JP6203972B2

JP6203972B2 - 無線制御による照明回路の駆動

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Publication number: JP6203972B2
Application number: JP2016571727A
Authority: JP
Inventors: ハイミンタオ
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2017-09-27
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Also published as: US20170105273A1; PL3155875T3; NO3155875T3; JP2017517854A; RU2017100029A3; WO2015189031A1; RU2017100029A; RU2682180C2; CN106717115B; EP3155875B1; EP3155875A1; ES2661162T3; US10091864B2; CN106717115A

Description

本発明は、照明回路のための装置であって、前記照明回路を駆動するためのドライバと、無線信号を受信し、前記無線信号の受信に応じて、前記ドライバを制御するための受信機とを有する装置に関する。本発明は、更に、前記装置を有するデバイス、及びシステムに関する。このようなデバイスの例は、例えばレトロフィット・チューブのようなランプである。

US 2014 / 0062332は、発光ダイオードを有する照明ユニットのための電力供給デバイスを開示している。この電力供給デバイスは、整流ユニットと、電力供給ユニットと、発光ダイオードを駆動するための駆動ユニットとを備える有線制御装置を有する。電力供給ユニットは、駆動ユニットを制御するための無線制御装置に給電するための超コンデンサ及び２つのスイッチを備えるスタンバイ電力供給ユニットを更に有する。超コンデンサは、両方のスイッチを導通モードにすることによって電力供給ユニットにより充電される。前記スイッチのうちの一方のスイッチは、整流ユニットと主電源を接続し、他方のスイッチは、電力供給ユニットと超コンデンサを接続する。こうように、無線制御装置のための電力は、常に、入手可能であり、主電源によって供給される。

本発明の目的は、改善された装置を提供することである。本発明の他の目的は、デバイス及びシステムを提供することである。

第１の態様によれば、照明回路のための装置であって、前記装置が、
― 前記照明回路を駆動するためのドライバと、
― 無線信号を受信し、前記無線信号の受信に応じて、前記ドライバを制御するための受信機と、
― 前記ドライバのオフ状態の間、前記受信機に給電するための第１給電信号を供給するための電源とを有し、前記ドライバが、前記ドライバのオン状態の間、前記受信機に給電するための第２給電信号を供給するよう構成されている装置が提供される。

前記装置は、前記照明回路を駆動するためのドライバを有すると共に、無線信号を受信し、前記無線信号の受信に応じて、前記ドライバをオン状態又はオフ状態にするような、及び前記ドライバの減光レベルを調節するような、前記ドライバの制御をするための受信機を有する。前記装置は、前記ドライバのオフ状態の間、前記受信機に給電するための第１給電信号を供給するための電源を更に有する。前記ドライバは、前記ドライバのオン状態の間、前記受信機に給電するための第２給電信号を供給するよう構成されている。換言すれば、前記電源は、前記ドライバが前記オフ状態にあるときに前記受信機に給電するためにしか用いられない。前記受信機が前記ドライバを前記オン状態にした後には、前記ドライバが、前記受信機の給電を引き継ぐ。

結果として、US 2014 / 0062332 A1と比べると、第１に、もはや、超コンデンサを充電するためのスイッチを全く必要とせず、もはや、これらのスイッチのための制御を必要としない装置がもたらされている。第２に、前記装置は、もはや、超コンデンサを全く必要としない。第３に、前記装置は、主電源と組み合わせて用いられることができるが、電子バラストと組み合わせて用いられることもできる。このような電子バラストは、例えば、前記照明回路がアクティブであるか否かという事実によって左右される非常に変動する出力電圧を生成する。前記装置は、前記ドライバのオフ状態においては前記受信機に給電するために電源を使用し、前記ドライバのオン状態においては前記受信機に給電するために前記ドライバそれ自身を使用することによって、このような電子バラストと組み合わせての使用のために最適化される。これらは、全て、大きな改善である。

前記装置の実施例は、ＡＣ信号を受信するための第１及び第２入力端子を更に有し、前記第１給電信号が第１ＤＣ信号を有し、前記第２給電信号が第２ＤＣ信号を有することによって、規定される。

