ES2811089T3 - Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica - Google Patents

Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica Download PDF

Info

Publication number
ES2811089T3
ES2811089T3 ES15749036T ES15749036T ES2811089T3 ES 2811089 T3 ES2811089 T3 ES 2811089T3 ES 15749036 T ES15749036 T ES 15749036T ES 15749036 T ES15749036 T ES 15749036T ES 2811089 T3 ES2811089 T3 ES 2811089T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
distance radio
long
distance
circuit board
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15749036T
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Matsumoto
Shota Teramoto
Yukihiro Omoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2811089T3 publication Critical patent/ES2811089T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06—Indicating or recording devices
    • G01F15/061—Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063—Indicating or recording devices for remote indication using electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2233—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in consumption-meter devices, e.g. electricity, gas or water meters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Abstract

Un dispositivo de comunicación inalámbrica (200) que comprende: un conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer comunicaciones de larga distancia; un conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer comunicaciones de corta distancia; una placa de circuitos de radiofrecuencia (RF) (203) que está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) y al conductor de irradiación de radio de corta distancia (205); un estuche de resina (201) que aloja el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204), el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) y la placa de circuitos de RF (203); un soporte de radio de larga distancia (207) que soporta el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF (203); y un soporte de radio de corta distancia (208) que soporta el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF (203), caracterizado porque el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) está estructurado por el uso de una antena dipolo plegada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF (203), y el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) está estructurado por el uso de una antena lineal autosoportada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF (203), una distancia entre el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) soportada por el soporte de radio de larga distancia (207) y la placa de circuitos de RF (203) es más corta que una distancia entre el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) soportada por el soporte de radio de corta distancia (208) y la placa de circuitos de RF (203).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de medición de caudal que mide el caudal de un objetivo de medición, y un dispositivo de comunicación inalámbrica conectado al dispositivo de medición de caudal.
Antecedentes de la técnica
En un sistema automático de lectura de medidores que ha sido introducido en los últimos años, un dispositivo de medición de caudal instalado en un edificio tal como una casa mide la cantidad de uso de gas, electricidad, agua o similares, y los datos medidos son recopilados a través de una comunicación inalámbrica. Con un sistema automático de lectura de medidores de este tipo, existe la necesidad de una reducción en el tamaño del dispositivo de medición de caudal en vista de la facilidad de instalación y similares.
Es propuesto un dispositivo de medición de caudal (por ej., un medidor de gas) que incluye un dispositivo de comunicación inalámbrica (por ej., véase la PTL 1).
El dispositivo de comunicación inalámbrica desvelado en el documento PTL 1 incluye una antena plana montada en una placa. El dispositivo de comunicación inalámbrica transmite, por el uso de la antena plana, los valores medidos por un dispositivo de medición de caudal a una unidad maestra inalámbrica que está distanciada por varios metros a varias decenas de metros.
Otro tipo de sistema automático de lectura de medidores usa RFID (Identificación por Radiofrecuencia). Cuando un dispositivo de comunicación inalámbrica conectado a un dispositivo de medición de caudal y un terminal portátil están muy cerca, se produce una fuerza electromotriz inducida en el dispositivo de comunicación inalámbrica. La fuerza electromotriz inducida permite que el terminal portátil lea y escriba valores medidos e información de manejo hacia y desde el dispositivo de medición de caudal (por ej., véase el documento PTL 2).
Como fue descrito con anterioridad, como el sistema automático de lectura de medidores, es conocido el modo de comunicación en el que los valores medidos y la información de manejo son transmitidos a una unidad maestra inalámbrica que está distanciada por varios metros a varias decenas de metros, y el modo de comunicación en el que los valores medidos y la información de manejo son transmitidos a un terminal portátil dentro de una distancia corta por el uso de la fuerza electromotriz inducida. Sin embargo, no existe una solución técnica conocida para llevar a cabo un sistema que adapte ambos modos de comunicación.
El documento PTL 3 desvela una antena multirresonante de banda ancha que usa un acoplamiento capacitivo entre múltiples placas conductoras para aplicaciones de antena compacta. La antena comprende un parche principal que está conectado eléctricamente a un plano de tierra a través de un pasador de tierra que es perpendicular al plano de tierra. Un parche de alimentación está dispuesto entre el parche principal y el plano de tierra y está conectado eléctricamente a un transceptor por medio de un pasador de alimentación que es perpendicular al parche de alimentación. El pasador de alimentación se extiende a través de un orificio incluido en el plano de tierra.
