JP6921441B2 - Antenna complex, antenna structure and communication system - Google Patents

Antenna complex, antenna structure and communication system Download PDF

Info

Publication number
JP6921441B2
JP6921441B2 JP2019568485A JP2019568485A JP6921441B2 JP 6921441 B2 JP6921441 B2 JP 6921441B2 JP 2019568485 A JP2019568485 A JP 2019568485A JP 2019568485 A JP2019568485 A JP 2019568485A JP 6921441 B2 JP6921441 B2 JP 6921441B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
data
radio waves
received
antenna structure
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
JP2019568485A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019150498A1 (en
Inventor
弘樹 萩原
弘樹 萩原
智之 曽我
智之 曽我
央 丸山
央 丸山
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.)
Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dengyo Kosaku 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 Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd filed Critical Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Publication of JPWO2019150498A1 publication Critical patent/JPWO2019150498A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6921441B2 publication Critical patent/JP6921441B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/007—Details of, or arrangements associated with, antennas specially adapted for indoor communication
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

本発明は、アンテナ複合体、アンテナ構造体及び通信システムに関する。 The present invention relates to an antenna complex, an antenna structure and a communication system.

特許文献１には、自己の識別情報を含む電波を予め設定した送信周期と送信出力で近距離無線送信し、電池で駆動する電波送信機と、電波送信機を収容し、電波送信機から送信される電波の特定方向への放射を規制し予め設定した領域に電波を送信する遮蔽体と、を備える電波送信装置が記載されている。 Patent Document 1 includes a radio wave transmitter driven by a battery and a radio wave transmitter that transmits radio waves including self-identification information in a preset transmission cycle and transmission output over a short distance, and transmits the radio waves from the radio wave transmitter. Described is a radio wave transmitter including a shield that regulates the radiation of radio waves in a specific direction and transmits radio waves to a preset area.

特許文献２には、携帯端末機は所持者に帯同して移動され、電波発信機から受信した電波情報と、携帯端末機の方位情報とを、所定の間隔でネットワーク機器を介して管理サーバに送信して、管理サーバ用データベースに保存し、管理サーバの制御部は、複数の電波情報から算出した携帯端末機の平面座標と、方位情報とからなる端末機位置データを生成し、端末機位置データから携帯端末機の移動軌跡の算出と、移動軌跡中の各地点における滞在時間の算出と、当該地点における携帯端末機の向いている指向方向の検出とを行う位置情報取得システムが記載されている。 In Patent Document 2, the mobile terminal is moved with the owner, and the radio wave information received from the radio wave transmitter and the orientation information of the mobile terminal are sent to the management server via the network device at predetermined intervals. It is transmitted and saved in the management server database, and the control unit of the management server generates terminal position data consisting of the plane coordinates of the mobile terminal calculated from a plurality of radio wave information and the orientation information, and the terminal position. A position information acquisition system that calculates the movement locus of the mobile terminal from the data, calculates the staying time at each point in the movement locus, and detects the direction in which the mobile terminal is facing at that point is described. There is.

特開２０１５−１０６８１４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-106814 特開２０１５−１５２４８３号公報JP-A-2015-152483

ところで、ビーコンを使用した位置検出では、一般的に複数のビーコンを空間に配置し、端末などが受信したビーコンのＩＤと受信電波強度とから位置を検出する。しかし、ビーコンは、一方的に自身のＩＤを電波により送信するだけであるため、実際に位置を検出するためには、受信した端末からビーコンのＩＤと受信電波強度とを別回線にてホストコンピュータなどに問い合わせ、位置の情報などを得る必要があり、システムが複雑となっていた。
本発明の目的は、一方的に電波を送信するビーコンの機能を備えるとともにデータの送受信を可能としたアンテナ構造体を複数備えるアンテナ複合体などを提供する。By the way, in the position detection using a beacon, a plurality of beacons are generally arranged in a space, and the position is detected from the ID of the beacon received by a terminal or the like and the received radio wave intensity. However, since the beacon only unilaterally transmits its own ID by radio waves, in order to actually detect the position, the host computer uses a separate line for the beacon ID and the received radio wave strength from the receiving terminal. The system was complicated because it was necessary to inquire about such information and obtain location information.
An object of the present invention is to provide an antenna complex having a plurality of antenna structures capable of transmitting and receiving data while having a function of a beacon for unilaterally transmitting radio waves.

請求項１に記載の発明は、それぞれが個別に電波を送受信する複数のアンテナ構造体と、複数の前記アンテナ構造体と接続されるとともに、データを送受信するデータ線を有する配線板と、を備え、複数の前記アンテナ構造体は、それぞれに対して定められた通信可能なセルに対して電波を送受信する指向性を有するアンテナ部と、それぞれに対して設けられた、前記データ線から受信したデータを当該アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する通信制御部とを備えるアンテナ複合体である。
請求項２に記載の発明は、複数の前記アンテナ構造体は、列状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体である。
請求項３に記載の発明は、複数の前記アンテナ構造体の配列の外側の少なくとも一方に設けられ、隣接して設けられた他のアンテナ複合体に含まれるアンテナ構造体と電波を介してデータの送受信を行う他のアンテナ構造体を、備えることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ複合体である。
請求項４に記載の発明は、前記他のアンテナ構造体は、前記他のアンテナ複合体に含まれるアンテナ構造体と電波の送受信を行う他のアンテナ部と、前記データ線から受信したデータを前記他のアンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該他のアンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する他の通信制御部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ複合体である。
請求項５に記載の発明は、前記アンテナ部、前記他のアンテナ部及び前記配線板は、可撓性を有することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ複合体である。
請求項６に記載の発明は、前記アンテナ部は、送受信する電波のピーク周波数がそれぞれ異なる複数のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体である。
請求項７に記載の発明は、複数の前記アンテナは、接地電極と放射電極とが対向するように構成されたパッチアンテナであって、ピーク周波数に対応して当該放射電極の面積が異なることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ複合体である。
請求項８に記載の発明は、前記他のアンテナ部は、位相の異なる電波を送受信する電波の位相がそれぞれ異なる複数の他のアンテナを備えることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ複合体である。
請求項９に記載の発明は、複数の前記アンテナ構造体及び前記配線板は、表面及び裏面のいずれか一方に粘着剤が付与され、表面及び裏面のいずれか他方に絵柄が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体である。
請求項１０に記載の発明は、送受信する電波のピーク周波数がそれぞれ異なる複数のアンテナを備えたアンテナ部と、受信したデータを前記アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号をデータに変換して送信する通信制御部とを備えるアンテナ構造体である。
請求項１１に記載の発明は、前記アンテナ部が備える複数の前記アンテナの前記ピーク周波数は、送受信する電波の周波数帯域を複数に分割して設定されていることを特徴とする請求項１０に記載のアンテナ構造体である。
請求項１２に記載の発明は、複数の前記アンテナは、接地電極と放射電極とが対向するように構成されたパッチアンテナであって、ピーク周波数に対応して当該放射電極の面積が異なることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ構造体である。
請求項１３に記載の発明は、データが送受信されるデータ線を有する配線板と、定められた通信可能なセルに対して電波を送受信する指向性を有するアンテナ部と、前記データ線から受信したデータを当該アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する通信制御部と、をそれぞれ有し、個別に電波を送受信する複数のアンテナ構造体と、を備えるアンテナ複合体を含み、複数の前記アンテナ構造体が、当該アンテナ構造体が有する前記通信制御部を介して複数の当該アンテナ構造体間でデータを伝搬させるとともに、データが外部に設けられるホストコンピュータと送受信されることを特徴とする通信システムである。
請求項１４に記載の発明は、複数の前記アンテナ構造体は、列状に配列され、前記アンテナ構造体間でのデータの伝搬が、配列に沿ってリレー方式で行われることを特徴とする請求項１３に記載の通信システムである。
請求項１５に記載の発明は、複数の前記アンテナ構造体の列状に配列された一方の端部に設けられたアンテナ構造体を介して、複数の当該アンテナ構造体を伝搬したデータが前記ホストコンピュータと送受信されることを特徴とする請求項１４に記載の通信システムである。 The invention according to claim 1 includes a plurality of antenna structures, each of which individually transmits and receives radio waves, and a wiring board which is connected to the plurality of antenna structures and has a data line for transmitting and receiving data. data plurality of the antenna structure, the antenna unit having directivity for transmitting and receiving radio waves to the communication possible cell defined for each, provided for each, received from the data line Is an antenna complex including a communication control unit that converts the signal of the radio wave transmitted by the antenna unit into a signal of radio waves transmitted by the antenna unit, or converts the signal of the radio wave received by the antenna unit into data transmitted to the data line.
The invention according to claim 2 is the antenna complex according to claim 1, wherein the plurality of the antenna structures are arranged in a row.
Invention according to claim 3, provided on at least one of the outer array of the antenna structure, via the antenna structure and electrostatic waves included in another antenna complexes provided adjacent data The antenna composite according to claim 2, further comprising another antenna structure for transmitting and receiving.
The invention according to claim 4, wherein the other antenna structures, and other antenna unit for transmitting and receiving of the antenna structure and radio waves included in said other antenna complex, the data received from the data line It is characterized by including another communication control unit that converts the signal by the radio wave transmitted by the other antenna unit into the signal by the radio wave transmitted by the other antenna unit or converts the signal by the radio wave received by the other antenna unit into the data transmitted to the data line. The antenna complex according to claim 3.
The invention according to claim 5 is the antenna complex according to claim 4, wherein the antenna portion, the other antenna portion, and the wiring board have flexibility.
The invention according to claim 6, wherein the antenna unit is an antenna complex according to claim 1, characterized in that the radio wave peak frequency for transmitting and receiving the obtain Bei a different antennas, respectively.
The invention according to claim 7, a plurality of the antenna is a patch antenna in which the electrodes radiate and the ground electrode is configured to face, the area of the discharge morphism electrodes are different in correspondence with the peak frequency The antenna complex according to claim 6.
The invention described in claim 8, wherein the other antenna unit, the antenna complex according to claim 4, characterized in that the waves of phase of transmitting and receiving different radio waves phases obtain Bei a different other antennas respectively The body.
The invention according to claim 9 is that the plurality of antenna structures and the wiring board are provided with an adhesive on either the front surface or the back surface, and a pattern is provided on either the front surface or the back surface. The antenna complex according to claim 1.
The invention according to claim 10 is an antenna unit including a plurality of antennas having different peak frequencies of radio waves transmitted and received, and the received data is converted into a signal by radio waves transmitted by the antenna unit, or the antenna unit. It is an antenna structure including a communication control unit that converts a signal generated by radio waves received by the antenna into data and transmits the data.
The invention according to claim 11, wherein the peak frequency of the plurality of antennas included in the antenna unit is set by dividing the frequency band of the transmitted / received radio wave into a plurality of divided parts. It is an antenna structure of.
The invention according to claim 12, a plurality of the antenna is a patch antenna in which the electrodes radiate and the ground electrode is configured to face, the area of the discharge morphism electrodes are different in correspondence with the peak frequency The antenna structure according to claim 11, wherein the antenna structure is characterized by this.
The invention according to claim 13 is received from a wiring board having a data line for transmitting and receiving data, an antenna portion having a directionality for transmitting and receiving radio waves to a defined communicable cell , and the data line. Each has a communication control unit that converts data into a signal by a radio wave transmitted by the antenna unit, or a communication control unit that converts a signal by a radio wave received by the antenna unit into data transmitted to the data line, and individually receives radio waves. The plurality of antenna structures include a plurality of antenna structures for transmitting and receiving data, and the plurality of antenna structures propagate data between the plurality of antenna structures via the communication control unit of the antenna structure. It is a communication system characterized in that data is transmitted and received to and from a host computer provided outside.
The invention according to claim 14 is characterized in that a plurality of the antenna structures are arranged in a row, and data is propagated between the antenna structures in a relay manner along the arrangement. Item 13. The communication system according to item 13.
In the invention according to claim 15, the data propagating the plurality of antenna structures via the antenna structures provided at one end of the plurality of antenna structures arranged in a row is the host. The communication system according to claim 14, wherein the communication system is transmitted to and received from a computer.

請求項１に記載の発明によれば、一方的に電波を送信するビーコンの機能を備えるとともにデータの送受信が可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、列状に配列されていない場合に比べ、構成が簡易になる。
請求項３に記載の発明によれば、他のアンテナ構造体を備えない場合に比べ、拡張性が高くなる。
請求項４に記載の発明によれば、アンテナ部と他のアンテナ部とを備えない場合に比べ、小型化できる。
請求項５に記載の発明によれば、可撓性を有しない場合に比べ、搬送及び設置が容易になる。
請求項６、１０に記載の発明によれば、複数のアンテナを備えない場合に比べ、広周波数帯域化できる。
請求項７、１２に記載の発明によれば、パッチアンテナでない場合に比べ、薄型にしやすい。
請求項８に記載の発明によれば、位相を異ならせない場合に比べ、薄型にしやすい。
請求項９に記載の発明によれば、より容易に設置できると共に、環境に溶け込みやすくなる。
請求項１１に記載の発明によれば、周波数帯域を複数に分割しない場合に比べ、ピーク周波数が設定しやすい。
請求項１３に記載の発明によれば、容易に通信システムが構築できる。
請求項１４に記載の発明によれば、リレー方式でない場合に比べ、通信制御が容易になる。
請求項１５に記載の発明によれば、端部で接続しない場合に比べ、接続が容易になる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a beacon function for unilaterally transmitting radio waves and to transmit and receive data.
According to the second aspect of the present invention, the configuration is simplified as compared with the case where the invention is not arranged in a row.
According to the third aspect of the present invention, the expandability is higher than that in the case where the other antenna structure is not provided.
According to the fourth aspect of the present invention, the size can be reduced as compared with the case where the antenna portion and the other antenna portion are not provided.
According to the fifth aspect of the present invention, it is easier to carry and install the invention as compared with the case where the invention is not flexible.
According to the inventions of claims 6 and 10, a wider frequency band can be obtained as compared with the case where a plurality of antennas are not provided.
According to the inventions of claims 7 and 12, it is easier to make the antenna thinner than the case where it is not a patch antenna.
According to the eighth aspect of the present invention, it is easier to make the thickness thinner than in the case where the phases are not different from each other.
According to the invention of claim 9, it can be installed more easily and easily blends into the environment.
According to the invention of claim 11, the peak frequency can be easily set as compared with the case where the frequency band is not divided into a plurality of parts.
According to the invention of claim 13, a communication system can be easily constructed.
According to the invention of claim 14, communication control becomes easier as compared with the case where the relay system is not used.
According to the invention of claim 15, the connection becomes easier as compared with the case where the connection is not made at the end.

