(57)【要約】【課題】複数の周波数チャネルのうちの一つを選択して送信される無線信号を受信する際、検出したキャリアが妨害波や他無線機への無線通信によるものであっても、他のチャネルによる自局宛のキャリア受信を阻害しない無線システムを提供する。【解決手段】受信側無線機２は、複数のチャネルを順番に切り換えてキャリア監視３を行う。キャリア監視３ａでチャネルｆ１のキャリアを検出することによりデータの受信処理を開始し、同期監視４を行う。同期検出ができないことにより、自無線機宛の無線信号ではなく妨害波が混入していると判定する。チャネルｆ１は妨害波によるものと判定するとともに事後にキャリア断監視８を行い、キャリアが未検出となるまでデータの受信処理を行わないチャネルとする。これにより、チャネルｆ１で妨害波が送信されている状態での再度の受信処理を行うことがなく無線システムにおけるスループットを向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、
前記無線送信機は、
送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、
選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、
該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、
を有し、
前記無線受信機は、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛かを判定する手段と、
自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を未検出となるまで継続監視する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする無線システム。
【請求項２】
前記無線受信機は、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、
受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【請求項３】
時間を計測する手段を有し、前記受信異常であると判定された時点の時刻情報と前記受信異常と判定されたチャネル番号を紐付けてログとして保存する手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の無線システム。
【請求項４】
前記請求項１記載の無線送信機は、
前記無線受信機に対して受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信し、この無線信号を受信した無線受信機から返信された無線信号に受信異常の記録が有る場合には、受信異常を記録した時刻及びチャネル番号を抽出して自局の送信履歴と比較し、自局に当該時刻での送信履歴が残されていない場合には、以降当該無線機との通信に当該チャネルを使用しないことを特徴とする請求項３記載の無線システム。
【請求項５】
複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、
前記無線送信機は、
送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、
選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、
該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、
を有し、
前記無線受信機は、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、
自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルでの受信監視を設定時間中止する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする無線システム。
【請求項６】
複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、
前記無線送信機は、
送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、
選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、
該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機から返信されたチャネル毎の受信異常計測時間のログを比較し、当該無線機との通信に受信異常の少ないチャネルを優先的に使用する手段と、を有し、
前記無線受信機は、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、
受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
キャリア断監視中の時間を計測する手段と、
キャリア断監視時間を受信異常計測時間としてチャネル番号とともにメモリに保存する手段と、
前記チャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段から送信された無線信号を受信する手段と、
該受信手段が前記チャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を受信した場合に、前記送信側無線機に保存したチャネル毎の受信異常計測時間を送信する手段と、を有することを特徴とする無線システム。
【請求項７】
複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、
自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を未検出となるまで継続監視する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする無線受信機。
【請求項８】
複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、
受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする無線受信機。
【請求項９】
時間を計測する手段を有し、前記受信異常であると判定された時点の時刻情報と前記受信異常と判定されたチャネル番号を紐付けてログとして保存する手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の無線受信機。
【請求項１０】
複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、
自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルでの受信監視を設定時間中止する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
を有することを特徴とする無線受信機。
【請求項１１】
複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、
複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、
選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、
監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、
受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段と、
キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、
キャリア断監視中の時間を計測する手段と、
キャリア断監視時間を受信異常計測時間としてチャネル番号とともにメモリに保存する手段と、