El documento PTL 4 desvela un dispositivo semiconductor que tiene una antena y un circuito integrado. Una realización del dispositivo semiconductor puede incluir dos antenas, es decir, una antena para recibir energía y una antena para recibir una señal. Por ejemplo, en el caso de transmisión de energía, es usada una onda de radio con una frecuencia de 13,56 MHz y un campo magnético, y en el caso de transmitir una señal, es usada una onda de radio con una frecuencia de 950 MHz y un campo eléctrico. Al usar por separado antenas que dependen de las funciones, puede ser suministrada energía para la comunicación solo de corta distancia y una señal puede ser transmitida incluso de larga distancia.
El documento PTL 5 desvela un dispositivo inalámbrico para un dispositivo de medición de caudal. Cada uno de un primer conductor de irradiación y un segundo conductor de irradiación está conectado eléctricamente a una placa de circuitos por medio de un terminal de alimentación que es perpendicular a la placa de circuito. El primer y el segundo conductor de irradiación están dispuestos a la misma distancia con respecto a la placa de circuito.
Lista de citas
Bibliografía de patentes
PTL 1: Publicación de Patente Japonesa no Examinada Núm. H10-313212
PTL 2: Publicación de Patente Japonesa no Examinada Núm. 2003-323686
PTL 3: US 2003/0098812 A1
PTL 4: US 2008/0123383 A1
PTL 5: WO 2014/013731 A1
Sumario de la invención
La presente invención ha sido llevada a cabo para resolver el problema descrito con anterioridad, y proporciona un dispositivo de comunicación inalámbrica definido en la reivindicación 1 que puede soportar tanto la comunicación inalámbrica de larga distancia como la comunicación inalámbrica de corta distancia.
Un dispositivo de detección de caudal de la presente invención incluye: un dispositivo de comunicación inalámbrica de acuerdo con la invención, una carcasa de metal que está fabricada con un material conductor de electricidad y que aloja un sensor que detecta una caudal de un objetivo de medición; en el que un estuche de resina del dispositivo inalámbrico de acuerdo con la invención está dispuesto en la carcasa de metal.
Además, el dispositivo de comunicación inalámbrica de la presente invención incluye: un conductor de irradiación de radio de larga distancia que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de larga distancia; un conductor de irradiación de radio de corta distancia que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de corta distancia; una placa de circuitos de radiofrecuencia (RF) que está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia y al conductor de irradiación de radio de corta distancia; un estuche de resina que aloja el conductor de irradiación de radio de larga distancia, el conductor de irradiación de radio de corta distancia y la placa de circuitos de RF; un soporte de radio de larga distancia que soporta el conductor de irradiación de radio de larga distancia y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF; y un soporte de radio de corta distancia que soporta el conductor de irradiación de radio de corta distancia y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF. El conductor de irradiación de radio de larga distancia está estructurado por el uso de una antena dipolo plegada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF, y el conductor de irradiación de radio de corta distancia está estructurado por el uso de una antena lineal autosoportada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF. La distancia entre el conductor de irradiación de radio de larga distancia soportado por el soporte de radio de larga distancia y la placa de circuitos de RF es más corta que la distancia entre el conductor de irradiación de radio de corta distancia soportado por el soporte de radio de corta distancia y la placa de circuitos de RF.
Esta estructura puede implementar un dispositivo de comunicación inalámbrica y un dispositivo de medición de caudal que no perjudique el rendimiento de comunicación de la comunicación inalámbrica a corta y larga distancia.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista delantera que muestra la estructura de un dispositivo de medición de caudal de acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 2 es una vista lateral que muestra la estructura del dispositivo de medición de caudal de acuerdo con la realización de ejemplo de la presente invención.
Descripción de la realización
A continuación, con referencia a los dibujos, será presentada una descripción específica de una realización de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 1 es una vista delantera que muestra la estructura del dispositivo de medición de caudal 100 de acuerdo con la realización de ejemplo. Además, la FIG. 2 es una vista lateral que muestra la estructura del dispositivo de medición de caudal 100.
El dispositivo de medición de caudal 100 mide un objetivo de medición que es uno de, por ejemplo, gas, agua corriente, electricidad y similares. El dispositivo de medición de caudal 100 está provisto con un dispositivo de comunicación inalámbrica 200 en su lado delantero.
