JP2013125991A - Radio communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform communication by a magnetic field as long as a terminal is in the vicinity of an access point device.SOLUTION: A terminal device 2 converts a magnetic field output by an access point device 1 into a reception signal by an antenna (S1), and compares the level of the reception signal with a preset threshold value (S3). The terminal device 2 will start communication with the access point device 1 if the level of the reception signal is equal to or more than the threshold value (S5).

Description

本発明は、アクセスポイント装置の近傍のエリアに限り磁界により通信を行える無線通信システムに関するものである。   The present invention relates to a wireless communication system capable of performing communication using a magnetic field only in an area near an access point device.

近年では、意図的に通信エリアを限定した無線通信(エリア限定無線)に対するニーズが高まっている。例えば、下記の特許文献1に開示された「電界通信システム」は、エリア限定無線を実現するための一手段である。   In recent years, there has been an increasing need for wireless communication (area limited wireless) in which a communication area is intentionally limited. For example, the “electric field communication system” disclosed in Patent Document 1 below is one means for realizing area-limited radio.

特開2007−174570号公報JP 2007-174570 A

電界通信では、環境に設置されたアクセスポイント装置の近傍のエリアに存在する端末装置だけが、アクセスポイント装置との通信を行うことができる。しかし、アクセスポイント装置の近傍の電界分布は設置環境やユーザの姿勢などに大きく依存するため、明確な近傍のエリアを電界によって実現することが困難であった。したがって、通信すべき位置に存在している端末装置が通信できなかったり、その逆のケースも生じたり、安定で信頼性の高いエリア限定無線システムを構築することができなかった。   In electric field communication, only a terminal device existing in an area near an access point device installed in the environment can communicate with the access point device. However, since the electric field distribution in the vicinity of the access point device largely depends on the installation environment, the user's posture, and the like, it has been difficult to realize a clear nearby area with an electric field. Therefore, the terminal device existing at the position to be communicated cannot communicate, or vice versa, and a stable and highly reliable area limited wireless system cannot be constructed.

このような困難が生じる原因の一つは、通信媒体として電界を用いていることであると考えられる。なぜならば、電界分布は周囲に存在する導体や誘電体の影響を強く受けるためである。   One of the causes of such difficulty is considered to be the use of an electric field as a communication medium. This is because the electric field distribution is strongly influenced by conductors and dielectrics existing around it.

一方で、低周波(およそ10MHz以下)磁界は、人体や周囲環境との相互作用が電界と比べて著しく低いという特徴を有する。したがって、課題を解決する一つの手段として、通信媒体として低周波磁界を用いることが考えられる。   On the other hand, a low-frequency (approximately 10 MHz or less) magnetic field has a feature that the interaction with the human body and the surrounding environment is significantly lower than the electric field. Therefore, it is conceivable to use a low-frequency magnetic field as a communication medium as one means for solving the problem.

しかし、通信エリアを明確に限定するには、通信エリアの磁界分布と受信信号の閾値を適切に制御する必要がある。   However, in order to clearly limit the communication area, it is necessary to appropriately control the magnetic field distribution in the communication area and the threshold value of the received signal.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アクセスポイント装置の近傍のエリアに限り磁界により通信を行える無線通信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of performing communication using a magnetic field only in an area near the access point device.

上記の課題を解決するために、第1の本発明は、アクセスポイント装置と端末装置とを備え、前記端末装置は、前記アクセスポイント装置から出力された磁界を受信信号に変換し、前記受信信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、前記レベルが前記閾値以上なら、前記アクセスポイント装置との通信を開始することを特徴とする無線通信システムをもって解決手段とする。   In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention includes an access point device and a terminal device, wherein the terminal device converts a magnetic field output from the access point device into a reception signal, and the reception signal The wireless communication system is characterized in that communication with the access point device is started if the level is compared with a preset threshold value and the level is equal to or higher than the threshold value.

例えば、前記アクセスポイント装置は、複数のループアンテナを備え、かつ、前記アクセスポイント装置から出力された磁界が極小となる前記アクセスポイント装置からの距離が1以上存在するように、前記複数のループアンテナを流れる電流の電流値ならびに電流の向きを制御するものであり、前記各距離について前記閾値が設定されている。   For example, the access point device includes a plurality of loop antennas, and the plurality of loop antennas so that there is at least one distance from the access point device at which the magnetic field output from the access point device is minimized. The current value of the current flowing through and the direction of the current are controlled, and the threshold is set for each distance.

