JP2004326309A - 無線送受信装置および情報収集システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線送受信装置にセンサを設けその検出結果を送出させる。
【解決手段】無線送受信装置１０は、受信信号から電力を生成する電力生成部１４と、受信信号に対する応答としての送信信号を送信するために少なくとも変調を行う変復調処理部１６と、所定の物理量を検出するセンサ２４と、を備え、変復調処理部１６は、センサ２４による検出結果を送信信号によって送信するための変調処理を実行する。かかる無線送受信装置１０および情報収集システム１００は、センサに対し検出結果の取得あるいは電力供給のための有線接続配線を構築するのが困難な状況において、特に有効である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線送受信装置およびそれを用いた情報収集システムに関し、特に無線電力波によって電源電力の供給を受ける装置およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、非接触ＩＣカードやＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）装置等の比較的小型の無線送受信装置には、無線電力波によって電源エネルギの供給を受けるものがある（例えば特許文献１）。電源電池を内蔵するタイプでは電池寿命（すなわち電池の容量や交換時期等）に留意する必要があるが、電力波を用いる装置の場合は、電力波を供給した任意の時点のみに応答させることができるので省エネルギの面で有利であり、また電池交換作業の手間を減らすことができるという利点がある。
【０００３】
さらに、この種の無線送受信装置には、所定の情報を保持する記憶部が設けられ、応答時に、保持された情報を載せた信号を送信するものがある（例えば特許文献１）。ここで、図５を参照して従来の無線送受信装置について説明する。図５は、従来の無線送受信装置５０の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
図５に示すように、無線送受信装置５０は、ＲＦ送受信部１２、電力生成部１４、変復調処理部３６、および記憶部１８を備える。このうち、ＲＦ送受信部１２は、例えば、送信系回路および受信系回路を含み、送受信する信号に対し、ＲＦ帯において、増幅やフィルタリング等の処理を施すものである。外部の通信装置（図示せず）から受け取った信号（受信された信号）は、ＲＦ送受信部１２を経由して変復調処理部３６に入力され、ここで、少なくとも復調処理（例えば周波数復調処理）が施される。一方、受信された信号の一部は、ＲＦ送受信部１２から電力生成部１４に入力され、ここで、受信された信号（電力波）から電力が生成される。ここで生成された電力は、ＲＦ送受信部１２や変復調処理部３６の電源電力として用いられる。
【０００５】
変復調処理部３６は、ＲＦ送受信部１２から受信された信号を受け取ると、その応答信号を送信するための処理を実行する。具体的には、記憶部１８に保持された情報（例えば無線送受信装置５０のＩＤ等）を取得し、これに変調処理（例えば周波数変調処理等）を施す。変復調処理部３６から出力された応答信号（送信信号）は、ＲＦ送受信部１２を経由して送信される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５７５６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、特許文献１に開示される無線送受信装置では、応答信号の送信によって伝達することができる情報は、記憶部に予め保持された情報に限られている。
【０００８】
本発明は、この種の無線送受信装置の備える情報伝達機能をより有効利用すべくなされたものであって、その目的は、無線送受信装置にセンサを設け（あるいは接続し）その検出結果またはそれに基づく情報を送出させることで、当該センサによる所定の物理量の検出結果ひいてはその可否判断結果を、より簡素な構成でより容易に収集することができるシステムを構築することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる無線送受信装置は、受信信号から電力を生成する電力生成部と、上記受信信号に対する応答としての送信信号を送信するために少なくとも変調を含む所定の処理を行う送信処理部と、所定の物理量を検出するセンサと、を備え、上記送信処理部は、上記センサによる検出結果またはその検出結果に基づく情報を上記送信信号によって送信するための変調処理を実行する。
