(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮ機器が存在する環境においても、１対１の無線通信を効率良く行なうことができる無線通信装置を提供する。【解決手段】本発明は、無線ＬＡＮ環境が存在する場合においても、当該無線ＬＡＮのキャリアセンス機能を利用して、無線ＬＡＮの通信を停止させ、その間、データを送信することにより、１対１の通信を効率良く行なう無線通信装置である。【選択図】      図１１
2010263400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の同一の送信データの第１回目の送信をする手段と、前記第１回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信され、
前記無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第２回目の送信をし、前記第２回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了する手段と、
前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第３回目の送信をし、前記第３回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第２の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了する手段と、
前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第２の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、送信データ処理を終了する手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信装置は、２つの送信部を有し、
前記複数の同一の送信データは、前記２つの送信部から交互に送信されることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
複数の同一の送信データの第１回目の送信をし、前記第１回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信され、
前記無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第２回目の送信をし、前記第２回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了し、
前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第３回目の送信をし、前記第３回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第２の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了し、
前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第２の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、送信データ処理を終了することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に、制御機器等のＩ／Ｏ信号を無線で伝送する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御機器等のＩ／Ｏ信号を１対１の無線で通信する場合、他の無線機器からの影響で通信が遅れないように事前に空き周波数を確認して、未使用の周波数チャネルを決定し、通信を行なっている。
【０００３】
しかし、空き周波数確認後、使用チャネルと同じ周波数の無線ＬＡＮ機器が使用された場合、無線の衝突が発生し、Ｉ／Ｏ信号の通信を行なっている無線通信装置の通信が遅延する。
【０００４】
なお、ＬＡＮにおける無線の衝突を検知して、実効通信効率を上げる技術については種々開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４０６４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線ＬＡＮ機器と同一の周波数帯を使用し、１対１の通信を行なう無線通信装置（例えば、２．４ＧＨｚ帯）の無線の衝突が発生した場合、無線ＬＡＮ機器及び無線通信装置の双方ともに再送信を行なう。
【０００６】
しかし、１対１の通信を行なう無線通信装置では、キャリアセンス終了後、送信するまでに時間がかかってしまい、キャリアセンス時点で無線が使用されていなくても、無線ＬＡＮ機器の方が早く再送信を行なうため、送信するまでの間に無線ＬＡＮ機器の無線通信が入り込んでしまうことにより、無線ＬＡＮ機器の通信が終了してからでなくては、無線通信装置は通信を行なうことができず、その結果、１対１の通信を行なう無線通信装置の通信効率が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、無線ＬＡＮ機器が存在する環境においても、１対１の無線通信を効率良く行なうことができる無線通信装置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】
【０００８】