本実施の形態が適用される通信システムの概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the communication system to which this embodiment is applied. アンテナ複合体及びアンテナ構造体を説明する図である。（ａ）は、アンテナ複合体、（ｂ）は、アンテナ構造体の平面図、（ｃ）は、（ｂ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線でのアンテナ構造体の断面図である。It is a figure explaining an antenna complex and an antenna structure. (A) is an antenna complex, (b) is a plan view of the antenna structure, and (c) is a cross-sectional view of the antenna structure on the IIC-IIC line of (b). アンテナ部に高い周波数帯の信号を入力して励振した状態を説明する図である。（ａ）は、放射電極への給電の様子を示す図、（ｂ）は、遠方界における電波の指向性を示す図である。It is a figure explaining the state which excited by inputting the signal of a high frequency band into an antenna part. (A) is a diagram showing the state of power supply to the radiation electrode, and (b) is a diagram showing the directivity of radio waves in the distant world. アンテナ構造体を説明する図である。（ａ）は、アンテナ構造体の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線でのアンテナ構造体の断面図、（ｃ）は、アンテナ構造体におけるアンテナ部の電波の指向性を説明する図である。It is a figure explaining the antenna structure. (A) is a plan view of the antenna structure, (b) is a cross-sectional view of the antenna structure on the IVB-IVB line of (a), and (c) is the directivity of the radio wave of the antenna portion in the antenna structure. It is a figure explaining. アンテナ構造体の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the antenna structure.

ビーコンは、位置を検出することが基本的な機能である。位置を検出する方法としては、複数のビーコンを空間に配置し、端末などが受信したビーコンのＩＤ（以下では、ビーコンＩＤと表記する。）と受信電波強度とから位置を検出する。しかし、ビーコンは、自身のビーコンＩＤを送信するだけであるため、実際に位置を検出するためには、受信した端末からビーコンＩＤと受信電波強度を別回線にてホストコンピュータなどに問い合わせ、ホストコンピュータにおいて位置の計算をして、端末に返送する必要があり、システムが複雑となっていた。 The basic function of a beacon is to detect its position. As a method of detecting the position, a plurality of beacons are arranged in space, and the position is detected from the ID of the beacon received by the terminal or the like (hereinafter, referred to as the beacon ID) and the received radio wave intensity. However, since the beacon only transmits its own beacon ID, in order to actually detect the position, the beacon ID and the received radio wave strength are inquired from the receiving terminal to the host computer or the like via a separate line, and the host computer or the like is inquired. In, it was necessary to calculate the position and return it to the terminal, which complicated the system.

また、このようにビーコンＩＤを送信するビーコンのアンテナは、指向性を有しない。つまり、電波をアンテナの周囲の３６０°方向に無指向に送信する。電波は、距離の２乗で減衰する。よって、２つのビーコンの一方に近ければ、電波の強度が大きく、距離による差分が取れる。しかし、ビーコンが無指向性の電波を送信する場合、電波の届く範囲は同心円状になるため、隣接する２つのビーコン間における隙間を少なくするためには、電波の重なる領域を大きくせざるを得ないとともに、このような領域では電波の減衰量が大きく、差分が取れにくい。つまり、数メートル離れるだけでも、受信強度が許容範囲以下になって、位置が算定しにくくなってしまうという問題があった。 Further, the antenna of the beacon that transmits the beacon ID in this way does not have directivity. That is, the radio wave is omnidirectionally transmitted in the 360 ° direction around the antenna. Radio waves are attenuated by the square of the distance. Therefore, if it is close to one of the two beacons, the strength of the radio wave is high and the difference due to the distance can be taken. However, when the beacon transmits omnidirectional radio waves, the range of the radio waves is concentric, so in order to reduce the gap between two adjacent beas, the area where the radio waves overlap must be increased. In addition, the amount of radio wave attenuation is large in such a region, and it is difficult to obtain a difference. That is, there is a problem that the reception intensity becomes less than the permissible range even if the distance is only a few meters, and it becomes difficult to calculate the position.

そこで、電波を一方的に送信する機能（ビーコンの機能）に加え、電波の受信ができる機能（レシーバの機能）を有するアンテナ構造体を構成し、アンテナ構造体からビーコンとしての電波を受信した端末などから、アンテナ構造体を介して、ビーコンＩＤと受信電波強度などの情報をホストコンピュータに送信することを考えた。このようにすれば、ホストコンピュータに問い合わせるための通信回線を別に用意することを要しない。 Therefore, in addition to the function of unilaterally transmitting radio waves (beacon function), an antenna structure having a function of receiving radio waves (receiver function) is configured, and a terminal that receives radio waves as a beacon from the antenna structure. Therefore, we considered transmitting information such as the beacon ID and the received radio wave strength to the host computer via the antenna structure. In this way, it is not necessary to prepare a separate communication line for inquiring to the host computer.

また、アンテナ構造体が備えるアンテナが送信する電波に指向性を持たせて、距離が離れることによる電波の急激な減衰が抑制されるようにしている。よって、位置の違いによる電波強度の変化が大きくなるので、位置検出がしやすくなる。また、アンテナ構造体は、端末などから電波を受信しやすくなる。さらに、アンテナが送信する電波に指向性を持たせることで、隣接するアンテナ構造体間で指向性の向きが並列するようにすれば、電波の重なる領域が狭くできる。よって、隣接するアンテナ構造体間において、位置が算定しにくくなることが抑制される。 Further, the radio waves transmitted by the antenna included in the antenna structure are provided with directivity so that the sudden attenuation of the radio waves due to the distant distance is suppressed. Therefore, the change in radio field intensity due to the difference in position becomes large, and the position can be easily detected. In addition, the antenna structure can easily receive radio waves from a terminal or the like. Further, by giving directivity to the radio waves transmitted by the antennas, the directions of the directivity can be arranged in parallel between the adjacent antenna structures, so that the area where the radio waves overlap can be narrowed. Therefore, it is possible to prevent the position from being difficult to calculate between adjacent antenna structures.

そして、アンテナ構造体を複数搭載して一体化したアンテナ複合体とすることで、容易に設置可能としている。 Then, by mounting a plurality of antenna structures into an integrated antenna complex, it can be easily installed.

このようにすることで、アンテナ構造体及びアンテナ複合体は、端末などの位置を検出する用途以外に、簡易な通信システムとして使用することを可能としている。 By doing so, the antenna structure and the antenna complex can be used as a simple communication system other than the purpose of detecting the position of a terminal or the like.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態（本実施の形態）について詳細に説明する。
なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬＥ（Low Energy）の機能を実現する半導体部品（チップ）を、通信制御部の一例として説明する。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＳＩＧによって策定された省電力を強調した規格である。Hereinafter, embodiments of the present invention (the present embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
A semiconductor component (chip) that realizes the function of Bluetooth (registered trademark) LE (Low Energy) will be described as an example of a communication control unit. Bluetooth LE is a standard established by Bluetooth SIG that emphasizes power saving.

（通信システム１）
図１は、本実施の形態が適用される通信システム１の概念を説明する図である。
図１は、予め設定されたエリア（区画）内（室内）に通信システム１が構成された図である。通信システム１は、複数（ここでは、３つ）のアンテナ複合体１０、ホストコンピュータ２０、ＡＣ給電部３０及び電池給電部４０を備える。３つのアンテナ複合体１０をそれぞれ区別する場合には、アンテナ複合体１０−１、１０−２、１０−３と表記する。(Communication system 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a concept of a communication system 1 to which the present embodiment is applied.
FIG. 1 is a diagram in which the communication system 1 is configured in a preset area (section) (indoor). The communication system 1 includes a plurality of (here, three) antenna complexes 10, a host computer 20, an AC power supply unit 30, and a battery power supply unit 40. When distinguishing each of the three antenna complexes 10, they are referred to as antenna complexes 10-1, 10-2, and 10-3.

ここでは、２つのアンテナ複合体１０−１、１０−２は、エリアを区画する２方向のそれぞれ壁面に貼るようにして設けられている。また、アンテナ複合体１０−３は、エリアの床面に貼るようにして設けられている。
ＡＣ給電部３０は、交流電源（ＡＣ電源）のコンセントであって、接続されることにより交流電源からアンテナ複合体１０に電力が供給される。電池給電部４０は、電池を内蔵し、接続されることにより電池からアンテナ複合体１０に電力が供給される。Here, the two antenna complexes 10-1 and 10-2 are provided so as to be attached to the wall surface in each of the two directions for partitioning the area. Further, the antenna complex 10-3 is provided so as to be attached to the floor surface of the area.
The AC power supply unit 30 is an outlet for an AC power supply (AC power supply), and when connected, power is supplied from the AC power supply to the antenna complex 10. The battery power supply unit 40 has a built-in battery, and when the battery is connected, power is supplied from the battery to the antenna complex 10.

そして、エリア内には、アンテナ複合体１０と電波の送受信が可能な通信端末５０を所持する移動者Ａ、電波の発信のみが可能な発信専用端末６０を所持する移動者Ｂがいる。さらに、エリア内には、アンテナ複合体１０と電波の送受信が可能な無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）７０及びアンテナ複合体１０と電波の送受信が可能なドローン（無人航空機）８０がある。ここでは、移動者Ａの所持する通信端末５０、移動者Ｂが所持する発信専用端末６０、無人搬送車７０及びドローン８０を、エリア内において移動可能であることから移動体と表記することがある。なお、エリア内に移動可能な他の移動体があってもよい。なお、移動体は、エリア内からエリア外に移動するもの、エリア外からエリア内に移動するものを含む。 In the area, there is a migrant A who possesses the antenna complex 10 and a communication terminal 50 capable of transmitting and receiving radio waves, and a migrant B who possesses a transmission-only terminal 60 capable of transmitting only radio waves. Further, in the area, there are an automatic guided vehicle (AGV) 70 capable of transmitting and receiving radio waves with the antenna complex 10 and a drone (unmanned aerial vehicle) 80 capable of transmitting and receiving radio waves with the antenna complex 10. Here, the communication terminal 50 possessed by the mover A, the transmission-only terminal 60 possessed by the mover B, the automatic guided vehicle 70, and the drone 80 may be referred to as mobile bodies because they can move within the area. .. In addition, there may be other moving bodies that can move in the area. The moving body includes a moving body moving from the inside of the area to the outside of the area and a moving body moving from the outside of the area to the inside of the area.

アンテナ複合体１０は、複数のアンテナ構造体１００、２００を備える。アンテナ構造体１００は、列状に配列されている。そして、アンテナ構造体２００は、アンテナ構造体１００の配列の両端部に配置されている。これらのアンテナ構造体１００、２００は、エリア内に電波を送信するとともに、エリア内から電波を受信する。なお、後述するように、アンテナ構造体１００、２００は、エリア内と電波を送受信可能な指向性を有している。 The antenna complex 10 includes a plurality of antenna structures 100 and 200. The antenna structures 100 are arranged in a row. The antenna structure 200 is arranged at both ends of the array of the antenna structure 100. These antenna structures 100 and 200 transmit radio waves into the area and receive radio waves from within the area. As will be described later, the antenna structures 100 and 200 have directivity capable of transmitting and receiving radio waves within the area.

ここで、アンテナ構造体１００のそれぞれを区別する場合、アンテナ複合体１０−１がアンテナ構造体１００−１１〜１００−１５を備え、アンテナ複合体１０−２がアンテナ構造体１００−２１、１００−２２を備え、アンテナ複合体１０−３がアンテナ構造体１００−３１、１００−３２を備えるとする。また、アンテナ構造体２００のそれぞれを区別する場合、アンテナ複合体１０−１がアンテナ構造体２００−１１、２００−１２を備え、アンテナ複合体１０−２がアンテナ構造体２００−２１、２００−２２を備え、アンテナ複合体１０−３がアンテナ構造体２００−３１、２００−３２を備えるとする。 Here, when distinguishing each of the antenna structures 100, the antenna composite 10-1 includes the antenna structures 100-11 to 100-15, and the antenna composite 10-2 includes the antenna structures 100-21 and 100-. 22 is provided, and the antenna complex 10-3 includes antenna structures 100-31 and 100-32. Further, when distinguishing each of the antenna structures 200, the antenna complex 10-1 includes the antenna structures 200-11 and 200-12, and the antenna complex 10-2 includes the antenna structures 200-21 and 200-22. The antenna composite 10-3 includes the antenna structures 200-31 and 200-32.

