JP6273787B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, AND ANTENNA STRUCTURE - Google Patents
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Description
本発明は、装置の筐体内において信号の授受を行う通信装置および通信システムに関する。 The present invention relates to a communication device and a communication system that perform transmission and reception of signals within a housing of the device.
従来、例えば、銀行のＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）機やコピー機、自動販売機等のような情報機器の内部では、信号の授受は有線で行われていた。例えば、その情報機器の筐体内にある複数の機器ブロックや基板等における信号の授受は、有線接続や、バックパネル、バックボード、バスケットボード等と呼ばれる筐体内の配線用基板及びコネクタを介して行われていた（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, for example, inside an information device such as a bank ATM (Automated Teller Machine) machine, a copy machine, a vending machine, etc., transmission / reception of signals has been performed by wire. For example, transmission / reception of signals to / from a plurality of device blocks and boards in the housing of the information device is performed via wired connections and wiring boards and connectors in the housing called back panels, back boards, basket boards, and the like. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、機器ブロックや基板等には、コネクタや直付けの配線が用いられるため、その接続部における接触不良、断線等が起こりうる。特に、振動の多い場所で用いられる場合には、接触不良等が起こりやすくなる。また、情報機器内で授受される信号の数が多い場合には、その配線が非常に複雑になり、筐体内の構成機器の配置自由度が下がることになるなどの影響も生じる。 However, since a connector or a directly attached wiring is used for the device block, the substrate, etc., contact failure, disconnection, etc. at the connecting portion may occur. In particular, when used in a place with a lot of vibration, poor contact or the like is likely to occur. In addition, when the number of signals transmitted and received in the information device is large, the wiring becomes very complicated, and there is an effect that the degree of freedom of arrangement of the component devices in the housing is lowered.
それらの問題の解決のために、情報機器内における信号の授受を無線により行うことが考えられるが、自由空間、または家屋内などで行われてきた無線通信をそのまま、筺体に覆われた情報機器（例えば、ＡＴＭ機など）に適用したとしても、適切な通信を行うことができないという問題がある。その理由としては、機器内部は複雑な構造であるため、マルチパスやシャドウイング等が多くなり、符号干渉を生じること、自由空間に比べて空間の伝搬損失が大きくなること等が挙げられる。特に、筐体内外の電波遮蔽性がよい場合には、筐体内で放射された電波の生存時間が長くなり、結果として、遅延分散が拡がり、符号干渉を生じるという問題もある。 In order to solve these problems, it is conceivable to send and receive signals in the information equipment wirelessly. However, the information equipment covered in the housing without changing the wireless communication performed in free space or in a house. Even when applied to (for example, an ATM machine), there is a problem that appropriate communication cannot be performed. The reason for this is that since the inside of the device has a complicated structure, multipath, shadowing, etc. increase, code interference occurs, and space propagation loss increases compared to free space. In particular, when the radio wave shielding properties inside and outside the housing are good, there is a problem that the survival time of the radio waves radiated inside the housing becomes long, resulting in the spread of delay spread and code interference.
このような問題に対処するために、筐体内に漏洩同軸ケーブルを配設し、この漏洩同軸ケーブルからの信号を筐体内で受信したり、あるいは、筐体内の送信装置からの信号を漏洩同軸により受信する構成が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。 In order to cope with such a problem, a leaky coaxial cable is provided in the casing, and a signal from the leaky coaxial cable is received in the casing, or a signal from a transmission device in the casing is received by the leaky coaxial. A configuration for receiving is proposed (see, for example, Patent Document 2).
以下、この特許文献２に記載の技術について、簡単に説明する。 Hereinafter, the technique described in Patent Document 2 will be briefly described.
図８は、特許文献２による無線通信システム１００の構成を示す図である。特許文献２による無線通信システム１００は、ケーブル２と、通信装置３と、漏洩同軸ケーブル１１と、無線通信デバイス１３とを備える。なお、漏洩同軸ケーブル１１と、無線通信デバイス１３とは、対象装置の筐体１０内に存在する。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system 100 according to Patent Document 2. As shown in FIG. A wireless communication system 100 according to Patent Literature 2 includes a cable 2, a communication device 3, a leaky coaxial cable 11, and a wireless communication device 13. Note that the leaky coaxial cable 11 and the wireless communication device 13 exist in the casing 10 of the target apparatus.
対象装置は、筐体１０内において、漏洩同軸ケーブル１１と、複数の基板１２と、その複数の基板１２にそれぞれ設けられた複数の無線通信デバイス１３とを備える。 The target device includes a leaky coaxial cable 11, a plurality of substrates 12, and a plurality of wireless communication devices 13 provided on the plurality of substrates 12 in the housing 10.
漏洩同軸ケーブル１１は、通信装置３から入力された信号を放射し、受信した信号を通信装置３に渡すアンテナとして用いられる。なお、漏洩同軸ケーブル１１は、信号の放射と、信号の受信とのいずれか一方のみを行うものであってもよい。 The leaky coaxial cable 11 is used as an antenna that radiates a signal input from the communication device 3 and passes the received signal to the communication device 3. Note that the leaky coaxial cable 11 may perform only one of signal emission and signal reception.
