(57)【要約】【課題】  複数の電極を有する一方のアンテナと、該アンテナに対する向きが可変である他方のアンテナとの間で無線通信を行うシステムにおける、通信の安定性を向上させる。【解決手段】  システム１００は、第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための第１アンテナと、第１アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である第２アンテナとを有する。そして第１アンテナは、穿孔部を有する第１電極であって、該軸が前記穿孔部の内部を通る第１電極と、該軸と平行な基準方向の視点において該穿孔部の内部に位置する第２電極とを有する。また第２アンテナは、第１電極との間で電気信号が伝送される第３電極と、第２電極との間で電気信号が伝送される第４電極とを有する。【選択図】  図１
2018113577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための第１アンテナと、
前記第１アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である前記第２アンテナとを有し、
前記第１アンテナは、
穿孔部を有する第１電極であって、前記軸が前記穿孔部の内部を通る前記第１電極と、
前記軸と平行な基準方向の視点において前記穿孔部の内部に位置する第２電極とを有し、
前記第２アンテナは、
前記第１電極との間で電気信号が伝送される第３電極と、
前記第２電極との間で電気信号が伝送される第４電極とを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの少なくとも何れかを前記軸まわりに回転移動させる移動制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１電極は、前記基準方向の視点において前記軸を中心とする略点対象の形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１電極は、略円形であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第２電極は穿孔部を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第３電極は、前記基準方向の視点において前記第１電極と少なくとも一部が重なり、
前記第４電極は、前記基準方向の視点において前記第２電極と少なくとも一部が重なり、
前記第２電極及び前記第４電極の少なくとも何れかが、前記基準方向の視点において前記軸を中心とする略点対象の形状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第２電極及び前記第４電極の少なくとも何れかが、略円形であることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第１電極に電気信号を入力する第１入力手段と、
前記第２電極に前記電気信号と逆位相の電気信号を入力する第２入力手段と、
前記第１入力手段による入力に応じて前記第３電極により受信される電気信号と、前記第２入力手段による入力に応じて前記第４電極により受信される電気信号とに基づく電気信号を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記第３電極に電気信号を入力する第１入力手段と、
前記第４電極に前記電気信号と逆位相の電気信号を入力する第２入力手段と、
前記第１入力手段による入力に応じて前記第１電極により受信される電気信号と、前記第２入力手段による入力に応じて前記第２電極により受信される電気信号とに基づく電気信号を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第１電極に電気信号を入力する第１入力手段と、
前記第４電極に電気信号を入力する第２入力手段と、
前記第１入力手段による入力に応じて前記第３電極により受信された電気信号を出力する第１出力手段と、
前記第２入力手段による入力に応じて前記第２電極により受信された電気信号を出力する第２出力手段とを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第２電極に電気信号を入力する第１入力手段と、
前記第３電極に電気信号を入力する第２入力手段と、
前記第１入力手段による入力に応じて前記第４電極により受信された電気信号を出力する第１出力手段と、
前記第２入力手段による入力に応じて前記第１電極により受信された電気信号を出力する第２出力手段とを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
第３アンテナと、
前記第３アンテナとの間で無線電力伝送を行うための第４アンテナとを有し、
