(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質問器と、この質問器からの質問波をデータに基づき変調して応答波として反射する応答器とから構成される無線データ収集装置において、
前記応答器と、
送信データに基づきキャリアを変調した変調信号若しくは無変調キャリアを出力する変調手段と、第１及び第２のアンテナと、前記キャリアに基づき前記第２のアンテナで受信した前記応答波を復調する復調手段と、前記変調信号を前記質問波として前記第１及び第２のアンテナから送信させるか、若しくは、無変調キャリアを前記質問波として前記第１のアンテナから送信させ前記応答波を前記第２のアンテナで受信させると共に前記無変調キャリアを前記復調手段に前記キャリアとして供給するかを前記変調手段の状態に基づいて選択するアンテナ機能選択手段とから構成される質問器と
を備えたことを特徴とする無線データ収集装置。
【請求項２】
前記変調信号若しくは無変調キャリアを分配して一方の出力を前記第１のアンテナに供給する分配器と、前記変調信号を前記第２のアンテナに供給する若しくは前記応答波を前記復調手段に供給する第１のスイッチ回路と、前記分配器の他方の出力の内前記変調信号を前記第１のスイッチ回路に供給する若しくは前記無変調キャリアを前記復調手段に供給する第２のスイッチ回路と、前記変調手段の状態に基づいて前記第１及び第２のスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路とから構成される前記アンテナ機能選択手段を用いることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記載の無線データ収集装置。
【請求項３】
ＡＳＫ変調した前記変調信号を出力する前記変調手段を用いることを特徴とする特許請求の範囲請求項１及び請求項２記載の無線データ収集装置。
【請求項４】
前記応答器が前記無変調キャリアにＢＰＳＫ変調をかけて応答波として前記質問器に反射させることを特徴とする特許請求の範囲請求項１及び請求項２記載の無線データ収集装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線を用いて機器のデータ収集を行う無線データ収集装置に関し、特に消費電力の低減を可能にした無線データ収集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の機器のデータ収集は巡回員が機器の近傍まで行き、機器の指示値等を目で確認し、ハンディーターミナル等の装置にデータを手入力していた。
【０００３】
そこで、本願出願人の出願に係る「特願平７−１２１２１６」等では機器に応答器を設け質問器から無線を用いて前記機器のデータを読み出すことによりハンディーターミナル等の装置への手入力を不要にしていた。
【０００４】
「特願平７−１２１２１６」ではサーキュレータを用いることにより質問器側の１つのアンテナを送受信兼用としており、また、質問器側に２つのアンテナを設け送信用及び受信用として用いていた。
【０００５】
但し、持ち運びに便利なように質問器を小型化しようとした場合、前述の様にサーキュレータを用いると小型化は可能だがコストが高くなってしまう。
【０００６】
一方、通常用いられる誘電率のプリント基板を用いて前記２つのアンテナを構成するとアンテナ自体が大きくなり小型化が困難である。また、小型化のため高誘電率のプリント基板を用いるとアンテナの利得が下がり、質問器から送る質問波の伝送距離が短くなってしまう。
【０００７】
そこで、本願出願人の出願に係る「特願平８−００７９５０」に示すように伝送距離が問題となるデータ送信時にはアンテナ機能選択手段により受信用アンテナを送信用に切換えて、２つのアンテナをアレイアンテナとして動作させることにより、質問波の伝送距離を維持しつつ小型化を可能にしていた。
【０００８】
図２はこのような従来例の一例を示す構成ブロック図である。図２において１はキャリアを発生させる発振器、２及び４は分配器、３及び１８は変調回路、５，８及び１５はアンテナ、６及び７はスイッチ回路、９は終端抵抗、１０は送信データ出力回路、１１はスイッチ制御回路、１２は増幅器、１３は同期検波回路、１４は表示回路、１６は検波回路、１７は制御回路、１９はセンサ回路である。
【０００９】
また、１〜１４は質問器５０を、１５〜１８は応答器５１を、１〜３及び１０は変調手段５２を、４，６，７，９及び１１はアンテナ機能選択手段５３を、１２及び１３は復調手段５４を、１６及び１７は検波手段５５を、１８は変調手段５６をそれぞれ構成している。
【００１０】
発振器１の出力は分配器２に接続され、分配器２の一方の出力は変調回路３の一方の入力端子に接続される。変調回路３の出力は分配器４に接続され、分配器４の一方の出力はアンテナ５に接続される。また、送信データ出力回路１０の出力は変調回路３の他方の入力端子に接続される。
