專利名稱：通信設(shè)備和方法及功能模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備和方法及功能模塊，尤其涉及一種可 實現(xiàn)提高設(shè)計的靈活性、防止制造成本增加和消除對無線通信的多 徑影響的通信設(shè)備和方法及功能模塊。
背景技術(shù)：
存在這樣的問題，即，當在恒定多徑環(huán)境中執(zhí)行高速度高容量 通信時，由于多徑引起的DC偏移等而使得通常執(zhí)行的解碼導致信號 丟失，這妨礙了通信的進行，其中高速度高容量通信的代表是視頻 信號通信。對于執(zhí)行無線通信的發(fā)射機和接收機被金屬覆蓋的環(huán) 境，引起這里所提及的恒定多徑，這樣的環(huán)境的例子包括在電子設(shè) 備內(nèi)執(zhí)行無線通信的情況。
例如，將描述在電子設(shè)備的外殼內(nèi)執(zhí)行采用ASK(幅移鍵控) 調(diào)制的無線通信的情況下恒定多徑信號如何改變。
包括在外殼中的白噪聲(比如，熱噪聲)或有色噪聲(比如，從 另一 LSI發(fā)射的噪聲)或者在外殼內(nèi)的壁或板上反射或衍射的信號被 加到在外殼內(nèi)發(fā)射的無線電波，并且當接收到這樣的無線電波時， 原始的發(fā)射信號波形不被再現(xiàn)，而是相反，失真波形被再現(xiàn)。具體 地，由輸入到接收點的、與發(fā)射信號功率具有相同幅度的反射波造成 的退化引起嚴重的問題。
可認為反射波是與要接收的信號波形具有相同的信號波形但具 有不同路線(相應(yīng)地，發(fā)射時間偏移)的信號。當這樣的反射波在接收點與原始信號重疊時，原始信號的波形失真，引起干擾，結(jié)果， 解碼變得困難。
因而，由發(fā)射波(原始信號)和在與被重疊的發(fā)射波不同的路線 上發(fā)射的反射波構(gòu)成的信號波也被稱為多徑波，隨著發(fā)射信號的速 度提高，由多徑波造成的干擾變?yōu)閲乐氐膯栴}。此外，對于現(xiàn)有技 術(shù)，由在電子設(shè)備的外殼內(nèi)引起的多徑等造成的接收波形的退化一 般隨時間不變，在此期間由多徑波造成影響的時間對接收波形而言 是短的，因此，可將諸如電子設(shè)備的外殼內(nèi)的環(huán)境理解為恒定多徑 環(huán)境。
在這樣的恒定多徑環(huán)境下，存在試圖改進通信質(zhì)量的以下方法。
例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，在調(diào)制/解調(diào)時采
用OFDM(正交頻分復(fù)用)，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，當采 用OFDM時，通常必須執(zhí)行快速傅立葉變換，結(jié)果，功耗的增加引 起問題。
此外，例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，采用SS(擴 展頻傳)和rake接收，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，當采用SS 時，必須執(zhí)行速度比發(fā)射信號高的信號處理，因此，這不適合于諸 如視頻信號傳輸?shù)膶拵ㄐ拧?br> 此外，例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，采用多天 線，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，為了獲得多天線的優(yōu)點，必 須充分分隔天線之間的間隔，因此，例如，在多天線被實現(xiàn)在電子 設(shè)備的外殼內(nèi)的板上的情況下，擺放受限，導致設(shè)備尺寸的增大和 設(shè)計靈活性的限制。
此外，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，采用波吸收器，從 而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進(比如，參見第2004-220264號日本未審查專 利申請^^布)。根據(jù)第2004-220264號日本未審查專利申請公布的技 術(shù)，在外殼內(nèi)提供波吸收器，該波吸收器吸收極短脈沖頻帶的電磁 波，并防止其反射。這種波吸收器由對于極短脈沖頻帶具有高吸收特性的鐵氧體(ferrite)、聚氨酯(urethaiie)等作為材料制成，并 且視情況例如通過將板狀波吸收器粘附到外殼的內(nèi)壁上來安裝這種 波吸收器。

發(fā)明內(nèi)容
然而，對于第2004-220264號日本未審查專利申請公布的技術(shù)， 必須將波吸收器粘附到外殼的內(nèi)部，因此，這可導致設(shè)備設(shè)計的限 制和制造成本的增加。
此外，反射波的衰減根據(jù)要發(fā)射的電磁波而不同，例如，在采 用與極短脈沖具有不同頻帶的電磁波的情況下，必須重新考慮波吸 收器的材料。
希望提供一種實現(xiàn)提高設(shè)計靈活性、防止制造成本增加和消除 對無線通信的多徑影響的方法。
根據(jù)本發(fā)明的實施例， 一種通信設(shè)備包括外殼，液體被注入 該外殼中；兩個金屬板，被布置在外殼內(nèi)與所述液體接觸；以及發(fā) 射/接收單元，被配置為以兩個金屬板為天線且以液體為介質(zhì)來發(fā) 射/接收電信號；天線向/從被安裝在外殼中以與液體接觸的功能 模塊發(fā)射/接收電信號；安裝功能模塊，以使液體可從兩個金屬板 之一流到另一個。
多個功能模塊可被可拆卸地安裝。
可將DC電流作為電信號發(fā)射到液體中。
發(fā)射/接收單元以兩個金屬板的每一個為電極將電流發(fā)射到液 體中，并將電力與電信號一起傳送到功能模塊。
發(fā)射/接收單元可發(fā)送基帶信號經(jīng)過曼徹斯特編碼和相位調(diào)制 所獲得的電信號。
發(fā)射/接收單元可通過下述方式對基帶信號進行解碼，所述方 式即，接收電信號，基于具有基帶信號四倍頻率的同步信號將接收 的電信號的數(shù)據(jù)保持在7級移位寄存器處，并計算所保持的數(shù)據(jù)的相 關(guān)性?？赏ㄟ^發(fā)射/接收電信號來獲得與功能模塊的功耗相關(guān)的信息。
可在功能模塊中提供通過執(zhí)行預(yù)定處理消耗電能的電負載；其 中，在安裝多個功能模塊的情況下，將用于執(zhí)行電負載的處理的命 令作為電信號按從具有最大功耗的功能模塊開始的順序發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的實施例， 一種用于下述通信設(shè)備的通信方法，所 述通信設(shè)備包括外殼，液體被注射到其中；兩個金屬板，被布置 在外殼內(nèi)與所述液體接觸；以及發(fā)射/接收單元，被配置為以兩個 金屬板的每一個為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號，所述通 信方法包括下述步驟'通過以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號來執(zhí)行 與安裝在外殼內(nèi)的多個功能模塊的通信；基于該通信，確定安裝在 通信設(shè)備自身中的功能模塊的數(shù)量和每個功能模塊的功耗；基于確 定的功耗確定功能模塊的激活順序；以及發(fā)送用作根據(jù)確定的激活 順序激活功能模塊的命令的電信號，還通過液體從兩個金屬板供電 給功能模塊。
根據(jù)以上配置，通過以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號來與多個 功能模塊執(zhí)行通信，基于該通信，確定安裝在通信設(shè)備自身內(nèi)的功 能模塊的數(shù)量和每個功能模塊的功耗，基于確定的功耗確定功能模 塊的激活順序，發(fā)送用作根據(jù)確定的激活順序激活功能模塊的命令 的電信號，還通過液體從兩個金屬板向功能模塊供電。
根據(jù)本發(fā)明的實施例， 一種用于從下述通信設(shè)備接收供電的功 能模塊，所述通信設(shè)備包括外殼，液體被注射到其中；兩個金屬 板，被布置在外殼內(nèi)與液體接觸；和發(fā)射/接收單元，被配置為以 兩個金屬板為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號，所述模塊包 括天線，分別被布置在板狀主單元的表面和背面，這些天線與液 體接觸；和通信單元，被配置為通過以液體為介質(zhì)與通信設(shè)備或另 一功能模塊通信；主單元的表面面積小于外殼的截面面積。
所述通信設(shè)備可通過以兩個金屬板的每一個為電極將電流發(fā)射 到液體中來將電力與電信號一起傳送到功能模塊；其中，所述功能模塊還可包括電力轉(zhuǎn)換電路，電力轉(zhuǎn)換電路通過電極獲得從以天線 為電極的通信設(shè)備傳送的電力，并將該電力供應(yīng)給電負載。