を有することを特徴とする無線受信機。
【請求項１２】
複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムに使用される無線送信機であって、
該送信無線機は、
送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、
選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、
該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機に対して受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信する手段と、を有し、
前記受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信する手段から送信された無線信号を受信した前記無線受信機から返信された無線信号に受信異常の記録が有る場合には、受信異常を記録した時刻及びチャネル番号を抽出して自局の送信履歴と比較し、自局に当該時刻での送信履歴が残されていない場合には、以降当該無線機との通信に当該チャネルを使用しないことを特徴とする無線送信機。
【請求項１３】
複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムに使用される無線送信機であって、該送信無線機は、
送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、
選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、
該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、
前記無線受信機から返信されたチャネル毎の受信異常計測時間のログを比較し、当該無線機との通信に受信異常の少ないチャネルを優先的に使用する手段と、を有することを特徴とする無線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線周波数チャネルから通信チャネルを選択し送受信を行う無線システム、該無線システムに用いられる送信機及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力、ガス、水道等のメータ機器を遠隔で検針・制御する等の為に、複数の無線周波数チャネルから通信チャネルを選択し通信を行う無線通信システムが知られている。
図１３は、上記従来の無線システムで使用される従来の無線機の構成を示す機能ブロック図である。図１３に示す従来構成の無線機は、送信に関わる機能ブロックと、受信に関わる機能ブロックとに大別される。
【０００３】
図１３において、無線機１１１は、計測対象１０９に対する計測を定周期に実行して計測データ（計測結果）を取得する計測部１１９と、送信部１１２と、受信部１１４と、送信時間監視部１３２と送信チャネル選択部１３３を少なくとも有する無線送信制御部１３１と、キャリア監視・検出部1３５と受信チャネル選択部1３６と同期監視・検出部１３７を少なくとも有する無線受信制御部１３４と、主にメモリ内の記憶領域を制御するメモリ制御部１２１と、メモリ制御部１２１の下に主に計測データを保持するメモリ１２２と、無線機全体を制御する無線機制御部１１８と、から構成されている。
【０００４】
図１３の構成についてさらに詳しく説明すると、計測部１１９は、計測対象１０９を所定の周期、例えば１分周期、で計測を実行し、計測結果をメモリ１２２の所定の領域（計測データバッファ領域）に保持する。
【０００５】
無線機制御部１１８は、ＣＰＵ(図示せず)を含み、ＣＰＵの制御の下でメモリ制御部１２１の制御を介して、計測部１１９から所定の周期で得られる自無線機における計測データをメモリ１２２の所定の領域に蓄積しておき、無線機制御部１１８による指示の下にメモリ制御部１２１の制御を介して、メモリ１２２に蓄積された計測データを無線機制御部１１８に読み込み、読み込んだ計測データを所定の送信フォーマット（これについては後述する）に整えた後に無線機制御部１１８から送信部１１２にフォーマット化されたデータを渡し、送信部１１２から切り替え部１１６、アンテナ１１７を介して送信する。送信するデータとしてここでは計測データの例を説明したが、他のデータ、例えば、当該無線機の受信ログや他無線機に対する制御コマンド、アラーム情報等を送信する場合にも利用可能である。なお、送信の際には、複数の無線チャネルから当該無線機が利用可能なチャネルを選択して、選択したチャネルに少なくとも、同期制御コード、電文長、受信先のＩＤ（識別符号）、送信元ＩＤ（識別符号）、データ部を所定フォーマットに納めて相手先に計測データ（又は他のデータ）を送信する。送信動作については後述する。
【０００６】
無線送信制御部１３１の送信チャネル選択部１３３は、送信用に使用可能な複数のチャネル、一例としてｆ１〜ｆ４の４つのチャネル（後述する）を順に選択して使用するチャネルを送信部１１２に報知し、送信部１１２は当該チャネルのキャリアにデータを乗せて相手先の無線機に送信する。なお、送信データは無線機制御部１１８でフォーマット化される。これについては後述する。
【０００７】
無線送信制御部１３１の送信時間監視部１３２は、送信用に使用可能な複数のチャネルを順に選択してすべてのチャネルについて行った送信処理が所定の時間内に終了するかを監視し、所定の時間を超過した場合には、送信異常として無線送信制御部１３１に報知して送信処理を終了させる。
【０００８】
受信部１１４を介して他の無線機から計測データ（又は他のデータ）を受信した場合、無線機制御部１１８は、メモリ制御部１２１に指示してメモリ１２２の所定の領域に受信した計測データ（又は他のデータ）を一旦蓄積した後に処理する。受信側の無線機は、後述する受信チャネル選択部１３６を使用して送信で使用された複数のチャネルの一つ、すなわちｆ１〜ｆ４の４つのチャネルを順に選択して選択したチャネルを受信部１１４に報知し、受信部１１４は報知されたチャネルにおいてデータの受信動作を試みる。選択したチャネルにおける送信データに自無線機宛の計測データ（又は他のデータ）があればこれを受信する。受信動作については後述する。
【０００９】
無線受信制御部１３４のキャリア監視・検出部１３５は、送信側無線機が送信に利用するチャネルのキャリアを監視するとともに当該キャリアの電界強度を測定して、キャリアが検出できたかを検出する。
【００１０】
無線受信制御部１３４の受信チャネル選択部１３６は、送信で使用された複数のチャネルの一つ、すなわちｆ１〜ｆ４の４つのチャネルを順に選択して選択したチャネルを受信部１１４に報知し、受信部１１４は受信チャネル選択部１３６が選択したチャネルで自無線機宛のデータが受信できるかを確認して受信する。なお、データ受信は送信側無線機でフォーマット化されたデータを受信する。これについては後述する。
【００１１】
無線受信制御部１３４の同期監視・検出部１３７は、キャリア監視・検出部１３５で送信に使用した複数のチャネルのうちのいずれかのキャリアが検出された場合に、同期監視し、監視の結果に基づいて同期検出ができたかを判定する。なお同期検出の判定がなされたならば、送信データフォーマットに格納されている、電文長情報および受信先ＩＤ(識別符号)を受信部１１４で確認し、受信先ＩＤが自無線機宛であれば、送信元ＩＤを確認した後に送信データフォーマットに格納されているデータ部の情報を受信することになる。これについては後述する。
【００１２】
なお、無線機制御部１１８は、切り替え部１１６を制御して、送信部１１２をアンテナ１１７に接続して送信を行わせるとともに受信部１１４を切り替え部１１６を介してアンテナ１１７に接続して受信を行わせるようにしている。
【００１３】
図１４は、従来の無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信におけるタイミングチャートを示す図である。
