天线控制装置、天线控制程序以及天线控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于在所希望的位置形成通信区域的边界的天线的控制技术。天线参数控制装置(2)对产生磁场的2个天线(1A、1B)，计算流过大小(I)相同且方向相反的电流时的天线参数。天线参数控制装置(2)具备取得用于计算天线参数的输入参数的输入参数取得部(21)、以及根据输入参数计算天线(1A、1B)的中心间的距离(d)来作为天线参数的参数计算部(22)。

Antenna control device, antenna control program and antenna control system

The present invention provides a control technique for forming an antenna at the desired position to form a boundary of a communication area. The antenna parameter control device (2) calculates the antenna parameters of the 2 antennas (1A, 1B) that produce the magnetic field, which flow through the same and opposite direction of the I. The antenna parameter control device (2) has an input parameter acquisition part (21) for calculating the input parameters of the antenna parameters, and a parameter calculation part (22) that calculates the distance between centers (D, 1A, 1B) according to the input parameters to be the antenna parameters.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线控制装置、天线控制程序以及天线控制系统
本专利技术涉及一种用于在所希望的位置形成通信区域的边界的天线控制技术。
技术介绍
近年来，对有意识地限定了通信区域的无线通信系统的要求越来越高。在专利文献1中，作为这样的无线通信系统，公开了使用电场的电场通信系统。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-174570号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在电场通信系统中，只有在所设置的接入点装置近旁的区域中存在的终端装置才能够与接入点装置进行通信。但是，接入点装置近旁的电场分布很大程度取决于设置环境或持有终端装置的用户的姿势等。因此，难以通过电场通信系统形成清晰的通信区域的边界。因此，存在于应通信的位置的终端装置无法进行通信，或产生与其相反的情况，无法构筑稳定且可靠性高的无线通信系统。作为产生这样的困难的原因之一认为是作为通信介质使用了电场。原因在于，电场分布受到周围存在的导体或电介质的很大的影响。本专利技术是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种用于在所希望的位置形成通信区域的边界的天线的控制技术。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的天线控制装置在对于2个天线流过大小相同且方向相反的电流的情况下，对上述2个天线的中心间的距离进行控制，该天线控制装置具备：输入参数取得部，其取得从上述2个天线到该天线形成的通信区域的边界为止的距离以及上述通信区域的边界的磁场强度的衰减率的下限值来作为输入参数；以及计算部，其根据到上述通信区域的边界为止的距离以及上述磁场强度的衰减率的下限值，计算在通信区域的边界得到与上述下限值一致的磁场强度的衰减率，且上述电流的大小为最小的上述天线的中心间的距离。本专利技术的天线控制程序是使计算机作为所述天线控制装置发挥作用的天线控制程序。本专利技术的天线控制系统具备上述天线控制装置和上述2个天线。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种用于在所希望的位置形成通信区域的边界的天线的控制技术。附图说明图1是表示匝数为1的环形天线的一例的图。图2是表示从环形天线到z轴方向的距离(z[cm])与磁场强度[dBμA/m]之间的关系的图。图3是表示用于获得80dB/dec的磁场强度的衰减率的环形天线阵列的一例的图。图4是表示从图3的环形天线阵列到z轴方向的距离(z[cm])与磁场强度[dBμA/m]之间的关系的图。图5是表示第1实施方式的天线控制系统的一例的图。图6是表示棒状天线的结构的一例的图。图7是用于说明第1实施方式的输入参数的选定方法的图。图8是表示第1实施方式的天线参数计算方法的一例的流程图。图9是用于说明第2实施方式的输入参数的选定方法的图。图10是表示第2实施方式的天线参数计算方法的一例的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在本实施方式中，使用难以受到周围的影响的磁场，形成清晰的通信区域的边界。具体地，可通过对2个天线(磁场天线)流过相互反向的电流，来形成清晰的通信区域的边界。然而，即使在使用2个天线(磁场天线)的情况下，若天线中心间的距离不恰当，则无法在所希望的位置形成通信区域的边界。此外，若流过天线的电流的大小不恰当，则无法在所希望的位置形成通信区域的边界。即，至少作为中心间的距离这样的天线参数，需要计算恰当的值。此外，优选作为电流的大小这样的天线参数，需要计算恰当的值。如上所述，在本实施方式的天线控制系统中使用的天线为2个天线(磁场天线)，各天线例如为可产生低频磁场的环形天线或棒状天线。这样的天线形成的低频磁场(大致10MHz以下的磁场)具有与人体或周围环境的相互作用相比电场显著降低的特征。因此，适合于用于形成清晰的通信区域的边界的通信介质。如果使用这样的天线能够形成在通信区域的边界磁场强度急剧衰减的鲜明的磁场分布，则能够提高限定了通信区域的无线通信系统的可靠性。一般，为了形成磁场区域而使用的磁场天线是匝数为1的环形天线。图1是表示匝数为1的环形天线的一例的图。