本発明の第１の発明によれば、複数の同一の送信データの第１回目の送信をする手段と、前記第１回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信され、前記無線ＬＡＮの第１の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第２回目の送信をし、前記第２回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第１の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了する手段と、前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第１の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、複数の同一の送信データの第３回目の送信をし、前記第３回目の送信において、最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの第２の時間よりも後に送信され、前記送信データが受信されたことを示す信号を受信した場合に、送信データの送信を終了する手段と、前記無線ＬＡＮの第２の規格に基づいて定義される第２の時間よりも後に送信される最後の送信データが送られた後、所定時間内に、前記送信データが受信されたことを示す信号が受信されない場合に、送信データ処理を終了する手段とを具備することを特徴とする無線通信装置、である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線ＬＡＮ機器が存在する環境においても、１対１の無線通信を効率良く行なうことができる無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る無線通信装置について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機を示す図である。
【００１２】
同図に示すように、本実施の形態の無線通信装置の送信機は、ＭＰＵ１とＭＰＵ２とを有し、これらはＭＰＵインターフェイス３を介して接続されている。
【００１３】
ＭＰＵ１は、送信・受信機能を有し、制御部１１−１、ＳＰＩ(Specific Purpose Interface)１２−１、デジタルトランシーバ１３−１、周波数発生器１４−１、アナログ送信器１５−１、パワーアンプ１６−１、送受信スイッチ１７−１、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１８−１及びアナログ受信器１９−１を具備している。
【００１４】
制御部１１−１には、絶縁回路２１が接続されている。絶縁回路２１は、センサ等からの入力信号をＭＰＵ１の内部回路である制御部１１−１と絶縁を行なう。制御部１１−１は、本発明の実施の形態に係るＭＰＵ１における処理全体の制御を司り、例えば、絶縁回路２１を介して入力信号を受信し、送信データを作成し、この作成された送信データをＳＰＩ１２−１を介してデジタルトランシーバ１３−１に送信する。
【００１５】
同時に、ＭＰＵ２の制御部１１−２に、ＭＰＵインターフェイス３を介して、入力信号を制御部１１−２に送信する。また、ＭＰＵ１から送信される送信データと、ＭＰＵ２から送信される送信データとの同期をとる機能を有する。
【００１６】
また、受信時には、デジタルトランシーバ１３−１からＳＰＩ１２−１を介して受信データを受け取り、受信データの判別を行なう。一定時間、受信データを受信しない場合や、受信データが無効であった場合には、再送信を行なうための制御を行なう。
【００１７】
ＳＰＩ１２−１は、ＭＰＵ１の制御部１１−１とデジタルトランシーバ１３−１とを繋ぐ双方向のインターフェイスである。
【００１８】
デジタルトランシーバ１３−１は、制御部１１−１からの送信データを無線用送信データに変換しアナログ送信器１５−１に出力する。また、アナログ受信器１９−１からの無線用受信データを受信データに変換し、ＳＰＩ１２−１を介して制御部１１−１に出力する。
【００１９】
周波数発生器１４−１は、変復調用の信号を発生する。
【００２０】
アナログ送信器１５−１は、デジタルトランシーバ１３−１から出力される無線用送信データを周波数発生器１４−１にて発生した変復調の信号で変調し、この変調された信号をパワーアンプ１６−１に出力する。
【００２１】
パワーアンプ１６−１は、アナログ送信器１５−１からの変調された信号を増幅する。
【００２２】
送受信スイッチ１７−１は、送受信経路の切替接続をする。送信時には、パワーアンプ１６−１からの増幅された変調信号をＲＦ回路２２−１に出力し、アンテナ２３−１から送信する。受信時には、アンテナ２３−１にて受信され、ＲＦ回路２２−１を介して入力される無線用受信データをローノイズアンプ１８−１に出力する。
【００２３】
ローノイズアンプ１８−１は、送受信スイッチ１７−１を介して入力される無線用受信データを増幅する。
【００２４】
アナログ受信器１９−１は、ローノイズアンプ１８−１からの増幅された無線用受信データを、周波数発生器１４−１からの変復調用の信号で復調し、この復調された信号をデジタルトランシーバ１３−１に出力する。
【００２５】
ＲＦ回路２２−１は、送受信スイッチ１７−１に接続されており、アンテナ２３−１とのインピーダンス変換などを行なう回路である。
【００２６】
ＭＰＵインターフェイス３は、ＭＰＵ１の制御部１１−１と、ＭＰＵ２の制御部１１−２との間の双方向インターフェイスであり、受信データのやりとりや、同期タイミングのやりとりなどを行なう。
【００２７】
ＭＰＵ２は、送信機能を有し、制御部１１−２、ＳＰＩ(Specific Purpose Interface)１２−２、デジタルトランシーバ１３−２、周波数発生器１４−２、アナログ送信器１５−２、パワーアンプ１６−２、送受信スイッチ１７−２、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１８−２及びアナログ受信器１９−２を具備している。
【００２８】
制御部１１−２は、本発明の実施の形態に係るＭＰＵ２における処理全体の制御を司り、制御部１１−１から送信され、ＭＰＵインターフェイス３を介して入力信号を受信し、送信データを作成し、この作成された送信データをＳＰＩ１２−２を介してデジタルトランシーバ１３−２に送信する。また、ＭＰＵ２から送信される送信データと、ＭＰＵ１から送信される送信データとの同期をとる機能を有する。なお、ＭＰＵ２においては、データの受信処理は行なわない。
【００２９】
ＳＰＩ１２−２は、ＭＰＵ２の制御部１１−２とデジタルトランシーバ１３−２とを繋ぐ双方向のインターフェイスである。
【００３０】
