CN1849636A - 无线模块、无线温度传感器、无线接口装置及无线传感器系统 - Google Patents

无线模块、无线温度传感器、无线接口装置及无线传感器系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无线温度传感器,其通过将该无线温度传感器粘贴在受看护人的体表面上进行体温的测定,从而即使对于在设施内移动的受看护人也可以作为测定对象。该无线温度传感器为设有将测定的测定数据通过芯片天线发送的无线功能的无线温度传感器,芯片天线,以可装进容器内的缩短率的天线长度形成,被收纳于容器内。本发明还提供一种无线接口装置,其可以降低载波频率且缩小天线,延长通信距离,低消耗功率化,并在小型快速闪存(注册商标)卡等上设置无线通信功能。本发明提供一种无线传感器系统,传感器通过无线通信器通知设置周围的环境信息,由基站收集来自多个传感器的环境信息。

Description

无线模块、无线温度传感器、无线接口装置及无线传感器系统
技术领域
本发明涉及无线模块、无线温度传感器、无线接口装置及无线传感器系统,无线温度传感器测定所密接的物体的温度,并将该测定结果以无线通信发送;无线接口装置,插入PDA(Persona Digital Assistant)及PC(Personal Computer)等外部接口中使用;无线传感器系统,传感器通过无线通信器通知设置周围的环境信息,由基站收集来自多个传感器的环境信息。
背景技术
在医院或看护设施等中,因为有必要24小时观察受看护人的体温,所以看护人利用体温计直接进行受看护人的体温测定。
但是,在上述的测定方法中,看护人有必要定期测定所负责的许多受看护人的体温,从而看护人花费相当多的时间。所以,存在给予看护人的负担大的问题。
因此,为了简化受看护人的体温测定,开发了用终端可直接读取测定数据的温度传感器,例如,埋入体内、根据谐振频率来测定温度的温度传感器。(例如,参照专利文献1)
但是,上述的专利文献1所示的温度传感器,必须埋入受看护人的体内来使用,使用用途被限定。
对于普通的受看护人,没有必要把温度传感器埋入体内,因此,在对许多受看护人的体温测定上,看护人必须去成为受看护人对象的地方进行体温测定的问题并没有解决。
而且,还有在计算机终端连接温度计,测定并监视受看护人的体温的方法,但是,受看护人在设施内移动时就不能使用。
另外,近年,在PDA或各种信息处理装置等之间,作为PC卡规格(依据基于PCMIA的标准规格)的接口,进行使用IC卡的近距离例如同一室内的通信等(例如,参照专利文献2)。
IC卡不但作为数据存储用的媒体而被使用,而且还使用于外围设备的扩张。
但是,专利文献2所述的无线接口,如上所述形成为IC卡形状。
因此,上述无线接口,在PDA中,不对应于用于近年成为标准的CF(Compact Flash(注册商标))、SD卡(注册商标)、SmartMedia(注册商标)等的存储器扩张的、外部附着用存储器的接口(slot或者扩张slot)等。
此外,在IC卡的无线接口中,作为载波的频带,采用用于无线LAN等的2.4GHz频带及5GHz频带,但是,由这些频率不能得到充分的通信距离,存在着消耗功率功率多而不能面向PDA等的便携式终端的缺点。
另一方面,特定小功率功率无线或微弱无线,不同于上述无线LAN,虽然通信距离长,消耗功率少,但是因载波频率低,所以波长长,天线变大,PDA的自由度下降,有损于外观的设计。
进而,以往的无线传感器,在对测定对象的环境信息、例如温度进行测定时,从传感器装置测定的电阻值(传感器测定值)计算温度,作为计算结果将温度(环境信息)发送到基站(参照专利文献3)。
因此,以往的无线传感器,在单个的传感器装置中,进行环境信息(例如,温度)的补正后发送到基站,所以可以获得测定精度高的环境信息数值。
但是,在上述现有例中,在无线传感器内,为了将作为传感器的测定值的物理量(电阻值、电压值、电流值、压力值、频率值等)变换为环境信息(温度、湿度、积雪、各种气体浓度等),存在着用于变换的运算处理变多,且消耗功率的消耗量变多的问题。
再有,在该现有例中,为了将作为传感器的测定值的物理量变换为环境信息的数值,用于运算处理的无线传感器的构成变得复杂,并成为高价品。
还有,为了应付上述问题,将由传感器装置测定的测定值直接发送到基站,在基站中,进行将作为该测定值的物理量变换为环境信息的运算,从而削减传感器装置的处理负荷,传感器装置的构成也变得简单。
另一方面,在该方式中,由于只具有该传感器装置固有的、即对应于特定的传感器装置的运算处理功能,所以成为固有的传感器系统,存在着不能替换为其他种类的传感器装置,并且难以由多种的传感器装置构成系统的缺点。
此外,上述方式的传感器系统,在将作为测定值的物理量变换为环境信息的运算中利用查阅表时,由于使用一样的转换表,所以难以由多种的传感器装置制作系统构成。
另外,上述方式的传感器装置,只将作为传感器的测定值的物理量(由传感器测定的原始数据)变换为环境信息的数值,不能进行测定值的校正及变换后的环境信息的补正,不能应付单个的传感器装置的时效。
【专利文献1】:特开昭62-192137号公报
【专利文献2】:特开2001-195553号公报
【专利文献1】:特开平02-138837号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的,其目的在于提供一种无线温度传感器、无线接口装置及无线传感器系统,将该无线温度传感器粘贴在受看护人的体表面进行体温的测定,并且移动于设施内的受看护人也可以作为测定对象;无线接口装置,在降低载波频率且缩小天线,延长通信距离,低消耗功率化的Compact Flash(注册商标)卡等上可设置无线功能;无线传感器系统,将传感器装置的测定值发送到基站,进行该测定值的校正及变换后的物理量的补正,可获得高精度的环境信息。
技术方案2所述的无线温度传感器,其被密封于传感器主体的容器中,设有将测出的测定数据通过天线发送的无线功能,其特征在于,上述天线以在上述容器范围内的缩短率的天线长度形成,并收纳于上述容器内。
技术方案3所述的无线温度传感器,其特征在于,进一步设置调整上述天线和供给发送信号的信号线路的阻抗的匹配电路。
技术方案4所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线和包括上述匹配电路的电路形成于同一基板上,上述天线被安装于该基板没有配设接地线的区域上。
技术方案5所述的无线温度传感器,其特征在于,在上述容器内,从粘贴于测定对象的粘贴面隔开规定的距离,设置上述基板。
技术方案6所述的无线温度传感器,其特征在于,在上述基板中,通过阻止用于通信的载波频带信号的滤波器,将高频电路的接地点连接在逻辑电路的接地点上。
技术方案7所述的无线温度传感器,其特征在于,上述容器以大约500日元硬币的大小形成。
技术方案8所述的无线温度传感器,其特征在于,上述容器形成为直径9~27mm、厚度5mm~10mm的硬币型。
技术方案9所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线的天线长度为所使用的频率的电波波长的1/8以下。
技术方案10所述的无线温度传感器,其特征在于,上述所使用的频率为300MHz~960MHz。
技术方案11所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线包括:
天线基板;导体膜,其设置于上述天线基板上的一部分上;供电点,其设置于上述天线的基板上;装载部,其设置于上述天线基板上,由形成于感应材料构成的素材的纵向上的线状导体图案构成;电感器部,其连接上述导体图案的一端和上述导体膜;供电点,其供电给上述导体图案的一端和上述电感器部的连接点;上述装载部的纵向配置为与上述导体膜的端边平行。
另外,本发明的无线接口装置,其对应于存储器的接口,并且具备具有无线通信功能的天线,其特征在于,使用于载波频率的发送/接收的上述天线的天线长度,以在上述存储器的规格尺寸范围内的缩短率构成,上述天线设置于上述无线接口装置的内部。
本发明的无线接口装置,其特征在于,进一步设置调整上述天线和供给发送信号的信号线路的阻抗的调整电路。
本发明的无线接口装置,其特征在于,通过阻止利用于通信的载波频带信号的滤波器,将高频电路接地点连接在逻辑电路的接地点上。
本发明的无线接口装置,其特征在于,上述天线包括:基板;导体膜,其设置于上述天线基板上的一部分上;供电点,其设置于上述基板上;装载部,其设置于上述天线基板上,由形成于感应材料构成的素材的纵向上的线状导体图案构成;电感器部,其连接上述导体图案的一端和上述导体膜;供电点,其供电给上述导体图案的一端和上述电感器部的连接点;上述装载部的纵向配置为与上述导体膜的端边平行。
此外,本发明的无线传感器系统,其特征在于,上述无线传感器系统由无线传感器和数据收集终端构成,该无线传感器设置于多个地点,由传感器装置取得对应于周围的环境信息的测定值并发送;数据收集终端,设置于基站中,接收从该无线传感器发送的测定值,从该测定值运算环境信息并收集上述地点的环境信息,上述无线传感器具有:传感器,其将周围的环境信息作为基于传感器装置的物理特性的测定值而输出;无线发送部(无线发送/接收部2、无线发送部2B),其将由上述测定值和识别数据构成的测定数据通过无线发送;上述数据收集终端具有:变换信息存储部,其按照每个上述无线传感器,存储用于将已注册的无线传感器的传感器装置的测定值变换为环境信息的变换信息;变换部,其从上述识别数据判定无线传感器,根据对应于该无线传感器的该物理特性及变换信息,进行将上述测定值变换为环境信息的运算。
本发明的无线传感器系统,其特征在于,上述无线传感器具有存储部,该存储部存储有上述传感器装置的物理特性及变换信息,在针对上述数据收集终端的注册处理中,该无线终端将上述物理特性及变换信息发送到上述数据收集终端,该数据收集终端将物理特性及变换信息对应于无线传感器的识别号码而存储在变换信息存储部。
本发明的无线传感器系统,其特征在于,上述变换信息包括:物理特性的初始偏差和物理特性的补正信息。
本发明的无线传感器系统,其特征在于,关于上述无线传感器使用的传感器装置,作为统计求出的物理特性的时效数据,存储有校正系数,在注册时,将进行校正的周期和校正系数发送到上述数据收集终端。
本发明的无线传感器系统,其特征在于,上述无线传感器以一定周期测定供给驱动功率的电池的输出电压,若该输出电压成为规定的电压值以下,则将请求交换电池的请求信号发送到上述数据收集终端。
根据本发明的无线温度传感器,即使使用波长长的载波频率,也由于以将天线收纳于容器内的方式进行天线长度的设计,所以可以将天线(芯片天线)设计得小,受看护人可以自由地将无线温度传感器的功能密封在可移动的小型的容器内。
再者,根据本发明的无线温度传感器,在容器粘贴于测定对象物体的状态下,可以进行天线和发送信号的线路的阻抗匹配的调整。因此,可以始终在发送功率的最大值附近对发送信号进行发送,防止放射特性的劣化。
进而,根据本发明的无线温度传感器,从将容器粘贴在测定对象上的容器的粘贴面,以规定的间隔隔开天线,将上述基板设置在上述容器内部。因此,可以防止测定对象物体与电容耦合,削减耦合损失。并且,控制天线与给天线发送信号的信号线路的阻抗的偏移,可以进行效率良好的发送。
再有,根据本发明的无线温度传感器,将无线温度传感器的形状做成大致500日元硬币的大小,即直径9~27mm,厚度5mm~10mm的硬币形状。因此,普通的受看护人也不感到别扭,粘贴在体表面上,可以容易携带行走,所以可以进一步扩大测定体温的范围。
还有,根据本发明的无线温度传感器,可以实现所使用的载波频率的1/8以下的天线长度,可以大幅度提高天线的缩短率。
根据本发明的无线接口装置,即使使用上述的波长长的载波频率,也因为以天线可装进于无线接口装置的方式,以对应的缩短率进行天线的设计,所以天线不会自设备露出很长,即使在PDA等小型的便携式终端中,也可以获得在设计上不会有损外观的效果。
另外,根据本发明的无线接口装置,由于在无线接口装置被插入PDA等的插口中并被安装的状态下,可以进行天线和发送信号线路的阻抗匹配的调整,所以可以始终在发送功率的最大值附近对发送信号进行发送,可获得防止放射特性的劣化的效果。
此外,根据本发明的无线接口装置,经由阻止利用于通信的载波频带的信号的滤波器,将高频电路的接地点连接在逻辑电路的接地点上。因此,在PDA的电路及无线接口装置的逻辑电路产生的载波频带和其附近范围的高频电流,不会作为噪声而被输入到高频电路的GND配线中,可获得防止发生放射噪声的效果。
再者,根据本发明的无线接口装置,可以实现所使用的载波频率的1/8以下的天线长度,可以大幅度提高天线的缩短率。因此,即使对于USB连接器等也可以安装无线接口装置。
根据本发明的无线传感器系统,在设置于测定环境信息的地点的测定无线传感器中,由于不从作为由传感器装置测定的测定值的物理量,运算环境信息的数值,因此,可以使无线传感器的构成简易化,因为可以使其通用,故可以期待大量生产效果,可以得到消减制造成本的效果。
还有,根据本发明的无线传感器系统,由于数据收集终端根据从无线传感器发送的测定值来运算环境信息,所以可以对应多种的环境信息,可以构筑对应于各种各样的传感器装置的系统,并根据多种的环境信息,可以提高测定地点的环境分析的精度。
再有,根据本发明的无线传感器系统,由于在注册时,对应于无线传感器的识别号码,将该无线传感器的传感器装置的物理特性及变换信息注册在变换信息存储部中,并基于存储在该变换信息部中的信息,根据测定值运算环境信息,因此,可以容易地进行无线传感器相对于系统的追加。
进而,根据本发明的无线传感器系统,由于在每个规定周期校正测定值的校正系数,在注册时被注册于变换信息存储部内,根据该校正系数进行测定值的校正,且还存储有补正信息,因此可以容易地进行变换后的环境信息的数值的补正,可获得高精度的环境信息。
附图说明
图1为本发明的实施形态1的实施方式的无线温度传感器100中的基板10的表面安装面的概念图;
图2为本实施方式的无线温度传感器100中的基板10的背面安装面的概念图;
图3为本实施方式的无线温度传感器100的线剖面图;
图4为表示本实施方式的无线温度传感器100的电路的一例的概念图;
图5为表示匹配电路8的一构成例的框图;
图6为表示反射功率和控制电压的关系的图表;
图7为表示通过带阻滤波器19连接高频电路17和数字电路18的接地配线的构成的概念图;
图8为表示由本发明的其他实施方式的芯片天线1a的平面图;
图9为表示本实施方式的芯片天线1a的立体图;
图10为表示本实施方式的芯片天线1a的VSWR的频率特性的图表;
图11为表示本实施方式的芯片天线1a的放射图案的图表;
图12为表示本发明的实施形态2的第1实施方式的无线接口装置2-1的构成的概略图;
图13为表示设置于无线接口装置2-1内的阻抗调整电路的构成例的电路图;
图14为表示上述阻抗调整电路的控制电压和反射功率的关系的图表;
图15为表示无线接口装置2-1内的基板上的GND配线的构成的电路图;
图16为表示本发明的实施形态2的第2实施方式的无线接口装置2-10的平面图;
图17为表示本实施方式的无线接口装置2-10的立体图;
图18为表示本实施方式的无线接口装置2-10的VSWR的频率特性的图表;
图19为表示本实施方式的无线接口装置2-10的放射图案的图表;
图20为表示内置本实施方式的无线接口装置2-10的USB连接器2-40的形状的图;
图21为表示本发明的实施方式3的一实施方式的无线传感器系统的构成例的框图;
图22为表示作为图21的传感器装置3-3的一例的温度传感器的构成例的框图;
图23为表示对一实施方式的无线传感器系统的无线传感器3-1的数据收集终端3-7的注册处理流程的顺序图。
图中:1、1a—芯片天线,2—测定部,3—电池,4—传感器部,5—计数器,6—控制部,7—发送部,8—匹配电路,10—基板,13—电容可变二极管,14—线圈,15—电容器,16—隔直流电容器,17—高频电路,18—数字电路,19—带阻滤波器,20—天线基板,21—接地部,22—装载部,23—电感器部,24—电容器部,25—素材,100—无线温度传感器,100a—开口部,100b—密接面,P—供电点,2-1、2-10—无线接口装置,2-2—芯片天线,2-3—电容可变二极管,2-4—线圈,2-5、2-6—电容器,2-7—PDA,2-8—基板,2-9—接地部(导电膜),2-11—素材,2-12—导体图案,2-13A、2-13B—设置导体,2-14A、2-14B—连接电极,2-15—装载部,2-16—电感器部,2-17—电容器部,2-21—芯片电感器(集中常数元件),2-22—L字图案,2-23—接地部连接图案,2-31—芯片电容器,2-32-设置导体连接图案,2-33—供电点连接图案,2-40—USB连接器,2-42—无线通信部,2-41—PC连接部,R—连接点,3-1—无线传感器,3-2—无线发送/接收部,3-3—传感器装置,3-4—存储部,3-5—基站,3-6—网络,3-7—数据收集终端,3-8—变换部,3-9—变换信息存储部,3-10—数据存储部。
具体实施方式
(实施形态1)
以下,参照附图1~11说明本发明的实施方式的无线温度传感器100。图1为表示安装有该实施方式的无线温度传感器100的各电路零件的基板10的表面的安装面的构成的概念图。并且,图2为表示基板10的背面的安装面的部件安装的构成的概念图。
以下,作为本发明的实施方式,以粘贴(或密接)在受看护人的人体表面,测定该受看护人的体温的无线温度传感器100为例进行说明。
如图1及图2所了解的,在基板10的安装面上,在距基板10的周围部规定距离的领域、没有形成接地配线(GND配线)的领域上安装芯片天线1。并且,形成无线温度传感器100的电路的IC等电零件安装于形成有接地配线的电路领域上。
由此,可以大幅度削减芯片天线10和接地配线之间的电容耦合的比率。所以可以减少耦合损失,限制徒劳的能量的消耗,可以谋求通信中的能量的高效率化。
另外,测定部2为直接测定传感器温度的电阻电阻元件(NTC热敏电阻等),由连接线2a连接于传感器部4上。电池3安装于无线温度传感器100的背面(参照图2),给无线温度传感器100的各电路供给驱动功率。
图3(a)表示无线温度传感器100(容器)的大小及形状,形状与500日元硬币同样,在直径9mm~27mm,厚度5mm~10mm左右大小的硬币型容器中收纳有芯片天线1或基板10等(参照图1)。
图3(b)为基于图3(a)的线段A的无线温度传感器100的剖面图。
如由该图3(b)所了解的,安装有无线温度传感器100的电路及芯片天线1的基板10,与粘贴(或密接)于测定对象物体(例如,受看护人)的测定面的密接面100b,间隔规定的距离d,即,间隔芯片天线1和测定对象物体的距离而被设置。
通过具有该规定距离d,从而可以降低芯片天线1和测定对象物体的电容耦合,并且可以削减发送能量。
此外,测定部2以从形成于密接面100b向外部仅突出规定距离的状态固定并配置。
由此,测定部2直接密接在受看护人的人体表面上,不需要等到容器整体的温度变成与体温相同的温度,就可以正确的测定体温。所以,也可以对应于体温急剧的变化,并且可以精确地检测温度变化。
其次,利用图4,进行形成于基板10上的电路的说明。图4为说明无线温度传感器100的电路的一构成例的框图。
传感器4,内部设有基于相对于电压变动及温度变动稳定的维恩电桥电路(Wien-bridge)的振荡器。
在振荡器中,根据由热敏电阻等构成的测定部2的电阻值,来决定振荡频率。随着测定部2的电阻值根据温度变化而变化,振荡频率对应于温度变化。由此,即使相对于电池3的电压变动,也可以根据振荡频率检测随着温度变化的测定部2的电阻值的变动,并且,可以进行稳定的温度测定。
在接收侧,若接收上述测定数据,则抽取识别号码和振荡频率,从表示发送频率和温度关系的表中读取对应于振荡频率的温度。并且,将读出的温度作为体温数据,在数据库中按照每个识别号码,以时间序列的顺序存储。
而且,在无线温度传感器100中,将振荡频率的上限及下限的规定阈值设定在控制部6中也可以。例如,若判定所测出的振荡频率的数值不在上限和下限的阈值范围内时,即,检测到受看护人的体温不在正常范围内时,也可以附加鸣响蜂鸣器通知给受看护人或周围的看护人等的功能。
计数器5计算传感器4内的振荡器激振的脉冲,在每个规定期间(例如,30分钟)内将计数值发送到发送部7,并且发送后将计数值复位为「0」后,规所定的期间内计数新的计数值。
即,传感器4将测定对象的体温(温度),作为基于测定部2(例如,NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻等)的电阻值(物理量)的振荡频率,输出到计数器5。
计数器5,将从传感器部4输出的规定期间的脉冲作为计数值(表示振荡频率)进行测定,并将该计数值作为测定结果输出到控制部6。
控制部6,在所测定的计数值上附加无线温度传感器100的识别号码,作为测定数据,输出到发送部7。
发送部7,根据上述测定数据调制载波,作为发送信号的RF信号而输出到匹配电路8。
而且,在500日元硬币的直径27mm的容器内收纳芯片天线1等时,芯片天线1的大小被限制为27mm左右。所以,若将所使用的载波频率作为微弱无线或特定小功率无线的300、400、900、960MHz频带,使用天线的长度为1/4波长的芯片天线1,需要以下示出的长度。
频率          1/4波长
300MHz        250mm
400MHz        188mm
900MHz        83mm
960MHz        78mm
因此,在本实施方式中,为了使芯片天线1可内置于无线温度传感器100的直径27mm的容器内,关于300、400、900、960MHz频带的每一个,设计/制造成89%以上、85%以上、67%以上、65%以上的缩短率。
上述的芯片天线1,为了在电路上实现缩短率高的天线、小型且盈利高的天线,将接收电波的谐振电路,由电感成分和电容成分构成的谐振电路构成。
另外,本实施方式的芯片天线1,为了赢得高盈利而安装多个谐振电路来构成。并且,电感成分和电容成分并列电连接而构成的谐振电路,2个以上串联电连接。
并且,电感部具有由以轴线为中心的螺旋状或近似于螺旋的角形状的导体构成的线圈部。该线圈部的轴线至少在相邻的谐振部中,统一为大约相同的直线状,将上述导体的轴线围绕一圈的部分的至少一个被大致包含于相对于该轴线倾斜的平面内。
根据本实施方式的无线温度传感器100,在进行无线通信时,通过使用不需要严密的利用审查的特定小功率无线或微弱无线的300MHz频带至960MHz频带的载波频率,从而可以延长通信距离,而且可以实现低消耗功率化。
并且,本实施方式的无线温度传感器100说明了关于使用波长长的载波频率的情况。此时,为了将芯片天线1装进500日元硬币的大小及形状的无线温度传感器100的容器内,即,为了使芯片天线1成为可内置于无线温度传感器100的容器内的长度×宽度,计算缩短率而进行天线设计。
但是,由于芯片天线1由电感成分和电容成分构成,所以很容易受周围环境的影响。即,当无线温度传感器100出厂的时候,与发送信号的线路的阻抗相匹配的芯片天线的阻抗,根据无线温度传感器100的容器的金属框体的影响等而变化,存在着放射特性劣化的情况。为了排除该金属框体的影响,虽然只要将芯片天线1设置在离开无线温度传感器100的金属框体的地方即可,但是,此方法偏离了原来的利用缩短率大的芯片天线1,安装在无线温度传感器100内部的目的。
因此,在本实施方式的无线温度传感器100中,设置有图5所示的进行阻抗调整的匹配电路8。
该匹配电路8,在可变电容二极管13及电容器15并列连接的一方上连接有隔直流电容器16,另一方连接有线圈14。并且,连接有可变电容二极管13及电容器15的连接点R和芯片天线1。
在从发送部7输入的发送信号(所谓行波的RF信号)在阻抗不同的接点(接点R)反射时,行波受反射波的影响,在线路中产生合成了行波和反射波后的波。这就是驻波,若将驻波的电压的最大值|Vmax|和最小值|Vmin|之比作为电压驻波比(VSWR),无反射时VSWR成为1,该值越小反射也越少。在芯片天线1等的小型天线时,连接点的VSWR将3以下左右作为基准。
控制部6测定连接点R的VSWR,使该比成为例如3以下左右的方式施加控制电压。可变电容二极管13具有电容根据施加的控制电压(逆方向电压)而变化的特性,由此调整线路的阻抗。在图6中表示反射功率和控制电压的关系。横轴为控制电压(V),纵轴为反射功率(VA)。
由此,本实施方式的无线温度传感器100,在安装于无线温度传感器100等的状态下,匹配电路8进行芯片天线1和发送信号的线路的阻抗调整。所以,可以始终在发送功率最大附近发送信号,可以防止放射特性的劣化,且可以提高接收灵敏度。
并且,在驱动内置有芯片天线1的无线温度传感器100时,通过GND(grand)配线,基于数字电路的数字信号的高频电流输入到高频电路。
其结果,有时由上述高频电流产生的噪声重叠于发送信号上,从芯片天线1放射包含噪声成分(放射噪声)的发送波。
尤其是,若上述噪声的频率存在于载波频带内及附近,则由于作为强的放射噪声而被放射,故对使用同样的载波频带的其他无线设备的接收特性,带来坏影响。
但是,因为放射噪声的频率根据设备不同,所以在接收侧,难以去除该放射噪声。
因此,在本实施方式的无线温度传感器100中,如图7所示,由调制波调制载波而产生发送信号。并且,将从芯片天线1放射的高频电路17和进行测定数据处理的数字电路18的GND配线,经由仅对规定的频带(包括无线传感器在数据的发送/接收时所使用的载波频带及其附近的频率范围)阻止通过的带阻滤波器19(或Band elimination滤波器)而连接。
即,高频电路17的GND配线,经由带阻滤波器19连接在无线温度传感器100的GND配线上,不作为噪声而输入到数字电路18生成的载波频带及其附近的范围的高频电流的高频电路17的GND配线,防止发生放射噪声。
此外,在无线温度传感器100内的基板10中,减少了数字电路18的GND配线和高频电路17的GND配线的空间性耦合(电容耦合)。所以,不用在基板10的上下分别制作,通过使这些GND配线具有规定距离并隔着带阻滤波器形成在同一基板面上,从而可以减少电容耦合,并可以进一步降低放射噪声。
如以上所说明的,根据本实施方式的无线温度传感器100,不用如以往那样看护人巡回受看护人并进行体温的测定,可以在检查中心将受看护人的体温数据总汇起来收集。由此可以大幅度降低看护人的劳力,可获得进行其他工作的时间。
再者,根据本实施方式的无线温度传感器100,在进行无线通信时,通过使用不需要严密的利用审查的特定小功率无线或微弱无线300MHz频带至960MHz频带的载波频率,从而可以延长通信距离(例如,百米单位的通信距离)。由此,可以将设施内的全部区域作为可通信区域而覆盖,在设施内的任何地方都可以检测受看护人的体温变化,并且通过低能量就可以进行比较远距离的通信,可以实现低消耗功率化。
另外,在本实施方式的无线温度传感器100中,驱动天线的高频电路17的GND配线经由带阻滤波器19连接于无线温度传感器100的逻辑电路的GND配线。由此,在无线温度传感器100的逻辑电路(数字电路)中生成的载波频率及其附近范围的高频电流,不会作为噪声而被输入到高频电路17的GND配线,可防止发生放射噪声。
其次,参照图8及图9说明由本发明的实施方式的芯片天线1的构成例(芯片天线1a)。
芯片天线1a为,例如使用于移动电话机等移动体通信用无线设备及特定小功率无线、微弱无线等的无线设备的天线。
该芯片天线1a,如图8及图9所示,具有:由树脂等绝缘性材料构成的天线基板20;设置于天线基板20的表面上、并作为矩形的导体膜的接地部21;配置于天线基板20的一方的面上的装载部22;电感器部23;电容部24;连接于设置在芯片天线1a的外部的高频电路(省略图示)上的供电点P。并且,构成为由装载部22及电容器部23调整天线动作频率,以430MHz的中心频率来放射电波。
装载部22,例如由导体图案34构成。该导体图案相对于由矾土等感应材料构成的长方体的素材25的表面的纵向,形成为螺旋形状。
该导体图案34的两端,以与设置在天线基板20的表面上的矩形的设置导体26A、26B电连接的方式,分别与设置于素材25的背面的连接电极27A、27B连接。并且,导体图案34,一端经由设置导体26B而与电感器部23及电容器部24电连接,另一端作为开放端。
在此,装载部22间隔配置,以便作为距接地部21的端边21A的距离的L1例如为10mm,装载部22的纵向的长度L2例如为16mm。
而且,装载部22,由于物理长度比天线动作波长的1/4还短,故成为装载部22的自谐振频率比作为天线动作频率的430MHz还高频的一侧。因此,在将芯片天线1a的天线动作频率作为基准来考虑时,由于不能说是自谐振,所以成为与以天线动作频率进行自谐振的螺旋形天线不同的性质的天线。
电感器部23具有芯片电感器28,并采用以下构成:经由设置在天线基板20的表面上的作为线状的导电性图案的L字图案29,而与设置导体26B连接,并且同样经由设置于天线基板20的表面上的作为线状的导电性图案的接地部连接图案30,而与接地部21连接。
芯片电感器28的电感量被调整为:将装载部22和电感器部23产生的谐振频率,成为作为芯片天线1a的天线动作频率的430MHz。
另外,L字图案29形成为端边29A与接地部21平行,长度L3为2.5mm。由此,与接地部21的端边21A平行的天线元件的物理长度L4为18.5mm。
电容器部24具有芯片电容器31,并采用以下构成:经由设置在天线基板20的表面上的作为线状的导电性图案的设置导体连接图案32,而与设置导体26B连接,并且同样经由设置在天线基板20的表面上的作为线状的导电性图案的供电点连接图案33,而与供电点P连接。
芯片电容器31的电容,被调整为与供电点P的阻抗能取得匹配。
在图10及图11中表示,如此构成的芯片天线1a的频率400~450MHz的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:电压驻波比)的频率特性、和水平极化波及垂直极化波的放射图案。
如图10所示,该芯片天线1a频率为430MHz、VSWR为1.05,VSWR=2.5的频带宽度为14.90MHz。
通过使用本实施方式的芯片天线1a,从而可以实现所使用的频率的1/8波长以下的天线长度,可以大幅度提高缩短率。
(实施形态2)
参照图12~20说明本发明的实施形态2。参照附图说明第1实施方式的无线接口装置2-1。图12为表示该实施方式的无线接口装置2-1的构成的框图。在图12中,将无线接口装置2-1作为CF卡(注册商标)进行说明。无线接口装置2-1和PDA·7的接口,是以无线接口装置2-1的接口规格(CFA;Compact Flash Association的CF卡(注册商标)的I/O卡版规格)为依据来规定的。
无线接口装置2-1的尺寸为,例如纵42.8mm、横36.4mm、厚度3.3mm(以上CF卡(注册商标)的尺寸的规格),插入PDA·2-7的CF卡用插口中使用。
由此,安装于无线接口装置2-1的天线的大小,以纵42.8mm被限定。因此,若将所使用的载波频率,从微弱无线的300MHz频带使用至特定小功率无线900、960MHz,则使用天线长度为1/4波长的芯片天线2(参照图13),需要以下所示的长度。
频率          1/4波长
300MHz        250mm
400MHz        188mm
900MHz        83mm
960MHz        78mm
因此,在本实施方式中,以在作为无线接口装置2-1的纵尺寸的42.8mm中可内置芯片天线2的方式,将300、400、900MHz频带的每一个分别设计/制作为84%以上、79%以上、50%以上、55%以上的缩短率。
本实施方式中使用的芯片天线2,为了在电路上实现缩短率高的天线、且小型高盈利的天线,由电感成分和电容成分构成的谐振电路来构成接受电波的谐振电路。
