專利名稱:無線模塊、無線溫度傳感器、無線接口裝置及無線傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線模塊、無線溫度傳感器、無線接口裝置及無線傳感器系統(tǒng),無線溫度傳感器測(cè)定所密接的物體的溫度,并將該測(cè)定結(jié)果以無線通信發(fā)送;無線接口裝置,插入PDA(Persona Digital Assistant)及PC(Personal Computer)等外部接口中使用;無線傳感器系統(tǒng),傳感器通過無線通信器通知設(shè)置周圍的環(huán)境信息,由基站收集來自多個(gè)傳感器的環(huán)境信息。
背景技術(shù):
在醫(yī)院或看護(hù)設(shè)施等中,因?yàn)橛斜匾?4小時(shí)觀察受看護(hù)人的體溫,所以看護(hù)人利用體溫計(jì)直接進(jìn)行受看護(hù)人的體溫測(cè)定。
但是,在上述的測(cè)定方法中,看護(hù)人有必要定期測(cè)定所負(fù)責(zé)的許多受看護(hù)人的體溫,從而看護(hù)人花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間。所以,存在給予看護(hù)人的負(fù)擔(dān)大的問題。
因此,為了簡(jiǎn)化受看護(hù)人的體溫測(cè)定,開發(fā)了用終端可直接讀取測(cè)定數(shù)據(jù)的溫度傳感器,例如,埋入體內(nèi)、根據(jù)諧振頻率來測(cè)定溫度的溫度傳感器。(例如,參照專利文獻(xiàn)1)但是,上述的專利文獻(xiàn)1所示的溫度傳感器,必須埋入受看護(hù)人的體內(nèi)來使用,使用用途被限定。
對(duì)于普通的受看護(hù)人,沒有必要把溫度傳感器埋入體內(nèi),因此,在對(duì)許多受看護(hù)人的體溫測(cè)定上,看護(hù)人必須去成為受看護(hù)人對(duì)象的地方進(jìn)行體溫測(cè)定的問題并沒有解決。
而且,還有在計(jì)算機(jī)終端連接溫度計(jì),測(cè)定并監(jiān)視受看護(hù)人的體溫的方法,但是,受看護(hù)人在設(shè)施內(nèi)移動(dòng)時(shí)就不能使用。
另外,近年,在PDA或各種信息處理裝置等之間,作為PC卡規(guī)格(依據(jù)基于PCMIA的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格)的接口,進(jìn)行使用IC卡的近距離例如同一室內(nèi)的通信等(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。
IC卡不但作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用的媒體而被使用,而且還使用于外圍設(shè)備的擴(kuò)張。
但是,專利文獻(xiàn)2所述的無線接口,如上所述形成為IC卡形狀。
因此,上述無線接口,在PDA中,不對(duì)應(yīng)于用于近年成為標(biāo)準(zhǔn)的CF(Compact Flash(注冊(cè)商標(biāo)))、SD卡(注冊(cè)商標(biāo))、SmartMedia(注冊(cè)商標(biāo))等的存儲(chǔ)器擴(kuò)張的、外部附著用存儲(chǔ)器的接口(slot或者擴(kuò)張slot)等。
此外,在IC卡的無線接口中,作為載波的頻帶,采用用于無線LAN等的2.4GHz頻帶及5GHz頻帶,但是,由這些頻率不能得到充分的通信距離,存在著消耗功率功率多而不能面向PDA等的便攜式終端的缺點(diǎn)。
另一方面,特定小功率功率無線或微弱無線,不同于上述無線LAN,雖然通信距離長(zhǎng),消耗功率少,但是因載波頻率低,所以波長(zhǎng)長(zhǎng),天線變大,PDA的自由度下降,有損于外觀的設(shè)計(jì)。
進(jìn)而,以往的無線傳感器,在對(duì)測(cè)定對(duì)象的環(huán)境信息、例如溫度進(jìn)行測(cè)定時(shí),從傳感器裝置測(cè)定的電阻值(傳感器測(cè)定值)計(jì)算溫度,作為計(jì)算結(jié)果將溫度(環(huán)境信息)發(fā)送到基站(參照專利文獻(xiàn)3)。
因此,以往的無線傳感器,在單個(gè)的傳感器裝置中,進(jìn)行環(huán)境信息(例如,溫度)的補(bǔ)正后發(fā)送到基站,所以可以獲得測(cè)定精度高的環(huán)境信息數(shù)值。
但是,在上述現(xiàn)有例中,在無線傳感器內(nèi),為了將作為傳感器的測(cè)定值的物理量(電阻值、電壓值、電流值、壓力值、頻率值等)變換為環(huán)境信息(溫度、濕度、積雪、各種氣體濃度等),存在著用于變換的運(yùn)算處理變多,且消耗功率的消耗量變多的問題。
再有,在該現(xiàn)有例中,為了將作為傳感器的測(cè)定值的物理量變換為環(huán)境信息的數(shù)值,用于運(yùn)算處理的無線傳感器的構(gòu)成變得復(fù)雜,并成為高價(jià)品。
還有,為了應(yīng)付上述問題,將由傳感器裝置測(cè)定的測(cè)定值直接發(fā)送到基站,在基站中,進(jìn)行將作為該測(cè)定值的物理量變換為環(huán)境信息的運(yùn)算,從而削減傳感器裝置的處理負(fù)荷,傳感器裝置的構(gòu)成也變得簡(jiǎn)單。
另一方面,在該方式中,由于只具有該傳感器裝置固有的、即對(duì)應(yīng)于特定的傳感器裝置的運(yùn)算處理功能,所以成為固有的傳感器系統(tǒng),存在著不能替換為其他種類的傳感器裝置,并且難以由多種的傳感器裝置構(gòu)成系統(tǒng)的缺點(diǎn)。
此外,上述方式的傳感器系統(tǒng),在將作為測(cè)定值的物理量變換為環(huán)境信息的運(yùn)算中利用查閱表時(shí),由于使用一樣的轉(zhuǎn)換表,所以難以由多種的傳感器裝置制作系統(tǒng)構(gòu)成。
另外,上述方式的傳感器裝置,只將作為傳感器的測(cè)定值的物理量(由傳感器測(cè)定的原始數(shù)據(jù))變換為環(huán)境信息的數(shù)值,不能進(jìn)行測(cè)定值的校正及變換后的環(huán)境信息的補(bǔ)正,不能應(yīng)付單個(gè)的傳感器裝置的時(shí)效。
專利文獻(xiàn)1特開昭62-192137號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-195553號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1特開平02-138837號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的,其目的在于提供一種無線溫度傳感器、無線接口裝置及無線傳感器系統(tǒng),將該無線溫度傳感器粘貼在受看護(hù)人的體表面進(jìn)行體溫的測(cè)定,并且移動(dòng)于設(shè)施內(nèi)的受看護(hù)人也可以作為測(cè)定對(duì)象;無線接口裝置,在降低載波頻率且縮小天線,延長(zhǎng)通信距離,低消耗功率化的Compact Flash(注冊(cè)商標(biāo))卡等上可設(shè)置無線功能;無線傳感器系統(tǒng),將傳感器裝置的測(cè)定值發(fā)送到基站,進(jìn)行該測(cè)定值的校正及變換后的物理量的補(bǔ)正,可獲得高精度的環(huán)境信息。
技術(shù)方案2所述的無線溫度傳感器,其被密封于傳感器主體的容器中,設(shè)有將測(cè)出的測(cè)定數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送的無線功能,其特征在于,上述天線以在上述容器范圍內(nèi)的縮短率的天線長(zhǎng)度形成,并收納于上述容器內(nèi)。
技術(shù)方案3所述的無線溫度傳感器,其特征在于,進(jìn)一步設(shè)置調(diào)整上述天線和供給發(fā)送信號(hào)的信號(hào)線路的阻抗的匹配電路。
技術(shù)方案4所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線和包括上述匹配電路的電路形成于同一基板上,上述天線被安裝于該基板沒有配設(shè)接地線的區(qū)域上。
技術(shù)方案5所述的無線溫度傳感器,其特征在于,在上述容器內(nèi),從粘貼于測(cè)定對(duì)象的粘貼面隔開規(guī)定的距離,設(shè)置上述基板。
技術(shù)方案6所述的無線溫度傳感器,其特征在于,在上述基板中,通過阻止用于通信的載波頻帶信號(hào)的濾波器,將高頻電路的接地點(diǎn)連接在邏輯電路的接地點(diǎn)上。
技術(shù)方案7所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述容器以大約500日元硬幣的大小形成。
技術(shù)方案8所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述容器形成為直徑9~27mm、厚度5mm~10mm的硬幣型。
技術(shù)方案9所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線的天線長(zhǎng)度為所使用的頻率的電波波長(zhǎng)的1/8以下。
技術(shù)方案10所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述所使用的頻率為300MHz~960MHz。
技術(shù)方案11所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線包括天線基板;導(dǎo)體膜,其設(shè)置于上述天線基板上的一部分上;供電點(diǎn),其設(shè)置于上述天線的基板上;裝載部,其設(shè)置于上述天線基板上,由形成于感應(yīng)材料構(gòu)成的素材的縱向上的線狀導(dǎo)體圖案構(gòu)成;電感器部,其連接上述導(dǎo)體圖案的一端和上述導(dǎo)體膜;供電點(diǎn),其供電給上述導(dǎo)體圖案的一端和上述電感器部的連接點(diǎn);上述裝載部的縱向配置為與上述導(dǎo)體膜的端邊平行。
另外,本發(fā)明的無線接口裝置,其對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的接口,并且具備具有無線通信功能的天線,其特征在于,使用于載波頻率的發(fā)送/接收的上述天線的天線長(zhǎng)度,以在上述存儲(chǔ)器的規(guī)格尺寸范圍內(nèi)的縮短率構(gòu)成,上述天線設(shè)置于上述無線接口裝置的內(nèi)部。
本發(fā)明的無線接口裝置,其特征在于,進(jìn)一步設(shè)置調(diào)整上述天線和供給發(fā)送信號(hào)的信號(hào)線路的阻抗的調(diào)整電路。