例如，环形天线的+端子被连接至交流电源E的信号端子，﹣端子被连接至交流电源E的GND端子。由此，在环形天线中流过交流电流。图2是表示从环形天线到z轴方向的距离z[cm]和磁场强度[dBμA/m]的关系的图。在图2中作为单环表示的特性是匝数为1的环形天线的磁场强度的特性。远方(z大)的磁场强度的衰减率为60dB/dec。磁场强度的衰减率为表示通信区域的边界的清晰度的指标，磁场强度的衰减率越高，通信区域的边界越清晰。通过匝数为1的环形天线获得的60dB/dec并不一定足够，需要进一步提高磁场强度的衰减率。图3是表示用于获得比60dB/dec高的80dB/dec的磁场强度的衰减率的环形天线阵列的一例的图。如图3所示，这样的磁场强度的衰减率可以通过具备相邻的2个天线1A、1B的天线阵列来获得。各天线1A、1B为环形天线，通过连续的导线来形成。导线的一端即+端子被连接至交流电源E的信号端子，另一端即－端子被连接至交流电源E的GND端子。由此，在天线1A、1B中相互反向地流过大小为I的电流。在图2中作为双环表示的特性是这样的环形天线阵列的磁场强度的特性，远方的磁场强度的衰减率为80dB/dec。图3所示的环形天线阵列与单一的环形天线不同，具有2个天线(环形天线)1A、1B的中心之前的距离d这样的天线参数。图4是表示从图3的环形天线阵列到z轴方向的距离(z[cm])与磁场强度[dBμA/m]之间的关系的图。图4中表示了d不同的2个环形天线阵列的特性。作为双环(d小)表示的特性是d小的一方的环形天线阵列的磁场强度的特性。作为双环(d大)表示的特性是d大的一方的环形天线阵列的磁场强度的特性。无论是哪个环形天线阵列，远方的磁场强度的衰减率为80dB/dec且大致固定。但是，环形天线阵列近旁(z小的区域)的磁场强度的衰减率(特性)取决于d。例如，为了使用具备2个环形天线的环形天线阵列形成用户所希望的大小的通信区域(磁场区域)，需要求出最佳的d。但是，磁场强度的分布与d的定量的关系不明确，因此无法求出最佳的d。此外，流过环形天线的电流也是决定通信区域的大小的参数之一，但不知道求出最佳的电流大小的方法。此外，在由2个棒状天线形成的天线阵列中也产生同样的问题，希望能够该问题。[第1实施方式]图5是表示第1实施方式的天线控制系统的一例的图。在构成天线控制系统的天线参数控制装置2上连接有不产生电场而能够产生磁场的2个天线1A、1B，天线参数控制装置2可任意地调整天线1A、1B的中心间的距离d。天线控制系统具备天线阵列1、天线参数控制装置2、交流电源E以及机械台10A、10B。天线阵列1由2个天线1A、1B构成。天线1A、1B例如在图中的x轴方向上并列地配置。天线参数控制装置2针对2个天线1A、1B计算流过大小I相同且方向相反的电流时的天线参数，根据计算出的天线参数控制天线1A、1B的天线参数。交流电源E向天线1A、1B供给大小I的交流电流。机械台10A、10B可变更天线1A、1B的位置。天线参数控制装置2与用于用户输入输入参数的键盘、触摸面板等输入装置20连接。另外，也可以将交流电源E以及机械台10A、10B设在天线控制系统的外部。天线参数控制装置2具备输入参数取得部21、参数计算部22以及参数控制部23。输入参数取得部21从输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线控制装置，其在对于2个天线流过大小相同且方向相反的电流时，对上述2个天线的中心之间的距离进行控制，其特征在于，具备：输入参数取得部，其取得从上述2个天线到该天线形成的通信区域的边界为止的距离、以及在上述通信区域的边界的磁场强度的衰减率的下限值来作为输入参数；以及计算部，其根据到上述通信区域的边界为止的距离、以及上述磁场强度的衰减率的下限值，计算在上述通信区域的边界得到与上述下限值一致的磁场强度的衰减率，且上述电流的大小成为最小的上述天线的中心之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.22 JP 2016-0566751.一种天线控制装置，其在对于2个天线流过大小相同且方向相反的电流时，对上述2个天线的中心之间的距离进行控制，其特征在于，具备：输入参数取得部，其取得从上述2个天线到该天线形成的通信区域的边界为止的距离、以及在上述通信区域的边界的磁场强度的衰减率的下限值来作为输入参数；以及计算部，其根据到上述通信区域的边界为止的距离、以及上述磁场强度的衰减率的下限值，计算在上述通信区域的边界得到与上述下限值一致的磁场强度的衰减率，且上述电流的大小成为最小的上述天线的中心之间的距离。2.根据权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于，上述计算部通过下式计算上述中心之间的距离，其中，d’opt是上述中心之间的距离，ZC是到上述通信区域的边界为止的距离，Amin是上述磁场强度的衰减率的下限值。3.根据权利要求1或2所述的天线控制装置，其特征在于，上述输入参数取得部取得在上述通信区域的边界所需要的磁场强度，上述计算部根据到上述通信区域的边界为止的距离和上述磁场强度以及上述磁场强度的衰减率的下限值，计算在上述通信区域的边界得到上述磁场强度以及与上述下限值一致的磁场强度的衰减率的上述最小的电流的大小。4.根据权利要求3所述的天线控制装置，其特征在于，上述计算部通过下式计算上述最小的电流的大小，其中，I’opt是上述最小的电流的大小，ZC是到上述通信区域的边界为止的距离，HC是上述磁场强度，Amin是上述磁场强度的衰减率的下限值，Seff是表示上述各天线的有效面积的常数。5.一种天线控制装置，其在对于2个天线流过大小相同且方向相反的电流时，对上述2个天线的中心之间的距离进行控制，其特征在于，具备：输入参数取得部，其取得从上述2个天线到该天线形成的通信区域的边界为止的距离、从上述天线到比上述通信区域的边界远的位置为止的距离、在上述通信区域的边界所需要的磁场强度、以及在比上述通信区域的边界远的位置的磁场强度的上限值来作为输入参数；以及计算部，其根据各上述距离、上述磁场强度以及上述上限值，计算在上述通信区域的边界得到在上述通信区域的边界所需要的磁场强度，在比上述通信区域的边界远的位置得到与上述上限值一致的磁场强度，且上述电流成为最小的上述天线的中心之间的距离以及上述最小的电流的大小。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木爱一郎，枚田明彦，森泽文晴，冈宗一，加加见修，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP