CN201805241U - 无线通信装置 - Google Patents

Abstract

一种无线通信装置，能够提高通用性。无线通信装置(1)包括：电源输入端子(3)，具有能够连接USB端子(81)的形状；电源电路(4)，调整经由电源输入端子(3)从外部供给的电源，生成预定电压的直流恒定电源；以及内部设备(5)，通过直流恒定电源动作。电源输入端子(3)具有能够连接USB端子(81)中的USB微型B端子(82)的凹形形状。电源输入端子(3)，在框体(11)上开口的开口部(11a)的部分，以能够观察到的方式具有电源输入端子(3)的连接口(3a)。

Description

无线通信装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有用于与外部电源连接的电源输入端子的无线通信装置。

背景技术

近几年，在河川水位及设施的监视、工厂内设备及仪器运转状况的掌握、各种厂房的监视、建筑物等的设施的管理、安保等各种领域，为了解决人手不足、削减人工费用等，普遍使用在设备等上安装无线通信装置(无线传感器终端)、利用无线通信装置进行监视的远程监视系统(例如，参照专利文献1)。

用于该监视系统的无线通信装置无需无线许可及布线，可方便地设置在各地方。并且，利用该无线通信装置的监视系统，通过广域无线能够带来大幅降低通信成本等各种经济效应，因此备受关注。

例如，专利文献1所记载的监视系统，在各地厂房的设备上设置测定该设备状态的传感器，将各传感器所测定的结果作为设备数据通过各无线通信装置(无线传感器模块)、进而经由无线传感器网络发送至远程管理站的无线数据采集器中，在此对数据统一进行远程监视。

在这种无线传感器网络系统中使用的无线通信装置包括以100V-240V交流电源为电源的装置、以内置于该装置中的多个干电池等直流电源为电源的装置。

专利文献1：日本特开2001-034333号公报(其图1)

上述专利文献1所记载的无线通信装置中所使用的家庭用电源，在日本国内使用100V或者200V交流电源，在海外使用100V至240V交流电源。因此，无线通信装置根据使用的国家及设置场所，样式会有所差异，伴随着这些差异，装置的类型变得多样起来。而且，将交流转换为直流的交流适配器的类型也很多。

当设置在没有电源的场所时、设置在没有人员的偏远场所时、设置在难以进行布线作业的场所时、以及无法从外部对无线通信装置进行供电时，无线通信装置一般用电池驱动。这时，电力消耗大的无线通信装置的电池容量很快会耗尽，因此必须频繁进行电池更换作业，需要人工进行所述作业。

如上所述，无线传感器网络系统所使用的无线通信装置，根据使用的场所和国家的不同其电源会有所差异，无线通信装置本身也有多种类型，因而存在通用性差的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种通用性高的无线通信装置。

为解决上述课题，技术方案1的无线通信装置，其特征在于，包括：电源输入端子，具有能够连接USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)端子的形状；电源电路，调整经由所述电源输入端子从外部供给的电源，生成预定电压的直流恒定电源；以及内部设备，通过所述直流恒定电源而动作。

根据上述结构，上述无线通信装置通过将USB端子与电源输入端子连接，通过经由电源输入端子从外部供给的直流恒定电源来使内部设备动作。如此，通过使用近几年广泛普及的串行总线规格的USB端子，提高了无线通信装置的通用性。其中，电源输入端子可以为凸形形状，也可以为凹形形状。

根据本实用新型能够提供一种通用性高的无线通信装置。

附图说明

图1为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的简要框图。

图2为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的基板的设置状态的简要透视图。

图3为本实用新型所涉及的无线通信装置中所内置的基板的俯视图。

图4为本实用新型所涉及的无线通信装置中所内置的基板的仰视图。

图5为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的框体上所设置的USB微型B连接器和交流适配器上所设置的USB微型B端子的连接的主要部分放大分解透视图。

图6为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的变形例的图，是表示与无线通信装置连接的交流适配器的透视图。

图7为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的其他变形例的图，是表示将无线通信装置用USB电缆连接到笔记本电脑时的状态的透视图。

具体实施方式

下面，参照图1至图5，对本实用新型所涉及的无线通信装置的实施方式进行说明。

其中，图1所示的无线通信装置1，按照其设置状态，前后左右的方向会发生改变，为便于说明，将配置有天线AT的一侧设为左侧，将配置有外部设备连接端子6的一侧设为右侧进行说明。

在说明无线通信装置1之前，先对使用该无线通信装置1的无线传感器网络系统进行说明。

(无线传感器网络的结构)

无线传感器网络为如下所述的系统：例如在河川水位及设施的监视、工厂内设备及仪器运转状况的掌握、商品监视、食品运输中的温度监视、各种厂房的监视、建筑物等的设施管理、安保等各种领域，在设备、仪器等上安装图1所示的外部设备7，将由该外部设备7检测的检测数据通过无线通信装置1发送至远程管理站的无线数据采集器(未图示)，统一进行远程监视。