天線可連接至電力轉(zhuǎn)換電路，還可通過耦合電容連接至通信單元。
可將多個電極布置在主單元的表面和背面；提供與多個電極的 每一個對應(yīng)的電負載和電轉(zhuǎn)換電路。
電力轉(zhuǎn)換電路可包括用于對從電極輸送的電流進行整流的二極管橋。
電極可具有與液體的容積對應(yīng)的面積。
通信單元可發(fā)送基帶信號經(jīng)過曼徹斯特編碼和相位調(diào)制所獲得 的電信號。
通信單元可通過下述方式對基帶信號進行解碼，所述方式即， 接收電信號，基于具有基帶信號四倍頻率的同步信號將接收的電信
號的數(shù)據(jù)保持在7級移位寄存器處，并計算所保持的數(shù)據(jù)的相關(guān)性。 可將與功能模塊自身的功耗相關(guān)的信息與電信號一起發(fā)送。 可提供密封件，其覆蓋設(shè)在主單元的表面和背面的電極。 根據(jù)以上配置，在板狀主單元的每個表面和背面上布置天線，
通過以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號來與通信設(shè)備或另一功能模塊
執(zhí)行通信，主單元的表面面積被配置為小于外殼的截面面積。
根據(jù)本發(fā)明，可實現(xiàn)提高設(shè)計的靈活性、防止制造成本的增加和消除無線通信的多徑影響。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備的配置例的透視
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的功能模塊的配置例的透視圖3是圖2中的功能模塊的截面圖4是示出功能模塊的另一配置例的截面圖5是示出功能模塊被安裝在圖1中的電力傳送設(shè)備中的情況下的例子的示意圖6是描述圖5中的電力傳送路線的示意圖7是示出圖5所示的電力傳送設(shè)備的等效電路的例子的示意
圖8是示出功能模塊的配置例的框圖9是示出功能模塊的另一配置例的框圖IO是示出電力傳送設(shè)備的另一配置例的透視圖ll是示出功能模塊的又一配置例的示意圖12是從圖11中的功能模塊的后側(cè)的側(cè)面所看到的示意圖13是示出功能模塊的又一配置例的框圖14是描述由圖13中的功能模塊執(zhí)行的通信路徑的示意圖15是示出圖13中的RF信號處理電路的配置例的框圖16是示出圖15中的發(fā)射單元的配置例的框圖17是描述IQ符號的配置的示意圖18是示出圖15中的接收單元的配置例的框圖19是示出圖15中的同步單元的配置例的框圖20是描述基帶信號、時鐘信號和同步信號的示意圖21是示出在根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備將信號傳送到
功能模塊的情況下通過檢查信號的傳輸量而獲得的實驗結(jié)果的示意
圖22是描述功能模塊的通信處理的流程圖23是描述發(fā)射處理的流程圖24是描述接收處理的流程圖25是描述電源通信處理的流程圖26是描述通信處理的流程圖27A和圖27B是示出在外殼內(nèi)和外殼外發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的 無線電波的情況下的接收波形的示意圖28A和圖28B是示出在外殼內(nèi)和外殼外發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的 無線電波的情況下的接收波形的示意圖；圖29A和圖29B是示出在外殼內(nèi)和外殼外發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的 無線電波的情況下的接收波形的示意圖30A和圖30B是示出在外殼內(nèi)和外殼外發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的 無線電波的情況下的接收波形的示意圖31A和圖31B是示出以預(yù)定的傳輸速度發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的 無線電波的情況下的發(fā)射波形和接收波形的示意圖；和
圖32A和圖32B是關(guān)于圖31A和圖31B中的波形在預(yù)定時間間 隔內(nèi)的波形上布置和疊加14個波形的包絡(luò)線的相位的示意圖。
具體實施例方式
在描述本發(fā)明的實施例之前，以下參考附圖或不參考附圖描述
關(guān)系。該描述意在確保支持要求保護的發(fā)明的實施例被描述在該說 明書中。因而，即使以下實施例中的元素沒有被描述為與本發(fā)明的 某個特征相關(guān)，也不一定就意味著該元素與權(quán)利要求的這個特征無 關(guān)。相反，即使元素在其中被描述為與權(quán)利要求的某個特征相關(guān)， 也不一定就意味著該元素與權(quán)利要求的其它特征無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的通信設(shè)備包括外殼(比如，圖l中的外殼 50)，液體(比如，圖1中的溶液54)被注射到外殼中；兩個金屬板 (比如，圖1中的金屬板51和金屬板52)，被布置在外殼內(nèi)與所述 液體接觸；以及發(fā)射/接收單元(比如，圖1中的電源模塊55)，被 配置為以兩個金屬板為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)送/接收電信號；天 線(比如，圖3中的金屬板71和金屬板72 )向/從被安裝到外殼中 以與液體接觸的功能模塊(比如，圖2中的功能模塊70)發(fā)送/接收 電信號；安裝功能模塊，以使液體可從兩個金屬板之一流到另一 個。
根據(jù)本發(fā)明實施例的通信方法為用于下述通信設(shè)備的通信方 法，所述通信設(shè)備包括外殼(比如，圖1中的外殼50)，液體(比 如，圖1中的溶液54)被注射到其中；兩個金屬板(比如，圖l中的金屬板51和金屬板52)，被布置為與外殼內(nèi)的液體接觸；以及發(fā)射 /接收單元(比如，圖1中的電源模塊55),被配置為以兩個金屬板 為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)送/接收電信號，所述通信方法包括下述 步驟通過以液體為介質(zhì)發(fā)送/接收電信號來與安裝在外殼內(nèi)的多 個功能模塊通信(比如，圖25中的步驟S102中的處理)；基于所述 通信，確定安裝在通信設(shè)備自身中的功能模塊的數(shù)量和每個功能模 塊的功耗(比如，圖25中的步驟S104和S105中的處理)；基于確 定的功耗來確定功能模塊的激活順序(比如，圖25中的步驟S105中 的處理)；以及發(fā)送用作根據(jù)確定的激活順序激活功能模塊的命令的 電信號，還通過液體將電力從兩個金屬板供應(yīng)給功能模塊(比如，圖 25中的步驟S106中的處理)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的功能模塊為用于從下述通信設(shè)備接收供電 的功能模塊，所述通信設(shè)備包括外殼(比如，圖1中的外殼50)， 液體(比如，圖1中的溶液54)被注射到其中；兩個金屬板(比如， 圖1中的金屬板51和金屬板52)，被布置為與外殼內(nèi)的液體接觸； 以及發(fā)射/接收單元(比如，圖1中的電源模塊55)，被配置為以兩 個金屬板為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)送/接收電信號，所述功能模塊 包括天線(比如，圖3中的金屬板71和金屬板72)，分別被布置 在板狀的主單元(比如，圖3中的主單元73)的表面和背面，這些天 線與液體接觸；以及通信單元(比如，圖13中的RF信號處理電路 341)，被配置為通過以液體為介質(zhì)發(fā)送/接收電信號來與通信設(shè)備 或另一功能模塊通信；主單元的表面面積小于外殼的截面面積。
對于這個功能模塊，通信設(shè)備可通過以兩個金屬板的每一個為 電極將電流發(fā)射到液體中來將電力與電信號一起傳送到功能模塊； 其中，功能模塊還可包括電力轉(zhuǎn)換電路(比如，圖13中的電力轉(zhuǎn) 換電路301)，其通過電極獲得從以天線為電極的通信設(shè)備傳送的電 力，并將電力供應(yīng)給電負載(比如，圖13中的負載302)。
對于這個功能模塊，多個電極可被布置在主單元的每個表面和 背面上；還設(shè)有與多個電極中的每一個相對應(yīng)的電負載和電轉(zhuǎn)換單元(比如，諸如圖11中所示那樣配置)。
對于這個功能模塊，電極可具有與液體的容積對應(yīng)的面積(比
如，諸如圖10中所示那樣配置)，
對于這個功能模塊，可提供密封件(比如圖4中的密封件81和82)，所述密封件覆蓋布置在主單元的表面和背面的電極。
將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10的外殼50的配置的透碎見圖。外殼50例如由塑料或金屬等構(gòu)成，其中的空間被配置為被溶液54填充。