前記第１アンテナは、前記基準方向の視点において前記第３アンテナが成すループの内部に位置し、
前記第２アンテナは、前記基準方向の視点において前記第４アンテナが成すループの内部に位置することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第１電極は、前記第１電極の外側と、前記第１電極の前記穿孔部が存在する内側とを繋ぐスリットを有することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、撮影装置による撮影に基づく画像データを通信するためのアンテナであり、
前記第１アンテナは、前記撮影装置の第１部分に含まれ、
前記第２アンテナは、前記撮影装置の第２部分であって前記第１部分に対して前記軸まわりに回転移動可能な前記第２部分に含まれることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
通信装置であって、
他の通信装置が有する第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための第１アンテナであって、前記第２アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である前記第１アンテナを有し、
前記第１アンテナは、
穿孔部を有し、且つ前記軸が前記穿孔部の内部を通る第１電極であって、前記第２アンテナが有する第３電極との間で電気信号が伝送される前記第１電極と、
前記軸と平行な基準方向の視点において前記穿孔部の内部に位置する第２電極であって、前記第２アンテナが有する第４電極との間で電気信号が伝送される前記第２電極とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記基準方向の視点において前記軸を中心とする略点対象の形状であることを特徴とする請求項１５に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記第１電極に電気信号を入力する第１入力手段と、
前記第２電極に前記電気信号と逆位相の電気信号を入力する第２入力手段とを有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の通信装置。
【請求項１８】
第１電極及び第２電極を有する第１アンテナであって第２アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である第１アンテナと、第３電極及び第４電極を有する第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための通信方法であって、
穿孔部を有する前記第１電極であって前記軸が前記穿孔部の内部を通る前記第１電極と、前記第３電極との間で電気信号を伝送させる第１伝送工程と、
前記軸と平行な基準方向の視点において前記穿孔部の内部に位置する前記第２電極と、前記第４電極との間で電気信号を伝送させる第２伝送工程とを有することを特徴とする通信方法。
【請求項１９】
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの少なくとも何れかを前記軸まわりに回転移動させる移動制御工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の通信方法。
【請求項２０】
前記第１伝送工程は、前記第１電極から前記第３電極へ第１電気信号を伝送させ、
前記第２伝送工程は、前記第２電極から前記第４電極へ前記第１電気信号と逆位相の第２電気信号を伝送させることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットアームの関節部分や、ネットワークカメラと雲台との結合部分など、回転可能な部分で通信を行うシステムがある。また、上下逆挿しに対応したモバイル機器用の通信ケーブルなど、異なる複数の向きで結合可能な２つの装置の間で通信を行うシステムがある。これらのようなシステムにおける通信を無線化した場合には、送信アンテナに対する受信アンテナの向きが可変となる。
【０００３】
