WO2020213679A1 - 伝送システム、アンテナ、制御装置及び伝送方法 - Google Patents
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- H04B7/0602—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
Definitions
- the present disclosure relates to a transmission system, an antenna and a control device used in the transmission system, and a transmission method.
- Patent Document 1 discloses a system including an antenna for receiving a signal from an RFID (Radio Frequency Identification) tag and a control device (reading device for RFID) for controlling the antenna (for example, Patent Document 1). 1).
- RFID Radio Frequency Identification
- control device reading device for RFID
- a plurality of wirings such as a power supply line for supplying electric power to the antenna and a transmission line for transmitting a wireless signal are required between the antenna and the control device, and the size of the system consisting of the antenna and the control device is increased. And there are problems such as high cost.
- the present disclosure provides a transmission system or the like that can reduce the size and cost of the transmission system.
- the transmission system includes an antenna, a radio wave control unit that transmits a first signal for controlling a radio wave output from the antenna, and a DC power supply that supplies a direct current to the antenna.
- the antenna is connected to the control device, and the antenna is provided with a first transmission line used for transmitting the first signal and supplying the direct current to the antenna.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a transmission system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the phase switch and the antenna element according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a part of the phase switch according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a transmission system according to the second embodiment.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of the control device according to the third embodiment.
- FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of the control device according to the fourth embodiment.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a transmission system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the phase switch and the antenna element according to the first embodiment.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the fourth embodiment.
- FIG. 10 is a configuration diagram showing an example of the control device according to the fifth embodiment.
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the fifth embodiment.
- FIG. 12 is a configuration diagram showing an example of the transmission system according to the sixth embodiment.
- FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the control device according to the sixth embodiment.
- FIG. 14 is a flowchart showing an example of the associating operation of the control device according to the sixth embodiment.
- the transmission system of the present disclosure includes a control device including an antenna, a radio wave control unit that transmits a first signal for controlling a radio wave output from the antenna, and a DC power supply that supplies a DC current to the antenna.
- the antenna is connected to the control device, and the antenna is provided with a first transmission line used for transmitting the first signal and supplying the DC current to the antenna.
- the transmission line for transmitting the first signal and the power supply line for supplying the direct current are not separately provided, and the transmission of the first signal and the supply of the direct current are the first. Since it is performed by the transmission line, it is possible to reduce the size and cost of the transmission system.
- a first switch for controlling the transmission of the first signal by the first transmission line and a capacitor for blocking the direct current from the first transmission line to the first switch may be further provided. ..
- a signal other than the first signal is transmitted to the antenna using the first transmission line
- a signal other than the first signal is transmitted to the antenna by controlling the first switch.
- the first signal can be prevented from transmitting through the first transmission line.
- the capacitor that cuts off the direct current can suppress the direct current flowing through the first transmission line from flowing to the first switch and to the radio wave control unit via the first switch.
- control device has a phase switching control unit that transmits a second signal for controlling the phase switching of the radio wave output from the antenna in parallel, and converts the second signal transmitted in parallel into a third signal.
- the first transmission line may also be used for transmission of the third signal to the antenna.
- the second signal transmitted in parallel is to be transmitted to the antenna as it is, it is necessary to provide a transmission line corresponding to the parallel transmission between the antenna and the control device, which increases the size and cost of the transmission system.
- the second signal transmitted in parallel is converted into a third signal, which is a form that can be transmitted by one first transmission line, and the first signal is transmitted, the DC current is supplied, and the third signal is transmitted.
- the signal is transmitted by one first transmission line. Therefore, it is possible to switch the phase of the radio wave output from the antenna while reducing the size and cost of the transmission system.
- the first signal is a signal for controlling radio waves output from the plurality of antennas
- the second signal is a plurality of the above. It is a signal for controlling the phase switching of the radio wave output from the antenna, and the DC power supply may supply a DC current to a plurality of the antennas.
- a plurality of first switches for controlling the transmission of the first signal by the plurality of the first transmission lines are further provided, and the control device is the first switch of the plurality of the first switches.
- the control device is the first switch of the plurality of the first switches.
- the antenna whose received signal strength among the plurality of antennas is equal to or higher than a predetermined threshold is automatically selected. It is linked with the first switch of the one. It can be seen that the antenna whose received signal strength is equal to or higher than a predetermined threshold value is an antenna in which the first signal is transmitted via the first switch, and is connected to the first switch. Because.
- the other first switch when the transmission of the first signal is controlled by the other first switch, an antenna whose received signal strength is equal to or higher than a predetermined threshold is linked.
- a predetermined threshold By going, it becomes possible to associate a plurality of antennas with a plurality of first switches. In this way, the plurality of antennas and the plurality of first switches can be easily associated with each other.
- a second switch for interrupting the direct current may be further provided.
- control device Since the control device is a device that outputs a first signal for controlling the radio wave output from the antenna, it is connected to a spectrum analyzer for measuring signal strength or a network analyzer for impedance matching or the like. If the DC current is output from the control device, it may cause a problem. Therefore, by providing a second switch for interrupting the DC current in the second transmission line between the DC power supply and the first transmission line, the second switch is controlled according to the situation and the DC current is controlled by the control device. It can be prevented from being output from.
- An LC parallel resonance circuit provided may be further provided.
- the first signal transmitting through the first transmission line may be affected by the impedance of the DC power supply or the converter via the second transmission line, and the first signal may be deteriorated. Therefore, an LC parallel resonant circuit is provided in the second transmission line so that the LC parallel resonant circuit has the maximum impedance in the frequency band used by the first signal. As a result, the DC power supply or the converter is cut off when viewed from the first transmission line, and deterioration of the first signal can be suppressed.
- the third transmission line for supplying the DC current from the DC power supply to the second transmission line and the DC current supplied to the second transmission line provided on the third transmission line. It may further include an adjustment circuit for adjusting the value of.
- the direct current to the antenna may be insufficient when the parasitic capacitance of the first transmission line is large or when the load on the antenna is high. Therefore, by providing the adjustment circuit, the direct current supplied to the antenna can be adjusted, and when the direct current to the antenna is insufficient, the direct current to the antenna can be increased.
- the converter may be a parallel serial converter, and the third signal may be a serial signal.
- the antenna reconverts the third signal transmitted by the first transmission line into a fourth signal for parallel transmission, and issues a positive response when the fourth signal is a signal to the antenna. It may further include a serial decoder.
- the third signal which is a serial signal transmitted to the antenna
- the phase can be switched.
- an affirmative response for example, ACK
- the phase of the radio wave can be switched for a specific antenna.
- the converter may be a parallel pulse converter, and the third signal may be a pulse signal.
- the antenna parallels the third signal based on the pulse counter that counts the number of pulses of the third signal transmitted by the first transmission path and the count value of the number of pulses counted by the pulse counter. It may further include a decoder that reconverts to a fourth signal for transmission and issues a positive response if the fourth signal is a signal to the antenna.
- the third signal which is a pulse signal transmitted to the antenna
- the phase can be switched.
- an affirmative response for example, ACK
- the phase of the radio wave can be switched for a specific antenna.
- the antenna is instructed to output a radio wave, and if the affirmative response is not received within a certain time, the phase switching control unit is again instructed to output the radio wave. It may further include a command unit that commands the signal to be emitted.
- radio waves can be output from the antenna that transmitted an acknowledgment within a certain period of time.
- the antenna is provided on an output unit for outputting radio waves, a fourth transmission line that extracts the direct current from the first transmission line and supplies the direct current to the output unit, and the fourth transmission line. It may further include a cutoff circuit for cutting off the direct current supplied to the output unit.
- the current value that can be supplied by the DC power supply may be exceeded. Therefore, depending on the situation, it is possible to stop the supply of the direct current to the output unit of the unnecessary antenna and suppress the shortage of the direct current.
- the antenna may further include an output unit for outputting radio waves and a capacitor that cuts off the direct current from the first transmission line to the output unit.
- the first signal can be taken out while blocking the direct current by the capacitor on the antenna side.
- the antenna of the present disclosure is an antenna used in the above transmission system.
- the control device of the present disclosure is a control device used in the above transmission system.
- the transmission method of the present disclosure includes a control device including an antenna, a radio wave control unit that transmits a first signal for controlling a radio wave output from the antenna, and a DC power supply that supplies a DC current to the antenna. It is a transmission method in the transmission system provided, wherein the transmission of the first signal and the supply of the DC current to the antenna are performed by one first transmission line connecting the antenna and the control device. ..
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a transmission system 1 according to the first embodiment.
- the transmission system 1 is, for example, a system for reading a signal from an RFID tag and writing a signal to the RFID tag.
- the transmission system 1 is applied to a device, a box, a warehouse, or the like in which an RFID-tagged object is arranged.
- the transmission system 1 is applied to a refrigerator and is used to identify an object arranged in the refrigerator.
- the application of the transmission system 1 is not limited to these, and is not particularly limited.
- the transmission system 1 includes a control device 271 for controlling the antenna, an antenna, and a first transmission line L1 for connecting the antenna and the control device 271.
- the transmission system 1 is a plurality of (for example, 4) antennas 272, 273, 274 and 275, each of which is connected to each of the plurality of antennas 272, 273, 274 and 275 on a one-to-one basis (for example, 4).
- the first transmission line L1 of (1) is provided.
- an antenna means that it may be any of a plurality of antennas 272, 273, 274 and 275.
- the transmission system 1 By providing the transmission system 1 with a plurality of antennas 272, 273, 274 and 275, when the transmission system 1 is applied to a large device or the like, a plurality of RFID tags may be placed anywhere in the large device or the like. Antennas 272, 273, 274 and 275 enable communication with RFID tags.
- the number of antennas included in the transmission system 1 is not particularly limited.
- the transmission system 1 may include only one antenna, and in this case, may include only one first transmission line L1 connected to the one antenna.
- the transmission system 1 may be provided with a personal computer 270.
- the personal computer 270 is a computer that acquires a signal from the RFID tag from the control device 271 and transmits a signal to be written to the RFID tag.
- the personal computer 270 may be a server device (cloud or the like) provided in a place different from the place where the control device 271 is arranged.
- the control device 271 may include a wireless communication circuit or the like.
- the transmission system 1 may not be provided with the personal computer 270, and the control device 271 may have the function of the personal computer 270.
- the control device 271 includes a microcomputer 200, an external power supply 210, a resistor 211, a parallel serial converter 212, a wireless circuit 213, a wireless switch 214, capacitors 220 to 223, a second transmission line L2, a third transmission line L3, and a fifth transmission.
- the road L5 is provided.
- the control device 271 is a device used in the transmission system 1, and is, for example, a device having a function of controlling an antenna to read a signal from an RFID tag and writing a signal to the RFID tag.
- the microcomputer 200 is a processor (microprocessor) for controlling a parallel serial converter 212, a wireless circuit 213, a wireless switch 214, and the like to read a signal from an RFID tag and write a signal to the RFID tag.
- processor microprocessor
- the microcomputer 200 includes a CPU 201, a ROM (Read Only Memory) 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a timer 204, a PC input / output unit 205, an external output unit 206, a phase switching control unit 207, an external input / output unit 208, and an external input.
- a unit 209 is provided.
- the CPU 201 is a device that performs processing at the center of the microcomputer 200. Programs, data, and the like are stored in the ROM 202 and the RAM 203. When the CPU 201 operates at a specific timing according to the timer 204 according to a program stored in the ROM 202 or the RAM 203 or the like, the PC input / output unit 205, the external output unit 206, the phase switching control unit 207, the external input / output unit 208, and the external The input unit 209 is controlled.
- the PC input / output unit 205 is an interface for connecting the personal computer 270 and the control device 271, inputs a signal from the personal computer 270 to the control device 271, and outputs a signal from the control device 271 to the personal computer 270.
- the external output unit 206 is an interface that outputs an instruction signal that converts a second signal transmitted in parallel into a third signal.
- the phase switching control unit 207 transmits a second signal for controlling the phase switching of the radio wave output from the antenna in parallel (in other words, outputs the second signal in parallel to a plurality of wirings).
- the phase switching control unit 207 is connected to the parallel serial converter 212 by a fifth transmission line L5, and a signal for switching the phase of the radio wave output from the antenna is transmitted to the fifth transmission line L5.
- a second signal to be transmitted in parallel is transmitted to the fifth transmission line L5.
- those numbered “1 to 12” are terminal numbers.
- the phase of the radio wave output from the antenna 272 can be controlled by 3 bits (that is, 8 types of control can be performed) by the second signal transmitted in parallel between the terminals "1 to 3". ).
- the phases of the radio waves output from the antennas 273, 274 and 275 are set by the second signal transmitted in parallel between the terminals of "4 to 6", “7 to 9” and "10 to 12", respectively. It can be controlled by 3 bits.
- the external input / output unit 208 is an interface in which a command signal for outputting the first signal to the wireless circuit 213 is output, and a signal acquired from the antenna by the wireless circuit 213 is input.
- the external input unit 209 is an interface to which an acknowledgment (for example, ACK) from the antenna is input. For example, when the external input unit 209 receives the affirmative response within a certain period of time, the external input unit 209 commands the antenna to output a radio wave, and when the affirmative response is not received within a certain period of time, the phase switching control unit 207 is again instructed. It is a command unit that commands a second signal to be emitted. As a result, radio waves can be output from the antenna that has transmitted an acknowledgment within a certain period of time.
- an acknowledgment for example, ACK
- the external power supply 210 is a direct current power supply that supplies a direct current to the antenna.
- the resistor 211 is a pull-up resistor for pulling up the first transmission line L1.
- the parallel serial converter 212 is a converter that converts a second signal transmitted in parallel into a third signal.
- the parallel serial converter 212 converts the second signal transmitted in parallel from the phase switching control unit 207 into a third signal which is a serial signal in response to a command signal from the external output unit 206.
- a command signal from the external output unit 206 By converting the second signal transmitted in parallel into the third signal which is a serial signal, it becomes possible to transmit the third signal through the first transmission line L1.
- the second transmission line L2 is a transmission line for transmitting the third signal converted by the parallel serial converter 212 to the first transmission line L1 and supplying a direct current from the external power supply 210.
- the third transmission line L3 is a transmission line for supplying a direct current from the external power supply 210 to the second transmission line L2.
- the resistor 211 is provided on the third transmission line L3.
- the transmission line from the external power supply 210 to the first transmission line L1 includes a second transmission line L2 and a third transmission line L3.
- the transmission line connecting the node N and the first transmission line L1 is the second transmission line L2.
- the transmission line connecting the node N and the external power supply 210 is called a third transmission line L3.
- the radio circuit 213 is a radio wave control unit that transmits a first signal for controlling the radio wave output from the antenna. That is, the wireless circuit 213 is a circuit that outputs a wireless signal.
- the wireless switch 214 includes a first switch that controls transmission of a first signal through the first transmission line L1, and for example, the first signal output from the wireless circuit 213 is input to any of a plurality of antennas 272 to 275. It is a switch that selects whether to transmit to.
- the wireless switch 214 includes a plurality of first switches that control the transmission of the first signal by the plurality of first transmission lines L1.
- the wireless switch 214 is a switch that switches the connection between the wireless circuit 213 and the first transmission line L1 connected to the antenna 272 as a plurality of first switches, and the first transmission connected to the wireless circuit 213 and the antenna 273.
