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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023078294
(43)【公開日】2023-06-06
(54)【発明の名称】無線アンテナモジュール及び無線システム
(51)【国際特許分類】
H04B 1/38 20150101AFI20230530BHJP
H01Q 1/22 20060101ALI20230530BHJP
【ＦＩ】
H04B1/38
H01Q1/22 Z
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041673
(22)【出願日】2023-03-16
(62)【分割の表示】P 2020541141の分割
【原出願日】2019-08-26
(31)【優先権主張番号】PCT/JP2018/033317
(32)【優先日】2018-09-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000102511
【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003683
【氏名又は名称】弁理士法人桐朋
(72)【発明者】
【氏名】阿木 智彦
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 憲正
(57)【要約】 （修正有）
【課題】各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる無線アンテナモジュール及び無線システムを提供する。
【解決手段】無線ＧＷユニット（１３０）において、無線アンテナモジュール（１００）は、筐体と、筐体に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、メインコントローラ（４０Ｅ）と、外部接続コネクタとを有し、メインコントローラ（４０Ｅ）は、少なくとも外部接続コネクタを通じて接続されるＧＷユニット（２０）との間で情報のやりとりを行う演算部を有する。
【選択図】図３
【解決手段】無線ＧＷユニット（１３０）において、無線アンテナモジュール（１００）は、筐体と、筐体に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、メインコントローラ（４０Ｅ）と、外部接続コネクタとを有し、メインコントローラ（４０Ｅ）は、少なくとも外部接続コネクタを通じて接続されるＧＷユニット（２０）との間で情報のやりとりを行う演算部を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源（２１４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記電源（２１４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する無線アンテナモジュール（１００）。
前記電源（２１４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項2】
バッテリ（１８４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記バッテリ（１８４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
機器（２８）からの電力を前記バッテリ（１８４）に供給する無線給電部（１８６）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を前記機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する無線アンテナモジュール（１００）。
前記バッテリ（１８４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
機器（２８）からの電力を前記バッテリ（１８４）に供給する無線給電部（１８６）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を前記機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項3】
請求項１又は２記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記機器（２８）への前記取り付け機構（２００）は、前記電源ケース（２１６）の一部と、前記機器（２８）の一部とを締結するバンド（２１２）とを有し、
前記バンド（２１２）は、前記電源ケース（２１６）の一部に固定されている、無線アンテナモジュール（１００）。
前記機器（２８）への前記取り付け機構（２００）は、前記電源ケース（２１６）の一部と、前記機器（２８）の一部とを締結するバンド（２１２）とを有し、
前記バンド（２１２）は、前記電源ケース（２１６）の一部に固定されている、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項4】
請求項１又は２記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記機器（２８）への前記取り付け機構（２００）は、前記電源ケース（２１６）の一部を、前記機器（２８）に締結するらせん状の溝を有する固着具（２３４）を有し、
前記固着具（２３４）は、前記電源ケース（２１６）の一部に設けられた突起（２３２）に形成された貫通孔を通して、前記機器（２８）にねじ込まれる、無線アンテナモジュール（１００）。
前記機器（２８）への前記取り付け機構（２００）は、前記電源ケース（２１６）の一部を、前記機器（２８）に締結するらせん状の溝を有する固着具（２３４）を有し、
前記固着具（２３４）は、前記電源ケース（２１６）の一部に設けられた突起（２３２）に形成された貫通孔を通して、前記機器（２８）にねじ込まれる、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記機器（２８）は、該機器（２８）に対する信号の入出力を担う少なくとも１つの機器本体（２２０）と、前記機器本体（２２０）に電力を供給する機器電源（２１８）とを有し、
前記モジュール本体（１００ａ）と、前記機器本体（２２０）とが電気的に接続されている、無線アンテナモジュール（１００）。
前記機器（２８）は、該機器（２８）に対する信号の入出力を担う少なくとも１つの機器本体（２２０）と、前記機器本体（２２０）に電力を供給する機器電源（２１８）とを有し、
前記モジュール本体（１００ａ）と、前記機器本体（２２０）とが電気的に接続されている、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１項に記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記電源ケース（２１６）内に収容された電源（２１４）又はバッテリ（１８４）に接続された第１モジュール本体（１００ａ）と第２モジュール本体（１００ｂ）とを有し、
前記第１モジュール本体（１００ａ）及び前記第２モジュール本体は（１００ｂ）、前記電源ケース（２１６）に設置されている、無線アンテナモジュール（１００）。
前記電源ケース（２１６）内に収容された電源（２１４）又はバッテリ（１８４）に接続された第１モジュール本体（１００ａ）と第２モジュール本体（１００ｂ）とを有し、
前記第１モジュール本体（１００ａ）及び前記第２モジュール本体は（１００ｂ）、前記電源ケース（２１６）に設置されている、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項7】
請求項６記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記電源ケース（２１６）は、前記取り付け機構（２００）によって、前記機器（２８）上に固定され、
前記電源ケース（２１６）の長手方向両端部に設けられた各突部（２３６）と前記機器（２８）とがそれぞれ固定されている、無線アンテナモジュール（１００）。
前記電源ケース（２１６）は、前記取り付け機構（２００）によって、前記機器（２８）上に固定され、
前記電源ケース（２１６）の長手方向両端部に設けられた各突部（２３６）と前記機器（２８）とがそれぞれ固定されている、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の無線アンテナモジュール（１００）であって、
前記電源ケース（２１６）内に収容された電源（２１４）又はバッテリ（１８４）に接続された第１モジュール本体（１００ａ）と第２モジュール本体（１００ｂ）とを有し、
前記機器（２８）は、第１機器本体（２２０ａ）と第２機器本体（２２０ｂ）とを有し、
前記第１機器本体（２２０ａ）は、第１センサ（２５０ａ）及び第１ソレノイド（２５２ａ）を有し、
前記第２機器本体（２２０ｂ）は、第２センサ（２５０ｂ）及び第２ソレノイド（２５２ｂ）を有し、
前記第１モジュール本体（１００ａ）と前記第１機器本体（２２０ａ）とが電気的に接続され、
前記第２モジュール本体（１００ｂ）と前記第２機器本体（２２０ｂ）とが電気的に接続されている、無線アンテナモジュール（１００）。
前記電源ケース（２１６）内に収容された電源（２１４）又はバッテリ（１８４）に接続された第１モジュール本体（１００ａ）と第２モジュール本体（１００ｂ）とを有し、
前記機器（２８）は、第１機器本体（２２０ａ）と第２機器本体（２２０ｂ）とを有し、
前記第１機器本体（２２０ａ）は、第１センサ（２５０ａ）及び第１ソレノイド（２５２ａ）を有し、
前記第２機器本体（２２０ｂ）は、第２センサ（２５０ｂ）及び第２ソレノイド（２５２ｂ）を有し、
前記第１モジュール本体（１００ａ）と前記第１機器本体（２２０ａ）とが電気的に接続され、
前記第２モジュール本体（１００ｂ）と前記第２機器本体（２２０ｂ）とが電気的に接続されている、無線アンテナモジュール（１００）。
【請求項9】
コンピュータ（１２）に接続された複数のネットワーク（１４）を有する無線システム（１０）において、
各前記ネットワーク（１４）は、
前記コンピュータ（１２）に接続された少なくとも１つの他の装置を有し、
前記他の装置は、無線アンテナモジュール（１００）が接続され、
前記無線アンテナモジュール（１００）は、
電源（２１４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記電源（２１４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する、無線システム。
各前記ネットワーク（１４）は、
前記コンピュータ（１２）に接続された少なくとも１つの他の装置を有し、
前記他の装置は、無線アンテナモジュール（１００）が接続され、
前記無線アンテナモジュール（１００）は、
電源（２１４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記電源（２１４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する、無線システム。
【請求項10】
コンピュータ（１２）に接続された複数のネットワーク（１４）を有する無線システム（１０）において、
各前記ネットワーク（１４）は、
前記コンピュータ（１２）に接続された少なくとも１つの他の装置を有し、
前記他の装置は、無線アンテナモジュール（１００）が接続され、
前記無線アンテナモジュール（１００）は、
バッテリ（１８４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記バッテリ（１８４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
機器（２８）からの電力を前記バッテリ（１８４）に供給する無線給電部（１８６）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を前記機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する、無線システム（１０）。
各前記ネットワーク（１４）は、