本發(fā)明的無線接口裝置,其特征在于,通過阻止利用于通信的載波頻帶信號(hào)的濾波器,將高頻電路接地點(diǎn)連接在邏輯電路的接地點(diǎn)上。
本發(fā)明的無線接口裝置,其特征在于,上述天線包括基板;導(dǎo)體膜,其設(shè)置于上述天線基板上的一部分上;供電點(diǎn),其設(shè)置于上述基板上;裝載部,其設(shè)置于上述天線基板上,由形成于感應(yīng)材料構(gòu)成的素材的縱向上的線狀導(dǎo)體圖案構(gòu)成;電感器部,其連接上述導(dǎo)體圖案的一端和上述導(dǎo)體膜;供電點(diǎn),其供電給上述導(dǎo)體圖案的一端和上述電感器部的連接點(diǎn);上述裝載部的縱向配置為與上述導(dǎo)體膜的端邊平行。
此外,本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),其特征在于,上述無線傳感器系統(tǒng)由無線傳感器和數(shù)據(jù)收集終端構(gòu)成,該無線傳感器設(shè)置于多個(gè)地點(diǎn),由傳感器裝置取得對(duì)應(yīng)于周圍的環(huán)境信息的測(cè)定值并發(fā)送;數(shù)據(jù)收集終端,設(shè)置于基站中,接收從該無線傳感器發(fā)送的測(cè)定值,從該測(cè)定值運(yùn)算環(huán)境信息并收集上述地點(diǎn)的環(huán)境信息,上述無線傳感器具有傳感器,其將周圍的環(huán)境信息作為基于傳感器裝置的物理特性的測(cè)定值而輸出;無線發(fā)送部(無線發(fā)送/接收部2、無線發(fā)送部2B),其將由上述測(cè)定值和識(shí)別數(shù)據(jù)構(gòu)成的測(cè)定數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送;上述數(shù)據(jù)收集終端具有變換信息存儲(chǔ)部,其按照每個(gè)上述無線傳感器,存儲(chǔ)用于將已注冊(cè)的無線傳感器的傳感器裝置的測(cè)定值變換為環(huán)境信息的變換信息;變換部,其從上述識(shí)別數(shù)據(jù)判定無線傳感器,根據(jù)對(duì)應(yīng)于該無線傳感器的該物理特性及變換信息,進(jìn)行將上述測(cè)定值變換為環(huán)境信息的運(yùn)算。
本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),其特征在于,上述無線傳感器具有存儲(chǔ)部,該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有上述傳感器裝置的物理特性及變換信息,在針對(duì)上述數(shù)據(jù)收集終端的注冊(cè)處理中,該無線終端將上述物理特性及變換信息發(fā)送到上述數(shù)據(jù)收集終端,該數(shù)據(jù)收集終端將物理特性及變換信息對(duì)應(yīng)于無線傳感器的識(shí)別號(hào)碼而存儲(chǔ)在變換信息存儲(chǔ)部。
本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),其特征在于,上述變換信息包括物理特性的初始偏差和物理特性的補(bǔ)正信息。
本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),其特征在于,關(guān)于上述無線傳感器使用的傳感器裝置,作為統(tǒng)計(jì)求出的物理特性的時(shí)效數(shù)據(jù),存儲(chǔ)有校正系數(shù),在注冊(cè)時(shí),將進(jìn)行校正的周期和校正系數(shù)發(fā)送到上述數(shù)據(jù)收集終端。
本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),其特征在于,上述無線傳感器以一定周期測(cè)定供給驅(qū)動(dòng)功率的電池的輸出電壓,若該輸出電壓成為規(guī)定的電壓值以下,則將請(qǐng)求交換電池的請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送到上述數(shù)據(jù)收集終端。
根據(jù)本發(fā)明的無線溫度傳感器,即使使用波長(zhǎng)長(zhǎng)的載波頻率,也由于以將天線收納于容器內(nèi)的方式進(jìn)行天線長(zhǎng)度的設(shè)計(jì),所以可以將天線(芯片天線)設(shè)計(jì)得小,受看護(hù)人可以自由地將無線溫度傳感器的功能密封在可移動(dòng)的小型的容器內(nèi)。
再者,根據(jù)本發(fā)明的無線溫度傳感器,在容器粘貼于測(cè)定對(duì)象物體的狀態(tài)下,可以進(jìn)行天線和發(fā)送信號(hào)的線路的阻抗匹配的調(diào)整。因此,可以始終在發(fā)送功率的最大值附近對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送,防止放射特性的劣化。
進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明的無線溫度傳感器,從將容器粘貼在測(cè)定對(duì)象上的容器的粘貼面,以規(guī)定的間隔隔開天線,將上述基板設(shè)置在上述容器內(nèi)部。因此,可以防止測(cè)定對(duì)象物體與電容耦合,削減耦合損失。并且,控制天線與給天線發(fā)送信號(hào)的信號(hào)線路的阻抗的偏移,可以進(jìn)行效率良好的發(fā)送。
再有,根據(jù)本發(fā)明的無線溫度傳感器,將無線溫度傳感器的形狀做成大致500日元硬幣的大小,即直徑9~27mm,厚度5mm~10mm的硬幣形狀。因此,普通的受看護(hù)人也不感到別扭,粘貼在體表面上,可以容易攜帶行走,所以可以進(jìn)一步擴(kuò)大測(cè)定體溫的范圍。
還有,根據(jù)本發(fā)明的無線溫度傳感器,可以實(shí)現(xiàn)所使用的載波頻率的1/8以下的天線長(zhǎng)度,可以大幅度提高天線的縮短率。
根據(jù)本發(fā)明的無線接口裝置,即使使用上述的波長(zhǎng)長(zhǎng)的載波頻率,也因?yàn)橐蕴炀€可裝進(jìn)于無線接口裝置的方式,以對(duì)應(yīng)的縮短率進(jìn)行天線的設(shè)計(jì),所以天線不會(huì)自設(shè)備露出很長(zhǎng),即使在PDA等小型的便攜式終端中,也可以獲得在設(shè)計(jì)上不會(huì)有損外觀的效果。
另外,根據(jù)本發(fā)明的無線接口裝置,由于在無線接口裝置被插入PDA等的插口中并被安裝的狀態(tài)下,可以進(jìn)行天線和發(fā)送信號(hào)線路的阻抗匹配的調(diào)整,所以可以始終在發(fā)送功率的最大值附近對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送,可獲得防止放射特性的劣化的效果。
此外,根據(jù)本發(fā)明的無線接口裝置,經(jīng)由阻止利用于通信的載波頻帶的信號(hào)的濾波器,將高頻電路的接地點(diǎn)連接在邏輯電路的接地點(diǎn)上。因此,在PDA的電路及無線接口裝置的邏輯電路產(chǎn)生的載波頻帶和其附近范圍的高頻電流,不會(huì)作為噪聲而被輸入到高頻電路的GND配線中,可獲得防止發(fā)生放射噪聲的效果。
再者,根據(jù)本發(fā)明的無線接口裝置,可以實(shí)現(xiàn)所使用的載波頻率的1/8以下的天線長(zhǎng)度,可以大幅度提高天線的縮短率。因此,即使對(duì)于USB連接器等也可以安裝無線接口裝置。
根據(jù)本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),在設(shè)置于測(cè)定環(huán)境信息的地點(diǎn)的測(cè)定無線傳感器中,由于不從作為由傳感器裝置測(cè)定的測(cè)定值的物理量,運(yùn)算環(huán)境信息的數(shù)值,因此,可以使無線傳感器的構(gòu)成簡(jiǎn)易化,因?yàn)榭梢允蛊渫ㄓ?,故可以期待大量生產(chǎn)效果,可以得到消減制造成本的效果。
還有,根據(jù)本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),由于數(shù)據(jù)收集終端根據(jù)從無線傳感器發(fā)送的測(cè)定值來運(yùn)算環(huán)境信息,所以可以對(duì)應(yīng)多種的環(huán)境信息,可以構(gòu)筑對(duì)應(yīng)于各種各樣的傳感器裝置的系統(tǒng),并根據(jù)多種的環(huán)境信息,可以提高測(cè)定地點(diǎn)的環(huán)境分析的精度。
再有,根據(jù)本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),由于在注冊(cè)時(shí),對(duì)應(yīng)于無線傳感器的識(shí)別號(hào)碼,將該無線傳感器的傳感器裝置的物理特性及變換信息注冊(cè)在變換信息存儲(chǔ)部中,并基于存儲(chǔ)在該變換信息部中的信息,根據(jù)測(cè)定值運(yùn)算環(huán)境信息,因此,可以容易地進(jìn)行無線傳感器相對(duì)于系統(tǒng)的追加。
進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明的無線傳感器系統(tǒng),由于在每個(gè)規(guī)定周期校正測(cè)定值的校正系數(shù),在注冊(cè)時(shí)被注冊(cè)于變換信息存儲(chǔ)部?jī)?nèi),根據(jù)該校正系數(shù)進(jìn)行測(cè)定值的校正,且還存儲(chǔ)有補(bǔ)正信息,因此可以容易地進(jìn)行變換后的環(huán)境信息的數(shù)值的補(bǔ)正,可獲得高精度的環(huán)境信息。
圖1為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的實(shí)施方式的無線溫度傳感器100中的基板10的表面安裝面的概念圖;圖2為本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100中的基板10的背面安裝面的概念圖;圖3為本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100的線剖面圖;圖4為表示本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100的電路的一例的概念圖;圖5為表示匹配電路8的一構(gòu)成例的框圖;圖6為表示反射功率和控制電壓的關(guān)系的圖表;