【００１１】
分配器４の他方の出力はスイッチ回路６の入力端子に接続され、スイッチ回路６の一方の出力端子はスイッチ回路７の入力端子に接続され、スイッチ回路７の入出力端子はアンテナ８に接続される。また、スイッチ回路６の他方の出力端子は終端抵抗９の一端に接続され、終端抵抗９の他端は接地される。
【００１２】
スイッチ回路７の出力端子は同期検波回路１３に接続され、同期検波回路１３の出力は表示回路１４に接続される。また、分配器２の他方の出力は増幅器１２を介して同期検波回路１３のキャリア入力端子に接続される。
【００１３】
また、送信データ出力回路１０の制御信号はスイッチ制御回路１１に接続され、スイッチ制御回路１１の各制御信号はスイッチ回路６及び７の制御端子にそれぞれ接続される。
【００１４】
一方、アンテナ１５の出力は検波回路１６に接続され、検波回路１６の出力は制御回路１７に接続される。制御回路１７の出力は制御信号として外部に接続されたセンサ回路１９に接続される。
【００１５】
また、センサ回路１９の出力は変調回路１８に接続され、変調回路１８の出力はアンテナ１５に接続される。
【００１６】
ここで、図２に示す従来例の動作を説明する。質問器５０においてデータ送信時にスイッチ制御回路１１は送信データ出力回路１０からの制御信号に基づきデータ送信であることを判別し、スイッチ回路６を図２中”イ”の側に、スイッチ回路７を図２中”ハ”の側にそれぞれ切換える。
【００１７】
一方、変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号を送信データ出力回路１０の出力データに基づいてＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調して分配器４を介してアンテナ５から質問波として送信する。
【００１８】
また、分配器４の出力はスイッチ回路６及び７を介してアンテナ８にも出力されるので、アンテナ８からも同時にＡＳＫ変調された質問波が送信される。
【００１９】
一連のデータ送信が終了すると質問器５０はデータ受信状態に入る。データ受信状態においてスイッチ制御回路１１は送信データ出力回路１０からの制御信号に基づきデータ送信が終了したことを判別し、スイッチ回路６を図２中”ロ”の側に、スイッチ回路７を図２中”ニ”の側にそれぞれ切換える。
【００２０】
データ受信状態において変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号をそのまま分配器４を介してアンテナ５から無変調の質問波として送信する。この時、アンテナ８は受信用として用いられるので質問波は送信されない。
【００２１】
応答器５１は質問器５０から送信されてきたＡＳＫ変調された質問波をアンテナ１５で受信し、検波回路１６で検波した後制御回路１７に出力する。制御回路１７では質問器５０から送信されてきたデータの内容を解釈してデータの内容に応じた処理を行う。
【００２２】
例えば、データの内容が外部に接続されたセンサ回路１９からのデータの読み出しコマンドであった場合、制御回路１７は制御信号をセンサ回路１９に出力する。
【００２３】
そして、センサ回路１９は制御回路１７の制御信号に基づき測定データ等を変調回路１８に出力する。
【００２４】
変調回路１８はセンサ回路１９の出力データに基づき質問器５０から送信されてきた無変調の質問波にＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）変調をかけて応答波として質問器５０に反射させる。
【００２５】
質問器５０は応答器５１から反射されてきたＢＰＳＫ変調された応答波をアンテナ８で受信し、スイッチ回路７を介して同期検波回路１３に入力する。
【００２６】
同期検波回路１３はＢＰＳＫ変調された応答波を増幅器１２を介して供給されるキャリアに基づき同期検波して表示回路１４に出力する。そして、表示回路１４は入力されたデータ等を表示したりする。
【００２７】
この結果、伝送距離が問題となるデータ送信時にはアンテナ機能選択手段５３によりアンテナ８を送信用に切換えて、アンテナ５及び８をアレイアンテナとして動作させることにより、アンテナの利得が上がり、質問器からのＡＳＫ変調された質問波の伝送距離が長くなる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図２に示す従来例では。質問器５０のデータ送信時であっても復調手段５４を構成する同期検波回路１３には発振器１の出力が増幅器１２を介して入力される、即ち、復調処理が不要にもかかわらず増幅器１２及び同期検波回路１３は共に動作状態にあり消費電力が無駄になっていた。
【００２９】