前記コンピュータ（１２）に接続された少なくとも１つの他の装置を有し、
前記他の装置は、無線アンテナモジュール（１００）が接続され、
前記無線アンテナモジュール（１００）は、
バッテリ（１８４）が収容された電源ケース（２１６）と、
前記バッテリ（１８４）に接続され、筐体（１０２）と、該筐体（１０２）に設けられた少なくとも無線アンテナ（１２２）と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部（１４２）を有するコントローラ（４０Ｅ）とを有する少なくとも１つのモジュール本体（１００ａ）と、
機器（２８）からの電力を前記バッテリ（１８４）に供給する無線給電部（１８６）と、
前記モジュール本体（１００ａ）を前記機器（２８）に取り付けるための取り付け機構（２００）と、を有する、無線システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線アンテナモジュールに関し、特に、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）環境において、各種装置間の無線通信を実現することができる無線アンテナモジュール及び無線システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の発明は、防爆規格を満たしつつ、任意のアンテナを用いて安定した無線通信を実現することが可能な無線モジュール及び無線機器を提供することを解決課題としている。この課題を解決するために、特許文献１に記載の無線機器は、無線モジュールと、複数の外部アンテナが接続可能であって同軸ケーブルを介して無線モジュールに接続されるアンテナ接続モジュールとを備えている。無線モジュールは、アンテナ接続モジュールに接続された外部アンテナの選択を行い、外部からの信号を受信して選択した外部アンテナから無線信号にして送信させると共に、選択した外部アンテナで受信された無線信号の処理を行った信号を外部に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－７０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の無線機器は、信号処理モジュールにケーブルを介して接続された無線モジュールと、該無線モジュールに同軸ケーブルを介して接続されたアンテナ接続モジュールとを有する。そのため、無線モジュールを接続する場合は、ケーブルと、同軸ケーブルと、アンテナ接続モジュールとを別途用意して接続する必要がある。しかも、ケーブル等を含めた全体的な長さが大きくなり、ケーブル等の引き回しが面倒になるという問題がある。また、無線モジュール及びアンテナ接続モジュールを固定するための手段が別途必要になるという問題もある。
【0005】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる無線アンテナモジュール及び無線システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
［１］ 第１の本発明に係る無線アンテナモジュールは、筐体と、筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、コントローラと、外部接続コネクタとを有し、
前記コントローラは、少なくとも前記外部接続コネクタを通じて接続される他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有する。
前記コントローラは、少なくとも前記外部接続コネクタを通じて接続される他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有する。
【0007】
無線アンテナを有することにより、例えばネットワーク上の他の装置に接続することで、他の装置と共に無線装置として機能する。
【0008】
また、無線アンテナモジュールは、外部接続コネクタを通じて、単独で電圧を出力可能な無線装置としても機能する。
【0009】
単独で、例えば他の装置からの診断情報や無線アンテナモジュールの診断情報も送受信可能となる。また、単独で無線通信状態を例えばリアルタイムにモニタ可能な無線装置としても機能させることができる。
【0010】
その結果、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる。
【0011】
［２］ 第１の本発明において、前記他の装置が接続されて電力が供給されることで起動し、接続された前記他の装置に対して確認信号を出力し、前記確認信号の入力に基づいて前記他の装置から出力された情報に基づいて、前記他の装置と共に、ネットワーク上のマスター装置又はスレーブ装置として機能する。
【0012】
すなわち、マスター装置に無線アンテナモジュールを接続することで、無線通信が可能なマスター装置として機能させることができ、同様に、スレーブ装置に無線アンテナモジュールを接続することで、無線通信が可能なスレーブ装置（無線スレーブ装置）として機能させることができる。
【0013】
［３］ 第１の本発明において、前記他の装置がネットワーク上のゲートウェイユニットである。ネットワーク上のゲートウェイユニットに接続することで、ゲートウェイユニットと共にマスター側の無線装置（無線マスター装置）を構成することができる。
【0014】
［４］ 第１の本発明において、他の装置がネットワーク上の入出力ユニットであってもよい。ネットワーク上の入出力ユニットに接続することで、入出力ユニットと共に、スレーブ側の無線装置を構成することができる。
【0015】
［５］ 第１の本発明において、他の装置がネットワーク上の機器ユニットであってもよい。ネットワーク上の機器ユニットに接続することで、機器ユニットと共に、スレーブ側の無線装置を構成することができる。
【0016】
［６］ 第１の本発明において、さらに、ＮＦＣを有する。これにより、無線アンテナモジュール単独で機器にアクセスすることが可能となる。
【0017】
その結果、以下の効果を奏する。
・各種センサとの直接通信が可能となる。
・非接触で、他の機器のモードやパラメータ等の設定が可能となる。
・各種センサとの直接通信が可能となる。
・非接触で、他の機器のモードやパラメータ等の設定が可能となる。
【0018】
［７］ 第１の本発明において、さらに、表示部を有する。これにより、無線アンテナモジュール単独で機器への入力信号をモニタすることが可能な無線アンテナモジュールとすることができる。もちろん、単独で出力電圧や入力電圧をモニタ可能となる。さらに、センサへの入力信号や、センサでの検知結果等を、表示部を通してモニタ可能となる。表示部としては、筐体に設けられたＬＥＤ等で構成することができる。
【0019】
［８］ 第１の本発明において、さらにメモリを有する。これにより、他に設置された無線装置のエラーロギングが可能となる。
【0020】
［９］ 第１の本発明において、無線給電部とバッテリとを有する。これにより、他の装置と無線アンテナモジュールとの間に接続されるケーブルに電源線が不要となり、ケーブル内の配線構造を簡素化することができ、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュールが搭載された機器（アクチュエータを含む）のレイアウトの自由度も上がる。
【0021】
［１０］ 第１の本発明において、コントローラは、タイミング生成部を有する。これにより、空きチャンネル判定（ＣＣＡ：ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）が働いた場合の送信タイミングを自動で変更することができる。
【0022】
［１１］ 第１の本発明において、他の装置が接続されて電力が供給されることで起動し、接続された他の装置に対して確認信号を出力し、確認信号の入力に基づいて他の装置から出力された情報に基づいて、他の装置をマスター装置又はスレーブ装置として機能させる。
【0023】
これにより、マスター装置に無線アンテナモジュールを接続することで、無線通信が可能なマスター装置として機能させることができる。同様に、スレーブ装置に無線アンテナモジュールを接続することで、無線通信が可能なスレーブ装置として機能させることができる。
【0024】
［１２］ 第１の本発明において、他の装置がマスター装置又はスレーブ装置として機能した段階で、他の外部装置とペアリングを行い、装置間での無線通信を実施する。
【0025】
すなわち、例えばマスター装置が無線マスター装置として機能し、例えばスレーブ装置が無線スレーブ装置として機能した段階で、無線マスター装置が無線スレーブ装置とペアリングを行うことで、無線マスター装置と無線スレーブ装置との間で無線通信が可能となる。
【0026】
［１３］ 第２の本発明に係る無線システムは、コンピュータに接続された複数のネットワークを有する無線システムにおいて、各前記ネットワークは、前記コンピュータに接続された少なくとも１つのマスター装置と、前記マスター装置に接続された少なくとも１つのスレーブ装置とを有し、前記マスター装置及び前記スレーブ装置は、それぞれ無線アンテナモジュールが接続され、前記無線アンテナモジュールは、筐体と、筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、コントローラと、外部接続コネクタとを有し、前記コントローラは、少なくとも前記外部接続コネクタを通じて接続される前記マスター装置又は前記スレーブ装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有する。
【0027】
これにより、少なくともマスター装置とスレーブ装置との間の情報のやりとりを無線にて行うことができる。その結果、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる。
【0028】
［１４］ 第３の発明に係る無線アンテナモジュールは、電源が収容された電源ケースと、前記電源に接続され、筐体と、該筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有するコントローラとを有する少なくとも１つのモジュール本体と、前記モジュール本体を機器に取り付けるための取り付け機構と、を有する。
【0029】
これにより、無線アンテナモジュールのモジュール本体を、電源と共に、取り付け機構を介して機器に取り付けることができる。その結果、機器からの出力信号を無線アンテナモジュールを介して例えばネットワーク上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク上のマスターからの例えば機器を制御するための制御信号等をモジュール本体で受信して機器に出力し、機器を制御することができる。
【0030】
すなわち、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、機器とマスターとの間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワークに接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0031】
［１５］ 第４の発明に係る無線アンテナモジュールは、バッテリが収容された電源ケースと、前記バッテリに接続され、筐体と、該筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有するコントローラとを有する少なくとも１つのモジュール本体と、機器からの電力を前記バッテリに供給する無線給電部と、前記モジュール本体を前記機器に取り付けるための取り付け機構と、を有する。
【0032】
これにより、無線アンテナモジュールのモジュール本体を、バッテリ及び無線給電部と共に、取り付け機構を介して機器に取り付けることができる。その結果、機器からの出力信号を無線アンテナモジュールを介して例えばネットワーク上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク上のマスターからの例えば機器を制御するための制御信号等をモジュール本体で受信して機器に出力し、機器を制御することができる。すなわち、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。しかも、無線給電部により、機器と無線アンテナモジュールとの間に接続される電源線が不要となり、配線構造の簡素化、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュールが搭載された機器のレイアウトの自由度も上がる。