【００１０】
また、上記本発明にかかる無線送受信装置では、上記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部と、上記検出結果を上記基準値と比較して当該検出結果の可否判断を行う判断部と、を備え、上記送信処理部は、上記判断部による判断結果を送信信号によって送信するための変調処理を実行するのが好適である。
【００１１】
また、本発明にかかる情報収集システムは、無線送受信装置に無線により所定の信号を送信し、その応答信号に含まれる情報を取得する情報収集装置と、上記情報収集装置から受信した信号の応答信号として所定の情報を示す信号を送信する無線送受信装置と、を含む情報収集システムであって、上記無線送受信装置は、上記情報収集装置から受信した信号から電力を生成する電力生成部と、上記応答信号を送信するために少なくとも変調を含む所定の処理を行う送信処理部と、所定の物理量を検出するセンサと、を備え、上記送信処理部は、上記センサによる検出結果またはその検出結果に基づく情報を上記送信信号によって送信するための変調処理を実行する。
【００１２】
また、上記本発明にかかる情報収集システムでは、上記無線送受信装置が上記センサによって計測を行う各計測地点に設置され、上記情報収集装置が移動体に設けられ、上記移動体が移動することにより、情報収集装置が各計測地点の無線送受信装置から情報を収集するのが好適である。
【００１３】
また、上記本発明にかかる情報収集システムでは、上記無線送受信装置は、計測地点の識別情報を記憶する識別情報記憶部を備え、上記送信処理部は、上記識別情報を送信信号に含めて送信するように上記変調処理を実行し、上記情報収集装置は、各計測地点について上記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部と、上記識別情報に基づいて上記検出結果をそれに対応する上記基準値と比較して当該検出結果の可否を判断する判断部と、を備えるのが好適である。
【００１４】
また、上記本発明にかかる情報収集システムでは、上記無線送受信装置は、上記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部を備え、上記送信処理部は、上記基準値を送信信号に含めて送信するように上記変調処理を実行し、上記情報収集装置は、上記無線送受信装置から取得した情報に含まれる上記検出結果と基準値とを比較して当該検出結果の可否を判断する判断部を備えるのが好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる無線送受信装置１０を含む情報収集システム１００の概略構成を示す図である。なお、本実施形態にかかる無線送受信装置１０は、図５に示した従来の無線送受信装置５０と同様の構成要素を有している。そこで、図１では、従来の無線送受信装置５０と同様の構成要素については、図５と同じ符号を付与している。
【００１６】
例えばＲＦ−ＩＤ装置あるいは非接触型のＩＣカードとして構成される無線送受信装置１０は、その応答相手となる情報収集装置（例えばＲＦ−ＩＤ用のリード・ライトシステム）２０から信号（無線信号）を受け取り、その応答として所定の情報を含む送信信号（無線信号）を送出する。かかる動作を行う無線送受信装置１０は、図１に示すように、アンテナ２２、ＲＦ送受信部１２、電力生成部１４、変復調処理部（送信処理部に相当）１６、記憶部１８、およびセンサ２４を備える。
【００１７】
このうち、ＲＦ送受信部１２は、例えば、送信系回路および受信系回路（いずれも図示せず）を含み、送受信する信号に対し、ＲＦ帯において、増幅やフィルタリング等の処理を施すものである。情報収集装置２０より受け取った信号（受信された信号）は、ＲＦ送受信部１２を経たのち変復調処理部１６に入力され、ここで、少なくとも復調処理（例えば周波数復調処理）が施される。
【００１８】
一方、受信された信号の一部は、ＲＦ送受信部１２から電力生成部１４に入力され、ここで、受信された信号から電力が生成される。ここで生成された電力は、ＲＦ送受信部１２や変復調処理部１６、センサ２４等の電源電力として用いられる。
【００１９】