圖7為表示通過帶阻濾波器19連接高頻電路17和數(shù)字電路18的接地配線的構(gòu)成的概念圖;圖8為表示由本發(fā)明的其他實(shí)施方式的芯片天線1a的平面圖;圖9為表示本實(shí)施方式的芯片天線1a的立體圖;圖10為表示本實(shí)施方式的芯片天線1a的VSWR的頻率特性的圖表;圖11為表示本實(shí)施方式的芯片天線1a的放射圖案的圖表;圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的第1實(shí)施方式的無線接口裝置2-1的構(gòu)成的概略圖;圖13為表示設(shè)置于無線接口裝置2-1內(nèi)的阻抗調(diào)整電路的構(gòu)成例的電路圖;圖14為表示上述阻抗調(diào)整電路的控制電壓和反射功率的關(guān)系的圖表;圖15為表示無線接口裝置2-1內(nèi)的基板上的GND配線的構(gòu)成的電路圖;圖16為表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的第2實(shí)施方式的無線接口裝置2-10的平面圖;圖17為表示本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10的立體圖;圖18為表示本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10的VSWR的頻率特性的圖表;圖19為表示本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10的放射圖案的圖表;圖20為表示內(nèi)置本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10的USB連接器2-40的形狀的圖;圖21為表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的一實(shí)施方式的無線傳感器系統(tǒng)的構(gòu)成例的框圖;圖22為表示作為圖21的傳感器裝置3-3的一例的溫度傳感器的構(gòu)成例的框圖;圖23為表示對(duì)一實(shí)施方式的無線傳感器系統(tǒng)的無線傳感器3-1的數(shù)據(jù)收集終端3-7的注冊(cè)處理流程的順序圖。
圖中1、1a—芯片天線,2—測(cè)定部,3—電池,4—傳感器部,5—計(jì)數(shù)器,6—控制部,7—發(fā)送部,8—匹配電路,10—基板,13—電容可變二極管,14—線圈,15—電容器,16—隔直流電容器,17—高頻電路,18—數(shù)字電路,19—帶阻濾波器,20—天線基板,21—接地部,22—裝載部,23—電感器部,24—電容器部,25—素材,100—無線溫度傳感器,100a—開口部,100b—密接面,P—供電點(diǎn),2-1、2-10—無線接口裝置,2-2—芯片天線,2-3—電容可變二極管,2-4—線圈,2-5、2-6—電容器,2-7—PDA,2-8—基板,2-9—接地部(導(dǎo)電膜),2-11—素材,2-12—導(dǎo)體圖案,2-13A、2-13B—設(shè)置導(dǎo)體,2-14A、2-14B—連接電極,2-15—裝載部,2-16—電感器部,2-17—電容器部,2-21—芯片電感器(集中常數(shù)元件),2-22—L字圖案,2-23—接地部連接圖案,2-31—芯片電容器,2-32-設(shè)置導(dǎo)體連接圖案,2-33—供電點(diǎn)連接圖案,2-40—USB連接器,2-42—無線通信部,2-41—PC連接部,R—連接點(diǎn),3-1—無線傳感器,3-2—無線發(fā)送/接收部,3-3—傳感器裝置,3-4—存儲(chǔ)部,3-5—基站,3-6—網(wǎng)絡(luò),3-7—數(shù)據(jù)收集終端,3-8—變換部,3-9—變換信息存儲(chǔ)部,3-10—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施形態(tài)1)以下,參照附圖1~11說明本發(fā)明的實(shí)施方式的無線溫度傳感器100。圖1為表示安裝有該實(shí)施方式的無線溫度傳感器100的各電路零件的基板10的表面的安裝面的構(gòu)成的概念圖。并且,圖2為表示基板10的背面的安裝面的部件安裝的構(gòu)成的概念圖。
以下,作為本發(fā)明的實(shí)施方式,以粘貼(或密接)在受看護(hù)人的人體表面,測(cè)定該受看護(hù)人的體溫的無線溫度傳感器100為例進(jìn)行說明。
如圖1及圖2所了解的,在基板10的安裝面上,在距基板10的周圍部規(guī)定距離的領(lǐng)域、沒有形成接地配線(GND配線)的領(lǐng)域上安裝芯片天線1。并且,形成無線溫度傳感器100的電路的IC等電零件安裝于形成有接地配線的電路領(lǐng)域上。
由此,可以大幅度削減芯片天線10和接地配線之間的電容耦合的比率。所以可以減少耦合損失,限制徒勞的能量的消耗,可以謀求通信中的能量的高效率化。
另外,測(cè)定部2為直接測(cè)定傳感器溫度的電阻電阻元件(NTC熱敏電阻等),由連接線2a連接于傳感器部4上。電池3安裝于無線溫度傳感器100的背面(參照?qǐng)D2),給無線溫度傳感器100的各電路供給驅(qū)動(dòng)功率。
圖3(a)表示無線溫度傳感器100(容器)的大小及形狀,形狀與500日元硬幣同樣,在直徑9mm~27mm,厚度5mm~10mm左右大小的硬幣型容器中收納有芯片天線1或基板10等(參照?qǐng)D1)。
圖3(b)為基于圖3(a)的線段A的無線溫度傳感器100的剖面圖。
如由該圖3(b)所了解的,安裝有無線溫度傳感器100的電路及芯片天線1的基板10,與粘貼(或密接)于測(cè)定對(duì)象物體(例如,受看護(hù)人)的測(cè)定面的密接面100b,間隔規(guī)定的距離d,即,間隔芯片天線1和測(cè)定對(duì)象物體的距離而被設(shè)置。
通過具有該規(guī)定距離d,從而可以降低芯片天線1和測(cè)定對(duì)象物體的電容耦合,并且可以削減發(fā)送能量。
此外,測(cè)定部2以從形成于密接面100b向外部?jī)H突出規(guī)定距離的狀態(tài)固定并配置。
由此,測(cè)定部2直接密接在受看護(hù)人的人體表面上,不需要等到容器整體的溫度變成與體溫相同的溫度,就可以正確的測(cè)定體溫。所以,也可以對(duì)應(yīng)于體溫急劇的變化,并且可以精確地檢測(cè)溫度變化。
其次,利用圖4,進(jìn)行形成于基板10上的電路的說明。圖4為說明無線溫度傳感器100的電路的一構(gòu)成例的框圖。
傳感器4,內(nèi)部設(shè)有基于相對(duì)于電壓變動(dòng)及溫度變動(dòng)穩(wěn)定的維恩電橋電路(Wien-bridge)的振蕩器。
在振蕩器中,根據(jù)由熱敏電阻等構(gòu)成的測(cè)定部2的電阻值,來決定振蕩頻率。隨著測(cè)定部2的電阻值根據(jù)溫度變化而變化,振蕩頻率對(duì)應(yīng)于溫度變化。由此,即使相對(duì)于電池3的電壓變動(dòng),也可以根據(jù)振蕩頻率檢測(cè)隨著溫度變化的測(cè)定部2的電阻值的變動(dòng),并且,可以進(jìn)行穩(wěn)定的溫度測(cè)定。
在接收側(cè),若接收上述測(cè)定數(shù)據(jù),則抽取識(shí)別號(hào)碼和振蕩頻率,從表示發(fā)送頻率和溫度關(guān)系的表中讀取對(duì)應(yīng)于振蕩頻率的溫度。并且,將讀出的溫度作為體溫?cái)?shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫中按照每個(gè)識(shí)別號(hào)碼,以時(shí)間序列的順序存儲(chǔ)。
而且,在無線溫度傳感器100中,將振蕩頻率的上限及下限的規(guī)定閾值設(shè)定在控制部6中也可以。例如,若判定所測(cè)出的振蕩頻率的數(shù)值不在上限和下限的閾值范圍內(nèi)時(shí),即,檢測(cè)到受看護(hù)人的體溫不在正常范圍內(nèi)時(shí),也可以附加鳴響蜂鳴器通知給受看護(hù)人或周圍的看護(hù)人等的功能。
計(jì)數(shù)器5計(jì)算傳感器4內(nèi)的振蕩器激振的脈沖,在每個(gè)規(guī)定期間(例如,30分鐘)內(nèi)將計(jì)數(shù)值發(fā)送到發(fā)送部7,并且發(fā)送后將計(jì)數(shù)值復(fù)位為「0」后,規(guī)所定的期間內(nèi)計(jì)數(shù)新的計(jì)數(shù)值。
即,傳感器4將測(cè)定對(duì)象的體溫(溫度),作為基于測(cè)定部2(例如,NTC(Negative Temperature Coefficient)熱敏電阻等)的電阻值(物理量)的振蕩頻率,輸出到計(jì)數(shù)器5。
計(jì)數(shù)器5,將從傳感器部4輸出的規(guī)定期間的脈沖作為計(jì)數(shù)值(表示振蕩頻率)進(jìn)行測(cè)定,并將該計(jì)數(shù)值作為測(cè)定結(jié)果輸出到控制部6。
控制部6,在所測(cè)定的計(jì)數(shù)值上附加無線溫度傳感器100的識(shí)別號(hào)碼,作為測(cè)定數(shù)據(jù),輸出到發(fā)送部7。
發(fā)送部7,根據(jù)上述測(cè)定數(shù)據(jù)調(diào)制載波,作為發(fā)送信號(hào)的RF信號(hào)而輸出到匹配電路8。
而且,在500日元硬幣的直徑27mm的容器內(nèi)收納芯片天線1等時(shí),芯片天線1的大小被限制為27mm左右。所以,若將所使用的載波頻率作為微弱無線或特定小功率無線的300、400、900、960MHz頻帶,使用天線的長(zhǎng)度為1/4波長(zhǎng)的芯片天線1,需要以下示出的長(zhǎng)度。
頻率 1/4波長(zhǎng)300MHz250mm400MHz188mm900MHz83mm960MHz78mm因此,在本實(shí)施方式中,為了使芯片天線1可內(nèi)置于無線溫度傳感器100的直徑27mm的容器內(nèi),關(guān)于300、400、900、960MHz頻帶的每一個(gè),設(shè)計(jì)/制造成89%以上、85%以上、67%以上、65%以上的縮短率。
上述的芯片天線1,為了在電路上實(shí)現(xiàn)縮短率高的天線、小型且盈利高的天線,將接收電波的諧振電路,由電感成分和電容成分構(gòu)成的諧振電路構(gòu)成。
另外,本實(shí)施方式的芯片天線1,為了贏得高盈利而安裝多個(gè)諧振電路來構(gòu)成。并且,電感成分和電容成分并列電連接而構(gòu)成的諧振電路,2個(gè)以上串聯(lián)電連接。