【0033】
［１６］ 第３の発明又は第４の発明において、前記機器への前記取り付け機構は、前記電源ケースの一部と、前記機器の一部とを締結するバンドとを有し、前記バンドは、前記電源ケースの一部に固定されている。
【0034】
取り付け機構としてのバンドを電源ケースの一部に固定しているため、無線アンテナモジュールをバンドを使って容易に機器に取り付けることができる。
【0035】
［１７］ 第３の発明又は第４の発明において、前記機器への前記取り付け機構は、前記電源ケースの一部を、前記機器に締結するらせん状の溝を有する固着具を有し、前記固着具は、前記電源ケースの一部に設けられた突起に形成された貫通孔を通して、機器にねじ込まれる。
【0036】
固着具（ねじ等）を、電源ケースの一部に設けられた突起に形成された貫通孔を通して、機器にねじ込むことで、容易に無線アンテナモジュールを機器に取り付けることができる。
【0037】
［１８］ 第３の発明又は第４の発明において、前記機器は、該機器に対する信号の入出力を担う少なくとも１つの機器本体と、前記機器本体に電力を供給する機器電源とを有し、前記モジュール本体と、前記機器本体とが電気的に接続されている。
【0038】
これにより、機器からの出力信号を無線アンテナモジュールを介して例えばネットワーク上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク上のマスターからの例えば機器を制御するための制御信号等をモジュール本体で受信して機器に出力し、機器を制御することができる。
【0039】
すなわち、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。
【0040】
［１９］ 第３の発明又は第４の発明において、前記電源ケース内に収容された前記電源又は前記バッテリに接続された第１モジュール本体と第２モジュール本体とを有し、前記第１モジュール本体及び前記第２モジュール本体は、前記電源ケースに設置されている。
【0041】
電源ケースに第１モジュール本体及び第２モジュール本体を設置することで、電源から第１モジュール本体及び第２モジュールへの電力供給のための配線の短縮化を図ることができ、無線アンテナモジュールのコンパクト化を図ることができる。
【0042】
［２０］ 第３の発明又は第４の発明において、前記電源ケースは、前記取り付け機構によって、前記機器上に固定され、前記電源ケースの長手方向両端部に設けられた各突部と前記機器とがそれぞれ固定されている。
【0043】
これにより、電源ケースを利用して、無線アンテナモジュールを機器に固定することができる。すなわち、無線アンテナモジュールを機器に安定して固定することができる。
【0044】
［２１］ 第３の発明又は第４の発明において、前記電源ケース内に収容された前記電源又は前記バッテリに接続された前記第１モジュール本体と第２モジュール本体とを有し、前記機器は、第１機器本体と第２機器本体とを有し、前記第１機器本体は、第１センサ及び第１ソレノイドを有し、前記第２機器本体は、第２センサ及び第２ソレノイドを有し、前記第１モジュール本体と前記第１機器本体とが電気的に接続され、前記第２モジュール本体と前記第２機器本体とが電気的に接続されている。
【0045】
これにより、第１センサ及び第２センサからの出力信号を無線アンテナモジュールを介して例えばネットワーク上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク上のマスターからの例えば第１ソレノイド及び第２ソレノイドを制御するための制御信号等を第１モジュール本体及び第２モジュール本体で受信して機器に出力し、機器を制御することができる。
【0046】
すなわち、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、マスターと機器との間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワークに接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0047】
［２２］ 第５の本発明に係る無線システムは、コンピュータに接続された複数のネットワークを有する無線システムにおいて、各前記ネットワークは、前記コンピュータに接続された少なくとも１つの他の装置を有し、前記他の装置は、無線アンテナモジュールが接続され、前記無線アンテナモジュールは、電源が収容された電源ケースと、前記電源に接続され、筐体と、該筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有するコントローラとを有する少なくとも１つのモジュール本体と、前記モジュール本体を機器に取り付けるための取り付け機構と、を有する。
【0048】
これにより、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、マスターと機器との間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワークに接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0049】
［２３］ 第６の本発明に係る無線システムは、コンピュータに接続された複数のネットワークを有する無線システムにおいて、各前記ネットワークは、前記コンピュータに接続された少なくとも１つの他の装置を有し、前記他の装置は、無線アンテナモジュールが接続され、前記無線アンテナモジュールは、バッテリが収容された電源ケースと、前記バッテリに接続され、筐体と、該筐体に設けられた少なくとも無線アンテナと、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部を有するコントローラとを有する少なくとも１つのモジュール本体と、前記他の装置からの電力を前記バッテリに供給する無線給電部と、前記モジュール本体を前記他の装置に取り付けるための取り付け機構と、を有する。
【0050】
これにより、ネットワーク上の例えばマスターと機器間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、機器とマスターとの間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワークに接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。しかも、無線給電部により、機器と無線アンテナモジュールとの間に接続される電源線が不要となり、配線構造の簡素化、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュール１００が搭載された機器のレイアウトの自由度も上がる。
【発明の効果】
【0051】
本発明の無線アンテナモジュール及び無線システムによれば、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本実施の形態に係る無線システムを示す構成図である。
【図2】ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）に接続されたゲートウェイユニット（以下、「ＧＷユニット」と記す）に無線アンテナモジュールを接続した状態を示す斜視図である。
【図3】ＧＷユニットと無線アンテナモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【図5】ＩＯユニット、無線アンテナモジュール及び拡張ユニットの一構成例を示すブロック図である。
【図6】バルブシリアル入力ユニット（以下、「バルブＳＩユニット」と記す）に無線アンテナモジュールを接続した状態を示す斜視図である。
【図7】バルブＳＩユニット及び無線アンテナモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【図8】無線アンテナモジュールが接続されたＩＯユニットに拡張ユニットをシリーズに接続した状態を示す平面図である。
【図9】無線アンテナモジュールのメインコントローラの構成を示すブロック図である。
【図10】無線アンテナモジュールにおけるメインコントローラの演算部を示す機能ブロック図である。
【図11】無線ＧＷユニット（無線マスター）とした場合の演算部の代表的な処理動作を示す説明図である。
【図12】無線ＩＯユニット（無線スレーブ）又は無線バルブＳＩユニット（無線スレーブ）とした場合の演算部の代表的な処理動作を示す説明図である。
【図13】無線機器ユニット（無線スレーブ）とした場合の演算部の代表的な処理動作を示す説明図である。
【図14】ＧＷユニットが無線ＧＷユニットとして設定可能とされるまでの無線アンテナモジュールとの連携処理を示すフローチャートである。
【図15】ＩＯユニットが無線ＩＯユニットとして設定可能とされるまでの無線アンテナモジュールとの連携処理を示すフローチャートである。
【図16】バルブＳＩユニットが無線バルブＳＩユニットとして設定可能とされるまでの無線アンテナモジュールとの連携処理を示すフローチャートである。
【図17】無線ＧＷユニット、無線ＩＯユニット及び無線バルブＳＩユニットにおける各無線アンテナモジュール間の同期処理を示すフローチャートである。
【図18】変形例に係る無線アンテナモジュールを、ＧＷユニットと共に示すブロック図である。
【図19】他の実施の形態に係る無線システムを示す構成図である。
【図21】機器と無線アンテナモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【図22】機器と無線アンテナモジュールの他の構成例を示すブロック図である。
【図24】機器と無線アンテナモジュールの一構成例を示すブロック図である。
【図25】機器の第１センサ、第２センサ、第１ソレノイド及び第２ソレノイドを無線アンテナモジュール共に示すブロック図である。
【図26】機器と無線アンテナモジュールの他の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0053】
【0054】
本実施の形態に係る無線システム１０は、図１に示すように、産業用設備内の少なくとも監視を行うＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）１２と、ＰＬＣ１２に接続された複数のネットワーク１４とを有する。なお、図１において、有線接続を実線で示し、無線接続を破線で示す。
【0055】
各ネットワーク１４には、ＰＬＣ１２とフィールドバス１６で接続された少なくとも１つのマスターＭとしてのゲートウェイユニット２０（以下、「ＧＷユニット２０」と記す）と、少なくとも１つのスレーブＳとしての入出力ユニット２２（以下、「ＩＯユニット２２」と記す）と、少なくとも１つのスレーブＳとしてのバルブシリアル入力ユニット２４（以下、「バルブＳＩユニット２４」と記す）が設置される。スレーブＳが設置される装置としては、例えばロボットハンドの先端可動部（溶接ガン等）、組立治具、回転テーブル等が挙げられる。
【0056】
ネットワーク１４によっては、ＩＯユニット２２に少なくとも１つのスレーブＳとしての拡張入出力ユニット２６（以下、「拡張ユニット２６」と記す）が接続されたり、ＩＯユニット２２に代えてバルブＳＩユニット２４が接続される場合がある。
【0057】
また、ＧＷユニット２０に少なくとも１つのＩＯユニット２２と、少なくとも１つの機器２８（センサ６８やバルブ等を有するアクチュエータを含む）が接続される場合がある。
【0058】
ＧＷユニット２０は、図２に示すように、例えば直方体状の筐体３０Ａを有し、該筐体３０Ａの例えば１つの面に２つの入出力端子３２ａ、３２ｂが設置され、そのうちの１つの入出力端子３２ａにフィールドバス１６を介してＰＬＣ１２が接続されている。また、筐体３０Ａの他の面には、１つのモジュール接続用コネクタ３４Ａが設けられている。さらに、筐体３０Ａのうち、モジュール接続用コネクタ３４Ａから離れた箇所に電源接続端子５４Ａが設けられている。
【0059】