在外殼50的內(nèi)側(cè)提供的金屬板51和52被布置為與外殼50電絕緣的狀態(tài)。也就是說，這樣進行布置，即，金屬板51和52不通過外殼50導電。注意，可將金屬板51和52配置為外殼50的一部分。
此外，連接至金屬板51或52的電源模塊55被布置在外殼50內(nèi)或外。對于圖l中的例子，電源模塊55被布置在外殼50外。對于電源模塊55,例如，設(shè)有用于供電的端子等，端子之一連接至金屬板51，另一個端子連接至金屬板52。
電源模塊55被配置為將DC電流或AC電流施加到金屬板51或52。此外，對于電源模塊55，例如，視需要設(shè)有各種類型的操作接口，例如用于啟動電力傳送i殳備10的電源按鈕等。此外，例如，包括CPU、存儲器等的信號處理電路可包括在電源模塊55中。
例如稍后所述，這樣來布置外殼50內(nèi)的空間，即用于接收供電的功能模塊被布置在被溶液54填充的空間中。也就是說，電源模塊55產(chǎn)生的電力被供應(yīng)給外殼50內(nèi)的功能模塊，并且響應(yīng)于供電，功能模塊執(zhí)行預(yù)定的處理。
注意，這里描述外殼50的內(nèi)部被溶液54填充，但是溶液54不受具體限制，就此而言，溶液54可以是例如新鮮的水或另外的液體，只要溶液54為具有導電性的液體即可。
圖2是示出被布置在外殼50內(nèi)的空間中的功能模塊的構(gòu)造的透視圖。如圖所示，功能模塊70被配置為將主單元73夾在金屬板71和72中間。對于主單元73，如稍后所述，設(shè)有電力轉(zhuǎn)換電路、信號處理LSI等，電力轉(zhuǎn)換電路連接至金屬板71和72。
圖3是沿圖2所示的平面IH截取的功能模塊70的截面圖。如圖所示，金屬板71和72被布置為彼此不接觸，連接至主單元73內(nèi)的電力轉(zhuǎn)換單元等。
圖4是示出功能模塊70的另一構(gòu)造例子的截面圖，其為與圖3對應(yīng)的截面圖。對于圖4中的例子，設(shè)有密封件81-1覆蓋金屬板71,設(shè)有密封件81-2覆蓋金屬板72。此外，分別在密封件81-1和81-2之間設(shè)有密封件82-1和82-2。這里，密封件81-1和81-2由相同材料構(gòu)成，密封件82-1和82-2由相同材料構(gòu)成，在沒有必要具體區(qū)分的情況下，分別簡稱為密封件81和82。
提供密封件81和82來防止用戶在用戶例如用手操作功能模塊70的情況下因直接觸摸金屬板71和72而被電死，密封件81和82由例如絕緣材料構(gòu)成。
例如，這樣進行布置，即，功能模塊70僅被密封件81覆蓋，存在金屬板71和72因流過密封件81的微弱電流而電導通的可能性，所以分別將密封件82-1和82-2插在密封件81-1和81-2之間。從而，可防止金屬板71和72因流過密封件的微弱電流而電導通。
注意，為了有效地向功能模塊70供電，而且還防止金屬板71和72因流過密封件的微弱電流而電導通，希望配置密封件82和81，以使密封件81的介電常數(shù)一般等于溶液54的介電常數(shù)，密封件82的介電常數(shù)和密封件81的介電常數(shù)之間的差的絕對值為盡可能大的值。
圖5是示出功能模塊被安裝在電力傳送設(shè)備10中的例子的示意圖。在圖中，功能模塊70-1和70-2安裝在電力傳送設(shè)備10中?，F(xiàn)在，我們說，以與參考圖2至圖4所描述的功能模塊70相同的方式配置功能模塊70-1和70-2的每一個。
在圖5中，安裝功能模塊70-l，以使其截面之一與圖中外殼50的深度方向上的前側(cè)的截面接觸，另一個截面與圖中外殼50的深度方向上的后側(cè)的截面不接觸。類似地，安裝功能模塊70-2，以使其截面之一與圖中外殼50的深度方向上的后側(cè)的截面接觸，另一個截面與圖中外殼50的深度方向上的前側(cè)的截面不接觸。
也就是說，外殼50內(nèi)的空間完全被均質(zhì)溶液54填充，而不被功能模塊70-1或70-2分隔。換句話說，即使在安裝功能模塊70的狀態(tài)下，溶液54仍可在外殼50內(nèi)自由地從金屬板51流到金屬板52。
對于如此配置的根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10,例如，外殼50的尺寸可以是任何尺寸，只要該尺寸足以使板狀外形的主單元73、金屬板71和72浸沒在外殼50內(nèi)的溶液54中即可。例如，可配置功能模塊70，以使主單元73(或金屬板71和72)的表面面積小于外殼50的截面面積。
因此，對于根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10,諸如功能模塊70的形狀、外殼50的形狀等靈活性高，因此，許多不同類型的設(shè)計可被采用，成本可被壓低。此外，可容易地完成功能模塊70的安裝/拆卸。
如圖5所示，對于安裝功能模塊的電力傳送設(shè)備10，諸如圖6所示那樣執(zhí)行電力的傳送(對功能模塊的供電)。在圖6中，用圖中的箭頭顯示電力的傳送路線。
對于圖6中的例子，我們說，電源模塊55產(chǎn)生DC電流，電源模塊55的"-"側(cè)的端子連接至金屬板51 ，電源模塊55的"+ "側(cè)的端子連接至金屬板52。
從電源模塊55的"-，，側(cè)的端子供應(yīng)的DC電流從金屬板51通過溶液54流到功能模塊70-1的金屬板71(圖中左側(cè)的金屬板)。隨后，電流從功能模塊70-1的金屬板72 (圖中右側(cè)的金屬板)通過溶液54流到功能模塊70-2的金屬板71 (圖中左側(cè)的金屬板)。接著，電流從功能模塊70-2的金屬板72 (圖中右側(cè)的金屬板)流到金屬板52，并到達電源模塊55的"+ "側(cè)的端子。我們說，這里所提及的電流為電子的;充動。
如上所述，外殼50內(nèi)的空間到處被均質(zhì)溶液54填充，而功能模塊70-1或70-2不分隔外殼50內(nèi)的溶液54，所以例如，孩支弱電流可從金屬板51通過溶液54直接流到功能模塊70-2的金屬板71 。然而，如上所述，電阻值充分小的LSI等被提供為功能模塊70上的負載，因此，從金屬板51通過溶液54到功能模塊70-2的金屬板71的電路徑的電阻值大于從金屬板51通過溶液54到功能模塊70-1的金屬板71、再從功能模塊70-1的金屬板72通過溶液54到功能模塊70-2的金屬板71的電路徑的電阻值。
因此，對于本發(fā)明，如參考圖6所述，可按金屬51、功能模塊70-1、功能模塊70-2等的順序執(zhí)行在安裝有功能模塊的電力傳送設(shè)備10中的電力傳送。
注意，已描述了用DC電流將電力供應(yīng)給功能模塊70的情況，但是如果這樣進行布置，即，電源模塊55產(chǎn)生AC電流，則可用AC電流將電力供應(yīng)給功能模塊70。
圖7是示出圖5中顯示的電力傳送設(shè)備的等效電路的例子的示意圖。如圖所示，外殼的金屬板(金屬板51或52)和功能模塊的金屬板(金屬板71或72)通過溶液連接，而不直接接觸，以便無線供電。注意，功能模塊70-1和70-2的金屬板也連接，但不直接接觸，以便無線供電。換句話說，通過由外殼的金屬板、功能模塊的金屬板和溶液構(gòu)成的電容器傳送從電源模塊55供應(yīng)的電力，從而無線供電。
此外，對于圖7中的例子，在功能模塊70-1和70-2內(nèi)提供電力轉(zhuǎn)換電路101和負栽102。電力轉(zhuǎn)換電路101為用于將從金屬板71供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換為用于負載102的功率電平的電路，負載102為用于執(zhí)行各種類型的信號處理的電子電路，例如LSI(大規(guī)模集成電路)等。
也就是說，通過將功能模塊70安裝在電力傳送設(shè)備10中來向功能模塊70供電，從而可執(zhí)行各種類型的信號處理。
圖8是示出功能模塊70的配置例子的框圖。在功能模塊70的主單元73中提供電力轉(zhuǎn)換電路101和負載102，金屬板71和72的每個連接至電力轉(zhuǎn)換電路101的開關(guān)穩(wěn)壓器121。電力轉(zhuǎn)換電路101由用于調(diào)整可變電容電容器122的電容的控制器123、用于執(zhí)行升壓/降壓操作的開關(guān)穩(wěn)壓器121和可變電容電容器122構(gòu)成?？刂破?23調(diào)整可變電容電容器122的電容，以根據(jù)負載102的功耗以穩(wěn)定的方式供電給負載102，并控制開關(guān)穩(wěn)壓器121以防止在金屬板71和72處出現(xiàn)異常電壓/電流電平。
諸如圖8所示那樣配置功能模塊70，由此可以穩(wěn)定的方式供電給負載102，例如信號處理LSI等。
然而，在圖8中的例子的情況下，將功能模塊70安裝在電力傳送設(shè)備10中必須考慮功能模塊70的極性。例如，通過找出將功能模塊70的金屬板71和72的每個定向到圖5或圖6中的左邊還是右邊來安裝功能模塊70,否則電力將以不穩(wěn)定的方式被供應(yīng)給負栽102。這是由于外殼50的金屬板51和52的極性必須與功能模塊70的金屬才反71和72的極性對應(yīng)。