而且,本实施方式的无线接口装置2-1的芯片天线2为了赢得高盈利,安装入多个谐振电路而构成。并且,电感成分和电容成分并列电连接构成的谐振电路,以2个以上串联电连接。并且,电感部具有由以轴线为中心的螺旋状或近似于螺旋的角形状的导体构成的线圈部。该线圈部的轴线至少在相邻的谐振部中,统一为大约相同的直线状,上述导体轴线围绕一圈的部分的至少一个被大致包含于相对该轴线倾斜的平面内。
由此,本实施方式的无线接口装置2-1,通过使用不需要严密的利用审查的特定小功率无线或微弱无线300MHz频带至960MHz频带的载波频率,从而可以延长通信距离,且可以谋求低消耗功率化。
并且,本实施方式的无线接口装置2-1,即使在使用波长长的载波频率时,也可以以使芯片天线2-2收纳于无线接口装置2-1中的方式设计芯片天线2-2。即,以使芯片天线2-2成为可以内置在存储卡等的无线接口装置2-1的长度×宽度的方式决定缩短率,进行天线设计。由此,在安装状态中无线接口装置2-1不会从PDA·2-7等突出,即使在PDA·2-7等中也不会在设计方面有损于外观。
但是,由于芯片天线2-2由电感成分和电容成分构成,所以非常容易受周围环境的影响。即,当无线接口装置2-1出厂的时候,与发送信号的线路的阻抗匹配的芯片天线2-2的阻抗,由于PC或PDA2-7的金属框体的影响而变化,存在着放射特性劣化的情况。为了排除该金属框体的影响,只要在离开PC或PDA·2-7的地方设置天线即可,但是,偏离与原来的使用缩短率大的芯片天线2-2并安装在无线接口装置2-1中的目的。
因此,在本发明的实施方式的无线接口装置2-1中,设置有图13所示的阻抗调整电路。
该阻抗调整电路,在可变电容二极管2-3及电容器2-5的并列连接的一方上连接有隔直流电容器2-6,另一方连接有线圈2-4。并且,线圈2-4的另一端接地。而且,连接有可变电容二极管2-3及电容器2-5的连接点R和芯片天线2-2。
在由数据调制了的高频的载波后的发送信号(行波的RF信号)在阻抗不同的接点(接点R)反射时,行波受反射波的影响,在线路上生成合成了行波和反射波的波。这就是驻波,若将驻波的电压的最大值|Vmax|和最小值|Vmin|之比作为电压驻波比(VSWR),则无反射时VSWR成为1,该值越小反射也越少。在为芯片天线2-2等的小型天线时,连接点的VSWR将3以下左右作为基准。
未图示的控制部测定连接点R的VSWR,以使该比成为例如3以下左右的方式施加控制电压。可变电容二极管2-2具有电容根据施加的控制电压(逆方向电压)而变化的特性,由此调整线路的阻抗。在图14中表示反射功率和控制电压的关系。横轴为控制电压(V),纵轴为反射功率(VA)。
由此,本实施方式的无线接口装置2-1,由于上述控制部在无线接口装置2-1被安装在PDA·2-7等安装中的状态下,进行芯片天线2-2和发送信号的线路的阻抗调整,所以可以始终在发送功率最大附近发送信号。所以,不但可以防止放射特性的劣化,而且可以提高接收灵敏度。
另外,在将内置了芯片天线2-2的无线接口装置2-1插入PDA2-7(或PC)的无线接口装置2-1用插口中进行使用时,经由GND(grand)配线,将基于PDA·2-7的数字信号的高频电流输入到无线接口装置2-1。
其结果,有时由上述高频电流产生的噪声重叠于发送信号上,从芯片天线2-2放射含噪声成分(放射噪声)的发送波。
尤其是,若上述噪声的频率存在于载波频带内及其附近,则由于作为强的放射噪声而被放射,所以对使用同样的载波频带的其他无线设备的接收特性,带来坏影响。
但是,由于放射噪声的频率根据设备而不同,所以在接收侧难以去除该放射噪声。
因此,在本实施方式的无线接口装置2-1中,由调制波调制载波而产生发送信号,将从芯片天线2-2放射的高频电路、PDA·2-7(或PC)和进行发送数据及接收控制信号的接口电路的GND配线,经由仅对规定频带(包含卡使用的载波频带及其附近的频率范围)阻止通过的带阻滤波器19(或Band elimination滤波器)连接。
即,接口电路,经由插口的端子直接连接在PDA2-7的GND配线上。另一方面,高频电路的GND配线,经由带阻滤波器而连接于PDA·2-7的GND配线,不会作为噪声而被输入到PDA·2-7的电路及接口电路产生的载波频带及其附近范围的高频电流的高频电路的GND配线中,防止发生放射噪声。
进而,在无线接口装置2-1内的基板上,可以减少接口电路的GND配线和高频电路的GND配线的空间性耦合(电容耦合)。所以,不用在基板的上下分别制作,将这些GND配线间隔规定的距离并通过带阻滤波器而形成在同一基板面上,这样可以减少电容耦合,并可以进一步降低放射噪声。
根据本实施方式的无线接口装置2-1,如图15所示,高频电路的GND配线经由带阻滤波器而连接于无线接口装置的逻辑电路及PDA·2-7(或PC)的GND配线。由此,PDA·2-7的电路及无线接口装置2-1的逻辑电路(接口电路)产生的载波频带及其附近范围的高频电流,不会作为噪声而被输入到高频电路GND配线,可以防止发生放射噪声。
其次,参照图16及17,说明本发明的第2实施方式的无线接口装置2-10。
本实施方式的无线接口装置2-10,例如,使用于移动电话机等移动体通信用无线设备及特定小功率无线、微弱无线等的无线设备的无线接口装置。
该无线接口装置2-10,如图16及图17所示,具有:由树脂等绝缘性材料构成的基板2-8;设置于基板2-8的表面上并作为矩形的导体膜的接地部2-9;配置于基板2-8的一方的面上的装载部2-15;电感器部2-16;电容器部2-17;连接于设置在无线接口装置2-10的外部的高频电路(省略图示)的供电点P。而且,构成为:由装载部2-15及电容部2-16调整天线动作频率,以430MHz的中心频率放射电波。
装载部2-15,例如由导体图案2-12构成,该导体图案对由矾土等感应材料构成的长方体状的素材2-11的表面的纵向,形成为螺旋形状。
该导体图案2-12的两端,以与设置在基板2-8的表面上的矩形的设置导体2-13A、2-13B电连接的方式,而分别与设置于素材2-11的背面的连接电极2-14A、2-14B连接。并且,导体图案2-12,一端经由设置导体13B而与电感器部2-16及电容器部2-17电连接,另一端为开放端。
在此,装载部2-15间隔配置,以使作为距接地部2-9的端边9A的距离的L1例如成为10mm,装载部2-15的纵向长度L2,例如成为16mm。
而且,装载部2-15,由于物理长度比天线动作波长的1/4还短,所以成为装载部2-15的自谐振频率比天线动作频率的430MHz还高频的一侧。因此,在将无线接口装置2-10的天线动作频率作为基准来考虑时,由于不能说是自谐振,所以成为与以天线动作频率自谐振的螺旋形天线不同性质的天线。
电感器部2-16具有芯片电感器2-21,并采用以下构成:经由设置在基板2-8的表面上的作为线状导电性图案的L字图案2-22,而与设置导体13B连接,并且同样经由设置于基板2-8的表面上的作为线状导电性图案的接地部连接图案2-23,而与接地部2-9连接。
芯片电感器2-21的电感,被调整为:使基于装载部2-15和电感器部2-16的谐振频率,成为无线接口装置2-10的天线动作频率的430MHz。
而且,L字图案2-22形成为:端边22A与接地部2-9平行,长度L3为2.5mm。由此,与接地部2-9的端边9A平行的天线元件的物理长度L4为18.5mm。
电容部2-17具有芯片电容器2-31,并采用以下构成:经由设置在天线基板2-8的表面上的作为线状的导电性图案的设置导体连接图案2-32,而与设置导体13B连接,并且同样经由设置在基板2-8的表面上的作为线状的导电性图案的供电点连接图案2-33,而与供电点P连接。
芯片电容器2-31的电容被调整为与供电点P的阻抗能取得匹配。
图18及图19中表示,如此构成的无线接口装置2-10的频率400~450MHz的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:电压驻波比)的频率特性、和水平极化波及垂直极化波的放射图案。