- a switch for switching the connection with the path L1, a switch for switching the connection between the wireless circuit 213 and the first transmission line L1 connected to the antenna 274, and a first transmission line L1 connected to the wireless circuit 213 and the antenna 275. Includes a switch to switch the connection.
- the wireless switch 214 may be an SPnT (Single Pole n (n is an integer of 2 or more) Through) switch.
- the wireless switch 214 has a common terminal connected to the wireless circuit 213 and four selective terminals selectively connected to the plurality of first transmission lines L1.
- the wireless switch 214 includes a plurality of (four) first switches. It can be said that.
- a signal other than the first signal for example, a third signal
- the first switch while the third signal is being transmitted to the antenna, It is possible to prevent the first signal from transmitting through the first transmission line L1.
- the plurality of first switches the first signal can be transmitted to a specific antenna among the plurality of antennas 272 to 275.
- Capacitors 220 to 223 are DC cut capacitors that cut off the DC current from the first transmission line L1 to the wireless switch 214 (first switch). Capacitors 220 to 223 that cut off the direct current suppress the direct current flowing through the first transmission line L1 from flowing to the wireless switch 214 (first switch) and to the wireless circuit 213 via the wireless switch 214 (first switch). it can.
- the first transmission line L1 is one transmission line used for transmitting the first signal to the antenna and supplying a direct current.
- the first transmission line L1 is a coaxial line (coaxial cable).
- the first transmission line L1 is also used for transmitting a third signal to the antenna.
- the transmission system 1 includes a plurality of sets (specifically, four sets) of the antenna and the first transmission line L1.
- the first signal is a signal for controlling radio waves output from the plurality of antennas
- the second signal is output from the plurality of antennas. It becomes a signal for controlling the switching of the phase of the radio wave to be performed, and the external power supply 210 supplies a DC current to a plurality of antennas.
- Each of the plurality of antennas 272 to 275 has the following configuration.
- the antenna 272 will be mainly described. Since the antennas 273 to 275 have the same basic configuration as the antenna 272, detailed description thereof will be omitted.
- the antenna 272 is an antenna used in the transmission system 1, and is, for example, an antenna that receives a signal from an RFID tag or transmits a signal to the RFID tag.
- the antenna 272 includes a phase switch 240, a serial decoder 250, a capacitor 260, an antenna element 276, and a fourth transmission line L4.
- the antenna element 276 is, for example, a pattern antenna element provided on a substrate or the like.
- the phase switch 240 is an output unit for outputting radio waves whose phases have been switched.
- phase switch 240 and the antenna element 276 will be described later.
- the serial decoder 250 is a decoder that reconverts the third signal transmitted by the first transmission line L1 into the fourth signal for parallel transmission. Further, the serial decoder 250 emits an ACK when the fourth signal is a signal for the antenna 272.
- the terminals "1 to 3" in the phase switch 240 correspond to the terminals "1 to 3" in the phase switching control unit 207 and the parallel serial converter 212.
- the parallel serial converter 212 converts the second signal transmitted in parallel between the terminals of "1 to 3" into the third signal, and indicates that the destination of the third signal is the antenna 272.
- the signal is included in the third signal and transmitted to the first transmission line L1.
- the third signal is transmitted to the antennas 272 to 275 via the plurality of first transmission lines L1.
- the serial decoder 250 reconverts the third signal into a fourth signal for parallel transmission to the phase switch 240, and together with the second signal output from the terminals "1 to 3" in the phase switching control unit 207. Similarly, the fourth signal is transmitted in parallel to the terminals "1 to 3" of the phase switch 240.
- the third signal is a signal addressed to the antenna 272 including the serial decoder 250
- the serial decoder 250 returns the ACK to the control device 271.
- the third signal is reconverted into the fourth signal, each of them recognizes that the signal is not addressed to itself, and the fourth signal is discarded without being transmitted in parallel to the phase switch.
- the serial decoder 250 transmits the fourth signal to the phase switch 240 in parallel to control the phase switching in the phase switch 240.
- the third signal which is a serial signal transmitted to the antenna, can be reconverted to the fourth signal for parallel transmission at the antenna, and the phase can be switched.
- an affirmative response for example, ACK
- the phase of the radio wave can be switched for a specific antenna.
- the capacitor 260 is a DC cut capacitor that cuts off the DC current from the first transmission line L1 to the phase switch 240. Since not only the first signal but also the direct current flows through the first transmission line L1, the first signal can be taken out while blocking the direct current by the capacitor 260 on the antenna 272 side.
- the fourth transmission line L4 is a transmission line that takes out a direct current from the first transmission line L1 and supplies the direct current to the phase switch 240.
- the serial decoder 250 is also supplied with a direct current via the fourth transmission line L4.
- phase switch 240 and the antenna element 276 will be described with reference to FIG.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the phase switch 240 and the antenna element 276 according to the first embodiment.
- the antenna element 276 includes a plurality of antenna elements constituting the array antenna, and here, the antenna elements 10a to 10d are included.
- the directivity of the antenna 272 can be controlled by giving a phase difference to the first signals transmitted to the antenna elements 10a to 10d. That is, for example, it becomes possible to receive a signal from an RFID tag arranged in a specific direction with respect to the antenna 272.
- the phase switch 240 has a configuration for controlling the directivity of the antenna 272, and includes switches SW11 and SW12 and phase devices ⁇ 1 to ⁇ m (m is an integer of 2 or more) provided corresponding to the antenna element 10a. Switches SW21, SW22 and phase devices ⁇ 1 to ⁇ m provided corresponding to the antenna element 10b, switches SW31, SW32 and phase devices ⁇ 1 to ⁇ m provided corresponding to the antenna element 10c, and antenna elements 10d. The switches SW41 and SW42 and the phase devices ⁇ 1 to ⁇ m are provided.
- the switch SW11 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the first transmission line L1, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW21 is an SPmT switch, and the common terminal is connected to the first transmission line L1 and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW31 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the first transmission line L1, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW41 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the first transmission line L1, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the phase devices ⁇ 1 to ⁇ m, ⁇ 1 to ⁇ m, ⁇ 1 to ⁇ m, and ⁇ 1 to ⁇ m are phase adjustment circuits.
- the phase devices ⁇ 1 to ⁇ m, ⁇ 1 to ⁇ m, ⁇ 1 to ⁇ m, and ⁇ 1 to ⁇ m are circuits composed of impedance elements such as inductors and capacitors, and the amount of phase adjustment depends on the connection form and element parameters of each impedance element. It can be decided.
- the switch SW12 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the antenna element 10a, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW22 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the antenna element 10b, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW32 is an SPmT switch, the common terminal is connected to the antenna element 10c, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- the switch SW42 is an SPmT switch, and the common terminal is connected to the antenna element 10d, and the selection terminal is connected to the phase units ⁇ 1 to ⁇ m.
- Each switch is controlled according to the fourth signal transmitted in parallel from the serial decoder 250. That is, by controlling each switch, it is possible to control which phase device the first signal from the first transmission line L1 passes through, that is, depending on the phase device that passes through the phase adjustment amount of the first signal. Can be considered. As a result, the phase of the first signal transmitted to each of the antenna elements 10a to 10d constituting the array antenna can be shifted, and the directivity of the antenna 272 can be controlled.
- phase switch 240 a more detailed configuration example of the phase switch 240 will be described with reference to FIG. 3 focusing on the switch SW11, the phase devices ⁇ 1 to ⁇ m, and the switch SW12.
- FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a part of the phase switch 240 according to the first embodiment.
- phase devices ⁇ 1 to ⁇ 4 are realized by, for example, a ⁇ -type LC circuit.
- the number of inductors and capacitors and the connection form are not limited to those shown in FIG.
- the switch SW11 and the switch SW12 are controlled according to the fourth signal transmitted in parallel. For example, when the phase adjustment amount of the first signal transmitted to the antenna element 10a is adjusted according to the phase controller ⁇ 1, the common terminals of the switch SW11 and the switch SW12 and the selection terminals shown in FIG. 3 are selected. The switch SW11 and the switch SW12 are controlled so as to be connected to the uppermost selection terminal.
- the second signal transmitted in parallel from the phase switching control unit 207 is converted into a third signal which is a serial signal, and the third signal is transmitted to each antenna.
- Each serial decoder reconverts the third signal into the fourth signal and transmits the fourth signal addressed to itself in parallel to the phase switch.
- Each phase switch adjusts the phase of the first signal transmitted to the antenna elements constituting the array antenna so that its antenna has a desired directivity according to the fourth signal.
- control device 271 Next, the operation of the control device 271 will be described with reference to FIG.
- FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 271 according to the first embodiment.
- the control device 271 switches the wireless switch 214 (step S201). For example, the control device 271 controls the wireless switch 214 so that the antenna 272 and the wireless circuit 213 are connected and the other antenna and the wireless circuit 213 are not connected in order to transmit the first signal to the antenna 272. ..
- the control device 271 performs parallel transmission of the second signal (step S202).
- the terminals "1 to 3" of the phase switching control unit 207 and the parallel serial converter 212 are terminals associated with the antenna 272, and the control device 271 uses the terminals "1 to 3" from the antenna 272.
- Parallel transmission of the second signal for phase control of the output radio wave is performed.
- the control device 271 performs parallel serial conversion from the second signal transmitted in parallel to the third signal which is a serial signal (step S203). For example, since the second signal transmitted in parallel is a signal transmitted by the terminals "1 to 3" associated with the antenna 272, the control device 271 sets the third signal as a signal addressed to the antenna 272.
- the control device 271 transmits a third signal toward the antenna and performs parallel communication processing (step S204).
- the control device 271 determines whether or not there is an ACK from the antenna 272 (step S205).
- control device 271 If the control device 271 cannot be ACKed from the antenna 272 (No in step S205), for example, after waiting for a certain period of time, the control device 271 performs step S204 again.
- the control device 271 transmits the first signal (step S206). Specifically, since the wireless circuit 213 and the antenna 272 are connected by the wireless switch 214, the first signal is transmitted to the antenna 272. In the antenna 272, the first signal whose phase is adjusted according to the fourth signal is transmitted to each antenna element, and the radio wave is radiated from the antenna 272 whose directivity is adjusted.
- control device 271 determines whether or not a stop command for stopping the processing has been received from, for example, a personal computer 270 (step S207).
- control device 271 If the control device 271 does not receive the stop command (No in step S207), the control device 271 performs the process from step S201 again. For example, the control device 271 switches the wireless switch 214 to perform the same processing on an antenna different from the antenna 272.
- control device 271 When the control device 271 receives the stop command (Yes in step S207), the control device 271 ends the process.
- the transmission line for transmitting the first signal and the power supply line for supplying the direct current are not separately provided, and the transmission of the first signal and the supply of the direct current are the first. Since it is performed by one transmission line L1, it is possible to reduce the size and cost of the transmission system 1. Further, the present disclosure can be applied even if the transmission system 1 includes a plurality of antennas, and the transmission system 1 including the plurality of antennas 272 to 275 can be miniaturized and reduced in cost.
- the second signal transmitted in parallel is to be transmitted to the antenna as it is, it is necessary to provide a transmission line corresponding to the parallel transmission between the antenna and the control device 271 to increase the size of the transmission system. It leads to high cost. For example, as shown in FIG. 1, if phase control with 3 bits is to be performed for each of the four antennas 272 to 275, 12 transmission lines are separately required for phase control.
- the second signal transmitted in parallel is converted into a third signal, which is a form that can be transmitted by the first first transmission line L1, and the transmission of the first signal, the supply of DC current, and the first The transmission of the three signals is performed by the first transmission line L1. Therefore, it is possible to switch the phase of the radio wave output from the antenna while reducing the size and cost of the transmission system 1.
- FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of the transmission system 2 according to the second embodiment.
- the transmission system 2 includes a parallel pulse converter 613 instead of the parallel serial converter 212, and instead of the serial decoders 250, 251, 252 and 253, the pulse counters 640, 650, 660 and 670, and the decoders 641, 651. , 661 and 671 are provided, which is different from the transmission system 1 in the first embodiment. Since the other points are basically the same as those in the transmission system 1 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- the parallel pulse converter 613 is a converter that converts the second signal transmitted in parallel into the third signal.
- the parallel pulse converter 613 converts the second signal transmitted in parallel from the phase switching control unit 607 into a third signal which is a pulse signal from the external output unit 606 according to the instruction signal.
- the parallel pulse converter 613 converts the second signal transmitted in parallel into a third signal having a number of pulses according to a predetermined rule or the like. For example, eight types of pulse numbers are predetermined for a 3-bit second signal.
- the antenna of the present embodiment will be described by focusing on the antenna 692 of the antennas 692 to 695. Since the basic configurations of the antennas 693 to 695 are the same as those of the antenna 692, detailed description thereof will be omitted.
- the antenna 692 includes a pulse counter 640 and a decoder 641 instead of the serial decoder 250 with respect to the antenna 272 in the first embodiment.
- the pulse counter 640 is a circuit that counts the number of pulses of the third signal transmitted by the first transmission line L1.
- the pulse counter 640 is set to a specified count value when the power is turned on.
- the decoder 641 reconverts the third signal into the fourth signal for parallel transmission based on the count value of the number of pulses counted by the pulse counter 640. Specifically, the parallel pulse converter 613 reconverts the third signal into the fourth signal by using a predetermined rule or the like used when converting the second signal into the third signal. Further, the decoder 641 gives an acknowledgment when the fourth signal is a signal to the antenna 692.
- the terminals "1 to 3" in the phase switch 642 correspond to the terminals "1 to 3" in the phase switching control unit 607 and the parallel pulse converter 613.
- the decoder 641 reconverts the third signal into the fourth signal and pulses. Recognizing that the number is one of 1 to 8 (that is, recognizing that the fourth signal is addressed to itself), it returns ACK to the control device 691. Then, the decoder 641 transmits the fourth signal to the phase switch 642 in parallel to control the phase switching in the phase switch 642. In this way, the third signal, which is the pulse signal transmitted to the antenna, can be reconverted into the fourth signal for parallel transmission at the antenna, and the phase can be switched. Further, by transmitting an affirmative response (for example, ACK), when there are a plurality of antennas, the phase of the radio wave can be switched for a specific antenna.
- an affirmative response for example, ACK
- control device 691 Next, the operation of the control device 691 will be described with reference to FIG.
- FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 691 according to the second embodiment.
- the control device 691 switches the wireless switch 616 (step S601). For example, the control device 691 controls the wireless switch 616 so that the antenna 692 and the wireless circuit 617 are connected and the other antenna and the wireless circuit 617 are not connected in order to transmit the first signal to the antenna 692. ..
- the control device 691 performs parallel transmission of the second signal (step S602).
- the terminals "1 to 3" of the phase switching control unit 607 and the parallel pulse converter 613 are terminals associated with the antenna 692, and the control device 691 uses the terminals "1 to 3" from the antenna 692.
- Parallel transmission of the second signal for phase control of the output radio wave is performed.
- the control device 691 performs parallel pulse number conversion from the second signal transmitted in parallel to the third signal which is a pulse signal (step S603). For example, since the second signal transmitted in parallel is a signal transmitted by the terminals "1 to 3" associated with the antenna 692, the control device 691 has the number of pulses corresponding to the third signal addressed to the antenna 692. And.