また、質問器５０のデータ受信状態では変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号をそのまま分配器４を介してアンテナ５から無変調の質問波として送信しているが、分配器４の他方の出力はスイッチ回路６を介して終端抵抗９で終端されるため変調回路３からの出力電力の半分は無駄になってしまうと言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、消費電力の低減が可能な無線データ収集装置を実現することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために、本発明の第１では、
質問器と、この質問器からの質問波をデータに基づき変調して応答波として反射する応答器とから構成される無線データ収集装置において、
前記応答器と、
送信データに基づきキャリアを変調した変調信号若しくは無変調キャリアを出力する変調手段と、第１及び第２のアンテナと、前記キャリアに基づき前記第２のアンテナで受信した前記応答波を復調する復調手段と、前記変調信号を前記質問波として前記第１及び第２のアンテナから送信させるか、若しくは、無変調キャリアを前記質問波として前記第１のアンテナから送信させ前記応答波を前記第２のアンテナで受信させると共に前記無変調キャリアを前記復調手段に前記キャリアとして供給するかを前記変調手段の状態に基づいて選択するアンテナ機能選択手段とから構成される質問器と
を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
このような課題を達成するために、本発明の第２では、
本発明の第１において、
前記変調信号若しくは無変調キャリアを分配して一方の出力を前記第１のアンテナに供給する分配器と、前記変調信号を前記第２のアンテナに供給する若しくは前記応答波を前記復調手段に供給する第１のスイッチ回路と、前記分配器の他方の出力の内前記変調信号を前記第１のスイッチ回路に供給する若しくは前記無変調キャリアを前記復調手段に供給する第２のスイッチ回路と、前記変調手段の状態に基づいて前記第１及び第２のスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路とから構成される前記アンテナ機能選択手段を用いることを特徴とするものである。
【００３２】
このような課題を達成するために、本発明の第３では、
本発明の第１及び第２において、
ＡＳＫ変調した前記変調信号を出力する前記変調手段を用いることを特徴とするものである。
【００３３】
このような課題を達成するために、本発明の第４では、
本発明の第１及び第２において、
前記応答器が前記無変調キャリアにＢＰＳＫ変調をかけて応答波として前記質問器に反射させることを特徴とするものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る無線データ収集装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【００３５】
図１において１，３〜８，１０，１１，１３〜１９，５１，５５及び５６は図２と同一符号を付してある。
【００３６】
また、１，３〜８，１０，１１，１３及び１４は質問器５０ａを、１，３及び１０は変調手段５２ａを、４，６，７及び１１はアンテナ機能選択手段５３ａを、１０は復調手段５４ａをそれぞれ構成している。
【００３７】
発振器１の出力は変調回路３の一方の入力端子に接続され、変調回路３の出力は分配器４に接続され、分配器４の一方の出力はアンテナ５に接続される。また、送信データ出力回路１０の出力は変調回路３の他方の入力端子に接続される。
【００３８】
分配器４の他方の出力はスイッチ回路６の入力端子に接続され、スイッチ回路６の一方の出力端子はスイッチ回路７の入力端子に接続され、スイッチ回路７の入出力端子はアンテナ８に接続される。
【００３９】
スイッチ回路７の出力端子は同期検波回路１３に接続され、同期検波回路１３の出力は表示回路１４に接続される。また、スイッチ回路６の他方の出力端子は同期検波回路１３のキャリア入力端子に接続される。
【００４０】
さらに、送信データ出力回路１０の制御信号はスイッチ制御回路１１に接続され、スイッチ制御回路１１の各制御信号はスイッチ回路６及び７の制御端子にそれぞれ接続される。
【００４１】
但し、応答器５１に関する接続関係は図２に示す従来例と同一であるので説明は省略する。
【００４２】
ここで、図１に示す実施例の動作を説明する。基本的な動作は従来例と同様であり、質問器５０ａにおいてデータ送信時にスイッチ制御回路１１は送信データ出力回路１０からの制御信号に基づきデータ送信であることを判別し、スイッチ回路６を図１中”イ”の側に、スイッチ回路７を図１中”ハ”の側にそれぞれ切換える。
【００４３】