例えば、前記各距離について設定された閾値は、前記端末装置が当該距離よりも遠い距離に位置する場合の前記レベルよりも大きい。   For example, the threshold value set for each distance is greater than the level when the terminal device is located at a distance farther than the distance.

例えば、前記複数のループアンテナは、複数のループアンテナが同心円状に配置されたものである。   For example, the plurality of loop antennas are a plurality of loop antennas arranged concentrically.

例えば、前記端末装置は、互いに直交する3方向の各磁界成分を検出するアンテナを備え、前記受信信号のレベルは、前記各アンテナで検出された磁界成分から変換された信号成分のレベルの2乗和または当該2乗和の1/2乗に応じたものである。
For example, the terminal device includes an antenna that detects magnetic field components in three directions orthogonal to each other, and the level of the received signal is the square of the level of the signal component converted from the magnetic field component detected by each antenna. Depending on the sum or the 1/2 power of the square sum.

本発明に係る無線通信システムによれば、アクセスポイント装置の近傍のエリアに限り磁界により通信を行うことができる。   According to the wireless communication system of the present invention, communication can be performed using a magnetic field only in an area near the access point device.

本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment. 端末装置2が通信を開始するにあたって行う判定のフローチャートである。It is a flowchart of the determination performed when the terminal device 2 starts communication. アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第1実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a first embodiment of a loop antenna included in the access point device 1. アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第2実施例を示す図である。It is a figure which shows 2nd Example about the loop antenna contained in the access point apparatus. アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第3実施例を示す図である。It is a figure which shows 3rd Example about the loop antenna contained in the access point apparatus. 端末装置2についての一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example about the terminal device.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the present embodiment.

無線通信システムは、アクセスポイント装置1と端末装置2とを備え、端末装置2は、アクセスポイント装置1から出力された磁界によりアクセスポイント装置1と通信を行う。図示しないがアクセスポイント装置1は磁界を出力するアンテナを有し、端末装置2は磁界を受信するアンテナを有する。   The wireless communication system includes an access point device 1 and a terminal device 2, and the terminal device 2 communicates with the access point device 1 using a magnetic field output from the access point device 1. Although not shown, the access point device 1 has an antenna that outputs a magnetic field, and the terminal device 2 has an antenna that receives a magnetic field.

図2は、端末装置2が通信を開始するにあたって行う判定のフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of determination performed when the terminal device 2 starts communication.

端末装置2は、アクセスポイント装置1から出力された磁界をアンテナで受信信号に変換し(S1)、受信信号のレベルを予め設定された閾値と比較する(S3)。受信信号のレベルが閾値未満なら、ステップS1に戻る。   The terminal device 2 converts the magnetic field output from the access point device 1 into a received signal with an antenna (S1), and compares the level of the received signal with a preset threshold value (S3). If the level of the received signal is less than the threshold value, the process returns to step S1.

端末装置2は、受信信号のレベルが閾値以上なら、アクセスポイント装置1との通信を開始し(S5)、これにて判定を終える。   If the level of the received signal is equal to or higher than the threshold value, the terminal device 2 starts communication with the access point device 1 (S5), and ends the determination.

図3は、アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第1実施例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a first embodiment of the loop antenna included in the access point device 1.

図3(a)に示すように、第1実施例のループアンテナは、単一のループアンテナである。ここで、a1とI1は、それぞれループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。なお、端末装置2も例えば、同様のループアンテナを有する。   As shown in FIG. 3A, the loop antenna of the first embodiment is a single loop antenna. Here, a1 and I1 are the radius of the loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna, respectively. The terminal device 2 also has a similar loop antenna, for example.