変復調処理部１６は、ＲＦ送受信部１２から受信された信号を受け取ると、その応答信号を送信するための処理を実行する。具体的には、記憶部１８に保持された情報（例えば無線送受信装置１０の識別情報等）やセンサ２４における検出結果を示す情報を取得し、これに変調処理（例えば周波数変調処理等）を施す。変復調処理部１６から出力された応答信号（送信信号）は、ＲＦ送受信部１２を経由して送信される。
【００２０】
変復調処理部１６は、復調処理によって取得した情報（すなわち情報収集装置２０から受け取った信号に含まれる情報）に基づいて所定の処理動作を実行することができる。例えば、無線送受信装置１０にセンサ２４を複数（複数個あるいは複数種類）設けておき（あるいは接続しておき）、変復調処理部１６が、復調して取得した情報に基づいて、それら複数のセンサ２４の検出結果の中から応答信号に含めるものを選択したり、それらセンサ２４のうち電力を供給するものを選択したりするように、構成することができる。この際、変復調処理部１６は、記憶部１８に予め記憶された情報と復調によって取得した情報とを比較し、その比較結果に基づいて処理を実行するようにすることも可能である。また、特定の情報を取得した場合にはセンサ２４の検出結果を応答信号に含め、別の特定の情報を取得した場合には記憶部１８に保持される情報を応答信号に含めるように、変復調処理部１６を構成してもよい。さらに、変復調処理部１６は、復調によって取得した情報を記憶部１８に格納したり、記憶部１８に保持される情報を復調して取得した情報に更新したりすることも可能である。
【００２１】
そしてセンサ２４は、所定の物理量（例えば温度、歪み量、応力、超音波等）を検出するセンサ（例えば、温度センサや、歪みセンサ、応力センサ、超音波センサ等）として構成することができる。
【００２２】
情報収集装置２０は、無線送受信装置１０から受け取った検出結果を含む応答信号を復調し、当該検出結果を取得することができる。この検出結果に基づく情報処理（例えば解析処理等）は、情報収集装置２０で行ってもよいし、情報収集装置２０にはとりあえず検出結果を格納するのみとし（その場合、情報収集装置２０には検出結果を格納する記憶部が設けられる）、後で別の装置において検出結果に基づく情報処理を行うようにしてもよい。
【００２３】
なお、電力生成部１４を昇圧回路（いわゆるステップアップ回路）およびコンデンサを含むものとし、コンデンサに蓄積された電力を各部の電力として用いるようにしてもよい。
【００２４】
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、本実施形態にかかる無線送受信装置１０ａを含む情報収集システム１００ａの概略構成を示す図である。なお、本実施形態にかかる情報収集システム１００ａは、上記第一の実施形態にかかる情報収集システム１００と同様の構成要素を有している。そこで、図２では、図１と同様の構成要素について、同じ符号を付与し、以下では重複する説明を省略する。
【００２５】
本実施形態にかかる情報収集システム１００ａは、無線送受信装置１０ａにおいて検出結果の可否判断を行い、その判断結果を示す信号を、情報収集装置２０に送信するようにしたものである。このため、無線送受信装置１０ａの記憶部１８には、その装置１０ａにおけるセンサ２４によって検出する物理量の基準値が記憶されており（場合によってはその判断基準も記憶される）、判断部２６は、センサ２４による検出結果と、その基準値とを比較し、可否判断（例えば検出結果が基準値以下であれば「可」、基準値より小さければ「不可」など）を行う。変復調処理部１６ａは、その判断結果を示す情報と装置１０ａの識別情報とを応答信号に含めるよう変調処理を実行し、この信号が無線により情報収集装置２０に送信される。このような構成によれば、各無線送受信装置１０ａに対応した基準値を情報収集装置２０側で記憶する必要がなく、また各無線送受信装置１０ａについての可否判断を情報収集装置２０で行う必要が無い。なお、記憶部１８に記憶される基準値は、装置１０ａ毎に設定される場合もあるし、あるいは複数の装置１０ａについて共通の値となる場合もある。また、本実施形態でも、判断部２６は、電力生成部１４で生成された電力で動作するようになっている。
【００２６】