デジタルトランシーバ１３−２は、制御部１１−２からの送信データを無線用送信データに変換しアナログ送信器１５−２に出力する。
【００３１】
周波数発生器１４−２は、変復調用の信号を発生する。
【００３２】
アナログ送信器１５−２は、デジタルトランシーバ１３−２から出力される無線用送信データを周波数発生器１４−２にて発生した変復調の信号で変調し、この変調された信号をパワーアンプ１６−２に出力する。
【００３３】
パワーアンプ１６−２は、アナログ送信器１５−２からの変調された信号を増幅する。
【００３４】
送受信スイッチ１７−２は、送受信経路の切替接続をする。送信時には、パワーアンプ１６−２からの増幅された変調信号をＲＦ回路２２−２に出力し、アンテナ２３−２から送信する。なお、本実施の形態においては、ＭＰＵ２において受信処理を行なわないことから、送受信スイッチ１７−２は、常に、パワーアンプ１６−２からの増幅された変調信号をＲＦ回路２２−２に出力するように設定されている。
【００３５】
ローノイズアンプ１８−２、アナログ受信器１９−２は、ＭＰＵ１におけるローノイズアンプ１８−１及びアナログ受信器１９−１と同様の機能を有するが、ＭＰＵ２においては、受信処理を行なわないので、これらは使用されない。したがって、ＭＰＵ２における送受信スイッチ１７−２、ローノイズアンプ１８−２及びアナログ受信器１９−２はなくても良い。なお、本実施の形態で、これら送受信スイッチ１７−２、ローノイズアンプ１８−２及びアナログ受信器１９−２を示しているのは、ＭＰＵのハードウェア自体（本実施の形態の処理に係るソフトウェアプログラムは除く）は、既存の製品を使用することを前提としているからである。
【００３６】
ＲＦ回路２２−２は、送受信スイッチ１７−２に接続されており、アンテナ２３−２とのインピーダンス変換などを行なう回路である。
【００３７】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の受信機を示す図である。
【００３８】
同図に示すように、本実施の形態の無線通信装置の受信機は、ＭＰＵ１０１とＭＰＵ１０２とを有し、これらはＭＰＵインターフェイス１０３を介して接続されている。
【００３９】
ＭＰＵ１０１は、送信・受信機能を有し、制御部１１１−１、ＳＰＩ(Specific Purpose Interface)１１２−１、デジタルトランシーバ１１３−１、周波数発生器１１４−１、アナログ送信器１１５−１、パワーアンプ１１６−１、送受信スイッチ１１７−１、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１１８−１及びアナログ受信器１１９−１を具備している。
【００４０】
アンテナ１２３−１は、送信機からの送信データを受信する。また、送信機からのデータが正常受信できたことを送信機に知らせるための送信データを送信する。
【００４１】
ＲＦ回路１２２−１は、送受信スイッチ１１７−１に接続されており、アンテナ１２３−１とのインピーダンス変換などを行なう回路である。
【００４２】
送受信スイッチ１１７−１は、送受信経路の切替接続をする。送信時には、パワーアンプ１１６−１からの増幅された変調信号をＲＦ回路１２２−１に出力し、アンテナ１２３−１から送信する。受信時には、アンテナ１２３−１にて受信され、ＲＦ回路１２２−１を介して入力される無線用受信データをローノイズアンプ１１８−１に出力する。
【００４３】
ローノイズアンプ１１８−１は、送受信スイッチ１１７−１を介して入力される無線用受信データを増幅する。
【００４４】
アナログ受信器１１９−１は、ローノイズアンプ１１８−１からの増幅された無線用受信データを、周波数発生器１１４−１からの変復調用の信号で復調し、この復調された信号をデジタルトランシーバ１１３−１に出力する。
【００４５】
周波数発生器１１４−１は、変復調用の信号を発生する。
【００４６】
デジタルトランシーバ１１３−１は、制御部１１１−１からの送信データを無線用送信データに変換しアナログ送信器１１５−１に出力する。また、アナログ受信器１１９−１からの無線用受信データを受信データに変換し、ＳＰＩ１１２−１を介して制御部１１１−１に出力する。
【００４７】
アナログ送信器１１５−１は、デジタルトランシーバ１１３−１から出力される無線用送信データを周波数発生器１１４−１にて発生した変復調の信号で変調し、この変調された信号をパワーアンプ１１６−１に出力する。
【００４８】
パワーアンプ１１６−１は、アナログ送信器１１５−１からの変調された信号を増幅する。
【００４９】
制御部１１１−１には、絶縁回路１２１が接続されている。絶縁回路１２１は、外部回路と、制御部１１１−１の内部回路との絶縁を行なうもので、制御部１１１−１からの受信信号を出力信号として外部へ出力する。制御部１１１−１は、本発明の実施の形態に係るＭＰＵ１０１における処理全体の制御を司り、例えば、受信時にはデジタルトランシーバ１１３−１からＳＰＩ１１２−１を介して受信データを受け取り、受信データが正しいか否かの判別を行なう。受信データが正しいと判別された場合、絶縁回路１２１を介して、ＰＣなどの外部機器へ当該受信データを出力信号として出力する。
【００５０】
受信データが正しいと判別された場合、正常受信できたことを送信機に知らせるための送信データを作成し、ＳＰＩ１１２−１を介してデジタルトランシーバ１１３−１に当該送信データを送信する。
【００５１】
同時に、ＭＰＵ１０２の制御部１１１−２に、ＭＰＵインターフェイス１０３を介して、正常受信できたことを送信機に知らせるための応答データを制御部１１１−２に送信する。また、ＭＰＵ１０１から送信される送信データと、ＭＰＵ１０２から送信される送信データとの同期をとる機能を有する。
【００５２】
ＳＰＩ１１２−１は、ＭＰＵ１０１の制御部１１１−１とデジタルトランシーバ１１３−１とを繋ぐ双方向のインターフェイスである。
【００５３】
ＭＰＵ１０２は、送信機能を有し、制御部１１１−２、ＳＰＩ(Specific Purpose Interface)１１２−２、デジタルトランシーバ１１３−２、周波数発生器１１４−２、アナログ送信器１１５−２、パワーアンプ１１６−２、送受信スイッチ１１７−２、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）１１８−２及びアナログ受信器１１９−２を具備している。