図１４に示される送信側無線機９１のタイミングチャートは、一例として送信チャネルにｆ１を使用し、送信データをフォーマット化して送信する。なお、送信フォーマットは、当該技術分野における技術者には広く知られた、プリアンブルに同期用信号（ビット同期用、フレーム同期用）を持ち、その後に、電文長情報、受信先ＩＤ、送信元ＩＤを持ち、最後にデータ部を有するものである。
【００１４】
受信側無線機９２は、送信側が複数の無線チャネルのいずれかで自無線機宛のデータを送信したかを確認するために、キャリアの受信監視処理をスタートさせ、まず、ｆ１〜ｆ４の４つのチャネルが通信チャネルとして使用されているとしてキャリアの監視を順番に試みることになる。なお本例では、送信側無線機９１から受信側無線機９２以外の無線機にデータ送信された場合における受信監視について説明するものである。
【００１５】
図１４において、受信側無線機９２は、ｆ１からｆ４の４つのチャネルをサイクリックに順番に切り換えてキャリア監視９３を行う。ここではキャリア監視９３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出したものとする。キャリア検出によりデータの受信処理を開始し、同期監視９４及びフレーム同期９５を行った後に、電文長情報９６および受信先ＩＤ９７まで受信し、受信先ＩＤ９７が自無線機宛かの判定を行う。ここでは自無線機宛ではないため、データ部を受信することはしないで、それ以外のチャネルの受信監視を再開する。これについては後述する動作フローにて説明する。
【００１６】
しかし、送信側無線機９１の送信中は、キャリア監視９３ｂ、９３ｃ後の同期監視９４の期間はｆ２、ｆ３、ｆ４のキャリア監視が行われず、受信監視を阻害してしまう。
また、他システムの無線機や電子機器からの妨害波をチャネルｆ１で受信する場合も、同期監視９４の期間、他チャネルの受信監視を阻害してしまう。
【００１７】
図１５は、従来の無線システムにおける送信側無線機の送信処理動作を説明するフローチャートである。図１５においては、ステップを“Ｓ”と略記する。
図１５において、送信側無線機は、送信チャネルの選択を行う(ステップS41)。なお、送信チャネルの選択はサイクリックに実施される。
【００１８】
次いで、キャリア監視を行う(ステップS42)。このとき、電界強度の測定も行う。
そしてステップS43では、キャリアが検出されたかを判定する。キャリアが検出されなかった場合には、ステップS44に進み、選択したチャネルでデータ送信を行う。ここで送信処理は終了するが、送信後は、当該無線機は受信処理に移行する。
【００１９】
一方、ステップS43での判定で、キャリアが検出された場合には、ステップS45に進み、送信時間監視を行う。送信時間監視の終了でなければ、ステップS41に戻り、さらにステップS42以降の処理を行う。なお、送信時間監視が終了した場合は、送信処理を終了する。
【００２０】
図１６は、従来の無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャートである。図１６においては、ステップを“Ｓ”と略記する。
図１６において、受信側無線機は、受信チャネルの選択を行う(ステップS51)。なお、受信チャネルの選択はサイクリックに実施される。
【００２１】
次いで、キャリア監視を行う(ステップS52)。このとき、電界強度の測定も行う。
そしてステップS53では、キャリアが検出されたかを判定する。キャリアが検出されなかった場合には、ステップS51に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００２２】
一方、ステップS53の判定で、キャリアが検出された場合には、ステップS54に進み、同期監視を行う。そしてステップS55において、同期検出できたかを判定する。ステップS55の判定で同期検出ができなかった場合は、ステップS51に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００２３】
ステップS55の判定で同期検出ができた場合は、ステップS56で電文長情報を受信し、次いでステップS57で受信先ＩＤ(識別符号)を受信する。
そしてステップS58に進み、以上までの受信処理が正常に処理されたかを判定する。受信処理が正常に処理されなかった場合には、ステップS51に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。また受信処理が正常に処理された場合には、ステップS59に進み、自局宛電文かを判定する。自局宛電文でなければ、ステップS51に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００２４】
ステップS59で自局宛電文と判定された場合には、ステップS60に進み、全フレームの受信処理を行う。そしてステップS61に進み、全フレームの受信が正常に処理されたかを判定する。全フレームの受信が正常ならば受信処理を終了する。しかし全フレームの受信が異常ならばステップS51に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００２５】
ところで下記特許文献１には、電源投入時及び一定間隔で全チャネルのキャリア監視を行い、全チャネルの使用状況を記憶し、未使用のチャネルを選択して通信を行うことで妨害波の影響を受けないようにする技術が開示されている。なお、選択したチャネルで妨害波を受信した場合は、別の未使用チャネルに切り換えて通信を行うとしているが、妨害波を受信した無線機が通信チャネルを変更した場合、通信相手先の通信チャネルも変更する必要があって、変更した場合に送受信間で使用するチャネルの整合をとらなければならないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００６−１４０８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記図１４に示した従来の無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信におけるタイミングチャートでは、送信側無線機９１の送信中は、キャリア監視９３ｂ、９３ｃ後の同期監視９４の期間は、ｆ１についてのキャリア監視を行うことになるため、ｆ２、ｆ３、ｆ４のキャリア監視が行われず、受信監視を阻害してしまうという課題がある。
【００２８】
また、他システムの無線機や電子機器からの妨害波をチャネルｆ１で受信する場合も、ｆ１についてのキャリア監視を行うことになるため、上記と同様に、同期監視９４の期間は、ｆ２、ｆ３、ｆ４のキャリア監視が行われず、やはり受信監視を阻害してしまうという課題がある。
【００２９】
また上記した特許文献１では、電源投入時及び一定間隔で全チャネルのキャリア監視を行い、全チャネルの使用状況を記憶し、未使用のチャネルを選択して通信を行うことで妨害波の影響を排除するようにしているが、選択したチャネルで妨害波を受信した場合は、別の未使用チャネルに切り換えて通信を行うようにしなければならず、また、妨害波により無線機が通信チャネルを変更した場合、通信相手先の通信チャネルも変更する必要があって、変更した場合に送受信間で使用するチャネルの整合をとるための煩雑さがあった。
【００３０】
そこで本発明の目的は、複数の周波数チャネルのうちの一つを選択して送信される無線信号を受信する際、検出したキャリアが他無線機への無線通信や妨害波によるものであっても、他のチャネルによる自局宛のキャリア受信を阻害しない無線システム、該無線システムに用いられる送信機及び受信機を提供することにある。
【００３１】
また上記において送信機が無線通信に使用するチャネルとして、妨害波の影響が少ないチャネルを選択して送信する無線システム、該無線システムに用いられる送信機及び受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、上記無線送信機は、送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、を有し、