一方、特許文献１には、それぞれが２つの電極を有する送信アンテナと受信アンテナとを用いて電磁界結合による通信を行って、高品質な通信を実現する方法が記載されている。具体的には、送信アンテナが有する第１の送信電極と第２の送信電極に逆位相の電気信号である差動信号を入力することでデータを送信する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２９７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の電極を有する一方のアンテナと、該アンテナに対する向きが可変である他方のアンテナとの間で無線通信を行うシステムにおいて、通信が不安定になる虞がある。例えば、一方のアンテナが有する電極と他方のアンテナが有する電極とが、ある向きにおいては対向し、別の向きにおいては対向しない場合、通信の効率がアンテナの向きによって大きく変化してしまうと考えられる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、複数の電極を有する一方のアンテナと、該アンテナに対する向きが可変である他方のアンテナとの間で無線通信を行うシステムにおける、通信の安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る無線通信システムは、例えば以下の構成を有する。すなわち、第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための第１アンテナと、前記第１アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である前記第２アンテナとを有し、前記第１アンテナは、穿孔部を有する第１電極であって、前記軸が前記穿孔部の内部を通る前記第１電極と、前記軸と平行な基準方向の視点において
前記穿孔部の内部に位置する第２電極とを有し、前記第２アンテナは、
前記第１電極との間で電気信号が伝送される第３電極と、前記第２電極との間で電気信号が伝送される第４電極とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の電極を有する一方のアンテナと、該アンテナに対する向きが可変である他方のアンテナとの間で無線通信を行うシステムにおける、通信の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無線通信システム１００のシステム構成について説明するための図である。
【図２】無線通信システム１００において入出力される電気信号について説明するための図である。
【図３】ネットワークカメラ３００への無線通信システム１００の適用例について説明するための図である。
【図４】結合器１０３の形状の例について説明するための図である。
【図５】無線電力伝送を行う無線通信システム１００の構成について説明するための図である。
【図６】無線電力伝送を行う無線通信システム１００における連結部の構成について説明するための図である。
【図７】スリットを有する結合器１０３の形状の例について説明するための図である。
【図８】バラン９０２を有する無線通信システム１００の構成について説明するための図である。
【図９】結合器１０３と結合器１０４の形状が異なる場合の例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［システム構成］
本実施形態に係る無線通信システム１００（以降、システム１００）の構成の概略を図１に示す。システム１００は、信号源１０１、信号線１０２−１、信号線１０２−２、結合器１０３、結合器１０４、信号線１０５−１、信号線１０５−２、及び波形整形機１０６（以降、整形器１０６）を有する。本実施形態において、信号線１０２−１と信号線１０２−２を特に区別しない場合には、単に信号線１０２と記載する。同様に、信号線１０５−１と信号線１０５−２を特に区別しない場合には、単に信号線１０５と記載する。
【００１１】
結合器１０３及び結合器１０４は、電磁界結合による無線通信を行うためのアンテナとして機能する導体であり、それぞれが内側の電極と外側の電極の２つの電極を有している。そして、結合器１０３の外側の電極と結合器１０４の外側の電極との間で電気信号が伝送され、結合器１０３の内側の電極と結合器１０４の内側の電極との間で電気信号が伝送される。結合器１０３及び結合器１０４は、具体的には、ＦＲ４（Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ  Ｔｙｐｅ  ４）などのプリント基板上やフレキシブル基板上に各電極としての銅パターンが形成された構成である。ただし結合器１０３及び結合器１０４の構成はこれに限らない。なお、本実施形態における電磁界結合には、電界結合と磁界結合の両方が含まれる。すなわち、結合器間における無線通信は電界結合によって行われてもよいし、磁界結合によって行われてもよい。本実施形態では、結合器１０３と結合器１０４との間で主に電界結合による通信が行われる場合を中心に説明する。
【００１２】
信号源１０１は、差動信号を生成して信号線１０２へ入力する。すなわち、信号線１０２−１と信号線１０２−２には互いに逆位相の電気信号が入力される。結合器１０３が有する２つの電極の一方には信号線１０２−１が接続され、もう一方には信号線１０２−２が接続され、信号源１０１が生成した差動信号が信号線１０２を介して結合器１０３に入力される。すなわち、結合器が有する２つの電極には信号源１０１により互いに逆位相の電気信号が入力される。
【００１３】