并且,電感部具有由以軸線為中心的螺旋狀或近似于螺旋的角形狀的導(dǎo)體構(gòu)成的線圈部。該線圈部的軸線至少在相鄰的諧振部中,統(tǒng)一為大約相同的直線狀,將上述導(dǎo)體的軸線圍繞一圈的部分的至少一個(gè)被大致包含于相對(duì)于該軸線傾斜的平面內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100,在進(jìn)行無線通信時(shí),通過使用不需要嚴(yán)密的利用審查的特定小功率無線或微弱無線的300MHz頻帶至960MHz頻帶的載波頻率,從而可以延長(zhǎng)通信距離,而且可以實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。
并且,本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100說明了關(guān)于使用波長(zhǎng)長(zhǎng)的載波頻率的情況。此時(shí),為了將芯片天線1裝進(jìn)500日元硬幣的大小及形狀的無線溫度傳感器100的容器內(nèi),即,為了使芯片天線1成為可內(nèi)置于無線溫度傳感器100的容器內(nèi)的長(zhǎng)度×寬度,計(jì)算縮短率而進(jìn)行天線設(shè)計(jì)。
但是,由于芯片天線1由電感成分和電容成分構(gòu)成,所以很容易受周圍環(huán)境的影響。即,當(dāng)無線溫度傳感器100出廠的時(shí)候,與發(fā)送信號(hào)的線路的阻抗相匹配的芯片天線的阻抗,根據(jù)無線溫度傳感器100的容器的金屬框體的影響等而變化,存在著放射特性劣化的情況。為了排除該金屬框體的影響,雖然只要將芯片天線1設(shè)置在離開無線溫度傳感器100的金屬框體的地方即可,但是,此方法偏離了原來的利用縮短率大的芯片天線1,安裝在無線溫度傳感器100內(nèi)部的目的。
因此,在本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100中,設(shè)置有圖5所示的進(jìn)行阻抗調(diào)整的匹配電路8。
該匹配電路8,在可變電容二極管13及電容器15并列連接的一方上連接有隔直流電容器16,另一方連接有線圈14。并且,連接有可變電容二極管13及電容器15的連接點(diǎn)R和芯片天線1。
在從發(fā)送部7輸入的發(fā)送信號(hào)(所謂行波的RF信號(hào))在阻抗不同的接點(diǎn)(接點(diǎn)R)反射時(shí),行波受反射波的影響,在線路中產(chǎn)生合成了行波和反射波后的波。這就是駐波,若將駐波的電壓的最大值|Vmax|和最小值|Vmin|之比作為電壓駐波比(VSWR),無反射時(shí)VSWR成為1,該值越小反射也越少。在芯片天線1等的小型天線時(shí),連接點(diǎn)的VSWR將3以下左右作為基準(zhǔn)。
控制部6測(cè)定連接點(diǎn)R的VSWR,使該比成為例如3以下左右的方式施加控制電壓??勺冸娙荻O管13具有電容根據(jù)施加的控制電壓(逆方向電壓)而變化的特性,由此調(diào)整線路的阻抗。在圖6中表示反射功率和控制電壓的關(guān)系。橫軸為控制電壓(V),縱軸為反射功率(VA)。
由此,本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100,在安裝于無線溫度傳感器100等的狀態(tài)下,匹配電路8進(jìn)行芯片天線1和發(fā)送信號(hào)的線路的阻抗調(diào)整。所以,可以始終在發(fā)送功率最大附近發(fā)送信號(hào),可以防止放射特性的劣化,且可以提高接收靈敏度。
并且,在驅(qū)動(dòng)內(nèi)置有芯片天線1的無線溫度傳感器100時(shí),通過GND(grand)配線,基于數(shù)字電路的數(shù)字信號(hào)的高頻電流輸入到高頻電路。
其結(jié)果,有時(shí)由上述高頻電流產(chǎn)生的噪聲重疊于發(fā)送信號(hào)上,從芯片天線1放射包含噪聲成分(放射噪聲)的發(fā)送波。
尤其是,若上述噪聲的頻率存在于載波頻帶內(nèi)及附近,則由于作為強(qiáng)的放射噪聲而被放射,故對(duì)使用同樣的載波頻帶的其他無線設(shè)備的接收特性,帶來壞影響。
但是,因?yàn)榉派湓肼暤念l率根據(jù)設(shè)備不同,所以在接收側(cè),難以去除該放射噪聲。
因此,在本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100中,如圖7所示,由調(diào)制波調(diào)制載波而產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。并且,將從芯片天線1放射的高頻電路17和進(jìn)行測(cè)定數(shù)據(jù)處理的數(shù)字電路18的GND配線,經(jīng)由僅對(duì)規(guī)定的頻帶(包括無線傳感器在數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收時(shí)所使用的載波頻帶及其附近的頻率范圍)阻止通過的帶阻濾波器19(或Band elimination濾波器)而連接。
即,高頻電路17的GND配線,經(jīng)由帶阻濾波器19連接在無線溫度傳感器100的GND配線上,不作為噪聲而輸入到數(shù)字電路18生成的載波頻帶及其附近的范圍的高頻電流的高頻電路17的GND配線,防止發(fā)生放射噪聲。
此外,在無線溫度傳感器100內(nèi)的基板10中,減少了數(shù)字電路18的GND配線和高頻電路17的GND配線的空間性耦合(電容耦合)。所以,不用在基板10的上下分別制作,通過使這些GND配線具有規(guī)定距離并隔著帶阻濾波器形成在同一基板面上,從而可以減少電容耦合,并可以進(jìn)一步降低放射噪聲。
如以上所說明的,根據(jù)本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100,不用如以往那樣看護(hù)人巡回受看護(hù)人并進(jìn)行體溫的測(cè)定,可以在檢查中心將受看護(hù)人的體溫?cái)?shù)據(jù)總匯起來收集。由此可以大幅度降低看護(hù)人的勞力,可獲得進(jìn)行其他工作的時(shí)間。
再者,根據(jù)本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100,在進(jìn)行無線通信時(shí),通過使用不需要嚴(yán)密的利用審查的特定小功率無線或微弱無線300MHz頻帶至960MHz頻帶的載波頻率,從而可以延長(zhǎng)通信距離(例如,百米單位的通信距離)。由此,可以將設(shè)施內(nèi)的全部區(qū)域作為可通信區(qū)域而覆蓋,在設(shè)施內(nèi)的任何地方都可以檢測(cè)受看護(hù)人的體溫變化,并且通過低能量就可以進(jìn)行比較遠(yuǎn)距離的通信,可以實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。
另外,在本實(shí)施方式的無線溫度傳感器100中,驅(qū)動(dòng)天線的高頻電路17的GND配線經(jīng)由帶阻濾波器19連接于無線溫度傳感器100的邏輯電路的GND配線。由此,在無線溫度傳感器100的邏輯電路(數(shù)字電路)中生成的載波頻率及其附近范圍的高頻電流,不會(huì)作為噪聲而被輸入到高頻電路17的GND配線,可防止發(fā)生放射噪聲。
其次,參照?qǐng)D8及圖9說明由本發(fā)明的實(shí)施方式的芯片天線1的構(gòu)成例(芯片天線1a)。
芯片天線1a為,例如使用于移動(dòng)電話機(jī)等移動(dòng)體通信用無線設(shè)備及特定小功率無線、微弱無線等的無線設(shè)備的天線。
該芯片天線1a,如圖8及圖9所示,具有由樹脂等絕緣性材料構(gòu)成的天線基板20;設(shè)置于天線基板20的表面上、并作為矩形的導(dǎo)體膜的接地部21;配置于天線基板20的一方的面上的裝載部22;電感器部23;電容部24;連接于設(shè)置在芯片天線1a的外部的高頻電路(省略圖示)上的供電點(diǎn)P。并且,構(gòu)成為由裝載部22及電容器部23調(diào)整天線動(dòng)作頻率,以430MHz的中心頻率來放射電波。
裝載部22,例如由導(dǎo)體圖案34構(gòu)成。該導(dǎo)體圖案相對(duì)于由礬土等感應(yīng)材料構(gòu)成的長(zhǎng)方體的素材25的表面的縱向,形成為螺旋形狀。
該導(dǎo)體圖案34的兩端,以與設(shè)置在天線基板20的表面上的矩形的設(shè)置導(dǎo)體26A、26B電連接的方式,分別與設(shè)置于素材25的背面的連接電極27A、27B連接。并且,導(dǎo)體圖案34,一端經(jīng)由設(shè)置導(dǎo)體26B而與電感器部23及電容器部24電連接,另一端作為開放端。
在此,裝載部22間隔配置,以便作為距接地部21的端邊21A的距離的L1例如為10mm,裝載部22的縱向的長(zhǎng)度L2例如為16mm。
而且,裝載部22,由于物理長(zhǎng)度比天線動(dòng)作波長(zhǎng)的1/4還短,故成為裝載部22的自諧振頻率比作為天線動(dòng)作頻率的430MHz還高頻的一側(cè)。因此,在將芯片天線1a的天線動(dòng)作頻率作為基準(zhǔn)來考慮時(shí),由于不能說是自諧振,所以成為與以天線動(dòng)作頻率進(jìn)行自諧振的螺旋形天線不同的性質(zhì)的天線。
電感器部23具有芯片電感器28,并采用以下構(gòu)成經(jīng)由設(shè)置在天線基板20的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的L字圖案29,而與設(shè)置導(dǎo)體26B連接,并且同樣經(jīng)由設(shè)置于天線基板20的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的接地部連接圖案30,而與接地部21連接。
芯片電感器28的電感量被調(diào)整為將裝載部22和電感器部23產(chǎn)生的諧振頻率,成為作為芯片天線1a的天線動(dòng)作頻率的430MHz。
另外,L字圖案29形成為端邊29A與接地部21平行,長(zhǎng)度L3為2.5mm。由此,與接地部21的端邊21A平行的天線元件的物理長(zhǎng)度L4為18.5mm。
電容器部24具有芯片電容器31,并采用以下構(gòu)成經(jīng)由設(shè)置在天線基板20的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的設(shè)置導(dǎo)體連接圖案32,而與設(shè)置導(dǎo)體26B連接,并且同樣經(jīng)由設(shè)置在天線基板20的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的供電點(diǎn)連接圖案33,而與供電點(diǎn)P連接。