これらのアンテナ構造体１００、２００は、配線（後述する図２（ａ）の配線板３００）で接続されている。配線板３００をそれぞれ区別する場合、アンテナ複合体１０−１が配線板３００−１を備え、アンテナ複合体１０−２が配線板３００−２を備え、アンテナ複合体１０−３が配線板３００−３を備えるとする。配線板３００は、電力を供給する電力供給線とデータを送受信するデータ線を備える。つまり、アンテナ複合体１０に含まれる複数のアンテナ構造体１００、２００は、電力供給線により電力が供給され、データ線によりデータが送受信される。ここでは、データは、一例としてリレー方式で伝搬（送受信）されるとする。つまり、データ線は、隣接するアンテナ構造体１００、２００間を接続するように設けられている。リレー方式での通信は、マルチホップと呼ばれるので、以下ではマルチホップと表記する。図１において、データ線を用いたマルチホップによる通信を両端に矢印を設けた直線で表記する。なお、バスを設け、バスに複数のアンテナ構造体１００、２００を接続するようにしてもよい（バス方式）。
なお、リレー方式で通信を行うことで、通信制御部１２０における通信制御が容易になる。These antenna structures 100 and 200 are connected by wiring (wiring plate 300 of FIG. 2A described later). When distinguishing the wiring boards 300 from each other, the antenna complex 10-1 is provided with the wiring board 300-1, the antenna complex 10-2 is provided with the wiring board 300-2, and the antenna complex 10-3 is provided with the wiring board 300-. It is assumed that 3 is provided. The wiring board 300 includes a power supply line for supplying electric power and a data line for transmitting and receiving data. That is, power is supplied to the plurality of antenna structures 100 and 200 included in the antenna complex 10 by the power supply line, and data is transmitted and received by the data line. Here, it is assumed that the data is propagated (transmitted / received) by a relay method as an example. That is, the data line is provided so as to connect the adjacent antenna structures 100 and 200. Since communication by the relay method is called multi-hop, it will be referred to as multi-hop below. In FIG. 1, multi-hop communication using a data line is represented by a straight line provided with arrows at both ends. A bus may be provided and a plurality of antenna structures 100 and 200 may be connected to the bus (bus method).
Note that communication by the relay method facilitates communication control in the communication control unit 120.

そして、アンテナ複合体１０の内、アンテナ複合体１０−１、１０−２は、ＡＣ給電部３０に接続されている。つまり、アンテナ複合体１０−１、１０−２に含まれるアンテナ構造体１００は、交流電源から電力が供給される。なお、ＡＣ給電部３０に接続されるアンテナ複合体１０は、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換するＡＣ−ＤＣ変換器（コンバータ）を備える。 The antenna complexes 10-1 and 10-2 of the antenna complexes 10 are connected to the AC feeding unit 30. That is, the antenna structure 100 included in the antenna complexes 10-1 and 10-2 is supplied with electric power from the AC power supply. The antenna complex 10 connected to the AC feeding unit 30 includes an AC-DC converter (converter) that converts alternating current (AC) into direct current (DC).

一方、アンテナ複合体１０−３は、電池給電部４０に接続されている。つまり、アンテナ複合体１０−３に含まれるアンテナ構造体１００は、電池から電力が供給される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥを用いれば、省電力であるので、電池からの電力供給で長期間の駆動が可能である。
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥでは、電波の出力に応じて通信可能距離が１ｍから数１０ｍに設定可能である。よって、通信可能距離によりアンテナ構造体１００、２００のそれぞれの通信可能距離内の領域であるセルの大きさ（広さ）が設定できる。つまり、用途によって、セルの大きさ、つまりアンテナ構造体１００、２００を配列する間隔などを設定できる。On the other hand, the antenna complex 10-3 is connected to the battery feeding unit 40. That is, the antenna structure 100 included in the antenna complex 10-3 is supplied with electric power from the battery. If Bluetooth LE is used, it saves power, so that it can be driven for a long period of time by supplying power from a battery.
Further, in Bluetooth LE, the communicable distance can be set from 1 m to several tens of m according to the output of radio waves. Therefore, the size (width) of the cell, which is an area within the communicable distance of each of the antenna structures 100 and 200, can be set according to the communicable distance. That is, depending on the application, the size of the cell, that is, the interval at which the antenna structures 100 and 200 are arranged can be set.

アンテナ複合体１０−２は、アンテナ複合体１０−１に近い端部に位置するアンテナ構造体２００−３１が、アンテナ複合体１０−１のアンテナ複合体１０−２に近い端部に位置するアンテナ構造体２００−１２と無線で相互に接続されるようになっている。同様に、アンテナ複合体１０−３も、アンテナ複合体１０−１に近い端部に位置するアンテナ構造体２００−２１が、アンテナ複合体１０−１のアンテナ複合体１０−２に近い端部に位置するアンテナ構造体２００−１１と無線で相互に接続されている。これらの無線での相互接続もアンテナ複合体１０内のアンテナ構造体１００間での通信と同様に、マルチホップで行われる。なお、図１において、無線によるマルチホップによる通信を両端に矢印を設けた弧で表記する。 In the antenna complex 10-2, the antenna structure 200-31 located at the end close to the antenna complex 10-1 is an antenna located at the end close to the antenna complex 10-2 of the antenna complex 10-1. It is designed to be wirelessly interconnected with the structure 200-12. Similarly, in the antenna complex 10-3, the antenna structure 200-21 located at the end close to the antenna complex 10-1 is located at the end close to the antenna complex 10-2 of the antenna complex 10-1. It is wirelessly interconnected with the located antenna structure 200-11. These wireless interconnections are also multihop, similar to communication between the antenna structures 100 within the antenna complex 10. In FIG. 1, wireless multi-hop communication is represented by an arc provided with arrows at both ends.

つまり、アンテナ構造体２００は、アンテナ構造体１００と同様に、エリア内と電波の送受信を行うとともに、隣接するアンテナ複合体１０と電波による通信を行えるようになっている。なお、アンテナ複合体１０−２におけるアンテナ構造体２００−２２及びアンテナ複合体１０−３におけるアンテナ構造体２００−３２は、隣接するアンテナ複合体１０が存在しないため、他のアンテナ複合体１０と無線での通信をしない。 That is, like the antenna structure 100, the antenna structure 200 can transmit and receive radio waves within the area and can communicate with the adjacent antenna complex 10 by radio waves. Since the antenna structure 200-22 in the antenna complex 10-2 and the antenna structure 200-32 in the antenna complex 10-3 do not have an adjacent antenna complex 10, they are wirelessly connected to the other antenna complex 10. Do not communicate with.

そして、アンテナ複合体１０−１の一端部に位置するアンテナ構造体２００−１２の部分（配線板３００の部分）で、ホストコンピュータ２０に接続されている。一端部に位置するアンテナ構造体２００−１２を介して、ホストコンピュータ２０と接続することで、アンテナ複合体１０とホストコンピュータ２０との接続が容易になる。
なお、図１では、アンテナ複合体１０−１の一端部に位置するアンテナ構造体２００−１２の部分と、ホストコンピュータ２０とが有線（信号線）にて接続されているように記載されているが、アンテナ構造体２００−１２が備えるアンテナ部１１０（後述する図２参照）などを介して無線で接続されてもよい。Then, the antenna structure 200-12 (the portion of the wiring board 300) located at one end of the antenna complex 10-1 is connected to the host computer 20. By connecting to the host computer 20 via the antenna structure 200-12 located at one end, the connection between the antenna complex 10 and the host computer 20 becomes easy.
In FIG. 1, it is described that the portion of the antenna structure 200-12 located at one end of the antenna complex 10-1 and the host computer 20 are connected by a wire (signal line). However, the antenna structure 200-12 may be wirelessly connected via an antenna unit 110 (see FIG. 2 described later) or the like.

また、後述するように、アンテナ構造体１００及びアンテナ構造体２００の備える通信制御部１２０（後述する図２参照）は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備え、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥの機能を実現するためのソフトウェアに加えて、アプリケーション開発者が開発したソフトウェアが実装されている。よって、アンテナ構造体１００及び／又はアンテナ構造体２００が、ホストコンピュータとして機能するようにしてもよい。このような場合であっても、ホストコンピュータとして機能するアンテナ構造体１００及び／又はアンテナ構造体２００をホストコンピュータとする。 Further, as will be described later, the communication control unit 120 (see FIG. 2 described later) included in the antenna structure 100 and the antenna structure 200 is provided with a microprocessor, RAM, ROM and the like, and is used to realize the functions of Bluetooth LE. In addition to the software, the software developed by the application developer is implemented. Therefore, the antenna structure 100 and / or the antenna structure 200 may function as a host computer. Even in such a case, the antenna structure 100 and / or the antenna structure 200 that functions as the host computer is used as the host computer.

以上説明したように、アンテナ複合体１０（アンテナ複合体１０−１、１０−２、１０−３）のアンテナ構造体１００、２００間において、マルチホップで通信（データの伝搬）を行う。そして、すべてのアンテナ構造体１００、２００は、アンテナ複合体１０−１のホストコンピュータ２０に接続されたアンテナ構造体２００−１２を介して、ホストコンピュータ２０と通信を行うようになっている。
アンテナ構造体１００、２００を列状に配列することで、アンテナ複合体１０の構成が簡易になる。As described above, multi-hop communication (data propagation) is performed between the antenna structures 100 and 200 of the antenna complex 10 (antenna complex 10-1, 10-2, 10-3). Then, all the antenna structures 100 and 200 communicate with the host computer 20 via the antenna structure 200-12 connected to the host computer 20 of the antenna complex 10-1.
By arranging the antenna structures 100 and 200 in a row, the configuration of the antenna complex 10 is simplified.

なお、アンテナ複合体１０は、両端部にアンテナ構造体２００を備えるとしたが、一端部のみにアンテナ構造体２００を備えてもよい。また、アンテナ複合体１０は、アンテナ構造体２００を備えなくてもよい。この場合、アンテナ複合体１０の一端部に設けられたアンテナ構造体１００（アンテナ複合体１０−１の場合では、例えばアンテナ構造体１００−１５）を介して、ホストコンピュータ２０に接続すればよい。 Although the antenna complex 10 is provided with the antenna structure 200 at both ends, the antenna structure 200 may be provided only at one end. Further, the antenna complex 10 does not have to include the antenna structure 200. In this case, it may be connected to the host computer 20 via the antenna structure 100 (for example, the antenna structure 100-15 in the case of the antenna complex 10-1) provided at one end of the antenna complex 10.

アンテナ複合体１０間の通信（データの伝搬）を無線によるマルチホップで行うことで、２つのアンテナ複合体１０の端部間を無線が届く距離に配置すればよく、接続のための有線の配線を設けることを要しない。そして、複数のアンテナ複合体１０を制限なく接続（連結）することが可能になる。つまり、アンテナ複合体１０の両端部を無線によるマルチホップによる通信が可能なアンテナ構造体２００としておけば、複数のアンテナ複合体１０を用いた通信システム１が容易に構築できる。 By performing communication (data propagation) between the antenna complexes 10 by wireless multi-hop, it is sufficient to arrange the ends of the two antenna complexes 10 at a distance that the wireless can reach, and wired wiring for connection. It is not necessary to provide. Then, it becomes possible to connect (connect) a plurality of antenna complexes 10 without limitation. That is, if both ends of the antenna complex 10 are set as the antenna structure 200 capable of wireless multi-hop communication, the communication system 1 using the plurality of antenna complexes 10 can be easily constructed.

なお、アンテナ構造体１００、２００には、識別可能なアドレス（ＩＤ）が付される。よって、マルチホップであっても、通信されるデータ（情報）がアンテナ構造体１００、２００毎に識別可能である。 An identifiable address (ID) is attached to the antenna structures 100 and 200. Therefore, even in the case of multi-hop, the data (information) to be communicated can be identified for each of the antenna structures 100 and 200.

（アンテナ複合体１０及びアンテナ構造体１００）
図２は、アンテナ複合体１０及びアンテナ構造体１００を説明する図である。図２（ａ）は、アンテナ複合体１０、図２（ｂ）は、アンテナ構造体１００の平面図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線でのアンテナ構造体１００の断面図である。(Antenna complex 10 and antenna structure 100)
FIG. 2 is a diagram illustrating an antenna complex 10 and an antenna structure 100. 2 (a) is the antenna complex 10, FIG. 2 (b) is a plan view of the antenna structure 100, and FIG. 2 (c) is the antenna structure 100 on the IIC-IIC line of FIG. 2 (b). It is a cross-sectional view of.

アンテナ複合体１０は、複数のアンテナ構造体１００、２００及び配線板３００を備える。複数のアンテナ構造体１００は、可撓性（フレキシビリティ性）を有する配線板３００に列状に配列されて接続されている。そして、配線板３００の両端部のそれぞれには、アンテナ構造体２００が接続されている。 The antenna complex 10 includes a plurality of antenna structures 100 and 200 and a wiring board 300. The plurality of antenna structures 100 are arranged and connected in a row to a wiring board 300 having flexibility (flexibility). An antenna structure 200 is connected to each of both ends of the wiring board 300.

配線板３００は、例えばフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）である。配線板３００内には、電力供給線とデータ線とが設けられている。そして、電力供給線を構成する電源線（＋側）と接地（ＧＮＤ）線（−側）が、アンテナ複合体１０に含まれるすべてのアンテナ構造体１００、２００に電力が供給されるように、すべてのアンテナ構造体１００に並列に接続されている。 The wiring board 300 is, for example, a flexible printed circuit board (FPC). A power supply line and a data line are provided in the wiring board 300. Then, the power supply line (+ side) and the ground (GND) line (-side) constituting the power supply line are supplied with power to all the antenna structures 100 and 200 included in the antenna composite 10. It is connected in parallel to all antenna structures 100.

一方、データ線は、マルチホップで通信するように、隣接するアンテナ構造体１００間、及びアンテナ構造体２００とアンテナ構造体２００に隣接するアンテナ構造体１００との間に設けられている。なお、並行して設けられるデータ線の数は、行うデータ通信の方式などによって設定されている。 On the other hand, the data line is provided between the adjacent antenna structures 100 and between the antenna structure 200 and the antenna structure 100 adjacent to the antenna structure 200 so as to communicate in multi-hop. The number of data lines provided in parallel is set according to the method of data communication to be performed.