【００５４】
制御部１１１−２は、本発明の実施の形態に係るＭＰＵ１０２における処理全体の制御を司り、制御部１１１−１から送信され、ＭＰＵインターフェイス１０３を介して正常受信できたことを送信機に知らせるための応答データを受信し、この受信した応答データから送信データを作成し、この作成された送信データをＳＰＩ１１２−２を介してデジタルトランシーバ１１３−２に送信する。また、ＭＰＵ１０２から送信される送信データと、ＭＰＵ１０１から送信される送信データとの同期をとる機能を有する。なお、ＭＰＵ１０２においては、データの受信処理は行なわない。
【００５５】
ＳＰＩ１１２−２は、ＭＰＵ１０２の制御部１１１−２とデジタルトランシーバ１１３−２とを繋ぐ双方向のインターフェイスである。
【００５６】
デジタルトランシーバ１１３−２は、制御部１１１−２からの送信データを無線用送信データに変換しアナログ送信器１１５−２に出力する。
【００５７】
周波数発生器１１４−２は、変復調用の信号を発生する。
【００５８】
アナログ送信器１１５−２は、デジタルトランシーバ１１３−２から出力される無線用送信データを周波数発生器１１４−２にて発生した変復調の信号で変調し、この変調された信号をパワーアンプ１１６−２に出力する。
【００５９】
パワーアンプ１１６−２は、アナログ送信器１１５−２からの変調された信号を増幅する。
【００６０】
送受信スイッチ１１７−２は、送受信経路の切替接続をする。送信時には、パワーアンプ１１６−２からの増幅された変調信号をＲＦ回路１２２−２に出力し、アンテナ１２３−２から送信する。なお、本実施の形態においては、ＭＰＵ１０２において受信処理を行なわないことから、送受信スイッチ１１７−２は、常に、パワーアンプ１１６−２からの増幅された変調信号をＲＦ回路１２２−２に出力するように設定されている。
【００６１】
ローノイズアンプ１１８−２、アナログ受信器１１９−２は、ＭＰＵ１０１におけるローノイズアンプ１１８−１及びアナログ受信器１１９−１と同様の機能を有するが、ＭＰＵ１０２においては、受信処理を行なわないので、これらは使用されない。したがって、ＭＰＵ１０２における送受信スイッチ１１７−２、ローノイズアンプ１１８−２及びアナログ受信器１１９−２はなくても良い。なお、本実施の形態で、これら送受信スイッチ１１７−２、ローノイズアンプ１１８−２及びアナログ受信器１１９−２を示しているのは、ＭＰＵのハードウェア自体は、既存の製品を使用することを前提としているからである。
【００６２】
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機から出力される送信信号の長さについて説明する。
【００６３】
本実施の形態においては、無線ＬＡＮの規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの無線環境が存在する場合を前提とする。なお、本願発明は、上記規格に限られるものではなく、他の規格の無線ＬＡＮ環境が存在する場合であっても、本願発明の要旨を変更しない範囲で設計変更を行なうことにより、適用することができることはいうまでもない。
【００６４】
（１）  無線ＬＡＮの規格と、最高送信速度と最低送信速度とを考慮すると、下記のような方式に分けることができる。また、送信開始からＡＣＫ終了までの時間は下記のようになる。
【００６５】
・  802.11g                      ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）   ：２．１３２ msec
・  802.11g                      ５４Ｍｂｐｓ（最高送信速度） ：３０８ usec
・  802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）     ：１２．７９４ msec
・  802.11b  ロングプリアンブル  １１Ｍｂｐｓ（最高送信速度） ：１．５２１ msec
・  802.11b  ショートプリアンブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度） ：６．４０２ msec
・  802.11b  ショートプリアンブル  １１Ｍｂｐｓ（最高送信速度）：１．３２９ msec
（２）  本実施の形態の無線通信装置の送信機から無線データを確実に送るためには、上記の時間に最低１つの無線データを加えた時間以上、連続で無線データを送ることが必要である。
【００６６】
（３）  無線ＬＡＮがどの方式で送信しているか分からないので、６つの方式で無線データを送信しても良いが、全部で６回送らなければならないため、通信効率が悪くなる。送信する回数を減らすためには、各規格で最高送信速度の場合より最低送信速度の方が、送信開始からＡＣＫ終了までの時間が長いので、後者に対応しておけば、前者にも対応することができる。したがって、本実施の形態においては、下記の３方式を採用する。
【００６７】
・  802.11g                      ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）   ：２．１３２ msec
・  802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）     ：１２．７９４ msec
・  802.11b  ショートプリアンブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度） ：６．４０２ msec
（４）  受信機からの応答特性を良くするために、本実施の形態においては、送信時間の短い方式から送信を行ない、受信機からの応答が無ければ、次に送信時間の長い方式で送信する再送方式を採用する。このような再送方式を採用することにより、受信機からの応答特性を速くすることができ、通信効率を向上することができる。
【００６８】