通常、前記装置は、ＡＣ電圧信号などのＡＣ（交流）信号を介して給電され、前記受信機は、ＤＣ電圧信号などのＤＣ（直流）信号を介して給電される。

前記装置の実施例は、前記電源が、前記ＡＣ信号から前記第１ＤＣ信号を得るよう構成されており、前記電源が、
― 第１コンデンサ回路及び電圧定義回路を含む分圧器であって、前記第１コンデンサ回路が、前記ＡＣ信号の所与の周波数のために前記電源に入る電流を制限するよう構成されており、前記電圧定義回路が、前記電圧定義素子の両端に存在する電圧信号を定義するよう構成されている分圧器と、
― 前記電圧定義回路を前記受信機の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第１素子とを有することによって、規定される。

前記電源は、第１コンデンサ回路及び電圧定義回路の直列結合の形態の分圧器を有してもよい。前記第１コンデンサ回路は、例えば、何らかの種類の１つ以上のコンデンサを、何らかの組み合わせで有する。前記電圧定義回路は、例えば、ダイオード、ダイオードのグループ、ツェナーダイオード、トランジスタ（の一部）、このような構成要素を含む回路、又は集積回路を有し、前記電圧定義素子の両端に存在する電圧信号の値を定義する。前記第１コンデンサ回路は、このようなコンデンサ回路のインピーダンスは、fが、前記ＡＣ信号の周波数の値であり、Cが、前記第１コンデンサ回路の静電容量の値であれば、1/2πfCと等しいという事実を考慮すると、前記ＡＣ信号の所与の周波数のために前記電源に入る電流を制限する。前記電源は、前記電圧定義回路を前記受信機の給電入力部に結合する、例えば、ダイオード、ツェナーダイオード、又はトランジスタ（の一部）などのダイオード機能を持つ第１素子を更に有してもよい。このようにして、前記第１ＤＣ信号は、前記第１ＤＣ信号の値が、前記第１素子の両端に存在する電圧損失の値を引いた、前記電圧定義素子によって定義されるような電圧信号の値と等しい状態で、前記受信機に供給される。

前記装置の実施例は、前記電源が、前記第１ＤＣ信号を平滑化するための第２コンデンサ回路を更に有することによって、規定される。

前記電源は、例えば、何らかの種類の１つ以上のコンデンサを、何らかの組み合わせで含む第２コンデンサ回路を更に有してもよい。前記第２コンデンサ回路は、前記第１ＤＣ信号を平滑化する。

前記装置の実施例は、前記ドライバの給電出力部を前記受信機の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第２素子を更に有することによって、規定される。

前記装置は、前記ドライバの給電出力部を前記受信機の給電入力部に結合する、例えば、ダイオード、ツェナーダイオード、又はトランジスタ（の一部）などのダイオード機能を持つ第２素子を更に有してもよい。このようにして、前記第２ＤＣ信号は、前記第２ＤＣ信号の値が、前記第２素子の両端に存在する電圧損失の値を引いた、前記ドライバによって供給されるような電圧信号の値と等しい状態で、前記受信機に供給される。

前記装置の実施例は、前記第２ＤＣ信号が、前記第１ＤＣ信号より大きい振幅を持つことによって、規定される。前記第２ＤＣ信号の振幅の値を、前記第１ＤＣ信号の振幅の値より大きくすることによって、前記ドライバは、前記ドライバがオン状態にされるや否や、自動的に、前記受信機の給電を引き継ぐだろう。

前記装置の実施例は、整流器回路を更に有し、前記整流器回路の入力接点が、前記装置の前記第１及び第２入力端子に結合されており、前記整流器回路の出力接点が、前記ドライバの入力接点に結合されていることによって、規定される。

前記装置は、前記ＡＣ信号を整流するための整流器回路を更に有してもよい。前記整流器回路の入力接点は、前記装置の前記第１及び第２入力端子に結合されており、前記整流器回路の出力接点は、前記ドライバの入力接点に結合されている。他の例においては、前記整流器回路は、前記ドライバの一部を形成してもよい。

