在工業(yè)設(shè)備的開發(fā)/設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)，存在著許多與信號(hào)線相關(guān)的問題。實(shí)際上本公司也收到許多這樣的要求。例如：「希望能將信號(hào)線變得更輕巧更細(xì)，方便操作」、「希望能把信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處」、「希望能在確保電氣絕緣的基礎(chǔ)上提高安全性」、「希望提高抗干擾能力」等等。
　我們?yōu)榛貞?yīng)這些需求，已為工業(yè)設(shè)備制造商等提供各種接口IC以及相應(yīng)的解決方案。具體包括被稱為「IOHA:B」的串行接口IC、針對(duì)相機(jī)的SerDes晶片組--「THCV241A/THCV242A」及裝載該晶片組的嵌入式相機(jī)SerDes入門套件、以及針對(duì)顯示器的SerDes晶片組--「THCV333-Q/THCV334-Q」等。當(dāng)然，雖然使用這些接口IC跟解決方案，能解決很多工業(yè)設(shè)備開發(fā)/設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的問題；但根據(jù)問題的具體內(nèi)容，有些情況可能無法完全解決。

　因此，這次我們提出了「非接觸式連連接器」；也就是串行接口的無線傳輸。在上述串行收發(fā)IC及其解決方案構(gòu)成的有限串行接口中，插入使用毫米波的近距離無線通信模組。只需這樣做，就可以將有線串行接口轉(zhuǎn)換為無線傳輸。
　這種無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)是非常大的。我們認(rèn)為利用無線傳輸可以解決以下七大問題。

① 確保電氣絕緣
　我們可以通過中途切斷設(shè)備或板卡間的連接信號(hào)線并將其轉(zhuǎn)換為無線傳輸來確保電氣絕緣。許多不同應(yīng)用都需要電氣絕緣，因?yàn)榻^緣可以提高安全性。無線通信模組可使用60GHz頻段毫米波的無線通信收發(fā)IC。

② 消除連接器接頭部位的機(jī)械應(yīng)力
　例如，在生產(chǎn)線上假設(shè)需要檢查正在加工的電子設(shè)備時(shí)：當(dāng)依次檢查從生產(chǎn)線上段不斷傳下的電子設(shè)備時(shí)，需要使用連接器將檢測(cè)設(shè)備連接起來。在這個(gè)過程中，連機(jī)器會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力的影響。有時(shí)候甚至?xí)p壞到連接器。將這類連接器的連接轉(zhuǎn)換為無線傳輸?shù)脑挘涂梢宰屨诩庸ぶ械碾娮釉O(shè)備和檢測(cè)設(shè)備通過無線傳輸自動(dòng)連接，從而完全消除了機(jī)械應(yīng)力。此外，車載設(shè)備等經(jīng)常在高震動(dòng)的環(huán)境中使用，而連接器就會(huì)斷斷續(xù)續(xù)受到機(jī)械應(yīng)力影響，很可能會(huì)導(dǎo)致連接不良。將這類連接器的連接轉(zhuǎn)換為無線傳輸，可以有效防止連接不良的發(fā)生。

③ 消除工廠檢查流程中連接器連接不良和老化問題
　這個(gè)問題在情況②時(shí)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)很高。因?yàn)槿绻B接器多次連接電子設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備，連接器的接頭部位會(huì)隨著時(shí)間的推移而老化；最壞的情況下可能會(huì)發(fā)生連接不良，從而無法正確執(zhí)行檢測(cè)。

④ 簡(jiǎn)化組裝方法提高生產(chǎn)力
　在組裝高密度電子設(shè)備時(shí)，組裝的過程會(huì)非常復(fù)雜。例如，可能會(huì)有特定順序來組裝各個(gè)電路板；或因?yàn)楹罄m(xù)無法安裝電路板而必須先連接電線的情況。但使用無線傳輸，雖然需要對(duì)準(zhǔn)通信板間的天線位置，但組裝過程可以變得非常簡(jiǎn)單。

⑤ 快速檢測(cè)提高生產(chǎn)力
　在生產(chǎn)線的檢測(cè)過程中，需要用電線將待檢測(cè)的電子設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備連接起來。如果將電線連接轉(zhuǎn)換為無線傳輸進(jìn)行非接觸式檢測(cè)，就可以省去連接電線的麻煩，并且可以提高電子設(shè)備的生產(chǎn)效率。

⑥ 實(shí)現(xiàn)防滴/防塵/耐鹽設(shè)計(jì)
　無需連接器連接檢測(cè)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備完全密封。這就能使設(shè)計(jì)變得防滴、防塵、耐鹽等；好處非常大。補(bǔ)單可以提高電子設(shè)備的可靠性，還能在船舶上使用；并且因?yàn)橥鈿ね耆浪涂梢灾苯舆M(jìn)行清洗。

⑦ 實(shí)現(xiàn)可拆卸相機(jī)和顯示器的設(shè)計(jì)
　通常在電子設(shè)備中，主體和相機(jī)及顯示器通過連接器用電線進(jìn)行連接。這種配置可能會(huì)使設(shè)計(jì)受限，或降低使用性。將連接器和電線的連接轉(zhuǎn)換為無線傳輸，就可以讓相機(jī)和顯示器與電子設(shè)備本體分離；也就是說相機(jī)和顯示器可以安裝和拆卸。如此一來就能增加設(shè)計(jì)的自由度和用戶使用性。

