JPH03117932A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、位置固定の第１機器と移動可能な第２機器と
の間でデータを送受信させる無線通信装置に関し、特に
、微弱な出力を用いて屋内にて好適に用いられるように
する技術に関するものである。

従来の技術 無線通信装置の一種に、電波法により定められた免許を
持たず、誰でも容易に取り扱うことができるようにする
ために、微弱な出力を用いてデータ通信ができるように
したものがある。たとえば、病棟のナースセンタに設置
された集中モニタとベツド或いは患者に設けられた測定
装置或いは検知装置との間でデータを授受する形式の無
線通信装置がそれである。この種の無線通信装置は、通
常、比較的短い波長の超短波帯の電波を用い且つホイッ
プアンテナを介してデータを送信および受信する。

発明が解決すべき課題 ところで、上記従来の無線通信装置は、電波の出力が微
弱であるために、通信距離が短いだけでなく、通信可能
な範囲内でも、建物の中の壁および床などの障害物や、
特に室内にいる看護婦、医者などの生体の影響を受けて
、データ通信が困難となって回線が遮断され、制御エラ
ーが発生したり、データの採取ができなくなる場合があ
った。

また、これに対して、壁および床や生体の影響を受は難
い長波帯の電波を用いることが考えられるが、掃除機、
自動車、テレビなどの一般電気機器から発生される外来
ノイズの混入が多く、これに起因して制御エラーが発生
したり、データの採取ができなくなる場合があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、微弱な出力を用いたとしても
、確実にデータ通信ができる無線通信装置を提供するこ
とにある。

発明が解決すべき課題 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、第１データを出力する位置固定の第１機器と第２デ
ータを出力する移動可能な第２機器との間で信号を送受
信させるための無線通信装置であって、（ａ）　　前記
第１機器に設けられ、その第１機器から出力される第１
データを長波帯の電波および超短波帯の電波にて放射さ
せるとともに、長波帯の電波および超短波帯の電波を受
けてその電波が表す第２データを前記第１機器へ供給す
る固定側送受信手段と、［有］）前記第２機器に設けら
れ、前記長波帯の電波および超短波帯の電波を受けてそ
の電波が表す第１データをその第２機器へ供給するとと
もに、その第２機器から出力された第２データを前記長
波帯の電波および超短波帯の電波にてそれぞれ放射させ
る移動側送受信手段とを含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、第１機器から出力された第１信号を
表す電波は、長波帯および超短波帯の２種類の電波にて
固定側送受信手段から放射されて移動側送受信手段にて
受けられた後、この移動側送受信手段から第１信号が第
２機器へ供給される一方、第２機器から出力された第２
信号を表す電波も、長波帯および超短波帯の２種類の電
波にて移動側送受信手段から放射されて固定側送受信手
段に受けられた後、この固定側送受信手段から第２信号
が第１機器へ供給される。このように、互いに伝播特性
が異なる２種類の電波、すなわち長波帯および超短波帯
の電波により第１機器と第２機器との間のデータ通信が
行われるので、建物の壁および床、室内の生体の影響を
受は難くなって、微弱な出力を用いたとしても確実なデ
ータ通信が可能となる。

ここで、長波帯の電波とは３０〜５００　ｋ　Ｈｚ程度
の比較的周波数の低い電波を言い、超短波帯の電波とは
３０〜３２２ＭＨｚ程度の比較的周波数の高い電波を言
う。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、病棟１０の廊下１２の両側には、ナー
ス室１４および複数の病室１６が配置されている。ナー
ス室１４に配設されている血圧監視装置１日は、キーボ
ード、画像表示装置のような入出力装置や演算装置を備
えたモニタ本体２０と、このモニタ本体２０から出力さ
れた指令データなどを周波数変調することにより、たと
えば３０〜５００　ｋＨｚ程度の周波数ｆｔの信号にて
固定アンテナ２２へ出力する第１送受信回路２４とを備
えている。上記固定アンテナ２２に上記周波数ｆ、の信
号が供給されることにより、波長が長いために壁や床の
影響を受は難い長波が固定アンテナ２２から放射される
。この固定アンテナ２２の一端は上記第１送受信回路２
４に接続され、他端は周波数変換回路２６に接続されて
いる。この周波数変換回路２６は、固定アンテナ２２に
供給されている周波数ｆｔの信号を、たとえば３０〜３
００ＭＨｚ程度またはそれ以上の周波数ｆＶＨの信号に
変換し、前記指令データを表す超短波をも固定アンテナ
２２から放射させる。上記固定アンテナ２２は、後述の
第２図に示すように、２本のワイヤ２２ａ、２２ｂから
構成され且つ後述の周波数ｆＶＨの超短波の波長λに関
連した一定の間隔２（たとえば２＝λ／ｎｕｎは整数）
でコイル２３が設けられている。このコイル２３は長波
の周波数ｆ、に対しては影響せず、超短波の波長ｆｌｌ
に対してはインダクタンスとして作用し、固定アンテナ
２２上における共振の節の位置に対応して配置されてい
るので、長波と超短波とを効率よく放射すると同時に受
信することができる。そして、病室１６には、ホイップ
アンテナ２８を有する第２送受信回路３０と血圧測定回
路３２とからなる自動血圧計３４が配置されている。こ
の自動血圧計３４は通常、そのカフがベツド上の患者に
装着されて、所定の周期で、或いは血圧監視装置１８か
らの指令に従って自動的に血圧値を測定する一方、測定
された血圧値を表すデータを第２送受信回路３０を介し
て長波および短波にて送信する。

