(57)【要約】【課題】ノイズや混信による通信エラーを減少して通信遅延を解消するとともに、通信の信頼性を向上できる無線通信装置を実現する。【解決手段】送信部１０から受信部２０に通信データを伝送する無線通信装置１において、送信部１０が受信部２０に通信データを伝送するとき、送信部１０が第１のデータ情報Ｄ１を含むレファレンスパケットＰｒを送信したのち、第２のデータ情報Ｄ２を含むデータパケットＰｒを送信し、受信部２０がレファレンスパケットＰｒとデータパケットＰｄの少なくともどちらか一方を受信したときには、受信する周波数チャネルを変更しない構成とした。【選択図】図５
2014110585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信部および受信部を有して、前記送信部から前記受信部に通信データを伝送する無線通信装置において、
前記送信部が前記受信部に通信データを伝送するとき、
前記送信部は第１のデータ情報を含むレファレンスパケットを送信したのち、第２のデータ情報を含むデータパケットを送信し、
前記受信部は、前記レファレンスパケットと前記データパケットの少なくともどちらか一方を受信したときには、受信する周波数チャネルを変更しないことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記レファレンスパケットと前記データパケットの両方を受信した場合、前記レファレンスパケットに含まれる前記第１のデータ情報と、前記データパケットに含まれる前記第２のデータ情報とが一致するか否かを判定し、
前記レファレンスパケットに含まれる前記第１のデータ情報と、前記データパケットに含まれる前記第２のデータ情報とが一致したときには、前記データパケットに含まれる前記第２のデータ情報を取込み、
前記レファレンスパケットに含まれる前記第１のデータ情報と、前記データパケットに含まれる前記第２のデータ情報とが一致しないときには、前記データパケットに含まれる前記第２のデータ情報を破棄することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記受信部が、前記レファレンスパケットに含まれる第１のデータ情報を記憶する記憶部と、前記レファレンスパケットに含まれる第１のデータ情報と前記データパケットに含まれる第２のデータ情報とが一致するか否かを判定する判定部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数チャネルの最適な設定と通信遅延の解消が可能なマルチチャネルアクセス方式の無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチチャネルアクセス方式の無線通信は、複数の周波数チャネル（通信チャネル）を複数の無線通信装置が共同で使用して通信を行う方式であり、事務所内、家庭内などにおける各種電子機器の間のローカルな無線通信はもとより、近距離または遠距離の無線局（固定局または移動局）の間の無線通信にも使用することができる。
【０００３】
マルチチャネルアクセス方式では、無線通信装置が通信を確立するために複数の周波数チャネルを順次受信するなどして、通信すべき相手方から通信要求を受信したときには、相手方の無線通信装置との間で使用可能な周波数チャネルを設定したうえで、この設定状態を維持し、通信を終了するときには、設定状態を解除する（特許文献１）。
【０００４】
こうした無線通信装置において、送信側の無線通信装置（送信部）が受信側の無線通信装置（受信部）に通信データを送信する場合には、通信データを含むデータパケットに加え、データパケットなどの送信の合間に生じるブランク期間における無信号状態の発生を避けるため、ダミーデータを含むダミーパケットが送信される。
【０００５】
しかし、相手方ではない無線通信装置との混信やノイズの影響で、受信部がデータパケットを受信できない場合には、通信エラーが発生する。こうした通信エラーのため受信部で一定時間データパケットを受信できないときには、送信側および受信部において、周波数チャネルを変更するために予め定められた手順の制御（周波数チャネル変更動作）が行われる。しかし、周波数チャネル変更動作が完了するまで、通信データの伝送を行うことができないため、通信遅延が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３４２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題を解消するために、無線伝送路のノイズや混信による通信エラーの影響を減少して、周波数チャネル変更を最適に設定制御することで、通信遅延を解消するとともに、通信データ伝送の信頼性を向上させることを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる無線通信装置は、送信部から受信部に通信データを伝送するとき、送信部は第１のデータ情報を含むレファレンスパケットを送信したのち、第２のデータ情報を含むデータパケットを送信する構成を備えるとともに、送信されたレファレンスパケットとデータパケットの少なくとも一方を、受信部が受信した場合には、受信部は、該無線通信装置において設定された周波数チャネルの受信を変更せずに維持しつづける構成を備えている（請求項１）。
【０００９】
かかる構成を備えた該無線通信装置は、レファレンスパケットとデータパケットの少なくとも一方が受信されていれば、周波数チャネル変更動作が行われないため、通信遅延を生じない。
【００１０】
受信部は、レファレンスパケットとデータパケットの両方を受信した場合、両パケットに含まれるデータ情報が一致するか否かを判定し、両パケットに含まれるデータ情報が一致したときには、データパケットに含まれる第２のデータ情報を取込み、両パケットに含まれるデータ情報が一致しないときには、データパケットに含まれる第２のデータ情報を破棄する構成を有している（請求項２）。
【００１１】
かかる構成を備えた該無線通信装置は、受信した第１のデータ情報と第２のデータとが一致しないときには、第２のデータ情報を破棄するから、誤った通信や制御を避けることができ、無線通信としての信頼性が向上する。
【００１２】
両パケットに含まれるデータ情報が一致するか否かの判定は、前記受信部が備えた記憶部に記憶された前記レファレンスパケットに含まれる第１のデータ情報と、前記データパケットに含まれる第２のデータ情報とを比較することで行われる（請求項３）。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を備えた本発明にかかる無線通信装置は、無線伝送路のノイズや混信による通信エラーの影響を減少して、周波数チャネル変更を適切に制御し、通信遅延を解消することができ、通信データ伝送の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる無線通信装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示す無線通信装置の送信部が有する送信機の概略構成を示し、図２（ｂ）は同じく受信部が有する端末の概略構成を示す。
【図３】図３（ａ）は、図１に示す無線通信装置で送受信されるレファレンスパケットの概略構成を示し、図３（ｂ）は同じくデータパケットの概略構成を示す。
【図４】図４（ａ）は図１に示す無線通信装置において通信が正常に行われているときの通信手順を示し、図４（ｂ）はデータパケットに通信エラーが生じたときの通信手順を示し、そして図４（ｃ）はレファレンスパケットに通信エラーが生じたときの通信手順を示す。
【図５】図１に示す無線通信装置の受信部が有する端末における処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明にかかる無線通信装置について説明する。
【００１６】
＜無線通信装置の概略構成＞
図１は本発明にかかる無線通信装置１の概略構成を示す図であり、無線通信装置１は、送信部１０および受信部２０を有している。送信部１０は送信機１１、送信機１１Ａ・・・送信機１１Ｎを備えており、そして受信部２０は端末２１を備えている。送信部１０は複数の送信機（送信機１１、送信機１１Ａ・・・送信機１１Ｎ）の何れかで通信データを送信する（以下、複数の送信機のうちの任意の送信機を送信機１１ｎと表記することがある。）。受信部２０の端末２１は、受信周波数チャネルを、送信機１１ｎがデータを送信する周波数チャネルに設定して、通信データを受信する。
【００１７】
端末２１は、一定期間にわたって通信データを受信できなかった場合、または無線通信伝送路に生じたノイズによって受信が妨げられた場合、受信する周波数チャネルを変更するために予め定められた手順の制御（周波数チャネル変更動作）を行う。
【００１８】
＜送信部の概略構成＞
送信機１１の概略構成を図２（ａ）に示す。送信機１１は、第１の送受信部３１、第１の制御回路部３２および操作部３３を備えており、そして第１の制御回路部３２はレファレンスパケット生成部３４およびデータパケット生成部３５を備えている（送信機１１Ａ、・・１１Ｎも同様）。第１の送受信部３１は、レファレンスパケットＰｒ（図３（ａ））とデータパケットＰｄ（図３（ｂ））を送信し、受信部２０の端末２１（図２（ｂ））から送信されたＡＣＫを受信する。
【００１９】
ヘッダー、データ情報（第１のデータ情報）Ｄ１およびチェックサムを含むレファレンスパケットＰｒは、レファレンスパケット生成部３４によって生成される。ヘッダー、データ情報（第２のデータ情報）Ｄ２およびチェックサムを含むデータパケットＰｄは、データパケット生成部３５によって生成される。操作部３３（たとえばキーボードのキースイッチ、またはマウスのスイッチなど）は、外部の操作でデータが入力され、この入力されたデータを第１の制御回路部３２に送る。したがって、送信機１１は、外部操作に基づくデータを受信部２０へ送信することができる。
【００２０】
＜受信部の概略構成＞
受信部２０の概略構成を図２（ｂ）に示す。受信部２０は、第２の送受信部４１、第２の制御回路部４２およびデータ処理部４３を備えており、そして第２の制御回路部４２は記憶部４４および判定部４５を備えている。第２の送受信部４１は、レファレンスパケットＰｒとデータパケットＰｄを受信し、ＡＣＫを送信部１０に返す（送信する）。
【００２１】
記憶部４４はレファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１を記憶する。判定部４５は、記憶部４４が記憶したデータ情報Ｄ１とデータパケットＰｄに含まれるデータ情報Ｄ２とが同じであるか否かの判定を行う。データ処理部４３は、第２の制御回路部４２が判定したデータ情報を取込んで所望の処理を行う。
【００２２】
＜通信データの概略構成＞
図３（ａ）は無線通信装置１で送受信されるレファレンスパケットＰｒの概略構成を示す図であり、図３（ｂ）は同じくデータパケットＰｄの概略構成を示す図である。レファレンスパケットＰｒは、ヘッダーであるレファレンスデータ、データバイト０〜データバイトＮから成るデータ情報Ｄ１およびチェックサムで構成される。レファレンスパケットＰｒは、ヘッダー、データ情報Ｄ１、チェックサムの順で送信される。データパケットＰｄは、ヘッダーであるデータ、データバイト０〜データバイトＮから成るデータ情報Ｄ２およびチェックサムで構成される。レファレンスパケットＰｒは、ヘッダー、データ情報Ｄ２、チェックサムの順で送信される。
【００２３】
＜＜通信手順について＞＞
図４は、無線通信装置１の送信部１０と受信部２０との間で行われる無線通信の手順を示す図である。図４（ａ）は通信エラーが生じることなく通信が正常に行われているときの通信手順を示し、図４（ｂ）はデータパケットＰｄの通信において通信エラーが生じたときの通信手順を示し、そして図４（ｃ）はレファレンスパケットＰｒの通信において通信エラーが生じたときの通信手順を示す。
【００２４】
＜通信が正常に行われているとき＞
通信が正常に行われているとき（図４（ａ））には、先ず、送信部１０の送信機１１ｎからレファレンスパケットＰｒが送信される（ステップＳ２１）。レファレンスパケットＰｒを正しく受信した受信部２０は、レファレンスパケットＰｒを正しく受信したことを示すＡＣＫを送信部１０に返す（ステップＳ２２）。
【００２５】
送信部１０がＡＣＫを受信すると、送信部１０は、受信部２０がレファレンスパケットＰｒを正しく受信したと判断して、データパケットＰｄを送信する（ステップＳ２３）。データパケットＰｄを正しく受信した受信部２０は、データパケットＰｄを正しく受信したことを示すＡＣＫを送信部１０に返す（ステップＳ２４）。
【００２６】
上記のように、正常に通信が行われた場合、受信部２０の端末２１が有する判定部４５によって、レファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１とデータパケットＰｄに含まれるデータ情報Ｄ２とが比較される。
【００２７】
比較の結果、両データ情報が一致したときには、受信部２０の端末２１が有するデータ処理部４３がデータを取込んで所定の処理をする。すなわち送信部１０と受信部２０との間で通信データが正しく伝送されて、送信機１１ｎの操作部３３に入力されたデータに基づく所望の操作・制御などが行われる（データ情報Ｄ１とデータ情報Ｄ２とを比較することで通信データの信頼性が向上する。）。
【００２８】
なお、仮に両データ情報が一致しないときには、データ情報Ｄ２が破棄され、レファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１が参照のみに使われる（データ情報Ｄ１とデータ情報Ｄ２との比較にのみ使われる。）。この場合は、誤った通信や制御を回避できるとともに、記憶部の故障などのハードウェアの異常を検知できるため、無線通信としての信頼性が向上する。
【００２９】
＜データパケットの伝送で通信エラーが生じたとき＞
送信部１０と受信部２０との間の通信において、データパケットＰｄの伝送で通信エラーが生じたときの、通信手順は次のようになる（図４（ｂ））。
【００３０】
先ず、送信機１１ｎからレファレンスパケットＰｒが送信される（ステップＳ３１）。レファレンスパケットＰｒを正しく受信した受信部２０は、レファレンスパケットＰｒを正しく受信したことを示すＡＣＫを送信部１０に返す（ステップＳ３２）。送信部１０がＡＣＫを受信すると、送信部１０は、受信部２０がレファレンスパケットＰｒを正しく受信したと判断して、データパケットＰｄを送信する。しかし受信部２０は、混信またはノイズなどの影響でデータパケットＰｄの正常な受信に失敗する（ステップＳ３３）。
【００３１】
このようにデータパケットＰｄを受信できなかった場合であっても、受信部２０は、レファレンスパケットＰｒについては、これを正しく受信しており、通信を行う周波数チャネルを確認できるから、周波数チャネル変更動作を行わない。すなわちデータパケットＰｄを受信できなかったとしても、レファレンスパケットＰｒを正しく受信したときには、周波数チャネル変更動作を行う必要はなく、周波数チャネル変更動作に伴う通信遅延もない。なお正しく受信されたレファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１は参照のみに使われる。
【００３２】
＜レファレンスパケットの伝送で通信エラーが生じたとき＞
送信部１０と受信部２０との間の通信において、レファレンスパケットＰｒの伝送で通信エラーが生じたときの、通信手順は次のようになる（図４（ｃ））。
【００３３】
先ず、送信機１１ｎからレファレンスパケットＰｒが送信される。しかし受信部２０は、混信またはノイズなどの影響でレファレンスパケットＰｒの正常な受信に失敗する（ステップＳ４１）。このとき受信部２０はＡＣＫを送信部１０に返さない。しかし、送信部１０は、受信部２０からＡＣＫが返されないときであっても（所定の待ち時間経過後）、データパケットＰｄを送信する（ステップＳ４２）。
【００３４】
ステップＳ４２で送信されたデータパケットＰｄを正しく受信した受信部２０は、データパケットＰｄを正しく受信したことを示すＡＣＫを送信部１０に返す（ステップＳ４３）。
【００３５】
このようにレファレンスパケットＰｒを受信できなかった場合であっても、受信部２０は、データパケットＰｄについては、これを正しく受信しており、通信を行う周波数チャネルを確認できるから、周波数チャネル変更動作を行わない。すなわちレファレンスパケットＰｒを受信できなかったとしても、データパケットＰｄを正しく受信したときには、周波数チャネル変更動作を行う必要はなく、周波数チャネル変更動作に伴う通信遅延もない。
【００３６】
正しく受信されたデータパケットＰｄに含まれるデータ情報Ｄ２は、受信部２０の端末２１が有するデータ処理部４３に取込まれて、所定の処理がされる（送信部１０と受信部２０との間で通信データが正しく伝送され、所望の操作・制御などが行われる。）。
【００３７】
＜処理動作手順のフローについて＞
図５は、無線通信装置１の受信部２０が有する端末２１における処理動作の手順を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
端末２１は、送信部１０が送信したデータ（通信データ）を第２の送受信部４１で受信する（ステップＳ１）。
【００３９】
ステップＳ１に続くステップＳ２では、端末２１は、第２の送受信部４１がレファレンスパケットＰｒを正しく受信できた（ＹＥＳ）か否か（ＮＯ）を判断する。この判断結果がＹＥＳの場合には、端末２１は次のステップＳ３に進み、ＮＯの場合には後述するステップＳ８の処理を行う。なお受信部２０は、レファレンスパケットＰｒを正しく受信した場合、ＡＣＫを送信部１０に返す（前述ステップＳ２２、図４（ａ）参照）。ＡＣＫを受信した送信部１０はデータパケットＰｄを送信する（前述ステップＳ２３、図４（ａ）参照）。
【００４０】
ステップＳ３に進んだ端末２１は、レファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１を第２の制御回路部４２が有する記憶部４４で記憶する。
【００４１】
ステップＳ３に続くステップＳ４では、端末２１は、第２の送受信部４１がデータパケットＰｄを正しく受信できた（ＹＥＳ）か否か（ＮＯ）を判断する。この判断結果がＹＥＳの場合には、端末２１は次のステップＳ５に進み、ＮＯの場合には後述するステップＳ９の処理を行う。なお受信部２０は、データパケットＰｄを正しく受信した場合、送信部１０にＡＣＫを返す（前述ステップＳ２４、図４（ａ）参照）。
【００４２】
ステップＳ５に進んだ端末２１は、第２の制御回路部４２が有する判定部４５によって、レファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１とデータパケットＰｄに含まれるデータ情報Ｄ２とを比較して、両データ情報が一致する（ＹＥＳ）か否か（ＮＯ）を判定する。この判断結果がＹＥＳの場合には、端末２１は次のステップＳ６に進み、ＮＯの場合には後述するステップＳ１０の処理を行う。
【００４３】
ステップＳ６に進んだ端末２１は、データを受信する周波数チャネルを維持する（周波数チャネル変更動作を行わない。）。
【００４４】
ステップＳ６に続くステップＳ７では、端末２１は、データ処理部４３によってデータ情報Ｄ２の取込みと処理を行って、処理動作の一周期を終了する。このようにステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・ステップＳ７まで順番に処理が行われる状態は、正常な通信（図４（ａ））が行われている状態である。
【００４５】
ところで、前述のステップＳ２において、第２の送受信部４１がレファレンスパケットＰｒを正しく受信できなかったためステップＳ８の処理へ進んだ端末２１は、第２の送受信部４１がデータパケットＰｄを正しく受信できた（ＹＥＳ）か否か（ＮＯ）を判断する。この判断結果がＹＥＳの場合、端末２１は、前述のステップＳ６（受信する周波数チャネルの維持）を実行する（ステップＳ６を実行したのちステップＳ７を実行する。）一方、判断結果がＮＯの場合、端末２１は後述するステップＳ１２の処理を行う。
【００４６】
なおステップＳ２において、レファレンスパケットＰｒが正しく受信されず送信部１０にＡＣＫが返されなかったときでも、送信部１０がデータパケットＰｄを送信するから（前述ステップＳ４２、図４（ｃ））、端末２１はステップＳ８の処理を行うことができるのである。
【００４７】
ところで、前述のステップＳ４において、第２の送受信部４１がデータパケットＰｄを受信できなかった（図４（ｂ））ためステップＳ９の処理に進んだ端末２１は、ステップ２においてレファレンスパケットＰｒを正しく受信できたので、受信する周波数チャネルを変更しない。ステップＳ９の処理が終了すると（データパケットＰｄで通信エラーがあったときの）処理動作の一周期が終了する。
【００４８】
また、前述のステップＳ５において、レファレンスパケットＰｒに含まれるデータ情報Ｄ１とデータパケットＰｄに含まれるデータ情報Ｄ２とが不一致だったためステップＳ１０の処理に進んだ端末２１は、通信の周波数チャネルを維持し続ける。何故ならば、レファレンスパケットＰｒの受信（ステップＳ２）およびデータパケットＰｄの受信（ステップＳ４）は正しく行われたからである。
【００４９】
ステップＳ１０に続くステップＳ１１では、データ情報Ｄ１とデータ情報Ｄ２とが不一致だったため、端末２１がデータ情報Ｄ２を破棄し（データ情報Ｄ１およびＤ２が不一致のときの）処理動作の一周期を終了する。
【００５０】
ところで、前述のステップＳ８において、第２の送受信部４１がデータパケットＰｄを受信できなかった場合には、第２の送受信部４１がレファレンスパケットＰｒを正しく受信できなかったことに加え、データパケットＰｄを正しく受信できなかったため、通信エラーを回避するための周波数チャネル変更の必要性を確認しなければならず、ステップＳ１２の処理に進んだ端末２１は、周波数チャネルの変更確認の処理を行い、ステップＳ１に戻る。
【００５１】
なお本発明にかかる無線通信装置は、上述した実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して実施することができる。たとえば本発明は、事務所内、家庭内などにおける各種電子機器の間のローカルな無線通信装置はもとより、近距離または遠距離の無線通信装置に適用することができる。また本発明にかかる無線通信装置が伝送する通信データは、所望の操作・制御に限定されず、たとえば音声・映像などの人間の感覚を刺激する情報のデータであってもよく、あるいは所望の物理量の測定データであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明にかかる無線通信装置は、工業的に製造および使用などすることができるから、また商取引の対象となるから、本発明は経済的価値を有して産業上利用することができる発明である。
【符号の説明】
【００５３】
１  無線通信装置
１０  送信部
２０  受信部
４４  記憶部
４３  判定部
Ｄ１  データ情報（第１のデータ情報）
Ｄ２  データ情報（第２のデータ情報）
Ｐｄ  データパケット
Ｐｒ  レファレンスパケット
【図１】
2014110585.tif 000003
【図２】
2014110585.tif 000004
【図３】
2014110585.tif 000005
【図４】
2014110585.tif 000006
【図５】
2014110585.tif 000007