ＧＷユニット２０の回路構成は、図３に示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）を具備したメインコントローラ４０Ａを有する。このメインコントローラ４０Ａに接続される部品は、例えば表示部４２Ａ（ＬＥＤ等）、メモリ４４Ａ、クロック信号発生装置４６Ａ（例えば水晶振動子）、内部電源生成回路４８Ａ、上位通信インターフェイス５０（以下、「上位通信Ｉ／Ｆ５０」と記す）、モジュールＩ／Ｆ５２Ａ等である。
【0060】
このうち、内部電源生成回路４８Ａには電源接続端子５４Ａを介して電源５６Ａが接続され、上位通信Ｉ／Ｆ５０にはＰＬＣ１２が接続される。また、モジュールＩ／Ｆ５２Ａには、本実施の形態に係る無線アンテナモジュール１００が接続される。無線アンテナモジュール１００については、後述する。なお、メインコントローラ４０Ａの機能としては、少なくともＰＬＣ１２との上位通信制御、表示部４２Ａに対する表示制御、メモリ４４Ａに対する読み書き制御等がある。
【0061】
ＩＯユニット２２は、図４Ａに示すように、例えば直方体状の筐体３０Ｂと、該筐体３０Ｂの１つの面に設置された複数の管状のＩＯ接続用コネクタ６０Ｂと、１つの管状のモジュール接続用コネクタ３４Ｂと、１つの管状の電源接続端子５４Ｂとを有する。
【0062】
ＩＯユニット２２の回路構成は、図５に示すように、ＣＰＵを具備したメインコントローラ４０Ｂを有する。このメインコントローラ４０Ｂに接続される部品は、例えば表示部４２Ｂ（ＬＥＤ等）、メモリ４４Ｂ、クロック信号発生装置４６Ｂ、内部電源生成回路４８Ｂ、外部入出力インターフェイス６２Ｂ（以下、「外部入出力Ｉ／Ｆ６２Ｂ」と記す）、拡張ユニットインターフェイス６４Ｂ（以下、「拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｂ」と記す）、モジュールＩ／Ｆ５２Ｂ等である。
【0063】
このうち、内部電源生成回路４８Ｂには電源接続端子５４Ｂを介して電源５６Ｂが接続され、外部入出力Ｉ／Ｆ６２ＢにはそれぞれＩＯ接続用コネクタ６０Ｂを介して複数のセンサ６８が接続される。拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｂには、後述する拡張ユニット２６が接続され、モジュールＩ／Ｆ５２Ｂには、後述する無線アンテナモジュール１００が接続される。なお、メインコントローラ４０Ｂの機能としては、少なくとも外部機器（例えばセンサ６８）に対する入出力制御と、後述する拡張ユニット２６に対する入出力制御と、表示部４２Ｂに対する表示制御、メモリ４４Ｂに対するアクセス制御（読み書き制御等）がある。
【0064】
バルブＳＩユニット２４は、図６に示すように、例えば直方体状の筐体３０Ｃと、該筐体３０Ｃの横に設置されたホルダー８０と、該ホルダー８０に設置されたバルブマニホールド８２と、筐体３０Ｃの１つの面に設置されたモジュール接続用コネクタ３４Ｃ及び電源接続端子５４Ｃとを有する。
【0065】
バルブＳＩユニット２４の回路構成は、図７に示すように、ＣＰＵを具備したメインコントローラ４０Ｃを有する。このメインコントローラ４０Ｃに接続される部品は、例えば表示部４２Ｃ（ＬＥＤ等）、メモリ４４Ｃ、クロック信号発生装置４６Ｃ、内部電源生成回路４８Ｃ、バルブＩ／Ｆ８４、モジュールＩ／Ｆ５２Ｃ等である。
【0066】
このうち、内部電源生成回路４８Ｃには電源５６Ｃからの電源電力が供給され、バルブＩ／Ｆ８４にはバルブマニホールド８２が接続される。モジュールＩ／Ｆ５２Ｃには、後述する無線アンテナモジュール１００が接続される。なお、メインコントローラ４０Ｃの機能としては、少なくともバルブマニホールド８２に対するバルブ制御と、表示部４２Ｃに対する表示制御、メモリ４４Ｃに対するアクセス制御がある。
【0067】
拡張ユニット２６は、図８に示すように（ＩＯユニット２２と共に示す）、例えば直方体状の筐体３０Ｄと、該筐体３０Ｄの１つの面に設置された複数の管状のＩＯ接続用コネクタ６０Ｄと、ＩＯユニット２２又は他の拡張ユニット２６が接続される拡張接続ポート７０とを有する。この拡張ユニット２６は、拡張接続ポート７０を通じて順次接続することで、無線アンテナモジュール１００を用いることなく、ＩＯユニット２２の入出力点数を拡大することができる。すなわち、無線機器を増やしていくと、そのデメリットとして、通信負荷が増大することが挙げられる。そこで、無線アンテナモジュール１００を用いずに、拡張接続ポート７０による拡張ユニット２６の有線接続によって、ＩＯユニット２２の入出力点数を拡大することができる。
【0068】
拡張ユニット２６の回路構成は、図５に示すように、ＣＰＵを具備したメインコントローラ４０Ｄを有する。このメインコントローラ４０Ｄに接続される部品は、例えば表示部４２Ｄ（ＬＥＤ等）、メモリ４４Ｄ、クロック信号発生装置４６Ｄ、内部電源生成回路４８Ｄ、外部入出力Ｉ／Ｆ６２Ｄ、拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｄａ及び拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｄｂ等である。
【0069】
このうち、内部電源生成回路４８ＤにはＩＯユニット２２の内部電源生成回路４８Ｂからの電源電力が供給され、外部入出力Ｉ／Ｆ６２Ｄには図示しない複数の機器（例えばセンサ等）が接続される。また、拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｄａには、ＩＯユニット２２又は前段の拡張ユニット２６が接続され、拡張ユニットＩ／Ｆ６４Ｄｂには後段の拡張ユニット２６が接続される。なお、メインコントローラ４０Ｄの機能としては、少なくとも外部機器（例えばセンサ等）に対する入出力制御と、ＩＯユニット２２や他の拡張ユニット２６に対する入出力制御と、表示部４２Ｄに対する表示制御、メモリ４４Ｄに対するアクセス制御がある。
【0070】
【0071】
第１形態の無線アンテナモジュール１００Ａは、図２に示すように、例えば直方体状の筐体１０２Ａと、筐体１０２Ａの１つの面に設置されたコネクタ１０４Ａ等を有する。
【0072】
また、第１形態の無線アンテナモジュール１００Ａは、例えばＧＷユニット２０の筐体３０Ａに設けられたモジュール接続用コネクタ３４Ａに直接接続する。無線アンテナモジュール１００Ａの筐体１０２Ａとコネクタ１０４Ａとは支軸１０８を中心に回転自在となっており、例えば図２に示すように、コネクタ１０４ＡをＧＷユニット２０のモジュール接続用コネクタ３４Ａに挿入した際に、筐体１０２Ａ（モジュール）を支軸１０８を中心に回転させて、ＧＷユニット２０に対して傾き方向を例えば－９０°～＋９０°に自在に変更することができる。この傾き角度の範囲は、これに限ることはなく、－９０°～＋９０°よりも広くてもよいし、狭くてもよい。以下同様である。
【0073】
これは、図６に示すバルブＳＩユニット２４に対しても同様であり、コネクタ１０４ＡをバルブＳＩユニット２４のモジュール接続用コネクタ３４Ｃに挿入した際に、筐体１０２Ａ（モジュール）を支軸（図示せず）を中心に回転させて、バルブＳＩユニット２４の筐体３０Ｃに対して傾き方向を例えば－９０°～＋９０°に自在に変更することができる。
【0074】
第２形態の無線アンテナモジュール１００Ｂは、図４Ａに示すように、例えば直方体状の筐体１０２Ｂと、筐体１０２Ｂの１つの面に設置されたコネクタ１０４Ｂと、筐体１０２Ｂの側面に設けられた表示部４２Ｂ（ＬＥＤ）等を有する。なお、筐体１０２Ｂの側面には、無線アンテナモジュール１００ＢをＩＯユニット２２の筐体３０Ｂの側面にワンタッチで固定するための磁石１１０（図４Ｂ参照）が付着されている。
【0075】
また、第２形態の無線アンテナモジュール１００Ｂは、コネクタ１０４Ｂが筐体１０２Ｂ（モジュール）に対して固定された形態となっている。本実施の形態では、図４Ｂに示すように、無線アンテナモジュール１００Ｂのコネクタ１０４Ｂを管状のモジュール接続用コネクタ３４Ｂに接続し、さらに、該モジュール接続用コネクタ３４Ｂを撓ませることで、無線アンテナモジュール１００ＢをＩＯユニット２２の筐体３０Ｂの側面に位置させる。このとき、筐体１０２Ｂ（モジュール）の側面に付着された磁石１１０の吸引によって無線アンテナモジュール１００Ｂの筐体１０２ＢがＩＯユニット２２の側面に固定される。
【0076】
無線アンテナモジュール１００の回路構成は、例えば図３、図７等に示すように、ＣＰＵを具備したメインコントローラ４０Ｅを有する。このメインコントローラ４０Ｅに接続される部品は、例えば表示部４２Ｅ（ＬＥＤ等）、メモリ４４Ｅ、クロック信号発生装置４６Ｅ、内部電源生成回路４８Ｅ、モジュールＩ／Ｆ５２Ｅ、無線用増幅器（ＡＭＰ）１２０、高周波アンテナ（例えば２．４ＧＨｚ）１２２、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）１２４及びＮＦＣアンテナ１２６等である。ＮＦＣ１２４は、半導体チップや、該半導体チップを収容したカードにて構成することができる。
【0077】
なお、メインコントローラ４０Ｅの機能としては、少なくとも表示部４２Ｅに対する表示制御、メモリ４４Ｅに対するアクセス制御（読み書き制御等）、高周波アンテナ１２２及びＮＦＣアンテナ１２６に対する周波数制御等がある。
【0078】
そして、図１～図３に示すように、この無線アンテナモジュール１００（１００Ａ）のコネクタ１０４Ａを、ＧＷユニット２０のモジュール接続用コネクタ３４Ａに接続することで、無線通信が可能なＧＷユニット、すなわち、無線ＧＷユニット１３０として機能し、ネットワーク１４上の無線マスターとなる。
【0079】
同様に、図１、図４Ｂ、図５に示すように、この無線アンテナモジュール１００（１００Ｂ）のコネクタ１０４Ｂを、ＩＯユニット２２のモジュール接続用コネクタ３４Ｂに接続することで、無線通信が可能なＩＯユニット、すなわち、無線ＩＯユニット１３２（図５参照）として機能し、ネットワーク１４上の無線スレーブとなる。
【0080】
また、図６及び図７に示すように、この無線アンテナモジュール１００（１００Ａ）のコネクタ１０４Ａを、バルブＳＩユニット２４のモジュール接続用コネクタ３４Ｃに接続することで、無線通信が可能なバルブＳＩユニット、すなわち、無線バルブＳＩユニット１３４として機能し、ネットワーク１４上の無線スレーブとなる。
【0081】
【0082】
先ず、無線アンテナモジュール１００のメインコントローラ４０Ｅは、図９に示すように、入出力部１４０と、演算部１４２と、記憶部１４４とを有する。演算部１４２は、中央演算装置（ＣＰＵ）を含み、記憶部１４４に記憶されているプログラムを実行することにより動作する。
【0083】
演算部１４２は、図１０に示すように、アプリケーション処理部１５０と、マスター処理部１５２と、スレーブ処理部１５４と、無線プロトコル処理部１５６と、ホッピングタイミング生成部１５８と、送受信データ制御部１６０と、ホッピング制御部１６２と、無線通信ＩＣ制御部１６４と、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６と、モジュールＩ／Ｆ制御部１６８と、表示制御部１７０と、メモリ制御部１７２と、ＮＦＣ処理部１７４と、ＮＦＣ制御部１７６と、を有する。
【0084】
モジュールＩ／Ｆ制御部１６８は、主に以下の処理を行う。
・モジュールＩ／Ｆ５２Ｅ（図３参照）からの受信データをモジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６に出力する。
・モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６からの送信データをモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して外部装置（ＧＷユニット２０等）に出力する。
・モジュールＩ／Ｆ５２Ｅ（図３参照）からの受信データをモジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６に出力する。
・モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６からの送信データをモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して外部装置（ＧＷユニット２０等）に出力する。