例如，將二極管橋嵌入到功能模塊70上，由此可以穩(wěn)定的方式供電給負載102，而不用使外殼50的金屬板51和52的極性與功能模塊70的金屬板71和72的極性匹配。
圖9是示出功能模塊70的另一配置例子的框圖。對于圖中的例子，在電力轉(zhuǎn)換電路101中提供二極管橋125。 二極管橋125對從金屬板71和72供應(yīng)的電流進行整流以將這個電流供應(yīng)給開關(guān)穩(wěn)壓器121。圖9中的其它配置與圖8的情況下的配置相同。二極管橋125對電流進行整流使得電力能夠被供應(yīng)給負載102 ，而不用使外殼50的金屬板51和52的極性與功能模塊70的金屬板71和72的極性匹配。
諸如圖9所示那樣配置功能模塊70，所以將功能模塊70安裝在電力傳送設(shè)備10中不必考慮功能模塊70的極性。根據(jù)這樣的配置，例如，即使通過將功能模塊70的金屬板71和72的每個定向到圖5或圖6的左邊或右邊來安裝功能模塊70,也能夠以穩(wěn)定的方式供電給負栽102。
圖IO是示出電力傳送設(shè)備IO的另一配置的透視圖。該圖為與圖5對應(yīng)的透視圖。對于圖10中的例子，外殼50的內(nèi)部被溶液54僅填充到圖中用剖面線顯示的位置。也就是說，在圖10中的例子的情況下，溶液54的電容通常為圖5中的情況下的一半。此外，在圖10的情況下，外殼50的金屬板(金屬板51和52)和功能模塊70的金屬板(金屬板71和72)的每個面積為圖5的情況下的一半。也就是說，在圖10中的例子的情況下，溶液54的電容降低，外殼50內(nèi)將被溶液54填充的空間的高度改變，因此，即使與圖5中的情況相比，外殼50的金屬板和功能模塊70的金屬板的高度(圖中垂直方向上的長度)減小，電力的傳送效率也不受影響。
在諸如10所示那樣配置電力傳送設(shè)備10的情況下，雖然與圖5中的情況相比，每個時間增量能夠傳送的電量較小，但是例如可實現(xiàn)設(shè)備的重量減小和設(shè)備的制造成本降低。
注意，還是在圖10中的情況下，與圖5中的情況類似，外殼50內(nèi)的溶液54到處為均勻的，而沒有被功能模塊70-1或70-2分隔。
圖11和圖12是示出被安裝在電力傳送設(shè)備IO中的功能模塊的另一配置例子的示圖。圖11是從一個側(cè)面看功能模塊170的示意圖，圖12是從圖11中所示的面的背側(cè)的側(cè)面看功能模塊170的示意圖。
功能模塊170與圖2中的功能模塊70的情況的不同之處在于，在主單元173上提供多個電力轉(zhuǎn)換電路和多個信號處理LSI(負載)。功能模塊170與圖2中的功能模塊70的情況的不同之處在于，沒有提供用于覆蓋主單元173的兩個面的金屬板，而提供了面積小于主單元173的面積的多個金屬板。
如圖11所示，在功能模塊170的一個側(cè)面設(shè)有金屬板171-1、金屬板181-1、金屬板171-2和181-2。此外，如圖12所示，在功能才莫塊170的背側(cè)的側(cè)面設(shè)有與金屬板171-1對應(yīng)的金屬板172-1、與金屬板181-1對應(yīng)的金屬板182-1、與金屬板171-2對應(yīng)的金屬板172-2和與金屬板181-2對應(yīng)的金屬板182-2。
此外，如圖11所示，對于功能模塊170，設(shè)有連接至金屬板171-1的電力轉(zhuǎn)換電路201-1、連接至金屬板181-1的電力轉(zhuǎn)換電路211-1和連接至金屬板171-2和181-2的電力轉(zhuǎn)換電路201-2。如圖12所示，金屬板172-1通過過孔192連接至電力轉(zhuǎn)換電路201-1，金屬板182-1通過過孔193連接至電力轉(zhuǎn)換電路211-1,金屬板172-2和 182-2通過過孔191連接至電力轉(zhuǎn)換電路201-2。
此外，如圖11所示，電力轉(zhuǎn)換電路201-1和211-1供電給信號 處理LSI 202-1 ，電力轉(zhuǎn)換電路201-2供電給信號處理LSI 202-2。
現(xiàn)在，我們說，以與圖8或圖9中顯示的電力轉(zhuǎn)換電路101相同 的方式配置電力轉(zhuǎn)換電路201-1、 211-1和201-2。
功能模塊170也被安裝在電力傳送設(shè)備10中，以與參考圖5所 述的情況相同的方式接收供電，但是在圖ll和圖12中顯示的功能模 塊170的情況下，多個電力轉(zhuǎn)換電路和多個金屬板被布置在信號處理 LSI附近，所以例如，可局部供應(yīng)用于信號處理LSI 202-1的電力或 用于信號處理LSI 202-2的電力，結(jié)果，可降低功能模塊170整體的 功耗。
因而，根據(jù)本發(fā)明，可在不采用電磁波或電磁感應(yīng)的情況下供 電，所以不包括諸如轉(zhuǎn)換效率的顯著下降等問題，可有效率地傳送 高電力。此外，根據(jù)本發(fā)明，功能模塊70被簡單地布置在外殼50 內(nèi)，其中溶液54被注射到外殼50中，由此可無線地傳送電力，因 此，可提高設(shè)備設(shè)計的靈活性。
到目前為止，已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的電力傳送，但是通過本 發(fā)明，還可傳送信號。也就是說，電力傳送設(shè)備10可被用作供電給 功能模塊70而且還傳送信號的設(shè)備。
圖13是示出將信號傳送給功能模塊70的情況下的功能模塊70 的配置例子的框圖。該圖為與圖8對應(yīng)的示意圖，相同的標號被附到 與圖8中的塊對應(yīng)的模塊。
對于圖13中的例子，與圖8的情況不同，RF信號處理電路341 被提供為負載302的一部分。RF信號處理電路341為用于通過溶液 54執(zhí)行無線通信的功能塊。此外，對于圖13中的例子，與圖8的情 況不同，設(shè)有用于連接RF信號處理電路341和金屬板71的耦合電容 器342、用于連接RF信號處理電路341和金屬板72的耦合電容器 343。
20在圖13中的配置的情況下，金屬板71和72每個被用作用于傳送電力的導體，每個還被用作執(zhí)行信號的無線發(fā)射/接收的天線。提供耦合電容器342和343用于將流到金屬板71或72以傳送電力的電流和要通過金屬板71或72發(fā)射/接收的信號的電流疊加。
也就是說，金屬板71和72連接至電力轉(zhuǎn)換電路301，還分別通過耦合電容器342和343連接至RF信號處理電路341。
其它部分的配置與圖8的情況下的配置相同，所以將省略其詳細描述。注意，對于圖13中的功能模塊，與參考圖9所述的情況類似，可在電力轉(zhuǎn)換電路301中提供二極管橋。
圖14是示出圖13中顯示的功能模塊70被布置在電力傳送設(shè)備10的外殼50內(nèi)的情況的例子的示意圖。對于圖14中的例子，外殼50的內(nèi)部被溶液54填充至用剖面線示出的位置，功能模塊70-1至70-3被提供在外殼50內(nèi)。注意，還是在圖14的情況下，與圖10中的情況類似，外殼50內(nèi)的溶液54到處為均勻的，而沒有被功能模塊70-1至70-3分隔。
此外，在圖14的情況下，電力傳送設(shè)備10將信號傳送到功能模塊70，所以例如，我們說，在電源模塊55中設(shè)有與圖13中的RF信號處理電路341具有相同功能的通信處理電路。
對于圖14中顯示的電力傳送設(shè)備IO，在無線地傳送信號的情況下，執(zhí)行以溶液54為介質(zhì)的無線通信，在功能模塊70-1至70-3之間，向/從相鄰的功能模塊發(fā)射/接收信號。具體地，諸如箭頭31或32所示那樣傳送要在功能模塊70-1至70-3之間發(fā)射/接收的信號，而不是諸如箭頭33所示那樣傳送信號。
如上所述，外殼50的內(nèi)部不被功能模塊70-1至70-3分隔，而被均質(zhì)溶液54填充，所以例如，微弱電流可從功能模塊70-1的金屬板通過溶液54直接流到功能模塊70-3的金屬板。
然而，電阻值充分小的LSI等被提供為每個功能模塊70-1至70-3上的負載，所以結(jié)果，從功能模塊70-l的金屬板通過溶液54流到功能模塊70-3的電路徑的電阻值大于從功能模塊70-1的金屬板通過溶液54流到功能模塊70-2的金屬板的電路徑的電阻值。
因此，跳過中途功能模塊(在圖14中的例子的情況下為功能才莫 塊70-2)的通信沒有被執(zhí)行。此外，功能模塊70-1或70-3還接收(或 發(fā)送)從電力傳送設(shè)備10的金屬板51或52發(fā)送(或接收)的信號。
因此，對于本發(fā)明，按例如金屬板51、功能模塊70-1、功能模 塊70-2等的順序執(zhí)行在安裝有功能模塊的電力傳送設(shè)斧10中的信號 傳送，而不跳過中途的功能模塊。因而，在根據(jù)本發(fā)明的信號傳送 下，信號按順序地傳送到最近的功能模塊，由此可防止干擾。