図3(a)のようにループアンテナの中心位置を原点とし、x軸、y軸、z軸を設定した場合、ループアンテナから出力される磁界のz軸上および近傍での分布は、図3(b)のようになる。ただし、この分布を得るには、波長λ1(=c/f1、ただしf1は電流I1の周波数)が、λ1>>a1を満たす必要がある。   When the center position of the loop antenna is set as the origin as shown in FIG. 3A and the x-axis, y-axis, and z-axis are set, the distribution of the magnetic field output from the loop antenna on and near the z-axis is as shown in FIG. As shown in (b). However, in order to obtain this distribution, the wavelength λ1 (= c / f1, where f1 is the frequency of the current I1) needs to satisfy λ1 >> a1.

図3(b)において、受信信号のレベルとは、実際の受信信号のレベルをデシベル表示したものである。z/a1は、z軸上での原点からの距離zをループアンテナの半径a1で除した値である。   In FIG. 3B, the level of the received signal is the decibel display of the actual received signal level. z / a1 is a value obtained by dividing the distance z from the origin on the z axis by the radius a1 of the loop antenna.

受信信号のレベルは、z/a1が大きくなるにしたがって低下する。よって、例えば、z/a1=10の位置を通信可能なエリアの限界とする場合は、閾値を60dBとすればよい。すなわち、端末装置2は、受信信号のレベルが60dB以上なら、アクセスポイント装置1と通信を開始する。したがって、z/a1=10の位置またはそれよりアクセスポイント装置1に近い通信エリアに限り通信を行うことができる。   The level of the received signal decreases as z / a1 increases. Therefore, for example, when the position of z / a1 = 10 is set as the limit of the communicable area, the threshold may be set to 60 dB. That is, the terminal device 2 starts communication with the access point device 1 if the level of the received signal is 60 dB or higher. Therefore, communication can be performed only at the position of z / a1 = 10 or the communication area closer to the access point device 1 than that.

なお、受信信号のレベルは、同じ位置でも、周囲の影響で多少変動するので、閾値は、受信信号のレベルの傾きが大きい箇所に設定するのが望ましい。つまり、図3(b)において、受信信号のレベルの傾きが大きい箇所に閾値が設定されるように、半径a1や電流値I1を定めるのが望ましい。こうすることで、受信信号のレベルが多少変動しても、受信信号のレベルが閾値に等しくなる位置つまり通信エリアの外縁の位置はさほど変わらない。つまり、通信エリアの大きさの変動(通信エリアの外縁の位置の変動)の抑制を図ることができる。   Note that the level of the received signal varies somewhat due to the influence of the surroundings even at the same position, so it is desirable to set the threshold value at a location where the slope of the level of the received signal is large. That is, in FIG. 3B, it is desirable to determine the radius a1 and the current value I1 so that the threshold value is set at a location where the slope of the received signal level is large. By doing so, even if the level of the received signal varies somewhat, the position where the level of the received signal becomes equal to the threshold, that is, the position of the outer edge of the communication area does not change much. That is, it is possible to suppress a change in the size of the communication area (a change in the position of the outer edge of the communication area).

図4は、アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第2実施例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of the loop antenna included in the access point device 1.

第2実施例のループアンテナは、2つのループアンテナが同心円状に配置されたものである。ここで、a1とI1は、内側のループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。a2とI2は、外側のループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。   The loop antenna of the second embodiment is one in which two loop antennas are arranged concentrically. Here, a1 and I1 are the radius of the inner loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna. a2 and I2 are the radius of the outer loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna.

図4(a)のように各ループアンテナの中心位置を原点とし、x軸、y軸、z軸を設定した場合、第2実施例のループアンテナから出力される磁界のz軸上および近傍での分布は、図4(b)のようになる。ただし、この分布を得るには、波長λ1(=c/f1、ただしf1は電流I1の周波数)および波長λ2(=c/f2、ただしf2は電流I2の周波数)が、λ1>>a1およびλ2>>a2を満たす必要がある。   As shown in FIG. 4A, when the center position of each loop antenna is the origin and the x-axis, y-axis, and z-axis are set, the magnetic field output from the loop antenna of the second embodiment is on and near the z-axis. The distribution of is as shown in FIG. However, in order to obtain this distribution, the wavelength λ1 (= c / f1, where f1 is the frequency of the current I1) and the wavelength λ2 (= c / f2, where f2 is the frequency of the current I2) are λ1 >> a1 and λ2. >> needs to satisfy a2.