つまり、配線板３００は、帯状であって、一端部から他端部まで電力供給線が設けられている。そして、アンテナ構造体１００，２００が接続される部分において、アンテナ構造体１００を電力供給線に接続できるように端子が形成されている。一方、データ線は、隣接するアンテナ構造体１００間、及び両端部に設けられたアンテナ構造体２００とアンテナ構造体２００に隣接するアンテナ構造体１００との間に設けられ、アンテナ構造体１００、２００がデータ線に接続できるように端子が形成されている。なお、配線板３００は、例えば、基材がポリイミドなどの樹脂フィルムで構成され、電力供給線及びデータ線が基材上に設けられた銅層（銅箔）、銀層（銀箔）などの導電性材料で構成されている。そして、電力供給線及びデータ線は、電力供給線及びデータ線に設けられた端子の部分を除いて、電気絶縁性材料の保護層で覆われている。 That is, the wiring board 300 has a strip shape, and a power supply line is provided from one end to the other end. Then, in the portion where the antenna structures 100 and 200 are connected, terminals are formed so that the antenna structure 100 can be connected to the power supply line. On the other hand, the data lines are provided between the adjacent antenna structures 100 and between the antenna structures 200 provided at both ends and the antenna structures 100 adjacent to the antenna structures 200, and the antenna structures 100 and 200 are provided. Terminals are formed so that the antenna can be connected to the data line. The wiring board 300 is, for example, conductive such as a copper layer (copper foil) and a silver layer (silver foil) in which the base material is made of a resin film such as polyimide and the power supply line and the data line are provided on the base material. It is composed of sex materials. The power supply line and the data line are covered with a protective layer of an electrically insulating material except for the portion of the terminal provided on the power supply line and the data line.

図２（ｂ）に示すように、アンテナ構造体１００は、アンテナ部１１０と通信制御部１２０とを備えている。 As shown in FIG. 2B, the antenna structure 100 includes an antenna unit 110 and a communication control unit 120.

図２（ｃ）に示すように、アンテナ部１１０は、絶縁基板１１１、絶縁基板１１１の一方の面（裏面）に設けられた接地（ＧＮＤ）電極１１２、絶縁基板１１１の他方の面（表面）に設けられた複数（ここでは、４個）の放射電極１１３、放射電極１１３と通信制御部１２０とを接続する信号分配配線１１４を備える。放射電極１１３は、外形が正方形である。なお、４個の放射電極１１３をそれぞれ区別する場合には、放射電極１１３−１、１１３−２、１１３−３、１１３−４と表記する。なお、絶縁基板１１１の表面側をアンテナ部１１０の表面、絶縁基板１１１の裏面側をアンテナ部１１０の裏面と表記する。そして、アンテナ部１１０の表面側をアンテナ構造体１００の表面、アンテナ部１１０の裏面側をアンテナ構造体１００の裏面と表記する。さらに、アンテナ構造体１００の表面側をアンテナ複合体１０の表面、アンテナ構造体１００の裏面側をアンテナ複合体１０の裏面と表記する。 As shown in FIG. 2C, the antenna portion 110 is a grounded (GND) electrode 112 provided on one surface (back surface) of the insulating substrate 111 and the insulating substrate 111, and the other surface (front surface) of the insulating substrate 111. A plurality of (here, four) radiation electrodes 113 provided in the above, and a signal distribution wiring 114 for connecting the radiation electrodes 113 and the communication control unit 120 are provided. The radiation electrode 113 has a square outer shape. When the four radiation electrodes 113 are distinguished from each other, they are referred to as radiation electrodes 113-1, 113-2, 113-3, 113-4. The front surface side of the insulating substrate 111 is referred to as the front surface of the antenna portion 110, and the back surface side of the insulating substrate 111 is referred to as the back surface of the antenna portion 110. The front surface side of the antenna portion 110 is referred to as the front surface of the antenna structure 100, and the back surface side of the antenna portion 110 is referred to as the back surface side of the antenna structure 100. Further, the front surface side of the antenna structure 100 is referred to as the front surface of the antenna complex 10, and the back surface side of the antenna structure 100 is referred to as the back surface of the antenna complex 10.

絶縁基板１１１は、例えば、基材がポリイミドなどの樹脂フィルムで構成され、接地電極１１２、放射電極１１３及び信号分配配線１１４が基材上に設けられた銅層（銅箔）、銀層（銀箔）などの電導性材料で構成されている。そして、放射電極１１３及び信号分配配線１１４は、１つの電導性材料の層から構成され、連続している。そして、アンテナ部１１０は、絶縁基板１１１の裏面に設けられた接地電極１１２と絶縁基板１１１の表面に設けられた放射電極１１３とで構成されたパッチアンテナ（アンテナと表記することがある。）である。このような構造とすることで、アンテナ部１１０が薄型になるとともに、可撓性を持たせることができる。なお、アンテナは、パッチアンテナでなくともよく、逆Ｆアンテナやダイポールアンテナなどの他のアンテナであってもよい。 The insulating substrate 111 has, for example, a copper layer (copper foil) and a silver layer (silver foil) in which the base material is made of a resin film such as polyimide and the ground electrode 112, the radiation electrode 113 and the signal distribution wiring 114 are provided on the base material. ) And other conductive materials. The radiation electrode 113 and the signal distribution wiring 114 are composed of one layer of conductive material and are continuous. The antenna portion 110 is a patch antenna (sometimes referred to as an antenna) composed of a ground electrode 112 provided on the back surface of the insulating substrate 111 and a radiation electrode 113 provided on the surface of the insulating substrate 111. be. With such a structure, the antenna portion 110 can be made thin and flexible. The antenna does not have to be a patch antenna, and may be another antenna such as an inverted F antenna or a dipole antenna.

さらに、アンテナ部１１０をパッチアンテナにすることで、電波はアンテナ部１１０の表面側に送受信される。よって、アンテナ部１１０を取り付ける場所（例えば、壁面）の材質やそれからの距離などにより電波の出力などが影響を受けない利点がある。 Further, by using the antenna unit 110 as a patch antenna, radio waves are transmitted and received to the surface side of the antenna unit 110. Therefore, there is an advantage that the output of radio waves is not affected by the material of the place (for example, the wall surface) where the antenna portion 110 is attached and the distance from the material.

一方、通信制御部１２０は、アンテナ部１１０と信号の送受信を行うとともに、データの処理及びホストコンピュータ２０との間でデータのやり取りを行う。通信制御部１２０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥの機能を搭載した１チップの半導体部品として構成されている。つまり、通信制御部１２０は、データを変換してアンテナ部１１０が送信する信号を生成する送信部、アンテナ部１１０が受信した信号をデータに変換する受信部、送信部及び受信部を制御するベースバンド部、データ（プロトコル）を処理するマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えている。そして、動作状態におけるクロックを発生するクロック発生器に加え、消費電力の少ないスタンバイ状態のための低い周波数のクロックを発生するクロック発生器を備えている。そして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥの機能を実現するためのソフトウェアに加えて、アプリケーション開発者が開発したソフトウェアが実装されている。 On the other hand, the communication control unit 120 transmits and receives signals to and from the antenna unit 110, processes data, and exchanges data with the host computer 20. The communication control unit 120 is configured as, for example, a one-chip semiconductor component equipped with the function of Bluetooth LE. That is, the communication control unit 120 is a base that controls a transmission unit that converts data to generate a signal transmitted by the antenna unit 110, a reception unit that converts the signal received by the antenna unit 110 into data, a transmission unit, and a reception unit. It is equipped with a band unit, a microprocessor that processes data (protocol), RAM, ROM, and the like. Then, in addition to the clock generator that generates the clock in the operating state, the clock generator that generates the low frequency clock for the standby state with low power consumption is provided. Then, in addition to the software for realizing the function of Bluetooth LE, the software developed by the application developer is implemented.

そして、通信制御部１２０は、ＣＳＰ（Chip Size Package）などの技術により、アンテナ部１１０の絶縁基板１１１上に搭載されている。通信制御部１２０は、複数の端子を有している。アンテナ部１１０との信号の送受信を行う端子は、絶縁基板１１１の表面に設けられたアンテナ部１１０の信号分配配線１１４に接続されている。通信制御部１２０に電力を供給するための電源電圧（＋側）と接地電圧（ＧＮＤ）とを供給する端子、ホストコンピュータ２０との間でデータのやり取りを行う端子は、絶縁基板１１１を貫いて設けられた配線（不図示）の一方の端子に接続される。この配線の他方の端子は、絶縁基板１１１の裏面において、配線板３００の電力供給線及びデータ線に接続するための端子となっている。そして、絶縁基板１１１の裏面に設けられたこれらの端子が、配線板３００の電力供給線及びデータ線に設けられた端子と接続される。これにより、アンテナ構造体１００が配線板３００に固定される。 The communication control unit 120 is mounted on the insulating substrate 111 of the antenna unit 110 by a technique such as CSP (Chip Size Package). The communication control unit 120 has a plurality of terminals. The terminal for transmitting and receiving signals to and from the antenna unit 110 is connected to the signal distribution wiring 114 of the antenna unit 110 provided on the surface of the insulating substrate 111. The terminal for supplying the power supply voltage (+ side) and the ground voltage (GND) for supplying power to the communication control unit 120, and the terminal for exchanging data with the host computer 20 penetrate the insulating substrate 111. It is connected to one terminal of the provided wiring (not shown). The other terminal of this wiring is a terminal for connecting to the power supply line and the data line of the wiring board 300 on the back surface of the insulating substrate 111. Then, these terminals provided on the back surface of the insulating substrate 111 are connected to the terminals provided on the power supply line and the data line of the wiring board 300. As a result, the antenna structure 100 is fixed to the wiring board 300.

＜アンテナ部１１０＞
次に、アンテナ構造体１００におけるアンテナ部１１０を詳細に説明する。
複数の放射電極１１３（放射電極１１３−１〜１１３−４）は、異なるピーク周波数の電波を送受信するように構成されている。すなわち、ピーク周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４とした場合（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４）、放射電極１１３−１がピーク周波数ｆ１、放射電極１１３−２がピーク周波数ｆ２、放射電極１１３−３がピーク周波数ｆ３、放射電極１１３−４がピーク周波数ｆ４の電波に対応するように設定されている。ここで、ピーク周波数ｆ１〜ｆ４をそれぞれ区別しない場合は、ピーク周波数ｆと表記する。<Antenna part 110>
Next, the antenna portion 110 in the antenna structure 100 will be described in detail.
The plurality of radiation electrodes 113 (radiation electrodes 113-1 to 113-4) are configured to transmit and receive radio waves having different peak frequencies. That is, when the peak frequencies are f1, f2, f3, and f4 (f1 <f2 <f3 <f4), the radiation electrode 113-1 has a peak frequency f1, the radiation electrode 113-2 has a peak frequency f2, and the radiation electrode 113-3 has a peak frequency f2. The peak frequency f3 and the radiation electrode 113-4 are set so as to correspond to the radio waves having the peak frequency f4. Here, when the peak frequencies f1 to f4 are not distinguished from each other, they are referred to as peak frequencies f.

具体的には、放射電極１１３は、平面形状である正方形の一辺長がピーク周波数ｆに対応するように構成されている。つまり、ピーク周波数ｆ２に対応する放射電極１１３−２の一辺長は、ピーク周波数ｆ２より低いピーク周波数ｆ１に対応する放射電極１１３−１の一辺長より小さい。同様に、ピーク周波数ｆ３に対応する放射電極１１３−３の一辺長は、ピーク周波数ｆ３より低いピーク周波数ｆ２に対応する放射電極１１３−２の一辺長より小さい。さらに、ピーク周波数ｆ４に対応する放射電極１１３−４の一辺長は、ピーク周波数ｆ４より低いピーク周波数ｆ３に対応する放射電極１１３−３の一辺長より小さい。 Specifically, the radiation electrode 113 is configured such that one side length of a square having a planar shape corresponds to the peak frequency f. That is, the side length of the radiation electrode 113-2 corresponding to the peak frequency f2 is smaller than the side length of the radiation electrode 113-1 corresponding to the peak frequency f1 lower than the peak frequency f2. Similarly, the side length of the radiation electrode 113-3 corresponding to the peak frequency f3 is smaller than the side length of the radiation electrode 113-2 corresponding to the peak frequency f2 lower than the peak frequency f3. Further, the side length of the radiation electrode 113-4 corresponding to the peak frequency f4 is smaller than the side length of the radiation electrode 113-3 corresponding to the peak frequency f3 lower than the peak frequency f4.

つまり、アンテナ部１１０は、接地電極１１２と、放射電極１１３−１、１１３−２、１１３−３、１１３−４のそれぞれとで構成されるピーク周波数ｆが異なる４個のパッチアンテナ（パッチアンテナＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）で構成されていることになる。このようにすることで、アンテナ部１１０は、広い周波数帯域の電波の送受信が可能になる。ここで、パッチアンテナＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶがアンテナの一例である。 That is, the antenna portion 110 is composed of the ground electrode 112 and the radiation electrodes 113-1, 113-2, 113-3, and 113-4, and has four patch antennas (patch antenna I) having different peak frequencies f. , II, III, IV). By doing so, the antenna unit 110 can transmit and receive radio waves in a wide frequency band. Here, patch antennas I, II, III, and IV are examples of antennas.

例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥでは、２．４００ＧＨｚから２．４８３５ＧＨｚまでの帯域を２ＭＨｚ毎に区切った４０チャネルを使用する。この場合の比帯域（帯域幅を中心周波数で割った値）は、約３．３％である。このような広い帯域は、比帯域が１％前後である１個のパッチアンテナではカバーしづらい。 For example, Bluetooth LE uses 40 channels in which the band from 2.400 GHz to 2.4835 GHz is divided every 2 MHz. The specific bandwidth (value obtained by dividing the bandwidth by the center frequency) in this case is about 3.3%. Such a wide band is difficult to cover with one patch antenna having a specific band of about 1%.

そこで、ピーク周波数ｆが異なる４個のパッチアンテナＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶによりアンテナ部１１０を構成することで、帯域を広げている。そして、４個の放射電極１１３−１、１１３−２、１１３−３、１１３−４は、信号分配配線１１４で接続されている。なお、信号分配配線１１４は、接地電極１１２とで、マイクロストリップラインによる分配回路を構成している。そして、上記の広い周波数帯域の信号が伝搬できる広帯域の分配回路となるように、形状（パタン）が設定されている。 Therefore, the band is expanded by forming the antenna portion 110 with four patch antennas I, II, III, and IV having different peak frequencies f. The four radiation electrodes 113-1, 113-2, 113-3, and 113-4 are connected by a signal distribution wiring 114. The signal distribution wiring 114 and the ground electrode 112 form a distribution circuit using a microstrip line. The shape (pattern) is set so as to be a wideband distribution circuit capable of propagating the above-mentioned wide frequency band signal.