結合器１０３に差動信号が入力されると、その入力に応じて結合器１０４に電圧が生じる。すなわち、結合器１０３から送信された電気信号が結合器１０４により受信される。結合器１０４が有する２つの電極の一方には信号線１０５−１が接続され、もう一方には信号線１０５−２が接続され、結合器１０４により受信された差動信号が信号線１０５を介して整形器１０６へ伝送される。具体的には、結合器１０３の外側の電極への入力に応じて結合器１０４の外側の電極により受信される電気信号と、結合器１０３の内側の電極への入力に応じて結合器１０４の内側の電極により受信される電気信号とが、整形器１０６に入力される。
【００１４】
そして整形器１０６は、２つの電極により受信された電気信号に基づいて、信号源１０１が出力した信号の波形に近い形の電気信号を生成する。整形器１０６は生成した電気信号を、例えばシステム１００が有する不図示の機能部へ出力する。ここで不図示の機能部には、例えば、入力された電気信号に基づく画像を表示部に表示させる表示制御部や、入力された電気信号に基づくデータを外部の装置に転送する転送部などが含まれる。
【００１５】
図２に、システム１００において入出力される電気信号の波形の例を示す。図２における横軸は時間を示している。まず、信号源１０１により生成された図２（ａ）に示す送信信号が信号線１０２−１を介して結合器１０３に入力される。結合器１０４は結合器１０３と電界結合するため、結合器１０３に対する送信信号の入力に応じて、結合器１０４には図２（ｂ）に示す受信信号が発生する。この受信信号は、結合器１０３に入力される信号の微分波形となっている。そして図２（ｂ）に示す受信信号は、信号線１０５−１を介して整形器１０６に入力される。
【００１６】
また、信号源１０１は、図２（ａ）に示す送信信号と逆位相の信号を、信号線１０２−２を介して結合器１０３に入力する。この入力に応じて、結合器１０４には図２（ｂ）に示す受信信号と逆位相の信号が発生し、発生した信号は信号線１０５−２を介して整形器１０６に入力される。
【００１７】
整形器１０６は、信号線１０５を介して入力された差動信号に対して整形処理を行い、信号源１０１から出力された送信信号と同様の波形を有する、図２（ｃ）に示す整形済み信号を生成する。以上の過程により、デジタルデータの無線による伝送が実現する。なお、ここでは伝送される電気信号が２値のデジタル信号であるものとしたが、これに限らず、多値の信号であってもよい。
【００１８】
［ネットワークカメラへの適用例］
次に図３を用いて、システム１００をネットワークカメラ３００における撮影データの伝送に適用した場合の例について説明する。ネットワークカメラ３００は撮影部３０２及び雲台３０３を有し、撮影部３０２と雲台３０３とは連結部３０４を境にして脱着することが可能である。雲台３０３は天井や壁などの設置箇所に固定されている。このような構造とすることで、故障などにより撮影部３０２の交換が必要になった場合に、簡単な作業で交換を実施することができる。
【００１９】
ネットワークカメラ３００においては、撮影部３０２に結合器１０３が含まれ、雲台３０３に結合器１０４が含まれる。そして撮影制御部３０５による撮影に基づく画像データが、結合器１０３から結合器１０４へ送信され、整形器１０６を介して外部のネットワークに伝送される。このように連結部３０４における通信を無線化することで、画像データを伝送するための伝送線やコネクタを連結部３０４に設置する必要がなくなり、省スペース化や耐候性の向上が実現できる。
【００２０】
なお本実施形態では、撮影部３０２と雲台３０３とは複数の異なる向きで連結可能であるものとする。例えば、撮影部３０２を雲台３０３から取り外し、撮影部３０２を座標系３１０のＺ軸方向の軸まわりに１８０度回転させて雲台３０３に再装着することができる。このような構成により、撮影部３０２の向きを簡単に変更することができる。
【００２１】
このように結合器１０３に対する結合器１０４の向きが可変である場合に、向きが変化しても結合器同士の結合度などが大きく変化しないように、本実施形態では結合器１０３の形状を図４に示すような形状とする。図４（ａ）−（ｄ）はそれぞれ、結合器１０３を座標系３１０のＺ軸方向から見た場合の形状を示している。
【００２２】
図４（ａ）において、結合器１０３は外側の電極４０１と内側の電極４０２を有する。外側の電極４０１は内側の電極４０２を囲うように配置される。すなわち、外側の電極４０１は穿孔部を有し、内側の電極４０２はその穿孔部の内部に、外側の電極４０１と接触しないように位置する。そして外側の電極４０１は、電極４０１の面と垂直なＺ軸方向の視点において、略点対象な形状（矩形）である。このような構成により、結合器１０４に対する結合器１０３の向きが、穿孔部の略中心を通る軸であってＺ軸方向と略平行な軸まわりに可変であっても、結合器同士の結合度は略一定であり、結合器間で安定した通信を行うことが可能となる。
【００２３】