圖15是示出圖13所示的RF信號處理電路341的詳細配置例子 的框圖。在功能模塊70發(fā)射信號的情況下，圖中顯示的發(fā)射/接收 切換開關(guān)400將從發(fā)射單元401輸送的信號輸出到耦合電容器342或 343，在功能模塊70接收信號的情況下，發(fā)射/接收切換開關(guān)400執(zhí) 行信號的發(fā)射/接收路線的切換，以將從耦合電容器342或343輸送 的信號輸出到均衡器402。
諸如圖16所示那樣配置圖15中的發(fā)射單元401。具體地，發(fā)射 單元401由濾波器421至編碼器423構(gòu)成。編碼器423對負載302的 信號處理LSI產(chǎn)生的發(fā)射數(shù)據(jù)進行諸如交織、添加糾錯碼、代碼多重 編碼、擴散編碼等處理，然后將其轉(zhuǎn)換為IQ符號，并以90度的相位 差輸出其IQ符號。例如，編碼器423對基帶信號進行曼徹斯特 (Manchester)編碼，并將基帶信號的兩個比特經(jīng)過曼徹斯特編碼的 信號轉(zhuǎn)換為單個發(fā)射IQ符號。
諸如圖17所示那樣對作為I信號(或Q信號)發(fā)射的信號進行 映射。對于圖17中的例子，基帶信號的"l"經(jīng)過曼徹斯特編碼，成為 信號電平變成"H"/"L"的2比特信號，并且被映射為I信道(ch)的 符號"1"?；鶐盘柕?O"經(jīng)過曼徹斯特編碼，成為信號電平變成 "H"/"L"的兩比特信號，并且被映射為I信道(ch)的符號"O"。類似 地，兩比特信號還被映射為Q信道的符號"1"或符號"0",但是Q信 道的信號(Q信號)相對于I信道(I信號)具有90度的相位差。
返回到圖16，加法器422對從編碼器423輸送的IQ符號執(zhí)行加
22法。注意，例如，在用電磁波作為介質(zhì)執(zhí)行無線通信的情況下，從
編碼器423供應(yīng)的I信號和Q信號的每個必須經(jīng)過載波混頻，但是對 于本發(fā)明，因為用溶液作為介質(zhì)執(zhí)行無線通信，所以不必執(zhí)行載波 混頻。
濾波器421對通過加法器422的處理而輸出的信號進行用于抑制 諧波信號的濾波處理，結(jié)果，通過濾波器421的處理而輸出的信號被 輸出到發(fā)射/接收切換開關(guān)400。
圖15中的均衡器402將從發(fā)射/接收切換開關(guān)400輸送的信號 的高頻分量乘以增益。例如，均衡器402將從發(fā)射/接收切換開關(guān) 400輸送的信號的傳輸線乘以逆頻率屬性，從而對數(shù)字信號進行整 流。
注意，例如，在用電磁波作為介質(zhì)執(zhí)行無線通信的情況下，必 須執(zhí)行用于將載波與從發(fā)射/接收切換開關(guān)400輸送的信號分離的處 理，但是對于本發(fā)明，因為用溶液作為介質(zhì)執(zhí)行無線通信，所以不 必執(zhí)行栽波的分離。
諸如圖18所示那樣配置圖15中的接收單元403。具體地講，接 收單元403由7級移位寄存器441至解碼器443構(gòu)成。
諸如圖19所示那樣配置圖15中的同步單元404。具體地，同步 單元404由四倍單元461和相位同步單元462構(gòu)成。
同步單元404的四倍單元461將從均衡器402輸送的數(shù)字信號的 頻率轉(zhuǎn)換為四倍頻率，并通過高通濾波器將其輸出到相位同步單元 462，高通濾波器用于阻止頻率等于或小于預(yù)定的參考信號的信號。 因而，產(chǎn)生具有基帶信號四倍頻率并且振幅被切換為"H，，或"L，，電平 的信號。相位同步單元462通過使頻率為從未示出的振蕩器輸送的基 帶信號的時鐘四倍的信號與從四倍單元461輸送的信號同步來產(chǎn)生同 步信號。注意，例如，同步單元404基于從信號處理LSI等輸送的控 制信號進行操作。
例如，對于諸如圖20所示的基帶信號，由同步單元404產(chǎn)生頻 率為基帶信號的時鐘四倍的同步信號。注意，在圖20中，垂直軸表示信號電平，水平軸表示時間，沿 圖中的垂直方向排列和示出了三個信號。圖20是用于描述這三個信 號之間的差異的示意圖。具體地，在圖20中，從圖的頂部看，排列 和示出了將被發(fā)射/接收的基帶信號(比如，由負載302的信號處理 LSI產(chǎn)生的發(fā)射數(shù)據(jù))、基帶信號的時鐘以及由同步單元404產(chǎn)生的 同步信號。
在圖18中，從同步單元404輸出的同步信號被輸送到7級移位 寄存器441。 7級移位寄存器441基于同步信號鎖存從均衡器402輸 送的數(shù)字信號的7比特值。
相關(guān)性計算單元442計算在7級移位寄存器441鎖存的數(shù)字信號 的7比特值的相關(guān)性，基于計算結(jié)果確定IQ符號，并將I信號和Q 信號輸出到解碼器443,
起初，為了確定作為基帶信號的兩比特值信息的IQ符號，必須 釆用移位寄存器的8(2(比特)x4(同步信號))個比特值，但是對 于本發(fā)明，因為由相關(guān)性計算單元442計算相關(guān)性，所以可采用7級 (7比特)移位寄存器441。
解碼器443基于從相關(guān)性計算單元442輸送的I信號和Q信號 產(chǎn)生基帶信號的2比特值，并依次進行排序，以將其輸出到信號處理 LSI等。這樣，接收單元403對編碼的基帶信號進行了解碼。
這樣，RF信號處理電路341執(zhí)行通過溶液54發(fā)射/接收電信號 的無線通信。如上所述，如此執(zhí)行無線通信可抑制千擾。此外，不 必執(zhí)行載波混頻或載波分離，由此例如可抑制設(shè)備的制造成本。此 外，執(zhí)行數(shù)據(jù)的編碼/解碼處理，由此即使與電力傳送一起執(zhí)行電 信號的傳送，也可防止電信號失真和不能被接收。其結(jié)果是，可用 簡單的配置實現(xiàn)高精度的無線通信。
圖21示出在電力傳送設(shè)備10將信號傳送到功能模塊70的情況 下通過檢查信號的傳輸量而獲得的實驗結(jié)果。該圖是下述情況下的 實驗結(jié)果，在所述情況下，水平軸表示頻率，垂直軸表示傳輸量值 (分貝)，水被用作溶液54,以幾厘米的間隔布置兩個功能模塊70,與要發(fā)送/接收的基帶信號的頻率變化相對應(yīng)的傳輸量值顯示在波
形491中。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10將信號傳送到功能模塊 70的情況下，希望發(fā)射/接收具有700 MHz至3 GHz頻率的信號， 700 MHz至3 GHz頻率對應(yīng)于不具有波形491的振幅的緩坡部分。這 是由于具有以上所提及的頻帶的信號被發(fā)射/接收，由此可預(yù)期穩(wěn) 定的電信號的傳送。
接下來，將參考圖22中的流程圖描述功能模塊70的通信處理。 當功能模塊70與電源模塊55或另一功能模塊70執(zhí)行通信時，執(zhí)行 這個處理。
在步驟S11中，功能模塊70的信號處理LSI確定當前模式。這 里，確定當前模式是發(fā)射模式還是接收模式。在要執(zhí)行信號發(fā)射的 情況下，在步驟S11中，確定當前模式是發(fā)射模式，并且處理前進到 步驟S12。
在步驟S12中，執(zhí)行發(fā)射處理，稍后將參考圖23描述發(fā)射處 理。現(xiàn)在，將參考圖23中的流程圖描迷圖22中的步驟S12中的發(fā)射 處理的細節(jié)。
在步驟S31中，功能模塊70的信號處理LSI切換發(fā)射/接收切 換開關(guān)400以將從發(fā)射單元401輸送的信號輸出到耦合電容器342或 343。
在步驟S32中，發(fā)射單無401的編碼器423對要發(fā)射的數(shù)據(jù)進行 編碼。此時，例如對信號處理LSI產(chǎn)生的發(fā)射數(shù)據(jù)進行處理，諸如交 織、添加糾錯碼、代碼多重編碼、擴散編碼等，在此之后，將該數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換為IQ符號，并以90度的相位差輸出其IQ符號。
在步驟S33中，加法器422執(zhí)行從編碼器423輸送的IQ符號的 加法，濾波器421對通過加法器422的處理而輸出的信號進行用于抑 制諧波信號的濾波處理，并發(fā)送該信號。
在步驟S34中，信號處理LSI確定發(fā)射是否已完成。在存在要 發(fā)射的數(shù)據(jù)的情況下，在步驟S34中確定發(fā)射沒有完成，處理返回到
25步驟S32,在步驟S32中，重復(fù)執(zhí)行后續(xù)處理。
另一方面，在步驟S34中確定已完成發(fā)射的情況下，結(jié)束發(fā)射處理。
返回到圖22，在要執(zhí)行信號接收的情況下，在步驟Sll中確定 當前模式是接收模式，并且處理前進到步驟S13。
在步驟S113中，執(zhí)行接收處理，稍后將參考圖24描述接收處 理?，F(xiàn)在，將參考圖24中的流程圖描述圖22中的步驟S13中的接收 處理的細節(jié)。
在步驟S51中，功能模塊70的信號處理LSI切換發(fā)射/接收切 換開關(guān)400以將從耦合電容器342或343輸送的信號輸出到均衡器 402。因而，接收單元403基于從同步單元404輸出的同步信號將從 均衡器402輸送的數(shù)字信號鎖存到7級移位寄存器441。