すなわち、本実施の形態においては、下記の順序で、各規格に対応する送信データを送信することとする。
【００６９】
(i)   802.11g                      ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）  ：２．１３２ msec
→  無線送信時間：4.314msec
(ii)  802.11b  ショートプリアブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度）    ：６．４０２ msec
→  無線送信時間：8.658msec
(iii) 802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）  ：１２．７９４ msec
→  無線送信時間：15.718msec
この送信データの送信時間は、少なくとも最後に送られる送信データが、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの対応する規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの時間よりも後に送信されるように定められる。例えば、余裕をみて、２つの送信データが、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの対応する規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの時間よりも後に送信されるように定めても良い。しかし、本願発明では、少なくとも１つの送信データが、最初の送信データが送信されてから、無線ＬＡＮの対応する規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの時間よりも後に送信されるように定められていればよい。
【００７０】
図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機及び受信機が使用される環境を説明するための図である。
【００７１】
同図に示すように、本実施の形態においては、無線通信装置の送信機と受信機との間で通信を行なっている場合に、他のコンピュータが無線ＬＡＮ通信(本実施の形態においては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）を行なっている環境を想定している。
【００７２】
図４は、無線ＬＡＮの送信データの送信波形を説明するための図である。
【００７３】
図４（ａ）に示すように、送信部ブロックの送信時間Ｔ１、Ｔ３は、使用するアプリケーションによって変化し、送信ブロック間の休止時間Ｔ２，Ｔ４も使用するアプリケーションによって変化する。
【００７４】
図４（ｂ）は、送信ブロックの一部の期間を拡大して示す図である。同図に示すように、送信ブロックは、送信フレームと、受信機側から送られてくるＡＣＫとからなる。例えば、送信フレームとＡＣＫとの間の時間ｔ１の最小時間は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合１０μｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの場合１６μｓ、ＡＣＫと送信フレームとの間の時間ｔ２の最小時間は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合５０μｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの場合３４μｓとなる。
【００７５】
ＡＣＫとは、相手にデータを送った場合に、相手から返ってくる返答データである。それぞれのデータの間には、休止時間が存在し、この時間に送信側はキャリアセンスを行なっている。ここで、キャリアセンスとは、無線ＬＡＮ端末が、送信データの送信前に、まずチャネルを調べ、他の端末が通信中かどうかを調べることをいう。
【００７６】
図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信波形を説明するための図である。
【００７７】
同図に示すように、ＭＰＵ１と無線回路（アンテナ２３−１、ＲＦ回路２２−１）とから構成される回路１からの送信信号と、ＭＰＵ２と無線回路（アンテナ２３−２、ＲＦ回路２２−２）とから構成される回路２からの送信信号とが交互に送信される。これら送信データの長さは、同一の長さである。
【００７８】
少なくとも最後に送られる送信データは、最初の送信データが送信されてから、対応する無線ＬＡＮの規格に基づいて定義される送信開始からＡＣＫ受信終了までの時間よりも後に送信される。
【００７９】
また、２つの回路１、回路２から交互に送信される送信データの間隔は、対応する無線ＬＡＮの規格に基づいて定義される分散制御用フレーム間隔（ＤＩＦＳ）ｔ２よりも短い間隔である。
【００８０】
本実施の形態においては、２つのＭＰＵを使用して送信データを交互に送信する。その理由は、ＭＰＵ自体が送信データを送る間隔が無線ＬＡＮ機器のキャリアセンス時間に比して長く、１つのＭＰＵからの送信では、無線ＬＡＮ通信が割りこんでしまうからである。
【００８１】
図６及び図７は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信波形と、無線ＬＡＮの送信波形とを示す図である。
【００８２】
同図に示すように、本実施の形態においては、(i)   802.11g  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：２．１３２ msecに対して、無線送信時間：4.314msecで複数の送信データＴＸ１〜ＴＸ６を送信する（送信１回目）。なお、送信データには、送信回数を示す情報が含まれ、この情報を参照することにより、受信機は、送信データを受信したことを示すデータを、この送信回数に対応する送信時間で送信する。
【００８３】
外部無線ＬＡＮ環境が、802.11g  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：２．１３２ msecのみの場合には、ＴＸ４〜ＴＸ６が受信可能となる。