芯片電容器31的電容,被調(diào)整為與供電點(diǎn)P的阻抗能取得匹配。
在圖10及圖11中表示,如此構(gòu)成的芯片天線1a的頻率400~450MHz的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio電壓駐波比)的頻率特性、和水平極化波及垂直極化波的放射圖案。
如圖10所示,該芯片天線1a頻率為430MHz、VSWR為1.05,VSWR=2.5的頻帶寬度為14.90MHz。
通過使用本實(shí)施方式的芯片天線1a,從而可以實(shí)現(xiàn)所使用的頻率的1/8波長(zhǎng)以下的天線長(zhǎng)度,可以大幅度提高縮短率。
(實(shí)施形態(tài)2)參照?qǐng)D12~20說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2。參照
第1實(shí)施方式的無線接口裝置2-1。圖12為表示該實(shí)施方式的無線接口裝置2-1的構(gòu)成的框圖。在圖12中,將無線接口裝置2-1作為CF卡(注冊(cè)商標(biāo))進(jìn)行說明。無線接口裝置2-1和PDA·7的接口,是以無線接口裝置2-1的接口規(guī)格(CFA;Compact Flash Association的CF卡(注冊(cè)商標(biāo))的I/O卡版規(guī)格)為依據(jù)來規(guī)定的。
無線接口裝置2-1的尺寸為,例如縱42.8mm、橫36.4mm、厚度3.3mm(以上CF卡(注冊(cè)商標(biāo))的尺寸的規(guī)格),插入PDA·2-7的CF卡用插口中使用。
由此,安裝于無線接口裝置2-1的天線的大小,以縱42.8mm被限定。因此,若將所使用的載波頻率,從微弱無線的300MHz頻帶使用至特定小功率無線900、960MHz,則使用天線長(zhǎng)度為1/4波長(zhǎng)的芯片天線2(參照?qǐng)D13),需要以下所示的長(zhǎng)度。
頻率 1/4波長(zhǎng)300MHz250mm400MHz188mm900MHz83mm960MHz78mm因此,在本實(shí)施方式中,以在作為無線接口裝置2-1的縱尺寸的42.8mm中可內(nèi)置芯片天線2的方式,將300、400、900MHz頻帶的每一個(gè)分別設(shè)計(jì)/制作為84%以上、79%以上、50%以上、55%以上的縮短率。
本實(shí)施方式中使用的芯片天線2,為了在電路上實(shí)現(xiàn)縮短率高的天線、且小型高盈利的天線,由電感成分和電容成分構(gòu)成的諧振電路來構(gòu)成接受電波的諧振電路。
而且,本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1的芯片天線2為了贏得高盈利,安裝入多個(gè)諧振電路而構(gòu)成。并且,電感成分和電容成分并列電連接構(gòu)成的諧振電路,以2個(gè)以上串聯(lián)電連接。并且,電感部具有由以軸線為中心的螺旋狀或近似于螺旋的角形狀的導(dǎo)體構(gòu)成的線圈部。該線圈部的軸線至少在相鄰的諧振部中,統(tǒng)一為大約相同的直線狀,上述導(dǎo)體軸線圍繞一圈的部分的至少一個(gè)被大致包含于相對(duì)該軸線傾斜的平面內(nèi)。
由此,本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1,通過使用不需要嚴(yán)密的利用審查的特定小功率無線或微弱無線300MHz頻帶至960MHz頻帶的載波頻率,從而可以延長(zhǎng)通信距離,且可以謀求低消耗功率化。
并且,本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1,即使在使用波長(zhǎng)長(zhǎng)的載波頻率時(shí),也可以以使芯片天線2-2收納于無線接口裝置2-1中的方式設(shè)計(jì)芯片天線2-2。即,以使芯片天線2-2成為可以內(nèi)置在存儲(chǔ)卡等的無線接口裝置2-1的長(zhǎng)度×寬度的方式?jīng)Q定縮短率,進(jìn)行天線設(shè)計(jì)。由此,在安裝狀態(tài)中無線接口裝置2-1不會(huì)從PDA·2-7等突出,即使在PDA·2-7等中也不會(huì)在設(shè)計(jì)方面有損于外觀。
但是,由于芯片天線2-2由電感成分和電容成分構(gòu)成,所以非常容易受周圍環(huán)境的影響。即,當(dāng)無線接口裝置2-1出廠的時(shí)候,與發(fā)送信號(hào)的線路的阻抗匹配的芯片天線2-2的阻抗,由于PC或PDA2-7的金屬框體的影響而變化,存在著放射特性劣化的情況。為了排除該金屬框體的影響,只要在離開PC或PDA·2-7的地方設(shè)置天線即可,但是,偏離與原來的使用縮短率大的芯片天線2-2并安裝在無線接口裝置2-1中的目的。
因此,在本發(fā)明的實(shí)施方式的無線接口裝置2-1中,設(shè)置有圖13所示的阻抗調(diào)整電路。
該阻抗調(diào)整電路,在可變電容二極管2-3及電容器2-5的并列連接的一方上連接有隔直流電容器2-6,另一方連接有線圈2-4。并且,線圈2-4的另一端接地。而且,連接有可變電容二極管2-3及電容器2-5的連接點(diǎn)R和芯片天線2-2。
在由數(shù)據(jù)調(diào)制了的高頻的載波后的發(fā)送信號(hào)(行波的RF信號(hào))在阻抗不同的接點(diǎn)(接點(diǎn)R)反射時(shí),行波受反射波的影響,在線路上生成合成了行波和反射波的波。這就是駐波,若將駐波的電壓的最大值|Vmax|和最小值|Vmin|之比作為電壓駐波比(VSWR),則無反射時(shí)VSWR成為1,該值越小反射也越少。在為芯片天線2-2等的小型天線時(shí),連接點(diǎn)的VSWR將3以下左右作為基準(zhǔn)。
未圖示的控制部測(cè)定連接點(diǎn)R的VSWR,以使該比成為例如3以下左右的方式施加控制電壓。可變電容二極管2-2具有電容根據(jù)施加的控制電壓(逆方向電壓)而變化的特性,由此調(diào)整線路的阻抗。在圖14中表示反射功率和控制電壓的關(guān)系。橫軸為控制電壓(V),縱軸為反射功率(VA)。
由此,本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1,由于上述控制部在無線接口裝置2-1被安裝在PDA·2-7等安裝中的狀態(tài)下,進(jìn)行芯片天線2-2和發(fā)送信號(hào)的線路的阻抗調(diào)整,所以可以始終在發(fā)送功率最大附近發(fā)送信號(hào)。所以,不但可以防止放射特性的劣化,而且可以提高接收靈敏度。
另外,在將內(nèi)置了芯片天線2-2的無線接口裝置2-1插入PDA2-7(或PC)的無線接口裝置2-1用插口中進(jìn)行使用時(shí),經(jīng)由GND(grand)配線,將基于PDA·2-7的數(shù)字信號(hào)的高頻電流輸入到無線接口裝置2-1。
其結(jié)果,有時(shí)由上述高頻電流產(chǎn)生的噪聲重疊于發(fā)送信號(hào)上,從芯片天線2-2放射含噪聲成分(放射噪聲)的發(fā)送波。
尤其是,若上述噪聲的頻率存在于載波頻帶內(nèi)及其附近,則由于作為強(qiáng)的放射噪聲而被放射,所以對(duì)使用同樣的載波頻帶的其他無線設(shè)備的接收特性,帶來壞影響。
但是,由于放射噪聲的頻率根據(jù)設(shè)備而不同,所以在接收側(cè)難以去除該放射噪聲。
因此,在本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1中,由調(diào)制波調(diào)制載波而產(chǎn)生發(fā)送信號(hào),將從芯片天線2-2放射的高頻電路、PDA·2-7(或PC)和進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)及接收控制信號(hào)的接口電路的GND配線,經(jīng)由僅對(duì)規(guī)定頻帶(包含卡使用的載波頻帶及其附近的頻率范圍)阻止通過的帶阻濾波器19(或Band elimination濾波器)連接。
即,接口電路,經(jīng)由插口的端子直接連接在PDA2-7的GND配線上。另一方面,高頻電路的GND配線,經(jīng)由帶阻濾波器而連接于PDA·2-7的GND配線,不會(huì)作為噪聲而被輸入到PDA·2-7的電路及接口電路產(chǎn)生的載波頻帶及其附近范圍的高頻電流的高頻電路的GND配線中,防止發(fā)生放射噪聲。
進(jìn)而,在無線接口裝置2-1內(nèi)的基板上,可以減少接口電路的GND配線和高頻電路的GND配線的空間性耦合(電容耦合)。所以,不用在基板的上下分別制作,將這些GND配線間隔規(guī)定的距離并通過帶阻濾波器而形成在同一基板面上,這樣可以減少電容耦合,并可以進(jìn)一步降低放射噪聲。
根據(jù)本實(shí)施方式的無線接口裝置2-1,如圖15所示,高頻電路的GND配線經(jīng)由帶阻濾波器而連接于無線接口裝置的邏輯電路及PDA·2-7(或PC)的GND配線。由此,PDA·2-7的電路及無線接口裝置2-1的邏輯電路(接口電路)產(chǎn)生的載波頻帶及其附近范圍的高頻電流,不會(huì)作為噪聲而被輸入到高頻電路GND配線,可以防止發(fā)生放射噪聲。
其次,參照?qǐng)D16及17,說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的無線接口裝置2-10。
本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10,例如,使用于移動(dòng)電話機(jī)等移動(dòng)體通信用無線設(shè)備及特定小功率無線、微弱無線等的無線設(shè)備的無線接口裝置。
該無線接口裝置2-10,如圖16及圖17所示,具有由樹脂等絕緣性材料構(gòu)成的基板2-8;設(shè)置于基板2-8的表面上并作為矩形的導(dǎo)體膜的接地部2-9;配置于基板2-8的一方的面上的裝載部2-15;電感器部2-16;電容器部2-17;連接于設(shè)置在無線接口裝置2-10的外部的高頻電路(省略圖示)的供電點(diǎn)P。而且,構(gòu)成為由裝載部2-15及電容部2-16調(diào)整天線動(dòng)作頻率,以430MHz的中心頻率放射電波。
裝載部2-15,例如由導(dǎo)體圖案2-12構(gòu)成,該導(dǎo)體圖案對(duì)由礬土等感應(yīng)材料構(gòu)成的長(zhǎng)方體狀的素材2-11的表面的縱向,形成為螺旋形狀。
該導(dǎo)體圖案2-12的兩端,以與設(shè)置在基板2-8的表面上的矩形的設(shè)置導(dǎo)體2-13A、2-13B電連接的方式,而分別與設(shè)置于素材2-11的背面的連接電極2-14A、2-14B連接。并且,導(dǎo)體圖案2-12,一端經(jīng)由設(shè)置導(dǎo)體13B而與電感器部2-16及電容器部2-17電連接,另一端為開放端。