在步驟S52中，相關(guān)性計算單元442計算在7級移位寄存器441 中鎖存的數(shù)字信號的7比特值的相關(guān)性，基于計算結(jié)果確定IQ符 號，并將I信號和Q信號輸出到解碼器443。
在步驟S53中，解碼器443基于從相關(guān)性計算單元442輸送的I 信號和Q信號對基帶信號的2比特值進行解碼，并將其作為接收數(shù)據(jù) 輸出到信號處理LSI。
在步驟S54中，信號處理LSI確定接收是否已完成。在存在要 接收的數(shù)據(jù)的情況下，在步驟S54中確定接收沒有完成，并且處理返 回到步驟S52，在步驟S52中，重復(fù)執(zhí)行后續(xù)處理。
另一方面，在在步驟S54中確定已完成接收的情況下，接收處 理結(jié)束。此外，圖22中的通信處理也與這一起結(jié)束。如此執(zhí)行功能 模塊70的通信處理。
接下來，將參考圖25中的流程圖描述在利用電力傳送設(shè)備10 將電力傳送到功能模塊70，還與功能模塊70執(zhí)行通信的情況下的供 電通信處理。例如，當功能模塊70安裝在電力傳送設(shè)備10中時，執(zhí) 行該處理。現(xiàn)在，例如，我們說，在電力傳送設(shè)備10的電源模塊55 中設(shè)有與圖13中的RF信號處理電路341具有相同功能的通信處理電路。
在步驟S101中，電力傳送設(shè)備10的電源模塊55確定是否已打 開電源，并等待，直到打開電源為止。在步驟S101中確定已打開電 源的情況下，處理前進到步驟S102。
在步驟S102中，電源模塊55的通信處理電路執(zhí)行通信處理，稍 后將參考圖26描述這個處理?，F(xiàn)在，將參考圖26中的流程圖描述圖 25中的步驟S102中的通信處理的細節(jié)。
在步驟S121中，電源模塊55的通信處理電路將請求發(fā)送到功能 模塊70?，F(xiàn)在，這里所提及的請求是電源模塊55請求關(guān)于功能模塊 70的信息的發(fā)送以獲得與當前安裝在電力傳送設(shè)備10中的功能模塊 70的數(shù)量、功耗等相關(guān)的信息。
注意，關(guān)于步驟S121中的請求的發(fā)送，我們說，諸如參考圖16 和圖17所述，通過電源模塊55的通信處理電路的處理對數(shù)據(jù)進行編 碼并發(fā)送。
功能模塊70的RF信號處理電路341接收在步驟S121中發(fā)送的 請求并對其進行分析，RF信號處理電路341發(fā)送與該請求對應(yīng)的響 應(yīng)信息。注意，從功能模塊70發(fā)送的響應(yīng)包括表示功能模塊70自身 功耗的信息。例如，從功能模塊70-1發(fā)送的響應(yīng)包括用于確定功能 模塊70-1的1D和表示功能模塊70-1的負載302的最大功耗值的信 息，從功能模塊70-2發(fā)送的響應(yīng)包括用于確定功能模塊70-2的ID和 表示功能模塊70-2的負載302的最大功耗值的信息。
在步驟S122中，電源模塊55的通信處理電路確定是否接收到來 自功能模塊70的響應(yīng)。在步驟S122中確定已接收到響應(yīng)的情況下， 處理前進到步驟S123。
注意，我們說，諸如參考圖18至圖20所述，通過電源模塊55 的通信處理電路的處理對從功能模塊70接收的響應(yīng)數(shù)據(jù)進行解碼， 并且這個數(shù)據(jù)被用于后續(xù)處理。
在步驟S123中，電源模塊55的通信處理電路將安裝標志設(shè)置為 ON。在步驟S124中，電源模塊55的通信處理電路分析接收的響
27應(yīng)，并獲得與功能模塊70的功耗等相關(guān)的信息。
這里，安裝標志為例如表示功能模塊70被安裝的標志，在安裝 功能模塊70的情況下，安裝標志為ON，在沒有安裝功能模塊70的 情況下，安裝標志為OFF。在多個功能模塊70被安裝在電力傳送設(shè) 備10中的情況下，安裝標志被設(shè)置為ON，安裝的功能模塊70的數(shù) 量也被計數(shù)，計數(shù)的值被存儲在通信處理電路內(nèi)的存儲器等中。此 外，在多個功能模塊70被安裝在電力傳送設(shè)備10的情況下，與功能 模塊的功耗相關(guān)的信息等被存儲在通信處理電路內(nèi)的存儲器中，與用 于確定每個功能模塊的ID等相關(guān)聯(lián)。
另一方面，在步驟S122中確定沒有接收到響應(yīng)的情況下，處理 前進到步驟S125。
在步驟S125中，電源模塊55的通信處理電路將安裝標志設(shè)置為
OFF。
將回頭描述圖25。在步驟S102中的處理之后，處理前進到步驟 S103,在步驟S103中，電源模塊55的通信處理電路確定是否安裝了 功能模塊70。在步驟S102中將安裝標志設(shè)置為ON (參考圖26所述 的通信處理)的情況下，在步驟S103中確定安裝了功能模塊70，處 理前進到步驟S104。
在步驟S104中，電源模塊55的通信處理電路基于通過步驟 S102中的處理獲得的信息確定安裝的功能模塊70的數(shù)量。
在步驟S105中，電源模塊55的通信處理電路基于通過步驟 S102的處理獲得的信息確定安裝的功能模塊70的激活順序。
在通過步驟S104中的處理確定安裝了多個功能模塊的情況下， 在步驟S105中確定多個功能模塊的激活順序。因而，激活順序被設(shè) 置為按功耗的遞減順序激活功能模塊。
在步驟S106中，電源模塊55的通信處理電路根據(jù)在步驟S105 中的處理中確定的激活順序供電給功能模塊70。此時，例如，通過 外殼50的金屬板51和52供電，還從外殼50的金屬板51和52發(fā)送 用于指示對應(yīng)于激活順序激活一個特定功能模塊的信號。如上面參考圖14所述地傳送此時發(fā)送的用于指示對應(yīng)于激活順序激活一個特 定功能模塊的信號，并由應(yīng)該接收該指令的功能模塊接收該信號。 隨后，已接收用于指示激活特定功能模塊的信號的功能模塊激活電 力轉(zhuǎn)換電路301以啟動負載302的電力消耗。
在步驟S107中，電源模塊55的通信處理電路確定是否檢測到異 ?！，F(xiàn)在，我們說，確定每個安裝的功能模塊是否正在正常(異常 地)工作。可基于被周期性地向/從功能模塊70的RF信號處理電路 341發(fā)射/接收的信息或者功能模塊70的功耗等來執(zhí)行異常檢測。
在步驟S107中確定檢測到異常的情況下，處理前進到步驟
5108, 在步驟S108中，處理處于待機狀態(tài)達幾秒鐘。隨后，處理前 進到步驟S102，在步驟S102中，重復(fù)執(zhí)行后續(xù)處理。
在步驟S107中確定沒有檢測到異常的情況下，處理前進到步驟
5109, 在步驟S109中，確定是否關(guān)閉電源。
在步驟S109中確定尚未關(guān)閉電源的情況下，處理返回到步驟 S106。在步驟S109中確定已關(guān)閉電源的情況下，結(jié)束處理。
注意，在步驟S103中確定沒有安裝功能模塊70的情況下，跳過 步驟S104至步驟S109的處理，并且結(jié)束處理。
如此執(zhí)行供電通信處理。因而，可供電給安裝的功能模塊，還 可執(zhí)行從電力傳送設(shè)備到安裝的功能模塊的通信或者安裝的功能模 塊之間的通信。
例如，在將根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10和功能模塊70 應(yīng)用于將輸入圖像轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量圖像以供輸出的情況下，可這樣進 行布置，即， 一旦可拆卸的功能模塊70-1被安裝在電力傳送設(shè)備10 中，電力就被自動供應(yīng)給功能模塊70-1,相關(guān)信息的通信被執(zhí)行， 輸入信號的噪聲通過功能模塊70-1的信號處理LSI被去除，轉(zhuǎn)換為 高質(zhì)量圖像的圖像被輸出。隨后， 一旦功能模塊70-2被安裝在電路 傳送設(shè)備10中，電力也被自動供應(yīng)給功能模塊70-2，相關(guān)信息的通 信被執(zhí)行，輸入圖像的像素插值處理通過功能模塊70-2的信號處理 LSI來執(zhí)行，轉(zhuǎn)換為更高質(zhì)量圖像的圖像被輸出。
29已描述了電力傳送設(shè)備10將信號與電力 一起傳送到功能模塊70 的情況的例子，但是可這樣進行布置，即，僅信號被傳送到功能模 塊70。
例如，可這樣進行布置，即，通過線纜、電池等供電給功能模 塊70，僅在電力傳送設(shè)備10的外殼50內(nèi)執(zhí)行以溶液54為介質(zhì)的無 線通信。也就是說，可這樣進行布置，即，對于根據(jù)本發(fā)明實施例 的電力傳送設(shè)備IO，以另一路徑執(zhí)行對功能模塊70的供電，而通過 上述路徑執(zhí)行與功能模塊70的外殼50之間的通信或者多個功能模塊 70之間的通信等。