漏洩同軸ケーブル１１は、両端の端子である２個の端子を有している。そして、その一端（図８中の左端）において、漏洩同軸ケーブル１１とケーブル２とが、筐体１０に設けられたＲＦコネクタ１４ａを介して接続されている。また、漏洩同軸ケーブル１１の他端（図８中の右端）には、漏洩同軸ケーブル１１の特性インピーダンスに合わせた終端器１５を設けている。 The leaky coaxial cable 11 has two terminals which are terminals at both ends. And the leaky coaxial cable 11 and the cable 2 are connected via the RF connector 14a provided in the housing | casing 10 in the end (left end in FIG. 8). Further, a terminator 15 that matches the characteristic impedance of the leaky coaxial cable 11 is provided at the other end of the leaky coaxial cable 11 (the right end in FIG. 8).
筐体１０内には、前述のように、複数の基板１２と、その複数の基板１２にそれぞれ設けられた複数の無線通信デバイス１３が存在する。基板１２には、各種の回路や部品等が配設される。また、無線通信デバイス１３は、漏洩同軸ケーブル１１との間で電波の授受を行う。 As described above, there are a plurality of substrates 12 and a plurality of wireless communication devices 13 provided on the plurality of substrates 12 in the housing 10. Various circuits and components are arranged on the substrate 12. The wireless communication device 13 transmits and receives radio waves to and from the leaky coaxial cable 11.
ケーブル２は、漏洩同軸ケーブル１１の一端（図８中の左端）と、通信装置３とを接続するアプローチケーブルである。そのケーブル２は、例えば、同軸ケーブルであってもよい。 The cable 2 is an approach cable that connects one end (the left end in FIG. 8) of the leaky coaxial cable 11 and the communication device 3. The cable 2 may be a coaxial cable, for example.
特許文献２に開示のように、漏洩同軸ケーブルを筐体内に配設した場合は、漏洩スロットの比較的近傍の無線通信デバイスと無線信号の授受を行えばよく、マルチパスやシャドウイングの影響を低減することができる。 As disclosed in Patent Document 2, when a leaky coaxial cable is arranged in a housing, it is sufficient to exchange radio signals with a wireless communication device relatively close to the leak slot, and the effects of multipath and shadowing can be reduced. Can be reduced.
しかしながら、現実の装置内では、図８に示すような単純な内部構造ではなく、漏洩同軸ケーブルが、筐体内において、漏洩同軸ケーブルの漏洩スロットのある位置と、各無線通信デバイスとの間で、見通し通信（障害物のない通信）となるように配設することが困難な場合がある。この場合は、マルチパスフェージング等の発生を抑制するために、結局のところ、見通し通信となる無線通信デバイスの数を増加させるように、無線通信デバイスおよび漏洩同軸ケーブルを配設することが必要となる。 However, in the actual apparatus, the leaky coaxial cable is not a simple internal structure as shown in FIG. 8, and the leaky coaxial cable has a leaky slot between the position where the leaky coaxial cable is located and each wireless communication device. It may be difficult to arrange for line-of-sight communication (communication without obstacles). In this case, in order to suppress the occurrence of multipath fading and the like, after all, it is necessary to arrange the wireless communication device and the leaky coaxial cable so as to increase the number of wireless communication devices that are line-of-sight communication. Become.
また、装置によっては、筐体自体が折れ曲がったりするなど、形状が変化する場合もある。しかし、漏洩同軸ケーブルは、同軸ケーブルの中でも剛性が高く、曲げると放射特性が変わり、性能が変化することから、ケーブルの柔軟性を利用して空間的な可動性や接続方向の自由度を緩和することには難点がある。そのため、漏えい同軸ケーブルの接続において、結合方向の自由度を確保し、かつ、空間的な可動性を実現することは容易ではない。 In addition, depending on the device, the shape may change, such as the case itself being bent. However, leaky coaxial cables have the highest rigidity among coaxial cables. When bent, the radiation characteristics change and the performance changes, so the flexibility of the cables is used to ease the freedom of spatial mobility and connection direction. There are difficulties to do. Therefore, it is not easy to secure a degree of freedom in the coupling direction and realize spatial mobility in connecting leaky coaxial cables.
また、通常の同軸ケーブルの柔軟性により可動性を担保しようとする方法は、動きが反復して繰り返されると、同軸ケーブル中の金属メッシュがほどけ、通信特性が徐々に劣化するために、可能ではあるものの長期の使用に際しては好ましい方法ではないという問題もある。 In addition, the method of securing the mobility by the flexibility of the normal coaxial cable is not possible because the metal mesh in the coaxial cable unwinds and the communication characteristics gradually deteriorate when the movement is repeated repeatedly. There is also a problem that it is not a preferable method for long-term use.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、筐体の外形が変形するような装置内でも、同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の伝送を安定して行うことが可能な通信装および通信システムを提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to use a coaxial cable for the signal in the device even in a device whose outer shape of the housing is deformed. It is an object of the present invention to provide a communication device and a communication system capable of stably performing transmission.
この発明の他の目的は、筐体内に複雑な内部構造を有するような装置内でも、漏洩同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の授受を無線により行うことが可能な通信装置、通信システムおよびアンテナ構造体を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, and a communication device capable of wirelessly transmitting and receiving signals in the device using a leaky coaxial cable even in a device having a complicated internal structure in the housing. An antenna structure is provided.