前記装置の実施例は、前記電源が、第１コンデンサ回路及び電圧定義回路を含む分圧器であって、前記第１コンデンサ回路が、前記整流器回路の前記入力接点のうちの１つに結合されており、前記電圧定義回路が、前記整流器回路の前記出力接点のうちの１つに結合されている分圧器を有することによって、規定される。

前記装置は、上述のような分圧器を更に有してもよい。前記第１コンデンサ回路を、前記整流器回路の前記入力接点のうちの１つに結合すると共に、前記電圧定義回路を、前記整流器回路の前記出力接点のうちの１つに結合することによって、前記電源は、前記ＡＣ信号からその電力を取得し、（前記第１コンデンサ回路によって）前記電源によって消費される電力の最も大きい部分は、虚電力となり、（前記電圧定義回路によって）前記電源によって消費される電力の最も小さい部分のみが、有効電力となるだろう。

第２の態様によれば、上で規定されているような前記装置を有し、前記照明回路を更に有するデバイスが提供される。

前記デバイスの実施例は、前記照明回路が、１つ以上の発光ダイオードを有することによって、規定される。前記１つ以上の発光ダイオードは、如何なる種類のものであってもよく、且つ如何なる組み合わせであってもよい。

前記デバイスの実施例は、前記デバイスが、レトロフィット・チューブの形態のものであることによって、規定される。上で規定されているような前記デバイスは、再配線を全く必要とせずに、前記電子バラストが存在する場合には維持しながら、従来技術の蛍光灯を、新しいＬＥＤのレトロフィット・チューブに置き換えることを可能にする。

前記デバイスの実施例は、前記装置が、ＡＣ信号を受信するための第１及び第２入力端子を更に有し、前記デバイスが、前記第１入力端子に結合される第１ピンを、前記デバイスの第１端部に有すると共に、前記第２入力端子に結合される第２ピンを、前記デバイスの第２端部に有することによって、規定される。或る特定の蛍光灯及び或る特定のレトロフィット・チューブの場合のように、前記第１ピンは、ピンの第１ペアであってもよく、前記第２ピンは、ピンの第２ペアであってもよい。

前記デバイスの実施例は、各々の前記第１及び第２ピンのうちの１つが、各々の前記第１及び第２入力端子のうちの１つに安全コンデンサを介して結合されていることによって、規定される。このような安全コンデンサは、前記デバイスの設置時に、人間を大きすぎる電流から保護する。

前記デバイスの実施例は、前記デバイスが、前記ＡＣ信号を供給するためのバラストに結合されるよう構成されていることによって、規定される。前記バラストは、例えば、インスタントスタートバラストなどのような、前記照明回路が駆動されているか否かという事実とは無関係に出力電圧を連続的に生成する如何なる種類の電子バラストであってもよい。

第３の態様によれば、上で規定されているような装置を有する、又は上で規定されているようなデバイスを有するシステムであって、前記システムが、前記受信機に前記無線信号を送信するための送信機を更に有するシステムが提供される。

基本的な着想は、無線信号の受信に応じてドライバを制御するための受信機は、前記ドライバのオフ状態の間は、電源によって給電されるべきであり、前記ドライバのオン状態の間は、前記ドライバそれ自身によって給電されるべきであるというものである。

改善された装置を提供する課題は解決された。他の利点は、前記装置は、低複雑、低コスト且つロバストであることである。

下記の実施例を参照して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。

バラストに結合されるデバイスを示している。送信機及び受信機を示している。デバイスの実施例を示している。

図１においては、バラスト７に結合されるデバイス６が示されている。デバイス６は、例えば、レトロフィット・チューブの形態のランプである。デバイス６は、デバイス６の第１端部に第１ピン６１を有すると共に、デバイス６の第２端部に第２ピン６２を有する。デバイス６は、デバイス６にＡＣ信号を供給するバラスト７の出力部に結合される。バラスト７の入力部は、主電源８に結合される。バラスト７は、例えば、電子バラストを有する。

図２においては、送信機９及び受信機２が示されている。送信機９は、図３に関して更に記述するように、受信機２に無線信号を送信する。無線信号は、如何なる種類の無線信号であってもよい。