次に、本発明の第三の実施形態について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態にかかる情報収集装置２０ｂを含む情報収集システム１００ｂの概略構成を示す図である。なお、本実施形態にかかる情報収集システム１００ｂは、上記第一の実施形態にかかる情報収集システム１００と同様の構成要素を有している。そこで、図３では、図１と同様の構成要素について、同じ符号を付与し、以下では重複する説明を省略する。
【００２７】
本実施形態にかかる情報収集システム１００ｂは、無線送受信装置１０から情報収集装置２０ｂに向けて検出結果を含む（場合によっては、さらにその可否判断に必要な情報も含む）応答信号を送信し、情報収集装置２０ｂ側で検出結果の可否判断を行うように構成したものである。このため、本実施形態にかかる情報収集装置２０ｂは、送受信処理部２８、判断部３０、および記憶部３２を備える。送受信処理部２８は、無線送受信装置１０から受信した応答信号を復調する。復調して得られた情報は判断部３０に入力され、ここで検出結果の可否判断が行われる。
【００２８】
上記構成において、無線送受信装置１０からの応答信号に、検出結果を示す情報と、その装置１０の識別情報とを含める場合、情報収集装置２０ｂの記憶部３２には、各装置１０に対応した基準値を格納しておけばよい。この場合、判断部３０は、送受信処理部２８から検出結果を示す情報と識別情報とを取得すると、記憶部３２を参照し、その識別情報に対応する基準値（場合によってはその判断基準も）を取得する。そして判断部３０は、検出結果とその基準値とを比較し、可否判断（例えば検出結果が基準値以下であれば「可」、基準値より小さければ「不可」など）を行う。判断した結果は、記憶部３２または別の記憶手段に格納するようにしてもよい。
【００２９】
また、上記構成において、無線送受信装置１０からの応答信号に、さらに、検出結果に対応する基準値を含めることもできる。この場合、判断部３０は、送受信処理部２８から検出結果およびその基準値を示す情報（場合によってはその判断基準を示す情報も）を取得し、それらを比較して可否判断（例えば検出結果が基準値以下であれば「可」、基準値より小さければ「不可」など）を行う。この場合も、判断した結果を、記憶部３２または別の記憶手段に格納するようにしてもよい。
【００３０】
さて、上記第一〜第三の実施形態にかかる情報収集システム１００，１００ａ，１００ｂは、各計測地点に無線送受信装置１０，１０ａを設置し、それら各地点での所定の物理量の検出結果を、移動体に搭載した情報収集装置２０，２０ｂによって収集するシステムとして構成することができる。図４は、移動体（例えば自動車、電車等）３４に情報収集装置２０を搭載し、各計測地点（図４ではＡ地点，Ｂ地点）における所定の物理量の検出結果を収集する情報収集システム１０の一例を示す図である。図４において、移動体３４が矢印の方向に移動し、そのアンテナ２１が、Ａ地点に設けられた無線送受信装置１０の応答可能範囲にさしかかると、情報収集装置２０と無線送受信装置１０との間で通信が行われる。この場合、情報収集装置２０は無線送受信装置１０からセンサ２４による検出結果を取得する。そして、移動体３４がさらに矢印の方向に移動すると、情報収集装置２０は、Ａ地点の場合と同様にして、Ｂ地点の無線送受信装置１０からもそのセンサ２４による検出結果を取得する。
【００３１】
かかる構成とすれば、移動体３４に情報収集装置２０を搭載して計測を行う各地点を通過するだけで、それら計測地点における検出結果を収集することができる。ここで、例えば、センサ２４を歪みセンサあるいは応力センサとして構成した場合には、情報収集システム１００は、鉄道の線路の溶接面破断を検知するシステムとして用いることができるし、またセンサ２４を超音波センサとした場合には、情報収集システム１００は、トンネル内壁のひび割れを検査するシステムとして用いることができる。それ以外にも、センサに対して検出結果の取得あるいは電力供給のための有線接続配線を構築するのが困難な状況において、かかる情報収集システム１００は極めて有効なものとなる。なお、ここでは、上記第一の実施形態にかかる情報収集装置２０を移動体３４に搭載した場合を例にあげて説明したが、これには限られず、上記第二あるいは第三の実施形態にかかる情報収集装置２０，２０ｂを移動体に搭載し、それぞれに対応する無線送受信装置１０，１０ａから検出結果あるいは可否判断結果を収集することができるのは、容易に理解できよう。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、無線送受信装置にセンサを設けその検出結果を送出させることで、当該センサによる所定の物理量の検出結果を簡素な装置構成で容易に収集することができるという、優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる情報収集システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第二の実施形態にかかる情報収集システムの概略構成図である。