【００８４】
送信１回目において、正常にデータを送信できない場合、(ii)  802.11b  ショートプリアブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：６．４０２ msecに対して、無線送信時間：8.658msecで複数の送信データＴＸ１〜ＴＸ１２を送信する（送信２回目）。
【００８５】
外部無線ＬＡＮ環境が、802.11b  ショートプリアブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：６．４０２ msecのみの場合には、ＴＸ１０〜ＴＸ１２が受信可能となる。
【００８６】
送信２回目において、正常にデータを送信できない場合、(iii) 802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：１２．７９４ msecに対して、無線送信時間：15.718msecで複数の送信データＴＸ１〜ＴＸ２２を送信する（送信３回目）。
【００８７】
外部無線ＬＡＮ環境が、802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：１２．７９４ msecのみの場合には、ＴＸ１９〜ＴＸ２２が受信可能となる。
【００８８】
図８乃至図１０は、データを送る側（子機）と受信する側(親機）との間で行なわれるデータを示す図である。
【００８９】
以下、図１１及び図１２を参照して、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の動作について説明する。図１１は送信機の動作を説明するためのフローチャート、図１２は受信機の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９０】
センサ等の信号が入力された場合（Ｔ１のＹＥＳ）、送信機は、キャリアセンス処理を行なう（Ｔ２）。キャリアセンスの結果、無線が存在しないと判断された場合には（Ｔ３のＮＯ）、キャリアセンスが９回実行されたか否かの判断が行なわれる（Ｔ４）。
【００９１】
ここで、キャリアセンスが９回行なわれたか否かの判断を行なっているのは、以下の理由による。
【００９２】
キャリアセンスは、同型機が無線が届くエリア内にいた場合に無線の衝突をさけるために行なわれる。本実施の形態の無線通信装置の送信機は、最初に必ず、”８０２．１１ｇ  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）に対応した無線送信時間”（４．３１４ｍｓｅｃ）で送信が行なわれる。
【００９３】
自機以外が最初の送信をしていると考えると、この無線送信時間に加えて１回のキャリアセンスを行なってから、送信を行なえば無線の衝突は起きないことになる。自機以外が再送時には有効ではないが、再送を行なう場合は特別な場合（ＷＬＡＮがエリアにいる場合）であり、頻繁には起こらない。一方、キャリアセンスの回数を多くすると、応答時間の遅れになるため、キャリアセンスの回数は最小限にとどめる必要がある。
【００９４】
本発明の実施の形態に係る無線通信装置のキャリアセンスを行なう時間は、ＭＰＵの仕様により５９０usecである。故に、キャリアセンスは、８回行なう必要があり（５９０usec×８＝４．７２０msec）、これに１回加えて、最大９回のキャリアセンスを行なうことになる(5.310msec)。
【００９５】
Ｔ４において、キャリアセンスを９回実行していないと判断された場合には、Ｔ２の処理に戻る。一方、キャリアセンスを９回実行したと判断された場合、或いはＴ３において無線が存在しないと判断された場合には、８０２．１１ｇ  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）に対応した無線送信時間”（４．３１４ｍｓｅｃ）で送信が行なわれる（Ｔ５）。
【００９６】
その後、受信待機タイマ（図示せず）のカウントを開始し（Ｔ６）、受信機から送信データが受信されたことを示す応答データを受信したか否かの判断が行なわれる（Ｔ７）。Ｔ７において、応答データを受信したと判断された場合には、Ｔ１に戻り、応答データを受信していないと判断された場合には、受信待機タイマがタイムアップしたか否かの判断が行なわれる（Ｔ８）。
【００９７】
Ｔ８において、受信待機タイマがタイムアップしていないと判断された場合には、Ｔ７の処理に戻り、受信待機タイマがタイムアップしたと判断された場合には、送信機は、キャリアセンス処理を行なう（Ｔ９）。キャリアセンスの結果、無線が存在しないと判断された場合には（Ｔ１０のＮＯ）、キャリアセンスが９回実行されたか否かの判断が行なわれる（Ｔ１１）。なお、キャリアセンスの回数を９回としたのは、上述の理由と同じである。
【００９８】
Ｔ１１において、キャリアセンスを９回実行していないと判断された場合には、Ｔ９の処理に戻る。一方、キャリアセンスを９回実行したと判断された場合、或いはＴ１０において無線が存在しないと判断された場合には、８０２．１１ｂ  ショートプリアブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：６．４０２ msecに対応した無線送信時間”（8.658msec）で送信が行なわれる（Ｔ１２）。
【００９９】
その後、受信待機タイマ（図示せず）のカウントを開始し（Ｔ１３）、受信機から送信データが受信されたことを示す応答データを受信したか否かの判断が一定時間行なわれる（Ｔ１４）。Ｔ１４において、応答データを受信したと判断された場合には、Ｔ１に戻り、応答データを受信していないと判断された場合には、受信待機タイマがタイムアップしたか否かの判断が行なわれる（Ｔ１５）。
【０１００】
Ｔ１５において、受信待機タイマがタイムアップしていないと判断された場合には、Ｔ１４の処理に戻り、受信待機タイマがタイムアップしたと判断された場合には、送信機は、キャリアセンス処理を行なう（Ｔ１６）。キャリアセンスの結果、無線が存在しないと判断された場合には（Ｔ１７のＮＯ）、キャリアセンスが９回実行されたか否かの判断が行なわれる（Ｔ１８）。なお、キャリアセンスの回数を９回としたのは、上述の理由と同じである。