この発明の他の目的は、筐体の外形が変形するような装置内でも、漏洩同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の授受を無線により行うことが可能な通信装置、通信システムおよびアンテナ構造体を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, and an antenna structure capable of wirelessly transmitting and receiving a signal in the device using a leaky coaxial cable even in a device whose outer shape of the casing is deformed. Is to provide a body.
この発明の１つの局面に従うと、通信システムであって、筐体を有する装置と、筐体内に設けられた複数の同軸ケーブルと、互いに隣接して配置される複数の同軸ケーブルの各対に対応して設けられ、各対を結合する少なくとも１つの回転ジョイント部とを備え、各回転ジョイント部は、同軸ケーブルの対のうちの一方と結合し、第１の軸の周りに回動可能な第１の同軸ロータリジョイントと、同軸ケーブルの対のうちの他方と結合し、第２の軸の周りに回動可能な第２の同軸ロータリジョイントと、第１の同軸ロータリジョイントと第２の同軸ロータリジョイントとを第１の軸と第２の軸とが互いに直交するように結合する結合部とを含み、同軸ケーブルとの間で有線信号を授受するための第１の通信デバイスとを備え、筐体は、第１の部分と第２の部分と、第１の部分と第２の部分とを折り曲げ可能に結合させる関節部分とを含み、回転ジョイント部は、関節部分に配設される。 According to one aspect of the present invention, the communication system corresponds to each pair of a device having a housing, a plurality of coaxial cables provided in the housing, and a plurality of coaxial cables arranged adjacent to each other. At least one rotary joint portion that couples each pair, and each rotary joint portion is coupled to one of the pair of coaxial cables and is rotatable about a first axis. A first coaxial rotary joint, a second coaxial rotary joint coupled to the other of the pair of coaxial cables and rotatable about a second axis; a first coaxial rotary joint and a second coaxial rotary and a coupling portion for coupling the joint so that the first axis and the second axis are perpendicular to each other, and a first communication device for exchanging a wired signal to and from the coaxial cable, housing The body is the first part When a second portion, and a first portion and a second portion and joint portion for coupled bending, rotation joint portion is disposed in the articulating portion.
好ましくは、 通信システムは、 構造体内で無線通信を行うものであり、 同軸ケーブルは、漏洩同軸ケーブルであり、 第１の通信デバイスが 同軸ケーブルとの間で授受する 有線信号は、無線信号として 漏洩同軸ケーブル外と送受され、 筐体内に設けられた、 漏洩同軸ケーブルとの間で 無線信号の授受を行う１以上の第２の無線通信デバイスをさらに備える。 Preferably, the communication system performs wireless communication within the structure, the coaxial cable is a leaky coaxial cable, and the wired signal transmitted and received between the first communication device and the coaxial cable leaks as a radio signal. It further includes one or more second wireless communication devices that are transmitted to and received from the outside of the coaxial cable and that are provided in the housing and exchange radio signals with the leaky coaxial cable.
好ましくは、 第１の通信デバイスは、 筐体の内部に設けられる。 Preferably, the first communication device is provided inside the housing.
この発明のさらに他の局面に従うと、アンテナ構造体であって、複数の漏洩同軸ケーブルと、互いに隣接して配置される 複数の漏洩同軸ケーブルの各対に対応して設けられ、各 対を結合する少なくとも１つの回転ジョイント部とを備え、各 回転ジョイント部は、 漏洩同軸ケーブルの対のうちの一方と結合し、第１の軸の周りに回動可能な第１の同軸ロータリジョイントと、 漏洩同軸ケーブルの対のうちの他方と結合し、第２の軸の周りに回動可能な第２の同軸ロータリジョイントと、 第１の同軸ロータリジョイントと 第２の同軸ロータリジョイントとを 第１の軸と 第２の軸とが互いに直交するように結合する結合部とを含む。 According to still another aspect of the present invention, an antenna structure is provided corresponding to each pair of a plurality of leaky coaxial cables and a plurality of leaky coaxial cables arranged adjacent to each other, and couples the pairs. A first coaxial rotary joint coupled to one of the pair of leaky coaxial cables and pivotable about a first axis; and A second coaxial rotary joint coupled to the other of the pair of coaxial cables and rotatable about a second axis; a first coaxial rotary joint; and a second coaxial rotary joint; And a coupling portion that couples the second axis so as to be orthogonal to each other.
この発明によれば、筐体の外形が変形するような装置内でも、同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の伝送を安定して行うことが可能である。 According to the present invention, it is possible to stably transmit a signal in the apparatus using the coaxial cable even in the apparatus in which the outer shape of the housing is deformed.
また、この発明によれば、筐体内に複雑な内部構造を有するような装置内でも、漏洩同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の授受を無線により行うことが可能である。 In addition, according to the present invention, it is possible to transmit and receive signals in the apparatus wirelessly using a leaky coaxial cable even in an apparatus having a complicated internal structure in the housing.
また、この発明によれば、筐体の外形が変形するような装置内でも、漏洩同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の授受を無線により行うことが可能である。 Further, according to the present invention, it is possible to transmit and receive signals in the apparatus wirelessly using a leaky coaxial cable even in an apparatus whose outer shape of the housing is deformed.
以下、本発明による通信システムについて、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, a communication system according to the present invention will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.