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥでは、用いる周波数を切り替えること（周波数ホッピング）により通信が行われている。つまり、２．４００ＧＨｚから２．４８３５ＧＨｚまでの周波数帯域を２ＭＨｚ毎に区切った４０チャネルを切り替えることで通信が行われる。そこで、例えば、２．４００ＧＨｚから２．４８３５ＧＨｚまでの帯域を４つに分割し、上記のピーク周波数ｆ１〜ｆ４を、分割した帯域の中心周波数に設定しておく。これにより、ピーク周波数ｆ１に対応する信号の場合には、分配回路を経由してピーク周波数ｆ１に対応する放射電極１１３−１を励振して電波が放射される。なお、上記の４０チャネルにおける周波数差は小さいので、ピーク周波数ｆ１の近傍のピーク周波数ｆの信号もピーク周波数ｆ１に対応する放射電極１１３−１を励振して電波が放射される。他のピーク周波数ｆの信号も同様である。そして、例えばピーク周波数ｆ１とピーク周波数ｆ２との間のピーク周波数ｆの場合には、ピーク周波数ｆ１に対応する放射電極１１３−１とピーク周波数ｆ２に対応する放射電極１１３−２とをともに励振して電波が放射される。他のピーク周波数ｆ間の場合も同様である。
周波数帯域を分割してピーク周波数ｆを設定することで、ピーク周波数ｆの設定が容易になる。In Bluetooth LE, communication is performed by switching the frequency to be used (frequency hopping). That is, communication is performed by switching 40 channels in which the frequency band from 2.400 GHz to 2.4835 GHz is divided every 2 MHz. Therefore, for example, the band from 2.400 GHz to 2.4835 GHz is divided into four, and the above peak frequencies f1 to f4 are set as the center frequencies of the divided bands. As a result, in the case of a signal corresponding to the peak frequency f1, the radio wave is radiated by exciting the radiation electrode 113-1 corresponding to the peak frequency f1 via the distribution circuit. Since the frequency difference in the above 40 channels is small, the signal of the peak frequency f in the vicinity of the peak frequency f1 also excites the radiation electrode 113-1 corresponding to the peak frequency f1 to emit radio waves. The same applies to signals having other peak frequencies f. Then, for example, in the case of the peak frequency f between the peak frequency f1 and the peak frequency f2, both the radiation electrode 113-1 corresponding to the peak frequency f1 and the radiation electrode 113-2 corresponding to the peak frequency f2 are excited. Radio waves are emitted. The same applies to the case between other peak frequencies f.
By dividing the frequency band and setting the peak frequency f, it becomes easy to set the peak frequency f.

アンテナ部１１０の大きさは、５０ｍｍ×２００ｍｍである。 The size of the antenna portion 110 is 50 mm × 200 mm.

図３は、アンテナ部１１０に高い周波数帯の信号を入力して励振した状態を説明する図である。図３（ａ）は、放射電極１１３への給電の様子を示す図、図３（ｂ）は、遠方界における電波の指向性を示す図である。これらは、シミュレーションにより求めた。ここで、高い周波数帯の信号とは、ピーク周波数ｆ３とピーク周波数ｆ４との間の周波数の信号である。図３（ａ）において、給電されている部分を斜線で示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a signal in a high frequency band is input to the antenna unit 110 and excited. FIG. 3A is a diagram showing a state of power supply to the radiation electrode 113, and FIG. 3B is a diagram showing the directivity of radio waves in the distant field. These were obtained by simulation. Here, the signal in the high frequency band is a signal having a frequency between the peak frequency f3 and the peak frequency f4. In FIG. 3A, the portion where power is supplied is shown by a diagonal line.

図３（ａ）に示すように、アンテナ部１１０の信号分配配線１１４及び放射電極１１３−３、１１３−４に給電がされていることが分かる。
そして、図３（ｂ）に示すように、アンテナ部１１０の放射電極１１３に垂直方向に電波が放射される。つまり、アンテナ部１１０は、指向性を有するアンテナとなっている。As shown in FIG. 3A, it can be seen that power is supplied to the signal distribution wiring 114 of the antenna unit 110 and the radiation electrodes 113-3 and 113-4.
Then, as shown in FIG. 3B, radio waves are radiated in the direction perpendicular to the radiation electrode 113 of the antenna unit 110. That is, the antenna unit 110 is a directional antenna.

このように、帯域をいくつかに分割して、分割した帯域のそれぞれに対応するピーク周波数ｆの異なるパッチアンテナを複数配列することで、アンテナ部１１０の周波数帯域を広げている。パッチアンテナの数は、４個以外であってもよく、送受信する電波の周波数帯域によって設定すればよい。
なお、アンテナ部１１０の周波数帯域を広げる方法として、無給電素子を用いる方法があるが、無給電素子を放射電極１１３に対向するように設けると、アンテナ部１１０の厚さが増して薄型であることを阻害するとともに、可撓性を失わせてしまう。つまり、アンテナ部１１０をピーク周波数ｆの異なるパッチアンテナを複数配列して構成することで、薄型としつつ可撓性を有するようにしている。In this way, the frequency band of the antenna unit 110 is expanded by dividing the band into several parts and arranging a plurality of patch antennas having different peak frequencies f corresponding to each of the divided bands. The number of patch antennas may be other than four, and may be set according to the frequency band of the radio waves to be transmitted and received.
As a method of expanding the frequency band of the antenna portion 110, there is a method of using a non-feeding element, but if the non-feeding element is provided so as to face the radiation electrode 113, the thickness of the antenna portion 110 is increased and the antenna portion 110 is thin. In addition to hindering this, it loses flexibility. That is, the antenna portion 110 is configured by arranging a plurality of patch antennas having different peak frequencies f so as to be thin and flexible.

（アンテナ構造体２００）
次に、アンテナ構造体２００を説明する。アンテナ構造体２００は、アンテナ構造体１００におけるアンテナ部１１０に、無線によるマルチホップの通信を行うアンテナ部を等価的に加えた構成である。
図４は、アンテナ構造体２００を説明する図である。図４（ａ）は、アンテナ構造体２００の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線でのアンテナ構造体２００の断面図、図４（ｃ）は、アンテナ構造体２００におけるアンテナ部２１０の電波の指向性を説明する図である。(Antenna structure 200)
Next, the antenna structure 200 will be described. The antenna structure 200 has a configuration in which an antenna unit for wireless multi-hop communication is equivalently added to the antenna unit 110 in the antenna structure 100.
FIG. 4 is a diagram illustrating the antenna structure 200. 4 (a) is a plan view of the antenna structure 200, FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the antenna structure 200 along the IVB-IVB line of FIG. 4 (a), and FIG. 4 (c) is an antenna. It is a figure explaining the directivity of the radio wave of the antenna part 210 in the structure 200.

図４（ａ）に示すように、アンテナ構造体２００は、アンテナ部２１０及び通信制御部１２０を備える。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、アンテナ部２１０は、絶縁基板２１１、絶縁基板２１１の裏面に設けられた接地（ＧＮＤ）電極２１２、絶縁基板２１１の表面に設けられた複数（ここでは、４個）の放射電極１１３、同様に絶縁基板２１１の表面に設けられた複数（ここでは、２個）の放射電極２１３、放射電極１１３と通信制御部１２０とを接続する信号分配配線１１４、及び放射電極２１３と通信制御部１２０とを接続する信号分配配線２１４を備える。As shown in FIG. 4A, the antenna structure 200 includes an antenna unit 210 and a communication control unit 120.
As shown in FIGS. 4A and 4B, there are a plurality of antenna portions 210 provided on the surface of the insulating substrate 211, the grounded (GND) electrode 212 provided on the back surface of the insulating substrate 211, and the surface of the insulating substrate 211. Here, four) radiation electrodes 113, a plurality of (here, two) radiation electrodes 213 provided on the surface of the insulating substrate 211, and a signal distribution wiring connecting the radiation electrodes 113 and the communication control unit 120. The 114 and the signal distribution wiring 214 for connecting the radiation electrode 213 and the communication control unit 120 are provided.

放射電極１１３及び信号分配配線１１４は、アンテナ部１１０と同じである。よって、同じ符号を付している。
２個の放射電極２１３は、平面形状が正方形であって、同じ面積である。なお、２個の放射電極２１３をそれぞれ区別する場合には、放射電極２１３−１、２１３−２と表記する。The radiation electrode 113 and the signal distribution wiring 114 are the same as the antenna unit 110. Therefore, they have the same reference numerals.
The two radiation electrodes 213 have a square planar shape and have the same area. When the two radiation electrodes 213 are distinguished from each other, they are referred to as radiation electrodes 213-1 and 213-2.

つまり、放射電極１１３−１〜１１３−４と接地電極２１２とでパッチアンテナＩ〜ＩＶを構成する。そして、信号分配配線１１４を含めて、アンテナ部１１０と同じであって、エリアに対して電波の送受信を行う。 That is, the radiation electrodes 113-1 to 113-4 and the ground electrode 212 constitute the patch antennas I to IV. Then, the same as the antenna unit 110 including the signal distribution wiring 114, radio waves are transmitted and received to and from the area.

一方、放射電極２１３−１、２１３−２と接地電極２１２とでパッチアンテナ（パッチアンテナＶ、ＶＩ）を構成する。そして、信号分配配線２１４を含めて、隣接するアンテナ複合体１０との間で、無線によるマルチホップの通信を行うアンテナ部（マルチホップ用のアンテナ部）を構成する。ここで、パッチアンテナＶ、ＶＩが他のアンテナの一例である。また、マルチホップ用のアンテナ部が他のアンテナ部の一例である。
つまり、アンテナ構造体２００は、エリアに対して通信するエリア用のアンテナ部１１０に、マルチホップ用のアンテナ部を１つの部材として構成している。On the other hand, the radiation electrodes 213-1 and 213-2 and the ground electrode 212 form a patch antenna (patch antenna V, VI). Then, an antenna unit (antenna unit for multi-hop) that performs wireless multi-hop communication with the adjacent antenna complex 10 including the signal distribution wiring 214 is configured. Here, patch antennas V and VI are examples of other antennas. Further, the antenna unit for multi-hop is an example of another antenna unit.
That is, the antenna structure 200 includes an area antenna portion 110 that communicates with the area, and a multi-hop antenna portion as one member.

なお、信号分配配線１１４における通信制御部１２０に接続される部分（端子）をエリア用アンテナ端子、信号分配配線２１４における通信制御部１２０に接続される部分（端子）をマルチホップ用アンテナ端子と表記することがある。 The portion (terminal) of the signal distribution wiring 114 connected to the communication control unit 120 is referred to as an area antenna terminal, and the portion (terminal) of the signal distribution wiring 214 connected to the communication control unit 120 is referred to as a multi-hop antenna terminal. I have something to do.

アンテナ部２１０の放射電極２１３−１、２１３−２は、信号分配配線２１４により位相が１８０°異なるように構成されている。よって、図４（ｃ）の放射電極２１３−１、２１３−２に、それぞれ０［ｄｅｇ］、１８０［ｄｅｇ］と表記する。 The radiation electrodes 213-1 and 213-2 of the antenna unit 210 are configured so that their phases differ by 180 ° due to the signal distribution wiring 214. Therefore, the radiation electrodes 213-1 and 213-2 in FIG. 4C are indicated as 0 [deg] and 180 [deg], respectively.

図４（ｃ）に示すように、アンテナ部２１０の放射電極２１３−１、２１３−２に位相が１８０°異なる信号が供給されると、電波は、アンテナ構造体２００の表面に対して横方向の指向性（実線で示す指向性）を示す。つまり、薄型であるパッチアンテナの特徴を維持しつつ、アンテナ構造体２００の表面（放射電極２１３）の垂直方向から傾いた方向に電波を送受信できる。
なお、放射電極２１３−１、２１３−２に位相が同じ信号が供給された場合には、図４（ｃ）に破線で示す指向性のように、電波は、アンテナ構造体２００の表面に対して垂直方向の指向性を示す。これは、アンテナ部１１０の場合に対応する。As shown in FIG. 4 (c), when signals having a phase difference of 180 ° are supplied to the radiation electrodes 213-1 and 213-2 of the antenna unit 210, the radio waves are transmitted in the lateral direction with respect to the surface of the antenna structure 200. The directivity of (the directivity shown by the solid line) is shown. That is, radio waves can be transmitted and received in a direction inclined from the vertical direction of the surface (radiation electrode 213) of the antenna structure 200 while maintaining the characteristics of the thin patch antenna.
When signals having the same phase are supplied to the radiation electrodes 213-1 and 213-2, the radio waves are transmitted to the surface of the antenna structure 200 as shown by the directivity shown by the broken line in FIG. 4 (c). Shows vertical directivity. This corresponds to the case of the antenna unit 110.

アンテナ複合体１０の両端部にそれぞれアンテナ構造体２００を設けて、横方向に電波の指向性を持たせることで、図１のアンテナ複合体１０−１とアンテナ複合体１０−２との間や、アンテナ複合体１０−１とアンテナ複合体１０−３との間のように、直交（９０°）するように設置された２つのアンテナ複合体１０の間が電波で接続される。なお、アンテナ複合体１０を長手方向に２つ並べた場合、つまりアンテナ複合体１０の間の角度が１８０°の場合であっても、電波の送受信が可能となる。 By providing antenna structures 200 at both ends of the antenna complex 10 to provide radio wave directivity in the lateral direction, between the antenna complex 10-1 and the antenna complex 10-2 in FIG. 1 and the like. , The two antenna complexes 10 installed so as to be orthogonal to each other (90 °), such as between the antenna complex 10-1 and the antenna complex 10-3, are connected by radio waves. Even when two antenna complexes 10 are arranged in the longitudinal direction, that is, when the angle between the antenna complexes 10 is 180 °, radio waves can be transmitted and received.