図３においては、デバイス６の実施例が示されている。デバイス６は、例えば１つ以上の発光ダイオードを有する照明回路５を駆動するためのドライバ１を備える装置を有する。装置は、図２に示されている送信機９から無線信号を受信する受信機２を更に有する。受信機２は、無線信号の受信に応じて、ドライバ１を制御する。それに対して、例えば、受信機２の制御出力部が、ドライバ１の制御入力部に結合される。装置は、ドライバ１のオフ状態の間、受信機２に給電するための第１給電信号を供給するための電源３を更に有する。それに対して、例えば、電源３の給電出力部が、受信機２の給電入力部に結合される。更に、ドライバ１は、ドライバ１のオン状態の間、受信機２に給電するための第２給電信号を供給するよう構成される。それに対して、例えば、ドライバ１の給電出力部が、受信機２の給電入力部に結合される。

装置は、バラスト７からＡＣ信号を受信するための第１及び第２端子を更に有し得る。これらの第１及び第２端子は、例えば、電源３の入力接点と一致してもよい。第１給電信号は、第１ＤＣ信号を有してもよく、第２給電信号は、第２ＤＣ信号を有してもよい。

電源３は、例えば、ＡＣ信号から第１ＤＣ信号を得てもよく、例えば、第１コンデンサ回路３１及び電圧定義回路３２を直列接続で有する分圧器３１、３２を有してもよい。分圧器回路３１、３２の接点が、電源３の入力接点を形成する。第１コンデンサ回路３１は、ＡＣ信号の所与の周波数のために電源３に入る電流を制限する。第１コンデンサ回路３１は、如何なる種類の１つ以上のコンデンサを、如何なる組み合わせで有してもよい。電圧定義回路３２は、電圧定義素子３２の両端に存在する電圧信号を定義する。電圧定義回路３２は、ダイオード、ダイオードのグループ、ツェナーダイオード、トランジスタ（の一部）、このような構成要素を含む回路、又は集積回路などを有してもよい。電源３は、電圧定義回路３２を受信機２の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第１素子３３を更に有してもよい。ダイオード機能を持つ第１素子３３は、例えば、ダイオード、ツェナーダイオード、又はトランジスタ（の一部）などを有する。結果として、第１ＤＣ信号は、第１ＤＣ信号の値が、ダイオード機能を持つ第１素子３３の両端に存在する電圧損失の値を引いた、電圧定義素子３２によって定義されるような電圧信号の値に等しい状態で、受信機２に供給される。

電源３は、第１ＤＣ信号を平滑化するための第２コンデンサ回路３４を更に有してもよい。それに対して、第２コンデンサ回路３４は、受信機２に対して並列に結合されると共に、ダイオード機能を持つ第１素子３３及び電圧定義回路３２の直列接続部に対して並列に結合される。第２コンデンサ回路３４は、如何なる種類の１つ以上のコンデンサを、如何なる組み合わせで有してもよい。

装置は、ドライバ１の給電出力部を受信機２の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第２素子３５を有してもよい。ダイオード機能を持つ第２素子３５は、例えば、ダイオード、ツェナーダイオード、又はトランジスタ（の一部）などを有する。結果として、第２ＤＣ信号は、第２ＤＣ信号の値が、ダイオード機能を持つ第２素子３５の両端に存在する電圧損失の値を引いた、ドライバ１によって供給されるような電圧信号の値に等しい状態で、受信機２に供給される。

第２ＤＣ信号の振幅の値を、第１ＤＣ信号の振幅の値より大きくすることによって、ドライバ１は、ドライバ１がオン状態にされるや否や、自動的に、受信機２の給電を引き継ぐだろう。このような給電出力部を備えるドライバ１は、当業界では一般的である。更に、第２コンデンサ回路３４は、この第２ＤＣ信号も平滑化するだろう。

装置は、整流器回路４を更に有してもよい。このような整流器回路４は、整流器ブリッジにおいて、４つのダイオードを有してもよい。整流器回路４の入力接点は、装置の第１及び第２入力端子に結合されることができ、整流器回路４の出力接点は、ドライバ１の入力接点に結合されることができる。しかし、他の例においては、このような整流器回路４は、ドライバ１の一部を形成してもよい。

