現(xiàn)場無線中繼裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場無線中繼裝置，詳細(xì)而言，涉及由電池驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)場無線中繼裝置中的消耗電力的改善。
【背景技術(shù)】
[0002]圖7是表示當(dāng)前使用的現(xiàn)場無線系統(tǒng)的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)說明圖。在圖7中，天線I設(shè)置于作為發(fā)送站點(diǎn)而起作用的未圖示的現(xiàn)場無線裝置上，天線2設(shè)置于作為接收站點(diǎn)而起作用的未圖示的現(xiàn)場無線裝置上，這些天線1、2以隔著罐(tank) 3的方式相對設(shè)置。未圖示的現(xiàn)場無線裝置由電池驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成為經(jīng)由天線1、2而在彼此間通過小電力的視距無線通信而進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的交換。
[0003]但是，在該狀態(tài)下罐3成為視距無線通信的障礙物，因此難以在發(fā)送站點(diǎn)以及接收站點(diǎn)的彼此間進(jìn)行小電力的視距無線通信。
[0004]因此，以下述方式構(gòu)成，即，在能夠看到天線1、2的罐3的上部附近設(shè)置具有指向性的天線4和5，并設(shè)置與這些天線4和5連接且由電池驅(qū)動(dòng)的、作為中繼站而起作用的現(xiàn)場無線裝置6，在其和發(fā)送站點(diǎn)之間經(jīng)由天線I和4而進(jìn)行視距無線通信，在其和接收站點(diǎn)之間經(jīng)由天線2和5而進(jìn)行視距無線通信。
[0005]在這種作為中繼站而起作用的現(xiàn)場無線裝置6中設(shè)置有:通信中繼部61，其具有再次將接收信號(hào)放大并根據(jù)需要而追加其本身的通信數(shù)據(jù)并進(jìn)行發(fā)送的接收發(fā)送功能、以及對通信路徑進(jìn)行指定的路由功能；以及驅(qū)動(dòng)用的電池62。下面，將其稱為路由器6。
[0006]但是，在本身的通信數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還需要路由器6對與作為發(fā)送站點(diǎn)及接收站點(diǎn)起作用的其他現(xiàn)場無線裝置之間的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行接收及再發(fā)送，因此為了無線發(fā)送接收以及數(shù)據(jù)處理而消耗相當(dāng)多的電力。
[0007]因此，路由器6的電池壽命與其他現(xiàn)場無線裝置相比通常較短，有時(shí)根據(jù)條件的不同而變?yōu)槠渌F(xiàn)場無線裝置的幾分之一的程度。如果路由器6的電池壽命用盡而路由器6的動(dòng)作停止，則無法進(jìn)行前述那樣的與其他現(xiàn)場無線裝置之間的通信數(shù)據(jù)的接收和再發(fā)送，無法構(gòu)成現(xiàn)場無線系統(tǒng)的通信路徑。
[0008]結(jié)果，現(xiàn)場無線系統(tǒng)能夠進(jìn)行動(dòng)作的期間由路由器6的電池壽命決定，如前所述，該期間比其他無線裝置的電池壽命短，有時(shí)被限制為幾分之一。
[0009]盡管其他現(xiàn)場無線裝置的電池壽命存有剩余，但也需要進(jìn)行路由器6的電池更換作業(yè)。在該情況下，路由器6的功能伴隨著電池更換而暫時(shí)停止，因此對系統(tǒng)的通信功能產(chǎn)生影響。
[0010]作為避免該情況的對策，還想到了僅對路由器6搭載大容量的電池的方法，但除了電池的尺寸、重量變大以外，還存在成本提高的弊端。
[0011]另外，作為路由器6的現(xiàn)場無線裝置和不具有路由功能的現(xiàn)場無線裝置形成為不同的結(jié)構(gòu)，因此無法實(shí)現(xiàn)如下靈活的運(yùn)用，即，對于配置于現(xiàn)場的現(xiàn)場無線裝置，無法根據(jù)狀況將其作為路由器或者不具有路由功能的現(xiàn)場無線裝置而對功能設(shè)定進(jìn)行切換。
[0012]圖8是表示被用作不需要電源的中繼裝置的無源中繼器的一個(gè)例子的框圖，對與圖7通用的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。
[0013]如圖8所示，無源中繼器利用高頻電纜7將天線4和5連接。例如，經(jīng)由高頻電纜7而將一者的天線4所吸收的電波向另一者的天線5引導(dǎo)并進(jìn)行再發(fā)射。該作用在雙向上有效。
[0014]如果將這種無源中繼器設(shè)置于例如罐3的頂部上方附近，則在隔著罐3相對配置的、連接有天線I的發(fā)送站點(diǎn)和連接有天線2的接收站點(diǎn)之間，從某一者的站點(diǎn)(例如發(fā)送站點(diǎn))的天線I發(fā)送的電波被某一者的天線(例如4)吸收而從另一者的天線(例如5)進(jìn)行再發(fā)射，由此被另一者的站點(diǎn)(例如接收站點(diǎn))的天線2接收而進(jìn)行實(shí)質(zhì)上的中繼，降低了罐3對于無線通信的影響。