【０１０１】
Ｔ１８において、キャリアセンスを９回実行していないと判断された場合には、Ｔ１６の処理に戻る。一方、キャリアセンスを９回実行したと判断された場合、或いはＴ１７において無線が存在しないと判断された場合には、８０２．１１ｂ  ロングプリアブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：１２．７９４ msecに対応した無線送信時間”（15.718msec）で送信が行なわれる（Ｔ１９）。
【０１０２】
その後、受信待機タイマ（図示せず）のカウントを開始し（Ｔ２０）、受信機から送信データが受信されたことを示す応答データを受信したか否かの判断が一定時間行なわれる（Ｔ２１）。Ｔ２１において、応答データを受信したと判断された場合には、Ｔ１に戻り、応答データを受信していないと判断された場合には、受信待機タイマがタイムアップしたか否かの判断が行なわれる（Ｔ２２）。
【０１０３】
Ｔ２２において、受信待機タイマがタイムアップしていないと判断された場合には、Ｔ２１の処理に戻り、受信待機タイマがタイムアップしたと判断された場合には、送信機は、エラー処理を行ない、動作を停止する（Ｔ２３）。
【０１０４】
次に、図１２のフローチャートを参照して、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の受信機の動作を説明する。
【０１０５】
送信機から送られてくる送信データを受信したか否かの判断が行なわれる（Ｒ１）。送信データを受信したと判断された場合には、受信機は、キャリアセンス処理を行なう（Ｒ２）。キャリアセンスの結果、無線が存在しないと判断された場合には（Ｒ３のＮＯ）、キャリアセンスが９回実行されたか否かの判断が行なわれる（Ｒ４）。キャリアセンスを９回行なうのは、送信機のキャリアセンス処理において説明した理由と同様である。
【０１０６】
Ｒ４において、キャリアセンスを９回実行していないと判断された場合には、Ｒ２の処理に戻る。一方、キャリアセンスを９回実行したと判断された場合、或いはＲ３において無線が存在しないと判断された場合には、送信データが受信されたことを示す応答データを送信する（Ｒ５）。
【０１０７】
この応答データの送信は、受信時の無線送信時間と同じ長さの無線送信時間で送信する。具体的には、送信データに含まれる送信回数を参照し、この送信回数に応じた送信時間で応答データを送信する。
【０１０８】
すなわち、送信データを、(i) 802.11g  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：２．１３２ msecで受信した場合（１回目の送信）には、無線送信時間：4.314msec、(ii) 802.11b  ショートプリアブル  ２Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：６．４０２ msecで受信した場合（２回目の送信）には、無線送信時間：8.658msec、(iii) 802.11b  ロングプリアンブル  １Ｍｂｐｓ（最低送信速度）  ：１２．７９４ msecで受信した場合（３回目の送信）には、無線送信時間：15.718msecで送信する。
【０１０９】
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機のＭＰＵ１とＭＰＵ２との間の同期をとる方法について、図１３のフローチャートを参照して説明する。
【０１１０】
図１３は、第１回目の送信（(i) 802.11g  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）：２．１３２ msec、無線送信時間：4.314msec）を行なう場合について示しているが、第２回目の送信、第３回目の送信についても、同様の同期方法が採用され、送信時間に応じて送信データの送信回数が増加する。
【０１１１】
送信機は、キャリアセンス処理を行なう（Ｔ２）。キャリアセンスの結果、無線が存在しないと判断された場合には（Ｔ３のＮＯ）、キャリアセンスが９回実行されたか否かの判断が行なわれる（Ｔ４）。
【０１１２】
Ｔ４において、キャリアセンスを９回実行していないと判断された場合には、Ｔ２の処理に戻る。一方、キャリアセンスを９回実行したと判断された場合、或いはＴ３において無線が存在しないと判断された場合には、８０２．１１ｇ  ６Ｍｂｐｓ（最低送信速度）に対応した無線送信時間”（４．３１４ｍｓｅｃ）で第１回目の送信が行なわれる。
【０１１３】
まず、ＭＰＵ１側でキャリアセンス処理が終了した後、ＭＰＵ１は同期ポートを”Ｈ”出力し（Ｓ１−１）、ＭＰＵ２の同期ポートを取り込み（Ｓ１−２）、ＭＰＵ２の同期ポートが”Ｈ”出力か否かの判断、すなわち、ＭＰＵ２の送信準備が完了しているか否かの判断を行なう（Ｓ１−３）。
【０１１４】
一方、ＭＰＵ２においては、キャリアセンス処理を行なわず、まず、先に同期ポートを”Ｈ”出力し（Ｓ２−１）、ＭＰＵ１の同期ポートを取り込み（Ｓ２−２）、ＭＰＵ１の同期ポートが”Ｈ”出力か否かの判断、すなわち、ＭＰＵ１の送信準備が完了しているか否かの判断を行なう（Ｓ２−３）。
【０１１５】
ＭＰＵ１とＭＰＵ２は、相手の同期ポートが”Ｈ”出力であれば、その先の処理に進む。相手の同期ポートを確認してから、その先の処理に進むことから、ＭＰＵ１とＭＰＵ２とはほぼ同じタイミングで処理が進むことになる。
【０１１６】
ＭＰＵ１は、ＭＰＵ２の同期ポートが”Ｈ”出力ではないと判断された場合、Ｓ１−２の処理に戻る。一方、ＭＰＵ２の同期ポートが”Ｈ”出力であると判断された場合、送信データを送信し、一定時間待機する処理を繰り返しを行なう（Ｓ１−４〜Ｓ１−９）。また、ＭＰＵ２は、ＭＰＵ１の同期ポートが”Ｈ”出力ではないと判断された場合、Ｓ２−２の処理に戻る。一方、ＭＰＵ１の同期ポートが”Ｈ”出力であると判断された場合、一定時間待機する処理、送信データを送信する処理を繰り返しを行なう（Ｓ２−４〜Ｓ２−９）。
【０１１７】