【0085】
なお、上述したモジュールＩ／Ｆ５２Ｅは、外部装置（ＧＷユニット２０等）からの無線によるデータを受信したり、モジュールＩ／Ｆ制御部１６８からの送信データを外部装置（ＧＷユニット２０等）に送信する。これらの動作は、ＩＯユニット２２におけるモジュールＩ／Ｆ５２Ｂ間との処理、バルブＳＩユニット２４におけるモジュールＩ／Ｆ５２Ｃ間との処理においても同様である。
【0086】
モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６は、入力データを予め設定された通信プロトコルに従って復調（復元）して受信データを生成する。例えばアプリケーション処理部１５０等からの送信データを予め設定された通信プロトコルに従って変調して送信信号を生成する。
【0087】
メモリ制御部１７２は、アプリケーション処理部１５０の指示に従って、ＣＰＵの外部又は内部に接続されたメモリ４４Ｅに対してデータを書き込む。また、メモリ４４Ｅからデータを読み出してアプリケーション処理部１５０に出力する。
【0088】
表示制御部１７０は、例えばアプリケーション処理部１５０からの出力データを、ＣＰＵの外部に接続された表示部４２Ｅに応じたデータ形態に変換して、表示部４２Ｅに出力する。
【0089】
ＮＦＣ制御部１７６は、ＮＦＣリーダ／ライタからの近接無線通信を受信して、その受信信号をＮＦＣ処理部１７４に出力する。また、ＮＦＣ制御部１７６は、ＮＦＣ処理部１７４からの送信信号を近接位置にあるＮＦＣリーダ／ライタに向けて送信する。
【0090】
ＮＦＣ処理部１７４は、ＮＦＣ制御部１７６からの受信信号をＮＦＣプロトコルに従って復調（復元）して受信データを生成する。例えばアプリケーション処理部１５０等からの送信データをＮＦＣプロトコルに従って変調して近接通信用の送信信号を生成する。すなわち、ＮＦＣ処理部１７４は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部読み書き装置との間で、ＮＦＣリーダ／ライタを通じて、無線アンテナモジュール１００のパラメータの送受信、データのダウンロード・アップロード、また、無線接続のための設定を行うことができる。
【0091】
アプリケーション処理部１５０は、主に以下の処理を行う。
・無線アンテナモジュール１００に応じた各種処理を行う。
・モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、マスター処理部１５２、スレーブ処理部１５４、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、ＮＦＣ処理部１７４等からの各種データをメモリ制御部１７２を介してメモリ４４Ｅに格納する。
・メモリ４４Ｅ内の各種データを、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、マスター処理部１５２、スレーブ処理部１５４、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、ＮＦＣ処理部１７４等に出力する。
・各種データを表示制御部１７０を介して表示部４２Ｅに出力する。
マスター処理部１５２は、主に以下の処理を行う。
・無線アンテナモジュール１００がＧＷユニット２０に接続されることで起動される。
・マスター側同期信号の生成を行う。
・スレーブ装置に対する送信データの生成を行う。
・スレーブ装置からの受信データ（復号済み）をアプリケーション処理部１５０に出力する。
・無線アンテナモジュール１００に応じた各種処理を行う。
・モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、マスター処理部１５２、スレーブ処理部１５４、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、ＮＦＣ処理部１７４等からの各種データをメモリ制御部１７２を介してメモリ４４Ｅに格納する。
・メモリ４４Ｅ内の各種データを、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、マスター処理部１５２、スレーブ処理部１５４、モジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、ＮＦＣ処理部１７４等に出力する。
・各種データを表示制御部１７０を介して表示部４２Ｅに出力する。
マスター処理部１５２は、主に以下の処理を行う。
・無線アンテナモジュール１００がＧＷユニット２０に接続されることで起動される。
・マスター側同期信号の生成を行う。
・スレーブ装置に対する送信データの生成を行う。
・スレーブ装置からの受信データ（復号済み）をアプリケーション処理部１５０に出力する。
【0092】
スレーブ処理部１５４は、主に以下の処理を行う。
・無線アンテナモジュール１００がスレーブ装置（ＩＯユニット、バルブユニット等）に接続されることで起動する。
・スレーブ側同期信号の生成を行う。
・マスター装置に対する送信データの生成を行う。
・マスター装置からの受信データ（復号済み）をアプリケーション処理部１５０に出力する。
・無線アンテナモジュール１００がスレーブ装置（ＩＯユニット、バルブユニット等）に接続されることで起動する。
・スレーブ側同期信号の生成を行う。
・マスター装置に対する送信データの生成を行う。
・マスター装置からの受信データ（復号済み）をアプリケーション処理部１５０に出力する。
【0093】
無線プロトコル処理部１５６は、主に以下の処理を行う。
・アプリケーション処理部１５０からの指示に従い、ペアリングのための同期信号をホッピングタイミング生成部１５８に出力する。
・マスター処理部１５２やスレーブ処理部１５４からの送信データを予め設定された通信プロトコルに従って変調して送信データを生成し、送受信データ制御部１６０に出力する。
・送受信データ制御部１６０からの入力データを予め設定された通信プロトコルに従って復調（復元）して受信データを生成し、マスター処理部１５２やスレーブ処理部１５４に出力する。
・アプリケーション処理部１５０からの指示に従い、ペアリングのための同期信号をホッピングタイミング生成部１５８に出力する。
・マスター処理部１５２やスレーブ処理部１５４からの送信データを予め設定された通信プロトコルに従って変調して送信データを生成し、送受信データ制御部１６０に出力する。
・送受信データ制御部１６０からの入力データを予め設定された通信プロトコルに従って復調（復元）して受信データを生成し、マスター処理部１５２やスレーブ処理部１５４に出力する。
【0094】
【0095】
先ず、無線アンテナモジュール１００をＧＷユニット２０に接続して、無線ＧＷユニット１３０（無線マスター）とした場合の代表的な処理動作を図１１を参照しながら説明する。なお、以下の（１）、（２）等の番号は、図１１に示す情報の伝達経路の（１）、（２）等の番号と対応させて示す。これは、その後に説明する図１２及び図１３についても同様である。
【0096】
（１）アプリケーション処理部１５０から個体識別信号をモジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、モジュールＩ／Ｆ制御部１６８及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅ（図３参照）を介してＧＷユニット２０に出力する。
【0097】
（２）ＧＷユニット２０からのマスターデータマップ（ＰＩＤ（プロダクトＩＤ）又はＤＤファイル等）をモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して入力し、さらに、マスターデータマップをメモリ制御部１７２を介してメモリ４４Ｅに格納する。
【0098】
（３）マスター処理部１５２を通じてホッピング同期信号処理（無線出力）を行う。
【0099】
（４）上位装置（ＰＬＣ１２等）から受け取った入力信号を、マスター処理部１５２を通じて無線スレーブに出力する。
【0100】
（５）無線ＩＯユニット１３２（無線スレーブ）から無線信号にて受信した入力信号を、メモリ制御部１７２を通じてメモリ４４Ｅに格納する。
【0101】
次に、無線アンテナモジュール１００をＩＯユニット２２又はバルブＳＩユニット２４に接続して、無線ＩＯユニット１３２（無線スレーブ）又は無線バルブＳＩユニット１３４（無線スレーブ）とした場合の処理動作を図１２を参照しながら説明する。
【0102】
（１）アプリケーション処理部１５０から個体識別信号をモジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、モジュールＩ／Ｆ制御部１６８及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して無線ＧＷユニット１３０に出力する。
【0103】
（２）ＩＯユニット２２又はバルブＳＩユニット２４からのスレーブデータマップ（ＰＩＤ又はＤＤファイル等）をモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して入力し、さらに、スレーブデータマップを、メモリ制御部１７２を介してメモリ４４Ｅに格納する。
【0104】
（３）無線ＧＷユニット１３０から出力されたホッピング同期信号に基づいてホッピング同期信号処理を行う。
【0105】
（４）上位装置（無線ＧＷユニット１３０）から受信した出力信号を、スレーブ処理部１５４及びメモリ制御部１７２を通じてメモリ４４Ｅに格納する。
【0106】
（５）センサ６８又はバルブマニホールド８２からの入力信号を上位装置（無線ＧＷユニット１３０）に無線送信する。
【0107】
【0108】
（１）アプリケーション処理部１５０から個体識別信号をモジュールＩ／Ｆプロトコル処理部１６６、モジュールＩ／Ｆ制御部１６８及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して機器に出力する。機器２８には、ＰＩＤ又はＤＤファイル等の情報を有しないため、応答なしの状態となる。
【0109】
（２）無線ＧＷユニット１３０から出力されたホッピング同期信号に基づいてホッピング同期信号処理を行う。
【0110】
（３）上位装置（無線ＧＷユニット１３０）から受信した出力信号を、スレーブ処理部１５４及びメモリ制御部１７２を通じてメモリ４４Ｅに保存する。
【0111】
（４）機器２８からの入力信号を上位装置（無線ＧＷユニット１３０）に無線送信する。
【0112】
【0113】
先ず、ＧＷユニット２０、ＩＯユニット２２及びバルブＳＩユニット２４が、それぞれ無線ＧＷユニット１３０（無線マスター）、無線ＩＯユニット１３２（無線スレーブ）及び無線バルブＳＩユニット１３４（無線スレーブ）として設定可能とされるまでの無線アンテナモジュール１００との連携処理を図１４～図１６を参照しながら説明する。
【0114】
【0115】
ステップＳ２において、無線アンテナモジュール１００は、ＧＷユニット２０に接続される。
【0116】
ステップＳ３において、図３に示すように、ＧＷユニット２０の内部電源生成回路４８ＡからモジュールＩ／Ｆ５２Ａ及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して無線アンテナモジュール１００に電源電力が供給され、ステップＳ４において、無線アンテナモジュール１００が起動する。
【0117】
ステップＳ５において、無線アンテナモジュール１００からＧＷユニット２０に個体識別信号を送信する。
【0118】
ステップＳ６において、ＧＷユニット２０は、マスターデータマップ（ＰＩＤ又はＤＤファイル等）を無線アンテナモジュール１００に送信（返送）する。
【0119】
ステップＳ７において、無線アンテナモジュール１００は、受信したマスターデータマップに基づいて、接続先がＧＷユニット２０と認識する。
【0120】
ステップＳ８において、無線アンテナモジュール１００は、ＧＷユニット２０と共に、無線ＧＷユニット１３０（無線マスター）として設定可能となる。
【0121】
次に、ＩＯユニット２２が無線スレーブとして設定可能とされるまでの無線アンテナモジュール１００との連携処理を図１５を参照しながら説明する。
【0122】
【0123】
ステップＳ１０２において、無線アンテナモジュール１００は、ＩＯユニット２２に接続される。
