技術領域

本發明涉及以無線方式供應電能的技術。本發明具體涉及從供電側向片供電或從片向受電側(如負載)供電的表面通信設備。

背景技術

作為通過使用電磁波通信以無線方式供應電能的手段，存在一種系統，其中，供電設備和受電設備分別以非導電方式布置在片狀通信介質上，并且在受電設備側經由片狀通信介質以無線方式接收以無線方式從供電設備供應的電能。

作為這種無線供電的修改示例，還存在一種系統，通過接觸供電從供電設備向通信介質執行供電，并且以無線方式從通信介質向受電設備執行受電。此外，作為其修改示例，作為未來的應用范圍，還能夠想到通過無線供電從供電設備向通信介質執行供電并且通過接觸供電從通信介質向受電設備執行供電的系統。

以下，將以上給出的這種通信裝置(包括修改示例)稱為表面通信。

表面通信能夠實現二維片上任意兩點間的通信，或者在片上任意點間執行電能的發送或者接收。

專利文獻1至3公開了與這種無線供電有關的技術。

專利文獻1中所示的供電系統包括：以片狀構成并傳播電磁波的電磁波傳播設備；以及向電磁波傳播設備輸出電磁波的供電設備。在供電設備的下表面處的基板上以陣列布置向電磁波傳播設備輸出電磁波的多個電極。

專利文獻2中所示的電磁波接口設備向具有網狀電極的電磁波換能介質供電/從電磁波換能介質受電。該電磁波接口設備由具有螺旋形狀的第一導體、第二導體和電介質構成，所述第一導體以近似平行的方式靠近第一導體層布置，所述第二導體以近似平行的方式被布置為朝向第一導體，所述電介質被布置在第一導體和第二導體之間。

專利文獻3中所示的電磁波接口設備與具有網狀導體層的片狀電磁波傳輸介質執行電磁波的輸入和輸出。該電磁波接口設備經由被布置為朝向網狀導體層側的導體板在片狀電磁波傳輸介質內輻射電磁波。

非專利文獻1公開了片狀通信介質上電能通信的原理。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本未審專利申請，首次公開No.2008-295176

[專利文獻2]日本未審專利申請，首次公開No.2010-93446

[專利文獻3]日本未審專利申請，首次公開No.2010-136135

[非專利文獻]

[非專利文獻1]Hiroyuki?Shinoda，“High?Speed?Sensor?Network?Formed?on?Material?Surfaces，”Journal?of?the?Society?of?Instrument?and?Control?Engineers，Feb.2007，Vol.46，No.2，pp.98-103。

發明內容

本發明要解決的問題

根據現狀，表面通信中存在以下問題。

通常，供電設備和受電設備之間的輸電效率(即，通信性能)取決于供電設備和片狀通信介質之間、以及片狀通信介質和受電設備之間的輸電效率。

在供電設備或受電設備中安裝導電耦合元件，使得導電耦合元件夾在其參考地和通信介質之間。該導電耦合元件被設計為使得：電能的傳輸量因導體耦合元件在指定頻率諧振而增加。

理想情況下，在供電設備的情況下，從供電設備單元供應的全部電能應能被饋送至片狀通信介質。然而，實際上，供電設備和片狀通信介質之間的電磁耦合變得不足，并且一部分電能作為電磁波漏出至外部。不足的電磁耦合的主要因素被認為是：板狀導電耦合元件周圍的電磁場的大部分集中在供電設備的參考地和導電耦合元件之間。

在受電設備的情況下，應能從片狀通信介質接收由受電設備接收的全部電能。然而，實際上，電磁耦合變得不足，并且其要么作為電磁波留在片側而未被接收，要么作為電磁波從受電設備和片狀通信介質間的縫隙漏出至外部。不足的電磁耦合的一個因素被認為是：板狀導電耦合元件周圍的電磁場的大部分集中在受電設備的參考地和導電耦合元件之間。作為結果，通信性能下降。為此，期望強化供電設備單元或受電設備單元相對于片狀通信介質的電磁耦合的結構。

此外，期望盡可能減小供電設備或受電設備的尺寸。導電耦合元件及其諧振頻率之間存在明確的關系，因此一般地諧振頻率隨導電耦合元件尺寸減小而增加。該關系導致最小化供電設備和受電設備以在指定頻率下傳輸電能的難度。

解決問題的方案

本發明的示例目的是提供一種能夠解決前述問題的表面通信設備。