第２図に示すように、第１送受信回路２４においては、
指令信号などの送信データ（第１データ）がモニタ本体
２０から出力されると、その送信データは制御回路４０
を介して長波帯変調回路４２へ供給され、そこで長波の
周波数１１にて周波数変調され且つ電力増幅される。こ
の長波帯変調回路４２の出力端子は、一対の送受信切換
スイッチ４４および４６のａ端子にそれぞれ接続されて
いるので、上記送信データを表す変調後の信号は、制御
回路４０からの第１コントロール信号に従って一対の送
受信切換スイッチ４４および４６が送信側へ切り換えら
れると固定アンテナ２２へ送出され、この固定アンテナ
２２から上記送信データを表す長波が発射される。上記
制御回路４０は、モニタ本体２０から送信データが出力
されている間は送受信切換スイッチ４４および４６を親
局送信側（ａ側）へ切り換えるための第１コントロール
信号を出力するが、それ以外のときには一対の送受信切
換スイッチ４４および４６を親局受信側（ｂ側）へ切り
換えることにより、固定アンテナ２２から長波帯復調回
路４８へ供給され且つそこで長波の周波数ｆ、の信号が
復調されて得られた受信データを、モニタ本体２０へ供
給する。

また、上記第１送受信回路２４には、電源ライン５０か
ら直流電圧を発生させるＤＣ安定化電源５２と、そのＤ
Ｃ安定化電源５２からの出力電圧を制御回路４０からの
第２コントロール信号に従って２種類のうちの一方の電
圧に切り換える電圧切換回路５４とが設けられている。

制御回路４０は、モニタ本体２０から送信データが出力
されている間は前記第１コントロール信号と同時に上記
第２コントロール信号も出力することにより、周波数変
換回路２６内の一対の切換スイッチ５６および５８を親
局送信側（ａ側）へ切り換えるために、電圧切換回路５
４から第１の電圧（たとえばＤＣ１８Ｖ）を固定アンテ
ナ２２へ出力させるが、モニタ本体２０から送信データ
が出力されていない状態では上記一対の切換スイッチ５
６および５８を親局受信側（ｂ側）へ切り換えるために
、電圧切換回路５４から第２の電圧（たとえばＤＣＩ５
Ｖ）を固定アンテナ２２へ出力させる。周波数変換回路
２６では、電圧検出回路６０により上記固定アンテナ２
２を構成する２本のワイヤ間の電圧が第１の電圧である
か第２の電圧であるかが検出され、第１の電圧である場
合には電圧検出回路６０からの信号により一対の切換ス
イッチ５６および５８が親局送信側（ａ側）へ切り換え
られる。

しかし、第２の電圧である場合には電圧検出回路６０か
らの信号により一対の切換スイッチ５６および５８が親
局受信側（ｂ側）へ切り換えられる。

また、前記電圧切換回路５４から固定アンテナ２２を介
して周波数変換回路２６へ送られる電圧は、上記一対の
切換スイッチ５６および５８の切換信号としてだけでな
く、周波数変換回路２６の構成部品の電源電圧（１２Ｖ
）を出力する安定化電源６２の電源電圧としても用いら
れている。これにより、周波数変換回路２６には、電源
ラインからの電源供給が不要とされている。なお、電圧
切換回路５４と固定アンテナ２２との間、および安定化
電源６２と固定アンテナ２２との間には、高周波を遮断
するためのハイカットフィルタ６４および６６が設けら
れている。