【図３】本発明の第三の実施形態にかかる情報収集システムの概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる情報収集装置を移動体に搭載した情報収集システムの概略構成の一例を示す図である。
【図５】従来の無線送受信装置を示す図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ 無線送受信装置、１２ ＲＦ送受信部、１４ 電力生成部、１６ 変復調処理部、１８ 記憶部、２０，２０ｂ 情報収集装置、２１，２２ アンテナ、２４ センサ、２６ 判断部、２８ 送受信処理部、３０ 判断部、３２ 記憶部、３４ 移動体、１００，１００ａ，１００ｂ 情報収集システム。

Claims (6)

1. 受信信号から電力を生成する電力生成部と、
   前記受信信号に対する応答としての送信信号を送信するために少なくとも変調を含む所定の処理を行う送信処理部と、
   所定の物理量を検出するセンサと、
   を備え、
   前記送信処理部は、前記センサによる検出結果またはその検出結果に基づく情報を前記送信信号によって送信するための変調処理を実行することを特徴とする無線送受信装置。
2. 前記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部と、
   前記検出結果を前記基準値と比較して当該検出結果の可否判断を行う判断部と、
   を備え、
   前記送信処理部は、前記判断部による判断結果を送信信号によって送信するための変調処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線送受信装置。
3. 無線送受信装置に無線により所定の信号を送信し、その応答信号に含まれる情報を取得する情報収集装置と、
   前記情報収集装置から受信した信号の応答信号として所定の情報を示す信号を送信する無線送受信装置と、
   を含む情報収集システムであって、
   前記無線送受信装置は、
   前記情報収集装置から受信した信号から電力を生成する電力生成部と、
   前記応答信号を送信するために少なくとも変調を含む所定の処理を行う送信処理部と、
   所定の物理量を検出するセンサと、
   を備え、
   前記送信処理部は、前記センサによる検出結果またはその検出結果に基づく情報を前記送信信号によって送信するための変調処理を実行することを特徴とする情報収集システム。
4. 前記無線送受信装置が前記センサによって計測を行う各計測地点に設置され、
   前記情報収集装置が移動体に設けられ、
   前記移動体が移動することにより、情報収集装置が各計測地点の無線送受信装置から情報を収集することを特徴とする情報収集システム。
5. 前記無線送受信装置は、計測地点の識別情報を記憶する識別情報記憶部を備え、
   前記送信処理部は、前記識別情報を送信信号に含めて送信するように前記変調処理を実行し、
   前記情報収集装置は、各計測地点について前記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部と、前記識別情報に基づいて前記検出結果をそれに対応する前記基準値と比較して当該検出結果の可否を判断する判断部と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の情報収集システム。
6. 前記無線送受信装置は、前記所定の物理量の基準値を記憶する基準値記憶部を備え、
   前記送信処理部は、前記基準値を送信信号に含めて送信するように前記変調処理を実行し、
   前記情報収集装置は、前記無線送受信装置から取得した情報に含まれる前記検出結果と基準値とを比較して当該検出結果の可否を判断する判断部を備えることを特徴とする請求項４に記載の情報収集システム。

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