如图18所示,该无线接口装置2-10频率为430MHz、VSWR为1.05、VSWR=2.5的频带宽度为14.90MHz。
通过使用本实施方式的无线接口装置2-10,可以实现所使用的频率的1/8波长以下的天线长度,可以大幅度提高缩短率。所以,也可以在作为PC的标准接口的USB(Universal Serial Bus)连接器中内置无线接口装置2-10。
图20(A)~(C)表示内置有本实施方式的无线接口装置2-10(图16)的USB连接器的形状。USB连接器2-40为对应于A系列插头的USB连接器。USB连接器2-40由PC连接部2-41和无线通信部2-42构成。
图20(A)为PC连接部2-41的正面图,图20(B)为USB连接器2-40的平面图,图20(C)为无线通信部2-42的背面图。USB连接器2-40的各部分的尺寸L5~L9可以设为,例如L5=7.5mm、L6=12.0mm、L7=30.0mm、L8=16.0mm、L9=10.0mm。
由于图16所示的无线接口装置2-10mm的尺寸为L1=10mm、L4=18.5mm,比图20所示的USB连接器2-40的无线通信部2-42形状充分小,所以可以在USB连接器2-40的无线通信部2-42中安装入无线接口装置2-10(图16)。
在上述的第1及第2实施方式的无线接口装置(1、10)中,如在各实施方式的说明中所述,设置有进行发送/接收电波用的天线。而且,在无线接口装置(1、10)中,除了天线以外,还设置有处理天线接收的信号用的发送/接收电路或,用于进行与PDA2-7或PC的数据交换的接口电路。如此通过在无线接口装置(1、10)中设置天线、发送/接收电路、接口电路,从而即使在PDA2-7等不安装或不追加特别的功能,只要把无线接口装置插入在PDA2-7等的插槽中,就可以进行无线通信。
尚且,在上述的第1及第2的实施方式中,分别说明了每个无线接口装置(1、10),但是,并不限定于此,还可以组合两者。例如,通过将参照图16及图17而说明的天线结构适用于图13的芯片天线2-2,从而也可以构成无线接口装置。
(实施形态3)
参照图21~23,说明本发明的实施形态3。
以下,参照附图说明本发明的一实施方式的无线传感器系统。图21为表示同实施方式的构成例的框图。在该图中,无限传感器3-1设置于多个地点,并具有:将测定出的测定值与识别号码一起作为测定数据而由无线发送的无线发送/接收部3-2;将对应于温度、湿度、音量、各种气体浓度等环境信息的物理量作为测定值,进行测定的传感器装置3-3;存储传感器装置3-3的种类、物理特性、初始值偏差、物理特性的补正信息等变换信息及无线传感器的识别号码的存储部3-4。在此,若使传感器装置3-3作为测定值利用作为物理量的电阻值(例如,热敏电阻)来进行温度测定,则传感器装置3-3将作为环境信息的温度变化,在传感器的温度特性中从对应该温度变化的电阻值,运算作为环境信息的温度。
因此,传感器装置3-3的种类成为电阻值,物理特性为表示温度和电阻值的关系的一般式(表示电阻值和温度的关系的查阅表也可以,此时读取对应于电阻值的温度),初始值偏差为例如在25℃下与上述一般式的偏差(偏移),物理特性的补正信息为在该一般式中所求得的相对于规定温度数值的补正系数(变化直线的斜率的偏移,或变化曲线的曲率的偏移等)。
另外,在传感器和传感器装置3-3的安装工序不同的时候等,也包含构成传感器装置的传感器外围电路的校正值。由此,可以分别管理安装工序中的传感器和传感器装置3-3,可以进行有效的安装管理。
此外,在存储部3-4中,按照每个经时期间(例如,6个月、1年、...)作为系数信息存储相对于由传感器装置3-3测定的物理量的时效(物理特性的时效)的校正系数。该校正系数,根据老化(ageing)等的评价方法,从同样的多个传感器的评价结果,通过统计处理预想并求出传感器的时效。
基站3-5,接收无线传感器3-1通过无线发送的测定值等的数据,经由网络3-6发送到进行环境信息的收集及分析的数据收集终端3-7。在此,网络3-6为由专用信息通信线路、公众信息通信线路及互联网等构成的信息通信网。数据收集终端3-7具有:根据变换信息,进行将测定值变换为环境信息的数值的运算的变换部3-8;对应于识别号码,存储各无线传感器3-1中的传感器装置3-3的变换信息及校正系数的变换信息存储部3-9;按照每个识别号码,存储各无线传感器3-1的环境信息的数值及该无线传感器3-1的设置场所(测定地点)的数据存储部3-10。
其次,参照图22,进行图21的传感器装置3-3的说明。图22为表示图21的传感器装置3-3的一例的温度传感器的框图。在该图22中,由于振荡器3a根据热敏电阻3b的电阻值来决定振荡频率,故随着热敏电阻3b的电阻值根据温度变化而变化,振荡频率对应于温度变化。计数器3c,计数由振荡器3a激振的脉冲,按照每个规定的期间(例如,30分钟)将计数值输出到无线发送/接受部3-2,并且将计数值复位为「0」后,在规定的期间内计数新的计数值。即,传感器装置3-3将作为环境信息的温度,作为表示热敏电阻3b(例如,NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻等)的电阻值(物理量)的规定期间的脉冲的计数值(表示振荡频率)进行测定,并将该测定值的计数值输出到无线发送/接收部3-2。该振荡器3a使用对电压变动及温度变动稳定的维恩电桥电路。由此,即使对于电源的电压变动,根据振荡频率也可以获得随着温度变化的热敏电阻3b的电阻值的变动,可进行稳定的温度测定。
其次,参照图21,进行作为一实施方式的无线传感器系统的动作例的说明。
<无线传感器3-1向数据收集终端3-7的注册处理>
利用图23说明无线传感器系统中的无线传感器3-1向数据收集终端3-7的注册处理的一例。图23为表示通过无线传感器3-1和数据收据终端3-7的经由基站3-5及网络3-6的各数据的发送/接收的顺序图。在以下的说明中,将图22的温度传感器使用于传感器装置3-3。
在进行无线传感器3-1的注册处理时,在无线传感器3-1的无线发送/接收部3-2中指示注册处理的动作,例如,通过按压注册处理的开始按钮,从而无线发送/接收3-2开始向无线传感器3-1的数据收集终端3-7的注册处理的动作。
无线发送/接收部3-2根据预先设定在存储部3-4中的地址,将包括无线传感器3-1的地址及识别号码的注册请求信号发送到规定的数据收集终端3-7(步骤S1)。数据收集终端3-7,若判定接收到的信号为注册请求信号,则判定所包含的识别号码是否在信号数据存储部3-10中预先被设定为能够注册。并且,在为能够注册的识别号码时,数据收集终端3-7将表示继续注册处理的认证确认信号,通过与识别号码一起输入的地址发送到无线传感器3-1。另一方面,在不是能够注册的识别号码时,数据收集终端3-7将表示中止注册处理的认证确认信号发送到无线传感器3-1,中止注册处理(步骤S2)。
其次,无线发送/接收部3-2,若接收表示继续注册处理的认证确认信号,则读取存储在存储部3-4中的变换信息及校正系数,将读出的变换信息及校正信息,与无线传感器3-1的识别号码一起发送到数据收集终端3-7(步骤S3)。在此,被发送的变换信息是在图22的温度传感器(传感器装置3-3)输出的规定期间内的计数值(振荡频率)和电阻值的关系式、电阻值(物理量)和温度的一般式、在25℃条件下与该一般式的偏差、在一般式中求出的规定的温度的补正系数。校正系数是在每个经时期间(例如,6个月、1年、...)内在传感器装置3-3中测出的相对于物理量的时效的校正系数。
而且,数据收集终端3-7将接收到的变换信息及校正信息,对应于同时接收的识别号码后存储在变换信息存储部3-9中(步骤S4)。