図4(b)において、受信信号のレベルは、実際の受信信号のレベルをデシベル表示したものである。z/a1は、z軸上での原点からの距離zを内側のループアンテナの半径a1で除した値である。   In FIG. 4B, the level of the received signal is the actual received signal level expressed in decibels. z / a1 is a value obtained by dividing the distance z from the origin on the z axis by the radius a1 of the inner loop antenna.

受信信号のレベルは、全体的な傾向としては、z/a1が大きくなるにしたがって低下する。また、受信信号のレベルは、z/a1が特定の値になった位置で極小となる。この点をヌル点という。受信信号のレベルは、z/a1がさらに大きくなるにしたがって上昇し、極大点を過ぎてから、再び低下する。ヌル点と極大点の位置は、半径a1、a2、電流値I1、I2によって定まるものである。   As a general tendency, the level of the received signal decreases as z / a1 increases. Further, the level of the received signal becomes minimum at a position where z / a1 becomes a specific value. This point is called a null point. The level of the received signal increases as z / a1 further increases, and then decreases again after passing the maximum point. The positions of the null point and the maximum point are determined by the radii a1 and a2 and the current values I1 and I2.

よって、例えば、図4(b)に示すような通信エリアを設定する場合は、閾値を極大点の値より少し大きく(例えば、3〜10dB大きく)すればよい。つまり、そうなるように、半径a1、a2、電流値I1、I2を定めればよい。端末装置2は、受信信号のレベルがそのような閾値以上なら、アクセスポイント装置1と通信を開始する。したがって、図4(b)に示すような通信エリアに限り通信を行うことができる。   Therefore, for example, when a communication area as shown in FIG. 4B is set, the threshold value may be set slightly larger (for example, 3 to 10 dB larger) than the maximum point value. That is, the radii a1 and a2 and the current values I1 and I2 may be determined so as to be so. The terminal device 2 starts communication with the access point device 1 if the level of the received signal is equal to or higher than such a threshold value. Therefore, communication can be performed only in the communication area as shown in FIG.

また、受信信号のレベルが閾値に等しくなる位置つまりヌル点よりアクセスポイント装置1に少し近い位置では、受信信号のレベルは急峻な傾きを有するので、受信信号のレベルが多少変動しても、受信信号のレベルが閾値に等しくなる位置つまり通信エリアの外縁の位置はさほど変わらない。つまり、通信エリアの外縁の位置の変動(通信エリアの大きさの変動)の抑制を図ることができる。   Further, at a position where the level of the received signal is equal to the threshold value, that is, a position slightly closer to the access point device 1 than the null point, the level of the received signal has a steep slope. The position where the signal level becomes equal to the threshold, that is, the position of the outer edge of the communication area does not change much. That is, it is possible to suppress fluctuations in the position of the outer edge of the communication area (changes in the size of the communication area).

図5は、アクセスポイント装置1に含まれるループアンテナについての第3実施例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a third embodiment of the loop antenna included in the access point device 1.

第3実施例のループアンテナは、2つのループアンテナが同心円状に配置されたものである。ここで、a1とI1は、最も内側のループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。a2とI2は、その外側のループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。a3とI3は、最も外側のループアンテナの半径とループアンテナを流れる電流の電流値である。   The loop antenna of the third embodiment has two loop antennas arranged concentrically. Here, a1 and I1 are the radius of the innermost loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna. a2 and I2 are the radius of the outer loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna. a3 and I3 are the radius of the outermost loop antenna and the current value of the current flowing through the loop antenna.

図5(a)のように各ループアンテナの中心位置を原点とし、x軸、y軸、z軸を設定した場合、第3実施例のループアンテナから出力される磁界のz軸上および近傍での分布は、図5(b)のようになる。ただし、この分布を得るには、波長λ1(=c/f1、ただしf1は電流I1の周波数)、波長λ2(=c/f2、ただしf2は電流I2の周波数)および波長λ3(=c/f3、ただしf3は電流I3の周波数)が、λ1>>a1、λ2>>a2およびλ3>>a3を満たす必要がある。   When the x axis, y axis, and z axis are set with the center position of each loop antenna as the origin as shown in FIG. 5 (a), on and near the z axis of the magnetic field output from the loop antenna of the third embodiment. The distribution of is as shown in FIG. However, in order to obtain this distribution, wavelength λ1 (= c / f1, where f1 is the frequency of current I1), wavelength λ2 (= c / f2, where f2 is the frequency of current I2), and wavelength λ3 (= c / f3) , Where f3 is the frequency of the current I3) needs to satisfy λ1 >> a1, λ2 >> a2, and λ3 >> a3.