一方、変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号を送信データ出力回路１０の出力データに基づいてＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調して分配器４を介してアンテナ５から質問波として送信する。
【００４４】
また、分配器４の出力はスイッチ回路６及び７を介してアンテナ８にも出力されるので、アンテナ８からも同時にＡＳＫ変調された質問波が送信される。
【００４５】
このとき、同期検波回路１３はキャリア入力端子にキャリアが入力されないので非動作状態になっている。
【００４６】
一連のデータ送信が終了すると質問器５０ａはデータ受信状態に入る。データ受信状態においてスイッチ制御回路１１は送信データ出力回路１０からの制御信号に基づきデータ送信が終了したことを判別し、スイッチ回路６を図１中”ロ”の側に、スイッチ回路７を図１中”ニ”の側にそれぞれ切換える。
【００４７】
データ受信状態において変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号をそのまま分配器４を介してアンテナ５から無変調の質問波として送信する。この時、アンテナ８は受信用として用いられるので質問波は送信されない。
【００４８】
応答器５１では従来例と同様に質問器５０ａからの無変調の質問波にＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）変調をかけて応答波として質問器５０ａに反射させる。
【００４９】
質問器５０ａは応答器５１から反射されてきたＢＰＳＫ変調された応答波をアンテナ８で受信し、スイッチ回路７を介して同期検波回路１３に入力する。
【００５０】
このとき、変調回路３はキャリアである発振器１の出力信号をそのまま出力しており、この出力は分配器４及びスイッチ回路６を介して同期検波回路１３のキャリア入力端子にも供給されることになる。
【００５１】
従って、同期検波回路１３は分配器４及びスイッチ回路６を介して供給されるキャリアに基づき前記応答波を同期検波して表示回路１４に出力する。そして、表示回路１４は入力されたデータ等を表示したりする。
【００５２】
即ち、質問器５０ａのデータ送信時には復調手段５４ａを構成する同期検波回路１３にはキャリアが供給されず非動作状態となり消費電力が低減され、また、データ受信状態では分配器４の他方の出力がスイッチ回路６を介して同期検波回路１３にキャリアとして供給されるので変調回路３からの出力電力の半分が無駄にならずに済むことになる。
【００５３】
また、質問器５０ａがバッテリ駆動である場合にはバッテリの寿命を長持ちさせることが可能になるのでバッテリの小型化が可能になる。
【００５４】
この結果、アンテナ機能選択手段５３ａによりデータ受信時に変調回路３の出力である無変調の質問波をキャリアとして同期検波回路１３に供給し、データ送信時にはキャリアの供給をしないことにより、消費電力の低減が可能になる。
【００５５】
なお、図１に示す実施例では無線データ収集システムについて例示しているが移動体識別装置に適用することも勿論可能である。
【００５６】
また、応答器５１で反射させる応答波の変調方式としてはＢＰＳＫを例示したがＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）及びＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の他の方式であって良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
アンテナ機能選択手段によりデータ受信時に変調回路の出力である無変調の質問波をキャリアとして同期検波回路に供給し、データ送信時にはキャリアの供給をしないことにより、消費電力の低減が可能な無線データ収集装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線データ収集装置の一実施例を示す構成ブロック図である
【図２】従来例の一例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
１  発振器
２，４  分配器
３，１８  変調回路
５，８，１５  アンテナ
６，７  スイッチ回路
９  終端抵抗
１０  送信データ出力回路
１１  スイッチ制御回路
１２  増幅器
１３  同期検波回路
１４  表示回路
１６  検波回路
１７  制御回路
１９  センサ回路
５０，５０ａ  質問器
５１  応答器
５２，５２ａ，５６  変調手段
５３，５３ａ  アンテナ機能選択手段
５４，５４ａ  復調手段
５５  検波手段
【図１】
0003562691.tif 000002
【図２】
0003562691.tif 000003