La carcasa de metal 101 está conformada para tener una forma de paralelepípedo sustancialmente rectangular (que incluye una forma de paralelepípedo rectangular), y está fabricada con un material conductor de electricidad. El material conductor de electricidad puede ser, por ejemplo, un metal seleccionado de aluminio, acero inoxidable y similares, o resina conductora de electricidad.
El dispositivo de comunicación inalámbrica 200 está formado por el estuche de resina 201. El estuche de resina 201 aloja la placa controladora del medidor 202, la placa de circuitos de radiofrecuencia (RF) 203, el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205, el cable de conexión entre placas 206, el soporte de radio de larga distancia 207, el soporte de radio de corta distancia 208 y el cable de conexión de la placa de circuitos de RF 209.
El estuche de resina 201 está dispuesto en la pared delantera de la carcasa de metal 101, y está fabricada con un material no conductor de electricidad. El material no conductor de electricidad puede ser, por ejemplo, resina que tiene una característica de aislamiento eléctrico, que es seleccionada de polipropileno, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) y similares. El estuche de resina 201 está conformado en forma de paralelepípedo rectangular en la que una dimensión de espesor delantero-trasero es más pequeña que una dimensión superior-inferior y una dimensión derecha-izquierda.
La placa controladora del medidor 202 incluye un circuito integrado en el que está instalado un programa. El circuito integrado incluye un circuito generador de señal que genera señales para ser transmitidas, en función de las señales detectadas. Por medio del circuito integrado que funciona de acuerdo con el programa, el caudal de un objetivo de medición seleccionado entre gas, agua corriente y similares es adquirido en función del valor detectado. A este respecto, la presente invención no limita en particular un procedimiento para la obtención de un valor medido. Por ejemplo, cuando el objetivo de medición es gas, puede ser empleado cualquier procedimiento conocido seleccionado del esquema de diafragma, el esquema ultrasónico, y similares. Solo es requerido que un programa necesario para el cálculo del valor de medición basado en el procedimiento de medición empleado esté instalado en el circuito integrado.
La placa de circuitos de RF 203 tiene una estructura en la que un circuito de transmisión de radio de larga distancia, un circuito de recepción de radio de larga distancia, un circuito de transmisión de radio de corta distancia, un circuito de recepción de radio de corta distancia, un conductor de irradiación de radio de larga distancia 204, un conductor de irradiación de radio de corta distancia 205, un circuito de adaptación y el circuito integrado están montados en una placa. El circuito de transmisión de radio de larga distancia transmite datos a una unidad maestra inalámbrica a través de la comunicación inalámbrica. El circuito de recepción de radio de larga distancia procesa los datos recibidos desde la unidad maestra a través de la comunicación inalámbrica. El circuito de transmisión de radio de corta distancia transmite datos a un terminal portátil a través de la comunicación inalámbrica de corta distancia. El circuito de recepción de radio de corta distancia procesa los datos recibidos desde el terminal portátil por medio de comunicación inalámbrica de corta distancia.
El circuito de adaptación coincide con el circuito de transmisión de radio de larga distancia, el circuito de recepción de radio de larga distancia, el circuito de transmisión de radio de corta distancia y el circuito de recepción de radio de corta distancia entre sí. El circuito integrado está conectado de manera eléctrica al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205, e incluye un circuito de suministro de energía que suministra señales de alta frecuencia al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205.
La placa de circuitos de RF 203 y la placa controladora del medidor 202 están conectadas de manera eléctrica entre sí por el cable de conexión entre placas 206. Además, la placa de circuitos de RF 203 está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 a través del soporte de radio de larga distancia 207 que se extiende de manera perpendicular al plano de la placa. Además, la placa de circuitos de RF 203 está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 a través del soporte de radio de corta distancia 208 que se extiende de manera perpendicular al plano de la placa. El circuito integrado en la placa controladora del medidor 202 aplica potencial al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 de acuerdo con los datos medidos, para de ese modo provocar que se generen señales de alta frecuencia que representan los datos medidos.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 irradia señales de alta frecuencia moduladas por el circuito de transmisión de radio de larga distancia como ondas de radio, y recibe ondas de radio (señales de alta frecuencia) desde una fuente externa, y pasa las ondas de radio al circuito de recepción de radio de larga distancia que desmodula las ondas de radio. El conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 irradia señales de alta frecuencia moduladas por el circuito de transmisión de radio de corta distancia como ondas de radio, y recibe ondas de radio (señales de alta frecuencia) desde una fuente externa, y pasa las ondas de radio al circuito de recepción de radio de corta distancia que desmodula las ondas de radio.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 está conectado a la placa de circuitos de RF 203 a través del soporte de radio de larga distancia 207, y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 está conectado a la placa de circuitos de RF 203 a través del soporte de radio de corta distancia 208. Dado que el soporte de radio de larga distancia 207 está estructurado para ser más corto que el soporte de radio de corta distancia 208, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 está posicionado en el lado delantero (la posición está distanciada de la placa de circuitos de RF 203, y cerca de la superficie delantera del estuche de resina 201) con relación al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204. Esta estructura permite que el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 esté distanciado de la placa de circuitos de r F 203, y mantenga una distancia adecuada también del estuche de resina 201 y la carcasa de metal 101. Esto suprime cualquier influencia de objetos metálicos en el estuche de resina 201 y la carcasa de metal 101 en la comunicación. Por otro lado, dado que el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 está posicionado cerca de la superficie delantera del estuche de resina 201, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 puede establecer una excelente comunicación con el terminal portátil dentro de una distancia de varios centímetros.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 tiene la estructura de una antena dipolo plegada. El conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 tiene la estructura de una antena de bucle.