上記無線受信機は、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛かを判定する手段と、自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を未検出となるまで継続監視する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００３３】
また請求項２記載の発明は、上記無線受信機は、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００３４】
また請求項３記載の発明は、上記において、時間を計測する手段を有し、上記受信異常であると判定された時点の時刻情報と上記受信異常と判定されたチャネル番号を紐付けてログとして保存する手段をさらに有することを特徴とする。
【００３５】
また請求項４記載の発明は、上記した請求項１記載の無線送信機は、上記無線受信機に対して受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信し、この無線信号を受信した無線受信機から返信された無線信号に受信異常の記録が有る場合には、受信異常を記録した時刻及びチャネル番号を抽出して自局の送信履歴と比較し、自局に当該時刻での送信履歴が残されていない場合には、以降当該無線機との通信に当該チャネルを使用しないことを特徴とする。
【００３６】
また請求項５記載の発明は、複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、上記無線送信機は、送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、を有し、
上記無線受信機は、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルでの受信監視を設定時間中止する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００３７】
また請求項６記載の発明は、複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムにおいて、前記無線送信機は、送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、前記無線受信機から返信されたチャネル毎の受信異常計測時間のログを比較し、当該無線機との通信に受信異常の少ないチャネルを優先的に使用する手段と、を有し、
前記無線受信機は、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、キャリア断監視中の時間を計測する手段と、キャリア断監視時間を受信異常計測時間としてチャネル番号とともにメモリに保存する手段と、前記チャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段から送信された無線信号を受信する手段と、該受信手段が前記チャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を受信した場合に、前記送信側無線機に保存したチャネル毎の受信異常計測時間を送信する手段と、を有することを特徴とする。
【００３８】
また請求項７記載の発明は、複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を未検出となるまで継続監視する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００３９】
また請求項８記載の発明は、複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００４０】
また請求項９記載の発明は、上記において、時間を計測する手段を有し、上記受信異常であると判定された時点の時刻情報と上記受信異常と判定されたチャネル番号を紐付けてログとして保存する手段をさらに有することを特徴とする。
【００４１】
また請求項１０記載の発明は、複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛か判定する手段と、自局宛でない無線信号を受信した場合には当該チャネルでの受信監視を設定時間中止する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、を有することを特徴とする。
【００４２】
また請求項１１記載の発明は、複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機において、複数チャネルから受信チャネルを選択する手段と、選択した受信チャネルのキャリアを監視する手段と、監視したキャリアで送信された無線信号の受信同期を確立できない場合には受信異常と判定する手段と、受信異常と判定した場合には当該チャネルを使用した送信信号のキャリア断を継続して監視する手段と、キャリア断の継続監視中であれば受信チャネルを変更し、変更された受信チャネルのキャリアで送信された無線信号を受信し自局宛の無線信号を受信する手段と、キャリア断監視中の時間を計測する手段と、キャリア断監視時間を受信異常計測時間としてチャネル番号とともにメモリに保存する手段と、を有することを特徴とする。
【００４３】
また請求項１２記載の発明は、複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムに使用される無線送信機であって、該送信無線機は、送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、上記無線受信機に対して受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信する手段と、を有し、上記受信異常が発生したチャネルの有無を収集する無線信号を送信する手段から送信された無線信号を受信した上記無線受信機から返信された無線信号に受信異常の記録が有る場合には、受信異常を記録した時刻及びチャネル番号を抽出して自局の送信履歴と比較し、自局に当該時刻での送信履歴が残されていない場合には、以降当該無線機との通信に当該チャネルを使用しないことを特徴とする。
【００４４】
また請求項１３記載の発明は、複数の周波数チャネルのいずれかを使用して信号を無線で送信する無線送信機と、使用された複数の周波数チャネルを監視し受信監視を行う無線受信機とから成る無線システムに使用される無線送信機であって、該送信無線機は、送信用に使用するチャネルを複数のチャネルから順に選択する手段と、選択した送信チャネルのキャリアを監視する手段と、該監視でキャリアが検出されない送信チャネルのキャリアを使用して無線信号を送信する手段と、前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、前記無線受信機に対してチャネル毎の受信異常計測時間を収集する無線信号を送信する手段と、前記無線受信機から返信されたチャネル毎の受信異常計測時間のログを比較し、当該無線機との通信に受信異常の少ないチャネルを優先的に使用する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、無線機の受信チャネル監視で、受信チャネルの中から自局以外で使用中のチャネルを検出した場合に、該当チャネルが未使用になるまで監視を行い、他チャネルでの受信監視に切り替えることができる。これにより無線システムのスループットを向上させることができる。また、該当チャネルの受信異常の発生状況を把握することで、無線通信に使用するチャネルとして適しているか判定できる。
【００４６】
また本発明によれば、無線機に時刻情報を持たせかつ送信又は受信のログと紐付けし、送信無線機に受信異常によるチャネルを除外する機能を持たせることにより、通信エラーを減少させることができる。すなわち、無線受信機は妨害波により特定チャネルが使用できないが送信無線機でのチャネル監視で当該チャネルを検出できない場合、送信無線機は当該チャネルでの送信を試みるが、本発明では当該チャネルでの送信はしないことにより、無線システムのスループットを向上させることができる。