接着,数据收集终端3-7从变换信息存储部3-9中,读取对应于注册的无线传感器3-1的识别号码的变换信息及校正信息,附加确认请求,作为变换信息确认信号发送到无线传感器3-1(步骤S5)。并且,无线传感器3-1,若接收到上述变换信息确认信号,就从存储部3-4读取变换信息及校正情报,比较该读取的变换信息及校正信息、和附加于变换信息确认信号上的变换信息及校正信息,进行是否相同的判定,如果检测为相同,则将表示相同的确认信号发送到数据收集装置7,另一方面,若不相同则将处理返回到步骤3(步骤S6)。接下来,数据收集终端3-7,若从无线传感器3-1接收表示相同的确认信号,则检测变换信息及校正信息正常地存储于变换信息存储部3-9中,判定为各信息被正常注册,并确定注册(步骤S7)。
<环境信息的测定处理>
接着,参照图21及图22,说明一实施方式的无线传感器系统中的环境信息的测定处理的动作例。
无线传感器3-1按照每个规定期间,例如每30分钟,将由计数器3c输出的计数值(测定值)附加识别号码,作为测定数据由无线发送/接收部3-2发送到数据收集终端3-7。
接下来,数据收集终端3-7,若接收上述测定数据,就进行识别号码是否存储于变换信息存储部3-9中的判定。并且,数据收集终端3-7,若在变换信息存储部7中检测出识别号码,则由变换部3-8,读取对应于该识别号码的变换信息及校正信息。
然后,交换部3-8,基于已读出的变换信息,例如,在为温度时,从计数值(即振荡频率)和电阻值的关系式来求取热敏电阻3b的电阻值。并且,变换部3-8,判定是否超过进行校正信息的校正的经时期间,在没有超过时,将该电阻值直接作为数值,在超过时,将校正系数乘以上述电阻值,将乘法运算结果作为新的电阻值。接着,变换部3-8,在表示变换信息的电阻值和温度关系的一般式中,作为补正值包含初始值偏差的值,进行求取温度的运算。并且,变换部3-8,将按每个规定的温度设定的补正系数,乘以从一般式得出的温度的数值,进行求取作为最终环境信息的温度的运算,将该运算结果作为测定地点的温度,使其与识别号码对应,与测定日期及时间的数据一起存储到数据存储部3-10中。
而且,交换部3-8,在为温度时,利用表示计数值和温度关系的一般式,直接从计数值求取温度也可以,此时,判定是否超过进行校正信息的校正的经时期间,在没有超过时,将该温度直接作为数值,在超过时,将校正系数乘以上述温度,并将乘法运算结果作为新的温度。
而且,无线传感器3-1,在发送测定数据时,测定供给驱动功率的电池的输出电压,添附在该测定数据上发送也可以。由此,数据收集终端3-7,判定该输出电压的数值是否为比已设定的阈值低的数值,在判定为是超过阈值的数值的时候继续进行处理,在判定为是比阈值低的数值的时候,在显示部等上显示指示交换电池的信息。
作为其他的实施方式,在上述无线传感器3-1中,还可以将无线发送/接收部3-2作为只进行无线发送的无线发送部2B。此时,在注册处理的时刻,若将包括无线传感器3-1的地址及识别号码的注册请求信号,通过与一实施方式同样的处理,发送到数据收集终端3-7,则数据收集装置7就进行基于识别号码的认证·注册的处理。由此,没有必要设置接收功能,所以可以制作更小型的低消耗功率的无线传感器。对于其他的动作,与一实施方式同样。
尚且,将用于实现图21的数据处理终端7的功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中,通过使计算机系统读入记录于该记录介质中的程序并执行,从而进行环境信息的收集也可以。而且,这里所说的「计算机系统」包括OS或外围设备等硬件。并且,「计算机系统」还包含具有主页提供环境(或显示环境)的3W系统。而且,所谓的「计算机可读取的记录介质」是指,软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等的可移动式介质,内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且,所谓「计算机可读取的记录介质」还包含,如通过互联网等网络或电话线路等通信线路发送程序时的服务器或成为顾客的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样的,将程序保持一定时间的介质。
而且,上述程序通过传输介质,或传输介质中的传输波,将该程序从存储在存储装置等中的计算机系统传输到其他的计算机系统也可以。在此,传输程序的「传输介质」为,如互联网等网络(通信网)或电话线路等的通信电路(通信线)那样,具有传输信息的功能的介质。并且,上述程序也可以用于实现上述功能的计算机系统。而且,以与已经存储在计算机系统中的程序组合可以实现上述功能的形式、所谓差分文件(差分程序)也可以。
以上,参照附图说明了本发明的实施方式,但是,关于具体的构成并不限定于这些实施方式,在不脱离本发明的要点的范围内可以进行设计变更等。
(产业上的可利用性)
不仅是存储器,还可以在对应于PCMCIA(Personal Computer MemoryCard International Association)规格的IC卡等的、尺寸被限制的基板上及装置内安装天线。

Claims (20)

1.一种无线模块,其在模块主体内具备具有无线通信功能的天线,其中,
上述天线以可装进主体内的缩短率的天线长度形成。
2.一种无线温度传感器,其密封于传感器主体的容器中,并设有将测定的测定数据通过天线发送的无线功能,其中,
上述天线以可装进上述容器内的缩短率的天线长度形成,并收纳于上述容器内。
3.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,进一步设置调整上述天线和供给发送信号的信号线路的阻抗的匹配电路。
4.根据权利要求3所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线和包括上述匹配电路的电路形成于同一基板上,上述天线安装于没有配设该基板的接地线的区域上。
5.根据权利要求4所述的无线温度传感器,其特征在于,在上述容器内,从粘贴于测定对象上的粘贴面隔开规定的距离,设置上述基板。
6.根据权利要求4或5所述的无线温度传感器,其特征在于,在上述基板中,通过阻止利用于通信的载波频带信号的滤波器,将高频电路的接地点连接在逻辑电路的接地点上。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的无线温度传感器,其特征在于,上述容器形成为大约500日元硬币的大小。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的无线温度传感器,其特征在于,上述容器形成为直径9mm~27mm、厚度5mm~10mm的硬币型。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线的天线长度为所使用的频率的电波波长的1/8以下。
10.根据权利要求9所述的无线温度传感器,其特征在于,上述所使用的频率为300MHz~960MHz。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的无线温度传感器,其特征在于,上述天线包括:
天线基板;
导体膜,其设置于上述天线基板上的一部分上;
供电点,其设置于上述天线的基板上;
装载部,其设置于上述天线基板上,由形成在由感应材料构成的素材的纵向上的线状导体图案构成;
电感器部,其连接上述导体图案的一端和上述导体膜;
供电点,其供电给上述导体图案的一端和上述电感器部的连接点,
配置为:上述装载部的纵向与上述导体膜的端边平行。
12.一种无线接口装置,其对应于存储器的接口,并且具备具有无线通信功能的天线,其中,
使用于载波频率的发送/接收的上述天线的天线长度,以包括在上述存储器的规格尺寸范围内的缩短率构成,上述天线设置于上述无线接口装置的内部。
13.根据权利要求12所述的无线接口装置,其特征在于,进一步设置调整上述天线和供给发送信号的信号线路的阻抗的调整电路。
14.根据权利要求12或13所述的无线接口装置,其特征在于,通过阻止利用于通信的载波频带信号的滤波器,将高频电路的接地点连接在逻辑电路的接地点上。
15.根据权利要求12所述的无线接口装置,其特征在于,上述天线包括:
基板;
导体膜,其设置于上述天线基板上的一部分上;