なお、以下では、筐体内で、漏洩同軸ケーブルを用いて、装置内における信号の授受を無線により行う構成について主として説明する。ただし、本実施の形態のような構成は、漏洩同軸ケーブルの代わりに通常の同軸ケーブルを用いた有線信号の伝送であっても、装置の筐体の外形が変形するような場合には、同軸ケーブルの柔軟性により可動性を担保するのではないため、筐体の変形の動きが反復して繰り返されるようなときに、同軸ケーブル中の金属メッシュがほどけ、通信特性が徐々に劣化するということを防止することができる。また、いわゆる「リジッドな同軸ケーブル」や「セミリジッドな同軸ケーブル」のように、ケーブルの可撓性自体が十分でない場合も、装置の筐体の外形が変形するような状況に対応して同軸ケーブルによる安定な通信を実現することができる。 In the following, a configuration in which signals are transmitted and received in the apparatus wirelessly using a leaky coaxial cable in the housing will be mainly described. However, the configuration of the present embodiment is not limited to the coaxial signal transmission in the case where the outer shape of the housing of the device is deformed even when the transmission of a wired signal using a normal coaxial cable is used instead of the leaky coaxial cable. Because the flexibility of the cable does not guarantee the mobility, when the deformation of the housing is repeated repeatedly, the metal mesh in the coaxial cable unwinds and the communication characteristics gradually deteriorate. Can be prevented. Also, the coaxial cable can be used for situations where the outer shape of the device's casing is deformed even when the cable itself is not flexible enough, such as so-called “rigid coaxial cable” and “semi-rigid coaxial cable”. Can realize stable communication.
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による無線通信システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態による無線通信システムは、対象装置の筐体内において、漏洩同軸ケーブルと、無線通信デバイスとの間において、無線による信号の授受を行うものである。
(Embodiment 1)
A radio communication system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. The wireless communication system according to the present embodiment performs wireless transmission and reception of signals between a leaky coaxial cable and a wireless communication device within a casing of a target apparatus.
図１は、本実施の形態による無線通信システム１０００の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system 1000 according to the present embodiment.
一方、図２は、漏洩同軸ケーブル１００を用いることなく、筐体１０内での信号の送受信を行う場合を示す概念図である。図２では、１つの送受信機２０により、筐体１０内での信号の送受信が行われる。 On the other hand, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a case where signals are transmitted and received within the housing 10 without using the leaky coaxial cable 100. In FIG. 2, a single transceiver 20 transmits and receives signals within the housing 10.
図１を参照して、本実施の形態による無線通信システム１０００は、ケーブル２と、筐体１０の外部にある通信装置３と、漏洩同軸ケーブル１００．１，１００．２，１００．３（以下、総称して「漏洩同軸ケーブル１００」と呼ぶ）と、無線通信デバイス２００．１〜２００．４（以下、総称して「無線通信デバイス２００」と呼ぶ）とを備える。なお、漏洩同軸ケーブル１００と、無線通信デバイス２００とは、対象装置の筐体１０の内部に存在する。 Referring to FIG. 1, a wireless communication system 1000 according to the present embodiment includes a cable 2, a communication device 3 outside the housing 10, and leaky coaxial cables 100.1, 100.2, 100.3 (hereinafter, referred to as “cable”) , Generically referred to as “leaky coaxial cable 100”) and wireless communication devices 200.1-200.4 (hereinafter collectively referred to as “wireless communication device 200”). Note that the leaky coaxial cable 100 and the wireless communication device 200 exist inside the casing 10 of the target apparatus.
ここで、対象装置は、何らかの情報処理を行うものであれば、どのような機器であってもよい。対象装置は、ＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）機器であってもよい。また、対象装置は、例えば、銀行のＡＴＭ機や、コピー機、プリンタ、飲料等の自動販売機、交通機関の券売機等であってもよく、あるいは、その他の機器であってもよい。また、対象装置は、例えば、独立した装置であってもよく、または、他の装置等の一部分であってもよい。後者の対象装置としては、例えば、半導体製造装置等の大型の装置に含まれる対象装置（例えば、制御ユニット等）や、移動体（例えば、自動車や電車、船舶、飛行機等）に含まれる対象装置（例えば、制御ユニットや、情報処理系等）などがある。対象装置の筐体１０は、例えば、全体が金属の筐体であってもよく、あるいは、少なくとも一部が金属の筐体であってもよく、あるいは、金属でない筐体であってもよい。なお、対象装置が他の装置等の一部分である場合には、その対象装置を囲う隔壁が、その対象装置の筐体１０であると考えてもよい。また、対象装置は、筐体１０内において、漏洩同軸ケーブル１００と、複数の内部部品３００，３０２，３０４，３０６，３１０，３１２を備え、その複数の内部部品３００〜３０６に対応して、複数の無線通信デバイス２００．１〜２００．４が設けられている。 Here, the target device may be any device as long as it performs some information processing. The target device may be an ICT (Information and Communication Technology) device. The target device may be, for example, a bank ATM machine, a copy machine, a printer, a vending machine such as a beverage, a transportation ticket vending machine, or other equipment. The target device may be an independent device or a part of another device, for example. As the latter target device, for example, a target device (eg, a control unit) included in a large device such as a semiconductor manufacturing device, or a target device included in a mobile body (eg, an automobile, a train, a ship, an airplane, etc.) (For example, a control unit, an information processing system, etc.). For example, the casing 10 of the target device may be a metal casing as a whole, or may be a casing that is at least partially metal, or may be a casing that is not metal. When the target device is a part of another device or the like, the partition wall that surrounds the target device may be considered as the casing 10 of the target device. The target device includes a leaky coaxial cable 100 and a plurality of internal components 300, 302, 304, 306, 310, and 312 in the housing 10, and a plurality of the corresponding devices correspond to the plurality of internal components 300 to 306. Wireless communication devices 200.1 to 200.4 are provided.
漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Ｌｅａｋｙ Ｃｏａｘｉａｌ Ｃａｂｌｅ）１００は、通信装置３から入力された信号を放射し、受信した信号を通信装置３に渡すアンテナとして用いられる。なお、漏洩同軸ケーブル１００は、信号の放射と、信号の受信とのいずれか一方のみを行うものであってもよい。 A leaky coaxial cable (LCX: Leaky Coaxial Cable) 100 is used as an antenna that radiates a signal input from the communication device 3 and passes the received signal to the communication device 3. Leaky coaxial cable 100 may perform only one of signal emission and signal reception.
漏洩同軸ケーブル１００．１の一方端には、漏洩同軸ケーブル１００．１の特性インピーダンスに合わせた終端器１０３．１を設けている。その端点において、漏洩同軸ケーブル１００．１を流れてきた信号を吸収するためである。同様にして、漏洩同軸ケーブル１００．３の一方端には、終端器１０３．２を設けている。 At one end of the leaky coaxial cable 100.1, a terminator 103.1 matching the characteristic impedance of the leaky coaxial cable 100.1 is provided. This is because the signal flowing through the leaky coaxial cable 100.1 is absorbed at the end point. Similarly, a terminator 103.2 is provided at one end of the leaky coaxial cable 100.3.
漏洩同軸ケーブル１００．１の他方端と漏洩同軸ケーブル１００．２の一方端とは、回転ジョイント部１０２．１を介して接続される。漏洩同軸ケーブル１００．２の他方端と漏洩同軸ケーブル１００．３の他方端とは、回転ジョイント部１０２．２を介して接続される。なお、漏洩同軸ケーブルの本数は、このような構成に限定されるものではなく、２以上であればよく、回転ジョイント部は、漏洩同軸ケーブルの本数に応じて、隣接して配置される漏洩同軸ケーブル間を接続する個数が設けられる。複数の漏洩同軸ケーブルを回転ジョイント部により線状に連結した結果の最両端には、終端器が設けられる。 The other end of leaky coaxial cable 100.1 and one end of leaky coaxial cable 100.2 are connected via rotary joint 102.1. The other end of leaky coaxial cable 100.2 and the other end of leaky coaxial cable 100.3 are connected via rotary joint portion 102.2. The number of leaky coaxial cables is not limited to such a configuration, and may be two or more, and the rotary joint portion is arranged adjacent to the leaky coaxial cable according to the number of leaky coaxial cables. A number for connecting the cables is provided. Terminators are provided at the extreme ends as a result of connecting a plurality of leaky coaxial cables in a linear form by the rotary joint.
漏洩同軸ケーブル１００は、無線通信で用いられる周波数に対応したものを用いることが好適である。漏洩同軸ケーブル１００には、電波を漏洩させるための漏洩スロットが設けられているが、漏洩同軸ケーブル１００を伝搬する信号の波長がスロットのピッチと一致すると、ケーブル内で共鳴が起こり、反射電力が増大して定在波比が悪化するため、波長がスロットのピッチと一致する周波数を使用しないことが好適である。例えば、無線通信において、２．４ＧＨｚ帯や５．２ＧＨｚ帯を用いる場合には、その周波数に対応したものを用いることが好適である。 The leaky coaxial cable 100 is preferably a cable corresponding to a frequency used in wireless communication. The leaky coaxial cable 100 is provided with a leak slot for leaking radio waves. However, when the wavelength of a signal propagating through the leaky coaxial cable 100 matches the slot pitch, resonance occurs in the cable and the reflected power is reduced. Since the standing wave ratio increases and the standing wave ratio deteriorates, it is preferable not to use a frequency whose wavelength matches the slot pitch. For example, when a 2.4 GHz band or a 5.2 GHz band is used in wireless communication, it is preferable to use one corresponding to the frequency.
漏洩同軸ケーブル１００．２の途中に設けられたコネクタ１０５を介して、ケーブル２が接続されている。そのケーブル２は、例えば、同軸ケーブルであってもよい。 The cable 2 is connected via a connector 105 provided in the middle of the leaky coaxial cable 100.2. The cable 2 may be a coaxial cable, for example.
漏洩同軸ケーブル１００は、筐体１０内において、図１に示すように回転ジョイントにより、筐体内の空隙をぬって配置されるので、漏洩同軸ケーブル１００の漏洩スロットと、各無線通信デバイス２００．１〜２００．４との間が見通し通信（障害物のない通信）となるように配設することが可能となる。これに対して、図２のような配置では、見通し通信をの配置とすることが困難である。漏洩同軸ケーブル１００は、例えば、各無線通信デバイス２００に近接するように配設されてもよい。 Since the leaky coaxial cable 100 is disposed in the casing 10 so as to have a gap in the casing by a rotary joint as shown in FIG. 1, the leaky slot of the leaky coaxial cable 100 and each wireless communication device 200.1. It becomes possible to arrange so that line-of-sight communication (communication without an obstacle) is between ˜200.4. On the other hand, in the arrangement as shown in FIG. 2, it is difficult to make the line-of-sight communication arrangement. For example, the leaky coaxial cable 100 may be disposed so as to be close to each wireless communication device 200.
内部部品３００〜３０６には、各種の回路や機能部品等が配設される。また、内部部品３００〜３０６に対応する無線通信デバイス２００．１〜２００．４は、それぞれ漏洩同軸ケーブル１００との間で電波の授受を行う。 Various circuits and functional parts are disposed in the internal parts 300 to 306. In addition, the wireless communication devices 200.1 to 200.4 corresponding to the internal components 300 to 306 exchange radio waves with the leaky coaxial cable 100, respectively.
ケーブル２によりコネクタ５と接続される通信装置３は、対象装置の筐体１０内において、漏洩同軸ケーブル１００を介して無線通信デバイス２００．１〜２００．４と無線通信を行う。その通信は、送信であってもよく、受信であってもよく、または、その両方であってもよい。その無線通信は、例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等）の無線通信であってもよく、あるいは、その他の無線通信であってもよい。 The communication device 3 connected to the connector 5 by the cable 2 performs wireless communication with the wireless communication devices 200.1 to 200.4 via the leaky coaxial cable 100 in the casing 10 of the target device. The communication may be transmission, reception, or both. The wireless communication may be, for example, wireless LAN (IEEE802.11a / b / g, etc.) wireless communication or other wireless communication.
ここで、図１においては、通信装置３は、筐体１０の外部に設けられるものとして図示しているが、筐体１０内に設けられていてもよい。 Here, in FIG. 1, the communication device 3 is illustrated as being provided outside the housing 10, but may be provided within the housing 10.
また、無線通信デバイス２００．１〜２００．４と通信装置３との通信は、時分割で行ってもよく、あるいは、周波数を分割して行ってもよい。 Further, the communication between the wireless communication devices 200.1 to 200.4 and the communication device 3 may be performed in a time division manner or may be performed by dividing a frequency.
図３は、図１に示した回転ジョイント部１０２．１または１０２．２（以下、総称して「回転ジョイント部１０２」と呼ぶ）の構成を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the rotary joint unit 102.1 or 102.2 (hereinafter collectively referred to as “rotary joint unit 102”) shown in FIG.
図３に示すように、１つの回転ジョイント部１０２の中に、２つの同軸ロータリージョイント部１０４．１および１０４．２を、互いの回転軸を９０°を成すように配置する。 As shown in FIG. 3, two coaxial rotary joint parts 104.1 and 104.2 are arranged in one rotary joint part 102 so that their rotation axes form 90 °.
２つの同軸ロータリージョイント部は、結合のために固定の結合部１０４．３によって接続され、２つの回転軸１、２は同一平面内にあることが好ましい。 The two coaxial rotary joint parts are connected by a fixed joint part 104.3 for coupling, and the two rotary shafts 1 and 2 are preferably in the same plane.
図４は、図３に示した回転ジョイント部１０２に漏洩同軸ケーブルを接続した状態を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a leaky coaxial cable is connected to the rotary joint unit 102 illustrated in FIG. 3.
図４に示すように、２つの回転部が独立して回転可能なため、同軸ケーブルを接続した場合に、２つのケーブル軸は空間的に自由な角度で配向することが可能になる。 As shown in FIG. 4, since the two rotating parts can rotate independently, when a coaxial cable is connected, the two cable axes can be oriented at spatially free angles.
図５は、同軸ロータリージョイント部１０４．１の構成を説明する断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the coaxial rotary joint portion 104.1.
なお、同軸ロータリジョイント部１０４．２も同様の構成である。 The coaxial rotary joint portion 104.2 has the same configuration.
このような同軸ロータリジョイントの構成は、公知のものを使用することができる。 As the configuration of such a coaxial rotary joint, a known one can be used.
たとえば、このような同軸ロータリージョイント部の構成は、以下の公知文献に記載がある。 For example, the configuration of such a coaxial rotary joint part is described in the following publicly known literature.
公知文献１：特開２００１−７７６０７号
公知文献２：特開２００８−１４８１０３号
以下では、一例として、特開２００１−７７６０７号の開示に従って、図３の構成を説明する。
Known Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-77607 Known Document 2: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-148103 Hereinafter, as an example, the configuration of FIG. 3 will be described according to the disclosure of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-77607.
図５では、固定の結合部１０４．３に対して、同軸ロータリージョイント部１０４．１が結合する。 In FIG. 5, the coaxial rotary joint portion 104.1 is coupled to the fixed coupling portion 104.3.
漏洩同軸ケーブル４２３は、内部導体４０２と、誘電体４０３と、外部導体４０７と、を有する。結合部１０４．３および同軸ロータリージョイント部１０４．１は、漏洩同軸ケーブル４２３と同様に、内部導体と、誘電体と、外部導体とを有する構成とすることができる。 The leaky coaxial cable 423 includes an inner conductor 402, a dielectric 403, and an outer conductor 407. Similarly to the leaky coaxial cable 423, the coupling portion 104.3 and the coaxial rotary joint portion 104.1 can be configured to include an inner conductor, a dielectric, and an outer conductor.