La placa de circuitos de RF 203 está conectada eléctricamente a la carcasa de metal 101 correspondiente a la tierra, a través del cable de conexión de la placa de circuitos de RF 209. De acuerdo con la presente realización de ejemplo, entre las porciones de la placa de circuitos de RF 203, la porción en la que la carcasa de metal 101 y la placa de circuitos de RF 203 están conectadas de manera eléctrica entre sí por el cable de conexión de la placa de circuitos de RF 209 y la porción en la que está conectado el soporte de radio de larga distancia 207 pueden estar posicionadas a una distancia mínima entre sí. Esto permite el uso completo de la carcasa de metal 101 como la tierra de antena, y el efecto de mejorar la característica de la antena puede ser exhibido por completo.
En la presente memoria, son discutidos los problemas para llevar a cabo la comunicación de corta distancia y la comunicación de larga distancia. Con el fin de llevar a cabo ambos modos de comunicación, es necesario montar dos circuitos de comunicación inalámbrica en el dispositivo de comunicación inalámbrica 200 montado en el dispositivo de medición de caudal 100, a saber, un circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia que transmite datos tales como valores medidos a una unidad maestra inalámbrica y un circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia que comunica la información necesaria con un terminal portátil.
Sin embargo, existen varios problemas a considerar al adaptar el dispositivo de comunicación inalámbrica 200 a la comunicación inalámbrica de larga distancia y a la comunicación inalámbrica de corta distancia.
Un problema es que, si bien el espacio para montar el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia y el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia es limitado, la placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia tiende a ocupar el espacio en una proporción mayor.
En la comunicación inalámbrica de corta distancia, una antena debe tener forma de bucle y el área de bucle debe ser tan grande como sea posible, de manera tal que se produzca una mayor fuerza electromotriz inducida. Además, esta antena debe estar equipada con un circuito de adaptación de alta frecuencia requerido para la coincidencia y un conector para conectarse a la placa principal a través de una línea de señal cableada. Por lo tanto, la placa en la que se monta el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia aumenta de tamaño en el área del circuito de adaptación y el área requerida para montar el conector. En consecuencia, una reducción en el área de instalación de la antena de radio de larga distancia es inevitable.
Otro problema es que, si bien el espacio para montar el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia y el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia es limitado, la placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia y la placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia no pueden ser integradas con facilidad en una placa.
En cuanto a una antena de comunicación inalámbrica de larga distancia que se comunica en una distancia de varios metros a varias decenas de metros habilitada por bandas de frecuencia que incluyen una banda de 169 MHz, una banda de 400 MHz y una banda de 800 MHz, el rendimiento de la comunicación se vuelve escaso cuando la placa en la cual está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia, o existe un dispositivo de medición de caudal de metal 100 cerca. En consecuencia, la antena debe estar dispuesta a una distancia máxima posible desde el dispositivo de medición de caudal 100 y la placa en la cual está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia (la placa de circuitos de RF 203). En el documento PTL 1, la placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia es proporcionada en una posición cerca del dispositivo de medición de caudal. La antena de comunicación inalámbrica de larga distancia está colocada de manera perpendicular a la placa y se pliega hacia el lado interno del estuche del dispositivo de comunicación inalámbrica donde está alojada la placa.