供电点,其设置于上述天线的基板上;
装载部,其设置于上述天线基板上,并由形成在感应材料构成的素材的纵向上的线状导体图案构成;
电感器部,其连接上述导体图案的一端和上述导体膜;
供电点,其供电给上述导体图案的一端和上述电感器部的连接点,
配置为上述装载部的纵向与上述导体膜的端边平行。
16.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,
上述无线温度传感器由无线传感器和数据收集终端构成,该无线传感器,设置于多个地点,由传感器装置取得对应于周围的环境信息的测定值并发送;该数据收集终端,设置于基站,接收来自该无线传感器的测定值,并根据该测定值运算环境信息,以收集上述地点的环境信息,
上述无线温度传感器具有:传感器,其将周围的环境信息作为基于传感器装置的物理特性的测定值输出;和无线发送部,其将由上述测定值和识别数据构成的测定数据通过无线发送,
上述数据收集终端具有:变换信息存储部,其按照每个上述无线传感器,存储用于将已注册的无线传感器的传感器装置的测定值变换为环境信息的变换信息;变换部,其从上述识别数据判定无线传感器,根据对应于该无线传感器的该物理特性及变换信息,进行将上述测定值变换为环境信息的运算。
17.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,上述无线温度传感器具有存储部,存储有上述传感器装置的物理特性及变换信息,在对上述数据收集终端的注册处理中,该无线终端将物理特性及变换信息发送到上述数据终端,该数据收集终端将物理特性及变换信息对应于无线传感器的识别号码并存储在变换信息存储部中。
18.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,上述变换信息包括物理特性的初期偏差和物理特性的补正信息。
19.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,相对于上述无线传感器所使用的传感器装置,作为统计求出的物理特性的时效数据而存储了校正系数,在注册时,将进行校正的周期和校正系数发送到上述数据收集终端。
20.根据权利要求2所述的无线温度传感器,其特征在于,上述无线传感器以一定周期测定供给驱动功率的电池的输出电压,若该输出电压为规定的电压值以下,则将请求交换电池的请求信号发送到上述数据收集终端。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106802196A (zh) * 2017-01-16 2017-06-06 中国计量大学 用于自动检定的电子体温计蜂鸣器声音检测装置及方法
CN109459151A (zh) * 2018-12-06 2019-03-12 南京信息工程大学 一种低温背景下海量温度点在线监测装置与方法
CN113959592A (zh) * 2021-10-21 2022-01-21 珠海黑石电气自动化科技有限公司 一种电气设备uhf rfid测温系统天线配置方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007156779A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Hitachi Ltd センサネットシステム、基地局及びセンシングデータの中継方法
JP5363143B2 (ja) 2009-03-02 2013-12-11 オリンパス株式会社 データ通信システム及び受信装置
JP5588210B2 (ja) * 2010-03-31 2014-09-10 株式会社メガチップス センサネットワークシステムおよび設定方法
CN103026487A (zh) * 2010-07-29 2013-04-03 株式会社村田制作所 高频模块及通信装置
CN102464020A (zh) * 2010-11-16 2012-05-23 江苏友邦精工实业有限公司 一种模块式车架纵梁
JP5973786B2 (ja) * 2012-05-25 2016-08-23 ナブテスコ株式会社 産業用ロボットの集中監視装置、集中監視プログラムおよびメンテナンスシステム
US9870690B2 (en) * 2013-10-08 2018-01-16 General Electric Company Methods and systems for a universal wireless platform for asset monitoring
WO2016108888A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Blue Spark Technologies, Inc. Body temperature logging patch
KR20180057271A (ko) * 2016-11-22 2018-05-30 크루셜텍 (주) 비접촉 센서를 포함하는 무선 데이터 송출 장치, 호스트 장치 및 정보 수집 시스템
JP6751062B2 (ja) 2017-09-13 2020-09-02 株式会社日立製作所 自動点検システムおよび自動点検方法
CN117397169A (zh) * 2021-05-26 2024-01-12 日清纺微电子有限公司 传感器接口电路以及传感器模块

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3788811T2 (de) * 1986-11-26 1994-04-28 Terumo Corp Elektronisches klinisches thermometer.
JP2000005136A (ja) * 1998-06-26 2000-01-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 温度測定装置およびインプラント
JP2000188506A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Tdk Corp アンテナ装置
JP2001060841A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Sony Corp アンテナ装置、そのインピーダンス整合回路の回路定数調整方法およびそれらを使用した携帯通信機
JP2002016418A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Sony Corp 電子機器
JP2003188626A (ja) * 2001-12-19 2003-07-04 Murata Mfg Co Ltd モジュール一体型アンテナ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106802196A (zh) * 2017-01-16 2017-06-06 中国计量大学 用于自动检定的电子体温计蜂鸣器声音检测装置及方法
CN106802196B (zh) * 2017-01-16 2023-07-18 中国计量大学 用于自动检定的电子体温计蜂鸣器声音检测装置及方法
CN109459151A (zh) * 2018-12-06 2019-03-12 南京信息工程大学 一种低温背景下海量温度点在线监测装置与方法
CN109459151B (zh) * 2018-12-06 2024-02-20 南京信息工程大学 一种低温背景下海量温度点在线监测装置与方法
CN113959592A (zh) * 2021-10-21 2022-01-21 珠海黑石电气自动化科技有限公司 一种电气设备uhf rfid测温系统天线配置方法

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