在此,裝載部2-15間隔配置,以使作為距接地部2-9的端邊9A的距離的L1例如成為10mm,裝載部2-15的縱向長(zhǎng)度L2,例如成為16mm。
而且,裝載部2-15,由于物理長(zhǎng)度比天線動(dòng)作波長(zhǎng)的1/4還短,所以成為裝載部2-15的自諧振頻率比天線動(dòng)作頻率的430MHz還高頻的一側(cè)。因此,在將無線接口裝置2-10的天線動(dòng)作頻率作為基準(zhǔn)來考慮時(shí),由于不能說是自諧振,所以成為與以天線動(dòng)作頻率自諧振的螺旋形天線不同性質(zhì)的天線。
電感器部2-16具有芯片電感器2-21,并采用以下構(gòu)成經(jīng)由設(shè)置在基板2-8的表面上的作為線狀導(dǎo)電性圖案的L字圖案2-22,而與設(shè)置導(dǎo)體13B連接,并且同樣經(jīng)由設(shè)置于基板2-8的表面上的作為線狀導(dǎo)電性圖案的接地部連接圖案2-23,而與接地部2-9連接。
芯片電感器2-21的電感,被調(diào)整為使基于裝載部2-15和電感器部2-16的諧振頻率,成為無線接口裝置2-10的天線動(dòng)作頻率的430MHz。
而且,L字圖案2-22形成為端邊22A與接地部2-9平行,長(zhǎng)度L3為2.5mm。由此,與接地部2-9的端邊9A平行的天線元件的物理長(zhǎng)度L4為18.5mm。
電容部2-17具有芯片電容器2-31,并采用以下構(gòu)成經(jīng)由設(shè)置在天線基板2-8的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的設(shè)置導(dǎo)體連接圖案2-32,而與設(shè)置導(dǎo)體13B連接,并且同樣經(jīng)由設(shè)置在基板2-8的表面上的作為線狀的導(dǎo)電性圖案的供電點(diǎn)連接圖案2-33,而與供電點(diǎn)P連接。
芯片電容器2-31的電容被調(diào)整為與供電點(diǎn)P的阻抗能取得匹配。
圖18及圖19中表示,如此構(gòu)成的無線接口裝置2-10的頻率400~450MHz的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio電壓駐波比)的頻率特性、和水平極化波及垂直極化波的放射圖案。
如圖18所示,該無線接口裝置2-10頻率為430MHz、VSWR為1.05、VSWR=2.5的頻帶寬度為14.90MHz。
通過使用本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10,可以實(shí)現(xiàn)所使用的頻率的1/8波長(zhǎng)以下的天線長(zhǎng)度,可以大幅度提高縮短率。所以,也可以在作為PC的標(biāo)準(zhǔn)接口的USB(Universal Serial Bus)連接器中內(nèi)置無線接口裝置2-10。
圖20(A)~(C)表示內(nèi)置有本實(shí)施方式的無線接口裝置2-10(圖16)的USB連接器的形狀。USB連接器2-40為對(duì)應(yīng)于A系列插頭的USB連接器。USB連接器2-40由PC連接部2-41和無線通信部2-42構(gòu)成。
圖20(A)為PC連接部2-41的正面圖,圖20(B)為USB連接器2-40的平面圖,圖20(C)為無線通信部2-42的背面圖。USB連接器2-40的各部分的尺寸L5~L9可以設(shè)為,例如L5=7.5mm、L6=12.0mm、L7=30.0mm、L8=16.0mm、L9=10.0mm。
由于圖16所示的無線接口裝置2-10mm的尺寸為L(zhǎng)1=10mm、L4=18.5mm,比圖20所示的USB連接器2-40的無線通信部2-42形狀充分小,所以可以在USB連接器2-40的無線通信部2-42中安裝入無線接口裝置2-10(圖16)。
在上述的第1及第2實(shí)施方式的無線接口裝置(1、10)中,如在各實(shí)施方式的說明中所述,設(shè)置有進(jìn)行發(fā)送/接收電波用的天線。而且,在無線接口裝置(1、10)中,除了天線以外,還設(shè)置有處理天線接收的信號(hào)用的發(fā)送/接收電路或,用于進(jìn)行與PDA2-7或PC的數(shù)據(jù)交換的接口電路。如此通過在無線接口裝置(1、10)中設(shè)置天線、發(fā)送/接收電路、接口電路,從而即使在PDA2-7等不安裝或不追加特別的功能,只要把無線接口裝置插入在PDA2-7等的插槽中,就可以進(jìn)行無線通信。
尚且,在上述的第1及第2的實(shí)施方式中,分別說明了每個(gè)無線接口裝置(1、10),但是,并不限定于此,還可以組合兩者。例如,通過將參照?qǐng)D16及圖17而說明的天線結(jié)構(gòu)適用于圖13的芯片天線2-2,從而也可以構(gòu)成無線接口裝置。
(實(shí)施形態(tài)3)參照?qǐng)D21~23,說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3。
以下,參照
本發(fā)明的一實(shí)施方式的無線傳感器系統(tǒng)。圖21為表示同實(shí)施方式的構(gòu)成例的框圖。在該圖中,無限傳感器3-1設(shè)置于多個(gè)地點(diǎn),并具有將測(cè)定出的測(cè)定值與識(shí)別號(hào)碼一起作為測(cè)定數(shù)據(jù)而由無線發(fā)送的無線發(fā)送/接收部3-2;將對(duì)應(yīng)于溫度、濕度、音量、各種氣體濃度等環(huán)境信息的物理量作為測(cè)定值,進(jìn)行測(cè)定的傳感器裝置3-3;存儲(chǔ)傳感器裝置3-3的種類、物理特性、初始值偏差、物理特性的補(bǔ)正信息等變換信息及無線傳感器的識(shí)別號(hào)碼的存儲(chǔ)部3-4。在此,若使傳感器裝置3-3作為測(cè)定值利用作為物理量的電阻值(例如,熱敏電阻)來進(jìn)行溫度測(cè)定,則傳感器裝置3-3將作為環(huán)境信息的溫度變化,在傳感器的溫度特性中從對(duì)應(yīng)該溫度變化的電阻值,運(yùn)算作為環(huán)境信息的溫度。
因此,傳感器裝置3-3的種類成為電阻值,物理特性為表示溫度和電阻值的關(guān)系的一般式(表示電阻值和溫度的關(guān)系的查閱表也可以,此時(shí)讀取對(duì)應(yīng)于電阻值的溫度),初始值偏差為例如在25℃下與上述一般式的偏差(偏移),物理特性的補(bǔ)正信息為在該一般式中所求得的相對(duì)于規(guī)定溫度數(shù)值的補(bǔ)正系數(shù)(變化直線的斜率的偏移,或變化曲線的曲率的偏移等)。
另外,在傳感器和傳感器裝置3-3的安裝工序不同的時(shí)候等,也包含構(gòu)成傳感器裝置的傳感器外圍電路的校正值。由此,可以分別管理安裝工序中的傳感器和傳感器裝置3-3,可以進(jìn)行有效的安裝管理。
此外,在存儲(chǔ)部3-4中,按照每個(gè)經(jīng)時(shí)期間(例如,6個(gè)月、1年、...)作為系數(shù)信息存儲(chǔ)相對(duì)于由傳感器裝置3-3測(cè)定的物理量的時(shí)效(物理特性的時(shí)效)的校正系數(shù)。該校正系數(shù),根據(jù)老化(ageing)等的評(píng)價(jià)方法,從同樣的多個(gè)傳感器的評(píng)價(jià)結(jié)果,通過統(tǒng)計(jì)處理預(yù)想并求出傳感器的時(shí)效。
基站3-5,接收無線傳感器3-1通過無線發(fā)送的測(cè)定值等的數(shù)據(jù),經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)3-6發(fā)送到進(jìn)行環(huán)境信息的收集及分析的數(shù)據(jù)收集終端3-7。在此,網(wǎng)絡(luò)3-6為由專用信息通信線路、公眾信息通信線路及互聯(lián)網(wǎng)等構(gòu)成的信息通信網(wǎng)。數(shù)據(jù)收集終端3-7具有根據(jù)變換信息,進(jìn)行將測(cè)定值變換為環(huán)境信息的數(shù)值的運(yùn)算的變換部3-8;對(duì)應(yīng)于識(shí)別號(hào)碼,存儲(chǔ)各無線傳感器3-1中的傳感器裝置3-3的變換信息及校正系數(shù)的變換信息存儲(chǔ)部3-9;按照每個(gè)識(shí)別號(hào)碼,存儲(chǔ)各無線傳感器3-1的環(huán)境信息的數(shù)值及該無線傳感器3-1的設(shè)置場(chǎng)所(測(cè)定地點(diǎn))的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部3-10。
其次,參照?qǐng)D22,進(jìn)行圖21的傳感器裝置3-3的說明。圖22為表示圖21的傳感器裝置3-3的一例的溫度傳感器的框圖。在該圖22中,由于振蕩器3a根據(jù)熱敏電阻3b的電阻值來決定振蕩頻率,故隨著熱敏電阻3b的電阻值根據(jù)溫度變化而變化,振蕩頻率對(duì)應(yīng)于溫度變化。計(jì)數(shù)器3c,計(jì)數(shù)由振蕩器3a激振的脈沖,按照每個(gè)規(guī)定的期間(例如,30分鐘)將計(jì)數(shù)值輸出到無線發(fā)送/接受部3-2,并且將計(jì)數(shù)值復(fù)位為「0」后,在規(guī)定的期間內(nèi)計(jì)數(shù)新的計(jì)數(shù)值。即,傳感器裝置3-3將作為環(huán)境信息的溫度,作為表示熱敏電阻3b(例如,NTC(Negative Temperature Coefficient)熱敏電阻等)的電阻值(物理量)的規(guī)定期間的脈沖的計(jì)數(shù)值(表示振蕩頻率)進(jìn)行測(cè)定,并將該測(cè)定值的計(jì)數(shù)值輸出到無線發(fā)送/接收部3-2。該振蕩器3a使用對(duì)電壓變動(dòng)及溫度變動(dòng)穩(wěn)定的維恩電橋電路。由此,即使對(duì)于電源的電壓變動(dòng),根據(jù)振蕩頻率也可以獲得隨著溫度變化的熱敏電阻3b的電阻值的變動(dòng),可進(jìn)行穩(wěn)定的溫度測(cè)定。
其次,參照?qǐng)D21,進(jìn)行作為一實(shí)施方式的無線傳感器系統(tǒng)的動(dòng)作例的說明。
<無線傳感器3-1向數(shù)據(jù)收集終端3-7的注冊(cè)處理>
利用圖23說明無線傳感器系統(tǒng)中的無線傳感器3-1向數(shù)據(jù)收集終端3-7的注冊(cè)處理的一例。圖23為表示通過無線傳感器3-1和數(shù)據(jù)收據(jù)終端3-7的經(jīng)由基站3-5及網(wǎng)絡(luò)3-6的各數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收的順序圖。在以下的說明中,將圖22的溫度傳感器使用于傳感器裝置3-3。