図5(b)において、受信信号のレベルとは、実際の受信信号のレベルをデシベル表示したものである。z/a1は、z軸上での原点からの距離zを最も内側のループアンテナの半径a1で除した値である。   In FIG. 5B, the level of the received signal is the actual received signal level expressed in decibels. z / a1 is a value obtained by dividing the distance z from the origin on the z axis by the radius a1 of the innermost loop antenna.

受信信号のレベルは、全体的な傾向としては、z/a1が大きくなるにしたがって低下する。また、受信信号のレベルは、z/a1が特定の値になった位置で極小となる。この点を第1のヌル点という。受信信号のレベルは、z/a1がさらに大きくなるにしたがって上昇し、第1極大点を過ぎてから、再び低下する。受信信号のレベルは、z/a1が特定の値になった位置で再び極小となる。この点を第2のヌル点という。受信信号のレベルは、z/a1がさらに大きくなるにしたがって上昇し、第2極大点を過ぎてから、再び低下する。ヌル点と極大点の位置は、半径a1、a2、a3、電流値I1、I2、I3によって定まるものである。   As a general tendency, the level of the received signal decreases as z / a1 increases. Further, the level of the received signal becomes minimum at a position where z / a1 becomes a specific value. This point is referred to as a first null point. The level of the received signal increases as z / a1 further increases, and then decreases again after passing the first maximum point. The level of the received signal is minimized again at a position where z / a1 becomes a specific value. This point is referred to as a second null point. The level of the received signal increases as z / a1 further increases, and then decreases again after passing through the second maximum point. The positions of the null point and the maximum point are determined by the radii a1, a2, and a3 and the current values I1, I2, and I3.

よって、例えば、図5(b)に示すような第1の通信エリアを設定する場合は、閾値(第1の閾値)を第1の極大点の値より少し大きく(例えば、3〜10dB大きく)すればよい。つまり、そうなるように、半径a1、a2、a3、電流値I1、I2、I3を定めればよい。   Therefore, for example, when setting the first communication area as shown in FIG. 5B, the threshold (first threshold) is slightly larger than the value of the first maximum point (for example, 3 to 10 dB larger). do it. That is, the radii a1, a2, and a3 and the current values I1, I2, and I3 may be determined so as to be so.

また、例えば、図5(b)に示すような第2の通信エリアを設定する場合は、閾値(第2の閾値)を第2の極大点の値より少し大きく(例えば、3〜10dB大きく)すればよい。つまり、そうなるように、半径a1、a2、a3、電流値I1、I2、I3を定めればよい。   Further, for example, when setting the second communication area as shown in FIG. 5B, the threshold (second threshold) is slightly larger than the value of the second maximum point (for example, 3 to 10 dB larger). do it. That is, the radii a1, a2, and a3 and the current values I1, I2, and I3 may be determined so as to be so.

端末装置2は、受信信号のレベルがそのような閾値以上なら、アクセスポイント装置1と通信を開始する。したがって、図4(b)に示すような通信エリアに限り通信を行うことができる。また、閾値を切り替えることで、通信リンクを第1の通信エリアと第2の通信エリアとで切り替えることができる。   The terminal device 2 starts communication with the access point device 1 if the level of the received signal is equal to or higher than such a threshold value. Therefore, communication can be performed only in the communication area as shown in FIG. Further, by switching the threshold value, the communication link can be switched between the first communication area and the second communication area.