- the control device 691 transmits the third signal toward the antenna and performs parallel pulse number communication processing (step S604).
- the control device 691 determines whether or not there is an ACK from the antenna 692 (step S605).
- control device 691 If the control device 691 cannot be ACKed from the antenna 692 (No in step S605), the control device 691 waits for a certain period of time, for example, and then performs step S604 again.
- the control device 691 transmits the first signal (step S606). Specifically, since the wireless circuit 617 and the antenna 692 are connected by the wireless switch 616, the first signal is transmitted to the antenna 692. In the antenna 692, the first signal whose phase is adjusted according to the fourth signal is transmitted to each antenna element, and the radio wave is radiated from the antenna 692 whose directivity is adjusted.
- control device 691 determines whether or not a stop command for stopping the processing has been received from, for example, a personal computer 630 (step S607).
- control device 691 If the control device 691 does not receive the stop command (No in step S607), the control device 691 performs the process from step S601 again. For example, the control device 691 switches the wireless switch 616 to perform the same processing on an antenna different from the antenna 692.
- control device 691 When the control device 691 receives the stop command (Yes in step S607), the control device 691 ends the process.
- the pulse signal since the pulse signal can be transmitted through the first transmission line L1, the pulse signal may be used instead of the serial signal.
- FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of the control device 331 according to the third embodiment.
- the control device 331 is different from the control device 271 in the first embodiment in that the LC parallel resonance circuit 313 is further provided. Since other points are basically the same as those in the control device 271 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- the LC parallel resonant circuit 313 is a circuit provided on the second transmission line L2, and is composed of, for example, an inductor and a capacitor connected in parallel.
- the LC parallel resonant circuit 313 is, for example, a filter that attenuates a signal in a specific frequency band.
- the first signal transmitted through the first transmission line L1 is, for example, a UHF (Ultra High Frequency) band radio signal, and the first signal is DC or parallel to the external power supply 310 via the second transmission line L2.
- the first signal may be deteriorated due to the influence of the impedance of the serial converter 312.
- an LC parallel resonant circuit 313 is provided on the second transmission line L2 so that the LC parallel resonant circuit 313 has the maximum impedance in the frequency band used by the first signal.
- the external power supply 310 or the parallel serial converter 312 is cut off when viewed from the first transmission line L1, and deterioration of the first signal can be suppressed.
- FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of the control device 431 according to the fourth embodiment.
- the control device 431 is different from the control device 331 in the third embodiment in that the microcomputer 400 further includes an external output unit 408 and further includes a FET (Field Effect Transistor) 415. Since other points are basically the same as those in the control device 331 of the third embodiment, the description thereof will be omitted.
- the control device 431 may not include the LC parallel resonant circuit 414. That is, the control device 431 may have a configuration in which the FET 415 is added to the control device 271 according to the first embodiment.
- the external output unit 408 is an interface that outputs a signal for controlling the FET 415.
- the FET 415 is a second switch provided on the second transmission line L2 for cutting off the direct current from the external power supply 411 to the first transmission line L1.
- the FET 415 is, for example, a Pch FET, the gate is connected to the external output unit 408, the source is connected to the first transmission line L1, and the drain is connected to the external power supply 411 side.
- the FET 415 becomes conductive (that is, a direct current flows to the first transmission line L1).
- the FET 415 becomes non-conducting (that is, the direct current does not flow to the first transmission line L1).
- the FET 415 is in a non-conducting state in the initial state (when the power of the control device 431 is turned on). For example, even if the personal computer 430 is not set to cut off the direct current, it is possible to prevent the direct current from unintentionally flowing to the first transmission line L1.
- control device 431 Next, the operation of the control device 431 will be described with reference to FIG.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 431 according to the fourth embodiment.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 431 when transmitting the first signal and the second signal after the power of the control device 431 is turned on. Since steps S302 to S308 are the same as steps S201 to S207 in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- the control device 431 puts the DC cut FET 415 in a conductive state (step S301). For example, when the power is turned on, the FET 415 is in a non-conducting state, and the FET 415 is in a conductive state for the serial decoder and the phase switch (that is, for performing phase control, etc.) included in the antenna connected to the control device 431. This is because it is necessary to.
- the control device 431 puts the DC cut FET 415 in a non-conducting state (step S309) if, for example, the ACK from the antenna does not reach for a certain period of time (No in step S306). If the ACK is not returned, it is possible that the antenna connected to the control device 431 does not have a decoder or the like having a function of returning the ACK. Further, since the control device 431 is a device that outputs a first signal for controlling the radio wave output from the antenna, it is connected to a spectrum analyzer for measuring the signal strength, or is connected to a network for impedance matching or the like. It may be connected to an analyzer. If a direct current is supplied to such an antenna, spectrum analyzer or network analyzer, they may be destroyed. Therefore, the FET 415 is in a non-conducting state.
- the FET 415 for blocking the direct current in the second transmission line L2 between the external power supply 411 and the first transmission line L1
- the FET 415 is controlled according to the situation and the direct current is generated. Can be prevented from being output from the control device 431.
- a spectrum analyzer, a network analyzer, an antenna that does not support the supply of direct current, or the like is connected, it is possible to prevent them from being destroyed.
- a second switch for cutting off the direct current from the external power supply 411 to the first transmission line L1 may be realized by the Nch FET. Further, the second switch may be realized by a bipolar transistor or the like. Further, the second switch may be realized by a relay or the like.
- FIG. 10 is a configuration diagram showing an example of the control device 551 according to the fifth embodiment.
- the control device 551 is different from the control device 431 in the fourth embodiment in that the microcomputer 500 further includes an external output unit 506 and an external input unit 511, and also includes an adjustment circuit 521 instead of the resistor 412. Since other points are basically the same as those in the control device 431 of the fourth embodiment, the description thereof will be omitted.
- the control device 551 may not include at least one of the LC parallel resonance circuit 522 and the FET 524.
- the external output unit 506 is an interface that outputs a signal for controlling the FET in the adjustment circuit 521.
- the external output unit 506 controls the continuity and non-conduction of the FET according to the voltage input to the external input unit 511 described later.
- the external input unit 511 is an interface for measuring the DC voltage value of the first transmission line L1.
- the microcomputer 500 has an AD conversion function and can measure the value of the voltage input to the external input unit 511.
- the adjustment circuit 521 is a circuit provided on the third transmission line L3 that adjusts the value of the direct current supplied to the second transmission line L2.
- the adjustment circuit 521 is a circuit in which a first resistor (denoted by R1) and a circuit in which an FET and a second resistor (denoted by R2) are connected in series are connected in parallel.
- the first resistor is greater than the second resistor.
- the FET is, for example, a PchFET, the gate is connected to the external output unit 506, the source is connected to the second resistor, and the drain is connected to the external power supply 520. When the gate potential becomes higher than the source potential due to the signal from the external output unit 506, the FET 415 becomes non-conducting.
- the adjustment circuit 521 becomes the resistance value of the first resistor.
- the FET becomes conductive. That is, the resistance value of the adjustment circuit 521 becomes the parallel resistance value of the first resistance and the second resistance. Therefore, the resistance value of the adjustment circuit 521 becomes smaller when the FET is in the conductive state than when the FET is in the non-conducting state, and the direct current supplied to the first transmission line L1 increases.
- the gate of the FET in the adjustment circuit 521 and the first transmission line L1 may be connected by the sixth transmission line L6.
- the gate potential of the FET also decreases through the sixth transmission line L6, and the FET is controlled to reduce the resistance value of the adjustment circuit 521 without being controlled by the microcomputer 500. Because it can be done.
- control device 551 Next, the operation of the control device 551 will be described with reference to FIG.
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 551 according to the fifth embodiment. Since steps S401 and steps S403 to S410 are the same as steps S301 to S309 in the fourth embodiment, the description thereof will be omitted.
- the control device 551 determines whether or not the DC voltage of the first transmission line L1 is equal to or higher than the threshold value (step S402). For example, the determination can be made by monitoring the DC voltage input to the external input unit 511 by the microcomputer 500. For example, when the parasitic capacitance of the first transmission line L1 is large or when the load of the antenna connected to the control device 551 becomes high, the direct current to the antenna becomes insufficient and the first transmission line L1 DC voltage may become smaller.
- the control device 551 does not reduce the pull-up resistance value, that is, makes the FET in the adjustment circuit 521 non-conducting, and steps S403. Subsequent processing is performed.
- the control device 551 reduces the pull-up resistance value, that is, makes the FET in the adjustment circuit 521 conductive, and causes the adjustment circuit 521 to conduct the FET.
- the resistance value is made smaller than when the FET is in the non-conducting state (step S411). As a result, the direct current flowing through the first transmission line L1 can be increased.
- control device 551 determines whether or not the process of reducing the pull-up resistance value is effective after the transmission of the first signal is completed (step S412).
- step S413 If the process of reducing the pull-up resistance value is enabled (Yes in step S412), the process may be canceled (step S413).
- the direct current to the antenna may be insufficient when the parasitic capacitance of the first transmission line L1 is large or when the load on the antenna is increased. Therefore, by providing the adjustment circuit 521, the direct current supplied to the antenna can be adjusted, and when the direct current to the antenna is insufficient, the direct current to the antenna can be increased.
- FIG. 12 is a configuration diagram showing an example of the transmission system 6 according to the sixth embodiment.
- the microcomputer 700 further includes an antenna power supply control unit 709, and the parallel serial converter 715 acquires a signal from the antenna power supply control unit 709.
- the control device 431 according to the fourth embodiment. Different from. Other points in the control device 771 are the same as those in the control device 431 in the fourth embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
- the transmission system 6 includes, for example, a plurality of (for example, four) antennas 772, 773, 774 and 775, and a plurality (for example, four) of which are connected one-to-one to each of the plurality of antennas 772, 773, 774 and 775. ) Is provided with the first transmission line L1.
- an antenna means that any of a plurality of antennas 772, 773, 774 and 775 may be used.
- the antenna power control unit 709 outputs a signal instructing the antenna to turn on the power among the antennas 772 to 775.
- the parallel serial converter 715 acquires the signal from the antenna power supply control unit 709 and converts the signal into a third signal including the signal in addition to the second signal. For example, in the parallel serial converter 715, those numbered "13 to 16" are terminal numbers. For example, the power on and off of the antenna 772 is controlled by the signal transmitted to the terminal “13”. Similarly, the signals transmitted to the terminals "14", “15” and “16” control the power on and off of the antennas 773, 774 and 775, respectively.
- Each of the plurality of antennas 772 to 775 has the following configuration.
- the antenna 772 will be focused on. Since the antennas 773 to 775 have the same basic configuration as the antenna 772, detailed description thereof will be omitted.
- the antenna 772 includes a phase switch 733, a serial decoder 731, a capacitor 734, an antenna element 776, a regulated power supply circuit 730, an FET 732, and a fourth transmission line L4.
- the description of the phase switch 733, the capacitor 734, and the antenna element 767 is omitted because they are basically the same as the phase switch 240, the capacitor 260, and the antenna element 276 in the first embodiment.
- the fourth transmission line L4 is a transmission line that takes out a direct current from the first transmission line L1 and supplies the direct current to the phase switch 240.
- the regulated power supply circuit 730 and the FET 732 are provided on the fourth transmission line L4.
- the stabilized power supply circuit 730 is a power supply circuit provided on the fourth transmission line L4 for supplying a constant DC voltage to the phase switch 733.
- the regulated power supply circuit 730 is composed of, for example, a diode and a capacitor, but the circuit configuration of the regulated power supply circuit 730 is not particularly limited.
- the FET 732 is a cutoff circuit provided on the fourth transmission line L4 for cutting off the direct current supplied to the phase switch 733.
- the FET 732 is, for example, a PchFET, the gate is connected to the serial decoder 731, the source is connected to the phase switch 733, and the drain is connected to the regulated power supply circuit 730.
- the gate potential becomes lower than the source potential by the fourth signal from the serial decoder 731
- the FET 732 becomes conductive (that is, the direct current to the phase switch 733 is not cut off).
- the FET 732 becomes non-conducting (that is, the DC current to the phase switch 733 is cut off).
- the serial decoder 731 is a decoder that reconverts the third signal transmitted by the first transmission line L1 into the fourth signal for parallel transmission. Further, the serial decoder 731 emits an ACK when the fourth signal is a signal to the antenna 772, similarly to the serial decoder 250 in the first embodiment. Then, the serial decoder 731 transmits the fourth signal to the FET 732 and the phase switch 733 in parallel to control the supply of the direct current to the phase switch 733 by the FET 732 and to switch the phase by the phase switch 733. Control. For example, the terminals "1 to 3" in the serial decoder 731 and the phase switch 733 correspond to the terminals "1 to 3" in the phase switching control unit 707 and the parallel serial converter 715.
- the serial decoder 731 transmits the fourth signal in parallel to the terminals "1 to 3" of the phase switcher 733 in the same manner as the second signal output from the terminals "1 to 3" of the phase switching control unit 707. .. Further, for example, the "13" terminal in the serial decoder 731 corresponds to the "13" terminal in the parallel serial converter 715.
- the serial decoder 731 controls the FET 732 according to the signal output from the antenna power supply control unit 709 to the terminal “13” of the parallel serial converter 715.
- the serial decoder 731 determines the FET 732 so that the FET 732 becomes conductive. To control. Further, for example, when the signal output to the terminal "13" of the parallel serial converter 715 is a signal instructing to turn off the power of the antenna 772, the serial decoder 731 puts the FET 732 in a non-conducting state. The FET 732 is controlled in this way. As described above, in the present embodiment, the on / off of the power supply of the antenna can be controlled.
- control device 771 Next, the operation of the control device 771 will be described with reference to FIG.
- FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 771 according to the sixth embodiment.
- the control device 771 switches the wireless switch 718 (step S701). For example, the control device 771 controls the wireless switch 718 so that the antenna 772 and the wireless circuit 719 are connected and the other antenna and the wireless circuit 719 are not connected in order to transmit the first signal to the antenna 772. ..
- the control device 771 turns on the power of the antenna 772 (step S702). Specifically, the control device 771 outputs a signal instructing the antenna power supply control unit 709 to turn on the power of the antenna 772, and causes the serial decoder 731 of the antenna 772 to conduct the FET 732.
- the control device 771 turns off the power of the antennas 773 to 775. For example, when there are a plurality of antennas and the DC current required for each antenna is large, the current value that can be supplied by the external power supply 713 may be exceeded. Therefore, depending on the situation, it is possible to stop the supply of the direct current to the phase switch of the unnecessary antenna and suppress the shortage of the direct current.
- steps S703 to S707 are the same as steps S202 to S206 in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- control device 771 turns off the power of the antenna 772 after the transmission of the first signal to the antenna 772 is completed (step S708).
- control device 771 If the control device 771 does not receive the stop command (No in step S709), the control device 771 performs the process from step S701 again. For example, the control device 771 switches the wireless switch 718, turns on the power of an antenna other than the antenna 772, and then performs the same processing.
- control device 771 If the control device 771 receives a stop command (Yes in step S709), the control device 771 ends the process.