Por otro lado, una antena de comunicación de corta distancia que es llevada a cabo por medio de NFC (Comunicación de Campo Cercano) y se comunica dentro de una distancia de varios centímetros, normalmente está formada en la superficie de la placa.
En este caso, cuando se pretende integrar la placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia y la placa en la que se encuentra el circuito de comunicación inalámbrica de corta distancia en una placa, la antena de comunicación de corta distancia está formada en la superficie del placa en la que está montado el circuito de comunicación inalámbrica de larga distancia y que está posicionado cerca del dispositivo de medición de caudal 100. Sin embargo, en esta estructura, la antena de comunicación de corta distancia está cubierta en la porción profunda del estuche del dispositivo de comunicación inalámbrica 200, y, por lo tanto, la antena de comunicación de corta distancia y el terminal portátil no se pueden acercar por una distancia de varios centímetros.
Además, cuando el uso previsto del dispositivo de medición de caudal 100 es uno de un medidor de gas, un medidor de agua y un medidor de electricidad, el aumento del tamaño del estuche del dispositivo de comunicación inalámbrica 200 es limitado. En este caso, puede ser usada una antena monopolo A/4 (A = 1 longitud de onda) con capacidad de ser de tamaño reducido.
A una frecuencia de 169 MHz, A/4 del conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 mide aproximadamente 45 cm. Por otro lado, el estuche de resina 201 mide aproximadamente 10 cm x 20 cm. Cuando se ha de implementar un conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 con una dimensión de A/4 en el estuche, la antena debe ser estirada por completo en el estuche.
Por el contrario, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 establece la comunicación inalámbrica dentro de una distancia de varios centímetros por el uso de una frecuencia de 13,65 MHz basada, por ejemplo, en los estándares de NFC (Comunicación de Campo Cercano). El circuito de radio de corta distancia por lo general está en un estado no conductor, y la antena necesita excitar la corriente para generar la fuerza electromotriz inducida. En consecuencia, la antena debe ser de gran tamaño en cierta medida. Normalmente, la antena debe medir aproximadamente 7 cm x 4 cm. El conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 normalmente está formado en la placa. En este caso, como fue descrito con anterioridad, surge el problema de un aumento en el área de la placa debido a la necesidad de montar al menos el circuito de adaptación de la antena y el conector entre placas en la placa.
Con el fin de resolver el problema, en la presente realización de ejemplo, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 es implementado por medio de una antena lineal autosoportada. Por lo tanto, se puede prescindir de un conector dedicado a la señal de la placa que de manera convencional debe ser proporcionado en la placa. Además, el montaje del circuito de adaptación de la antena en la placa principal también reduce el área por el área del circuito de adaptación.
Además, el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 están dispuestos por sus respectivos soportes a diferentes alturas con referencia a la placa de circuitos de RF 203. Esto permite que cada uno de los elementos de antena del conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 forme una forma de bucle para ser dispuestos con un área de bucle máxima. Además, en comparación con el caso en el que la antena es formada en la placa, la antena puede ser implementada a costos extremadamente bajos.
Cabe mencionar que, en la presente realización de ejemplo, los conductores de irradiación de antena lineal son empleados como el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205. Sin embargo, la presente invención no está limitada a los mismos, y cada conductor de irradiación puede ser otros elementos conductores similares a placas. Los ejemplos de elementos conductores lineales incluyen una antena de bucle, una antena de línea sinuosa, y similares.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el soporte de radio de larga distancia 207 pueden ser estructurados de manera independiente uno del otro o pueden estar integrados entre sí. Cuando el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el soporte de radio de larga distancia 207 están estructurados de manera independiente uno del otro, pueden estar fabricados con un material idéntico o con materiales diferentes. De manera similar, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y el soporte de radio de corta distancia 208 pueden estar estructurados de manera independiente uno del otro o pueden estar integrados entre sí. Cuando el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y el soporte de radio de corta distancia 208 están estructurados de manera independiente uno del otro, pueden estar fabricados con un material idéntico o con materiales diferentes.
En la presente realización de ejemplo, los elementos conductores lineales son empleados como el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205. Sin embargo, como fue descrito con anterioridad, los conductores de irradiación pueden estar estructurados con otros elementos conductores. Por ejemplo, un elemento conductor plano seleccionado de una antena F invertida plana, una antena L invertida lineal, una antena dipolo plana y similares pueden ser empleadas como cada uno de los conductores de irradiación.