【0124】
ステップＳ１０３において、図５に示すように、ＩＯユニット２２の内部電源生成回路４８ＢからモジュールＩ／Ｆ５２Ｂ及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して無線アンテナモジュール１００に電源電力が供給され、ステップＳ１０４において、無線アンテナモジュール１００が起動する。
【0125】
ステップＳ１０５において、無線アンテナモジュール１００からＩＯユニット２２に個体識別信号を送信する。
【0126】
ステップＳ１０６において、ＩＯユニット２２は、スレーブデータマップ（ＰＩＤ又はＤＤファイル等）を無線アンテナモジュール１００に送信（返送）する。
【0127】
ステップＳ１０７において、無線アンテナモジュール１００は、受信したスレーブデータマップに基づいて、接続先がＩＯユニット２２と認識する。
【0128】
ステップＳ１０８において、無線アンテナモジュール１００は、ＩＯユニット２２と共に、無線ＩＯユニット１３２（無線スレーブ）として設定可能となる。
【0129】
次に、バルブＳＩユニット２４が無線スレーブとして設定可能とされるまでの無線アンテナモジュール１００との連携処理を図１６を参照しながら説明する。
【0130】
図１６のステップＳ２０１において、バルブＳＩユニット２４は、電源５６Ｃが接続されることで起動する。
【0131】
ステップＳ２０２において、無線アンテナモジュール１００は、バルブＳＩユニット２４に接続される。
【0132】
ステップＳ２０３において、バルブＳＩユニット２４の内部電源生成回路４８ＣからモジュールＩ／Ｆ５２Ｃ及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを介して無線アンテナモジュール１００に電源電力が供給され、ステップＳ２０４において、無線アンテナモジュール１００が起動する。
【0133】
ステップＳ２０５において、無線アンテナモジュール１００からバルブＳＩユニット２４に個体識別信号を送信する。
【0134】
ステップＳ２０６において、バルブＳＩユニット２４は、スレーブデータマップ（ＰＩＤ又はＤＤファイル等）を無線アンテナモジュール１００に送信（返送）する。
【0135】
ステップＳ２０７において、無線アンテナモジュール１００は、受信したスレーブデータマップに基づいて、接続先がバルブＳＩユニット２４と認識する。
【0136】
ステップＳ２０８において、無線アンテナモジュール１００は、バルブＳＩユニット２４と共に、無線バルブＳＩユニット１３４（無線スレーブ）として設定可能となる。
【0137】
次に、無線ＧＷユニット１３０、無線ＩＯユニット１３２及び無線バルブＳＩユニット１３４における各無線アンテナモジュール１００間の同期処理について図１７のフローチャートを参照しながら説明する。
【0138】
先ず、図１７のステップＳ３０１及びステップＳ３０２において、例えば無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００と無線ＩＯユニット１３２の無線アンテナモジュール１００とのペアリング設定が行われる。
【0139】
ステップＳ３０３及びステップＳ３０４において、例えば無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００と無線バルブＳＩユニット１３４の無線アンテナモジュール１００とのペアリング設定が行われる。
【0140】
その後、ステップＳ３０５において、例えば無線ＩＯユニット１３２での同期信号待ちとなり、ステップＳ３０６において、例えば無線バルブＳＩユニット１３４での同期信号待ちとなる。
【0141】
ステップＳ３０７において、無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００は、無線ＩＯユニット１３２の無線アンテナモジュール１００と無線バルブＳＩユニット１３４の無線アンテナモジュール１００に同期信号を送信する。
【0142】
ステップＳ３０８において、例えば無線ＩＯユニット１３２の無線アンテナモジュール１００は、同期信号を受信したことを示すアンサー信号を無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００に送信する。
【0143】
その後、無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００は、例えばステップＳ３０９において、無線ＩＯユニット１３２の無線アンテナモジュール１００からのアンサー信号を受信する。
【0144】
また、ステップＳ３１０において、例えば無線バルブＳＩユニット１３４の無線アンテナモジュール１００は、同期信号を受信したことを示すアンサー信号を無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００に送信する。
【0145】
その後、無線ＧＷユニット１３０の無線アンテナモジュール１００は、例えばステップＳ３１１において、無線バルブＳＩユニット１３４の無線アンテナモジュール１００からのアンサー信号を受信する。
【0146】
この段階から、無線ＧＷユニット１３０、無線ＩＯユニット１３２、無線バルブＳＩユニット１３４間での指示データ、検出データ、補正データ等のやりとりが周波数ホッピングによって開始される。
【0147】
次に、変形例に係る無線アンテナモジュール１００Ｃについて、図１８を参照しながら説明する。
【0148】
例えば、図１８に示すように、ＧＷユニット２０から無線アンテナモジュール１００Ｃへの電源電力の供給を無線給電にて行うようにしてもよい。この場合、以下のような構成を採用することができる。
【0149】
ＧＷユニット２０に、内部電源生成回路４８Ａから供給された電源電力を外部に出力する電力出力部１８０を設置する。無線アンテナモジュール１００Ｃには、ＧＷユニット２０から出力される電源電力を受け取る電力入力部１８２（無線給電部）と、電力入力部１８２にて受け取った電力を蓄積するバッテリ１８４とを設置する。また、バッテリ１８４からの電力が内部電源生成回路４８Ｅに供給されるように配線接続する。
【0150】
そして、無線給電方式として、例えばコイルによる電磁誘導方式を採用する場合は、電力出力部１８０を一次コイルで構成し、電力入力部１８２を二次コイルで構成することが挙げられる。
【0151】
また、無線給電方式として、磁場の共鳴を利用する無線電力送信技術であれば、電力出力部１８０をＬＣ共振器にて構成し、電力入力部１８２を、上記電力出力部１８０で発生した電磁エネルギを電磁誘導で電力エネルギに変換するコイル等で構成してもよい。
【0152】
これにより、ＧＷユニット２０と無線アンテナモジュール１００Ｃとの間に接続されるケーブルに電源線が不要となり、ケーブル内の配線構造を簡素化することができ、軽量化も図ることができる。しかも、無線アンテナモジュール１００が搭載された機器のレイアウトの自由度も上がる。
【0153】
上述の構成は、無線ＩＯユニット１３２や無線バルブＳＩユニット１３４等においても同様に採用することができることは勿論である。
【0154】
【0155】
図１及び図１９に示すように、各種機器２８にそれぞれ無線アンテナモジュール１００を接続し、スレーブ装置（入出力ユニット等）を介さずに、無線機器ユニット１３６として、マスター装置（ＧＷユニット２０）と無線にて信号のやりとりを行う。
【0156】
【0157】
例えば図２０Ａに示すように、機器２８として、円筒状のシリンダ２０２内をピストンロッド２０４が移動する流体機器（以下、第１流体機器２１０Ａと記す）である場合、取り付け機構２００として無線アンテナモジュール１００に予めバンド２１２を固定しておく。バンド２１２としては、例えばステンレス製の金属バンド等が挙げられる。
【0158】
無線アンテナモジュール１００は、図２１にも示すように、モジュール本体１００ａと、モジュール本体１００ａに電力を供給する電源２１４（例えば二次電池等）が収容された電源ケース２１６とを有する。
【0159】
モジュール本体１００ａは、筐体１０２（図２０Ａ参照）と、筐体１０２に設けられた無線アンテナ１２２と、コントローラ４０Ｅと、外部接続コネクタ等を有する。図２０Ａの例では、例えば箱状に形成された電源ケース２１６の長手方向の一端部にモジュール本体１００ａが取り付けられた構成を有する。バンド２１２は例えば電源ケース２１６の例えば１つの面に固定されている。もちろん、複数の面に固定してもよい。
【0160】
無線アンテナモジュール１００の回路構成は、図２１に示すように、上述した図３に示す無線アンテナモジュールとほぼ同様の構成を有するが、独自に電源２１４を有しているため、機器２８との間で電源ラインが接続されていない。なお、機器２８は、図２１に示すように、例えば機器電源２１８と、内部電源生成回路４８Ｄと、センサ等の機器本体２２０と、モジュールＩ／Ｆ５２Ｄとを有する。
【0161】
無線アンテナモジュール１００は、機器２８の機器本体２２０と、モジュールＩ／Ｆ５２Ｄ及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅとを通じて接続されていることから、機器本体からの例えばピストンの位置の情報をモジュールＩ／Ｆ５２Ｄ及びモジュールＩ／Ｆ５２Ｅを通じてメモリ４４Ｅに記憶することが可能である。また、メモリ４４Ｅに記憶されたピストンの位置は、メインコントローラ４０Ｅ、高周波アンテナ１２２を通じてマスター装置であるＧＷユニット２０に送信することが可能である。
【0162】
そして、無線アンテナモジュール１００を第１流体機器２１０Ａに取り付ける場合は、無線アンテナモジュール１００の電源ケース２１６を第１流体機器２１０Ａのシリンダ２０２上に載置して、さらに、バンド２１２をシリンダ２０２に巻き付けて固定する。バンド２１２の固定方法としては、例えばバンド２１２の端部同士をねじ止めする等が挙げられる。
【0163】
また、例えば図２０Ｂに示すように、機器２８として、平坦な面２３０を有する例えば電磁弁等の流体機器（以下、第２流体機器２１０Ｂと記す）である場合は、取り付け機構２００として、無線アンテナモジュール１００の側面等に予めねじ孔が形成された突起２３２を設けておく。そして、無線アンテナモジュール１００を第２流体機器２１０Ｂに取り付ける場合は、無線アンテナモジュール１００の電源ケース２１６を第２流体機器２１０Ｂの平坦な面２３０に載置あるいは当接する。その後、ねじ２３４を突起２３２のねじ孔を通して第２流体機器２１０Ｂの平坦な面２３０にねじ込むことで、無線アンテナモジュール１００を第２流体機器２１０Ｂに固定する。
【0164】
上述した図２１の例では、電源ケース２１６に二次電池等の電源２１４を収容して、モジュール本体１００ａに電力を供給するようにしたが、その他、図２２に示すように、モジュール本体１００ａへの電力供給を無線給電にて行うようにしてもよい。
【0165】
すなわち、機器２８に、内部電源生成回路４８Ｄから供給された電源電力を外部に出力する電力出力部１８０を設置する。無線アンテナモジュール１００には、機器２８から出力される電源電力を受け取る電力入力部１８２（無線給電部）と、電力入力部１８２にて受け取った電力を蓄積するバッテリ１８４とを設置する。また、バッテリ１８４からの電力が内部電源生成回路４８Ｅに供給されるように配線接続する。
【0166】
この場合も、無線給電方式として、例えばコイルによる電磁誘導方式を採用する場合は、電力出力部１８０を一次コイルで構成し、電力入力部１８２を二次コイルで構成することが挙げられる。
【0167】
また、無線給電方式として、磁場の共鳴を利用する無線電力送信技術であれば、電力出力部１８０をＬＣ共振器にて構成し、電力入力部１８２を、上記電力出力部１８０で発生した電磁エネルギを電磁誘導で電力エネルギに変換するコイル等で構成してもよい。
【0168】
これにより、機器２８と無線アンテナモジュール１００との間に接続されるケーブルに電源線が不要となり、ケーブル内の配線構造を簡素化することができ、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュール１００が搭載された機器２８のレイアウトの自由度も上がる。
【0169】