【００４７】
また本発明によれば、受信チャネル監視で他局宛て無線信号を検出した場合に、受信内容より無線信号の受信時間を算出し、該当チャネルの受信キャリア監視を設定時間中止することで、他チャネルでの受信監視を優先して行うことができ、スループットを向上させることができる。
【００４８】
また本発明によれば、無線受信機にて計測したチャネル毎の妨害波の受信時間計測値により、送信無線機において、妨害波の影響が少ないチャネルを優先的に選択することで、無線システムのスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る無線機の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信におけるタイミングチャートを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る送信側無線機及び受信側無線機間の送受信に妨害波が混入した場合の受信監視タイミングチャートを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機の送信処理動作を説明するフローチャート図である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態に係る送信側無線機及び受信側無線機における時刻情報に紐付けたログ（履歴）の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る送信側無線機における異常チャネルの判断、それに基づくチャネル変更の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信における異なるタイミングチャートを示す図である。
【図９】図８に示した無線システムにおける受信側無線機の異なる受信処理動作を説明するフローチャート図である。
【図１０】図３に示した送信側無線機及び受信側無線機間の送受信に妨害波が混入した場合の異なる受信監視タイミングチャートを示す図である。
【図１１】図１０に示した無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャート図である。
【図１２】図１０に示した無線システムにおける受信側無線機の妨害波受信時間計測ログの一例を示す図である。
【図１３】従来の無線システムで使用される無線機の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】従来の無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信におけるタイミングチャートを示す図である。
【図１５】従来の無線システムにおける送信側無線機の送信処理動作を説明するフローチャート図である。
【図１６】従来の無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明の実施形態の説明に入る前に、本発明の実施形態に係る無線機システムは、電力、ガス、水道等のメータ機器を遠隔で検針・制御する用途で使用するのに好適であり、複数の無線周波数チャネルから通信チャネルを選択し通信を行うに際して、無線機の受信チャネル監視で、受信チャネルの中から自無線機宛以外で使用中のチャネルを検出した場合に、該当チャネルが未使用になるまで監視を行い、他チャネルでの受信監視を優先して行えるようにしたものである。また、無線機に時刻情報を持たせかつ送信又は受信のログと紐付けして、送信無線機に受信異常によるチャネル除外機能を持たせるようにしたものである。
【００５１】
図１は、本発明の実施形態に係る無線機の構成を示す機能ブロック図である。図１に示す本発明の実施形態に係る無線機は、送信に関わる機能ブロックと、受信に関わる機能ブロックとに大別される。
【００５２】
図１において、無線機１１は、計測対象９に対する計測を定周期に実行して計測データ（計測結果）を取得する計測部１９と、送信部１２と、受信部１４と、送信チャネル選択部３１と送信時間監視部３２と送信ログ生成・記録部３３とを少なくとも有する無線送信制御部１３と、受信チャネル選択部３４とキャリア監視・検出部３５と同期監視・検出部３６とキャリア断監視／解除部３７と受信ログ生成・記録部３８とを少なくとも有する無線受信制御部１５と、主にメモリ内の記憶領域を制御するメモリ制御部２１と、メモリ制御部２１の下に主に計測データを保持するメモリ２２と、無線機全体を制御する無線機制御部１８と、から構成されている。
【００５３】
図１の構成についてさらに詳しく説明すると、計測部１９は、計測対象９を所定の周期、例えば１分周期、で計測を実行し、計測結果をメモリ２２の所定の領域（計測データバッファ領域）に保持する。
【００５４】
無線機制御部１８は、ＣＰＵ(図示せず)を含み、ＣＰＵの制御の下でメモリ制御部２１の制御を介して、計測部１９から所定の周期で得られる自無線機における計測データをメモリ２２の所定の領域に蓄積しておき、無線機制御部１８による指示の下にメモリ制御部２１の制御を介して、メモリ２２に蓄積された計測データを無線機制御部１８に読み込み、読み込んだ計測データを所定の送信フォーマット（これについては後述する）に整えた後に無線機制御部１８から送信部１２にフォーマット化されたデータを渡し、送信部１２から切り替え部１６、アンテナ１７を介して送信する。送信するデータとしてここでは計測データの例を説明したが、他のデータ、例えば、当該無線機の受信ログや他無線機に対する制御コマンド、アラーム情報等を送信する場合にも利用可能である。送信の際には、複数の無線チャネルから当該無線機が利用可能なチャネルを選択して、選択したチャネルに少なくとも同期制御コード、電文長、受信先のＩＤ(識別符号)、データ部を所定フォーマットに納めて相手先に計測データ（又は他のデータ）を送信する。送信動作については後述する。
【００５５】
無線送信制御部１３の送信チャネル選択部３１は、送信用に使用可能な複数のチャネル、一例としてｆ１〜ｆ４の４つのチャネル（後述する）を順に選択して使用可能なチャネルを送信部１２に報知し、送信部１２は当該チャネルのキャリアにデータを乗せて相手先の無線機に送信する。なお、送信データは無線機制御部１８でフォーマット化される。これについては後述する。
【００５６】
無線送信制御部１３の送信時間監視部３２は、送信用に使用可能な複数のチャネルを順に選択してすべてのチャネルについて行った送信処理が所定の時間内に終了するかを監視し、所定の時間を超過した場合には、送信異常として送信ログ生成・記録部３３に通知し、送信ログ生成・記録部３３はこれを記録し次いで記録した送信異常のログを後述する方法で無線機制御部１８に通知する。
【００５７】
無線送信制御部１３の送信ログ生成・記録部３３は、送信部１２に接続されており、送信部１２でデータ送信が終了時点における送信状況をログ（送信履歴）として生成し、生成したログを記録する。そして、無線機制御部１８は、所定のタイミングで送信ログ生成・記録部３３に記録された送信ログを収集する。
【００５８】
受信部１４を介して他の無線機から計測データ（又は他のデータ）を受信した場合、無線機制御部１８は、メモリ制御部２１に指示してメモリ２２の所定の領域に受信した計測データ（又は他のデータ）を一旦蓄積した後に処理する。受信側の無線機は、後述するチャネル選択部３４を使用して送信で使用された複数のチャネルの一つ、すなわちｆ１〜ｆ４の４つのチャネルを順に選択して、選択したチャネルを受信部１４に報知し、受信部１４に報知されたチャネルにおいてデータの受信を試みる。選択したチャネルにおける送信データに自無線機宛の計測データ（又は他のデータ）があればこれを受信する。受信動作については後述する。
【００５９】