なお、結合器１０４に対する結合器１０３の向きは、１８０度反転可能な場合に限らず、６０度や１２０度回転させた複数の異なる向きに変更可能であってもよい。このような場合には、図４（ｂ）に示すように外側の電極４０３を略正多角形とすることで、安定した通信を実現できる。また、図４（ｃ）のように外側の電極４０５を略円形としてもよい。
【００２４】
また、結合器１０３の内側の電極も、Ｚ軸方向の視点において略点対象の形状とし、図４（ａ）の電極４０２のように穿孔部の中心付近に位置させると、結合器間の結合度が略一定となるため望ましい。ただしこれに限らず、例えばシステム１００が多少の結合度の変化を許容できるような場合には、図４（ｂ）に示すように、内側の電極４０４が穿孔部の中心からずれていていもよい。また、回転軸が電極４０３の内部を通れば、電極４０３の中心を通らなくてもよい。また、図４（ｄ）に示すように内側の電極４０６が穿孔部を有する構成とすれば、連結部３０４において結合器１０３の中心を通る軸部材や有線ケーブルを設置することができる。
【００２５】
一方、結合器１０４も同様に、図４に示すような形状であってよい。そしてＺ軸方向の視点において、結合器１０４と結合器１０３の外側の電極同士が少なくとも一部重なりあい、結合器１０４と結合器１０３の内側の電極同士が少なくとも一部重なりあうように位置することで、電磁界結合による無線通信を効率よく行える。ただし、結合器１０４と結合器１０３の形状は異なっていてもよい。
【００２６】
なお、結合器１０３と結合器１０４の内側の電極同士の結合度と外側の電極同士の結合度との差を小さく抑えることで、通信の品質を向上することができる。そのため、例えば結合器１０３と結合器１０４とが同形状であり、外側の電極と内側の電極とが同一平面上に位置する場合、外側の電極の面積を内側の電極の面積の１０倍以下とすることが望ましい。また、外側の電極の面積を内側の電極の面積の２倍以下とすることで、より通信品質を向上できる。なお、本実施形態では結合器１０３及び結合器１０４において内側の電極と外側の電極とが略同一平面上に位置するものとするが、これに限らない。すなわち、内側の電極と外側の電極とのＺ軸方向における位置が異なっていてもよい。
【００２７】
以上の説明では、連結部３０４において撮影部３０２と雲台３０３とが複数の異なる向きで連結可能であるものとしたが、連結部３０４は撮影部３０２を雲台３０３に対して回転移動させる機構を有していてもよい。例えば連結部３０４は、撮影部３０２と雲台３０３とを連結する部材をモータにより回転させることで、座標系３１０のＺ軸方向の軸まわりに撮影部３０２を回転させてもよい。このような回転移動可能な連結部３０４における通信を無線化することで、例えば既存技術であるスリップリングを連結部３０４に用いて通信を行う場合と比べて、摩耗による経年劣化の抑制やデータ伝送レートへの高速化などが可能となる。
【００２８】
撮影部３０２を雲台３０３に対して回転させる移動制御が行われる場合、撮影部３０２に含まれる結合器１０３は、雲台に含まれる結合器１０４に対して回転移動する。このような場合には、図４（ｃ）や図４（ｄ）に示すように結合器１０３が有する電極４０５を略円形とすることで、回転移動に伴う結合器１０３と結合器１０４との間の結合度の変動をより抑制することができる。その結果、結合器１０４が受信する電気信号における振幅の増減や極性の反転を抑制することができ、回転移動中でも安定したデータ通信を継続することが可能となる。
【００２９】
なおこの場合には、通信の安定性を向上するために、電極４０５の穿孔部の略中心を通りＺ軸方向と略平行な軸を回転軸とすることが望ましい。また、結合器１０３の内側の電極も電極４０４や電極４０６のように略円形とすることで、より通信の安定性を向上できる。ただし、この用途に用いる結合器１０３の電極の形状は必ずしも円形である必要はなく、例えばシステム１００が多少の結合度の変動を許容できるような場合には、図４（ａ）や図４（ｂ）に示したような形状の結合器１０３を用いてもよい。
【００３０】
［無線電力伝送との共存］
以上ではネットワークカメラ３００の連結部３０４におけるデータ通信を無線化する構成について説明したが、同時に連結部３０４における電力伝送を無線化してもよい。電力伝送の無線化を実現することで、連結部３０４に電力を伝送するためのケーブルを設置する必要がなくなるため、より利便性が高くなる。
【００３１】
無線通信に加えて無線電力伝送を行うシステム１００のネットワークカメラ６００への適用例を図５に示す。図５において、図３と同様の構成要素には同一の符号を付している。ネットワークカメラ６００は、図３のネットワークカメラ３００の構成に加えて、電力線６０３、ＤＣ／ＡＣ変換回路６０４（以降、変換回路６０４）、送電アンテナ６０５、受電アンテナ６０６、及び整流回路６０７を有する。
【００３２】