図５は、アンテナ構造体２００の変形例であるアンテナ構造体２００′を示す平面図である。
図５に示すように、放射電極２１３−１と放射電極２１３−２との間に、放射電極２１３−３と放射電極２１３−４を設け、放射電極２１３−１と放射電極２１３−３とを位相０°とし、放射電極２１３−２と放射電極２１３−４とを位相１８０°とする。このようにすると、指向性を強くすることができる（ビーム幅が狭くなる）。よって、マルチホップの距離、つまりアンテナ複合体１０間の距離が大きくてもよい。FIG. 5 is a plan view showing an antenna structure 200'which is a modification of the antenna structure 200.
As shown in FIG. 5, a radiation electrode 213-3 and a radiation electrode 213-4 are provided between the radiation electrode 213-1 and the radiation electrode 213-2, and the radiation electrode 213-1 and the radiation electrode 213-3 are attached. The phase is 0 °, and the radiation electrode 213-2 and the radiation electrode 213-4 are in phase 180 °. By doing so, the directivity can be strengthened (the beam width becomes narrow). Therefore, the multi-hop distance, that is, the distance between the antenna complexes 10 may be large.

＜通信制御部１２０＞
次に、通信制御部１２０を詳細に説明する。以下では、通信制御部１２０がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥの機能を搭載するとして、通信制御部１２０の機能を説明する。<Communication control unit 120>
Next, the communication control unit 120 will be described in detail. Hereinafter, the function of the communication control unit 120 will be described assuming that the communication control unit 120 is equipped with the function of Bluetooth LE.

まず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥにおける２つの機器間における接続について説明する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥでは、２つの機器がマスタとスレーブとの関係で接続される。前述したように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥでは、４０チャネルをデータのやり取りに使用する。そのうち、３チャネル（チャネルインデックス３７、３８、３９）は、アドバタイズチャネルである。チャネルインデックス３７は、中心周波数が２．４０２ＧＨｚ、チャネルインデックス３８は、中心周波数が２．４２６ＧＨｚ、チャネルインデックス３９は、中心周波数が２．４８０ＧＨｚに設定されている。つまり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥが使用する２．４００ＧＨｚから２．４８３５ＧＨｚまでの周波数帯域の上限、下限及びほぼ中央に設定されている。なお、他のチャネルは、データチャネルである。 First, the connection between two devices in Bluetooth LE will be described. In Bluetooth LE, two devices are connected in a master-slave relationship. As mentioned above, Bluetooth LE uses 40 channels for data exchange. Of these, 3 channels (channel indexes 37, 38, 39) are advertising channels. The center frequency of the channel index 37 is set to 2.402 GHz, the center frequency of the channel index 38 is set to 2.426 GHz, and the center frequency of the channel index 39 is set to 2.480 GHz. That is, it is set at the upper limit, the lower limit, and almost the center of the frequency band from 2.400 GHz to 2.4835 GHz used by Bluetooth LE. The other channel is a data channel.

図１において、移動者Ａが保持する通信端末５０とアンテナ複合体１０−１における通信端末５０の近傍に位置するアンテナ構造体１００−１３との間でデータ通信する手順を説明する。ここでは、通信端末５０からアンテナ構造体１００−１３に対して、接続を要求するとする。 FIG. 1 describes a procedure for data communication between the communication terminal 50 held by the mover A and the antenna structure 100-13 located in the vicinity of the communication terminal 50 in the antenna complex 10-1. Here, it is assumed that the communication terminal 50 requests the antenna structure 100-13 to be connected.

通信端末５０は、セントラルとして機能し、ブロードキャスタとしてアドバタイズチャネルを用いて、アドバタイズパケットを送信する（アドバタイズ）。アドバタイズパケットには、自身のアドレス（ＩＤ）などの自身の機器情報が入っている。なお、通信端末５０は、アドバタイズパケットを中心周波数の異なる３つのアドバタイズチャネルに順に送信するので、アンテナ構造体１００−１３は、通信端末５０のアドバタイズを受信しやすくなっている。 The communication terminal 50 functions as a central and transmits an advertisement packet by using an advertisement channel as a broadcaster (advertisement). The advertisement packet contains its own device information such as its own address (ID). Since the communication terminal 50 sequentially transmits the advertisement packet to the three advertisement channels having different center frequencies, the antenna structure 100-13 can easily receive the advertisement of the communication terminal 50.

アンテナ構造体１００−１３は、ペリフェラルとして機能し、オブザーバとしてアドバタイズパケットを受信すると、アドバタイズパケットに含まれている機器情報以外の機器情報を受信するために、アドバタイズチャネルを用いて、スキャン要求パケットを通信端末５０に対して送信する（スキャン）。 The antenna structure 100-13 functions as a peripheral, and when it receives an advertisement packet as an observer, it uses an advertisement channel to send a scan request packet in order to receive device information other than the device information contained in the advertisement packet. It transmits to the communication terminal 50 (scan).

通信端末５０は、時分割でオブザーバとして機能し、スキャン要求パケットを受信すると、アドバタイズチャネルを用いて、機器情報を含むスキャン応答パケットを送信する。 The communication terminal 50 functions as an observer in time division, and when it receives a scan request packet, it transmits a scan response packet including device information using an advertisement channel.

すると、アンテナ構造体１００−１３は、スキャン応答パケットを受信すると、アドバタイズチャネルを用いて、接続を要求する接続要求パケットを通信端末５０に対して送信する（イニシャライズ）。 Then, when the antenna structure 100-13 receives the scan response packet, it transmits the connection request packet requesting the connection to the communication terminal 50 using the advertisement channel (initialization).

これにより、アドバタイズチャネルからデータチャネルに移動して、アンテナ構造体１００−１３と通信端末５０とがデータ通信可能な状態になる（接続）。つまり、通信が確立する。なお、アンテナ構造体１００−１３がマスタ、通信端末５０がスレーブになる。そして、アンテナ構造体１００−１３と通信端末５０との間で、定期的にデータパケットが送受信されることでデータ通信がされる。 As a result, the antenna structure 100-13 and the communication terminal 50 are in a state where data communication is possible (connection) by moving from the advertisement channel to the data channel. That is, communication is established. The antenna structure 100-13 is the master, and the communication terminal 50 is the slave. Then, data communication is performed by periodically transmitting and receiving data packets between the antenna structure 100-13 and the communication terminal 50.

そして、アンテナ構造体１００−１３又は通信端末５０が終了パケットを送信することで、データ通信が終了する。なお、アンテナ構造体１００−１３又は通信端末５０からのデータパケットが届かなくなった場合、データエラーが発生した場合などにおいても、データ通信が終了するようになっている。 Then, the antenna structure 100-13 or the communication terminal 50 transmits the end packet, so that the data communication ends. It should be noted that the data communication is terminated even when the data packet from the antenna structure 100-13 or the communication terminal 50 does not reach, or when a data error occurs.

なお、アドバタイズパケットの機器情報で十分である場合には、スキャン要求パケット及びスキャン応答パケットの送受信を要しない。 If the device information of the advertisement packet is sufficient, it is not necessary to send and receive the scan request packet and the scan response packet.

以上では、アンテナ構造体１００−１３をマスタ、通信端末５０をスレーブとしたが、アンテナ構造体１００−１３と通信端末５０とを入れ替えて、通信端末５０をマスタ、アンテナ構造体１００−１３をスレーブとしてもよい。 In the above, the antenna structure 100-13 is used as the master and the communication terminal 50 is used as the slave. However, the antenna structure 100-13 and the communication terminal 50 are exchanged, and the communication terminal 50 is used as the master and the antenna structure 100-13 is used as the slave. May be.

次に、通信システム１の動作、つまり通信システム１が行う機能（サービス）について説明する。
まず、通信端末５０の位置検出機能について説明する。ここでは、通信端末５０を所有する移動者Ａに、現在の位置を通知する機能を説明する。
アンテナ複合体１０におけるすべてのアンテナ構造体１００が、アドバタイズパケットを送信しているとする。それぞれのアンテナ構造体１００が送信するアドバタイズパケットには、それぞれのアンテナ構造体１００（通信制御部１２０）のアドレス（ＩＤ）が含まれている。Next, the operation of the communication system 1, that is, the function (service) performed by the communication system 1 will be described.
First, the position detection function of the communication terminal 50 will be described. Here, a function of notifying the mobile A who owns the communication terminal 50 of the current position will be described.
It is assumed that all the antenna structures 100 in the antenna complex 10 are transmitting the advertisement packet. The advertisement packet transmitted by each antenna structure 100 includes the address (ID) of each antenna structure 100 (communication control unit 120).

ホストコンピュータ２０は、アンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）と設置されている位置との関係、及びアンテナ構造体１００からの距離に対する受信電波強度の変化など、位置を算出するための情報（以下では、位置算出情報と表記する。）と位置を算出するためのアプリケーションソフトウェアを保持している。 The host computer 20 uses information for calculating the position, such as the relationship between the address (ID) of the antenna structure 100 and the installed position, and the change in the received radio wave intensity with respect to the distance from the antenna structure 100 (hereinafter, the following). , Notated as position calculation information.) And holds application software for calculating the position.

一方、通信端末５０は、アンテナ構造体１００と電波によって信号の送受信が可能なアンテナと通信制御部１２０と同様な信号処理部を備えるとともに、通信端末５０の表示部（ディスプレイ）に自身の位置を表示するアプリケーションソフトウェアを備えているとする。なお、通信端末５０の備えるアンテナは、アンテナ構造体１００の指向性を有するアンテナ部１１０と異なり、アンテナの周囲の３６０°に対して電波を送受信できる無指向性であることがよい。 On the other hand, the communication terminal 50 includes an antenna structure 100, an antenna capable of transmitting and receiving signals by radio waves, and a signal processing unit similar to the communication control unit 120, and displays its own position on the display unit of the communication terminal 50. Suppose you have application software to display. The antenna included in the communication terminal 50 is preferably omnidirectional so that radio waves can be transmitted and received to and from 360 ° around the antenna, unlike the antenna portion 110 having the directivity of the antenna structure 100.

通信端末５０は、アドバタイズパケットの受信により、受信電波強度とアンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）とを取得する。なお、複数のアドバタイズパケットを受信し、それぞれの受信電波強度とアンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）とを取得してもよい。そして、１つのアンテナ構造体１００と上記の手順により通信を確立する。 The communication terminal 50 acquires the received radio wave intensity and the address (ID) of the antenna structure 100 by receiving the advertisement packet. It should be noted that a plurality of advertisement packets may be received, and the received radio wave intensity and the address (ID) of the antenna structure 100 may be acquired. Then, communication is established with one antenna structure 100 by the above procedure.

そして、通信端末５０は、受信電波強度及びアンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）を、データパケットとして、アンテナ構造体１００に送信する。アンテナ構造体１００は、受信したデータパケットにおける受信電波強度及びアンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）をホストコンピュータ２０に送信する。 Then, the communication terminal 50 transmits the received radio wave intensity and the address (ID) of the antenna structure 100 to the antenna structure 100 as a data packet. The antenna structure 100 transmits the received radio wave intensity in the received data packet and the address (ID) of the antenna structure 100 to the host computer 20.

すると、ホストコンピュータ２０は、保持する位置算出情報に基づいて、受信した受信電波強度及びアンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）から通信端末５０の位置（位置情報）を算出する。
そして、通信端末５０と通信が確立しているアンテナ構造体１００に、通信端末５０の位置情報を送信する。なお、アンテナ構造体１００はアドレス（ＩＤ）を有しているので、ホストコンピュータ２０は、アンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）を指定して位置情報を送信する。Then, the host computer 20 calculates the position (position information) of the communication terminal 50 from the received radio wave intensity and the address (ID) of the antenna structure 100 based on the position calculation information to be held.
Then, the position information of the communication terminal 50 is transmitted to the antenna structure 100 whose communication is established with the communication terminal 50. Since the antenna structure 100 has an address (ID), the host computer 20 specifies the address (ID) of the antenna structure 100 and transmits the position information.

位置情報を受信したアンテナ構造体１００は、確立された通信経路を使って、通信端末５０に位置情報を送信する。これにより、通信端末５０の表示部に通信端末５０での位置が表示される。 The antenna structure 100 that has received the position information transmits the position information to the communication terminal 50 using the established communication path. As a result, the position on the communication terminal 50 is displayed on the display unit of the communication terminal 50.

以上説明したように、アンテナ構造体１００は、ビーコンとしての電波の送信のみならず、通信端末５０との間でデータの通信を行うように構成されている。つまり、アンテナ構造体１００をビーコンとしての電波の送信のみならず、通信端末５０とのデータの通信を行うように構成することで、通信端末５０とホストコンピュータ２０との間には、アンテナ複合体１０を介した通信回線のみを設定すればよい。
一方、アンテナ構造体１００を電波の送信のみを行うビーコンとして使用した場合には、通信端末５０とホストコンピュータ２０との間でデータの送受信を行うための通信回線を別に用意することが必要になる。As described above, the antenna structure 100 is configured not only to transmit radio waves as a beacon but also to communicate data with the communication terminal 50. That is, by configuring the antenna structure 100 not only to transmit radio waves as a beacon but also to communicate data with the communication terminal 50, an antenna complex is formed between the communication terminal 50 and the host computer 20. Only the communication line via 10 needs to be set.
On the other hand, when the antenna structure 100 is used as a beacon that only transmits radio waves, it is necessary to separately prepare a communication line for transmitting and receiving data between the communication terminal 50 and the host computer 20. ..

