(57)【要約】【課題】伝送速度の変更が可能なＦＳＫ変調方式の無線通信装置において、送信側の無線通信装置と受信側の無線通信装置の伝送速度を変更するための動作シーケンスの繰り返しを不要にする。【解決手段】送信側の無線通信装置は、伝送速度に応じた周波数偏移を有するＦＳＫ変調信号を送信する。受信側の無線通信装置は、受信したＦＳＫ変調信号の周波数偏移を検出し、伝送速度を判定し、判定結果を基に送信側の無線通信装置の伝送速度に合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データの伝送速度を設定する伝送速度設定手段と、
当該伝送速度設定手段で設定された伝送速度に応じた周波数偏移を有するＦＳＫ変調信号を生成するＦＳＫ変調信号生成手段と、
当該ＦＳＫ変調信号生成手段で生成されたＦＳＫ変調信号を送信する送信手段と、
ＦＳＫ変調信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信されたＦＳＫ変調信号の周波数偏移を検出する周波数偏移検出手段と、
当該周波数偏移検出手段により検出された周波数偏移から、前記受信手段で受信されたＦＳＫ変調信号の伝送速度を判定する伝送速度判定手段と、を有し、
当該伝送速度判定手段で判定された伝送速度に基づいて、前記伝送速度設定手段の伝送速度を更新する伝送速度更新手段と、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載された無線通信装置において、
前記受信手段における受信電界強度に応じて、前記伝送速度設定手段の設定速度を変化させる無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＦＳＫ（Frequency Shift Keying:周波数シフトキーイング）変調方式の無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置である親機及び複数の子機を有し、子機に接続されたガスメータや水道メータの自動検針、或いは火災や異常事態の監視データを上位の端末（親機、子機）経由でセンタ装置へ送信し、センタ装置による遠隔監視を可能とした遠隔監視システムがある（特許文献１）。
【０００３】
この遠隔システムにおいて、センタ装置−親機間は携帯電話回線などの公衆回線を介して通信を行い、親機−子機間、子機−子機間は通常、特定小電力無線によりＦＳＫ変調方式の無線通信を行う。この特定小電力無線により無線通信では、伝送速度を下げて通信距離を改善する無線通信技術が使われる（特許文献２）。
【０００４】
例えば、現場に設置された無線通信装置が、運用の経過において送信／受信の無線通信装置間に障害物が生じた場合、そのままの伝送速度では電界強度が足りず通信不成立になる場面がある。この場合に伝送速度を下げれば、電界強度が上がり通信成立できることが考えられるが、一般的な無線通信においては送信側と受信側で同じ伝送速度設定であることが必要であり、通信不成立の状況では設定を変えることができない。そこで、定期通信を行い、応答を返して通信成立状態を保っておき、一定回数応答が返ってこなかったら、送信側と受信側の両方で伝送速度を下げた設定にして、通信成立するまでこの動作シーケンスを繰り返す伝送速度変更方法を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７９６１０号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記伝送速度変更方法では、送信側と受信側の無線通信装置間で送受信を繰り返すため、消費電力が多くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、伝送速度の変更が可能なＦＳＫ変調方式の無線通信装置において、送信側と受信側の伝送速度を変更するための動作シーケンスの繰り返しを不要にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る無線通信装置は、送信データの伝送速度を設定する伝送速度設定手段と、当該伝送速度設定手段で設定された伝送速度に応じた周波数偏移を有するＦＳＫ変調信号を生成するＦＳＫ変調信号生成手段と、当該ＦＳＫ変調信号生成手段で生成されたＦＳＫ変調信号を送信する送信手段と、ＦＳＫ変調信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信されたＦＳＫ変調信号の周波数偏移を検出する周波数偏移検出手段と、当該周波数偏移検出手段により検出された周波数偏移から、前記受信手段で受信されたＦＳＫ変調信号の伝送速度を判定する伝送速度判定手段と、を有し、当該伝送速度判定手段で判定された伝送速度に基づいて、前記伝送速度設定手段の伝送速度を更新する伝送速度更新手段と、を有する無線通信装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、伝送速度の変更が可能なＦＳＫ変調方式の無線通信装置において、送信側と受信側の伝送速度を変更するための動作シーケンスの繰り返しを不要にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における送信部、受信部、及び制御部の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信装置における伝送速度と周波数偏移幅との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信装置の各部の入出力波形のタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈無線通信装置の構成〉
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示す図である。
この無線通信装置１は、例えば、ガスメータや水道メータの自動検針、或いは火災や異常事態の監視等に用いられる遠隔監視システムに用いられるものであって、制御部１１と、それぞれが制御部１１に接続された送信部１２、受信部１３、記憶部１４、表示部１５、及び操作入力部１６、並びに送信部１２と受信部１３の入出力を切り替えるスイッチ部１７、及び電波の送受信を行うアンテナ１８を備えている。