上記のように第１送受信回路２４における一対の送受信
切換スイッチ４４および４６が親局送信側へ切り換えら
れると同時に、周波数変換回路２６における一対の切換
スイッチ５６および５８も親局送信側へ切り換えられる
ので、長波帯変調回路４２により変調を受けた変調後の
信号は、固定アンテナ２２および一対の切換スイッチ５
６および５８を通して周波数変換回路２６内の長波帯受
信回路６８へ供給される。この長波帯受信回路６８では
、長波帯の周波数ｆ、の信号だけが通過させられるとと
もに電力増幅され、続く変調回路７０において超短波帯
の周波数ｒｖｔｔのキャリヤにて周波数変調される。す
なわち、長波帯変調回路４２において送信データが長波
帯の周波数ｆＬにて周波数変調されている信号に、さら
に超短波帯の周波数ｆｖＨをキャリヤとする周波数変調
が加えられるのである。このようにして超短波帯に変調
された信号は、ＶＨＦ送信回路７２により電力増幅され
た後、一対の切換スイッチ５６および５８を通して固定
アンテナ２２へ戻されて、この固定アンテナ２２から超
短波帯の電波として発射される。

上記ＶＨＦ送信回路７２は超短波帯の周波数ｆＶ１１の
信号だけを通過させるものである。

以上のようにして、モニタ本体２０から出力された送信
データを表す長波帯の電波および超短波帯の電波が固定
アンテナ２２から発射されると、この２種類の電波は、
第２送受信回路３０のホイップアンテナ２８により受け
られる。第２送受信回路３０は第３図に詳しく示すよう
に構成されている。制御回路８０は、血圧測定回路３２
から血圧値などを表す送信データが出力されている間は
切換スイッチ８２を子局送信側（ｂ側）へ切り換えるが
、その送信データが出力されていない状態では切換スイ
ッチ８２を子局受信側（ａ側）へ切り換える。このため
、血圧測定回路３２から送信データが出力されていない
状態で上記のようにホイップアンテナ２８に受けられた
信号は分波器８４へ供給される。この分波器８４は、長
波帯の周波数ｆ、の信号と超短波帯の周波数ｆＶＨの信
号とを分離するフィルタであり、超短波帯の周波数ｆＶ
Ｈの信号がＶ　ＨＦ復調回路８６へ、長波帯の周波数ｆ
、の信号が位相回路８８へ供給される。上記ＶＨＦ復調
回路８６では、超短波帯の周波数ｆＶ１１のキャリヤ信
号が除去されて、変調前の長波帯の周波数ｆ、の信号に
戻され、その後混合回路９０へ供給される。また、上記
位相回路８日では、これを通過する長波帯の周波数ｆ１
の信号の移動が予め定められたずれ量だけずらされ、そ
の後混合回路９０へ供給される。この位相のずれ量は、
上記ＶＨＦ復調回路８６から出力された長波帯の周波数
ｆｔの信号の位相と合致させるためのものである。混合
回路９０では上記のように位相が相互に合致させられた
信号が合波されるので、混合回路９０から出力された長
波帯の周波数ｆｔの信号は、信号成分が倍程度に大きく
される一方、合波前のそれぞれの信号に含まれているノ
イズは相互に位相が揃っておらずランダムであることか
ら合波により変化しない。これにより、混合回路９０か
ら出力された長波帯の周波数ｆｔの信号のＳ／Ｎ比が大
幅に高められている。そして、このようにして得られた
長波帯の周波数ｆｔの信号は、長波帯復調回路９２にお
いて復調されることにより、長波帯の周波数ｆ１のキャ
リヤが除去されてモニタ本体２０から出力されて、送信
データ、すなわち本第２送受信回路３０の受信データが
取り出され、この受信データが制御回路８０を通して血
圧測定回路３２へ供給される。これにより、血圧測定回
路３２へ起動信号が供給されたり、自動血圧計３４に設
けられた所定の情報を示すランプが点灯されたりする。

他方、血圧測定回路３２により測定された血圧値などの
送信データは、制御回路８０を通して長波帯変調回路９
４へ供給され、ここで長波帯の周波数ｆ、のキャリヤに
より周波数変調され且つ電力増幅される。このようにし
て変調された長波帯の周波数ｆ、の信号の一部は、ＶＨ
Ｆ変調回路９６においてさらに超短波帯の周波数ｆＶＨ
のキャリヤにより周波数変調され且つ電力増幅される。

そして、混合回路９８において、上記長波帯の周波数ｆ
、の信号と上記超短波帯の周波数ｆＶＨの信号とが合波
された後、子局送信側（ｂ）へ切り換えられている切換
スイッチ８２を通してホイップアンテナ２８へ供給され
、そのホイップアンテナ２８から長波および超短波帯の
電波が放射される。