也就是說，根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10可被用作以溶 液54為介質(zhì)執(zhí)行無線通信的通信設(shè)備，而不是用于傳送電力的設(shè) 備。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的電力傳送設(shè)備10可被重述為通信設(shè) 備。
在這種情況下，以溶液為介質(zhì)進行無線通信，所以不必釆用載 波，此外，如果通過另一路徑供應(yīng)電力，則也不必執(zhí)行發(fā)射單元401 的編碼處理和接收單元403的解碼處理。
如果通過另一路徑供應(yīng)電力，則例如，可直接發(fā)射/接收基帶 數(shù)字信號(脈沖)。此外，如上所述，按順序?qū)⑿盘杺魉偷阶罱墓?能模塊，由此也可防止干擾。
此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的通信設(shè)備(電力傳送設(shè)備10)解決 了例如多徑問題，該問題對于在電子設(shè)備的外殼內(nèi)進行的無線通信 是個麻煩源。
迄今為止，例如，存在這樣的問題，即，如果在恒定多徑環(huán)境 中執(zhí)行高速高容量通信，則對于通常執(zhí)行的解碼，可由由多徑引起 的DC偏移等導致丟失信號，因此，通信不能進行，高速高容量通信 的代表是視頻信號的通信。在執(zhí)行無線通信的發(fā)射機和接收機被金 屬覆蓋的環(huán)境中引起這里所提及的恒定多徑，這樣的環(huán)境的例子包 括在電子設(shè)備內(nèi)進行無線通信的情況。
具體地，存在這樣的問題，即，如果在金屬覆蓋的狹窄空間，例如電子設(shè)備的外殼的內(nèi)部執(zhí)行無線通信，則發(fā)射信號在諸如電子 設(shè)備的外殼等內(nèi)被反射幾次，結(jié)果，接收信號的波形被破壞。因 此，迄今為止，難以采用在電子設(shè)備等的外殼內(nèi)組件(功能模塊等) 進行無線通信的配置。
例如，將描述在電子設(shè)備的外殼內(nèi)執(zhí)行采用ASK(幅移鍵控) 調(diào)制的無線通信的情況下恒定多徑信號如何改變。
在外殼內(nèi)存在的白噪聲(比如，熱噪聲)或有色噪聲(比如，從 另一 LSI發(fā)射的噪聲)或者在外殼內(nèi)的墻面或板反處射或衍射的信號 被添加到外殼內(nèi)發(fā)射的無線電波。因此，當一接收到這樣的無線電 波時，發(fā)送的原始信號波形不被再現(xiàn)，而是，相反，失真波形被再 現(xiàn)。特別是，由具有與發(fā)送的信號電力相同振幅的輸入到接收點的 反射波造成的退化引起嚴重的問題。
反射波與將被接收的信號具有相同的波形，但是可認為這是路 線與待接收的信號的路線不同的信號(因此，傳送時間移動)。當其 反射波在接收點被疊加在待接收的原始信號上時，波形失真，引起 干擾，這使得難以執(zhí)行解碼。
圖27A至圖30B示出在外殼內(nèi)或外發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的無線電 波的情況下的接收波形，用示波器觀察該接收波形。圖27A和圖27B 分別示出在通過無線電波的信號的傳輸速度為250kbps的情況下外殼 外的接收波形和外殼內(nèi)的接收波形。圖28A和圖28B分別示出在通過 無線電波的信號的傳輸速度為500 kbps的情況下外殼外的接收波形 和外殼內(nèi)的接收波形。類似地，圖29A和圖29B以及圖30A和圖30B 分別對應(yīng)于通過無線電波的信號的傳輸速度為1 Mbps的情況和通過 無線電波的信號的傳送速度為2Mbps的情況。
ASK調(diào)制方法為根據(jù)是否存在信號來表示基帶信號的"1"或"0" 的調(diào)制方法，所以傳輸速度越快，根據(jù)被疊加在該部分上的反射波 破壞的波形將起初被確定(解碼)為"0"的信號部分確定為"1"的可能 性越高。
例如，當圖27A或圖28A中示出的接收波形被外殼內(nèi)的反射波導致失真時，接收波形就變?yōu)閳D27B或圖28B中示出的接收波形，但 是根據(jù)圖27B或圖28B中的接收波形，大體上可清晰地區(qū)分與基帶信 號的"0"對應(yīng)的信號部分和與基帶信號的"1"對應(yīng)的信號部分。然 而，當圖29A中示出的接收波形被外殼內(nèi)的反射波導致失真時，波 形就變?yōu)閳D29B中示出的波形。圖29B中的接收波形使得難以清晰地 區(qū)分與基帶信號的"0"對應(yīng)的信號部分和與基帶信號的"1"對應(yīng)的信 號部分。此外，當圖30A中示出的接收波形被外殼內(nèi)的反射波導致 失真時，波形就變?yōu)閳D30B中示出的波形。圖30B中的接收波形使得 難以清晰地區(qū)分與基帶信號的"O，，對應(yīng)的信號部分和與基帶信號的 "l"對應(yīng)的信號部分。
因而，反射波對接收波形的影響根據(jù)信號的傳輸速度而極大地 不同，因此，信號的傳輸速度越快，反射波使通信質(zhì)量下降得越厲 害。
圖31A示出以預(yù)定的傳輸速度發(fā)射經(jīng)過ASK調(diào)制的無線電波的 情況下的接收波形，用示波器觀察該接收波形。圖31B示出在外殼 內(nèi)接收圖31A中示出的無線電波的情況下的接收波形，用示波器觀 察該接收波形。圖31B中的波形被在外殼內(nèi)引起的反射波的影響導 致失真。
圖32A是示出在預(yù)定時間間隔內(nèi)關(guān)于圖31A中示出的發(fā)射波形 的波形的示意圖，該波形具有對齊且重疊的14個波形的包絡(luò)線的相 位。此外，圖32B是示出在與圖32A中的預(yù)定時間間隔相同的預(yù)定時 間間隔內(nèi)關(guān)于圖31B中示出的接收波形的波形的示意圖，該波形具 有對齊且重疊的14個波形的包絡(luò)線的相位。
對于圖32B中示出的波形，可看到與圖32A中示出的波形的振 幅形狀相同的振幅形狀。也就是說，可發(fā)現(xiàn)，由外殼內(nèi)引起的反射 波造成的接收波形的退化通常是隨時間恒定的，反射波影響接收波 的周期短。
由將被接收的無線電波(原始信號)和以與疊加的無線電波的路 線不同的路線傳送的反射波形成的信號波也被稱為多徑波，并且如上所述，隨著發(fā)射信號的速度提高，由多徑波造成的影響引起嚴重 的問題。此外，如上所述，對于現(xiàn)有技術(shù)，由在電子設(shè)備的外殼內(nèi) 引起的多徑等造成接收波形的惡化通常為隨時間恒定，多徑波影響 接收波形的周期短，因此，諸如電子設(shè)備的外殼的內(nèi)部的環(huán)境可被 稱為恒定多徑環(huán)境。
在這樣的恒定多徑環(huán)境中，試圖改進通信質(zhì)量的方法包括以下方法。
例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，在調(diào)制/解調(diào)時采
用OFDM(正交頻分復(fù)用)，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，當采 用OFDM時，通常必須執(zhí)行快速傅立葉變換，結(jié)果，功耗的增加引 起問題。
此外，例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，采用SS(擴 展頻i普)和rake接收，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，當采用SS 時，必須執(zhí)行速度高于發(fā)射信號的信號處理，因此，這不適于諸如 視頻信號的發(fā)送的寬帶通信。
此外，例如，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，采用多天 線，從而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。然而，為了獲得多天線的優(yōu)點，必 須充分地分隔天線之間的間隔，因此，例如，在多天線被實現(xiàn)在電 子設(shè)備的外殼內(nèi)的板上的情況下，擺放受限，導致設(shè)備尺寸的增加 和設(shè)計靈活性的限制。
此外，可設(shè)想這樣一種方法，在該方法中，釆用波吸收器，從 而實現(xiàn)通信質(zhì)量的改進。例如，視情況而定，將由鐵氧體(ferrite)、 聚氨酯(urethane)等配置的板狀的波吸收器粘附到外殼的內(nèi)壁，等 等，由此可抑制外殼內(nèi)反射波的發(fā)生。
然而，對于在外殼內(nèi)注射溶液并且用其中的溶液作為介質(zhì)執(zhí)行 無線通信的布置，對于本發(fā)明，可在不提供波吸收器等的情況下抑 制反射波的發(fā)生。
這是由于溶液使無線電波的波長變短，外殼的尺寸相對于波長 充分大，所以恒定多徑的反射波的傳送距離增大，結(jié)果，反射波被
33充分衰減。此外，這是由于溶液自身具有波吸收的性質(zhì)(雖然小)，所以傳送距離越長，無線電波的衰減越大，結(jié)果，與將在原始路線接收的無線電波相比，長距離恒定多徑的反射波極大地衰減，對接收波形的影響減小。