整流器回路４が、存在し、ドライバ１の一部を形成しない場合には、分圧器３１、３２の第１コンデンサ回路３１は、整流器回路４の入力接点のうちの１つに結合されてもよく、分圧器３１、３２の電圧定義回路３２は、整流器回路４の出力接点のうちの１つに結合されてもよい。その場合には、（第１コンデンサ回路３１によって）電源３によって消費される電力の最も大きい部分は、虚電力となり、（電圧定義回路３２によって）電源３によって消費される電力の最も小さい部分のみが、有効電力となるだろう。

デバイス６は、例えば、何らかの種類の１つ以上の発光ダイオードを、何らかの組み合わせで含む照明回路５を更に有する。デバイス６の第１端部の第１ピン６１は、安全コンデンサ６３を介して装置の第１入力端子に結合され、デバイス６の第２端部の第２ピン６２は、装置の第２入力端子に結合される。

図１においては、第１ピン６１は、デバイス６の外側において相互接続されるピンの第１ペアの一部を形成しており、第２ピン６２は、デバイス６の外側において相互接続されるピンの第２ペアの一部を形成している。図３においては、第１ピン６１は、デバイス６の内側において相互接続されるピンの第１ペアの一部を形成しており、第２ピン６２は、デバイス６の内側において相互接続されるピンの第２ペアの一部を形成している。他の例においては、前記ピンは、前記外側でしか接続されることができない、又は前記内側でしか接続されることができない、又はこのような相互接続が必要ではない場合には、全く接続されることができない。第１及び第２ピンは、オプションでしかなく、あまり限定的に見られるべきではない。ピンに代わるものは除外されるべきではない。

図３に示されている装置は、以下のように機能する。ドライバ１がオフ状態にあるとき、送信機９からの第１無線信号が受信されることができ、第１受信結果が、ドライバ１を制御する（リード：オンに切り替える）ために用いられることができるように、電源３が受信機２に給電する。ドライバ１がオン状態にされるや否や、送信機９からの第２無線信号が受信されることができ、第２受信結果が、ドライバ１を制御する（リード：ドライバ１の減光レベルを増加／減少させる）ために用いられることができるように、及び／又は送信機９からの第３無線信号が受信されることができ、第３受信結果が、ドライバ１を制御する（リード：オフに切り替える）ために用いられることができるように、ドライバ１が受信機２に給電する。

特に、電子バラストの形態のバラスト７がデバイス６に接続される場合には、非常に変動する出力電圧が、バラスト７によって、デバイス６に供給され、前記非常に変動する出力電圧は、例えば、ドライバ１が照明回路１を駆動しているか否かという事実によって左右される。ドライバ１のオフ状態においては受信機２に給電するために電源３を使用し、ドライバ１のオン状態においては受信機２に給電するためにドライバ１それ自身を使用することによって、電源３は、（ドライバ１が照明回路５を駆動しておらず、照明回路５がアクティヴではないときに）バラスト７からの相対的に高い出力電圧のために最適化される（リード：最小散逸、最大効率）ことができる。その場合、場合によっては、バラスト７が相対的に低い出力電圧を供給しているときには（ドライバ１が照明回路５を駆動しており、照明回路５がアクティヴであるときには）、電源３は、受信機２に必要な電力を供給することができないが、この問題は、ドライバ１が駆動するや否や、ドライバ１に、受信機２に必要な電力を供給させることによって、解決される。