無線受信制御部１５の受信チャネル選択部３４は、送信で使用された複数のチャネルの一つ、すなわちｆ１〜ｆ４の４つのチャネルを順に選択して選択したチャネルを受信部１４に報知し、受信部１４は受信チャネル選択部３４が選択したチャネルで自無線機宛のデータが受信できるかを確認して受信する。なお、データ受信は送信側無線機でフォーマット化されたデータを受信する。これについては後述する。
【００６０】
無線受信制御部１５のキャリア監視・検出部３５は、送信側無線機が送信に利用するチャネルのキャリアを監視するとともに当該キャリアの電界強度を測定して、キャリアが検出できたかを検出する。
【００６１】
無線受信制御部１５の同期監視・検出部３６は、キャリア監視・検出部３５で送信に使用した複数のチャネルのうちのいずれかのキャリアが検出された場合に、同期監視し、監視の結果に基づいて同期検出できたかを判定する。なお同期検出の判定がなされたならば、送信データフォーマットに格納されている、電文長情報および受信先ＩＤ(識別符号)を受信部１４で確認し、受信先ＩＤが自無線機宛であれば、送信元ＩＤを確認した後に送信データフォーマットに格納されているデータ部の情報を受信することになる。これについては後述する。
【００６２】
無線受信制御部１５のキャリア断監視／解除部３７は、上記で同期検出されたチャネルにおける受信先ＩＤが自無線機宛でなければ、以降、当該チャネルについては上記した同期監視・検出処理を行わずに、キャリア断か否かの監視を行って、キャリア断になったら、キャリア断監視の解除を行う。
【００６３】
無線受信制御部１５の受信ログ生成・記録部３８は、受信部１４に接続されており、受信部１４が受信動作に入ったらログ（受信履歴）を生成し始め、受信終了（異常終了を含む）で生成したログを記録する。なお、送信側無線機から受信側無線機に対して履歴情報収集コマンドが適時のタイミングで送信されてくるので、このコマンドを受信部１４で受信した場合には、受信側無線機はこれに応答する形で受信ログ生成・記録部３８に記録されているログ(受信履歴)を当該無線機の送信部を経て返信する。こうすることで送信側無線機は受信側無線機における受信ログを収集し、使用したチャネルが送信用のチャネルとして適切か否かを検証することができる。収集した受信ログの利用については後述する。
【００６４】
なお、無線機制御部１８は、切り替え部１６を制御して、送信部１２をアンテナ１７に接続して送信を行わせるとともに受信部１４を切り替え部１６を介してアンテナ１７に接続して受信を行わせるようにしている。
【００６５】
図２は、本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信におけるタイミングチャートを示す図である。
図２に示される送信側無線機１のタイミングチャートは、一例として送信チャネルにｆ１を使用し、送信データをフォーマット化して送信する。なお、送信フォーマットは、当該技術分野における技術者には広く知られた、プリアンブルに同期用信号（ビット同期用、フレーム同期用）を持ち、その後に、電文長情報、受信先ＩＤ、送信元ＩＤを持ち、最後にデータ部を有するものである。
【００６６】
受信側無線機２は、送信側が複数の無線チャネルのいずれかで自無線機宛のデータを送信したかを確認するために、キャリアの受信監視処理をスタートさせ、まず、ｆ１〜ｆ４の４つのチャネルが通信チャネルとして使用されているとしてキャリアの監視を順番に試みることになる。なお本例では、送信側無線機１から受信側無線機２以外の無線機にデータ送信された場合における受信監視について説明するものである。
【００６７】
図２において、受信側無線機２は、ｆ１からｆ４の４つのチャネルをサイクリックに順番に切り換えてキャリア監視３を行う。ここではキャリア監視３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出したものとする。キャリア検出によりデータの受信処理を開始し、同期監視４及びフレーム同期５を行った後に、電文長情報６および受信先ＩＤ７まで受信し、受信先ＩＤ７が自無線機宛かの判定を行う。ここでは自無線機宛ではないため、データ部を受信することはしないで、それ以外のチャネルの受信監視を再開する。これについては後述する動作フローにて詳しく説明する。
【００６８】
なお、上記のように自無線機宛ではないため、チャネルｆ１は使用中と判定し、キャリア断監視８を行い、ｆ１チャネルにおけるキャリアが未検出となるまでデータの受信処理を行わないチャネルとする。これにより、チャネルｆ１での無線送信を送信側無線機が継続している状態での受信側無線機２における再度の受信処理を行わないため、チャネルｆ１以外のチャネルｆ２、ｆ３、ｆ４でのキャリア監視３を行うことができる。つまり、図９に示した従来例のようなｆ１検出後におけるキャリア検出後の同期監視期間９４でｆ２、ｆ３、ｆ４のキャリア監視が阻害されなくなり、当該期間において本発明の実施形態ではキャリア監視３を行うことができるようになるため受信監視の阻害を防止することができる。そのため、無線システムにおけるスループットを向上させることができる。
【００６９】
図３は、本発明の実施形態に係る送信側無線機及び受信側無線機間の送受信に妨害波が混入した場合の受信監視タイミングチャートを示す図である。すなわち、図３では、受信側無線機２は、キャリア監視３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出した後に妨害波を受信する例を示すものである。
【００７０】
受信側無線機２は、ｆ１からｆ４の４つのチャネルを順番に切り換えてキャリア監視３を行う。キャリア監視３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出する。キャリア検出によりデータの受信処理を開始し、同期監視４を行う。しかし、妨害波により同期検出できないため受信処理を終了する。
【００７１】
同期検出ができないことにより、自無線機宛の無線信号ではなく妨害波が混入していると判定する。妨害波により同期検出ができないと判定した時点で、受信異常判定時の状況１０を保存する。状況として、判定時のチャネル番号、測定した電界強度を保存する。また、チャネルｆ１は妨害波と判定するとともに事後にキャリア断監視８を行い、キャリアが未検出となるまでデータの受信処理を行わないチャネルとする。
【００７２】
これにより、チャネルｆ１で妨害波が送信されている状態での再度の受信処理を行うことがなく、チャネルｆ２、ｆ３、ｆ４でのキャリア監視を行うことができるので、無線システムにおけるスループットを向上させることができる。
【００７３】
また、受信異常判定時の状況１０を把握することにより、どのチャネルで受信異常が発生したかを把握して通信で使用することができるチャネル選択に利用することができる。
図４は、本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機の送信処理動作を説明するフローチャートである。図４においては、ステップを“Ｓ”と略記する。
【００７４】
図４において、送信側無線機は、送信チャネルの選択を行う(ステップS1)。なお、送信チャネルの選択はサイクリックに実施される。
次いで、キャリア監視を行う(ステップS2)。このとき、電界強度の測定も行う。
【００７５】
そしてステップS3では、キャリアが検出されたかを判定する。キャリアが検出されなかった場合には、ステップS4に進み、選択したチャネルでデータ送信を行う。そしてステップS5に進み、ログに送信正常を保存する。ここで送信処理は終了するが、送信後は、当該無線機は受信処理に移行する。
【００７６】
一方、ステップS3での判定で、キャリアが検出されたと判定された場合には、ステップS6に進み、送信時間監視を行う。そこで送信時間監視の終了でなければ、ステップS1に戻り、次いでステップS2以降の処理を行う。なお、送信時間監視の終了であれば、ログに送信異常を保存する(ステップS7)。そして、送信処理を終了する。
【００７７】
図５は、本発明の実施形態に係る無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャートである。図５においては、ステップを“Ｓ”と略記する。
図５において、受信側無線機は、受信チャネルの選択を行う(ステップS11)。なお、受信チャネルの選択はサイクリックに実施される。
【００７８】
次いで、選択チャネルはキャリア断監視中かを判定する(ステップS12)。キャリア断監視は、受信処理を開始したチャネルで送信されたデータに自無線機宛でないと判定した場合に、当該チャネルは使用中として受信側無線機はキャリアが未検出となるまで監視を継続する。ステップS12における判定で、キャリア断監視中であれば、ステップS13に進み、キャリア監視を行う(ステップS13)。このとき、電界強度の測定も行う。そしてステップS14でキャリアが検出されたら、ステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。しかし、キャリアが検出されなければ、選択したチャネルのキャリア断監視を解除する(ステップS15)。その後で、ステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００７９】
一方、ステップS12の判定でキャリア断監視中でなければ、ステップS16に進み、ステップS16においてキャリア監視を行う(ステップS16)。このとき、電界強度の測定も行う。
そしてステップS17では、キャリアが検出されたかを判定する。キャリアが検出されなかった場合には、ステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００８０】
ステップS17の判定でキャリアが検出された場合には、ステップS18に進み、同期監視を行う。そしてステップS19において、同期検出できたかを判定する。
ステップS19の判定で同期検出ができた場合は、ステップS20で電文長情報を受信し、次いでステップS21で受信先ＩＤ(識別符号)を受信する。
【００８１】
そしてステップS22に進み、以上までの受信処理が正常に処理されたかを判定する。受信処理が正常に処理されなかった場合には、ステップS27に進み、ステップS27において、ログに受信異常を保存する。そしてステップS28に進み、ステップS28において選択したチャネルをキャリア断監視に設定したのちステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００８２】
ステップS22で受信処理が正常に処理された場合には、ステップS23に進み、自局宛電文かを判定する。自局宛電文でなければ、ステップS28に進み、ステップS28において選択したチャネルをキャリア断監視に設定したのちステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００８３】
一方、ステップS23で自局宛電文と判定された場合には、ステップS24に進み、全フレームの受信処理を行う。そしてステップS25に進み全フレームの受信処理が正常に処理されたかを判定する。ステップS25で全フレームが受信正常されていれば、ステップS26に進み、ステップS26でログに受信正常を保存したのち受信処理を終了する（受信電文の実行処理へ移行する）。しかし全フレームの受信処理が異常ならばステップS29に進み、ステップS29において、ログに受信エラーを保存したのちステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００８４】
ところで上記ステップS19の判定で同期検出ができなかった場合は、ステップS27に進み、ステップS27において、ログに受信異常を保存する。そしてステップS28に進み、ステップS28において選択したチャネルをキャリア断監視に設定したのちステップS11に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００８５】
図６は、本発明の実施形態に係る送信側無線機及び受信側無線機における時刻情報に紐付けたログ（履歴）の一例を示す図である。
図６における送信側無線機及び受信側無線機のログ例では、送信側無線機Ａと、受信側無線機Ｂのそれぞれにおいて、時刻情報に紐付けてログ（履歴）が記録・保存される例を示している。送信側無線機Ａおよび受信側無線機Ｂには、通信正常，通信異常等の情報と、この情報の記録・保存時刻がログされる。送信側無線機及び受信側無線機のログを比較すると、受信側無線機の「11時26分」のログには、“受信異常”が記録されているが、送信側無線機の当該時刻には、何もログされていない。したがって、送信側無線機は、しかるべき時間に受信側無線機のログを収集し、送信したチャネルで受信側無線機が正常受信できたかを収集し、収集したログを基に使用した送信用チャネルの適／不適を判断するようにしている。これについては後述する。
【００８６】
図７は、本発明の実施形態に係る送信側無線機における異常チャネルの判断、それに基づくチャネル変更の手順を示すフローチャートである。ステップを“Ｓ”と略記する。
図７において送信側無線機Ａは、履歴情報収集コマンドを受信側無線機Ｂに送信する(ステップS31)。これに対して受信側無線機Ｂは、自己が保持する履歴情報（図６（ｂ））を返信する(ステップS32)。送信側無線機Ａは、返信されたデータの中から“通信異常”の有無を確認する(ステップS33)。そして、通信異常ありの場合、自己が保持する送信履歴と照合し、同時刻に送信履歴がないかを判定する(ステップS34)。ステップS34で同時刻に送信履歴がない場合には、送信側無線機Ａは、受信側無線機Ｂの“通信異常”は妨害波による通信異常と判断し、当該チャネルを通信チャネルから外す(ステップS35)。
【００８７】
この手順により、以後、送信側無線機は、受信側無線機がチャネル監視をしても妨害波により検出できないチャネルとして当該チャネルを使用しての通信をしないようにする。これにより無用な送信（重複データの再送信）の防止、ひいては無線システムとしての通信スループットを向上させることが可能となる。
【００８８】
図８は、本発明の実施形態に係る無線システムにおける送信側無線機及び受信側無線機間の送受信における異なるタイミングチャートを示す図である。図８に示される送信側無線機１のタイミングチャートは、一例として送信チャネルにｆ１を使用し、送信データをフォーマット化して送信する。なお、送信フォーマットは、当該技術分野における技術者には広く知られた、プリアンブルに同期用信号（ビット同期用、フレーム同期用）を持ち、その後に、電文長情報、受信先ＩＤ、送信元ＩＤを持ち、最後にデータ部を有する。
【００８９】
受信側無線機２は、送信側が複数の無線チャネルのいずれかで自無線機宛のデータを送信したかを確認するために、キャリアの受信監視処理をスタートさせ、まず、ｆ１〜ｆ４の４つのチャネルが通信チャネルとして使用されているとしてキャリアの監視を順番に試みることになる。なお本例では、送信側無線機１から受信側無線機２以外の無線機にデータ送信された場合における受信監視について説明するものである。
【００９０】
図８において、受信側無線機２はｆ１からｆ４の４つのチャネルを順番に切り換えてキャリア監視３を行う。キャリア監視３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出する。キャリア検出により電文の受信処理を開始し、同期監視４及びフレーム同期５の後に、電文長６および受信先ＩＤ７まで受信し、受信先ＩＤ７が自局ＩＤかの判定を行う。
【００９１】
他局宛のため、チャネルｆ１は使用中と判定する。電文長６より無線信号の受信時間を算出した時間の間、チャネルｆ１の受信監視を中止する。
これにより、チャネルｆ１での無線送信が継続している状態での再度の受信処理は行わなくなる。また、チャネルｆ１の受信監視を中止することで、キャリア監視をチャネルｆ２、ｆ３、ｆ４のみでキャリアの受信監視処理を効率的に行うことができる。
【００９２】
図９は、図８に示した無線システムにおける受信側無線機の異なる受信処理動作を説明するフローチャート図である。図９を用いて、図８のタイミングチャートにおける受信側無線機の受信フローを説明する。なお、図９においては、ステップを“Ｓ”と略記する。
【００９３】
図９において、受信側無線機２は受信チャネルの選択を行う(ステップS71)。なお、受信チャネルの選択はサイクリックに実施される。
次に、選択チャネルはキャリア監視中止中かを判定する(ステップS72)。選択チャネルがキャリア監視中止中の場合は、キャリア監視中止タイマの終了判定(ステップS73)を行い、タイマの終了(ステップS73：YES)で選択チャネルのキャリア監視中止を解除(ステップS74)してステップS71に戻る。またタイマの終了でなければ(ステップS73：NO)、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【００９４】
一方、選択チャネルがキャリア監視中止中でなければ(ステップS72：NO)、ステップS75に進む。ステップS75において、選択チャネルはキャリア断監視中かを判定する。キャリア断監視は、受信処理を開始したチャネルで送信されたデータに自無線機宛でないと判定した場合に、当該チャネルは使用中として上記図２に示した例では受信側無線機はキャリアが未検出となるまで監視を継続するものであったが、本例では、図８で説明したように電文長６より無線信号の受信時間を算出した時間の間、チャネルｆ１の受信監視を中止する。
【００９５】
ステップS75における判定で、キャリア断監視中であれば、ステップS76に進み、キャリア監視を行う(ステップS76)。このとき、電界強度の測定も行う。そしてステップS77でキャリアが検出されたら、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。しかし、キャリアが検出されなければ、選択したチャネルのキャリア断監視を解除する(ステップS78)。そしてステップS71に戻り、受信チャネルを切り替えて受信処理を行う。
【００９６】
一方、選択チャネルがキャリア断監視中でない(ステップS75：NO)場合、キャリア監視を実施し(ステップS79)、キャリア検出あり(ステップS80：YES)であれば同期監視へ移行する(ステップS81)。キャリア検出なし(ステップS80：NO)の場合、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【００９７】
ステップS81では同期監視を行い、同期検出できなかった(ステップS82：NO)場合は、ログに受信異常を保存し(ステップS90)、さらに、選択チャネルをキャリア断監視に設定(ステップS91)した後に、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【００９８】
一方、同期検出できた(ステップS82：YES)場合は、電文長、受信先ＩＤの受信を行う(ステップS83、S84)。そしてステップS85に進み、ステップS85において、受信正常かを判定する。受信異常（ステップS85：NO）の場合、ログに受信異常を保存し(ステップS90)、選択チャネルをキャリア断監視に設定(ステップS91)した後に、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【００９９】
受信正常（ステップS85：YES）の場合であって、正常受信が自局宛の場合は（ステップS86：YES）、ステップS87に進んで、全フレームの受信を行う。また正常受信が他局宛ての場合は（ステップS86：NO）は、選択チャネルをキャリア監視中止に設定し（ステップS92）、さらにステップS93に進んで、受信した電文長から受信時間を算出しキャリア監視中止タイマを設定（ステップS93）した後に、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【０１００】
ステップS87において全フレームを受信し、受信正常ならば（ステップS88：YES）、受信処理を終了し、ログに受信正常を保存（ステップS89）し、受信電文の実行処理に移行する。一方、受信異常の場合は（ステップS88：NO）、ログに受信エラーを保存（ステップS94）した後に、ステップS71に戻り、受信チャネルを切り替える。
【０１０１】
図１０は、図３に示した送信側無線機及び受信側無線機間の送受信に妨害波が混入した場合の異なる受信監視タイミングチャートを示す図である。具体的には、図３における妨害波による受信異常判定検出時に、異常時間計測処理１１を追加した構成としたものである。
【０１０２】
図１０において、キャリア監視３ａにてチャネルｆ１のキャリアを検出し、チャネルｆ１の受信時間計測を開始する。しかし、妨害波のため同期監視４にて同期検出できないことにより、受信異常判定時の状況１０となる。また、チャネルｆ１は妨害波であると判定するとともに事後にキャリア断監視８を行い、キャリアが未検出となるまでデータの受信処理を行わないチャネルとする。妨害波の受信終了をキャリア断監視８ａで検出し、チャネルｆ１の受信時間計測値を妨害波受信時間として記憶（ログ）する。妨害波受信時間は単位時間毎に積算し、時間毎のチャネルの利用可能時間を別途算出する。
【０１０３】
図１１は、図１０に示した無線システムにおける受信側無線機の受信処理動作を説明するフローチャート図である。図１１に示したフローチャートにおいては、図５の受信側受信機の受信処理動作時にキャリア受信時間の計測機能を追加し、キャリアが妨害波の場合に、キャリア受信時間を妨害波受信時間として保存するよう構成している（ステップS106参照）。
【０１０４】
一方、キャリア受信検出で、キャリア受信時間の計測を開始し、同期検出できない場合は妨害波と判定する（ステップS111参照）。判定により、妨害波受信監視を開始し、キャリア断検出でキャリア受信時間を妨害波受信時間として保存する（ステップS120-121参照）。
【０１０５】
それ以外の処理は、上記した図５のフローチャートと同じなのでその説明を省略することにする。ただし、ステップSの記号が図５とは異なっている。
図１２は、図１０に示した無線システムにおける受信側無線機の妨害波受信時間計測ログの一例を示す図である。本明細書では、使用チャネルとしてｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を一例として使用するものであることは上述したとおりであり、図１２では、当該チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４について、一日の時間帯を２４に分け、１時間単位で妨害波受信時間を計測し、ログ（記憶）ている。このような構成を有しているので、図１０に示した無線システムの送信無線機において、受信無線機の妨害波受信時間計測メモリ（ログ）を収集し、無線通信を実施する時間帯により、妨害波の受信時間が少ないチャネルを優先的に選択することで、無線システムにおけるスループットを向上させることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  送信側無線機
２  受信側無線機
３  キャリア監視
４  同期監視
５  フレーム同期
６  電文長情報
７  受信先ＩＤ
８  キャリア断監視
９  計測対象
１０  受信異常判定時の状況
１１  無線機
１２  送信部
１３  無線送信制御部
１４  受信部
１５  無線受信制御部
１６  切り替え部
１７  アンテナ
１８  無線機制御部
１９  計測部
２１  メモリ制御部
２２  メモリ
３１  送信チャネル選択部
３２  送信時間監視部
３３  送信ログ生成・記録部
３４  受信チャネル選択部
３５  キャリア監視・検出部
３６  同期監視・検出部
３７  キャリア断監視／解除部
３８  受信ログ生成・記録部
４１  異常時間計測処理
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図１０】
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【図１４】
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