上記ホイップアンテナ２８から放射された長波および超
短波帯の電波は固定アンテナ２２により受けられる。固
定アンテナ２２により受けられた超短波帯の周波数ｆＶ
Ｈの信号は、親局受信側（ｂ側）に切り換えられている
切換スイッチ５６および５８を通して、超短波帯の周波
数ｒｖｏの信号のみを通過させるＶＨＦ帯受信回路１０
０に供給され、ここで電力増幅された後、復調回路１０
２において超短波帯の周波数ｆｖＨのキャリヤが除去さ
れて長波帯の周波数ｆｔの信号に戻される。そして、長
波帯の周波数【、の信号のみを通過させる長波帯送信回
路１０４において電力増幅された後、位相回路１０６に
て所定のずれ量だけ位相がずらされる。このずれ量は、
上記長波帯送信回路１０４から出力される信号と、固定
アンテナ２２に直接受けられた長波帯の周波数ｆ、の信
号との間の位相のずれを解消させるためのものである。

これにより、固定アンテナ２２に直接受けられた長波帯
の周波数ｆ、の信号と位相回路１０６を通過した長波帯
の周波数ｆ、の信号とが合波されるので、位相が揃って
いる長波帯の周波数ｒＬの信号成分が大きくされる一方
、位相の揃っていないノイズは変化せず、長波帯の周波
数ｆ、の信号のＳ／Ｎ比が大幅に高められる。

上記長波帯の周波数ｆ、の信号は、親局受信側（ｂ側）
に切り換えられている送受信切換スイッチ４４および４
６を通して、長波帯の周波数ｆＬの信号のみを通過させ
る長波帯復調回路４８に供給され、ここで長波帯の周波
数ｆ、のキャリヤが除去されて得られた子局の送信デー
タ、すなわち第１送受信回路２４の受信データが制御回
路４０を通してモニタ本体２０へ供給される。これによ
り、モニタ本体２０の表示器に各ベットの血圧値が表示
され、病室１６にいる患者の血圧値がナース室１４にて
遠隔的に監視される。

上述のように、本実施例の無線通信装置によれば、第１
機器であるモニタ本体２０から出力された送信データは
、長波帯および超短波帯の２種類の電波により搬送され
て固定アンテナ２２から放射され、移動側送受信手段と
して機能する第２送受信回路３０に受けられた後、この
第２送受信回路３０から送信データが第２機器である血
圧測定回路３２へ供給される。また、第２送受信回路３
０から出力された送信データを表す電波も、長波帯およ
び超短波帯の２種類の電波にてホイップアンテナ２８か
ら放射されて固定アンテナ２２に受けられた後、固定側
送受信手段として機能する周波数変換回路２６および第
１送受信回路２４から受信データがモニタ本体２０へ供
給される。このように、互いに伝播特性が異なる２種類
の電波、すなわち長波帯および超短波帯の電波によりモ
ニタ本体２０と血圧測定回路３２との間のデータ通信が
行われるので、建物の壁および床、室内の生体の影響を
受は難くなって、微弱な出力を用いたとしても確実なデ
ータ通信が可能となる。

また、本実施例によれば、固定アンテナ２２の先端部に
設けられた周波数変換回路２６の電源電力が固定アンテ
ナ２２を介して供給されるので、上記周波数変換回路２
６に対する電源工事が不要となって工事が簡単となる利
点がある。

また、本実施例の周波数変換回路２６の切換スイッチ５
６および５８は、固定アンテナ２２を通して伝送された
直流電圧が第１電圧であるか第２電圧であるかに従って
、第１送受信回路２４内の送受信切換スイッチ４４およ
び４６に同期して切換制御されるように構成されている
ので、上記切換スイッチ５６および５８を切換制御する
ための信号線を第１送受信回路２４と周波数変換回路２
６との間に設ける必要がない利点がある。

また、本実施例の周波数変換回路２６によれば、長波帯
の周波数ｒ、の信号から超短波帯の周波数ｆＶＨの信号
への変換が単なる変調回路により行われるとともに、超
短波帯の周波数ｆｖ□の信号から長波帯の周波数ｆｔの
信号への変換が単なる復調回路により行われるように構
成されているので、周波数毎に独立した送信器および受
信器を設ける場合に比較して小型かつ安価に構成される
利点がある。