　下面，我們將介紹這四種類型的演示機(jī)/演示板。工業(yè)設(shè)備開發(fā)/設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)面臨的這7個(gè)問題可以通過使用近距離無線通信模組將有線串行接口轉(zhuǎn)換為無線傳輸來決絕。但僅憑文字說明，很難想像出要如何解決問題。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了4種類型的展示機(jī)/展示板，以幫助在工業(yè)設(shè)備開發(fā)/設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)工作的工程師直觀地進(jìn)行理解。下面我們將介紹這4種類型的展示機(jī)/展示板。

　此展示機(jī)設(shè)計(jì)針對(duì)無需使用連接器連接馬達(dá)控制和驅(qū)動(dòng)部分的無線傳輸（圖1）。我們使用「THCS253」作為串行接口IC。這是一款名為「IOHA:B」的產(chǎn)品。
　馬達(dá)控制部分（基層單元）裝載旋轉(zhuǎn)編碼器。當(dāng)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器上的旋鈕時(shí)，表示移動(dòng)量的數(shù)碼信號(hào)輸入到THCS253，并通過無線傳輸發(fā)送到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分（輔助單元）。輔助單元接收該數(shù)碼信號(hào)并根據(jù)其數(shù)值（工作量）驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。我們認(rèn)為通過應(yīng)用這一點(diǎn)可以解決上述7個(gè)問題中的①至⑥。
　我們來更詳細(xì)地解釋展示機(jī)吧。針對(duì)無線傳輸，我們采用了使用60GHz毫米波的近距離無線通信收發(fā)IC（ST Microelectronics的ST60A2）。它采用喇叭型天線傳輸60GHz無線信號(hào)，傳輸距離約20mm。此外，電力也通過無線供電從基層單元發(fā)送到輔助單元；也就是說不需要通過電線向輔助單元供電。無線供電采用了B&PLUS的無線供電模塊。
　另外，輔助單元配備了多個(gè)傳感器。具體包括溫度濕度傳感器、氣壓傳感器、距離傳感器、人體傳感器、九軸加速度傳感器、角速度傳感器（陀螺儀傳感器）等。檢測(cè)結(jié)果通過I2C匯流傳輸?shù)捷o助單元側(cè)的THCS253，再通過差動(dòng)線傳輸?shù)交鶎訂卧獋?cè)的THCS253，即可在電腦上確認(rèn)各種傳感器的檢測(cè)結(jié)果。

　這個(gè)展示板旨在無需使用相機(jī)和顯示器間的連接器，而將影像信號(hào)進(jìn)行無線傳輸（圖2）。串行接口IC與上述展示機(jī)中一樣使用了IOHA:B 「THCS253」。
 
　這個(gè)展示板面向可拆卸相機(jī)。具體來說，將裝載相機(jī)的基板靠近配有無線接收器的基板，這樣就能將影像信號(hào)傳輸?shù)斤@示器。使用者可從電子設(shè)備主體上取下相機(jī)并使用它。它對(duì)于解決上面列出的7個(gè)問題中的⑦很有用。此外，若應(yīng)用于電子設(shè)備的影像檢測(cè)工作中，可以用非接觸式連接器取代機(jī)械式連接器，來解決②～⑤的問題。
　使用的相機(jī)分辨率為1080P，幀率為30幀/秒。拍攝的影像通過GPIO輸入到基層端的THCS253；然后轉(zhuǎn)換為2對(duì)差動(dòng)信號(hào)，通過無線傳輸?shù)捷o助端的THCS253，并將該影像數(shù)據(jù)借由HDMI傳輸?shù)斤@示器上顯示。無線傳輸使用60GHz毫米波的近距離無線收發(fā)IC（ST Microelectronics的ST60A2）。
　此展示板上并沒有使用無線供電模塊。

　這個(gè)展示板設(shè)想是用在可移動(dòng)顯示器上的（圖3）。我們認(rèn)為它可以應(yīng)用于相機(jī)中的電子取景器（EVF）。這將有助于解決上述7個(gè)問題中的⑦。
 
　詳細(xì)解說一下這個(gè)試作的展示板。串行接口使用的是我們針對(duì)顯示器的SerDes晶片組「THCV333-Q/THCV334-Q」。THCV333-Q是發(fā)送IC，THCV334-Q 是接收IC。
　把要在電腦上顯示的影像信號(hào)輸入THCV333-Q，并將其串行化為V-by One HSII信號(hào)，然后發(fā)送到接收IC THCV334-Q上。但這次中途切斷傳輸V-by-One HSII信號(hào)的前向信道（FC）中，并插入使用60GHz的近距離無線通信收發(fā)IC（ST Microelectronics的「ST60A2」）；這樣就能實(shí)現(xiàn)無線傳輸。此外，傳送I2C控制信號(hào)和GPIO信號(hào)的反向信道（BC）中也插入了近距離無線通信收發(fā)IC，以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。

此展示板面向?qū)鬏斚鄼C(jī)模組拍攝的影響信號(hào)的串行接口實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)挠猛荆▓D4）；可以對(duì)影像接口接口進(jìn)行電氣絕緣。在上述7個(gè)問題中，可以解決問題①。
 
　展示板使用我們的嵌入式相機(jī)SerDes入門套件。入門套件由裝載了對(duì)應(yīng) V-by-One HS 的發(fā)送IC「THCV241A」的傳輸板和裝載接收IC「THCV242A」的接收板組成。這次，我們斷開發(fā)送V-by-One HS 信號(hào)的串行接口，并在其位置插入了近距離無線通信收發(fā)IC（ST MicroElectronics的ST60A2）。這樣一來相機(jī)模組與顯示器之間采用無線傳輸，就實(shí)現(xiàn)了電氣絕緣。此外，在傳送控制信號(hào)等的低速Sub-Link上也插入了近距離無線通信收發(fā)IC，以實(shí)現(xiàn)無線傳輸。

以上