また、受信信号のレベルが閾値に等しくなる位置つまりヌル点よりアクセスポイント装置1に少し近い位置では、受信信号のレベルは急峻な傾きを有するので、受信信号のレベルが多少変動しても、受信信号のレベルが閾値に等しくなる位置つまり通信エリアの外縁の位置はさほど変わらない。つまり、通信エリアの外縁の位置の変動(通信エリアの大きさの変動)の抑制を図ることができる。   Further, at a position where the level of the received signal is equal to the threshold value, that is, a position slightly closer to the access point device 1 than the null point, the level of the received signal has a steep slope. The position where the signal level becomes equal to the threshold, that is, the position of the outer edge of the communication area does not change much. That is, it is possible to suppress fluctuations in the position of the outer edge of the communication area (changes in the size of the communication area).

図6は、端末装置2についての一実施例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the terminal device 2.

図6(a)に示すように、端末装置2のループアンテナは、例えば、3つのループアンテナ2x、2y、2zを含むものとしてもよい。図6(a)に示すようにx軸、y軸、z軸を設定した場合、ループアンテナ2x、2y、2zはそれぞれ、x軸、y軸、z軸に平行な磁界成分を検出する。つまり、端末装置2は、互いに直交する3方向の各磁界成分を検出するアンテナ(2x、2y、2z)を有する。   As illustrated in FIG. 6A, the loop antenna of the terminal device 2 may include, for example, three loop antennas 2x, 2y, and 2z. When the x-axis, y-axis, and z-axis are set as shown in FIG. 6A, the loop antennas 2x, 2y, and 2z detect magnetic field components parallel to the x-axis, y-axis, and z-axis, respectively. That is, the terminal device 2 includes antennas (2x, 2y, 2z) that detect magnetic field components in three directions orthogonal to each other.

図6(b)に示すように、各ループアンテナ2x、2y、2zで検出した磁界成分を増幅するアンプ21x、21y、21zと、各アンプ21x、21y、21zの出力信号の大きさを2乗する2乗器22x、22y、22zと、各2乗器22x、22y、22zの出力信号の大きさを加算する加算器23と、加算器23の出力信号の大きさの1/2乗する1/2乗器24とを有する。   As shown in FIG. 6B, the magnitudes of the output signals of the amplifiers 21x, 21y, and 21z that amplify the magnetic field components detected by the loop antennas 2x, 2y, and 2z and the amplifiers 21x, 21y, and 21z are squared. The squarers 22x, 22y, and 22z, the adder 23 that adds the magnitudes of the output signals of the squarers 22x, 22y, and 22z, and the half of the magnitude of the output signal of the adder 23. / Squarer 24.

加算器23の出力信号の大きさは、各ループアンテナ2x、2y、2zで検出された磁界成分から変換された信号成分のレベルの2乗和となる。   The magnitude of the output signal of the adder 23 is the square sum of the levels of the signal components converted from the magnetic field components detected by the loop antennas 2x, 2y, and 2z.

1/2乗器24の出力信号のレベルは、2乗和の1/2乗に応じたものとなる。   The level of the output signal of the 1/2 multiplier 24 corresponds to the 1/2 power of the sum of squares.

したがって、1/2乗器24の出力信号のレベルは、端末装置2の位置のみに依存し、端末装置2の角度には依存しない。言いかえると、端末装置2がアクセスポイント装置1に対してどのような向きであっても、端末装置2の位置が一定である限り、1/2乗器24の出力信号のレベルは一定である。   Therefore, the level of the output signal of the 1/2 multiplier 24 depends only on the position of the terminal device 2 and does not depend on the angle of the terminal device 2. In other words, regardless of the orientation of the terminal device 2 with respect to the access point device 1, as long as the position of the terminal device 2 is constant, the level of the output signal of the 1/2 multiplier 24 is constant. .

端末装置2は、1/2乗器24の出力信号のレベルが閾値以上なら、アクセスポイント装置1と通信を開始する。   The terminal device 2 starts communication with the access point device 1 if the level of the output signal of the 1/2 multiplier 24 is equal to or higher than the threshold value.

したがって、端末装置2の向きによって通信が開始されたり、開始されなかったりという不都合がない。つまり、通信エリアの大きさの変動の抑制を図ることができる。   Therefore, there is no inconvenience that communication is started or not started depending on the orientation of the terminal device 2. That is, it is possible to suppress fluctuations in the size of the communication area.