そして、ホストコンピュータ２０は、通信端末５０に位置情報に加えて、その場所に関係する他の情報を合わせて送信することもできる。例えば、場所が商店街であれば、特売情報などを送信することで、販売促進になる。また、場所が観光地であれば、景色の情報などを送信することで、観光地に関する詳細な情報が提供できる。さらにまた、場所が展覧会会場であれば、展示物毎に解説を送信することで、より深く鑑賞ができるようになる。そしてまた、場所がコンサート会場であれば、通信端末５０と同様な機能を有するペンライトを観客に所持させることで、観客の位置を個別に認識するとともに、位置に応じてペンライトの色を制御できる。これにより、観客が場所ごとに色が異なるペンライトを翳すことでコンサートに参加させ、一体感を盛り上げることができる。そして、例え観客が予め決められた席を移動しても、ペンライトの色がずれることが抑制される。 Then, the host computer 20 can also transmit the location information to the communication terminal 50 together with other information related to the location. For example, if the place is a shopping district, sales promotion can be achieved by sending special sale information. If the place is a tourist spot, detailed information about the tourist spot can be provided by transmitting information such as scenery. Furthermore, if the place is an exhibition venue, you can enjoy it more deeply by sending a commentary for each exhibit. Further, if the place is a concert hall, by having the spectator possess a penlight having the same function as the communication terminal 50, the position of the spectator is individually recognized and the color of the penlight is controlled according to the position. can. As a result, the spectators can participate in the concert by holding penlights of different colors in each place, and the sense of unity can be raised. Then, even if the spectator moves a predetermined seat, the color of the penlight is prevented from shifting.

そして、アンテナ構造体１００が送受信する電波の到達可能距離（セルの大きさ）を小さく設定すれば、室内（展覧会会場）などをエリアにでき、大きく設定すれば、室外（上記の商店街、観光地）などをエリアにできる。 Then, if the reachable distance (cell size) of the radio waves transmitted and received by the antenna structure 100 is set small, the indoor area (exhibition hall) can be set as an area, and if it is set large, the outdoor area (the above-mentioned shopping district, etc.) can be set. Sightseeing spots) can be used as areas.

次に、発信専用端末６０による位置検出機能について説明する。ここでは、発信専用端末６０を所有する移動者Ｂの位置を検知（監視）する機能を説明する。 Next, the position detection function by the transmission-only terminal 60 will be described. Here, a function of detecting (monitoring) the position of the mover B who owns the transmission-only terminal 60 will be described.

発信専用端末６０は、アドバタイズパケットをアンテナ複合体１０のアンテナ構造体１００が受信可能な周波数帯の信号として発生する信号発生部とこの信号（アドバタイズパケット）を電波として送信するアンテナとを備える。すなわち、信号発生部は、アンテナ構造体１００が備える通信制御部１２０と同様な構成を備えなくてもよい。つまり、発信専用端末６０は、アドバタイズパケットを送信できればよい。このため、小型且つ安価に製造できる。
なお、発信専用端末６０の信号発生器を、アンテナ構造体１００が備える通信制御部１２０と同様なものとした場合には、スキャン応答パケットを送信しないようにスキャン要求パケットを受け付けないように設定しておけばよい。このようにすることで、電力消費が抑制される。The transmission-only terminal 60 includes a signal generation unit that generates an advertisement packet as a signal in a frequency band that can be received by the antenna structure 100 of the antenna complex 10, and an antenna that transmits this signal (advertisement packet) as a radio wave. That is, the signal generation unit does not have to have the same configuration as the communication control unit 120 included in the antenna structure 100. That is, the transmission-only terminal 60 only needs to be able to transmit the advertisement packet. Therefore, it can be manufactured in a small size and at low cost.
If the signal generator of the transmission-only terminal 60 is similar to the communication control unit 120 included in the antenna structure 100, it is set not to accept the scan request packet so as not to transmit the scan response packet. You can leave it. By doing so, power consumption is suppressed.

また、発信専用端末６０が備えるアンテナは、指向性を有するアンテナ構造体１００と異なり、無指向性であることがよい。つまり、アンテナは、アンテナの周囲の３６０°に対して電波を送受信できる無指向性であることがよい。 Further, the antenna included in the transmission-only terminal 60 is preferably omnidirectional, unlike the antenna structure 100 having directivity. That is, the antenna is preferably omnidirectional so that it can transmit and receive radio waves to and from 360 ° around the antenna.

そして、発信専用端末６０は、常にアドバタイズパケットを送信しているとする。発信専用端末６０の送信するアドバタイズパケットには、発信専用端末６０のアドレス（ＩＤ）が含まれている。 Then, it is assumed that the transmission-only terminal 60 always transmits the advertisement packet. The advertisement packet transmitted by the transmission-only terminal 60 includes the address (ID) of the transmission-only terminal 60.

一方、アンテナ複合体１０のアンテナ構造体１００は、常に受信状態（パッシブスキャン）になっているとする。 On the other hand, it is assumed that the antenna structure 100 of the antenna complex 10 is always in the receiving state (passive scan).

ホストコンピュータ２０は、アンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）とアンテナ構造体１００が設置されている位置との関係、及びアンテナ構造体１００が受信する発信専用端末６０からの電波のアンテナ構造体１００からの距離に対する強度（受信電波強度）の変化など、発信専用端末６０の位置を算出するための情報（位置算出情報）と位置を算出するためのアプリケーションソフトウェアを保持している。 The host computer 20 has a relationship between the address (ID) of the antenna structure 100 and the position where the antenna structure 100 is installed, and from the antenna structure 100 of the radio wave from the transmission-only terminal 60 received by the antenna structure 100. It holds information (position calculation information) for calculating the position of the transmission-only terminal 60 and application software for calculating the position, such as a change in the strength (received radio wave strength) with respect to the distance.

アンテナ複合体１０が設置されたエリア（室など）に移動者Ｂが入ると、移動者Ｂに近い位置にあるアンテナ構造体１００（図１におけるアンテナ構造体１００−２１）は、発信専用端末６０からのアドバタイズパケットを受信する。このとき、アンテナ構造体１００−２１は、発信専用端末６０のアドレス（ＩＤ）とともに受信電波強度を合わせて取得する。なお、複数のアンテナ構造体１００が、発信専用端末６０からアドバタイズパケットを受信してもよい。そして、アンテナ構造体１００−２１は、自身のアドレス（ＩＤ）とともに、取得した発信専用端末６０のアドレス（ＩＤ）及び受信電波強度をホストコンピュータ２０に送信する。 When the mover B enters the area (room or the like) where the antenna complex 10 is installed, the antenna structure 100 (antenna structure 100-21 in FIG. 1) located near the mover B becomes a transmission-only terminal 60. Receive advertisement packets from. At this time, the antenna structure 100-21 acquires the received radio wave intensity together with the address (ID) of the transmission-only terminal 60. The plurality of antenna structures 100 may receive advertisement packets from the transmission-only terminal 60. Then, the antenna structure 100-21 transmits the acquired address (ID) of the transmission-only terminal 60 and the received radio wave intensity to the host computer 20 together with its own address (ID).

すると、ホストコンピュータ２０は、アンテナ構造体１００−２１のアドレス（ＩＤ）、発信専用端末６０のアドレス（ＩＤ）及び受信電波強度から、発信専用端末６０の位置を算出する。このようにして、移動者Ｂの位置を算出することで、移動者Ｂの移動軌跡が取得できる。 Then, the host computer 20 calculates the position of the transmission-only terminal 60 from the address (ID) of the antenna structure 100-21, the address (ID) of the transmission-only terminal 60, and the received radio wave intensity. By calculating the position of the mover B in this way, the movement locus of the mover B can be obtained.

ここでは、発信専用端末６０であるので、ホストコンピュータ２０からデータを送信することができない。しかし、発信専用端末６０からのアドバタイズパケットを受信したアンテナ構造体１００−２１にデータを送信することができる。よって、アンテナ構造体１００に表示部（ディスプレイ）やスピーカを設けて、上記と同様な販売促進、観光地案内、展示物解説などを行うようにしてもよい。 Here, since it is the transmission-only terminal 60, data cannot be transmitted from the host computer 20. However, the data can be transmitted to the antenna structure 100-21 that has received the advertisement packet from the transmission-only terminal 60. Therefore, the antenna structure 100 may be provided with a display unit (display) or a speaker to provide the same sales promotion, tourist destination guidance, exhibit commentary, and the like as described above.

また、通信端末５０は常にアドバタイズパケットを送信している。そして、通信端末５０の送信するアドバタイズパケットには、通信端末５０のアドレス（ＩＤ）が含まれている。一方、アンテナ複合体１０のアンテナ構造体１００は、常に受信状態（パッシブスキャン）になっているので、アンテナ構造体１００のアドレス（ＩＤ）とアンテナ構造体１００が受信する通信端末５０からの電波の強度（受信電波強度）などから、通信端末５０の位置を算出できる。つまり、通信端末５０は、発信専用端末６０と同様に動作させられる。 Further, the communication terminal 50 always transmits the advertisement packet. The advertisement packet transmitted by the communication terminal 50 includes the address (ID) of the communication terminal 50. On the other hand, since the antenna structure 100 of the antenna complex 10 is always in the receiving state (passive scan), the address (ID) of the antenna structure 100 and the radio waves from the communication terminal 50 received by the antenna structure 100 are received. The position of the communication terminal 50 can be calculated from the strength (received radio wave strength) and the like. That is, the communication terminal 50 is operated in the same manner as the transmission-only terminal 60.

また、人通りの多い場所、通行人にそれぞれ発信専用端末６０を所持させることで、通行人の動態統計など、いわゆるビックデータを容易に収集することが可能になる。例えば、空港などに設けることで、空港内を移動する搭乗者などの動態統計を取得することで、空港内の改善などに寄与できる。 Further, by having each of the busy place and the passerby possess the transmission dedicated terminal 60, it becomes possible to easily collect so-called big data such as the dynamic statistics of the passerby. For example, by installing it at an airport or the like, it is possible to contribute to improvement in the airport by acquiring dynamic statistics of passengers moving in the airport.

さらに、無人搬送車７０を制御する機能について説明する。工場内などのエリアにおいて、無人搬送車７０を使用する場合、工場内における位置を知ることが必要となる。よって、アンテナ複合体１０のアンテナ構造体１００（図１におけるアンテナ構造体１００−１４）から、無人搬送車７０に行先についてのデータ（指示）を送信することができる。そして、無人搬送車７０は、移動に伴って近傍に位置するアンテナ構造体１００と通信を繰り返すことにより、自身の位置を知る。よって、自身の位置と受信した行先とから、行先に到達することができる。 Further, a function of controlling the automatic guided vehicle 70 will be described. When using the automatic guided vehicle 70 in an area such as in a factory, it is necessary to know the position in the factory. Therefore, the antenna structure 100 (antenna structure 100-14 in FIG. 1) of the antenna complex 10 can transmit data (instruction) about the destination to the automatic guided vehicle 70. Then, the automatic guided vehicle 70 knows its position by repeating communication with the antenna structure 100 located in the vicinity as it moves. Therefore, the destination can be reached from its own position and the received destination.

アンテナ複合体１０を介して通信が行われるので、別に通信回線を設けることを要しない。また、アンテナ複合体１０は、可撓性を有する構造となっているので、丸めて搬送できるとともに、工場内の床や壁に貼り付けることで、無人搬送車７０を制御する経路が構築される。そして、アンテナ複合体１０は、両端部に無線によるマルチホップの通信ができるアンテナ構造体２００を備えているので、複数のアンテナ複合体１０を長手方向に配置して用いても、有線の配線で接続することを要しない。つまり、無人搬送車７０を制御する経路が容易に構築できる。 Since communication is performed via the antenna complex 10, it is not necessary to provide a separate communication line. Further, since the antenna complex 10 has a flexible structure, it can be rolled up and transported, and by attaching it to the floor or wall in the factory, a route for controlling the automatic guided vehicle 70 is constructed. Since the antenna complex 10 is provided with an antenna structure 200 capable of wireless multi-hop communication at both ends, even if a plurality of antenna complexes 10 are arranged in the longitudinal direction and used, wired wiring is used. No need to connect. That is, a route for controlling the automatic guided vehicle 70 can be easily constructed.

なお、前述したように、アンテナ複合体１０は、交流電源（ＡＣ電源）（図１のＡＣ給電部３０）のみならず電池（図１の電池給電部４０）で駆動できるので、交流電源が用いにくい場合であっても、使用可能である。 As described above, since the antenna complex 10 can be driven not only by an AC power supply (AC power supply) (AC power supply unit 30 in FIG. 1) but also by a battery (battery power supply unit 40 in FIG. 1), an AC power supply is used. It can be used even if it is difficult.

以上説明したように、アンテナ複合体１０は、全体として可撓性を有するようにできるので、丸めた小さくした状態において搬送可能である。そして、アンテナ複合体１０の表面及び裏面のいずれか一方に両面テープを貼り付けるなどにより粘着（接着）剤を設けることで、設置がより容易になる。また、表面及び裏面のいずれか他方の面に広告を印刷して宣伝に用いたり、壁や床の模様を印刷してアンテナ複合体１０を環境に溶け込ませたりしてもよい。広告や壁や床の模様などをまとめて絵柄と表記する。 As described above, since the antenna complex 10 can be made flexible as a whole, it can be conveyed in a rolled and small state. Then, by providing the adhesive (adhesive) by attaching a double-sided tape to either the front surface or the back surface of the antenna complex 10, the installation becomes easier. Further, the advertisement may be printed on either the front surface or the back surface and used for the advertisement, or the pattern of the wall or the floor may be printed to blend the antenna complex 10 into the environment. Advertisements and patterns on walls and floors are collectively referred to as patterns.

なお、アンテナ構造体２００は、エリアに対して電波の送受信を行うアンテナ部１１０に、無線によるマルチホップの通信を行うアンテナ部を加えた構成とした。しかし、アンテナ構造体２００の代わりに、アンテナ部１１０を備えるアンテナ構造体１００と、無線によるマルチホップの通信を行うアンテナ部を備えるアンテナ構造体とを別に設けてもよい。 The antenna structure 200 has a configuration in which an antenna unit 110 for transmitting and receiving radio waves to and from an area is added to an antenna unit for wireless multi-hop communication. However, instead of the antenna structure 200, an antenna structure 100 having an antenna unit 110 and an antenna structure having an antenna unit for wireless multi-hop communication may be provided separately.

