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案例
在工业设备的开发/设计现场，存在着许多与信号线相关的问题。实际上本公司也收到许多这样的要求。例如：「希望能将信号线变得更轻巧更细，方便操作」、「希望能把信号传输到远处」、「希望能在确保电气绝缘的基础上提高安全性」、「希望提高抗干扰能力」等等。
我们为回应这些需求，已为工业设备制造商等提供各种接口IC以及相应的解决方案。具体包括被称为「IOHA:B」的串行接口IC、针对相机的SerDes晶片组--「THCV241A/THCV242A」及装载该晶片组的嵌入式相机SerDes入门套件、以及针对显示器的SerDes晶片组--「THCV333-Q/THCV334-Q」等。当然，虽然使用这些接口IC跟解决方案，能解决很多工业设备开发/设计现场的问题；但根据问题的具体內容，有些情况可能无法完全解决。
我们为回应这些需求，已为工业设备制造商等提供各种接口IC以及相应的解决方案。具体包括被称为「IOHA:B」的串行接口IC、针对相机的SerDes晶片组--「THCV241A/THCV242A」及装载该晶片组的嵌入式相机SerDes入门套件、以及针对显示器的SerDes晶片组--「THCV333-Q/THCV334-Q」等。当然，虽然使用这些接口IC跟解决方案，能解决很多工业设备开发/设计现场的问题；但根据问题的具体內容，有些情况可能无法完全解决。
非接触式连接器能解决的7大问题
因此，这次我们提出了「非接触式連连接器」；也就是串行接口的无线传输。在上述串行收发IC及其解决方案构成的有限串行接口中，插入使用毫米波的近距离无线通信模组。只需这样做，就可以将有线串行接口转换为无线传输。
这种无线传输的优势是非常大的。我们认为利用无线传输可以解决以下七大问题。
① 确保电气绝缘
我们可以通过中途切断设备或板卡间的连接信号线并将其转换为无线传输来确保电气绝缘。许多不同应用都需要电气绝缘，因为绝缘可以提高安全性。无线通信模组可使用60GHz频段毫米波的无线通信收发IC。
② 消除连接器接头部位的机械应力
例如，在生产线上假设需要检查正在加工的电子设备时：当依次检查从生产线上段不断传下的电子设备时，需要使用连接器将检测设备连接起来。在这个过程中，连机器会受到机械应力的影响。有时候甚至会损坏到连接器。将这类连接器的连接转换为无线传输的话，就可以让正在加工中的电子设备和检测设备通过无线传输自动连接，从而完全消除了机械应力。此外，车载设备等经常在高震动的环境中使用，而连接器就会断断续续受到机械应力影响，很可能会导致连接不良。将这类连接器的连接转换为无线传输，可以有效防止连接不良的发生。
③ 消除工厂检查流程中连接器连接不良和老化问题
这个问题在情況②时发生的风险很高。因为如果连接器多次连接电子设备和检测设备，连接器的接头部位会随着时间的推移而老化；最坏的情况下可能会发生连接不良，从而无法正确执行检测。
④ 简化组装方法提高生产力
在组装高密度电子设备时，组装的过程会非常复杂。例如，可能会有特定顺序来组装各个电路板；或因为后续无法安装电路板而必须先连接电线的情况。但使用无线传输，虽然需要对准通信板间的天线位置，但组装过程可以变得非常简单。
⑤ 快速检测提高生产力
在生产线的检测过程中，需要用电线将待检测的电子设备和检测设备连接起来。如果将电线连接转换为无线传输进行非接触式检测，就可以省去连接电线的麻烦，并且可以提高电子设备的生产效率。
⑥ 实现防滴/防尘/耐盐设计
无需连接器连接检测设备就可以实现电子设备完全密封。这就能使设计变得防滴、防尘、耐盐等；好处非常大。补单可以提高电子设备的可靠性，还能在船舶上使用；并且因为外壳完全防水，就可以直接进行清洗。
⑦ 实现可拆卸相机和显示器的设计
通常在电子设备中，主体和相机及显示器通过连接器用电线进行连接。这种配置可能会使设计受限，或降低使用性。将连接器和电线的连接转换为无线传输，就可以让相机和显示器与电子设备本体分离；也就是说相机和显示器可以安裝和拆卸。如此一来就能增加设计的自由度和用户使用性。
这种无线传输的优势是非常大的。我们认为利用无线传输可以解决以下七大问题。
① 确保电气绝缘
我们可以通过中途切断设备或板卡间的连接信号线并将其转换为无线传输来确保电气绝缘。许多不同应用都需要电气绝缘，因为绝缘可以提高安全性。无线通信模组可使用60GHz频段毫米波的无线通信收发IC。
② 消除连接器接头部位的机械应力