- the transmission system 6 includes a plurality of sets of antennas and a first transmission line L1 connected to the antennas, and the transmission system 6 individually controls each of the plurality of antennas, which antenna is the wireless switch 718. It is necessary to recognize which first switch among the plurality of first switches in the above is connected. For example, it is conceivable that a person manually checks the connection relationship, but it takes time and effort. Therefore, when the control device 771 controls the transmission of the first signal by the first switch of one of the plurality of first switches, the received signal strength of the plurality of antennas becomes equal to or higher than a predetermined threshold value. It may be further provided with a linking portion for linking the antenna and the first switch.
- the linking portion is realized by a microcomputer 700 or the like.
- each antenna is assigned a unique ID in advance. That is, it is assumed that each antenna has a memory (not shown) and stores a unique ID in the memory in advance.
- predetermined phase control is performed for each antenna. That is, it is assumed that the direction in which the directivity is high is predetermined for each antenna.
- the RFID tag is arranged in the direction of high directivity for each antenna, and the control device 771 is configured to be able to acquire the received signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indicator) from the RFID tag. ..
- RSSI Received Signal Strength Indicator
- FIG. 14 is a flowchart showing an example of the associating operation of the control device 771 according to the sixth embodiment.
- the control device 771 searches for the IDs of all the antennas connected to the wireless switch 718 (in other words, connected to the first transmission line L1) (step S801). Specifically, the control device 771 outputs an instruction to all the antennas to return a unique ID stored in advance to the plurality of first transmission lines L1. As a result, each antenna returns a unique ID stored by itself, and the control device 771 can recognize what kind of ID is assigned to the plurality of first transmission lines L1. Here, it is assumed that four antennas exist and the control device 771 recognizes the four IDs.
- the control device 771 turns on the first switch of one of the plurality of first switches (step S802).
- the wireless switch 718 includes four first switches corresponding to the four first transmission lines L1, and the control device 771 turns on the first switch of one of the four first switches. To do. Further, the control device 771 outputs a first signal from the wireless circuit 719.
- the control device 771 outputs a first signal from the wireless circuit 719.
- the control device 771 turns on the power of one of the plurality of antennas (step S803). Specifically, the control device 771 specifies one of the IDs of all the antennas recognized in step S801, and turns on the power of only one antenna corresponding to the ID.
- the control device 771 determines whether or not the strength of the received signal from the RFID tag is equal to or higher than a predetermined threshold value (step S804).
- a predetermined threshold value that is, the received signal strength is high
- the fact that the received signal strength from the RFID tag is equal to or higher than a predetermined threshold value means that the first signal is currently turned on via the first switch that is currently turned on. It means that the signal is transmitted to one antenna, and the one first switch and the one antenna are in a connection relationship.
- the fact that the received signal strength from the RFID tag is less than a predetermined threshold that is, the received signal strength is low
- the first signal is currently turned on via the first switch that is currently turned on. It means that the signal is not transmitted to the one antenna, and the first switch and the one antenna are not connected to each other.
- the control device 771 determines whether or not all the antennas have been selected (step S805). After recognizing the four IDs in step S801, the control device 771 selects one antenna that stores one of the IDs in step S803 and turns on the power of the one antenna. Therefore, since the control device 771 has not yet selected all the antennas (No in step S805), it selects the other antenna among the plurality of antennas (step S806), and therefore, in steps S803 and S804, Perform processing.
- step S805 if the strength of the received signal from the RFID tag does not exceed a predetermined threshold even after performing the processes of steps S803 and S804 for all the antennas (Yes in step S805), the control device 771 is currently turned on. Assuming that there is no antenna that can be associated with the first switch (step S807), the antenna is not associated with the first switch.
- the control device 771 has one currently turned on first switch and one currently turned on antenna (Yes). Specifically, it is associated with the ID stored in the one antenna (step S808). As a result, thereafter, the one antenna can be individually controlled via the one first switch.
- the control device 771 associates one antenna with the one first switch currently on, or after determining that there is no antenna that can be associated with the one first switch, all the first ones. It is determined whether or not the switch is selected (step S809).
- the control device 771 has turned on the first switch of one of the four first switches in step S802, and has not yet turned on the other first switch. Therefore, since the control device 771 has not selected all the first switches (No in step S809), it selects the first switch of the other one of the plurality of antennas (step S810), and after step S802. Is processed. That is, all the first switches are associated with the antenna in the same manner as described above.
- control device 771 selects all the first switches and completes the linking process with the antenna (Yes in step S809), the control device 771 ends the linking process.
- the received signal strength of the plurality of antennas becomes equal to or higher than a predetermined threshold value.
- the existing antenna is automatically linked to the first switch. It can be seen that the antenna whose received signal strength is equal to or higher than a predetermined threshold value is an antenna in which the first signal is transmitted via the first switch, and is connected to the first switch. Because. Similarly, for the other first switch, when the transmission of the first signal is controlled by the other first switch, an antenna whose received signal strength is equal to or higher than a predetermined threshold is linked. This makes it possible to associate a plurality of antennas with a plurality of first switches. In this way, the plurality of antennas and the plurality of first switches can be easily associated with each other.
- the transmission system includes a plurality of sets of the antenna and the first transmission line L1, but only one set may be provided.
- the antenna is provided with a phase switch as an output unit for outputting radio waves, but the present invention is not limited to this.
- the antenna may include, as an output unit, a switch for selecting one antenna element from a plurality of antenna elements constituting the array antenna.
- the serial decoder or the decoder has a function of issuing an affirmative response, but it does not have to have the function.
- the transmission system includes a configuration for controlling the phase switching of the radio wave output from the antenna, but it does not have to be provided.
- the transmission system may or may not include a parallel serial converter and serial decoder, or a parallel pulse converter, pulse counter and decoder, or may not include a phase switch.
- the first transmission line L1 is used for transmitting the first signal to the antenna and supplying a direct current, and may not be used for transmitting the third signal.
- the antenna does not have to form an array antenna.
- the present disclosure can be realized not only as a transmission system or a control device, but also as a transmission method including steps (processes) performed by each component constituting the transmission system or the control device.
- the transmission method includes a control device having an antenna, a radio wave control unit that transmits a first signal for controlling a radio wave output from the antenna, and a DC power supply that supplies a direct current to the antenna.
- the steps in the transmission method may be performed by a computer (computer system).
- the present disclosure can be realized as a program for causing a computer to execute the steps included in the transmission method.
- the present disclosure can be realized as a non-temporary computer-readable recording medium such as a CD-ROM on which the program is recorded.
- each step is executed by executing the program using hardware resources such as a computer CPU, memory, and input / output circuit. .. That is, each step is executed by the CPU acquiring data from the memory or the input / output circuit or the like and performing an operation, or outputting the operation result to the memory or the input / output circuit or the like.