在進(jìn)行無線傳感器3-1的注冊(cè)處理時(shí),在無線傳感器3-1的無線發(fā)送/接收部3-2中指示注冊(cè)處理的動(dòng)作,例如,通過按壓注冊(cè)處理的開始按鈕,從而無線發(fā)送/接收3-2開始向無線傳感器3-1的數(shù)據(jù)收集終端3-7的注冊(cè)處理的動(dòng)作。
無線發(fā)送/接收部3-2根據(jù)預(yù)先設(shè)定在存儲(chǔ)部3-4中的地址,將包括無線傳感器3-1的地址及識(shí)別號(hào)碼的注冊(cè)請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送到規(guī)定的數(shù)據(jù)收集終端3-7(步驟S1)。數(shù)據(jù)收集終端3-7,若判定接收到的信號(hào)為注冊(cè)請(qǐng)求信號(hào),則判定所包含的識(shí)別號(hào)碼是否在信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部3-10中預(yù)先被設(shè)定為能夠注冊(cè)。并且,在為能夠注冊(cè)的識(shí)別號(hào)碼時(shí),數(shù)據(jù)收集終端3-7將表示繼續(xù)注冊(cè)處理的認(rèn)證確認(rèn)信號(hào),通過與識(shí)別號(hào)碼一起輸入的地址發(fā)送到無線傳感器3-1。另一方面,在不是能夠注冊(cè)的識(shí)別號(hào)碼時(shí),數(shù)據(jù)收集終端3-7將表示中止注冊(cè)處理的認(rèn)證確認(rèn)信號(hào)發(fā)送到無線傳感器3-1,中止注冊(cè)處理(步驟S2)。
其次,無線發(fā)送/接收部3-2,若接收表示繼續(xù)注冊(cè)處理的認(rèn)證確認(rèn)信號(hào),則讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部3-4中的變換信息及校正系數(shù),將讀出的變換信息及校正信息,與無線傳感器3-1的識(shí)別號(hào)碼一起發(fā)送到數(shù)據(jù)收集終端3-7(步驟S3)。在此,被發(fā)送的變換信息是在圖22的溫度傳感器(傳感器裝置3-3)輸出的規(guī)定期間內(nèi)的計(jì)數(shù)值(振蕩頻率)和電阻值的關(guān)系式、電阻值(物理量)和溫度的一般式、在25℃條件下與該一般式的偏差、在一般式中求出的規(guī)定的溫度的補(bǔ)正系數(shù)。校正系數(shù)是在每個(gè)經(jīng)時(shí)期間(例如,6個(gè)月、1年、...)內(nèi)在傳感器裝置3-3中測(cè)出的相對(duì)于物理量的時(shí)效的校正系數(shù)。
而且,數(shù)據(jù)收集終端3-7將接收到的變換信息及校正信息,對(duì)應(yīng)于同時(shí)接收的識(shí)別號(hào)碼后存儲(chǔ)在變換信息存儲(chǔ)部3-9中(步驟S4)。
接著,數(shù)據(jù)收集終端3-7從變換信息存儲(chǔ)部3-9中,讀取對(duì)應(yīng)于注冊(cè)的無線傳感器3-1的識(shí)別號(hào)碼的變換信息及校正信息,附加確認(rèn)請(qǐng)求,作為變換信息確認(rèn)信號(hào)發(fā)送到無線傳感器3-1(步驟S5)。并且,無線傳感器3-1,若接收到上述變換信息確認(rèn)信號(hào),就從存儲(chǔ)部3-4讀取變換信息及校正情報(bào),比較該讀取的變換信息及校正信息、和附加于變換信息確認(rèn)信號(hào)上的變換信息及校正信息,進(jìn)行是否相同的判定,如果檢測(cè)為相同,則將表示相同的確認(rèn)信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)收集裝置7,另一方面,若不相同則將處理返回到步驟3(步驟S6)。接下來,數(shù)據(jù)收集終端3-7,若從無線傳感器3-1接收表示相同的確認(rèn)信號(hào),則檢測(cè)變換信息及校正信息正常地存儲(chǔ)于變換信息存儲(chǔ)部3-9中,判定為各信息被正常注冊(cè),并確定注冊(cè)(步驟S7)。
<環(huán)境信息的測(cè)定處理>
接著,參照?qǐng)D21及圖22,說明一實(shí)施方式的無線傳感器系統(tǒng)中的環(huán)境信息的測(cè)定處理的動(dòng)作例。
無線傳感器3-1按照每個(gè)規(guī)定期間,例如每30分鐘,將由計(jì)數(shù)器3c輸出的計(jì)數(shù)值(測(cè)定值)附加識(shí)別號(hào)碼,作為測(cè)定數(shù)據(jù)由無線發(fā)送/接收部3-2發(fā)送到數(shù)據(jù)收集終端3-7。
接下來,數(shù)據(jù)收集終端3-7,若接收上述測(cè)定數(shù)據(jù),就進(jìn)行識(shí)別號(hào)碼是否存儲(chǔ)于變換信息存儲(chǔ)部3-9中的判定。并且,數(shù)據(jù)收集終端3-7,若在變換信息存儲(chǔ)部7中檢測(cè)出識(shí)別號(hào)碼,則由變換部3-8,讀取對(duì)應(yīng)于該識(shí)別號(hào)碼的變換信息及校正信息。
然后,交換部3-8,基于已讀出的變換信息,例如,在為溫度時(shí),從計(jì)數(shù)值(即振蕩頻率)和電阻值的關(guān)系式來求取熱敏電阻3b的電阻值。并且,變換部3-8,判定是否超過進(jìn)行校正信息的校正的經(jīng)時(shí)期間,在沒有超過時(shí),將該電阻值直接作為數(shù)值,在超過時(shí),將校正系數(shù)乘以上述電阻值,將乘法運(yùn)算結(jié)果作為新的電阻值。接著,變換部3-8,在表示變換信息的電阻值和溫度關(guān)系的一般式中,作為補(bǔ)正值包含初始值偏差的值,進(jìn)行求取溫度的運(yùn)算。并且,變換部3-8,將按每個(gè)規(guī)定的溫度設(shè)定的補(bǔ)正系數(shù),乘以從一般式得出的溫度的數(shù)值,進(jìn)行求取作為最終環(huán)境信息的溫度的運(yùn)算,將該運(yùn)算結(jié)果作為測(cè)定地點(diǎn)的溫度,使其與識(shí)別號(hào)碼對(duì)應(yīng),與測(cè)定日期及時(shí)間的數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部3-10中。
而且,交換部3-8,在為溫度時(shí),利用表示計(jì)數(shù)值和溫度關(guān)系的一般式,直接從計(jì)數(shù)值求取溫度也可以,此時(shí),判定是否超過進(jìn)行校正信息的校正的經(jīng)時(shí)期間,在沒有超過時(shí),將該溫度直接作為數(shù)值,在超過時(shí),將校正系數(shù)乘以上述溫度,并將乘法運(yùn)算結(jié)果作為新的溫度。
而且,無線傳感器3-1,在發(fā)送測(cè)定數(shù)據(jù)時(shí),測(cè)定供給驅(qū)動(dòng)功率的電池的輸出電壓,添附在該測(cè)定數(shù)據(jù)上發(fā)送也可以。由此,數(shù)據(jù)收集終端3-7,判定該輸出電壓的數(shù)值是否為比已設(shè)定的閾值低的數(shù)值,在判定為是超過閾值的數(shù)值的時(shí)候繼續(xù)進(jìn)行處理,在判定為是比閾值低的數(shù)值的時(shí)候,在顯示部等上顯示指示交換電池的信息。
作為其他的實(shí)施方式,在上述無線傳感器3-1中,還可以將無線發(fā)送/接收部3-2作為只進(jìn)行無線發(fā)送的無線發(fā)送部2B。此時(shí),在注冊(cè)處理的時(shí)刻,若將包括無線傳感器3-1的地址及識(shí)別號(hào)碼的注冊(cè)請(qǐng)求信號(hào),通過與一實(shí)施方式同樣的處理,發(fā)送到數(shù)據(jù)收集終端3-7,則數(shù)據(jù)收集裝置7就進(jìn)行基于識(shí)別號(hào)碼的認(rèn)證·注冊(cè)的處理。由此,沒有必要設(shè)置接收功能,所以可以制作更小型的低消耗功率的無線傳感器。對(duì)于其他的動(dòng)作,與一實(shí)施方式同樣。
尚且,將用于實(shí)現(xiàn)圖21的數(shù)據(jù)處理終端7的功能的程序記錄在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)中,通過使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀入記錄于該記錄介質(zhì)中的程序并執(zhí)行,從而進(jìn)行環(huán)境信息的收集也可以。而且,這里所說的「計(jì)算機(jī)系統(tǒng)」包括OS或外圍設(shè)備等硬件。并且,「計(jì)算機(jī)系統(tǒng)」還包含具有主頁提供環(huán)境(或顯示環(huán)境)的3W系統(tǒng)。而且,所謂的「計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)」是指,軟盤、光磁盤、ROM、CD-ROM等的可移動(dòng)式介質(zhì),內(nèi)置于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬盤等存儲(chǔ)裝置。而且,所謂「計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)」還包含,如通過互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)或電話線路等通信線路發(fā)送程序時(shí)的服務(wù)器或成為顧客的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲(chǔ)器(RAM)那樣的,將程序保持一定時(shí)間的介質(zhì)。
而且,上述程序通過傳輸介質(zhì),或傳輸介質(zhì)中的傳輸波,將該程序從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置等中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)狡渌挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)也可以。在此,傳輸程序的「?jìng)鬏斀橘|(zhì)」為,如互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)(通信網(wǎng))或電話線路等的通信電路(通信線)那樣,具有傳輸信息的功能的介質(zhì)。并且,上述程序也可以用于實(shí)現(xiàn)上述功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而且,以與已經(jīng)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序組合可以實(shí)現(xiàn)上述功能的形式、所謂差分文件(差分程序)也可以。