Cabe mencionar que la descripción anterior debe ser considerada simplemente ilustrativa, y es proporcionada con el propósito de mostrar el mejor modo de incorporar la presente invención a los expertos en la técnica. Los detalles de al menos una de la estructura y la función de la realización de ejemplo pueden ser cambiados sustancialmente sin apartarse del ámbito de la presente invención como es definido en las reivindicaciones adjuntas.
Además, si bien ha sido descrito que el dispositivo de comunicación inalámbrica 200 está montado integralmente en el dispositivo de medición de caudal 100, la presente invención no está limitada a los mismos. Por ejemplo, el dispositivo de comunicación inalámbrica 200 puede estar estructurado de manera independiente del dispositivo de medición de caudal que incluye la carcasa de metal hecha de un material conductor de electricidad, y puede estar montado en el dispositivo de medición de caudal.
Como ha sido descrito con anterioridad, el dispositivo de medición de caudal 100 de acuerdo con la presente realización de ejemplo incluye: una carcasa de metal 101 que está fabricada con un material conductor de electricidad y aloja un sensor que detecta un caudal de un objetivo de medición; un conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de larga distancia; un conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de corta distancia; una placa de circuitos de RF 203 que está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205; un estuche de resina 201 que está dispuesto en la carcasa de metal 101 y aloja el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y la placa de circuitos de RF 203; un soporte de radio de larga distancia 207 que soporta el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF 203; y un soporte de radio de corta distancia 208 que soporta el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF 203.
Esta estructura hace posible asegurar tanto la distancia habilitada de comunicación inalámbrica de corta distancia como la distancia de comunicación de la antena de radio de larga distancia a bajo costo.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 está estructurado por el uso de una antena dipolo plegada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF 203. El conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 está estructurado por el uso de una antena lineal autosoportada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF 203.
En esta estructura, dado que el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 es implementado por medio de una antena dipolo plegada, es obtenida la característica de ganancia de antena alta, y la antena puede ser implementada por medio de un metal lineal. Esto reduce los costos en términos de material y fabricación, y también elimina la necesidad de proporcionar por separado un conector o un cable de conexión para conectar la antena y la placa entre sí. Además, dado que el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 es implementado por medio de una antena lineal autosoportada, la distancia entre el terminal portátil y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 puede ser acortada, y la antena puede ser implementada por medio de un metal lineal. Esto reduce los costos en términos de material y fabricación, y la antena es autosuficiente. Esto también elimina la necesidad de proporcionar por separado un conector o un cable de conexión para conectar la antena y la placa entre sí. En general, se puede obtener un alto rendimiento de antena de manera rentable.
La distancia entre el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 soportado por el soporte de radio de larga distancia 207 y la placa de circuitos de RF 203 es más corta que la distancia entre el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 soportado por el soporte de radio de corta distancia 208 y la placa de circuitos de RF 203.
En esta estructura, el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 está dispuesto para estar distanciado de la superficie delantera del estuche de resina 201 hasta cierto punto. En algunos casos, el dispositivo de medición de caudal 100, tal como un medidor de gas, está instalado en una caja de carcasa cuya puerta delantera está fabricada con metal para no estropear el aspecto de la casa. En este caso, cuando la puerta delantera de metal de la caja de carcasa está cerrada, la distancia entre la puerta delantera y el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 se acorta, lo que reduce el rendimiento de la comunicación inalámbrica de larga distancia. Con la estructura descrita con anterioridad, incluso si el dispositivo de medición de caudal 100 está instalado en una caja de carcasa cuya puerta delantera está fabricada con metal, puede ser evitada una reducción en el rendimiento de comunicación de la comunicación inalámbrica de larga distancia.
El conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 necesitan estar distanciados entre sí con el fin de evitar que el metal de los conductores de irradiación influya entre sí. Por otro lado, el límite superior del tamaño del dispositivo de comunicación inalámbrica 200 limita el espacio de montaje en el que la distancia está asegurada. De acuerdo con esto, el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 están instalados de manera tridimensional a diferentes alturas. Por lo tanto, en comparación con el caso en el que el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 están instalados a la misma altura, puede ser asegurada una cierta distancia entre los conductores de irradiación y sus respectivas áreas de bucle formadas por las formas de bucle en una vista delantera pueden ser maximizadas.
Las frecuencias de las ondas de señal de alta frecuencia para establecer la comunicación de larga distancia pueden estar en una banda de 169 MHz, y las frecuencias de las ondas de señal de alta frecuencia para establecer la comunicación de corta distancia pueden estar en una banda de 13,65 MHz.