上述の例は、１つの機器２８に１つのモジュール本体１００ａを有する無線アンテナモジュール１００を固定する例を示したが、１つの機器２８に複数のモジュール本体を有する無線アンテナモジュール１００を固定してもよい。その代表例について、図２３Ａ～図２６を参照しながら説明する。
【0170】
先ず、図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、機器２８として、円筒状のシリンダ２０２内をピストンロッド２０４（図２５参照）が移動する流体機器（第３流体機器２１０Ｃ及び第４流体機器２１０Ｄ）であって、且つ、シリンダ２０２の長手方向端部近傍にそれぞれ機器本体（第１機器本体２２０ａ及び第２機器本体２２０ｂ）が設置された機器が挙げられる。図２４及び図２５に示すように、第１機器本体２２０ａとしては、第１センサ２５０ａ及び第１ソレノイド２５２ａが挙げられ、第２機器本体２２０ｂとしては、第２センサ２５０ｂ及び第２ソレノイド２５２ｂが挙げられる。なお、第１センサ２５０ａ及び第２センサ２５０ｂは、例えばシリンダセンサとしてのオートスイッチやマグネット感知式のスイッチ等が挙げられる。
【0171】
そして、第３流体機器２１０Ｃ及び第４流体機器２１０Ｄに対しては、第１機器本体２２０ａ及び第２機器本体２２０ｂに対応して、例えばシリンダ２０２の長手方向中央部に、２つのモジュール本体（第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂ）が設置される。また、例えばシリンダ２０２の長手方向中央部に、２つのモジュール本体１００ａ及び１００ｂに対して共通とされた１つの電源ケース２１６が設置される。
【0172】
図２３Ａ及び図２３Ｂにも示すように、電源ケース２１６のうち、第１機器本体２２０ａ寄りに第１モジュール本体１００ａが電源ケース２１６に対して直立した状態で設置され、第２機器本体２２０ｂ寄りに第２モジュール本体１００ｂが電源ケース２１６に対してほぼ直立した状態で設置されている。もちろん、第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂは、直立した状態とは限らず、水平状態でもよいし、傾斜した状態でもよい。
【0173】
そして、無線アンテナモジュール１００を例えば第３流体機器２１０Ｃに取り付ける場合は、図２３Ａに示すように、共通の電源ケース２１６を第３流体機器２１０Ｃのシリンダ２０２上に載置して、さらに、電源ケース２１６の長手方向両端部に設けられた各突部２３６とシリンダ２０２とをそれぞれバンド２３８で巻き付けて固定する。バンド２３８の固定方法としては、例えばバンド２３８の端部同士をねじ止めする等が挙げられる。
【0174】
一方、無線アンテナモジュール１００を例えば第４流体機器２１０Ｄに取り付ける場合は、例えば図２３Ｂに示すように、電源ケース２１６の側面両側から横方向に突出する板状の固定部２４０を、第４流体機器２１０Ｄの上面にそれぞれねじ止めする等が挙げられる。
【0175】
第３流体機器２１０Ｃ及び第４流体機器２１０Ｄは、例えば図２５に示すように、流体圧シリンダ等のアクチュエータ２４２と、アクチュエータ２４２に供給又は排出される圧力流体の方向を切り換える方向切換弁２４４とを有する。
【0176】
そして、第１機器本体２２０ａと第１モジュール本体１００ａとが電気的に接続されることで、第１センサ２５０ａでの検知信号が第１モジュール本体１００ａに供給され、第１モジュール本体１００ａからの制御信号が第１ソレノイド２５２ａに供給される。同様に、第２機器本体２２０ｂと第２モジュール本体１００ｂとが電気的に接続されることで、第２センサ２５０ｂでの検知信号が第２モジュール本体１００ｂに供給され、第２モジュール本体１００ｂからの制御信号が第２ソレノイド２５２ｂに供給される。
【0177】
無線アンテナモジュール１００は、第１機器本体２２０ａ及び第２機器本体２２０ｂからの検知信号をマスターＭ（ＧＷユニット２０：図１及び図１９参照）に無線を通じて送信する。送信信号はＰＬＣ１２（図１及び図１９参照）に送信される。また、無線アンテナモジュール１００は、ＰＬＣ１２からマスターＭを介して無線送信される指示信号を受信する。無線アンテナモジュール１００は、受信した指示信号に基づいて、第１ソレノイド２４４ａ又は第２ソレノイド２４４ｂを励磁することによって、方向切換弁２４４を第１方向又は第２方向に移動させることで、アクチュエータ２４２を駆動制御する。
【0178】
上述の例では、無線アンテナモジュール１００の電源供給として、二次電池を用いた例を示したが、その他、図２６に示すように、上述した電力出力部１８０、電力入力部１８２（無線給電部）及びバッテリ１８４を用いた無線給電方式を採用してもよい。
【0179】
［実施の形態から得られる発明］
上述の実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。なお、第１形態の筐体１０２Ａ及び第２形態の筐体１０２Ｂを一括して言う場合は、単に「筐体１０２」と記す。同様に、第１形態のコネクタ１０４Ａ及び第２形態のコネクタ１０４Ｂを一括して言う場合は、単に「コネクタ１０４」と記す。
上述の実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。なお、第１形態の筐体１０２Ａ及び第２形態の筐体１０２Ｂを一括して言う場合は、単に「筐体１０２」と記す。同様に、第１形態のコネクタ１０４Ａ及び第２形態のコネクタ１０４Ｂを一括して言う場合は、単に「コネクタ１０４」と記す。
【0180】
［１］ 本実施の形態に係る無線アンテナモジュール１００は、筐体１０２と、筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、コントローラ４０Ｅと、外部接続コネクタ１０４とを有し、コントローラ４０Ｅは、少なくとも外部接続コネクタ１０４を通じて接続される他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有する。
【0181】
無線アンテナ１２２を有することにより、例えばネットワーク１４上の他の装置に接続することで、他の装置（ＧＷユニット２０、ＩＯユニット２２等）と共に無線装置（無線ＧＷユニット１３０、無線ＩＯユニット１３２等）として機能する。
【0182】
また、無線アンテナモジュール１００は、外部接続コネクタ１０４を通じて、単独で電圧を出力可能な無線装置としても機能する。
【0183】
単独で、例えば他の装置（ＧＷユニット２０、ＩＯユニット２２等）からの診断情報（例えばリミット入力信号、制御入出力信号、パルス出力信号等）や無線アンテナモジュール１００の診断情報も送受信可能となる。また、単独で無線通信状態を例えばリアルタイムにモニタ可能な無線装置としても機能させることができる。
【0184】
その結果、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる。
【0185】
［２］ 本実施の形態において、他の装置が接続されて電力が供給されることで起動し、接続された他の装置に対して確認信号（個体識別信号等）を出力し、確認信号の入力に基づいて他の装置から出力された情報に基づいて、他の装置と共に、ネットワーク１４上のマスター装置又はスレーブ装置として機能する。
【0186】
すなわち、マスター装置に無線アンテナモジュール１００を接続することで、無線通信が可能なマスター装置（無線マスター装置）として機能させることができ、同様に、スレーブ装置に無線アンテナモジュール１００を接続することで、無線通信が可能なスレーブ装置（無線スレーブ装置）として機能させることができる。
【0187】
［３］ 本実施の形態において、他の装置がネットワーク１４上のゲートウェイユニット（ＧＷユニット２０）であってもよい。ネットワーク１４上のＧＷユニット２０に接続することで、ＧＷユニット２０と共にマスター側の無線装置（無線マスター装置）を構成することができる。
【0188】
［４］ 本実施の形態において、他の装置がネットワーク１４上の入出力ユニット（ＩＯユニット２２）であってもよい。ネットワーク１４上のＩＯユニット２２に接続することで、ＩＯユニット２２と共に、スレーブ側の無線装置（無線ＩＯユニット１３２）を構成することができる。
【0189】
［５］ 本実施の形態において、他の装置がネットワーク１４上の機器ユニット（例えばバルブＳＩユニット２４）であってもよい。ネットワーク１４上の機器ユニット２４に接続することで、機器ユニット２４と共に、スレーブ側の無線装置（無線バルブＳＩユニット１３４）を構成することができる。
【0190】
［６］ 本実施の形態において、さらに、ＮＦＣ１２４を有する。これにより、無線アンテナモジュール１００単独で機器（センサ６８やバルブマニホールド８２等）にアクセスすることが可能となる。
【0191】
その結果、以下の効果を奏する。
・ＮＦＣリーダ／ライタを通じての各種センサ６８との直接通信が可能となる。
・非接触で、他の機器のモードやパラメータ等の設定が可能となる。
・ＮＦＣリーダ／ライタを通じての各種センサ６８との直接通信が可能となる。
・非接触で、他の機器のモードやパラメータ等の設定が可能となる。
【0192】
［７］ 本実施の形態において、さらに、表示部４２Ｅを有する。これにより、無線アンテナモジュール１００単独で機器（センサ６８やバルブマニホールド８２等）への入力信号をモニタすることが可能な無線アンテナモジュール１００とすることができる。もちろん、単独で出力電圧や入力電圧をモニタ可能となる。さらに、センサ６８への入力信号や、センサ６８での検知結果等を、表示部４２Ｅを通してモニタ可能となる。表示部４２Ｅとしては、筐体１０２に設けられたＬＥＤ等で構成することができる。
【0193】
［８］ 本実施の形態において、さらにメモリ４４Ｅを有する。これにより、他に設置された無線装置のエラーロギングが可能となる。
【0194】
［９］ 本実施の形態において、無線給電部（電力入力部１８２）とバッテリ１８４とを有する。これにより、他の装置と無線アンテナモジュール１００との間に接続されるケーブルに電源線が不要となり、ケーブル内の配線構造を簡素化することができ、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュール１００が搭載された機器のレイアウトの自由度も上がる。
【0195】
［１０］ 本実施の形態において、コントローラ４０Ｅは、ホッピングタイミング生成部１５８を有する。これにより、空きチャンネル判定（ＣＣＡ：ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）が働いた場合の送信タイミングを自動で変更することができる。
【0196】
［１１］ 本実施の形態において、他の装置（ＧＷユニット２０やＩＯユニット２２等）が接続されて電力が供給されることで起動し、接続された他の装置に対して確認信号（個体識別信号）を出力し、確認信号の入力に基づいて他の装置から出力された情報に基づいて、他の装置をマスター装置又はスレーブ装置として機能させる。
【0197】
これにより、マスター装置（ＧＷユニット２０）に無線アンテナモジュール１００を接続することで、無線通信が可能なマスター装置（例えば無線ＧＷユニット１３０）として機能させることができる。同様に、スレーブ装置（ＩＯユニット２２等）に無線アンテナモジュール１００を接続することで、無線通信が可能なスレーブ装置（例えば無線ＩＯユニット１３２等）として機能させることができる。
【0198】
［１２］ 本実施の形態において、他の装置がマスター装置又はスレーブ装置として機能した段階で、他の外部装置とペアリングを行い、装置間での無線通信を実施する。
【0199】
すなわち、例えばＧＷユニット２０が無線ＧＷユニット１３０として機能し、例えばＩＯユニット２２が無線ＩＯユニット１３２として機能した段階で、無線ＧＷユニット１３０が無線ＩＯユニット１３２とペアリングを行うことで、無線ＧＷユニット１３０と無線ＩＯユニット１３２との間で無線通信が可能となる。もちろん、無線ＧＷユニット１３０と無線バルブＳＩユニット１３４との間での無線通信も可能となる。
【0200】