送電アンテナ６０５と受電アンテナ６０６との間では、電磁界結合による無線電力伝送が行われる。なお、無線電力伝送のために発生する電磁界が結合器１０３と結合器１０４との間の電界結合による無線通信に干渉することを抑制するためには、電磁誘導方式や磁界共鳴方式などの磁界結合による無線電力伝送を行うことが望ましい。そのため、本実施形態では送電アンテナ６０５及び受電アンテナ６０６がコイル状の導体であり、磁界結合による無線電力伝送が行われる場合について説明する。ただしこれに限らず、例えば送電アンテナ６０５及び受電アンテナ６０６が電極となり、電界結合による無線電力伝送が行われてもよい。
【００３３】
電力線６０３は、変換回路６０４にＤＣ（直流）電力を供給する。変換回路６０４は、供給された電力をＡＣ（交流）電力に変換し、送電アンテナ６０５に入力する。送電アンテナ６０５に入力されたＡＣ電力は、磁界結合により受電アンテナ６０６に伝送される。受電アンテナ６０６は、受電したＡＣ電力を整流回路６０７に供給する。そして整流回路６０７は、供給されたＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、ネットワークカメラ６００内の機能部（例えば撮影制御部３０５）に供給する。
【００３４】
図６に、図５の連結部３０４における結合器１０３、結合器１０４、送電アンテナ６０５及び受電アンテナ６０６の詳細な構成を示す。座標系３１０のＺ軸方向の視点において、結合器１０３は受電アンテナ６０６が成すループの内部に位置し、結合器１０４は送電アンテナ６０５成すループの内部に位置する。このような構成とすることで、撮影部３０２が回転しても送電アンテナ６０５と受電アンテナ６０６との位置関係が大きく変化することがなく、電力伝送の安定性を向上できる。なお、送電アンテナ６０５と結合器１０４とが同心円状に位置し、受電アンテナ６０６と結合器１０３とが同心円状に位置することで、電力伝送の安定性をより向上できる。
【００３５】
送電アンテナ６０５に電力が入力されると、連結部３０４には磁束７０１が発生し、この磁束７０１を介して受電アンテナ６０６は電力を受電する。ここで、結合器１０３を図４に示す形状とした場合、電極４０１、電極４０３、電極４０５及び電極４０６のような閉ループ形状の電極を磁束７０１が貫くことにより、結合器１０３に誘導起電力が発生することが考えられる。そこで、このようなノイズとなり得る誘導起電力を低減するために、結合器１０３の電極を、図７に示すようにスリットを有する形状としてもよい。
【００３６】
図７（ａ）−（ｄ）は、それぞれ図４（ａ）−（ｄ）に示す結合器１０３にスリットが加えられた形状を示している。例えば図７の電極８０１は、図４の電極４０１にスリットが加えられた形状であり、電極８０１の外側と穿孔部が存在する電極８０１の内側とを繋ぐスリットを有する。結合器１０３の電極がこのようなスリットを有することで、磁束７０１によって結合器１０３に発生する誘導起電力が低減され、結合器１０３と結合器１０４との間の無線通信におけるノイズの発生を抑制することができ、通信の安定性を向上できる。なお、図７（ｄ）に示すように、結合器１０３の内側の電極８０６も穿孔部を有する場合には、内側の電極８０６もスリットを有する形状とすることで通信の安定性をより向上できる。
【００３７】
なお、結合器１０４も結合器１０３と同様にスリットを有する形状である場合には、結合器１０４に対する結合器１０３の向きの変化に伴って結合器間の結合度が変動する。そのため、結合度の変動がシステム１００において許容される所定の閾値を超えない程度に、スリットの幅を小さく設定することが望ましい。
【００３８】
［変形例］
以下では、上述したシステム１００の変形例について説明する。図８は、図１のシステム１００における送電側（結合器１０３より左側）にバラン９０２を追加した場合の構成例である。結合器１０３は図１の場合と同様である。信号線９０３は、図１における信号線１０２と同様に、差動信号を伝送する。
【００３９】
図１の場合と異なる点として、バラン９０２が追加されることにより、信号源９０１と結合器１０３をアイソレートすることができる。すなわち、バラン９０２を境とする信号源９０１側と結合器１０３側とで基準電位を変えることができる。これにより、結合器１０３と結合器１０４の内側の電極同士の結合度と外側の電極同士の結合度とが一致しないことによる通信品質の低下を抑制することができる。また、信号源９０１による電気信号の出力を、差動出力に限らずシングルエンド（単相）出力とすることもできる。信号源９０１がシングルエンド出力を行う場合でも、バラン９０２の効果により信号線９０３には差動信号が流れ、結合器１０３と結合器１０４とは差動信号を送受信することになる。
【００４０】
なお、図８においてはバラン９０２がソーターバランであるものとしたが、バラン９０２の構成はこの構成に限らない。また、バラン９０２の代わりにトランスを用いて信号源９０１と結合器１０３をアイソレートする方式を採用しても、同様の効果が得られる。