(无线通信装置的结构)

如上所述，图1所示的无线通信装置1为将由外部设备7检测的检测数据无线发送至远程无线数据采集器上的无线终端机。无线通信装置1具有分别在后文中说明的框体11、天线AT、基板2(参照图2)、USB微型B(USB mini B)连接器3、电源电路4(参照图5)及内部设备5(参照图3)。该无线通信装置1将天线1设置为从框体11朝上方突出，具有用于在该框体11的外周面分别设置USB微型B连接器3及外部设备连接端子6的开口部11a、11b，并且内置有基板2。

(框体的结构)

如图2所示，上述框体11为用于容纳上述基板2且将上述天线AT设置成突出的状态的箱体，例如，外观形状形成为长方体。在框体11上，在左右侧内壁相邻设置有从下方支撑基板2的一对底座12、12。在基板2的上表面2a如后文所述配置有内部设备5，但在图2中省略记载。

(天线的结构)

上述天线AT的底端部通过未图示的天线电缆与基板2上的无线模块53(参照图3)的无线输出连接器54(参照图3)连接，上述天线AT被固定成从框体11的左侧侧面朝上方突出的状态。天线AT的整体长度，优选的是设为适合无线通信装置1中使用的无线波长(λ)的长度(例如，λ，λ/2，λ/4，……)。

(基板的结构)

上述基板2为用于将电源电路4(参照图4)及内部设备5(参照图3)电连接并将这些固定在上表面2a及下表面2b上的电路基板，例如由印刷布线基板构成。基板2被放置到左右底座12、12上，通过螺丝(未图示)固定在底座12、12上。

图3表示基板2的上表面2a。如图3所示，在基板2的左侧端部形成有例如用于安装天线AT及电线电缆(未图示)的缺口部2c。在基板2的上表面2a设置有无线部51、CPU52、无线模块53、无线输出连接器54及程序写入用的连接器21。可从该程序写入用的连接器21向CPU52内写入程序。

图4表示基板2的下表面2b。如图4所示，在基板2的下表面2b，例如在左端侧的靠近前方的位置设有复位开关SW，在左端侧的靠近后方的位置设有USB微型B连接器3，在靠近该USB微型B连接器3的中央部的位置设有电源电路4。

并且，在基板2的下表面2b，在中央部后端设有终端状态确认用的多个LED56，在靠近该LED56的前方的位置设有直流(DC)恒定电源输出IC41，在靠近该直流恒定电源输出IC41的前方的位置设有电源开关用的连接器42。

在基板2的下表面2b，在右端设有外部设备连接端子6，在靠近该外部设备连接端子6中央部的位置设有与其连接的RS232C/485驱动器55。

(USB微型B连接器的结构)

如图4所示，在USB微型B连接器3(电源输入端子)上，从框体11的外侧连接交流(AC)适配器8的USB插头81(USB端子)，USB微型B连接器3是被供给5-24V直流电源的连接器。在该USB微型B连接器3内配置有如下五个端子引脚：电源端子引脚31(VBUS)、差动对端子引脚32(D-)、差动对端子引脚33(D+)、控制信号端子引脚34(CBUS)和接地端子引脚35(GND)。该USB微型B连接器3为符合在计算机上连接外围设备的串行总线规格的通用的电源供给电连接器。

其中，该USB微型B连接器3中由电源输入用的电源端子引脚31及接地端子引脚35构成的一对接点与电源电路4连接。在USB微型B连接器3的多个接点中，除上述电源输入用电源端子引脚31及接地端子引脚35以外的差动对端子引脚32、差动对端子引脚33及控制信号端子引脚34，在本例中不与任何内部设备5连接。

如图5所示，作为上述电源输入端子的USB微型B连接器3，具有可插入(可连接)USB插头81中的USB微型B端子82的凹形形状。在USB微型B连接器3上设置有USB微型B连接器3的插入口3a(连接口)，并且能够从框体11上开口的开口部11a观察到该USB微型B连接器3的插入口3a(连接口)。作为电源输入端子的USB微型B连接器3被设置为，当与USB微型B端子82连接时，与交流适配器8连接而导通。在进行上述连接时，如图4所示，来自交流适配器8的5-24V直流电压连接到电源电路4，从而电源电路4作为直流恒定电源给各模块供电。其中，直流电压根据不同的交流适配器8会有所不同，电压的不同可通过电源电路4调整。

(电源电路的结构)

如图4所示，电源电路4是，对经由USB微型B连接器3的电源端子引脚31及接地端子引脚35从外部供给的电源进行调整，从而生成预定电压的直流恒定电源的电路，其设置在基板2的下表面2b上。

(内部设备的结构)

如图3所示，内部设备5是设置在框体11内的基板2上的通过直流恒定电源动作的电气设备。内部设备5是无线部51、CPU52、无线模块53、RS232C/485驱动器55(参照图4)及LED56。从无线部51通过无线输出连接器54、天线电缆(未图示)、天线AT，进行无线发送。

(LED的结构)

上述LED56是根据无线通信状态点亮而用于照明显示的动作显示器，由三个不同颜色的发光元件构成。三个LED56中的一个是能够通过亮灯显示来确认无线通信装置1的正常无线通信状态的电子元件；另外一个是能够通过亮灯显示来确认与外部设备7的正常通信状态的电子元件；剩下的一个是能够通过亮灯显示来确认电源的正常状态的电子元件。

图4所示的电源开关连接器42与固定在框体11上的外部电源开关(未图示)连接，该外部电源开关能够对无线通信装置1的电源的接通(ON)、断开(OFF)进行控制。

复位开关SW是通过按压操作来复位各模块的开关，其设置在基板2上。

(外部设备连接端子的结构)

如图1所示，外部设备连接端子6为用于连接外部设备7与无线通信装置1的基板2(参照图2)的端子，例如，由凹形端子构成。外部设备连接端子6配置在框体11的开口部11b内的基板2的端部，将外部设备7的连接插头7a插入其中以进行连接。外部设备连接端子6由例如将RS-232C、RS485、ADC、DIO等作为接口的数据终端装置构成。

(外部设备的结构)

外部设备7例如由远程监视中所使用的温度计、压力计、水位计等传感器类或序列发生器、功率计、IO单元等设备构成。该外部设备7与无线模块53内的CPU52通信。其中，在RS232C/485通信的情况下，外部设备7经由基板2下表面2b的RS232C/485驱动器55与CPU52通信。并且，在A/D转换、DIO的情况下，外部设备7直接输入到CPU52内部的A/D转换模块、DIO模块中。

(交流适配器的结构)

如图1所示，上述交流适配器8为如下所述的设备，例如将从插座(商用电源)获得的交流电通过内部的变压器(未图示)降压之后，通过AC/DC转换器80b进行整流，进而输出经稳定电路(未图示)稳定的直流电。该交流适配器8由以下部分构成：适配器主体80，具有输入端子80a，内置有AC/DC转换器80b；USB插头81，具有USB微型B端子82；和电缆80c，连接该USB插头81和适配器主体80。该交流适配器8为如下所述的电连接器：从交流电源生成5-24V直流电压(电压根据类型不同)，经由电缆80c及USB微型B端子82与无线通信装置1的USB微型B连接器3连接，从而向无线通信装置1及外部设备7供电。

若交流适配器8为通用交流适配器的话，则输入端子80a插入100V-240V交流电源的交流插座(未图示)以进行连接。另一方面，若交流适配器8不是通用交流适配器的话，则输入端子80a会不同。

AC/DC转换器80b为将100V-240V的交流电源转换为5-24V的直流电源的整流装置。另外，所输出的直流电源的电压为几V是根据规格及目的等而不同的。

如图5所示，凸形形状的USB插头81为具有通用USB微型B端子82的连接器。该USB微型B端子82为与上述无线通信装置1的USB微型B连接器3连接的端子，具有与该USB微型B连接器3对应地连接的各端子引脚。即，在USB微型B端子82上配置有如下五个端子引脚：与USB微型B连接器3的电源端子引脚31连接的电源端子引脚83；与USB微型B连接器3的差动对端子引脚32(D-)连接的差动对端子引脚84；与USB微型B连接器3的差动对端子引脚33(D+)连接的差动对端子引脚85；与USB微型B连接器3的控制信号端子引脚34连接的控制信号端子引脚86；以及与USB微型B连接器3的接地端子引脚35连接的接地端子引脚87。即，现有的交流适配器8的输出端子根据不同国家、不同制造商而不同，但是在本实施方式中为USB插头81。

(无线通信装置的作用)

接着，对本实用新型所涉及的无线通信装置1的作用进行说明。

如图1所示，在使用无线通信装置1的情况下，将由传感器等构成的外部设备7的连接插头7a与配置在框体11的右侧外侧面的外部设备连接端子6连接。

接着，将交流适配器8的输出侧的USB插头81(USB端子)插入到配置在框体11的左侧外侧面的USB微型B连接器3(电源输入端子)中以进行连接。

那么，如图5所示，USB微型B端子82的电源端子引脚83与USB微型B连接器3的电源端子引脚31连接。并且USB微型B端子82的接地端子引脚87与USB微型B连接器3的接地端子引脚35连接。

并且，如图1所示，将交流适配器8的输入侧的输入端子80a插入交流插座(未图示)。之后，若接通固定在框体11上的外部电源开关(未图示)的话，则无线通信装置1成为接通状态。