なお、1/2乗器24を設けず、加算器23の出力信号のレベルが閾値以上なら、アクセスポイント装置1と通信を開始するようにしてもよい。   Note that the 1/2 multiplier 24 is not provided, and communication with the access point apparatus 1 may be started if the level of the output signal of the adder 23 is equal to or greater than a threshold value.

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムは、アクセスポイント装置1と端末装置2を備え、端末装置2は、アクセスポイント装置1から出力された磁界を受信信号に変換し、受信信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、レベルが閾値以上なら、アクセスポイント装置1との通信を開始するので、アクセスポイント装置1の近傍のエリアに限り磁界により通信を行うことができる。   As described above, the radio communication system according to the present embodiment includes access point apparatus 1 and terminal apparatus 2, and terminal apparatus 2 converts the magnetic field output from access point apparatus 1 into a received signal, and receives the received signal. Is compared with a preset threshold value, and if the level is equal to or higher than the threshold value, communication with the access point device 1 is started. Therefore, communication can be performed using a magnetic field only in an area near the access point device 1.

また、アクセスポイント装置1は、図4、図5に示すような、例えば同心円状に配置され複数のループアンテナを備える。また、アクセスポイント装置1は、アクセスポイント装置1から出力された磁界が極小となるアクセスポイント装置1からの距離(z/a1に相当)が、図4に示すように1つ、図5に示すように2つ、または、図示しないが3つ以上存在するように、複数のループアンテナを流れる電流の電流値ならびに電流の向きを制御するものである。また、図4、図5に示すように、また、図示しないが、3つ以上の場合であっても、各距離について閾値が設定されている。   The access point device 1 includes a plurality of loop antennas arranged concentrically, for example, as shown in FIGS. In addition, the access point device 1 has one distance (corresponding to z / a1) from the access point device 1 at which the magnetic field output from the access point device 1 is minimal as shown in FIG. Thus, the current value of the current flowing through the plurality of loop antennas and the direction of the current are controlled so that there are two, or three or more (not shown). Also, as shown in FIGS. 4 and 5, although not shown, a threshold is set for each distance even when there are three or more cases.

よって、閾値を切り替えることで、複数の通信エリアを切り替えて使用することができる。なお、複数のループアンテナは、同心円状に限るものではないが、ヌル点の設定のしやすさに鑑み、同心円状に配置するのが好ましい。   Therefore, a plurality of communication areas can be switched and used by switching the threshold. The plurality of loop antennas are not limited to concentric circles, but are preferably arranged concentrically in view of ease of setting a null point.

また、各距離について設定された閾値は、図4、図5に示すような極大点の値より少し大きくなっている。つまり、閾値は、端末装置2が該当の距離よりも遠い距離に位置する場合のレベルよりも大きくなっている。よって、端末装置2が該当の距離またはそれよりアクセスポイント装置1に近い場合には通信が開始され、それより遠い場合には通信が開始されない。つまり、複数の通信エリアのそれぞれの大きさ(外縁の位置)を定めることができる。   Further, the threshold value set for each distance is slightly larger than the value of the maximum point as shown in FIGS. That is, the threshold value is larger than the level when the terminal device 2 is located at a distance farther than the corresponding distance. Therefore, communication is started when the terminal device 2 is closer to the access point device 1 or a corresponding distance, and communication is not started when the terminal device 2 is further than that. That is, the size (outer edge position) of each of the plurality of communication areas can be determined.

また、端末装置2は、図6に示すように、互いに直交する3方向の各磁界成分を検出するアンテナ(2x、2y、2z)を備え、受信信号のレベルは、各アンテナで検出された磁界成分から変換された信号成分のレベルの2乗和または当該2乗和の1/2乗に応じたものとしたので、端末装置2の向きにより通信エリアの大きさが変動することの抑制を図ることができる。   Further, as shown in FIG. 6, the terminal device 2 includes antennas (2x, 2y, 2z) that detect magnetic field components in three directions orthogonal to each other, and the level of the received signal is a magnetic field detected by each antenna. Since the signal level converted from the component corresponds to the sum of squares of the level of the signal component or to the 1/2 power of the sum of the squares, the size of the communication area is prevented from changing depending on the direction of the terminal device 2. be able to.