En esta estructura, con el fin de obtener la mejor característica de antena a 169 MHz, la antena debe tener un cuarto de longitud de onda, es decir, su longitud debe ser de aproximadamente 45 cm. Una antena configurada para tener una longitud de un cuarto de longitud de onda tanto como sea posible por el uso de la técnica de la presente realización de ejemplo puede exhibir la mejor característica de antena. En los países europeos, la salida de transmisión de hasta 500 mW como la salida de antena puede ser lograda por el uso de la banda de 169 MHz. Por lo tanto, la distancia de propagación por radio de larga distancia puede ser maximizada.
Esta estructura también permite que la antena de comunicación de corta distancia esté dispuesta lo más cerca posible de la superficie interna del estuche del dispositivo de comunicación inalámbrica. En consecuencia, se puede llevar a cabo la comunicación dentro de una distancia de varios centímetros en la banda de 13,6 MHz.
Además, el dispositivo de comunicación inalámbrica 200 de acuerdo con la presente realización de ejemplo incluye: el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de larga distancia; el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer una comunicación de corta distancia; la placa de circuitos de RF 203 que está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y al conductor de irradiación de radio de corta distancia 205; el estuche de resina 201 que aloja el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204, el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y la placa de circuitos de RF 203; el soporte de radio de larga distancia 207 que soporta el conductor de irradiación de radio de larga distancia 204 y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF 203; y el soporte de radio de corta distancia 208 que soporta el conductor de irradiación de radio de corta distancia 205 y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF 203.
Esta estructura hace posible asegurar tanto la distancia habilitada de comunicación inalámbrica de corta distancia como la distancia de comunicación de la antena de radio de larga distancia a bajo costo.
Aplicabilidad industrial
Como ha sido descrito con anterioridad, la presente invención exhibe el efecto ventajoso de soportar la comunicación inalámbrica de corta distancia y la comunicación inalámbrica de larga distancia a pesar de un espacio de montaje limitado. Por lo tanto, la presente invención es útil como un dispositivo de medición de caudal que mide el caudal de un objetivo de medición, un dispositivo de comunicación inalámbrica conectado al dispositivo de medición de caudal y similares.
Marcas de referencia en los dibujos
100 dispositivo de medición de caudal
101 carcasa de metal
200 dispositivo de comunicación inalámbrica
201 estuche de resina
202 placa controladora del medidor
203 placa de circuitos de RF
204 conductor de irradiación de radio de larga distancia
205 conductor de irradiación de radio de corta distancia
206 cable de conexión entre placas
207 soporte de radio de larga distancia
208 soporte de radio de corta distancia
209 cable de conexión de la placa de circuitos de RF

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de comunicación inalámbrica (200) que comprende:
un conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer comunicaciones de larga distancia;
un conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) que irradia ondas de señal de alta frecuencia para establecer comunicaciones de corta distancia;
una placa de circuitos de radiofrecuencia (RF) (203) que está conectada eléctricamente al conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) y al conductor de irradiación de radio de corta distancia (205); un estuche de resina (201) que aloja el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204), el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) y la placa de circuitos de RF (203);
un soporte de radio de larga distancia (207) que soporta el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF (203); y
un soporte de radio de corta distancia (208) que soporta el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) y se extiende de manera perpendicular a la placa de circuitos de RF (203),
caracterizado porque
el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) está estructurado por el uso de una antena dipolo plegada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF (203), y
el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) está estructurado por el uso de una antena lineal autosoportada y sustancialmente en forma paralela a la placa de circuitos de RF (203),
una distancia entre el conductor de irradiación de radio de larga distancia (204) soportada por el soporte de radio de larga distancia (207) y la placa de circuitos de RF (203) es más corta que una distancia entre el conductor de irradiación de radio de corta distancia (205) soportada por el soporte de radio de corta distancia (208) y la placa de circuitos de RF (203).
2. El dispositivo de comunicación inalámbrica (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que
las frecuencias de las ondas de señal de alta frecuencia para establecer la comunicación de larga distancia están en una banda de 169 MHz, y
las frecuencias de las ondas de señal de alta frecuencia para establecer la comunicación de corta distancia están en una banda de 13,65 MHz.
3. Un dispositivo de medición de caudal (100) que comprende:
el dispositivo de comunicación inalámbrica (200) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2;
una carcasa de metal (101) que está fabricada con un material conductor de electricidad y que aloja un sensor que detecta el caudal de un objetivo de medición;
en el que el estuche de resina (201) está dispuesto sobre la carcasa de metal (101).