同軸ロータリージョイント部１０４．１は、コネクタ４２４により漏洩同軸ケーブル４２３を接続するとともに、回転ジョイント４２２の部分において、その軸線のまわりに結合部１０４．３が全方向（３６０度）に回転可能となるものである。回転ジョイント４２２は、内部導体ジョイント４２８と、誘電体接続部４２９と、外部導体ジョイント４３０と、ベアリング４３１と、を有する。 The coaxial rotary joint portion 104.1 is connected to the leaky coaxial cable 423 by the connector 424, and the coupling portion 104.3 can rotate in all directions (360 degrees) around the axis line at the portion of the rotary joint 422. Is. The rotary joint 422 includes an inner conductor joint 428, a dielectric connection portion 429, an outer conductor joint 430, and a bearing 431.
内部導体ジョイント４２８は、誘電体接続部４２９にまたがってこれを設け、結合部１０４．３の内部導体、同軸ロータリージョイント部１０４．１の内部導体および漏洩同軸ケーブル４２３の内部導体４０２のそれぞれの表面を流れる高周波電流が途切れることなく相手側に流れるように、これらを互いに電気的に接続する。 The inner conductor joint 428 is provided across the dielectric connecting portion 429, and the respective surfaces of the inner conductor of the coupling portion 104.3, the inner conductor of the coaxial rotary joint portion 104.1, and the inner conductor 402 of the leaky coaxial cable 423 are provided. These are electrically connected to each other so that the high-frequency current flowing through the channel flows to the other side without interruption.
誘電体接続部４２９において、結合部１０４．３の誘電体および漏洩同軸ケーブル４２３の誘電体４０３を接続する。 In the dielectric connecting portion 429, the dielectric of the coupling portion 104.3 and the dielectric 403 of the leaky coaxial cable 423 are connected.
外部導体ジョイント４３０は、結合部１０４．３の外部導体、同軸ロータリージョイント部１０４．１の外部導体および漏洩同軸ケーブル４２３の外部導体４０７のそれぞれの表面を流れる高周波電流が途切れることなく相手側に流れるように、これらを互いに電気的に接続する。 In the outer conductor joint 430, the high-frequency current flowing on the outer conductor of the coupling portion 104.3, the outer conductor of the coaxial rotary joint portion 104.1, and the outer conductor 407 of the leaky coaxial cable 423 flows to the other side without interruption. As such, they are electrically connected to each other.
ベアリング４３１は、結合部１０４．３が同軸ロータリージョイント部１０４．１に対して回転ジョイント４２２の軸線を中心に回転可能に支持する。 The bearing 431 supports the coupling portion 104.3 so as to be rotatable about the axis of the rotary joint 422 with respect to the coaxial rotary joint portion 104.1.
このような同軸ロータリージョイント部１０４．１と同軸ロータリージョイント部１０４．２とを組み合わせることで、１個の部品の回転ジョイント部１０２で２本の漏洩同軸ケーブルを接続するとともに、その結合角を自在にできるジョイントが実現される。
（実施の形態２）
図６は、筐体の外部形状が変化するような装置の例としてロボットの外観を示す図である。
By combining the coaxial rotary joint part 104.1 and the coaxial rotary joint part 104.2, two leaky coaxial cables can be connected by the rotary joint part 102 of one component, and the coupling angle can be freely set. A joint that can be made is realized.
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a diagram illustrating an appearance of a robot as an example of an apparatus in which the external shape of the housing changes.
特に限定されないが、たとえば、図６に示すような２足歩行ロボットでは、関節部が存在し、この部分で、ロボットの腕や脚などが折れ曲がる。したがって、ロボットの体内において信号の伝達を、図３に示したような回転ジョイント部１０２により結合される漏洩同軸ケーブル１００を用いて行うこととすると、ロボットの関節が動くことにより、筐体の外部形状が変化した場合でも、無線による信号伝達を行うことができる。 Although not particularly limited, for example, in a biped walking robot as shown in FIG. 6, there are joints, and the arms and legs of the robot are bent at this portion. Therefore, if the transmission of the signal in the body of the robot is performed using the leaky coaxial cable 100 coupled by the rotary joint unit 102 as shown in FIG. Even when the shape changes, wireless signal transmission can be performed.
このようなロボットの体内での信号伝達は、たとえば、関節を駆動するモータなどのような駆動源をロボットの制御部による制御する信号を伝達したり、ロボットの関節の曲がり角や、ロボットが外部から受ける力を検知するためのセンサからの信号を制御部に伝達するなどの用途に使用される。 Such signal transmission in the body of the robot includes, for example, a signal for controlling a driving source such as a motor for driving a joint by a control unit of the robot, a bending angle of a robot joint, and a robot from outside. It is used for applications such as transmitting a signal from a sensor for detecting the force received to the control unit.
図７は、関節部に回転ジョイント部１０２を配置して、漏洩同軸ケーブルにより信号の授受を行う構成を示す概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration in which a rotary joint portion 102 is arranged at a joint portion and signals are transmitted and received by a leaky coaxial cable.
回転ジョイント部１０２に２つの漏洩同軸ケーブルを接続し、関節部を有する装置の構造体の中心付近に設置する。構造体に固定される近傍の無線通信モジュール２００．１〜２００．８との間で通信ができるとともに、構造体の間接部が動いた場合でも、自在ジョイントが可動することで対応できる。 Two leaky coaxial cables are connected to the rotary joint portion 102 and installed near the center of the structure of the apparatus having the joint portion. Communication can be performed with the nearby wireless communication modules 200.1 to 200.8 fixed to the structure, and even when the indirect part of the structure moves, the universal joint can be moved.