また、本実施例の第２送受信回路３０によれば、ホイッ
プアンテナ２８に受けられた超短波帯の周波数ｆ□の信
号がＶＨＦ復調回路８６により長波帯に復調された信号
と、長波にて搬送された長波帯の周波数ｆ、の信号とが
混合回路９０において位相が合致させられた状態で合波
されるので、信号成分が大きくされて第２送受信回路３
０の受信データ信号のＳ／Ｎ比が高められる利点がある
。

また、本実施例の周波数変換回路２６によれば、固定ア
ンテナ２２に受けられた超短波帯の周波数ｆＶＨの信号
が復調回路１０２により長波帯に復調された信号と、長
波にて搬送され且つ固定アンテナ２２に受けられた長波
帯の周波数ｒ、の信号とが位相が合致させられた状態で
合波されるので、信号成分が大きくされて第１送受信回
路２４の受信データ信号のＳ／Ｎ比が高められる利点が
ある。

また、本実施例では、固定アンテナ２２は、２本のケー
ブルとそのケーブルに超短波帯の電波の波長に関連した
一定の間隔毎にコイル２３を設けることにより、長波帯
の周波数ｆｔの電波および超短波帯の周波数ｆＶＨの電
波を放射および受信することができるので、共通の固定
アンテナ２２が用いられる利点がある。因に、従来の漏
洩同軸ケーブルでは、長波帯の周波数ｆ、の電波および
超短波帯の周波数ｆＶＨの電波を同時に発射したり受信
したりすることができなかったのである。

次に、固定アンテナ２２の他の構成例を説明する。前述
の固定アンテナ２２は、超短波帯の周波数ｆｖイの電波
の波長に関連した一定の間隔ｌでコイル２３を備えてい
たが、等価的にはその一定の間隔２でインダクタンスが
設けられておればよいのであるから、たとえば第４図、
第５図、第６図に示すように構成されてもよい。第４図
の例では、インダクタンスを形成するフェライトコア１
１０が２本のワイヤ２２ａおよび２２ｂが貫通した状態
で一定の間隔２で配設されている。また、第５図の例で
は、２本のワイヤ２２ａおよび２２ｂにインダクタンス
を形成するひねりが局部的に加えられることにより、結
合部１１２が一定の間隔！で配設されている。第６図の
実施例では、全体的に緩やかなひねりが加えられた２本
のワイヤ２２ａおよび２２ｂに、第５図の場合と同様に
局部的にひねりが加えられることにより、結合部１１４
が一定の間隔！で配設されている。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例の周波数変換回路２６は、固定
アンテナ２２の端部に接続されているが、端部より離れ
た位置に接続されてもよいし、固定アンテナ２２の長手
方向中間部において通信範囲を確保するために必要に応
じて複数箇所設けられてもよいのである。

また、前述の実施例では、長波帯の周波数ｆ。

の電波および超短波帯の周波数ｆＶＨの電波を放射およ
び受信する共通の固定アンテナ２２が用いられていたが
、それに替えて、第１送受信回路２４と周波数変換回路
２６とを結ぶ長波用アンテナと、第１送受信回路２４お
よび周波数変換回路２６にそれぞれ設けられた超短波用
アンテナとを用いてもよいのである。

また、前述の実施例の周波数変換回路２６には固定アン
テナ２２を通して電源が供給されていたが、電源ライン
あら電力を取り込む独立の電源を周波数変換回路２６に
設けてもよいのである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更
が加えらえ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例が適用された血圧監視シス
テムの配置を説明する図である。第２図は、第１図の実
施例の構成を示すブロック線図である。第３図は、第２
図の第２送受信回路の構成を説明するブロック線図であ
る。第４図、第５図、および第６図は、本発明の他の実
施例における固定アンテナを説明する図である。 ２０：モニタ本体（第１機器） ３２：血圧測定回路（第２機器）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１データを出力する位置固定の第１機器と第２データ
   を出力する移動可能な第２機器との間で信号を送受信さ
   せるための無線通信装置であって、前記第１機器に設け
   られ、該第１機器から出力される第１データを長波帯の
   電波および超短波帯の電波にて放射させるとともに、長
   波帯の電波および超短波帯の電波を受けて該電波が表す
   第２データを該第１機器へ供給する固定側送受信手段と
   、前記第２機器に設けられ、前記長波帯の電波および超
   短波帯の電波を受けて該電波が表す第１データを前記第
   ２機器へ供給するとともに、該第２機器から出力された
   第２データを前記長波帯の電波および超短波帯の電波に
   てそれぞれ放射させる移動側送受信手段と を含むことを特徴とする無線通信装置。