- hardware resources such as a computer CPU, memory, and input / output circuit. .. That is, each step is executed by the CPU acquiring data from the memory or the input / output circuit or the like and performing an operation, or outputting the operation result to the memory or the input / output circuit or the like.
- each component included in the transmission system of the above embodiment may be realized as a dedicated or general-purpose circuit.
- each component included in the transmission system of the above embodiment may be realized as an LSI (Large Scale Integration) which is an integrated circuit (IC: Integrated Circuit).
- LSI Large Scale Integration
- IC integrated circuit
- the integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
- a programmable FPGA (Field Programmable Gate Array) or a reconfigurable processor in which the connection and settings of circuit cells inside the LSI can be reconfigured may be used.
- the present disclosure can be used for a system or the like that reads or writes RFID using an antenna.
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Abstract
伝送システム(1)は、アンテナ(272)と、アンテナ(272)から出力される電波を制御するための第1信号を伝送する無線回路(213)と、アンテナ(272)に直流電流を供給する外部用電源(210)と、を有する制御装置(271)と、アンテナ(272)と制御装置(271)とを接続し、アンテナ(272)に対する第1信号の伝送及び直流電流の供給に用いられる一の第1伝送路(L1)と、を備える。
Description
本開示は、伝送システム、伝送システムに用いられるアンテナ及び制御装置、並びに、伝送方法に関する。
特許文献1には、RFID(Radio Frequency IDentifier)タグからの信号を受信するアンテナと、当該アンテナを制御するための制御装置(RFID用読み取り装置)とからなるシステムが開示されている(例えば特許文献1)。
例えば、アンテナと制御装置との間には、アンテナへの電力を供給する電源線及び無線信号の伝送のための伝送線といった複数の配線が必要となり、アンテナと制御装置とからなるシステムの大型化及び高コストといった問題がある。
そこで、本開示は、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能な伝送システム等を提供する。
本開示の一態様に係る伝送システムは、アンテナと、前記アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、前記アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と、前記アンテナと前記制御装置とを接続し、前記アンテナに対する前記第1信号の伝送及び前記直流電流の供給に用いられる一の第1伝送路と、を備える。
なお、これらの包括的または具体的な側面は、システム、装置、方法、記録媒体、又は、コンピュータプログラムで実現されてもよく、システム、装置、方法、記録媒体、及び、コンピュータプログラムの任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示に係る伝送システム等によれば、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能となる。
本開示の伝送システムは、アンテナと、前記アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、前記アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と、前記アンテナと前記制御装置とを接続し、前記アンテナに対する前記第1信号の伝送及び前記直流電流の供給に用いられる一の第1伝送路と、を備える。
これによれば、第1信号の伝送のための伝送路と、直流電流の供給のための電源線とがそれぞれ個別に設けられず、第1信号の伝送及び直流電流の供給が一の第1伝送路によって行われるため、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能となる。
また、前記第1伝送路による前記第1信号の伝送を制御する第1スイッチと、前記第1伝送路から前記第1スイッチへの前記直流電流を遮断するコンデンサと、をさらに備えていてもよい。
これによれば、例えば、第1伝送路を用いて第1信号以外の信号をアンテナに伝送する場合に、第1スイッチを制御することで、第1信号以外の信号をアンテナに伝送している間は、第1信号が第1伝送路を伝送しないようにすることができる。また、直流電流を遮断するコンデンサによって第1伝送路を流れる直流電流が第1スイッチへ、そして第1スイッチを介して電波制御部へ流れることを抑制できる。
また、前記制御装置は、前記アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための第2信号をパラレル伝送する位相切替制御部と、パラレル伝送された前記第2信号を第3信号に変換する変換器と、をさらに備え、前記第1伝送路は、前記アンテナに対する前記第3信号の伝送にも用いられてもよい。
例えば、パラレル伝送された第2信号をそのままアンテナへ伝送しようとすると、アンテナと制御装置との間にパラレル伝送に対応した伝送路をその分設ける必要があり、伝送システムの大型化及び高コスト化を招く。これに対して、パラレル伝送された第2信号が、一の第1伝送路によって伝送が可能な形式である第3信号に変換され、第1信号の伝送、直流電流の供給、及び、第3信号の伝送が一の第1伝送路によって行われる。このため、伝送システムの小型化及び低コスト化を図りつつ、アンテナから出力される電波の位相の切り替えが可能となる。
また、前記アンテナと、前記第1伝送路とを複数組備え、前記第1信号は、複数の前記アンテナから出力される電波を制御するための信号であり、前記第2信号は、複数の前記アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための信号であり、前記直流電源は、複数の前記アンテナに直流電流を供給してもよい。
これによれば、複数のアンテナを備える伝送システムの小型化及び低コスト化が可能となる。
また、複数の前記第1伝送路による前記第1信号の伝送を制御する複数の第1スイッチをさらに備え、前記制御装置は、複数の前記第1スイッチのうちの一の第1スイッチにより前記第1信号の伝送を制御しているときに、複数の前記アンテナのうちの受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナと、前記一の第1スイッチとを紐付ける紐付け部をさらに備えていてもよい。
例えば、伝送システムにおいて複数のアンテナのそれぞれを個別に制御する場合、どのアンテナが複数の第1スイッチのうちのどの第1スイッチに接続されているかを認識することを要する場合がある。例えば、人が手作業で接続関係を調べることが考えられるが手間がかかる。そこで、複数の第1スイッチのうちの一の第1スイッチにより第1信号の伝送を制御しているときに、複数のアンテナのうちの受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナを自動で当該一の第1スイッチと紐付ける。受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナは、当該一の第1スイッチを介して第1信号が伝送されているアンテナであり、当該一の第1スイッチに接続されていることがわかるためである。なお、他の第1スイッチについても同じように他の一の第1スイッチにより第1信号の伝送を制御しているときに、受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナを紐付けていくことで、複数のアンテナと複数の第1スイッチとの紐付けが可能となる。このように、複数のアンテナと複数の第1スイッチとの紐付けを容易に行うことができる。
また、前記第1伝送路に対して、前記変換器により変換された前記第3信号を伝送し、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第2伝送路と、前記第2伝送路上に設けられた、前記直流電流を遮断するための第2スイッチと、をさらに備えていてもよい。
制御装置は、アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を出力する装置であるため、信号強度の測定のためにスペクトルアナライザに接続されたり、インピーダンスマッチング等のためにネットワークアナライザに接続されたりし、直流電流が制御装置から出力されると問題となる場合がある。そこで、直流電源と第1伝送路との間の第2伝送路に直流電流を遮断するための第2スイッチが設けられることで、状況に応じて第2スイッチを制御して直流電流が制御装置から出力されないようにすることができる。
また、前記第1伝送路に対して、前記変換器により変換された前記第3信号を伝送し、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第2伝送路と、前記第2伝送路上に設けられたLC並列共振回路と、をさらに備えていてもよい。
第1伝送路を伝送している第1信号が、第2伝送路を介して直流電源又は変換器のインピーダンスの影響を受け第1信号が劣化する場合がある。そこで、第2伝送路にLC並列共振回路を設け、第1信号が使用する周波数帯域では、LC並列共振回路を最大インピーダンスになるようにする。これにより、直流電源又は変換器が、第一伝送路から見て遮断され、第1信号の劣化を抑制できる。
また、前記第2伝送路に対して、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第3伝送路と、前記第3伝送路上に設けられた、前記第2伝送路に供給する前記直流電流の値を調整する調整回路と、をさらに備えていてもよい。
第1伝送路の寄生容量が大きい場合又はアンテナの負荷が高くなるような動作がされた場合に、アンテナへの直流電流が不足する場合がある。そこで、調整回路が設けられることで、アンテナへ供給される直流電流を調整することができ、アンテナへの直流電流が不足する場合に、アンテナへの直流電流を増加させることができる。
また、前記変換器は、パラレルシリアル変換器であり、前記第3信号は、シリアル信号であってもよい。
これによれば、パラレル伝送された第2信号をシリアル信号である第3信号に変換することで、一の第1伝送路によって第3信号の伝送を行うことが可能となる。
また、前記アンテナは、前記第1伝送路により伝送された前記第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換し、前記第4信号が前記アンテナに対する信号である場合は肯定応答を発するシリアルデコーダをさらに備えていてもよい。
これによれば、アンテナに伝送されたシリアル信号である第3信号を、アンテナにおいてパラレル伝送のための第4信号に再変換することができ、位相の切り替えが可能となる。また、肯定応答(例えばACK)を送信させることで、アンテナが複数ある場合には、特定のアンテナに対して電波の位相の切り替えを行うことができる。
また、前記変換器は、パラレルパルス変換器であり、前記第3信号はパルス信号であってもよい。
これによれば、パラレル伝送された第2信号をパルス信号である第3信号に変換することで、一の第1伝送路によって第3信号の伝送を行うことが可能となる。
また、前記アンテナは、前記第1伝送路により伝送された前記第3信号のパルス数をカウントするパルスカウンタと、前記パルスカウンタがカウントしたパルス数のカウント値に基づいて、前記第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換し、前記第4信号が前記アンテナに対する信号である場合は肯定応答を発するデコーダと、をさらに備えていてもよい。
これによれば、アンテナに伝送されたパルス信号である第3信号を、アンテナにおいてパラレル伝送のための第4信号に再変換することができ、位相の切り替えが可能となる。また、肯定応答(例えばACK)を送信させることで、アンテナが複数ある場合には、特定のアンテナに対して電波の位相の切り替えを行うことができる。
また、前記肯定応答を一定時間内に受け取った場合は、前記アンテナに電波を出力するよう命令し、前記肯定応答を一定時間内に受け取らない場合は、前記位相切替制御部に対し再度前記第2信号を発するように命令する命令部をさらに備えていてもよい。
これによれば、一定時間内に肯定応答を送信したアンテナから電波を出力することができる。
また、前記アンテナは、電波を出力するための出力部と、前記第1伝送路から前記直流電流を取り出して前記出力部に前記直流電流を供給する第4伝送路と、前記第4伝送路上に設けられた、前記出力部に供給される前記直流電流を遮断するための遮断回路と、をさらに備えていてもよい。
これによれば、例えば、アンテナが複数ある場合に、各アンテナに必要な直流電流が大きいときには、直流電源が供給可能な電流値を超える場合がある。そこで、状況に応じて不要なアンテナの出力部への直流電流の供給を停止して、直流電流が不足することを抑制できる。
また、前記アンテナは、電波を出力するための出力部と、前記第1伝送路から前記出力部への前記直流電流を遮断するコンデンサと、をさらに備えていてもよい。
これによれば、第1伝送路には第1信号だけではなく直流電流も流れるため、アンテナ側でコンデンサによって直流電流を遮断しつつ、第1信号を取り出すことができる。
本開示のアンテナは、上記の伝送システムに用いられるアンテナである。
これによれば、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能なアンテナを提供できる。
本開示の制御装置は、上記の伝送システムに用いられる制御装置である。
これによれば、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能な制御装置を提供できる。
本開示の伝送方法は、アンテナと、前記アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、前記アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と備える伝送システムにおける伝送方法であって、前記アンテナに対する前記第1信号の伝送及び前記直流電流の供給を、前記アンテナと前記制御装置とを接続する一の第1伝送路により行う、伝送方法である。
これによれば、伝送システムの小型化及び低コスト化が可能な伝送方法を提供できる。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
(実施の形態1)
以下、図1から図4を用いて実施の形態1について説明する。
以下、図1から図4を用いて実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係る伝送システム1の一例を示す構成図である。
伝送システム1は、例えば、RFIDタグからの信号の読み取り、及び、RFIDタグへの信号の書き込みを行うためのシステムである。例えば、伝送システム1は、RFIDタグが付けられた物が配置される装置、箱又は倉庫等に適用される。例えば、伝送システム1は、冷蔵庫に適用され、冷蔵庫内に配置された物の識別に用いられる。なお、伝送システム1の用途はこれらに限られず、特に限定されない。
伝送システム1は、アンテナを制御するための制御装置271と、アンテナと、アンテナと制御装置271とを接続する第1伝送路L1とを備える。ここでは、伝送システム1は、複数(例えば4つ)のアンテナ272、273、274及び275と、それぞれが複数のアンテナ272、273、274及び275のそれぞれに一対一で接続された複数(例えば4つ)の第1伝送路L1とを備える。以下で、アンテナと記載するものは、複数のアンテナ272、273、274及び275のいずれであってもよいことを意味する。伝送システム1が複数のアンテナ272、273、274及び275を備えることで、伝送システム1が大きな装置等に適用された場合に、RFIDタグが大きな装置等の中のどこに配置されたとしても、複数のアンテナ272、273、274及び275によってRFIDタグとの通信が可能となる。なお、伝送システム1が備えるアンテナの数は、特に限定されない。例えば、伝送システム1は、アンテナを1つのみ備えていてもよく、この場合、当該1つのアンテナに接続された第1伝送路L1を1つのみ備えていてもよい。
また、伝送システム1は、パソコン270を備えていてもよい。パソコン270は、制御装置271から、RFIDタグからの信号を取得し、また、RFIDタグに書き込む信号を送信するコンピュータである。パソコン270は、制御装置271が配置される場所とは別の場所に設けられたサーバ装置(クラウド等)であってもよい。この場合、制御装置271は、無線通信回路等を備えていてもよい。なお、伝送システム1は、パソコン270を備えていなくてもよく、制御装置271がパソコン270の機能を有していてもよい。
制御装置271は、マイコン200、外部用電源210、抵抗211、パラレルシリアル変換器212、無線回路213、無線スイッチ214、コンデンサ220~223、第2伝送路L2、第3伝送路L3及び第5伝送路L5を備える。
制御装置271は、伝送システム1に用いられる装置であり、例えば、アンテナを制御してRFIDタグからの信号を読み取ったり、RFIDタグへ信号を書き込んだりする機能を有する装置である。
マイコン200は、パラレルシリアル変換器212、無線回路213及び無線スイッチ214等を制御して、RFIDタグから信号の読み取り及びRFIDタグへの信号の書き込みを実現するためのプロセッサ(マイクロプロセッサ)である。
マイコン200は、CPU201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Randam Access Memory)203、タイマ204、PC入出力部205、外部出力部206、位相切替制御部207、外部入出力部208及び外部入力部209を備える。
CPU201は、マイコン200の中心となって処理を行う装置である。ROM202及びRAM203には、プログラム及びデータ等が格納される。CPU201がROM202又はRAM203等に格納されたプログラムに従ってタイマ204に応じた特定のタイミングで動作することで、PC入出力部205、外部出力部206、位相切替制御部207、外部入出力部208及び外部入力部209が制御される。
PC入出力部205は、パソコン270と制御装置271とを接続するインタフェースであり、パソコン270からの信号を制御装置271に入力し、制御装置271からの信号をパソコン270へ出力する。
外部出力部206は、パラレル伝送された第2信号を第3信号に変換する命令信号を出力するインタフェースである。
位相切替制御部207は、アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための第2信号をパラレル伝送する(言い換えると第2信号を複数の配線に対してパラレルに出力する)。位相切替制御部207は、パラレルシリアル変換器212と第5伝送路L5によって接続されており、第5伝送路L5には、アンテナから出力される電波の位相を切り替えるための信号が伝送される。具体的には、第5伝送路L5には、パラレル伝送される第2信号が伝送される。例えば、位相切替制御部207及びパラレルシリアル変換器212において、「1~12」の番号が付されているものは端子番号である。例えば、「1~3」の端子間でパラレル伝送される第2信号によって、アンテナ272から出力される電波の位相を、3ビットで制御することができる(つまり8通りの制御をすることができる)。同じように、「4~6」、「7~9」及び「10~12」の端子間でパラレル伝送される第2信号によって、それぞれアンテナ273、274及び275から出力される電波の位相を、3ビットで制御することができる。