［１３］ 本実施の形態に係る無線システム１０は、ＰＬＣ１２に接続された複数のネットワーク１４を有する無線システム１０において、各ネットワーク１４は、ＰＬＣ１２に接続された少なくとも１つのマスター装置（ＧＷユニット２０）と、マスター装置に接続された少なくとも１つのスレーブ装置（ＩＯユニット２２、バルブＳＩユニット２４等）とを有し、マスター装置及びスレーブ装置は、それぞれ無線アンテナモジュール１００が接続される。ここで、無線アンテナモジュール１００は、筐体１０２と、筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、コントローラ４０Ｅと、外部接続コネクタ１０４とを有し、コントローラ４０Ｅは、少なくとも外部接続コネクタ１０４を通じて接続されるマスター装置又はスレーブ装置との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有する。
【0201】
これにより、少なくともマスター装置とスレーブ装置との間の情報のやりとりを無線にて行うことができる。その結果、例えばＦＡ環境において、各種装置間の無線通信を容易に実現することができ、ケーブルの本数の削減化、生産性の向上を図ることができる。
【0202】
［１４］ 本実施の形態に係る無線アンテナモジュール１００は、電源２１４が収容された電源ケース２１６と、電源２１４に接続され、筐体１０２と、該筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有するコントローラ４０Ｅとを有する少なくとも１つのモジュール本体１００ａと、モジュール本体１００ａを機器２８に取り付けるための取り付け機構２００と、を有する。
【0203】
これにより、無線アンテナモジュール１００のモジュール本体１００ａを、電源２１４と共に、取り付け機構２００を介して機器２８に取り付けることができる。その結果、機器２８からの出力信号を無線アンテナモジュール１００を介して例えばネットワーク１４上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク１４上のマスターＭからの例えば機器２８を制御するための制御信号等をモジュール本体１００ａで受信して機器２８に出力し、機器２８を制御することができる。
【0204】
すなわち、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、機器２８とマスターＭとの間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワーク１４に接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0205】
［１５］ 本実施形態において、バッテリ１８４が収容された電源ケース２１６と、バッテリ１８４に接続され、筐体１０２と、該筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、少なくとも他の装置との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有するコントローラ４０Ｅとを有する少なくとも１つのモジュール本体１００ａと、機器２８からの電力をバッテリ１８４に供給する無線給電部１８６と、モジュール本体１００ａを機器２８に取り付けるための取り付け機構２００と、を有する。
【0206】
これにより、無線アンテナモジュール１００のモジュール本体１００ａを、バッテリ１８４及び無線給電部１８６と共に、取り付け機構２００を介して機器２８に取り付けることができる。その結果、機器２８からの出力信号を無線アンテナモジュール１００を介して例えばネットワーク１４上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク１４上のマスターＭからの例えば機器２８を制御するための制御信号等をモジュール本体１００ａで受信して機器２８に出力し、機器２８を制御することができる。
【0207】
すなわち、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。
【0208】
［１６］ 本実施形態において、機器２８への取り付け機構２００は、電源ケース２１６の一部と、機器２８の一部とを締結するバンド２１２とを有し、バンド２１２は、電源ケース２１６の一部に固定されている。取り付け機構２００としてのバンド２１２を電源ケース２１６の一部に固定しているため、無線アンテナモジュール１００をバンド２１２を使って容易に機器２８に取り付けることができる。
【0209】
［１７］ 本実施形態において、機器２８への取り付け機構２００は、電源ケース２１６の一部を、機器２８に締結するらせん状の溝を有する固着具２３４を有し、固着具２３４は、電源ケース２１６の一部に設けられた突起２３２に形成された貫通孔を通して、機器２８にねじ込まれる。ねじ等の固着具２３４を、電源ケース２１６の一部に設けられた突起２３２に形成された貫通孔を通して、機器２８にねじ込むことで、容易に無線アンテナモジュール１００を機器２８に取り付けることができる。
【0210】
［１８］ 本実施形態において、機器２８は、機器２８に対する信号の入出力を担う少なくとも１つの機器本体２２０と、機器本体２２０に電力を供給する機器電源２１８とを有し、モジュール本体１００ａと、機器本体２２０ａとが電気的に接続されている。
【0211】
これにより、機器２８からの出力信号を無線アンテナモジュール１００を介して例えばネットワーク１４上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク１４上のマスターＭからの例えば機器２８を制御するための制御信号等をモジュール本体１００ａで受信して機器２８に出力し、機器２８を制御することができる。すなわち、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。
【0212】
［１９］ 本実施形態において、電源ケース２１６内に収容された電源２１４又はバッテリ１８４に接続された第１モジュール本体１００ａと第２モジュール本体１００ｂとを有し、第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂは、電源ケース２１６に設置されている。
【0213】
電源ケース２１６に第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂを設置することで、電源２１４又はバッテリ１８４から第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂへの電力供給のための配線の短縮化を図ることができ、無線アンテナモジュール１００のコンパクト化を図ることができる。
【0214】
［２０］ 本実施形態において、電源ケース２１６は、取り付け機構２００によって、機器２８上に固定され、電源ケース２１６の長手方向両端部に設けられた各突部２３６と機器２８とがそれぞれ固定されている。これにより、電源ケース２１６を利用して、無線アンテナモジュール１００を機器２８に安定に固定することができる。
【0215】
［２１］ 本実施形態において、電源ケース２１６内に収容された電源２１４又はバッテリ１８４に接続された第１モジュール本体１００ａと第２モジュール本体１００ｂとを有し、機器２８は、第１機器本体２２０ａと第２機器本体２２０ｂとを有し、第１機器本体２２０ａは、第１センサ２５０ａ及び第１ソレノイド２５２ａを有し、第２機器本体２２０ｂは、第２センサ２５０ｂ及び第２ソレノイド２５２ｂを有し、第１モジュール本体１００ａと第１機器本体２２０ａとが電気的に接続され、第２モジュール本体１００ｂと第２機器本体２２０ｂとが電気的に接続されている。
【0216】
これにより、第１センサ２５０ａ及び第２センサ２５０ｂからの出力信号を無線アンテナモジュール１００を介して例えばネットワーク１４上に無線信号として出力することができる。また、ネットワーク１４上のマスターＭからの例えば第１ソレノイド２５２ａ及び第２ソレノイド２５２ｂを制御するための制御信号等を第１モジュール本体１００ａ及び第２モジュール本体１００ｂで受信して機器２８に出力し、機器２８を制御することができる。
【0217】
すなわち、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、機器２８とマスターＭとの間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワーク１４に接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0218】
［２２］ 本実施の形態に係る無線システム１０は、ＰＬＣ１２に接続された複数のネットワーク１４を有する無線システムにおいて、各ネットワーク１４は、ＰＬＣ１２に接続された少なくとも１つの他の装置（機器２８）を有し、機器２８は、無線アンテナモジュール１００が接続され、無線アンテナモジュール１００は、電源２１４が収容された電源ケース２１６と、電源２１４に接続され、筐体１０２と、該筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、少なくとも機器２８との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有するコントローラ４０Ｅとを有する少なくとも１つのモジュール本体１００ａと、モジュール本体１００ａを機器２８に取り付けるための取り付け機構２００と、を有する。
【0219】
これにより、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、マスターＭと機器２８との間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワーク１４に接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。
【0220】
［２３］ 本実施の形態に係る無線システム１０は、ＰＬＣ１２に接続された複数のネットワーク１４を有する無線システムにおいて、各ネットワーク１４は、ＰＬＣ１２に接続された少なくとも１つの他の装置（機器２８）を有し、機器２８は、無線アンテナモジュール１００が接続され、無線アンテナモジュール１００は、バッテリ１８４が収容された電源ケース２１６と、バッテリ１８４に接続され、筐体１０２と、該筐体１０２に設けられた少なくとも無線アンテナ１２２と、少なくとも機器２８との間で情報のやりとりを行う演算部１４２を有するコントローラ４０Ｅとを有する少なくとも１つのモジュール本体１００ａと、機器２８からの電力をバッテリ１８４に供給する無線給電部１８６と、モジュール本体１００ａを機器２８に取り付けるための取り付け機構２００と、を有する。
【0221】
これにより、ネットワーク１４上の例えばマスターＭと機器２８間の信号の無線化を実現させることができる。その結果、マスターＭと機器２８との間に接続していた入出力ユニットを省略することができる。これは、ネットワーク１４に接続する入出力ユニットの削減につながり、ネットワーク構成によっては、通信スピードの高速化を図ることも可能となる。しかも、無線給電部１８６により、機器２８と無線アンテナモジュール１００との間に接続される電源線が不要となり、配線構造の簡素化、軽量化も図ることができると共に、無線アンテナモジュール１００が搭載された機器のレイアウトの自由度も上がる。
【0222】
なお、本発明に係る無線アンテナモジュール及び無線システムは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【0223】
１０…無線システム １２…ＰＬＣ（コンピュータ）
１４…ネットワーク ２８…機器
４０…コントローラ １００…無線アンテナモジュール
１０２…筐体 １０４…コネクタ
１２２…アンテナ １４２…演算部
１８４…バッテリ １８６…無線給電部
２００…取り付け機構 ２１２…バンド
２１４…電源 ２１６…電源ケース
２１８…機器電源 ２２０…機器本体
２３２…突起 ２３４…固着具
２３６…突部
１４…ネットワーク ２８…機器
４０…コントローラ １００…無線アンテナモジュール
１０２…筐体 １０４…コネクタ
１２２…アンテナ １４２…演算部
１８４…バッテリ １８６…無線給電部
２００…取り付け機構 ２１２…バンド
２１４…電源 ２１６…電源ケース
２１８…機器電源 ２２０…機器本体
２３２…突起 ２３４…固着具
２３６…突部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】