[0015]專利文獻(xiàn)I中公開有如下無源天線式通信系統(tǒng)的技術(shù)，S卩，即使在無法通過無線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的場所，不進(jìn)行無線儀器的改造也能夠進(jìn)行通信，能夠利用中央裝置或者便攜終端等對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視控制。
[0016]并且，專利文獻(xiàn)2中公開有能夠容易地進(jìn)行已經(jīng)設(shè)置的現(xiàn)場儀器的無線化。
[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-368665號(hào)公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-39892號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]但是，無源中繼器中存在如下問題。
[0020]如果與路由器6進(jìn)行比較，則在從對中繼的無線數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的儀器來看的情況下，接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度弱。路由器6對暫時(shí)接收的信號(hào)進(jìn)行電氣地放大，并進(jìn)行再發(fā)送，這是因?yàn)闊o源中繼器不具有放大作用。
[0021 ]另外，無源中繼器還對目標(biāo)以外的電波進(jìn)行接收及中繼。為了在系統(tǒng)中收容多個(gè)終端，要求互不干擾的多個(gè)發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)的組同時(shí)使用同一無線頻率，但無源中繼器始終進(jìn)行動(dòng)作。另外，天線對能夠發(fā)送接收的范圍內(nèi)的所有頻率的電波起作用。因此，對于未設(shè)為目標(biāo)的電波也進(jìn)行中繼，因此從接收側(cè)來看有可能導(dǎo)致干擾障礙增加。
[0022]本發(fā)明就是為了解決這些問題而提出的，其目的在于，實(shí)現(xiàn)與以往相比能夠延長電池壽命的現(xiàn)場無線中繼裝置。
[0023]本發(fā)明的目的通過以下結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。
[0024](I) 一種現(xiàn)場無線中繼裝置，其構(gòu)成為具有通信中繼部并由電池驅(qū)動(dòng)，該通信中繼部具有將在發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)之間經(jīng)由天線而進(jìn)行的無線通信的接收信號(hào)再次放大并發(fā)送的接收發(fā)送功能、以及對無線通信的通信路徑進(jìn)行指定的路由功能，所述現(xiàn)場無線中繼裝置的特征在于，設(shè)置有:
[0025]天線控制部，其對連接的天線系統(tǒng)進(jìn)行控制；以及
[0026]天線控制判定部，其基于中繼對象接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度對所述天線控制部應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的控制的種類進(jìn)行判定。
[0027](2)在上述⑴所述的現(xiàn)場無線中繼裝置中，其特征在于，
[0028]所述連接的天線系統(tǒng)是接收用和發(fā)送用的2個(gè)系統(tǒng)，
[0029]所述天線控制部基于所述天線控制判定部的判定結(jié)果，設(shè)定為路由器模式或者無源中繼器模式，該路由器模式是將接收用天線系統(tǒng)與所述通信中繼部的接收單元連接而將發(fā)送用天線系統(tǒng)與所述通信中繼部的發(fā)送單元連接的模式，該無源中繼器模式是將接收用天線系統(tǒng)和發(fā)送用天線系統(tǒng)直接連接的模式。
[0030](3)在上述(2)所記載的現(xiàn)場無線中繼裝置中，其特征在于，
[0031 ] 所述各天線具有指向性。
[0032](4)在上述(I)所記載的現(xiàn)場無線中繼裝置中，其特征在于，
[0033]所述連接的天線系統(tǒng)是由接收用和發(fā)送用共用的I個(gè)系統(tǒng)，
[0034]所述天線控制部基于所述天線控制判定部的判定結(jié)果而使所述共用的I個(gè)系統(tǒng)的天線主體以安裝軸為中心旋轉(zhuǎn)，以使得中繼對象接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度最大。
[0035](5)在上述(4)所記載的現(xiàn)場無線中繼裝置中，
[0036]所述天線為無指向性的。
[0037]發(fā)明的效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)場無線中繼裝置，能夠根據(jù)接收站點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度而切換為路由器模式或者無源中繼器模式，與始終以路由器模式進(jìn)行動(dòng)作的情況相比，能夠延長電池的壽命。
【附圖說明】
[0039]圖1是表不本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0040]圖2是表示切換控制部82的具體的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0041 ]圖3是對本發(fā)明的動(dòng)作例進(jìn)行說明的時(shí)序圖。