外部入出力部208は、無線回路213に第1信号を出力させる命令信号が出力され、また、無線回路213がアンテナから取得した信号が入力されるインタフェースである。
外部入力部209は、アンテナからの肯定応答(例えばACK)が入力されるインタフェースである。例えば、外部入力部209は、肯定応答を一定時間内に受け取った場合は、アンテナに電波を出力するよう命令し、肯定応答を一定時間内に受け取らない場合は、位相切替制御部207に対し再度第2信号を発するように命令する命令部である。これにより、一定時間内に肯定応答を送信したアンテナから電波を出力することができる。
外部用電源210は、アンテナに直流電流を供給する直流電源である。
抵抗211は、第1伝送路L1をプルアップするためのプルアップ抵抗である。
パラレルシリアル変換器212は、パラレル伝送された第2信号を第3信号に変換する変換器である。パラレルシリアル変換器212は、位相切替制御部207からパラレル伝送された第2信号を、外部出力部206からの命令信号に応じてシリアル信号である第3信号に変換する。パラレル伝送された第2信号をシリアル信号である第3信号に変換することで、一の第1伝送路L1によって第3信号の伝送を行うことが可能となる。
第2伝送路L2は、第1伝送路L1に対して、パラレルシリアル変換器212により変換された第3信号を伝送し、外部用電源210から直流電流を供給するための伝送路である。
第3伝送路L3は、第2伝送路L2に対して、外部用電源210から直流電流を供給するための伝送路である。抵抗211は、第3伝送路L3上に設けられる。
図1に示すように、外部用電源210から第1伝送路L1までの伝送路には、第2伝送路L2及び第3伝送路L3が含まれる。外部用電源210から第1伝送路L1までの伝送路からパラレルシリアル変換器212への分岐点をノードNとすると、ノードNと第1伝送路L1とを接続する伝送路を第2伝送路L2と呼び、ノードNと外部用電源210とを接続する伝送路を第3伝送路L3と呼ぶ。
無線回路213は、アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部である。つまり、無線回路213は、無線信号を出力する回路である。
無線スイッチ214は、第1伝送路L1による第1信号の伝送を制御する第1スイッチを含み、例えば、無線回路213から出力された第1信号を複数のアンテナ272~275のうちのいずれのアンテナに伝送するかを選択するスイッチである。ここでは、無線スイッチ214は、複数の第1伝送路L1による第1信号の伝送を制御する複数の第1スイッチを含む。例えば、無線スイッチ214は、複数の第1スイッチとして、無線回路213とアンテナ272に接続された第1伝送路L1との接続を切り替えるスイッチと、無線回路213とアンテナ273に接続された第1伝送路L1との接続を切り替えるスイッチと、無線回路213とアンテナ274に接続された第1伝送路L1との接続を切り替えるスイッチと、無線回路213とアンテナ275に接続された第1伝送路L1との接続を切り替えるスイッチと、を含む。なお、無線スイッチ214は、SPnT(Single Pole n(nは2以上の整数) Throw)スイッチであってもよい。例えば、無線スイッチ214がSP4Tスイッチである場合、無線スイッチ214は、無線回路213に接続される共通端子と複数の第1伝送路L1に選択的に接続される4つの選択端子とを有する。この場合であっても、共通端子と4つの選択端子のうちの1つの選択端子との組を1つの第1スイッチと考えると、無線スイッチ214は、複数の(4つの)第1スイッチを含むと言える。第1伝送路L1を用いて第1信号以外の信号(例えば第3信号)をアンテナに伝送する場合に、第1スイッチを制御することで、第3信号をアンテナに伝送している間は、第1信号が第1伝送路L1を伝送しないようにすることができる。また、複数の第1スイッチを制御することで、複数のアンテナ272~275のうちの特定のアンテナへ第1信号を伝送することができる。
コンデンサ220~223は、第1伝送路L1から無線スイッチ214(第1スイッチ)への直流電流を遮断する直流カット用コンデンサである。直流電流を遮断するコンデンサ220~223によって第1伝送路L1を流れる直流電流が無線スイッチ214(第1スイッチ)へ、そして無線スイッチ214(第1スイッチ)を介して無線回路213へ流れることを抑制できる。
第1伝送路L1は、アンテナに対する第1信号の伝送及び直流電流の供給に用いられる一の伝送路である。例えば、第1伝送路L1は、同軸線(同軸ケーブル)である。第1伝送路L1は、アンテナに対する第3信号の伝送にも用いられる。ここでは、伝送システム1は、アンテナと第1伝送路L1とを複数組(具体的には4組)備える。伝送システム1は、アンテナと第1伝送路L1とを複数組備える場合、第1信号は、複数のアンテナから出力される電波を制御するための信号となり、第2信号は、複数のアンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための信号となり、外部用電源210は、複数のアンテナに直流電流を供給することとなる。
複数のアンテナ272~275のそれぞれは、以下の構成を備える。ここでは、アンテナ272に着目して説明する。アンテナ273~275については、アンテナ272と基本的な構成は同じであるため詳細な説明は省略する。
アンテナ272は、伝送システム1に用いられるアンテナであり、例えば、RFIDタグからの信号を受信したり、RFIDタグへ信号を送信したりするアンテナである。アンテナ272は、位相切替器240、シリアルデコーダ250、コンデンサ260、アンテナ素子276及び第4伝送路L4を備える。
アンテナ素子276は、例えば、基板等に設けられるパターンアンテナ素子等である。
位相切替器240は、位相を切り替えた電波を出力するための出力部である。
位相切替器240及びアンテナ素子276の詳細については後述する。
シリアルデコーダ250は、第1伝送路L1により伝送された第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換するデコーダである。また、シリアルデコーダ250は、第4信号がアンテナ272に対する信号である場合はACKを発する。例えば、位相切替器240における「1~3」の端子は、位相切替制御部207及びパラレルシリアル変換器212における「1~3」の端子に対応している。具体的には、パラレルシリアル変換器212は、「1~3」の端子間でパラレル伝送された第2信号を第3信号に変換し、当該第3信号の宛先がアンテナ272であることを示す信号を第3信号に含めて第1伝送路L1へ送信する。当該第3信号は、複数の第1伝送路L1を介してアンテナ272~275へ伝送される。シリアルデコーダ250は、当該第3信号を位相切替器240へのパラレル伝送のための第4信号に再変換し、位相切替制御部207における「1~3」の端子から出力される第2信号と同じように、位相切替器240における「1~3」の端子へ第4信号をパラレル伝送する。上述したように、当該第3信号はシリアルデコーダ250を備えるアンテナ272宛ての信号であることから、シリアルデコーダ250は、ACKを制御装置271に返信する。なお、シリアルデコーダ251~253については、当該第3信号を第4信号に再変換し、それぞれ自身宛ての信号でないことを認識し、第4信号を位相切替器へパラレル伝送せず破棄する。そして、シリアルデコーダ250は、第4信号を位相切替器240へパラレル伝送して、位相切替器240での位相切替を制御する。このように、アンテナに伝送されたシリアル信号である第3信号を、アンテナにおいてパラレル伝送のための第4信号に再変換することができ、位相の切り替えが可能となる。また、肯定応答(例えばACK)を送信させることで、アンテナが複数ある場合には、特定のアンテナに対して電波の位相の切り替えを行うことができる。
コンデンサ260は、第1伝送路L1から位相切替器240への直流電流を遮断する直流カット用コンデンサである。第1伝送路L1には第1信号だけではなく直流電流も流れるため、アンテナ272側でコンデンサ260によって直流電流を遮断しつつ、第1信号を取り出すことができる。
第4伝送路L4は、第1伝送路L1から直流電流を取り出して位相切替器240に直流電流を供給する伝送路である。なお、シリアルデコーダ250についても、第4伝送路L4を介して直流電流が供給される。
次に、位相切替器240及びアンテナ素子276の詳細について、図2を用いて説明する。
図2は、実施の形態1に係る位相切替器240及びアンテナ素子276の一例を示す構成図である。
アンテナ素子276は、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子を含み、ここでは、アンテナ素子10a~10dを含む。例えば、アンテナ素子10a~10dに伝送される第1信号に位相差が与えられることで、アンテナ272の指向性を制御することができる。つまり、例えば、アンテナ272に対して特定の方向に配置されたRFIDタグからの信号を受信することができるようになる。
位相切替器240は、アンテナ272の指向性を制御するための構成であり、アンテナ素子10aに対応して設けられたスイッチSW11、SW12及び位相器α1~αm(mは2以上の整数)と、アンテナ素子10bに対応して設けられたスイッチSW21、SW22及び位相器β1~βmと、アンテナ素子10cに対応して設けられたスイッチSW31、SW32及び位相器γ1~γmと、アンテナ素子10dに対応して設けられたスイッチSW41、SW42及び位相器δ1~δmと、を備える。
スイッチSW11は、SPmTスイッチであり、共通端子が第1伝送路L1に接続され、選択端子が位相器α1~αmに接続される。スイッチSW21は、SPmTスイッチであり、共通端子が第1伝送路L1に接続され、選択端子が位相器β1~βmに接続される。スイッチSW31は、SPmTスイッチであり、共通端子が第1伝送路L1に接続され、選択端子が位相器γ1~γmに接続される。スイッチSW41は、SPmTスイッチであり、共通端子が第1伝送路L1に接続され、選択端子が位相器δ1~δmに接続される。
位相器α1~αm、β1~βm、γ1~γm及びδ1~δmは、位相調整回路である。位相器α1~αm、β1~βm、γ1~γm及びδ1~δmは、例えば、インダクタ及びキャパシタ等のインピーダンス素子からなる回路であり、各インピーダンス素子の接続形態及び素子パラメータによって、位相の調整量が決められる。
スイッチSW12は、SPmTスイッチであり、共通端子がアンテナ素子10aに接続され、選択端子が位相器α1~αmに接続される。スイッチSW22は、SPmTスイッチであり、共通端子がアンテナ素子10bに接続され、選択端子が位相器β1~βmに接続される。スイッチSW32は、SPmTスイッチであり、共通端子がアンテナ素子10cに接続され、選択端子が位相器γ1~γmに接続される。スイッチSW42は、SPmTスイッチであり、共通端子がアンテナ素子10dに接続され、選択端子が位相器δ1~δmに接続される。
各スイッチは、シリアルデコーダ250からパラレル伝送された第4信号に応じて制御される。つまり、各スイッチが制御されることで、第1伝送路L1からの第1信号がどの位相器を通過するかを制御でき、つまり、第1信号の位相の調整量を通過する位相器に応じたものとすることができる。これにより、アレイアンテナを構成するアンテナ素子10a~10dのそれぞれに伝送される第1信号の位相をずらすことができ、アンテナ272の指向性を制御することができる。
ここで、位相切替器240のより詳細な構成例を、スイッチSW11、位相器α1~αm及びスイッチSW12に着目した図3を用いて説明する。
図3は、実施の形態1に係る位相切替器240の一部の一例を示す構成図である。図3では、スイッチSW11及びスイッチSW21をSP4Tスイッチとし、位相器α1~α4を示している(つまり、m=4としている)。
図3に示すように、位相器α1~α4は、例えば、π型のLC回路により実現される。なお、インダクタ及びキャパシタの数及び接続形態は図3に示すものに限らない。
スイッチSW11及びスイッチSW12がパラレル伝送された第4信号に応じて制御される。例えば、アンテナ素子10aに伝送される第1信号の位相の調整量を位相器α1に応じたものにする場合には、スイッチSW11及びスイッチSW12の共通端子と、図3に示す選択端子のうちの最も上の選択端子とが接続されるように、スイッチSW11及びスイッチSW12が制御される。
このように、位相切替制御部207からパラレル伝送された第2信号がシリアル信号である第3信号に変換され、各アンテナ宛てに第3信号が伝送される。各シリアルデコーダは、第3信号を第4信号に再変換し、自身宛ての第4信号を位相切替器へパラレル伝送する。各位相切替器は、自身のアンテナが第4信号に応じた所望の指向性となるように、アレイアンテナを構成するアンテナ素子へ伝送される第1信号の位相を調整する。
次に、制御装置271の動作について、図4を用いて説明する。
図4は、実施の形態1に係る制御装置271の動作の一例を示すフローチャートである。
制御装置271は、無線スイッチ214を切り替える(ステップS201)。例えば、制御装置271は、アンテナ272へ第1信号を伝送するために、アンテナ272と無線回路213とが接続され、他のアンテナと無線回路213とが接続されないように、無線スイッチ214を制御する。
制御装置271は、第2信号のパラレル伝送を行う(ステップS202)。例えば、位相切替制御部207及びパラレルシリアル変換器212の端子「1~3」は、アンテナ272に対応付けられた端子であり、制御装置271は、端子「1~3」を用いてアンテナ272から出力される電波の位相制御のための第2信号のパラレル伝送を行う。
制御装置271は、パラレル伝送された第2信号をシリアル信号である第3信号へとパラレルシリアル変換を行う(ステップS203)。例えば、パラレル伝送された第2信号は、アンテナ272に対応付けられた端子「1~3」によって伝送された信号であるため、制御装置271は、第3信号をアンテナ272宛ての信号とする。
制御装置271は、第3信号をアンテナへ向けて送信し、パラレル通信処理を行う(ステップS204)。
例えば、第3信号は、アンテナ272宛ての信号であるため、制御装置271は、アンテナ272からのACKがあるか否かを判定する(ステップS205)。
制御装置271は、アンテナ272からのACKがなれければ(ステップS205でNo)、例えば一定時間待つ等してから、再度ステップS204を行う。
制御装置271は、アンテナ272からのACKがあれば(ステップS205でYes)、第1信号の伝送を行う(ステップS206)。具体的には、無線回路213とアンテナ272とが無線スイッチ214によって接続されているため、第1信号がアンテナ272へ伝送される。アンテナ272では、第4信号に応じて位相が調整された第1信号が各アンテナ素子に伝送され、指向性が調整されたアンテナ272から電波が放射される。
そして、制御装置271は、処理を停止するストップ命令を例えばパソコン270等から受けたか否かを判定する(ステップS207)。
制御装置271は、ストップ命令を受けなければ(ステップS207でNo)、再度ステップS201からの処理を行う。例えば、制御装置271は、無線スイッチ214を切り替えて、アンテナ272とは別のアンテナについて同様の処理を行う。
制御装置271は、ストップ命令を受ければ(ステップS207でYes)、処理を終了する。
以上説明したように、第1信号の伝送のための伝送路と、直流電流の供給のための電源線とがそれぞれ個別に設けられず、第1信号の伝送及び直流電流の供給が一の第1伝送路L1によって行われるため、伝送システム1の小型化及び低コスト化が可能となる。また、伝送システム1がアンテナを複数備えていても本開示を適用でき、複数のアンテナ272~275を備える伝送システム1の小型化及び低コスト化が可能となる。
また、例えば、パラレル伝送された第2信号をそのままアンテナへ伝送しようとすると、アンテナと制御装置271との間にパラレル伝送に対応した伝送路をその分設ける必要があり、伝送システムの大型化及び高コスト化を招く。例えば、図1に示すように、4つのアンテナ272~275のそれぞれに対して、3ビットでの位相制御をしようとすると、位相制御のために12本の伝送路が別途必要となる。これに対して、パラレル伝送された第2信号が、一の第1伝送路L1によって伝送が可能な形式である第3信号に変換され、第1信号の伝送、直流電流の供給、及び、第3信号の伝送が一の第1伝送路L1によって行われる。このため、伝送システム1の小型化及び低コスト化を図りつつ、アンテナから出力される電波の位相の切り替えが可能となる。
(実施の形態2)
以下、図5及び図6を用いて実施の形態2について説明する。
以下、図5及び図6を用いて実施の形態2について説明する。
図5は、実施の形態2に係る伝送システム2の一例を示す構成図である。
伝送システム2は、パラレルシリアル変換器212の代わりにパラレルパルス変換器613を備え、シリアルデコーダ250、251、252及び253の変わりに、パルスカウンタ640、650、660及び670、並びに、デコーダ641、651、661及び671を備える点が実施の形態1における伝送システム1と異なる。その他の点は、実施の形態1の伝送システム1におけるものと基本的には同じであるため説明は省略する。
パラレルパルス変換器613は、パラレル伝送された第2信号を第3信号に変換する変換器である。パラレルパルス変換器613は、位相切替制御部607からパラレル伝送された第2信号を、外部出力部606から命令信号に応じてパルス信号である第3信号に変換する。例えば、パラレルパルス変換器613は、パラレル伝送された第2信号を予め定められたルール等に応じたパルス数の第3信号に変換する。例えば、3ビットの第2信号に対して、8種類のパルス数が予め定められている。このように、パラレル伝送された第2信号をパルス信号である第3信号に変換することで、一の第1伝送路L1によって第3信号の伝送を行うことが可能となる。
本実施の形態のアンテナについて、アンテナ692~695のうちのアンテナ692に着目して説明する。アンテナ693~695については、アンテナ692と基本的な構成は同じであるため詳細な説明は省略する。
アンテナ692は、実施の形態1におけるアンテナ272に対して、シリアルデコーダ250の代わりにパルスカウンタ640及びデコーダ641を備える。
パルスカウンタ640は、第1伝送路L1により伝送された第3信号のパルス数をカウントする回路である。なお、パルスカウンタ640は、電源投入時に規定のカウント値に設定される。
デコーダ641は、パルスカウンタ640がカウントしたパルス数のカウント値に基づいて、第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換する。具体的には、パラレルパルス変換器613が第2信号を第3信号に変換するときに用いた予め定められたルール等を用いて、第3信号を第4信号に再変換する。また、デコーダ641は、第4信号がアンテナ692に対する信号である場合は肯定応答を発する。例えば、位相切替器642における「1~3」の端子は、位相切替制御部607及びパラレルパルス変換器613における「1~3」の端子に対応している。例えば、パルス数が1~8のいずれかである第3信号はアンテナ692宛ての信号であると予め定めておくことで、デコーダ641は、第3信号を第4信号に再変換して、パルス数が1~8のいずれかであることを認識して(つまり第4信号が自身宛てであることを認識して)、ACKを制御装置691に返信する。そして、デコーダ641は、第4信号を位相切替器642へパラレル伝送して、位相切替器642での位相の切り替えを制御する。このように、アンテナに伝送されたパルス信号である第3信号を、アンテナにおいてパラレル伝送のための第4信号に再変換することができ、位相の切り替えが可能となる。また、肯定応答(例えばACK)を送信させることで、アンテナが複数ある場合には、特定のアンテナに対して電波の位相の切り替えを行うことができる。
次に、制御装置691の動作について、図6を用いて説明する。
図6は、実施の形態2に係る制御装置691の動作の一例を示すフローチャートである。
制御装置691は、無線スイッチ616を切り替える(ステップS601)。例えば、制御装置691は、アンテナ692へ第1信号を伝送するために、アンテナ692と無線回路617とが接続され、他のアンテナと無線回路617とが接続されないように、無線スイッチ616を制御する。
制御装置691は、第2信号のパラレル伝送を行う(ステップS602)。例えば、位相切替制御部607及びパラレルパルス変換器613の端子「1~3」は、アンテナ692に対応付けられた端子であり、制御装置691は、端子「1~3」を用いてアンテナ692から出力される電波の位相制御のための第2信号のパラレル伝送を行う。
制御装置691は、パラレル伝送された第2信号をパルス信号である第3信号へとパラレルパルス数変換を行う(ステップS603)。例えば、パラレル伝送された第2信号は、アンテナ692に対応付けられた端子「1~3」によって伝送された信号であるため、制御装置691は、第3信号をアンテナ692宛てに対応したパルス数とする。