以上においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥを例としたが、国際標準規格であるＩＥＥＥ ８０２．１１規格に基づいたＷｉ−Ｆｉ（登録商標）など他の無線技術を適用してもよい。 In the above, Bluetooth LE is taken as an example, but other wireless technologies such as Wi-Fi (registered trademark) based on the IEEE 802.11 standard, which is an international standard, may be applied.

また、アンテナ構造体１００、２００を、例えば、振動、音、光、温度、湿度などの環境状態を感知するセンサを備ええてもよい。すなわち、アンテナ構造体１００、２００は、センサビーコンとして機能してもよい。アンテナ構造体１００、２００が振動を感知する振動センサを備えた振動ビーコンとして機能する場合、ペイロードに振動センサが感じた振動の強度を含ませてアドバタイズパケットを送信するようにしてもよい。音を感知する音センサを備えた音ビーコンの場合は音の強度、光を感知する光センサを備えた光ビーコンの場合は光の強度、温度を感知する温度センサを備えた温度ビーコンの場合は温度、湿度を感知する湿度ビーコンの場合は湿度をペイロードに含んだアドバタイズパケットを送信すればよい。このようにすることで、位置だけでなく、環境状態を感知できる。このようにすると、コンサート会場などにおいて、人の位置とともに、人の動きによる振動を感知して、盛り上がりの具合を判断し、判断した盛り上がり具合に応じて会場の演出を行うことで、コンサートをより盛り上げるようにすることができる。 Further, the antenna structures 100 and 200 may be provided with sensors that detect environmental conditions such as vibration, sound, light, temperature, and humidity. That is, the antenna structures 100 and 200 may function as sensor beacons. When the antenna structures 100 and 200 function as a vibration beacon including a vibration sensor that senses vibration, the payload may include the intensity of vibration felt by the vibration sensor to transmit the advertisement packet. Sound intensity for sound beacons with sound sensors, light intensity for optical beacons with light sensors, temperature beacons with temperature sensors for temperature In the case of a humidity beacon that senses temperature and humidity, an advertisement packet containing humidity in the payload may be transmitted. By doing so, not only the position but also the environmental state can be sensed. In this way, at a concert venue, etc., the position of the person and the vibration caused by the movement of the person are sensed to determine the degree of excitement, and the venue is directed according to the determined degree of excitement, thereby making the concert more enjoyable. You can make it exciting.

以上、本実施の形態を説明したが、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形を行っても構わない。 Although the present embodiment has been described above, various modifications may be made as long as it does not contradict the gist of the present invention.

１…通信システム、１０、１０−１〜１０−３…アンテナ複合体、２０…ホストコンピュータ、３０…ＡＣ給電部、４０…電池給電部、５０…通信端末、６０…発信専用端末、７０…無人搬送車、１００、１００−１１〜１００−１５、１００−２１、１００−２２、１００−３１、１００−３２、２００、２００−１１、２００−１２、２００−２１、２００−２２、２００−３１、２００−３２、２００′…アンテナ構造体、１１０…アンテナ部、１１１、２１１…絶縁基板、１１２、２１２…接地（ＧＮＤ）電極、１１３、１１３−１〜１１３−４、２１３、２１３−１〜２１３−４…放射電極、１１４、２１４…信号分配配線、３００、３００−１〜３００−２…配線板、Ａ、Ｂ…移動者、Ｉ〜ＶＩ…パッチアンテナ 1 ... Communication system, 10, 10-1 to 10-3 ... Antenna complex, 20 ... Host computer, 30 ... AC power supply unit, 40 ... Battery power supply unit, 50 ... Communication terminal, 60 ... Transmission dedicated terminal, 70 ... Unmanned Transport vehicle, 100, 100-11 to 100-15, 100-21, 100-22, 100-31, 100-32, 200, 200-11, 200-12, 200-21, 200-22, 200-31 , 200-32, 200'... Antenna structure, 110 ... Antenna part, 111, 211 ... Insulated substrate, 112, 212 ... Ground (GND) electrode, 113, 113-1 to 113-4, 213, 213-1, 213-4 ... Radiation electrode, 114, 214 ... Signal distribution wiring, 300, 300-1 to 300-2 ... Wiring board, A, B ... Mobile, I to VI ... Patch antenna

Claims (15)

それぞれが個別に電波を送受信する複数のアンテナ構造体と、
複数の前記アンテナ構造体と接続されるとともに、データを送受信するデータ線を有する配線板と、を備え、
複数の前記アンテナ構造体は、それぞれに対して定められた通信可能なセルに対して電波を送受信する指向性を有するアンテナ部と、それぞれに対して設けられた、前記データ線から受信したデータを当該アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する通信制御部とを備えるアンテナ複合体。 Multiple antenna structures, each transmitting and receiving radio waves individually,
Is connected to a plurality of said antenna structure, and a wiring board having a data line for transmitting and receiving data,
A plurality of the antenna structure includes an antenna portion having directivity for transmitting and receiving radio waves to the communication possible cell defined for each, provided for each of the data received from the data line An antenna complex including a communication control unit that converts a signal of radio waves transmitted by the antenna unit into a signal of radio waves transmitted by the antenna unit or converts a signal of radio waves received by the antenna unit into data transmitted to the data line. 複数の前記アンテナ構造体は、列状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体。 The antenna complex according to claim 1, wherein the plurality of antenna structures are arranged in a row. 複数の前記アンテナ構造体の配列の外側の少なくとも一方に設けられ、隣接して設けられた他のアンテナ複合体に含まれるアンテナ構造体と電波を介してデータの送受信を行う他のアンテナ構造体を、備えることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ複合体。 Provided outside of at least one of the array of the antenna structure, adjacent to the other antenna structure for transmitting and receiving data through the antenna structure and electrostatic waves included in another antenna complexes provided 2. The antenna composite according to claim 2. 前記他のアンテナ構造体は、
前記他のアンテナ複合体に含まれるアンテナ構造体と電波の送受信を行う他のアンテナ部と、
前記データ線から受信したデータを前記他のアンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該他のアンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する他の通信制御部とを備えることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ複合体。 The other antenna structure
The other antenna unit for transmitting and receiving of the antenna structure and radio waves included in said other antenna complex,
Other communication that converts the data received from the data line into a signal by radio waves transmitted by the other antenna unit, or converts the signal by radio waves received by the other antenna unit into data transmitted to the data line. The antenna complex according to claim 3, further comprising a control unit. 前記アンテナ部、前記他のアンテナ部及び前記配線板は、可撓性を有することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ複合体。 The antenna complex according to claim 4, wherein the antenna portion, the other antenna portion, and the wiring board have flexibility. 前記アンテナ部は、送受信する電波のピーク周波数がそれぞれ異なる複数のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体。 The antenna unit, the antenna complex according to claim 1, characterized in that the radio wave peak frequency for transmitting and receiving the obtain Bei a different antennas, respectively. 複数の前記アンテナは、接地電極と放射電極とが対向するように構成されたパッチアンテナであって、ピーク周波数に対応して当該放射電極の面積が異なることを特徴とする請求項６に記載のアンテナ複合体。 A plurality of said antennas is a patch antenna in which the electrodes radiate and the ground electrode is configured to face, in claim 6, characterized in that different areas of the discharge morphism electrode corresponding to the peak frequency The described antenna complex . 前記他のアンテナ部は、位相の異なる電波を送受信する電波の位相がそれぞれ異なる複数の他のアンテナを備えることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ複合体。 The other antenna unit, the antenna complex according to claim 4, characterized in that the waves of phase of transmitting and receiving different radio waves phases obtain Bei a different other antennas respectively. 複数の前記アンテナ構造体及び前記配線板は、表面及び裏面のいずれか一方に粘着剤が付与され、表面及び裏面のいずれか他方に絵柄が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ複合体。 The first aspect of claim 1, wherein the plurality of antenna structures and the wiring board are provided with an adhesive on either the front surface or the back surface and a pattern is provided on either the front surface or the back surface. Antenna complex. 送受信する電波のピーク周波数がそれぞれ異なる複数のアンテナを備えたアンテナ部と、
受信したデータを前記アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号をデータに変換して送信する通信制御部と
を備えるアンテナ構造体。 An antenna unit equipped with multiple antennas with different peak frequencies for transmitted and received radio waves,
An antenna structure including a communication control unit that converts received data into a signal by radio waves transmitted by the antenna unit, or converts a signal by radio waves received by the antenna unit into data and transmits the data. 前記アンテナ部が備える複数の前記アンテナの前記ピーク周波数は、送受信する電波の周波数帯域を複数に分割して設定されていることを特徴とする請求項１０に記載のアンテナ構造体。 The antenna structure according to claim 10, wherein the peak frequencies of the plurality of antennas included in the antenna unit are set by dividing the frequency band of radio waves to be transmitted and received into a plurality of frequencies. 複数の前記アンテナは、接地電極と放射電極とが対向するように構成されたパッチアンテナであって、ピーク周波数に対応して当該放射電極の面積が異なることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ構造体。 A plurality of said antennas is a patch antenna in which the electrodes radiate and the ground electrode is configured to face, in claim 11, characterized in that different areas of the discharge morphism electrode corresponding to the peak frequency The described antenna structure. データが送受信されるデータ線を有する配線板と、
定められた通信可能なセルに対して電波を送受信する指向性を有するアンテナ部と、前記データ線から受信したデータを当該アンテナ部が送信する電波による信号に変換し、又は、当該アンテナ部が受信した電波による信号を当該データ線へ送信するデータに変換する通信制御部と、をそれぞれ有し、個別に電波を送受信する複数のアンテナ構造体と、を備えるアンテナ複合体を含み、
複数の前記アンテナ構造体が、当該アンテナ構造体が有する前記通信制御部を介して複数の当該アンテナ構造体間でデータを伝搬させるとともに、
データが外部に設けられるホストコンピュータと送受信されることを特徴とする通信システム。 A wiring board with data lines to which data is sent and received,
An antenna unit that has directivity to transmit and receive radio waves to a specified communicable cell , and data received from the data line is converted into a signal by radio waves transmitted by the antenna unit, or received by the antenna unit. The antenna complex includes a communication control unit that converts a signal generated by the radio waves into data to be transmitted to the data line, and a plurality of antenna structures that individually transmit and receive radio waves.
The plurality of antenna structures propagate data between the plurality of antenna structures via the communication control unit of the antenna structure, and at the same time, the plurality of antenna structures propagate data among the plurality of antenna structures.
A communication system characterized in that data is transmitted to and received from an external host computer. 複数の前記アンテナ構造体は、列状に配列され、
前記アンテナ構造体間でのデータの伝搬が、配列に沿ってリレー方式で行われることを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。 The plurality of antenna structures are arranged in a row, and the antenna structures are arranged in a row.
The communication system according to claim 13, wherein data propagation between the antenna structures is performed in a relay manner along an array. 複数の前記アンテナ構造体の列状に配列された一方の端部に設けられたアンテナ構造体を介して、複数の当該アンテナ構造体を伝搬したデータが前記ホストコンピュータと送受信されることを特徴とする請求項１４に記載の通信システム。 The feature is that data propagating through the plurality of antenna structures is transmitted to and received from the host computer via the antenna structures provided at one end of the plurality of antenna structures arranged in a row. The communication system according to claim 14.
JP2019568485A 2018-01-31 2018-01-31 Antenna complex, antenna structure and communication system Active JP6921441B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/003246 WO2019150498A1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Antenna composite, antenna structure, and communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019150498A1 JPWO2019150498A1 (en) 2020-11-19
JP6921441B2 true JP6921441B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=67478686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019568485A Active JP6921441B2 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Antenna complex, antenna structure and communication system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6921441B2 (en)
WO (1) WO2019150498A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021090747A1 (en) 2019-11-06 2021-05-14 Ａｇｃ株式会社 Distributed antenna and distributed antenna system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3445431B2 (en) * 1996-02-13 2003-09-08 株式会社東芝 Circularly polarized patch antenna and wireless communication system
JP2002353707A (en) * 2001-05-30 2002-12-06 Kobe Steel Ltd High frequency strip line and antenna system
WO2004100314A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Radio lan antenna
JP2007329546A (en) * 2006-06-06 2007-12-20 Univ Of Electro-Communications Broadband antenna and broadband antenna system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019150498A1 (en) 2019-08-08
JPWO2019150498A1 (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110636443B (en) Terminal authentication device, terminal authentication system, and terminal authentication method
US9172405B2 (en) Light device and positional information management system
US20040204112A1 (en) Antenna segment system
TWI565962B (en) Positioning system for indoor and surrounding area, method thereof and mobile apparatus
JP2012251959A (en) Radio positioning system and radio positioning device
ES2241622T3 (en) ELECTROMAGNETIC FIELD IN A COMMUNICATIONS SYSTEM FOR WIRELESS NETWORKS.
EP4102734A1 (en) An apparatus that supports spatial diversity, at least at reception
JP6473545B1 (en) Transmission system, transmission device and production system
JP6921441B2 (en) Antenna complex, antenna structure and communication system
KR102673444B1 (en) Apparatus and method for providing different service according to area based on beam book information
JP6283970B1 (en) Antenna, radio transmission device, and position measurement system
JP2998669B2 (en) Antenna device
WO2023008871A1 (en) Omni-antenna using electro-polarization effect and big data collection system for moving path and location identification of terminal using same
EP2068401A1 (en) Antenna unit
JP6473544B1 (en) Rendering method, receiving apparatus and communication system
WO2014132233A2 (en) A method of and system for mounting an antenna in a wireless network
JP5282411B2 (en) Wireless positioning system
JP2005286812A (en) Composite leakage coaxial cable for wireless lan
CN103796267B (en) Communication system applied to traffic system of operation line
JP2005109700A (en) Method and device for detecting position of indoor moving object by radio lan system
US20240063536A1 (en) Reflector system, active reflector, and method of positioning active reflector
RU2803915C2 (en) Radiated carrier and integrated communication and navigation network for indoor
JP4410695B2 (en) Wireless LAN system and antenna module thereof
CN117081637A (en) Network independent intelligent reflective surface
US10347989B2 (en) Rotationally polarized antenna, transmission/reception module, elevator control system, and substation control system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200423

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200423

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210719

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6921441

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150