すなわち、関節構造の中央付近に漏洩同軸ケーブルを配置することで関節構造の動きに同軸ケーブルが追従することが可能になる。漏洩同軸ケーブルは無線通信用のアンテナとしての機能を有し、漏洩同軸ケーブルを回転ジョイント部１０２で接続することにより関節運動が可能なアンテナ構造体を形成できる。 That is, by disposing the leaky coaxial cable near the center of the joint structure, the coaxial cable can follow the movement of the joint structure. The leaky coaxial cable has a function as an antenna for wireless communication, and an antenna structure capable of joint motion can be formed by connecting the leaky coaxial cable with the rotary joint portion 102.
なお、図６の場合においては、漏洩同軸ケーブルに信号を供給し、あるいは、漏洩同軸ケーブルからの信号を受ける通信装置は、筐体内部に設けられる。ただし、必ずしも、これに限定されるわけではなく、このような通信装置が筐体の外部に設けられる構成であってもよい。 In the case of FIG. 6, a communication device that supplies a signal to the leaky coaxial cable or receives a signal from the leaky coaxial cable is provided inside the housing. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a configuration in which such a communication device is provided outside the housing may be employed.
以上説明したように、本実施の形態の回転ジョイント部１０２では、剛性の高い同軸ケーブル、特に漏洩同軸ケーブルの接続において、２つのケーブル軸の内角を自在に変えることができるため、ケーブル設置時にケーブルレイアウトの自由度を大きく増加させることが可能である。 As described above, in the rotary joint portion 102 of the present embodiment, the inner angle of the two cable shafts can be freely changed when connecting a highly rigid coaxial cable, particularly a leaky coaxial cable. It is possible to greatly increase the freedom of layout.
また、関節構造を有する構造体に適用することが可能である点においても有用である。 It is also useful in that it can be applied to a structure having a joint structure.
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 Embodiment disclosed this time is an illustration of the structure for implementing this invention concretely, Comprising: The technical scope of this invention is not restrict | limited. The technical scope of the present invention is shown not by the description of the embodiment but by the scope of the claims, and includes modifications within the wording and equivalent meanings of the scope of the claims. Is intended.
２ ケーブル、３ 通信装置、１０ 筐体、１００．１〜１００．３ 漏洩同軸ケーブル、２００．１〜２００．４ 無線通信デバイス、３００，３０２，３０４，３０６，３１０，３１２ 内部部品。 2 cable, 3 communication device, 10 housing, 100.1 to 100.3 leaky coaxial cable, 200.1 to 200.4 wireless communication device, 300, 302, 304, 306, 310, 312 internal components.
Claims (3)
前記筐体内に設けられた複数の同軸ケーブルと、
互いに隣接して配置される前記複数の同軸ケーブルの各対に対応して設けられ、各前記対を結合する少なくとも１つの回転ジョイント部とを備え、
各前記回転ジョイント部は、
前記同軸ケーブルの対のうちの一方と結合し、第１の軸の周りに回動可能な第１の同軸ロータリジョイントと、
前記同軸ケーブルの対のうちの他方と結合し、第２の軸の周りに回動可能な第２の同軸ロータリジョイントと、
前記第１の同軸ロータリジョイントと前記第２の同軸ロータリジョイントとを前記第１の軸と前記第２の軸とが互いに直交するように結合する結合部とを含み、
前記同軸ケーブルとの間で有線信号を授受するための第１の通信デバイスとを備え、
前記筐体は、第１の部分と第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とを折り曲げ可能に結合させる関節部分とを含み、
前記回転ジョイント部は、前記関節部分に配設される、通信システム。 A device having a housing;
A plurality of coaxial cables provided in the housing;
At least one rotary joint portion provided corresponding to each pair of the plurality of coaxial cables arranged adjacent to each other and coupling each pair;
Each rotary joint part
A first coaxial rotary joint coupled to one of the pair of coaxial cables and rotatable about a first axis;
A second coaxial rotary joint coupled to the other of the pair of coaxial cables and rotatable about a second axis;
A coupling portion that couples the first coaxial rotary joint and the second coaxial rotary joint so that the first axis and the second axis are orthogonal to each other;
And a first communication device for exchanging a wired signal between said coaxial cable,
The housing includes a first part, a second part, and a joint part that foldably couples the first part and the second part,
The rotary joint unit is a communication system disposed in the joint portion .
前記同軸ケーブルは、漏洩同軸ケーブルであり、
前記第１の通信デバイスが前記同軸ケーブルとの間で授受する前記有線信号は、無線信号として前記漏洩同軸ケーブル外と送受され、
前記筐体内に設けられた、前記漏洩同軸ケーブルとの間で前記無線信号の授受を行う１以上の第２の無線通信デバイスをさらに備える、請求項１記載の通信システム。 The communication system is for performing wireless communication with front Kikatami body,
The coaxial cable is a leaky coaxial cable,
The wired signal exchanged between the first communication device and the coaxial cable is transmitted / received as a radio signal outside the leaky coaxial cable,
The housing provided in the body, the leakage further comprises one or more second wireless communication device that exchanges the radio signals between the coaxial cable, according to claim 1 communication system according.
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