ES15749036T 2014-02-14 2015-02-05 Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica Active ES2811089T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014026147 2014-02-14
PCT/JP2015/000512 WO2015122157A1 (ja) 2014-02-14 2015-02-05 流量計測装置および無線通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2811089T3 true ES2811089T3 (es) 2021-03-10

Family

ID=53799909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15749036T Active ES2811089T3 (es) 2014-02-14 2015-02-05 Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3106842B1 (es)
JP (1) JP6439147B2 (es)
ES (1) ES2811089T3 (es)
WO (1) WO2015122157A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781530A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 杭州维昕科技有限公司 一种车位检测装置
JP6870982B2 (ja) * 2016-12-26 2021-05-12 東光東芝メーターシステムズ株式会社 電力量計用通信装置
US10194220B2 (en) * 2017-01-05 2019-01-29 Pulse Finland Oy Antenna apparatus that utilizes a utility line and methods of manufacturing and use
JP2020153666A (ja) * 2019-03-18 2020-09-24 アズビル金門株式会社 ガスメータ
WO2023284925A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-19 Kamstrup A/S A flow meter unit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6686886B2 (en) * 2001-05-29 2004-02-03 International Business Machines Corporation Integrated antenna for laptop applications
US6448932B1 (en) * 2001-09-04 2002-09-10 Centurion Wireless Technologies, Inc. Dual feed internal antenna
US6650294B2 (en) * 2001-11-26 2003-11-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Compact broadband antenna
JP4129369B2 (ja) * 2002-04-30 2008-08-06 株式会社エリート Ｒｆｉｄタグを利用した流量計の検針方法及び検針システム
WO2005091433A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Kamstrup A/S Consumption meter with integrated dual band antenna
US7889528B2 (en) * 2006-11-29 2011-02-15 Semiconductor Energy Laroratory Co., Ltd. Rectifier circuit, power supply circuit, and semiconductor device
US7612725B2 (en) * 2007-06-21 2009-11-03 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices with conductive bezels
US9160056B2 (en) * 2010-04-01 2015-10-13 Apple Inc. Multiband antennas formed from bezel bands with gaps
ES2758924T3 (es) * 2012-03-29 2020-05-07 Panasonic Corp Aparato de medición de volumen de flujo
EP2876821B1 (en) * 2012-07-18 2018-12-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015122157A1 (ja) 2015-08-20
JP6439147B2 (ja) 2018-12-19
EP3106842A4 (en) 2017-03-15
JPWO2015122157A1 (ja) 2017-03-30
EP3106842B1 (en) 2020-05-13
EP3106842A1 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2811089T3 (es) Dispositivo de medición de caudal y dispositivo de comunicación inalámbrica
US8803760B2 (en) Multi-part antenna having a circular polarization
CN104300201B (zh) 用于无线通信的天线元件
ES2644294T3 (es) Dispositivo inalámbrico
ES2716311T3 (es) Dispositivo inalámbrico
ES2758924T3 (es) Aparato de medición de volumen de flujo
US20160305807A1 (en) Consumption Meter Comprising A Foldable Printed Circuit Board Assembly
US20150249288A1 (en) Compound coupling to re-radiating antenna solution
US20160204501A1 (en) Closely coupled re-radiator compound loop antenna structure
KR102566812B1 (ko) 차량 일체형 안테나
KR20120009878A (ko) 방향 탐지용 안테나 하우징 및 방향 탐지용 안테나
WO2018043027A1 (ja) 無線通信装置
JP2005260567A (ja) 統合アンテナ
EP2863474A1 (en) Wireless device
ES2752799T3 (es) Antena
ES2785083T3 (es) Aparato de medición de cantidad de flujo y dispositivo inalámbrico para uso en el aparato de medición de cantidad de flujo
WO2010023778A1 (ja) 無線装置とそれを備えた計測装置
US20190252769A1 (en) Wireless communication device
JP2009253788A (ja) 無線通信ユニット及びそれを備えた流量計
JP5149232B2 (ja) アンテナ装置
ES2770431T3 (es) Disposición para la radiotransmisión de datos de consumo y/o de estado
KR20130045031A (ko) 금속 배터리 커버를 가지는 단말기의 안테나
WO2015175724A1 (en) Compound coupling to re-radiating antenna solution
WO2011020938A2 (es) Antena directiva para dispositivos portátiles
WO2015038038A1 (en) Portable antenna device