此外，對于根據(jù)實施例的通信設(shè)備，不必采用諸如OFDM、 SS等的調(diào)制方法，由此還可以低成本實現(xiàn)寬帶無線通信。
因此，根據(jù)本發(fā)明，例如，沒有諸如用于功能模塊的通信接線等限制，因此，可靈活地調(diào)整功能模塊的安裝位置。其結(jié)果是，可實現(xiàn)提高設(shè)計的靈活性、防止制造成本的增加和消除寬帶無線通信的多徑影響。
注意，根據(jù)本說明書的各個步驟不僅包括根據(jù)所描述的順序按時間順序執(zhí)行的處理，而且還包括不必按時間順序執(zhí)行而是并行地或單獨地執(zhí)行的處理。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，各種修改、組合、子組合和改變可發(fā)生，只要它們在權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種通信設(shè)備，包括外殼，液體被注入該外殼中；兩個金屬板，被布置在所述外殼內(nèi)與所述液體接觸；和發(fā)射/接收單元，被配置為以所述兩個金屬板的每一個為天線且以所述液體為介質(zhì)來發(fā)射/接收電信號，其中，所述天線向被安裝在所述外殼中以與所述液體接觸的功能模塊發(fā)射所述電信號并且從所述功能模塊接收所述電信號；其中，安裝所述功能模塊，以使所述液體能夠從所述兩個金屬板之一流到另一個。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中，可拆卸地安裝多個所述功能模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信設(shè)備，其中，DC電流作為所述電信號被發(fā)射到所述液體中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中，所述發(fā)射/接收單元以所述兩個金屬板的每一個為電極發(fā)射電流到所述液體中，并將電力與所述電信號一起傳送到所述功能模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信設(shè)備，其中，所述發(fā)射/接收單元發(fā)射由基帶信號經(jīng)過曼徹斯特編碼和相位調(diào)制而獲得的所述電信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其中，所述發(fā)射/接收單元通過接收所述電信號，基于頻率為所述基帶信號四倍的同步信號將所述接收的電信號的數(shù)據(jù)保持在7級移位寄存器處，并計算所述保持的數(shù)據(jù)的相關(guān)性，從而解碼所述基帶信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信設(shè)備，其中，通過發(fā)射/接收所述電信號而獲得與所述功能模塊的功耗相關(guān)的信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，其中，在所述功能模塊中設(shè)有通過執(zhí)行預(yù)定處理而消耗電能的電負載；其中，在安裝多個所述功能模塊的情況下，從具有最大功耗的 功能模塊開始按順序發(fā)送用于執(zhí)行所述電負載的處理的命令作為所 述電信號。
9. 一種用于通信設(shè)備的通信方法，所述通信設(shè)備包括 夕卜殼，液體被注入該外殼中；兩個金屬板，被布置在所述外殼內(nèi)與所述液體接觸；和 發(fā)射/接收單元，被配置為以所述兩個金屬板的每一個為天線 且以所述液體為介質(zhì)來發(fā)射/接收電信號， 所述通信方法包括下述步驟通過以所述液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號，與安裝在所述外殼內(nèi) 的多個功能模塊進行通信；基于所述通信，確定安裝在所述通信設(shè)備自身中的所述功能模 塊的數(shù)量和每個所述功能模塊的功耗；基于所述確定的功耗確定所述功能模塊的激活順序；以及發(fā)射所述電信號，所述電信號是根據(jù)所述確定的激活順序來激活 所述功能模塊的命令，還將電力從所述兩個金屬板通過所述液體供 應(yīng)給所述功能模塊。
10. —種用于從通信設(shè)備接收供電的功能模塊，所述通信設(shè)備包括外殼，液體被注入該外殼中；兩個金屬板，被布置在所述外殼內(nèi)與所述液體接觸；和 發(fā)射/接收單元，被配置為以所述兩個金屬板的每一個為天線 且以所述液體為介質(zhì)來發(fā)射/接收電信號， 所述功能模塊包括分別被布置在板狀主單元的表面和背面的天線，這些天線與所 述液體接觸；和通信裝置，被配置為通過以所述液體為介質(zhì)發(fā)射/接收所述電 信號來與所述通信設(shè)備或另 一功能模塊通信；其中，所述主單元的表面面積小于所述外殼的橫截面積。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功能模塊，其中，所迷通信設(shè)備通過以所述兩個金屬板的每一 個為電極發(fā)射電流到所述液體中來將電力與所述電信號一起傳送到所述功能模塊；其中，所述功能模塊還包括電力轉(zhuǎn)換電路，該電力轉(zhuǎn)換電路以 所述天線為電極獲得從所述通信設(shè)備通過所述電極傳送而來的電 力，并將所述電力供應(yīng)給電負載。
12. 據(jù)權(quán)利要求11所述的功能模塊，其中，所述天線連接至所 述電力轉(zhuǎn)換電路，還通過耦合電容器連接至所述通信裝置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功能模塊，其中，多個電極被布置 在所述主單元的表面和背面中的每個面；其中設(shè)有與所述多個電極的每一個相對應(yīng)的所述電負載和所述電力轉(zhuǎn)換電路。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功能模塊，其中，所述電力轉(zhuǎn)換電 路包括用于對從所述電極輸送的電流進行整流的二極管橋。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功能模塊，其中，所述電極具有與 所述液體的容積對應(yīng)的面積。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功能模塊，其中，所述通信裝置發(fā) 射由基帶信號經(jīng)過曼徹斯特編碼和相位調(diào)制而獲得的所述電信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的功能模塊，其中，所述通信裝置通 過接收所述電信號，基于頻率為所述基帶信號四倍的同步信號將所 述接收的電信號的數(shù)據(jù)保持在7級移位寄存器處，并計算所述保持的 數(shù)據(jù)的相關(guān)性，從而解碼所述基帶信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的功能模塊，其中，將與所述功能模 塊自身的功耗相關(guān)的信息與所述電信號一起發(fā)射。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功能模塊，其中設(shè)有密封件，所述 密封件覆蓋設(shè)在所述主單元的表面和背面上的電極。
20. —種用于從通信設(shè)備接收供電的功能模塊，所述通信設(shè)備包括夕卜殼，液體被注入該外殼中；兩個金屬板，被布置在所述外殼內(nèi)與所述液體接觸；和 發(fā)射/接收單元，被配置為以所述兩個金屬板的每一個為天線 且以所述液體為介質(zhì)來發(fā)射/接收電信號， 所述功能模塊包括分別被布置在板狀主單元的表面和背面的天線，這些天線與所 述液體接觸；和通信單元，被配置為通過以所述液體為介質(zhì)發(fā)射/接收所述電 信號來與所述通信設(shè)備或另 一功能模塊通信；其中，所述主單元的表面面積小于所述外殼的橫截面積。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信設(shè)備和方法及功能模塊。所述通信設(shè)備包括外殼，液體被注射到其中；兩個金屬板，被布置為與外殼內(nèi)的液體接觸；以及發(fā)射/接收單元，被配置為以兩個金屬板為天線且以液體為介質(zhì)發(fā)射/接收電信號；天線向/從被安裝到外殼中以與液體接觸的功能模塊發(fā)射/接收電信號；功能模塊被安裝為使液體可從兩個金屬板之一流到另一個。
文檔編號H04B1/38GK101488773SQ20091000212
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者及川芳明, 吉岡正纮, 坂上竜平, 多胡隆司, 立平靖, 脅田能宏, 高木芳德 申請人:索尼株式會社