例如，在生产线上假设需要检查正在加工的电子设备时：当依次检查从生产线上段不断传下的电子设备时，需要使用连接器将检测设备连接起来。在这个过程中，连机器会受到机械应力的影响。有时候甚至会损坏到连接器。将这类连接器的连接转换为无线传输的话，就可以让正在加工中的电子设备和检测设备通过无线传输自动连接，从而完全消除了机械应力。此外，车载设备等经常在高震动的环境中使用，而连接器就会断断续续受到机械应力影响，很可能会导致连接不良。将这类连接器的连接转换为无线传输，可以有效防止连接不良的发生。
③ 消除工厂检查流程中连接器连接不良和老化问题
这个问题在情況②时发生的风险很高。因为如果连接器多次连接电子设备和检测设备，连接器的接头部位会随着时间的推移而老化；最坏的情况下可能会发生连接不良，从而无法正确执行检测。
④ 简化组装方法提高生产力
在组装高密度电子设备时，组装的过程会非常复杂。例如，可能会有特定顺序来组装各个电路板；或因为后续无法安装电路板而必须先连接电线的情况。但使用无线传输，虽然需要对准通信板间的天线位置，但组装过程可以变得非常简单。
⑤ 快速检测提高生产力
在生产线的检测过程中，需要用电线将待检测的电子设备和检测设备连接起来。如果将电线连接转换为无线传输进行非接触式检测，就可以省去连接电线的麻烦，并且可以提高电子设备的生产效率。
⑥ 实现防滴/防尘/耐盐设计
无需连接器连接检测设备就可以实现电子设备完全密封。这就能使设计变得防滴、防尘、耐盐等；好处非常大。补单可以提高电子设备的可靠性，还能在船舶上使用；并且因为外壳完全防水，就可以直接进行清洗。
⑦ 实现可拆卸相机和显示器的设计
通常在电子设备中，主体和相机及显示器通过连接器用电线进行连接。这种配置可能会使设计受限，或降低使用性。将连接器和电线的连接转换为无线传输，就可以让相机和显示器与电子设备本体分离；也就是说相机和显示器可以安裝和拆卸。如此一来就能增加设计的自由度和用户使用性。
4台展示机/展示板正在制作・开发中
下面，我们将介绍这四种类型的演示机/演示板。工业设备开发/设计现场面临的这7个问题可以通过使用近距离无线通信模组将有线串行接口转换为无线传输来决绝。但仅凭文字说明，很难想像出要如何解决问题。为此我们设计了4种类型的展示机/展示板，以帮助在工业设备开发/设计现场工作的工程师直观地进行理解。下面我们将介绍这4种类型的展示机/展示板。
非接触式连接器解决方案（第1部分） ※试作完成
此展示机设计针对无需使用连接器连接马达控制和驱动部分的无线传输（图1）。我们使用「THCS253」作为串行接口IC。这是一款名为「IOHA:B」的产品。
马达控制部分（基层单元）装载旋转编码器。当移动旋转编码器上的旋钮时，表示移动量的数码信号输入到THCS253，并通过无线传输发送到马达驱动部分（辅助单元）。辅助单元接收该数码信号并根据其数值（工作量）驱动马达。我们认为通过应用这一点可以解决上述7个问题中的①至⑥。
我们来更详细地解释展示机吧。针对无线传输，我们采用了使用60GHz毫米波的近距离无线通信收发IC（ST Microelectronics的ST60A2）。它采用喇叭型天线传输60GHz无线信号，传输距离约20mm。此外，电力也通过无线供电从基层单元发送到辅助单元；也就是说不需要通过电线向辅助单元供电。无线供电采用了B&PLUS的无线供电模块。
另外，辅助单元配备了多个传感器。具体包括温度湿度传感器、气压传感器、距离传感器、人体传感器、九轴加速度传感器、角速度传感器（陀螺仪传感器）等。检测结果通过I2C汇流传输到辅助单元侧的THCS253，再通过差动线传输到基层单元侧的THCS253，即可在电脑上确认各种传感器的检测结果。
图１ 非接触式连接器解决方案（第1部分）
马达控制部分（基层单元）装载旋转编码器。当移动旋转编码器上的旋钮时，表示移动量的数码信号输入到THCS253，并通过无线传输发送到马达驱动部分（辅助单元）。辅助单元接收该数码信号并根据其数值（工作量）驱动马达。我们认为通过应用这一点可以解决上述7个问题中的①至⑥。
我们来更详细地解释展示机吧。针对无线传输，我们采用了使用60GHz毫米波的近距离无线通信收发IC（ST Microelectronics的ST60A2）。它采用喇叭型天线传输60GHz无线信号，传输距离约20mm。此外，电力也通过无线供电从基层单元发送到辅助单元；也就是说不需要通过电线向辅助单元供电。无线供电采用了B&PLUS的无线供电模块。
另外，辅助单元配备了多个传感器。具体包括温度湿度传感器、气压传感器、距离传感器、人体传感器、九轴加速度传感器、角速度传感器（陀螺仪传感器）等。检测结果通过I2C汇流传输到辅助单元侧的THCS253，再通过差动线传输到基层单元侧的THCS253，即可在电脑上确认各种传感器的检测结果。
非接触式连接器解决方案（第2部分） ※试作完成
这个展示板旨在无需使用相机和显示器间的连接器，而将影像信号进行无线传输（图2）。串行接口IC与上述展示机中一样使用了IOHA:B 「THCS253」。