この結果、ＭＰＵ１とＭＰＵ２から交互に送信データが送信されることになる。なお、ここでは、１回目の送信を例にしていることから、ＭＰＵ１からは、図６に示した送信データＴＸ１、ＴＸ３、ＴＸ５がそれぞれＳ１−４、Ｓ１−６、Ｓ１−８で出力され、ＭＰＵ２からは、送信データＴＸ２、ＴＸ４、ＴＸ６がそれぞれＳ２−５、Ｓ２−７、Ｓ２−９で出力される。
【０１１８】
なお、２回目の送信の場合、図６に示すように、ＭＰＵ１からは、送信データＴＸ１、ＴＸ３、ＴＸ５、ＴＸ７、ＴＸ９、ＴＸ１１、ＭＰＵ２からは、送信データＴＸ２、ＴＸ４、ＴＸ６、ＴＸ８、ＴＸ１０、ＴＸ１２が出力される。この場合、ＭＰＵ１の送信データを送信し、一定時間待機する処理の繰り返しが６回行なわれ、ＭＰＵ２の一定時間待機する処理、送信データを送信する処理の繰り返しが６回行なわれる。
【０１１９】
また、３回目の送信の場合、図７に示すように、ＭＰＵ１からは、送信データＴＸ１、ＴＸ３、ＴＸ５、ＴＸ７、ＴＸ９、ＴＸ１１、ＴＸ１３、ＴＸ１５、ＴＸ１７、ＴＸ１９、ＴＸ２１、ＭＰＵ２からは、送信データＴＸ２、ＴＸ４、ＴＸ６、ＴＸ８、ＴＸ１０、ＴＸ１２、ＴＸ１４、ＴＸ１６、ＴＸ１８、ＴＸ２０、ＴＸ２２が出力される。この場合、ＭＰＵ１の送信データを送信し、一定時間待機する処理の繰り返しが１１回行なわれ、ＭＰＵ２の一定時間待機する処理、送信データを送信する処理の繰り返しが１１回行なわれる。
【０１２０】
ＭＰＵ１は、Ｓ１−９の処理が終了すると、ＭＰＵ１の同期ポートをクリア、すなわち、同期ポートを”Ｌ”出力として（Ｓ１−１０）、ＭＰＵ２の同期ポートを取り込み（Ｓ１−１１）、ＭＰＵ２の送信が終了しているか否か、すなわち、ＭＰＵ２の同期ポート出力が”Ｌ”出力であるか否かの判断を行なう（Ｓ１−１２）。
【０１２１】
Ｓ１−１２において、ＭＰＵ２の同期ポート出力が”Ｌ”出力であると判断された場合には、ＭＰＵ２の送信処理が終了していると判断され、１回目のＭＰＵ１の送信処理が終了し、ＭＰＵ２の同期ポート出力が”Ｌ”出力でないと判断された場合には、Ｓ１−１１の処理に戻る。
【０１２２】
一方、ＭＰＵ２は、Ｓ２−９の処理が終了すると、ＭＰＵ２の同期ポートをクリア、すなわち、同期ポートを”Ｌ”出力として（Ｓ２−１０）、ＭＰＵ１の同期ポートを取り込み（Ｓ２−１１）、ＭＰＵ１の送信が終了しているか否か、すなわち、ＭＰＵ１の同期ポート出力が”Ｌ”出力であるか否かの判断を行なう（Ｓ２−１２）。
【０１２３】
Ｓ２−１２において、ＭＰＵ１の同期ポート出力が”Ｌ”出力であると判断された場合には、ＭＰＵ１の送信処理が終了していると判断され、１回目のＭＰＵ２の送信処理が終了し、ＭＰＵ１の同期ポート出力が”Ｌ”出力でないと判断された場合には、Ｓ２−１１の処理に戻る。このように、本実施の形態では、ＭＰＵ１及びＭＰＵ２の送信終了時にも互いに同期をとって送信処理を終了する。
【０１２４】
したがって、本実施の形態の無線通信装置によれば、無線ＬＡＮ環境が存在する場合においても、１対１の無線通信を効率良く行なうことができる無線通信装置を提供することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態によれば、送信時間が短い順に送信データを送信することから、どのような無線ＬＡＮ環境が存在するか不明な場合であっても通信効率を向上させることができる。
【０１２６】
さらに、本実施の形態によれば、無線ＬＡＮのキャリアセンス時間に感知される間隔で送信データを送信することができないＭＰＵであっても、２つのＭＰＵを利用して交互に送信データを送信することにより、必ず無線ＬＡＮにキャリアセンスされる間隔で送信データを送信することが可能になる。
【０１２７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の受信機を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信機及び受信機が使用される環境を説明するための図である。
【図４】無線ＬＡＮの送信データの送信波形を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信波形を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信波形と、無線ＬＡＮの送信波形とを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の送信波形と、無線ＬＡＮの送信波形とを示す図である。
【図８】データを送る側（子機）と受信する側(親機）との間で行なわれるデータを示す図である。
【図９】データを送る側（子機）と受信する側(親機）との間で行なわれるデータを示す図である。
【図１０】データを送る側（子機）と受信する側(親機）との間で行なわれるデータを示す図である。
【図１１】送信機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】受信機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】送信機のＭＰＵ１とＭＰＵ２との間の同期をとる方法について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１、２…送信機のＭＰＵ、１１−１、１１−２…送信機の制御部、１０１、１０２…受信機のＭＰＵ、１１１−１、１１１−２…受信機の制御部。
【図１】
2010263400.tif 000003
【図２】
2010263400.tif 000004
【図３】
2010263400.tif 000005
【図４】
2010263400.tif 000006
【図５】
2010263400.tif 000007
【図６】
2010263400.tif 000008
【図７】
2010263400.tif 000009
【図８】
2010263400.tif 000010
【図９】
2010263400.tif 000011
【図１０】
2010263400.tif 000012
【図１１】
2010263400.tif 000013
【図１２】
2010263400.tif 000014
【図１３】
2010263400.tif 000015