制御装置691は、第3信号をアンテナへ向けて送信し、パラレルパルス数通信処理を行う(ステップS604)。
例えば、第3信号は、アンテナ692宛ての信号であるため、制御装置691は、アンテナ692からのACKがあるか否かを判定する(ステップS605)。
制御装置691は、アンテナ692からのACKがなれければ(ステップS605でNo)、例えば一定時間待つ等してから、再度ステップS604を行う。
制御装置691は、アンテナ692からのACKがあれば(ステップS605でYes)、第1信号の伝送を行う(ステップS606)。具体的には、無線回路617とアンテナ692とが無線スイッチ616によって接続されているため、第1信号がアンテナ692へ伝送される。アンテナ692では、第4信号に応じて位相が調整された第1信号が各アンテナ素子に伝送され、指向性が調整されたアンテナ692から電波が放射される。
そして、制御装置691は、処理を停止するストップ命令を例えばパソコン630等から受けたか否かを判定する(ステップS607)。
制御装置691は、ストップ命令を受けなければ(ステップS607でNo)、再度ステップS601からの処理を行う。例えば、制御装置691は、無線スイッチ616を切り替えて、アンテナ692とは別のアンテナについて同様の処理を行う。
制御装置691は、ストップ命令を受ければ(ステップS607でYes)、処理を終了する。
このように、パルス信号は、一の第1伝送路L1を伝送することができるため、シリアル信号の代わりにパルス信号が用いられてよい。
なお、以下の実施の形態では、位相制御にシリアル信号を用いる例を用いて説明するが、以下の実施の形態は、パルス信号を用いる場合にも適用できる。
(実施の形態3)
以下、図7を用いて実施の形態3について説明する。
以下、図7を用いて実施の形態3について説明する。
図7は、実施の形態3に係る制御装置331の一例を示す構成図である。
制御装置331は、LC並列共振回路313をさらに備える点が、実施の形態1における制御装置271と異なる。その他の点は、実施の形態1の制御装置271におけるものと基本的には同じであるため説明は省略する。
LC並列共振回路313は、第2伝送路L2上に設けられた回路であり、例えば、並列接続されたインダクタ及びキャパシタにより構成される。LC並列共振回路313は、例えば、特定の周波数帯域の信号を減衰させるフィルタとなる。第1伝送路L1を伝送する第1信号は、例えば、UHF(Ultra High Frequency)帯の無線信号であり、当該第1信号が、第2伝送路L2を介して外部用電源310の直流又はパラレルシリアル変換器312のインピーダンスの影響を受け、第1信号が劣化する場合がある。そこで、第2伝送路L2上にLC並列共振回路313を設け、第1信号が使用する周波数帯域では、LC並列共振回路313を最大インピーダンスになるようにする。これにより、外部用電源310又はパラレルシリアル変換器312が、第一伝送路L1から見て遮断され、第1信号の劣化を抑制できる。
(実施の形態4)
以下、図8及び図9を用いて実施の形態4について説明する。
以下、図8及び図9を用いて実施の形態4について説明する。
図8は、実施の形態4に係る制御装置431の一例を示す構成図である。
制御装置431は、マイコン400が外部出力部408をさらに備え、また、FET(Field Effect Transistor)415をさらに備える点が、実施の形態3における制御装置331と異なる。その他の点は、実施の形態3の制御装置331におけるものと基本的には同じであるため説明は省略する。なお、制御装置431は、LC並列共振回路414を備えていなくてもよい。つまり、制御装置431は、実施の形態1に係る制御装置271にFET415を加えた構成であってもよい。
外部出力部408は、FET415を制御するための信号を出力するインタフェースである。
FET415は、第2伝送路L2上に設けられた、外部用電源411から第1伝送路L1への直流電流を遮断するための第2スイッチである。FET415は、例えば、PchFETであり、ゲートが外部出力部408に接続され、ソースが第1伝送路L1側に接続され、ドレインが外部用電源411側に接続される。外部出力部408からの信号によって、ゲート電位がソース電位よりも低くなった場合に、FET415が導通状態となる(つまり、直流電流が第1伝送路L1へ流れる)。外部出力部408からの信号によって、ゲート電位がソース電位よりも高くなった場合に、FET415が非導通状態となる(つまり、直流電流が第1伝送路L1へ流れない)。
例えば、FET415は、初期状態(制御装置431の電源投入時)には、非導通状態とされる。例えば、パソコン430による直流電流を遮断するという設定がされていなかった場合であっても、意図せず直流電流が第1伝送路L1に流れることを防ぐことができるためである。
次に、制御装置431の動作について、図9を用いて説明する。
図9は、実施の形態4に係る制御装置431の動作の一例を示すフローチャートである。図9は、制御装置431の電源投入後、第1信号及び第2信号を伝送する際の制御装置431の動作の一例を示すフローチャートである。ステップS302からステップS308は、実施の形態1におけるステップS201からステップS207と同じであるため、説明は省略する。
制御装置431は、直流カット用のFET415を導通状態とする(ステップS301)。例えば、電源投入時には、FET415は非導通状態となっており、制御装置431に接続されたアンテナが備えるシリアルデコーダ及び位相切替器のために(つまり位相制御等を行うために)、FET415を導通状態とする必要があるためである。
制御装置431は、アンテナからのACKが例えば一定時間なれければ(ステップS306でNo)、直流カット用のFET415を非導通状態とする(ステップS309)。ACKが返信されないということは、制御装置431に接続されたアンテナが、ACKを返信する機能を有するデコーダ等を備えていない可能性がある。また、制御装置431は、アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を出力する装置であるため、信号強度の測定のためにスペクトルアナライザに接続されたり、インピーダンスマッチング等のためにネットワークアナライザに接続されたりしている可能性がある。このようなアンテナ、スペクトルアナライザ又はネットワークアナライザに直流電流が供給されると、これらが破壊されるおそれがある。このため、FET415が非導通状態とされる。
以上のように、外部用電源411と第1伝送路L1との間の第2伝送路L2に直流電流を遮断するためのFET415が設けられることで、状況に応じてFET415を制御して直流電流が制御装置431から出力されないようにすることができる。これにより、スペクトルアナライザ若しくはネットワークアナライザ、又は、直流電流の供給に対応していないアンテナ等が接続されたとしても、これらが破壊されることを抑制できる。
なお、外部用電源411から第1伝送路L1への直流電流を遮断するための第2スイッチを、NchFETにより実現してもよい。また、第2スイッチを、バイポーラトランジスタ等によって実現してもよい。また、第2スイッチを、リレー等によって実現してもよい。
(実施の形態5)
以下、図10及び図11を用いて実施の形態5について説明する。
以下、図10及び図11を用いて実施の形態5について説明する。
図10は、実施の形態5に係る制御装置551の一例を示す構成図である。
制御装置551は、マイコン500が外部出力部506及び外部入力部511をさらに備え、また、抵抗412の代わりに調整回路521を備える点が、実施の形態4における制御装置431と異なる。その他の点は、実施の形態4の制御装置431におけるものと基本的には同じであるため説明は省略する。なお、制御装置551は、LC並列共振回路522及びFET524の少なくとも一方を備えていなくてもよい。
外部出力部506は、調整回路521におけるFETを制御するための信号を出力するインタフェースである。外部出力部506は、後述する外部入力部511に入力された電圧に応じて当該FETの導通及び非導通を制御する。
外部入力部511は、第1伝送路L1の直流電圧値を測定するためのインタフェースである。例えば、マイコン500はAD変換機能を有しており、外部入力部511に入力された電圧の値を測定することができる。
調整回路521は、第3伝送路L3上に設けられた、第2伝送路L2に供給する直流電流の値を調整する回路である。調整回路521は、第1抵抗(R1と示すもの)と、FETと第2抵抗(R2と示すもの)とが直列接続された回路とが並列接続された回路である。例えば、第1抵抗は第2抵抗よりも大きい。当該FETは、例えば、PchFETであり、ゲートが外部出力部506に接続され、ソースが第2抵抗に接続され、ドレインが外部用電源520に接続される。外部出力部506からの信号によって、ゲート電位がソース電位よりも高くなった場合に、当該FET415が非導通状態となる。つまり、調整回路521が第1抵抗の抵抗値となる。外部出力部506からの信号によって、ゲート電位がソース電位よりも低くなった場合に、当該FETが導通状態となる。つまり、調整回路521の抵抗値が、第1抵抗と第2抵抗との並列抵抗値となる。したがって、調整回路521の抵抗値は、当該FETが導通状態の場合、当該FETが非導通状態の場合よりも小さくなり、第1伝送路L1に供給される直流電流が増加する。
なお、図10に示すように、調整回路521におけるFETのゲートと第1伝送路L1とが第6伝送路L6により接続されていてもよい。第1伝送路L1の直流電圧が降下した場合、当該FETのゲート電位も第6伝送路L6を通じて低くなりマイコン500による制御を受けなくても当該FETが制御されて調整回路521の抵抗値を小さくすることができるためである。
次に、制御装置551の動作について、図11を用いて説明する。
図11は、実施の形態5に係る制御装置551の動作の一例を示すフローチャートである。ステップS401及びステップS403からステップS410は、実施の形態4におけるステップS301からステップS309と同じであるため、説明は省略する。
制御装置551は、第1伝送路L1の直流電圧が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS402)。例えば、マイコン500が外部入力部511に入力される直流電圧を監視することで、当該判定を行うことができる。例えば、第1伝送路L1の寄生容量が大きい場合又は制御装置551に接続されたアンテナの負荷が高くなるような動作がされた場合に、アンテナへの直流電流が不足し、第1伝送路L1の直流電圧が小さくなる場合がある。
第1伝送路L1の直流電圧が閾値以上の場合(ステップS402でYes)、制御装置551は、プルアップ抵抗値を小さくせず、つまり、調整回路521におけるFETを非導通状態にして、ステップS403以降の処理を行う。
第1伝送路L1の直流電圧が閾値より小さい場合(ステップS402でNo)、制御装置551は、プルアップ抵抗値を小さくする、つまり、調整回路521におけるFETを導通状態にして、調整回路521の抵抗値を当該FETが非導通状態のときよりも小さくする(ステップS411)。これにより、第1伝送路L1に流れる直流電流を増加することができる。
そして、制御装置551は、第1信号の伝送が終わった後、プルアップ抵抗値を小さくする処理が有効となっているか否かを判定する(ステップS412)。
プルアップ抵抗値を小さくする処理が有効となっている場合には(ステップS412でYes)、当該処理を解除してもよい(ステップS413)。制御装置551に接続されるアンテナの動作状態等によっては、プルアップ抵抗値を小さくする必要がない場合があり、消費電流等の観点から、通常時はプルアップ抵抗値を小さくし過ぎない方がよい場合があるためである。
以上説明したように、第1伝送路L1の寄生容量が大きい場合又はアンテナの負荷が高くなるような動作がされた場合に、アンテナへの直流電流が不足する場合がある。そこで、調整回路521が設けられることで、アンテナへ供給される直流電流を調整することができ、アンテナへの直流電流が不足する場合に、アンテナへの直流電流を増加させることができる。
(実施の形態6)
以下、図12から図14を用いて実施の形態6について説明する。
以下、図12から図14を用いて実施の形態6について説明する。
図12は、実施の形態6に係る伝送システム6の一例を示す構成図である。
伝送システム6における制御装置771は、マイコン700がアンテナ電源制御部709をさらに備え、また、パラレルシリアル変換器715がアンテナ電源制御部709からの信号を取得する点が実施の形態4における制御装置431と異なる。制御装置771におけるその他の点は、実施の形態4における制御装置431と同じであるため説明は省略する。
伝送システム6は、例えば、複数(例えば4つ)のアンテナ772、773、774及び775と、それぞれが複数のアンテナ772、773、774及び775のそれぞれに一対一で接続された複数(例えば4つ)の第1伝送路L1とを備える。以下で、アンテナと記載するものは、複数のアンテナ772、773、774及び775のいずれであってもよいことを意味する。
アンテナ電源制御部709は、アンテナ772~775のうちの電源をオンするアンテナを指示する信号を出力する。パラレルシリアル変換器715は、アンテナ電源制御部709から当該信号を取得し、第2信号に加えて当該信号も含めて第3信号に変換する。例えば、パラレルシリアル変換器715において、「13~16」の番号が付されているものは端子番号である。例えば、「13」の端子に伝送される信号によって、アンテナ772の電源のオン及びオフが制御される。同じように、「14」、「15」及び「16」の端子に伝送される信号によって、それぞれアンテナ773、774及び775の電源のオン及びオフが制御される。
複数のアンテナ772~775のそれぞれは、以下の構成を備える。ここでは、アンテナ772に着目して説明する。アンテナ773~775については、アンテナ772と基本的な構成は同じであるため詳細な説明は省略する。
アンテナ772は、位相切替器733、シリアルデコーダ731、コンデンサ734、アンテナ素子776、安定化電源回路730、FET732及び第4伝送路L4を備える。位相切替器733、コンデンサ734及びアンテナ素子776については、実施の形態1における位相切替器240、コンデンサ260及びアンテナ素子276と基本的には同じであるため説明は省略する。
第4伝送路L4は、第1伝送路L1から直流電流を取り出して位相切替器240に直流電流を供給する伝送路である。本実施の形態では、第4伝送路L4上に安定化電源回路730及びFET732が設けられる。
安定化電源回路730は、第4伝送路L4上に設けられた、位相切替器733に一定の直流電圧を供給するための電源回路である。安定化電源回路730は、例えば、ダイオードとコンデンサとから構成されるが、安定化電源回路730の回路構成は特に限定されない。
FET732は、第4伝送路L4上に設けられた、位相切替器733に供給される直流電流を遮断するための遮断回路である。FET732は、例えば、PchFETであり、ゲートがシリアルデコーダ731に接続され、ソースが位相切替器733に接続され、ドレインが安定化電源回路730に接続される。シリアルデコーダ731からの第4信号によって、ゲート電位がソース電位よりも低くなった場合に、FET732が導通状態となる(つまり、位相切替器733への直流電流が遮断されない)。シリアルデコーダ731からの信号によって、ゲート電位がソース電位よりも高くなった場合に、FET732が非導通状態となる(つまり、位相切替器733への直流電流が遮断される)。
シリアルデコーダ731は、第1伝送路L1により伝送された第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換するデコーダである。また、シリアルデコーダ731は、実施の形態1におけるシリアルデコーダ250と同じように、第4信号がアンテナ772に対する信号である場合はACKを発する。そして、シリアルデコーダ731は、第4信号をFET732及び位相切替器733へパラレル伝送して、FET732での位相切替器733への直流電流の供給の制御、及び、位相切替器733での位相切替を制御する。例えば、シリアルデコーダ731及び位相切替器733における「1~3」の端子は、位相切替制御部707及びパラレルシリアル変換器715における「1~3」の端子に対応している。シリアルデコーダ731は、位相切替制御部707における「1~3」の端子から出力される第2信号と同じように、位相切替器733における「1~3」の端子へ第4信号をパラレル伝送する。また、例えば、シリアルデコーダ731における「13」の端子は、パラレルシリアル変換器715における「13」の端子に対応している。シリアルデコーダ731は、アンテナ電源制御部709からパラレルシリアル変換器715における「13」の端子へ出力される信号に応じて、FET732を制御する。例えば、パラレルシリアル変換器715における「13」の端子へ出力される信号が、アンテナ772の電源をオンすることを指示する信号である場合、シリアルデコーダ731は、FET732が導通状態となるようにFET732を制御する。また、例えば、パラレルシリアル変換器715における「13」の端子へ出力される信号が、アンテナ772の電源をオフすることを指示する信号である場合、シリアルデコーダ731は、FET732が非導通状態となるようにFET732を制御する。このように、本実施の形態では、アンテナの電源のオン及びオフを制御できる。
次に、制御装置771の動作について、図13を用いて説明する。
図13は、実施の形態6に係る制御装置771の動作の一例を示すフローチャートである。
制御装置771は、無線スイッチ718を切り替える(ステップS701)。例えば、制御装置771は、アンテナ772へ第1信号を伝送するために、アンテナ772と無線回路719とが接続され、他のアンテナと無線回路719とが接続されないように、無線スイッチ718を制御する。
制御装置771は、アンテナ772の電源をオンする(ステップS702)。具体的には、制御装置771は、アンテナ電源制御部709からアンテナ772の電源をオンすることを指示する信号を出力し、アンテナ772のシリアルデコーダ731にFET732を導通状態とさせる。なお、制御装置771は、アンテナ773~775の電源をオフしている。例えば、アンテナが複数ある場合に、各アンテナが必要な直流電流が大きいときには、外部用電源713が供給可能な電流値を超える場合がある。そこで、状況に応じて不要なアンテナの位相切替器への直流電流の供給を停止して、直流電流が不足することを抑制できる。
ステップS703からステップS707は、実施の形態1におけるステップS202からステップS206と同じであるため、説明は省略する。
そして、制御装置771は、アンテナ772への第1信号の伝送が終わった後、アンテナ772の電源をオフする(ステップS708)。
制御装置771は、ストップ命令を受けなければ(ステップS709でNo)、再度ステップS701からの処理を行う。例えば、制御装置771は、無線スイッチ718を切り替えて、アンテナ772とは別のアンテナについて、電源をオンしてから同様の処理を行う。
制御装置771は、ストップ命令を受ければ(ステップS709でYes)、処理を終了する。
なお、伝送システム6が、アンテナと当該アンテナに接続された第1伝送路L1とを複数組備える場合に、伝送システム6において複数のアンテナのそれぞれを個別に制御する場合、どのアンテナが無線スイッチ718における複数の第1スイッチのうちのどの第1スイッチに接続されているかを認識することを要する。例えば、人が手作業で接続関係を調べることが考えられるが手間がかかる。そこで、制御装置771は、複数の第1スイッチのうちの一の第1スイッチにより第1信号の伝送を制御しているときに、複数のアンテナのうちの受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナと、当該一の第1スイッチとを紐付ける紐付け部をさらに備えていてもよい。なお、当該紐付け部は、マイコン700等により実現される。アンテナと第1スイッチとの紐付け処理について図14を用いて説明する。なお、各アンテナは、予め固有のIDが割り振られているとする。つまり、各アンテナは、メモリ(図示せず)を有し、予め固有のIDを当該メモリに記憶しているとする。また、各アンテナについて予め決められた位相制御がなされる。つまり、各アンテナについて指向性の強度の高い方向が予め決められているとする。そして、各アンテナについて、指向性の強度の高い方向にRFIDタグが配置され、制御装置771は、RFIDタグからの受信信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)を取得できる構成になっているとする。
図14は、実施の形態6に係る制御装置771の紐付け動作の一例を示すフローチャートである。