这个展示板面向可拆卸相机。具体来说，将装载相机的基板靠近配有无线接收器的基板，这样就能将影像信号传输到显示器。使用者可从电子设备主体上取下相机并使用它。它对于解决上面列出的7个问题中的⑦很有用。此外，若应用于电子设备的影像检测工作中，可以用非接触式连接器取代机械式连接器，来解决②～⑤的问题。
使用的相机分辨率为1080P，帧率为30帧/秒。拍摄的影像通过GPIO输入到基层端的THCS253；然后转换为2对差动信号，通过无线传输到辅助端的THCS253，并将该影像数据借由HDMI传输到显示器上显示。无线传输使用60GHz毫米波的近距离无线收发IC（ST Microelectronics的ST60A2）。
此展示板上并没有使用无线供电模块。
图２ 非接触式连接器解决方案（第2部分）
这个展示板面向可拆卸相机。具体来说，将装载相机的基板靠近配有无线接收器的基板，这样就能将影像信号传输到显示器。使用者可从电子设备主体上取下相机并使用它。它对于解决上面列出的7个问题中的⑦很有用。此外，若应用于电子设备的影像检测工作中，可以用非接触式连接器取代机械式连接器，来解决②～⑤的问题。
使用的相机分辨率为1080P，帧率为30帧/秒。拍摄的影像通过GPIO输入到基层端的THCS253；然后转换为2对差动信号，通过无线传输到辅助端的THCS253，并将该影像数据借由HDMI传输到显示器上显示。无线传输使用60GHz毫米波的近距离无线收发IC（ST Microelectronics的ST60A2）。
此展示板上并没有使用无线供电模块。
非接触式连接器解决方案（第3部分） ※开发中
这个展示板设想是用在可移动显示器上的（图3）。我们认为它可以应用于相机中的电子取景器（EVF）。这将有助于解决上述7个问题中的⑦。
详细解说一下这个试作的展示板。串行接口使用的是我们针对显示器的SerDes晶片组「THCV333-Q/THCV334-Q」。THCV333-Q是发送IC，THCV334-Q 是接收IC。
把要在电脑上显示的影像信号输入THCV333-Q，并将其串行化为V-by One HSII信号，然后发送到接收IC THCV334-Q上。但这次中途切断传输V-by-One HSII信号的前向信道（FC）中，并插入使用60GHz的近距离无线通信收发IC（ST Microelectronics的「ST60A2」）；这样就能实现无线传输。此外，传送I2C控制信号和GPIO信号的反向信道（BC）中也插入了近距离无线通信收发IC，以实现无线传输。
图3 非接触式连接器解决方案（第3部分）
详细解说一下这个试作的展示板。串行接口使用的是我们针对显示器的SerDes晶片组「THCV333-Q/THCV334-Q」。THCV333-Q是发送IC，THCV334-Q 是接收IC。
把要在电脑上显示的影像信号输入THCV333-Q，并将其串行化为V-by One HSII信号，然后发送到接收IC THCV334-Q上。但这次中途切断传输V-by-One HSII信号的前向信道（FC）中，并插入使用60GHz的近距离无线通信收发IC（ST Microelectronics的「ST60A2」）；这样就能实现无线传输。此外，传送I2C控制信号和GPIO信号的反向信道（BC）中也插入了近距离无线通信收发IC，以实现无线传输。
绝缘解决方案 ※开发中
此展示板面向将传输相机模组拍摄的影响信号的串行接口实现无线传输的用途（图4）；可以对影像接口接口进行电气绝缘。在上述7个问题中，可以解决问题①。
展示板使用我们的嵌入式相机SerDes入门套件。入门套件由装载了对应 V-by-One HS 的发送IC「THCV241A」的传输板和装载接收IC「THCV242A」的接收板组成。这次，我们断开发送V-by-One HS 信号的串行接口，并在其位置插入了近距离无线通信收发IC（ST MicroElectronics的ST60A2）。这样一来相机模组与显示器之间采用无线传输，就实现了电气绝缘。此外，在传送控制信号等的低速Sub-Link上也插入了近距离无线通信收发IC，以实现无线传输。
以上
图４ 绝缘解决方案
展示板使用我们的嵌入式相机SerDes入门套件。入门套件由装载了对应 V-by-One HS 的发送IC「THCV241A」的传输板和装载接收IC「THCV242A」的接收板组成。这次，我们断开发送V-by-One HS 信号的串行接口，并在其位置插入了近距离无线通信收发IC（ST MicroElectronics的ST60A2）。这样一来相机模组与显示器之间采用无线传输，就实现了电气绝缘。此外，在传送控制信号等的低速Sub-Link上也插入了近距离无线通信收发IC，以实现无线传输。
以上