以上,參照
了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是,關(guān)于具體的構(gòu)成并不限定于這些實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以進(jìn)行設(shè)計(jì)變更等。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)不僅是存儲(chǔ)器,還可以在對(duì)應(yīng)于PCMCIA(Personal Computer MemoryCard International Association)規(guī)格的IC卡等的、尺寸被限制的基板上及裝置內(nèi)安裝天線。
權(quán)利要求
1.一種無線模塊,其在模塊主體內(nèi)具備具有無線通信功能的天線,其中,上述天線以可裝進(jìn)主體內(nèi)的縮短率的天線長(zhǎng)度形成。
2.一種無線溫度傳感器,其密封于傳感器主體的容器中,并設(shè)有將測(cè)定的測(cè)定數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送的無線功能,其中,上述天線以可裝進(jìn)上述容器內(nèi)的縮短率的天線長(zhǎng)度形成,并收納于上述容器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,進(jìn)一步設(shè)置調(diào)整上述天線和供給發(fā)送信號(hào)的信號(hào)線路的阻抗的匹配電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線和包括上述匹配電路的電路形成于同一基板上,上述天線安裝于沒有配設(shè)該基板的接地線的區(qū)域上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線溫度傳感器,其特征在于,在上述容器內(nèi),從粘貼于測(cè)定對(duì)象上的粘貼面隔開規(guī)定的距離,設(shè)置上述基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的無線溫度傳感器,其特征在于,在上述基板中,通過阻止利用于通信的載波頻帶信號(hào)的濾波器,將高頻電路的接地點(diǎn)連接在邏輯電路的接地點(diǎn)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述容器形成為大約500日元硬幣的大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述容器形成為直徑9mm~27mm、厚度5mm~10mm的硬幣型。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線的天線長(zhǎng)度為所使用的頻率的電波波長(zhǎng)的1/8以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述所使用的頻率為300MHz~960MHz。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一項(xiàng)所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述天線包括天線基板;導(dǎo)體膜,其設(shè)置于上述天線基板上的一部分上;供電點(diǎn),其設(shè)置于上述天線的基板上;裝載部,其設(shè)置于上述天線基板上,由形成在由感應(yīng)材料構(gòu)成的素材的縱向上的線狀導(dǎo)體圖案構(gòu)成;電感器部,其連接上述導(dǎo)體圖案的一端和上述導(dǎo)體膜;供電點(diǎn),其供電給上述導(dǎo)體圖案的一端和上述電感器部的連接點(diǎn),配置為上述裝載部的縱向與上述導(dǎo)體膜的端邊平行。
12.一種無線接口裝置,其對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的接口,并且具備具有無線通信功能的天線,其中,使用于載波頻率的發(fā)送/接收的上述天線的天線長(zhǎng)度,以包括在上述存儲(chǔ)器的規(guī)格尺寸范圍內(nèi)的縮短率構(gòu)成,上述天線設(shè)置于上述無線接口裝置的內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線接口裝置,其特征在于,進(jìn)一步設(shè)置調(diào)整上述天線和供給發(fā)送信號(hào)的信號(hào)線路的阻抗的調(diào)整電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的無線接口裝置,其特征在于,通過阻止利用于通信的載波頻帶信號(hào)的濾波器,將高頻電路的接地點(diǎn)連接在邏輯電路的接地點(diǎn)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線接口裝置,其特征在于,上述天線包括基板;導(dǎo)體膜,其設(shè)置于上述天線基板上的一部分上;供電點(diǎn),其設(shè)置于上述天線的基板上;裝載部,其設(shè)置于上述天線基板上,并由形成在感應(yīng)材料構(gòu)成的素材的縱向上的線狀導(dǎo)體圖案構(gòu)成;電感器部,其連接上述導(dǎo)體圖案的一端和上述導(dǎo)體膜;供電點(diǎn),其供電給上述導(dǎo)體圖案的一端和上述電感器部的連接點(diǎn),配置為上述裝載部的縱向與上述導(dǎo)體膜的端邊平行。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述無線溫度傳感器由無線傳感器和數(shù)據(jù)收集終端構(gòu)成,該無線傳感器,設(shè)置于多個(gè)地點(diǎn),由傳感器裝置取得對(duì)應(yīng)于周圍的環(huán)境信息的測(cè)定值并發(fā)送;該數(shù)據(jù)收集終端,設(shè)置于基站,接收來自該無線傳感器的測(cè)定值,并根據(jù)該測(cè)定值運(yùn)算環(huán)境信息,以收集上述地點(diǎn)的環(huán)境信息,上述無線溫度傳感器具有傳感器,其將周圍的環(huán)境信息作為基于傳感器裝置的物理特性的測(cè)定值輸出;和無線發(fā)送部,其將由上述測(cè)定值和識(shí)別數(shù)據(jù)構(gòu)成的測(cè)定數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送,上述數(shù)據(jù)收集終端具有變換信息存儲(chǔ)部,其按照每個(gè)上述無線傳感器,存儲(chǔ)用于將已注冊(cè)的無線傳感器的傳感器裝置的測(cè)定值變換為環(huán)境信息的變換信息;變換部,其從上述識(shí)別數(shù)據(jù)判定無線傳感器,根據(jù)對(duì)應(yīng)于該無線傳感器的該物理特性及變換信息,進(jìn)行將上述測(cè)定值變換為環(huán)境信息的運(yùn)算。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述無線溫度傳感器具有存儲(chǔ)部,存儲(chǔ)有上述傳感器裝置的物理特性及變換信息,在對(duì)上述數(shù)據(jù)收集終端的注冊(cè)處理中,該無線終端將物理特性及變換信息發(fā)送到上述數(shù)據(jù)終端,該數(shù)據(jù)收集終端將物理特性及變換信息對(duì)應(yīng)于無線傳感器的識(shí)別號(hào)碼并存儲(chǔ)在變換信息存儲(chǔ)部中。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述變換信息包括物理特性的初期偏差和物理特性的補(bǔ)正信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,相對(duì)于上述無線傳感器所使用的傳感器裝置,作為統(tǒng)計(jì)求出的物理特性的時(shí)效數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)了校正系數(shù),在注冊(cè)時(shí),將進(jìn)行校正的周期和校正系數(shù)發(fā)送到上述數(shù)據(jù)收集終端。
20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線溫度傳感器,其特征在于,上述無線傳感器以一定周期測(cè)定供給驅(qū)動(dòng)功率的電池的輸出電壓,若該輸出電壓為規(guī)定的電壓值以下,則將請(qǐng)求交換電池的請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送到上述數(shù)據(jù)收集終端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線溫度傳感器,其通過將該無線溫度傳感器粘貼在受看護(hù)人的體表面上進(jìn)行體溫的測(cè)定,從而即使對(duì)于在設(shè)施內(nèi)移動(dòng)的受看護(hù)人也可以作為測(cè)定對(duì)象。該無線溫度傳感器為設(shè)有將測(cè)定的測(cè)定數(shù)據(jù)通過芯片天線發(fā)送的無線功能的無線溫度傳感器,芯片天線,以可裝進(jìn)容器內(nèi)的縮短率的天線長(zhǎng)度形成,被收納于容器內(nèi)。本發(fā)明還提供一種無線接口裝置,其可以降低載波頻率且縮小天線,延長(zhǎng)通信距離,低消耗功率化,并在小型快速閃存(注冊(cè)商標(biāo))卡等上設(shè)置無線通信功能。本發(fā)明提供一種無線傳感器系統(tǒng),傳感器通過無線通信器通知設(shè)置周圍的環(huán)境信息,由基站收集來自多個(gè)傳感器的環(huán)境信息。
文檔編號(hào)G01K1/00GK1849636SQ20048002609
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者橫島高雄, 中村賢藏, 田里和義, 梛良積, 上條博喜, 岸泰成 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社