[0042]圖4是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的框圖。
[0043]圖5是對本發(fā)明的其他動(dòng)作例進(jìn)行說明的時(shí)序圖。
[0044]圖6是對本發(fā)明的其他動(dòng)作例進(jìn)行說明的時(shí)序圖。
[0045]圖7是表示以往使用的現(xiàn)場無線系統(tǒng)的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0046]圖8是表示被用作不需要電源的中繼裝置的無源中繼器的一個(gè)例子的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]圖1是表不本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的框圖，對與圖7通用的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。
[0048]在圖1中，在作為路由器而起作用的現(xiàn)場無線裝置(下面，稱為路由器)8中設(shè)置有天線切換部81、切換控制部82、通信中繼部83以及電池84。
[0049]系統(tǒng)管理部9與在作為接收站點(diǎn)而起作用的未圖示的現(xiàn)場無線裝置中設(shè)置的天線2連接。在系統(tǒng)管理部9中設(shè)置有含有無線通信的通信路徑信息的路由信息存儲(chǔ)部91。
[0050]天線切換部81由聯(lián)動(dòng)地切換驅(qū)動(dòng)的2個(gè)切換開關(guān)SWl和SW2構(gòu)成，基于來自切換控制部82的切換指示，對設(shè)為將接收用天線系統(tǒng)的例如天線4和發(fā)送用天線系統(tǒng)的例如天線5彼此直接連接的“無源中繼器模式”、還是設(shè)為經(jīng)由通信中繼部83而將天線4和5連接的“路由器模式”進(jìn)行切換。
[0051]在天線切換部81中，開關(guān)SWl的可動(dòng)觸點(diǎn)a與天線4連接，開關(guān)SW2的可動(dòng)觸點(diǎn)a與天線5連接。開關(guān)SWl —側(cè)的固定觸點(diǎn)b和開關(guān)SW2 —側(cè)的固定觸點(diǎn)b彼此直接連接，開關(guān)SWl另一側(cè)的固定觸點(diǎn)c和開關(guān)SW2另一側(cè)的固定觸點(diǎn)c分別與切換控制部82連接。切換控制部82在本發(fā)明中包含:天線控制部，其對所連接的天線系統(tǒng)進(jìn)行控制；以及天線控制判定部，其基于中繼對象接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度對天線控制部應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的控制的種類進(jìn)行判定。
[0052]切換控制部82從系統(tǒng)管理部9導(dǎo)入路由信息，判定當(dāng)前的中繼對象信息即使在無源中繼器模式下被從發(fā)送站點(diǎn)側(cè)的天線I直接中繼到接收站點(diǎn)側(cè)的天線2也能夠在接收站點(diǎn)側(cè)以足夠的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行接收、還是應(yīng)當(dāng)在接收之后再次放大并發(fā)送的路由器模式下進(jìn)行中繼，將該判定結(jié)果輸出至天線切換部81。
[0053]此外，如果不存在中繼對象信息，則與接下來敘述的通信中繼部83的動(dòng)作相應(yīng)地在無源模式、路由器模式下均不進(jìn)行中繼動(dòng)作。
[0054]如果存在中繼對象信息，則通信中繼部83對利用某一者的天線例如4接收的信息進(jìn)行放大、且從另一者的天線例如5進(jìn)行發(fā)送。如果不存在中繼對象信息則不進(jìn)行發(fā)送。
[0055]電池84對天線切換部81、切換控制部82以及通信中繼部83供給驅(qū)動(dòng)用的電源。
[0056]關(guān)于如圖1所示構(gòu)成的路由器8的動(dòng)作，以切換控制部82的動(dòng)作為中心進(jìn)行說明。
[0057]I)在存在中繼對象信息的情況下，切換控制部82將切換開關(guān)SWl和SW2的可動(dòng)觸點(diǎn)a如實(shí)線所示那樣分別向固定觸點(diǎn)b側(cè)進(jìn)行切換，在前述的無源模式下進(jìn)行中繼。由此，由天線4接收的來自發(fā)送站點(diǎn)側(cè)的天線I的發(fā)送信號(hào)直接被傳送至天線5，來自天線5的發(fā)送信號(hào)由接收站點(diǎn)側(cè)的天線2接收。
[0058]2)與天線2連接的接收站點(diǎn)側(cè)的系統(tǒng)管理部9，對無源模式下中繼的中繼對象信息的接收信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測定，將其測定結(jié)果輸出至路由器8的切換控制部82。
[0059]3)然后，切換控制部82將切換開關(guān)SWl和SW2的可動(dòng)觸點(diǎn)a如虛線所示那樣分別向固定觸點(diǎn)c側(cè)進(jìn)行切換，在前述的路由器模式下進(jìn)行中繼。由此，利用通信中繼部83再次對由天線4接收的來自發(fā)送站點(diǎn)側(cè)的天線I的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)需要而追加路由器8本身的通信數(shù)據(jù)并