1 アクセスポイント装置
2 端末装置
2x、2y、2z ループアンテナ
21x、21y、21z アンプ
22x、22y、22z 2乗器
23 加算器
24 1/2乗器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Access point apparatus 2 Terminal device 2x, 2y, 2z Loop antenna 21x, 21y, 21z Amplifier 22x, 22y, 22z Squarer 23 Adder 24 1/2 multiplier

Claims (5)

アクセスポイント装置と端末装置とを備え、
前記端末装置は、
前記アクセスポイント装置から出力された磁界を受信信号に変換し、
前記受信信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、
前記レベルが前記閾値以上なら、前記アクセスポイント装置との通信を開始する
ことを特徴とする無線通信システム。
An access point device and a terminal device,
The terminal device
Converting the magnetic field output from the access point device into a received signal;
Comparing the level of the received signal with a preset threshold;
If the level is equal to or higher than the threshold, communication with the access point device is started.
前記アクセスポイント装置は、
複数のループアンテナを備え、かつ、前記アクセスポイント装置から出力された磁界が極小となる前記アクセスポイント装置からの距離が1以上存在するように、前記複数のループアンテナを流れる電流の電流値ならびに電流の向きを制御するものであり、
前記各距離について前記閾値が設定されていることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The access point device is
Current values and currents of the currents that flow through the plurality of loop antennas so that there is one or more distances from the access point device that includes a plurality of loop antennas and the magnetic field output from the access point device is minimal. Control the direction of the
The wireless communication system according to claim 1, wherein the threshold is set for each distance.
前記各距離について設定された閾値は、前記端末装置が当該距離よりも遠い距離に位置する場合の前記レベルよりも大きいことを特徴とする請求項2記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 2, wherein a threshold set for each distance is greater than the level when the terminal device is located at a distance farther than the distance. 前記複数のループアンテナは、複数のループアンテナが同心円状に配置されたものであることを特徴とする請求項2または3記載の無線通信システム。   4. The wireless communication system according to claim 2, wherein the plurality of loop antennas are a plurality of loop antennas arranged concentrically. 前記端末装置は、
互いに直交する3方向の各磁界成分を検出するアンテナを備え、
前記受信信号のレベルは、
前記各アンテナで検出された磁界成分から変換された信号成分のレベルの2乗和または当該2乗和の1/2乗に応じたものであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の無線通信システム。
The terminal device
An antenna that detects magnetic field components in three directions orthogonal to each other;
The level of the received signal is
5. The method according to claim 1, wherein the level is a sum of squares of signal components converted from the magnetic field components detected by the antennas or a 1/2 power of the sum of the squares. The wireless communication system according to 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6014732B1 (en) * 2015-08-26 2016-10-25 日本電信電話株式会社 Magnetic field radiation device
JP2017046348A (en) * 2016-08-09 2017-03-02 日本電信電話株式会社 Magnetic field incident device and communication system
WO2017126151A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 日本電信電話株式会社 Loop antenna
US10680333B2 (en) 2015-03-18 2020-06-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Loop antenna

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006059023A (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Toshiba Corp Portable electronic device
JP2010123057A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Panasonic Electric Works Co Ltd Tag reader and authentication system
JP2011248552A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Fujitsu Frontech Ltd Non-contact ic medium control program, non-contact ic medium and non-contact ic medium control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006059023A (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Toshiba Corp Portable electronic device
JP2010123057A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Panasonic Electric Works Co Ltd Tag reader and authentication system
JP2011248552A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Fujitsu Frontech Ltd Non-contact ic medium control program, non-contact ic medium and non-contact ic medium control method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10680333B2 (en) 2015-03-18 2020-06-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Loop antenna
JP6014732B1 (en) * 2015-08-26 2016-10-25 日本電信電話株式会社 Magnetic field radiation device
JP2017046130A (en) * 2015-08-26 2017-03-02 日本電信電話株式会社 Magnetic field radiation device
WO2017126151A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 日本電信電話株式会社 Loop antenna
KR20180030707A (en) 2016-01-22 2018-03-23 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤 Loop antenna
US10454172B2 (en) 2016-01-22 2019-10-22 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Loop antenna
JP2017046348A (en) * 2016-08-09 2017-03-02 日本電信電話株式会社 Magnetic field incident device and communication system

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