制御装置771は、無線スイッチ718に接続された(言い換えると第1伝送路L1に接続された)全アンテナのIDを検索する(ステップS801)。具体的には、制御装置771は、全アンテナに対してそれぞれが予め記憶している固有のIDを返信させる指示を複数の第1伝送路L1へ出力する。これにより、各アンテナは、自身が記憶する固有のIDを返信し、制御装置771は、複数の第1伝送路L1にどのようなIDが割り振られたアンテナが存在するのかを認識できる。ここでは、4つのアンテナが存在しており、制御装置771は、4つのIDを認識したとする。
制御装置771は、複数の第1スイッチのうちの一の第1スイッチをオンする(ステップS802)。ここでは、無線スイッチ718には4つの第1伝送路L1に対応して4つの第1スイッチが含まれており、制御装置771は、4つの第1スイッチのうちの一の第1スイッチをオンする。また、制御装置771は、無線回路719から第1信号を出力する。これにより、当該一の第1スイッチに接続されたアンテナの電源がオンされていれば、当該一の第1スイッチに接続されたアンテナから電波が出力されることになり、RFIDタグからの受信信号強度は高くなる。言い換えると、当該一の第1スイッチに接続されていないアンテナの電源がオンされても、当該一の第1スイッチに接続されていないアンテナから電波が出力されず、RFIDタグからの受信信号強度は低くなる。
制御装置771は、複数のアンテナのうちの一のアンテナの電源をオンする(ステップS803)。具体的には、制御装置771は、ステップS801で認識した全アンテナのIDのうちの一のIDを指定して、当該IDに対応する一のアンテナのみ電源をオンする。
制御装置771は、RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する(ステップS804)。RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値以上である(つまり、受信信号強度が高い)ということは、第1信号が現在オンしている一の第1スイッチを介して、現在オンしている一のアンテナへ伝送されていることを意味し、当該一の第1スイッチと当該一のアンテナとが接続関係にあることになる。一方で、RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値未満である(つまり、受信信号強度が低い)ということは、第1信号が現在オンしている一の第1スイッチを介して、現在オンしている一のアンテナへ伝送されていないことを意味し、当該一の第1スイッチと当該一のアンテナとが接続関係にないことになる。
制御装置771は、RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値未満である場合(ステップS804でNo)、全てのアンテナを選択したか否かを判定する(ステップS805)。制御装置771は、ステップS801で4つのIDを認識した後、ステップS803でそのうちの一のIDを記憶する一のアンテナを選択して当該一のアンテナの電源をオンしている。このため、制御装置771は、まだ全てのアンテナを選択していないため(ステップS805でNo)、複数のアンテナのうちの他の一のアンテナを選択し(ステップS806)、ステップS803及びステップS804の処理を行う。
例えば、全てのアンテナについてステップS803及びステップS804の処理を行っても、RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値以上とならなかった場合(ステップS805でYes)、制御装置771は、現在オンしている一の第1スイッチと紐付けできるアンテナがないとして(ステップS807)、当該一の第1スイッチにアンテナを紐付けない。
一方で、制御装置771は、RFIDタグからの受信信号強度が所定の閾値以上である場合(ステップS804でYes)、現在オンしている一の第1スイッチと現在オンしている一のアンテナ(具体的には当該一のアンテナに記憶されたID)とを紐付ける(ステップS808)。これにより、以降は、当該一の第1スイッチを介して当該一のアンテナを個別に制御することができる。
制御装置771は、現在オンしている一の第1スイッチに対して一のアンテナを紐付けるか、若しくは、当該一の第1スイッチに紐付けできるアンテナがないと判断した後、全ての第1スイッチを選択したか否かを判定する(ステップS809)。制御装置771はステップS802で4つの第1スイッチのうちの一の第1スイッチをオンしており、他の第1スイッチについてはまだオンしていない。このため、制御装置771は、全ての第1スイッチを選択していないため(ステップS809でNo)、複数のアンテナのうちの他の一の第1スイッチを選択し(ステップS810)、ステップS802以降の処理を行う。つまり、全ての第1スイッチについて、上記説明と同じようにアンテナとの紐付け処理を行う。
そして、制御装置771は、全ての第1スイッチを選択してアンテナとの紐付け処理を完了させた場合(ステップS809でYes)、紐付け処理を終了する。
以上説明したように、複数の第1スイッチのうちの一の第1スイッチにより第1信号の伝送を制御しているときに、複数のアンテナのうちの受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナを自動で当該一の第1スイッチと紐付ける。受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナは、当該一の第1スイッチを介して第1信号が伝送されているアンテナであり、当該一の第1スイッチに接続されていることがわかるためである。なお、他の第1スイッチについても同じように当該他の第1スイッチにより第1信号の伝送を制御しているときに、受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナを紐付けていくことで、複数のアンテナと複数の第1スイッチとの紐付けが可能となる。このように、複数のアンテナと複数の第1スイッチとの紐付けを容易に行うことができる。
(その他の実施の形態)
以上、本開示の伝送システム、アンテナ及び制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
以上、本開示の伝送システム、アンテナ及び制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
例えば、上記実施の形態では、伝送システムは、アンテナと、第1伝送路L1とを複数組備えていたが、一組のみ備えていてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、アンテナは、電波を出力するための出力部として、位相切替器を備えていたがこれに限らない。例えば、アンテナは、出力部として、アレイアンテナを構成する複数のアンテナ素子のうちから一のアンテナ素子を選択するためのスイッチを備えていてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、シリアルデコーダ又はデコーダは、肯定応答を発する機能を有していたが、当該機能を有していなくてもよい。
また、例えば、上記実施の形態では、伝送システムは、アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための構成を備えていたが、備えていなくてもよい。例えば、伝送システムは、パラレルシリアル変換器及びシリアルデコーダ、又は、パラレルパルス変換器、パルスカウンタ及びデコーダを備えていなくてもよく、また、位相切替器を備えていなくてもよい。この場合、第1伝送路L1は、アンテナに対する第1信号の伝送及び直流電流の供給に用いられ、第3信号の伝送に用いられなくてもよい。また、この場合、アンテナは、アレイアンテナを構成しなくてもよい。
なお、本開示は、伝送システム又は制御装置として実現できるだけでなく、伝送システム又は制御装置を構成する各構成要素が行うステップ(処理)を含む伝送方法として実現できる。
具体的には、伝送方法は、アンテナと、アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と備える伝送システムにおける伝送方法であって、図4に示すステップを含む。当該伝送方法では、アンテナに対する第1信号の伝送及び直流電流の供給を、アンテナと制御装置とを接続する一の第1伝送路により行う。
例えば、伝送方法におけるステップは、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本開示は、伝送方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したCD-ROM等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
例えば、本開示が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリ又は入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、上記実施の形態の伝送システムに含まれる各構成要素は、専用又は汎用の回路として実現されてもよい。
また、上記実施の形態の伝送システムに含まれる各構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路又は汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又は、LSI内部の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、伝送システムに含まれる各構成要素の集積回路化が行われてもよい。
本開示は、アンテナを用いてRFIDの読み取り又は書き込みを行うシステム等に利用できる。
1、2、6 伝送システム
10a、10b、10c、10d、276、277、278、279、696、697、698、699、776、777、778、779 アンテナ素子
200、300、400、500、600、700 マイコン
201、301、401、501、601、701 CPU
202、302、402、502、602、702 ROM
203、303、403、503、603、703 RAM
204、304、404、504、604、704 タイマ
205、305、405、505、605、705 PC入出力部
206、306、406、507、606、706 外部出力部
207、307、407、508、607、707 位相切替制御部
208、308、409、510、609、711 外部入出力部
209、309、410、512、610、708 外部入力部
210、310、411、520、611、713 外部用電源
211、311、412、612、714 抵抗
212、312、413、523、715 パラレルシリアル変換器
213、315、417、525、617、719 無線回路
214、314、416、526、616、718 無線スイッチ
220、221、222、223、260、261、262、263、320、321、322、323、420、421、422、423、530、531、532、533、620、621、622、623、643、653、663、673、720、721、722、723、734、744、754、764 コンデンサ
240、241、242、243、642、652、662、672、733、743、753、763 位相切替器
250、251、252、253、731、741、751、761 シリアルデコーダ
270、330、430、550、630、780 パソコン
271、331、431、551、691、771 制御装置
272、273、274、275、692、693、694、695、772、773、774、775 アンテナ
313、414、522、716 LC並列共振回路
408、509、710 外部出力部
415、524、717 FET
506 外部出力部
511 外部入力部
521 調整回路
613 パラレルパルス変換器
640、650、660、670 パルスカウンタ
641、651、661、671 デコーダ
709 アンテナ電源制御部
730、740、750、760 安定化電源回路
732、742、752、762 FET
L1 第1伝送路
L2 第2伝送路
L3 第3伝送路
L4 第4伝送路
L5 第5伝送路
L6 第6伝送路
N ノード
SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42 スイッチ
α1、α2、α3、α4、αm、β1、β2、βm、γ1、γ2、γm、δ1、δ2、δm 位相器
10a、10b、10c、10d、276、277、278、279、696、697、698、699、776、777、778、779 アンテナ素子
200、300、400、500、600、700 マイコン
201、301、401、501、601、701 CPU
202、302、402、502、602、702 ROM
203、303、403、503、603、703 RAM
204、304、404、504、604、704 タイマ
205、305、405、505、605、705 PC入出力部
206、306、406、507、606、706 外部出力部
207、307、407、508、607、707 位相切替制御部
208、308、409、510、609、711 外部入出力部
209、309、410、512、610、708 外部入力部
210、310、411、520、611、713 外部用電源
211、311、412、612、714 抵抗
212、312、413、523、715 パラレルシリアル変換器
213、315、417、525、617、719 無線回路
214、314、416、526、616、718 無線スイッチ
220、221、222、223、260、261、262、263、320、321、322、323、420、421、422、423、530、531、532、533、620、621、622、623、643、653、663、673、720、721、722、723、734、744、754、764 コンデンサ
240、241、242、243、642、652、662、672、733、743、753、763 位相切替器
250、251、252、253、731、741、751、761 シリアルデコーダ
270、330、430、550、630、780 パソコン
271、331、431、551、691、771 制御装置
272、273、274、275、692、693、694、695、772、773、774、775 アンテナ
313、414、522、716 LC並列共振回路
408、509、710 外部出力部
415、524、717 FET
506 外部出力部
511 外部入力部
521 調整回路
613 パラレルパルス変換器
640、650、660、670 パルスカウンタ
641、651、661、671 デコーダ
709 アンテナ電源制御部
730、740、750、760 安定化電源回路
732、742、752、762 FET
L1 第1伝送路
L2 第2伝送路
L3 第3伝送路
L4 第4伝送路
L5 第5伝送路
L6 第6伝送路
N ノード
SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42 スイッチ
α1、α2、α3、α4、αm、β1、β2、βm、γ1、γ2、γm、δ1、δ2、δm 位相器
Claims (18)
- アンテナと、
前記アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、前記アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と、
前記アンテナと前記制御装置とを接続し、前記アンテナに対する前記第1信号の伝送及び前記直流電流の供給に用いられる一の第1伝送路と、を備える、伝送システム。 - 前記第1伝送路による前記第1信号の伝送を制御する第1スイッチと、
前記第1伝送路から前記第1スイッチへの前記直流電流を遮断するコンデンサと、をさらに備える、請求項1に記載の伝送システム。 - 前記制御装置は、
前記アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための第2信号をパラレル伝送する位相切替制御部と、
パラレル伝送された前記第2信号を第3信号に変換する変換器と、をさらに備え、
前記第1伝送路は、前記アンテナに対する前記第3信号の伝送にも用いられる、請求項1又は2に記載の伝送システム。 - 前記アンテナと、前記第1伝送路とを複数組備え、
前記第1信号は、複数の前記アンテナから出力される電波を制御するための信号であり、
前記第2信号は、複数の前記アンテナから出力される電波の位相の切り替えを制御するための信号であり、
前記直流電源は、複数の前記アンテナに直流電流を供給する、請求項3に記載の伝送システム。 - 複数の前記第1伝送路による前記第1信号の伝送を制御する複数の第1スイッチをさらに備え、
前記制御装置は、複数の前記第1スイッチのうちの一の第1スイッチにより前記第1信号の伝送を制御しているときに、複数の前記アンテナのうちの受信信号強度が所定の閾値以上となっているアンテナと、前記一の第1スイッチとを紐付ける紐付け部をさらに備える、請求項4に記載の伝送システム。 - 前記第1伝送路に対して、前記変換器により変換された前記第3信号を伝送し、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第2伝送路と、
前記第2伝送路上に設けられた、前記直流電流を遮断するための第2スイッチと、をさらに備える、請求項3~5のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 前記第1伝送路に対して、前記変換器により変換された前記第3信号を伝送し、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第2伝送路と、
前記第2伝送路上に設けられたLC並列共振回路と、をさらに備える、請求項3~6のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 前記第2伝送路に対して、前記直流電源から前記直流電流を供給するための第3伝送路と、
前記第3伝送路上に設けられた、前記第2伝送路に供給する前記直流電流の値を調整する調整回路と、をさらに備える、請求項6又は7に記載の伝送システム。 - 前記変換器は、パラレルシリアル変換器であり、
前記第3信号は、シリアル信号である、請求項3~8のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 前記アンテナは、前記第1伝送路により伝送された前記第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換し、前記第4信号が前記アンテナに対する信号である場合は肯定応答を発するシリアルデコーダをさらに備える、請求項9に記載の伝送システム。
- 前記変換器は、パラレルパルス変換器であり、
前記第3信号はパルス信号である、請求項3~8のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 前記アンテナは、
前記第1伝送路により伝送された前記第3信号のパルス数をカウントするパルスカウンタと、
前記パルスカウンタがカウントしたパルス数のカウント値に基づいて、前記第3信号をパラレル伝送のための第4信号に再変換し、前記第4信号が前記アンテナに対する信号である場合は肯定応答を発するデコーダと、をさらに備える、請求項11に記載の伝送システム。 - 前記肯定応答を一定時間内に受け取った場合は、前記アンテナに電波を出力するよう命令し、前記肯定応答を一定時間内に受け取らない場合は、前記位相切替制御部に対し再度前記第2信号を発するように命令する命令部をさらに備える、請求項10又は12に記載の伝送システム。
- 前記アンテナは、
電波を出力するための出力部と、
前記第1伝送路から前記直流電流を取り出して前記出力部に前記直流電流を供給する第4伝送路と、
前記第4伝送路上に設けられた、前記出力部に供給される前記直流電流を遮断するための遮断回路と、をさらに備える、請求項1~13のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 前記アンテナは、
電波を出力するための出力部と、
前記第1伝送路から前記出力部への前記直流電流を遮断するコンデンサと、をさらに備える、請求項1~14のいずれか1項に記載の伝送システム。 - 請求項1~15のいずれか1項に記載の伝送システムに用いられる、アンテナ。
- 請求項1~15のいずれか1項に記載の伝送システムに用いられる、制御装置。
- アンテナと、
前記アンテナから出力される電波を制御するための第1信号を伝送する電波制御部と、前記アンテナに直流電流を供給する直流電源と、を有する制御装置と備える伝送システムにおける伝送方法であって、
前記アンテナに対する前記第1信号の伝送及び前記直流電流の供給を、前記アンテナと前記制御装置とを接続する一の第1伝送路により行う、伝送方法。
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