交流适配器8的输出，通过AC/DC转换器80b的恒压恒流控制，从交流电源生成5-24V的直流电，经由USB微型B端子82、USB微型B连接器3、电源电路4、CPU52、外部设备连接端子6向外部设备7供给直流恒定电源，并且还向无线部51供给直流恒定电源。由此，外部设备7及无线通信装置1成为接通状态，通过外部设备7检测数据。

例如，由外部设备7检测的温度、压力、水位等检测数据从该外部设备7经由外部设备连接端子6、RS232C/485驱动器55、CPU52、无线部51，进而通过天线AT被发送。所发送的检测数据经由无线传感器网络被发送至远程管理站的无线数据采集器中，在此统一进行远程监视。

交流适配器8通过内置AC/DC转换器80b，能在各个国家制作5-24V的电压，因此交流电压可以是任意伏。其结果，无线通信装置1通过连接电源端子引脚31和交流适配器8，能够与国家、使用场所无关地使用，因此能够提高通用性。

具有作为电源输入端子的USB微型B连接器3的无线通信装置1不仅能够输入USB固有的5V直流电，还能输入工业领域通用的24V直流电，因此，可以利用各种电源，能够提供抑制耗电的具有通用性的无线通信装置1。

此外，无线通信装置1没有内置电池等，因此能够相应地减少重量及部件数量而减轻装置整体的重量，并且还能够减小用于设置电池的空间，实现装置整体的小型化、简略化及低成本化。

并且，无线通信装置1没有内置电源，而是使用配置在该无线通信装置1外部的交流适配器8，由此能够避免电源发出的热及噪声，因此能够防止内部设备5受到热及噪声的影响。

(变形例)

然而，本实用新型不限于上述的实施方式，在其技术思想的范围内可以进行各种改造及变更，本实用新型涉及这些改造及变更而获得的装置，这是显而易见的。以下，对上述实施方式的变形例进行说明。其中，已说明的结构标以相同的标号，省略其说明。

图6为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的变形例的图，是表示与无线通信装置连接的交流适配器的透视图。

在上述实施方式中，如图1所示，对无线通信装置1和交流适配器8通过设置在无线通信装置1上的USB微型B连接器3和设置在交流适配器8上的USB微型B端子82进行连接的情况进行了说明，但是本实用新型不限于此。

例如，如图6所示，只要无线通信装置1和交流适配器8能够使用USB规格的USB插口30(电源输入端子)和USB插头88(USB端子)连接既可，其中哪一个为凸形形状的连接器或凹形形状的连接器均可，端子形状、大小等无特别的限定。

例如，也可在无线通信装置1一侧，将具有USB电源端子的USB插口30经由适当长度的电缆30a连接到基板2上。此时，在交流适配器8一侧，设置具有与USB插口30连接的USB端子的USB插头88。

如此设置，也能获得与上述的实施方式相同的作用效果，并且通过用电缆30a连接USB插口30和基板2之间，能够在从连接交流适配器8的交流插座(未图示)分离的位置设置无线通信装置1，因此能够进一步提高电源连接的通用性。

(其他变形例)

无线通信装置1还可以为通过USB电缆与个人电脑连接，并从个人电脑获得总线电源而被驱动的装置。即，也可以将个人电脑用作交流适配器。

图7为表示本实用新型所涉及的无线通信装置的其他变形例的图，是表示将无线通信装置用USB电缆连接到笔记本电脑时的状态的透视图。

无线通信装置1，如上所述，通过包括具有USB连接器40(电源输入端子)的USB电缆40a，不仅能连接到交流适配器8，还能连接到笔记本电脑等个人电脑的USB端子，此时能从个人电脑获得电力(USB总线电源)，因此还能够通过个人电脑驱动无线通信装置1。当然，无线通信装置1没必要必须具有USB电缆40a，这在图1等中能够明显看出。

Claims (5)

1.一种无线通信装置，其特征在于，包括：

电源输入端子，具有能够连接USB端子的形状；

电源电路，调整经由所述电源输入端子从外部供给的电源，生成预定电压的直流恒定电源；以及

内部设备，通过所述直流恒定电源而动作。

2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

所述电源输入端子具有能够连接所述USB端子中的USB微型B端子的形状。

3.如权利要求1或2所述的无线通信装置，其特征在于，

所述电源输入端子为凹形形状，具有所述电源输入端子的连接口，从框体上开口的开口部的部分能够观察到该电源输入端子的连接口。

4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

所述电源输入端子具有多个接点，其中包含电源输入用的一对接点，

在所述多个接点中，所述电源输入用的一对接点与所述电源电路连接，

在所述多个接点中，除所述电源输入用的一对接点之外的接点不与任何部件连接。

5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

所述电源为交流适配器，

该交流适配器具有与所述电源输入端子连接而供电的凸形形状的端子。 

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