【００４１】
また、図３や図６を用いた以上の説明においては、結合器１０３の形状と結合器１０４の形状が同一な場合を中心に説明したが、これに限らず、結合器１０３と結合器１０４の形状が異なっていてもよい。例えば図９のように、結合器１０３の外側の電極を略円形とし、結合器１０４の外側の電極を弧形としても、結合器１０４に対する結合器１０３の回転移動に伴う外側の電極同士の結合度の変化は小さく抑えることができる。また同様に、結合器１０３の内側の電極と結合器１０４の内側の電極の一方が略点対象の形状であれば、他方が略点対象でなかったとしても、向きの変化に伴う結合の変化を小さく抑えることができる。
【００４２】
なお、結合器１０３の形状と結合器１０４の形状を逆転させても同様の効果が得られる。すなわち、図９において、信号線１０５から結合器１０４へ差動信号を入力し、結合器１０３により受信された差動信号が信号線１０２を介して出力されてもよい。この場合には、信号線１０２に整形器１０６が接続され、信号線１０５に信号源１０１が接続される。
【００４３】
また、本実施形態では結合器１０３から結合器１０４へ差動信号が単方向に送信される場合について説明した。差動信号を用いて通信を行うことで、シングルエンド伝送を行う場合よりも、無線通信における外部からのノイズの影響が低減される。ただしこれに限らず、本実施形態で説明した形状の結合器１０３を双方向通信に適用してもよい。
【００４４】
例えば、信号線１０２−１から結合器１０３の内側の電極に第１電気信号が入力され、信号線１０５−２から結合器１０４の外側の電極に第２電気信号が入力されてもよい。そして、第１電気信号の入力に応じて結合器１０４の内側の電極により受信された電気信号が信号線１０５−１へ出力され、第２電気信号の入力に応じて結合器１０３の外側の電極により受信された電気信号が信号線１０２−２へ出力されてもよい。この場合には、信号線１０２と信号線１０５のそれぞれに、信号源１０１と整形器１０６の両方が接続される。
【００４５】
このような場合にも、上述した形状の結合器１０３を用いることで、結合器１０４に対する結合器１０３の向きが可変である場合の通信の安定性を向上させることができる。また逆に、結合器１０３の外側の電極から結合器１０４の外側の電極へ第１電気信号が送信され、結合器１０４の内側の電極から結合器１０３の内側の電極に第２電気信号が送信されてもよい。さらに、結合器１０３の内側の電極と外側の電極に、それぞれ異なるデータに関する独立した電気信号を入力することで、２系統単方向のベースバンド通信を行ってもよい。
【００４６】
また、図３、図５、図６及び図９では、信号線が結合器の面に垂直に接続されているように示したが、接続の形態はこれに限らない。例えば信号線１０２は、結合器１０３が形成される基板上に存在するマイクロストリップラインであってもよい。また、以上の説明では結合器１０３を回転移動させる場合を中心に説明したが、結合器１０４を回転移動させてもよいし、結合器１０３と結合器１０４の両方を回転移動させてもよい。
【００４７】
また、図３及び図５を用いた以上の説明では、ネットワークカメラにおける通信の無線化のためにシステム１００を適用する場合について説明した。ただし、システム１００の適用先はこれに限らない。例えば、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）におけるロボットアームの関節部分や、回転可能なディスプレイ、上下逆挿しに対応したモバイル機器用の通信ケーブルなどに適用してもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係るシステム１００は、第２アンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うための第１アンテナと、第１アンテナに対する向きが所定の軸まわりに可変である第２アンテナとを有する。そして第１アンテナは、穿孔部を有する第１電極であって、該軸が前記穿孔部の内部を通る第１電極と、該軸と平行な基準方向の視点において該穿孔部の内部に位置する第２電極とを有する。また第２アンテナは、第１電極との間で電気信号が伝送される第３電極と、
第２電極との間で電気信号が伝送される第４電極とを有する。このような構成により、複数の電極を有する一方のアンテナと、該アンテナに対する向きが可変である他方のアンテナとの間で電磁界結合による無線通信を行うシステムにおける、通信の安定性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００  無線通信システム
１０３  結合器
１０４  結合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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