第１及び第２構成要素は、第３構成要素が間にないようにして直接結合されてもよく、第３構成要素を介して間接的に結合されてもよい。

要約すると、装置は、照明回路５を駆動するためのドライバ１と、無線信号の受信に応じて前記ドライバ１を制御するための受信機２と、前記ドライバ１のオフ状態の間、前記受信機２に給電するための第１給電信号を供給するための電源３とを有する。前記ドライバ１自身は、前記ドライバ１のオン状態の間、前記受信機２に給電するための第２給電信号を供給する。レトロフィット・チューブの形態のランプなどのデバイス６は、前記装置及び前記照明回路５を有する。前記照明回路５は、発光ダイオードを有してもよい。前記装置は、バラスト７からＡＣ信号を受信してもよく、両方の給電信号が、ＤＣ信号であってもよい。前記電源３は、前記ＡＣ信号の所与の周波数のために前記電源３に入る電流を制限するための第１コンデンサ回路３１と、電圧定義回路３２であって、前記電圧定義素子３２の両端に存在する電圧信号を定義するための電圧定義回路３２とを備える分圧器３１、３２を有してもよい。両方の給電信号が、ダイオード機能を持つ素子３３、３５を介して供給されてもよい。

本発明を、図面において図示し、上記の説明において詳細に説明しているが、このような図及び説明は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであって、限定するものとみなされるべきではない。本発明は、開示されている実施例に限定されない。請求項に記載の発明を実施する当業者は、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

Claims

照明回路のための装置であって、前記装置が、
前記照明回路を駆動するためのドライバと、
無線信号を受信し、前記無線信号の受信に応じて、前記ドライバを制御するための受信機と、
前記ドライバのオフ状態の間、前記受信機に給電するための第１給電信号を供給するための電源とを有し、前記ドライバが、前記ドライバのオン状態の間、前記受信機に給電するための第２給電信号を供給するよう構成されている装置。
ＡＣ信号を受信するための第１及び第２入力端子を更に有し、前記第１給電信号が第１ＤＣ信号を有し、前記第２給電信号が第２ＤＣ信号を有する請求項１に記載の装置。
前記電源が、前記ＡＣ信号から前記第１ＤＣ信号を得るよう構成されており、前記電源が、
第１コンデンサ回路及び電圧定義回路を含む分圧器であって、前記第１コンデンサ回路が、前記ＡＣ信号の所与の周波数のために前記電源に入る電流を制限するよう構成されており、前記電圧定義回路が、前記電圧定義回路の両端に存在する電圧信号を定義するよう構成されている分圧器と、
前記電圧定義回路を前記受信機の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第１素子とを有する請求項２に記載の装置。
前記電源が、前記第１ＤＣ信号を平滑化するための第２コンデンサ回路を更に有する請求項３に記載の装置。
前記ドライバの給電出力部を前記受信機の給電入力部に結合するための、ダイオード機能を持つ第２素子を更に有する請求項２に記載の装置。
前記第２ＤＣ信号が、前記第１ＤＣ信号より大きい振幅を持つ請求項５に記載の装置。
整流器回路を更に有し、前記整流器回路の入力接点が、前記装置の前記第１及び第２入力端子に結合されており、前記整流器回路の出力接点が、前記ドライバの入力接点に結合されている請求項２に記載の装置。
前記電源が、第１コンデンサ回路及び電圧定義回路を含む分圧器であって、前記第１コンデンサ回路が、前記整流器回路の前記入力接点のうちの１つに結合されており、前記電圧定義回路が、前記整流器回路の前記出力接点のうちの１つに結合されている分圧器を有する請求項７に記載の装置。
請求項１に記載の装置を有し、前記照明回路を更に有するデバイス。
前記照明回路が、１つ以上の発光ダイオードを有する請求項９に記載のデバイス。
前記デバイスが、レトロフィット・チューブの形態のものである請求項９に記載のデバイス。
前記装置が、ＡＣ信号を受信するための第１及び第２入力端子を更に有し、前記デバイスが、前記第１入力端子に結合される第１ピンを、前記デバイスの第１端部に有すると共に、前記第２入力端子に結合される第２ピンを、前記デバイスの第２端部に有する請求項９に記載のデバイス。
各々の前記第１及び第２ピンのうちの１つが、各々の前記第１及び第２入力端子のうちの１つに安全コンデンサを介して結合されている請求項１２に記載のデバイス。
前記デバイスが、前記ＡＣ信号を供給するためのバラストに結合されるよう構成されている請求項１２に記載のデバイス。
請求項１に記載の装置を有する、又は請求項９に記載のデバイスを有するシステムであって、前記システムが、前記受信機に前記無線信号を送信するための送信機を更に有するシステム。