【００１２】
制御部１１は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、この無線通信装置全体の制御や演算処理等を行う。送信部１２は、制御部１１から出力される送信用データを２値ＦＳＫ変調方式の信号に変換し、高周波信号に変換して、スイッチ部１７を通してアンテナ１８から送信する。受信部１３は、アンテナ１８で受信され、スイッチ部１７を通して入力される高周波信号中の２値ＦＳＫ変調信号を復調し、制御部１１に出力する。
【００１３】
記憶部１４は、ＲＯＭなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリからなる。そして、ＲＯＭには無線通信装置１を動作させるために必要な制御プログラムが格納されている。また、ＲＡＭには制御部１１が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、各種設定データ（例えば後述する表１、２に示されているテーブル）などが格納される。
【００１４】
表示部１５は、ＬＥＤ等で構成されており、無線通信装置１の動作状態等を表示するユーザＩ／Ｆである。操作入力部１６は、ボタンやスイッチ等からなり、無線通信装置１に対する所定の設定を入力するためのユーザＩ／Ｆである。
【００１５】
〈送信部、受信部、及び制御部の要部構成〉
図２は、図１における送信部１２、受信部１３、及び制御部１１の要部構成を示すブロック図である。
【００１６】
送信部１２は、電圧制御型水晶発振器１２ａ、ＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期ループ）回路１２ｂ、及び送信アンプ１２ｃを備えている。また、制御部１１は、送信用データの処理に関する手段として、送信用データ生成部１１ａ、伝送速度設定部１１ｂ、及びＤＡＣ（デジタル−アナログ変換）出力制御部１１ｃを備えている。
【００１７】
送信用データ生成部１１ａは０，１の符号からなる送信用データを生成し、ＤＡＣ出力制御部１１ｃへ送出する。伝送速度設定部１１ｂは、操作入力部１６からのユーザ設定、又は後述する伝送速度更新部１１ｆの出力により更新された伝送速度に従って、送信用データ生成部１１ａからの０，１の送信用データを電圧値に変換して出力する。ここで、伝送速度設定部１１ｂは、下記の表１に示す伝送速度−電圧値変換テーブルに基づいて電圧値を生成する。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
電圧制御型水晶発振器１２ａは、ＤＡＣ出力制御部１１ｃから入力される電圧値を周波数偏移に変換して、２値ＦＳＫ変調信号を出力する。図３は、伝送速度と周波数偏移幅との関係を示す図である。ここで、図３Ａは伝送速度が２．４ｋｂｐｓに対応する広い周波数偏移幅を示し、図３Ｂは伝送速度が０．２ｋｂｐｓに対応する狭い周波数偏移幅を示す。
【００２０】
ＰＬＬ回路１２ｂは、電圧制御型水晶発振器１２ａで変換された周波数偏移毎に周波数をずらして高周波を生成する。送信アンプ１２ｃは、ＰＬＬ回路１２ｂで生成された高周波を増幅して１０ｍＷにまで出力を上げて、アンテナ１８に供給し、アンテナ１８が電波として無線送信する。
【００２１】
受信部１３は、受信アンプ１３ａ、ミキサ１３ｂ、ＰＬＬ回路１３ｃ、フィルタ１３ｄ、及び周波数−電圧変換器１３ｅを備えている。また、制御部１１は、復調されたデータの処理に関する手段として、ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換）入力制御部１１ｄ、伝送速度判定部１１ｅ、及び伝送速度更新部１１ｆを備えている。
【００２２】
受信アンプ１３ａは、送信側の無線通信装置から送信され、アンテナ１８で受信されたた電波を増幅する。ミキサ１３ｂは、受信アンプ１３ａで増幅された高周波信号を周波数偏移の成分を含むベースバンド信号に変換する。ＰＬＬ回路１３ｃは、ミキサ１３ｂで周波数変換するための高周波の局部発振周波数信号を生成する。
【００２３】
フィルタ１３ｄは、ミキサ１３ｂで周波数変換されたベースバンド信号に含まれる不要な周波数成分を除去する。周波数−電圧変換器１３ｅは、フィルタ１３ｄで不要な周波数成分を除去されたベースバンド信号に含まれる周波数偏移を電圧値に変換する。
【００２４】
ＡＤＣ入力制御部１１ｄは、周波数−電圧変換器１３ｅで変換された電圧値を伝送速度よりも十分に速い速度でサンプリングしてデータのHigh／Low（０／１）を判定する。
【００２５】
伝送速度判定部１１ｅは、ＡＤＣ入力制御部１１ｄで判定されたデータのHigh／Low（０／１）のレベル差（電圧幅）から、下記の表２に示す伝送速度変換テーブルに基づいて、データの伝送速度を判定する。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
伝送速度更新部１１ｆは、伝送速度判定部１１ｅで判定された伝送速度により伝送速度設定部１１ｂの設定値を更新する。
【００２８】
〈無線通信システム及びその動作〉
図４は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。また、図５は、本発明の実施形態に係る無線通信装置の各部の入出力波形のタイミングを示す図である。以下、図２、図５を参照して、図４に示す無線通信システムの動作を説明する。
【００２９】
図４に示されている無線通信システムは、それぞれが図１及び図２に示されている同一構成を有する第１の無線通信装置１−１及び第２の無線通信装置１−２からなる。ここでは、第１の無線通信装置１−１を送信側の無線通信装置、第２の無線通信装置１−２を受信側の無線通信装置として説明する。
【００３０】
第１の無線通信装置１−１では、制御部１１において、ＤＡＣ出力制御部１１ｃに対して、送信用データ生成部１１ａから送信用データの０，１の符号に対応するレベルを有する矩形波が入力され、伝送速度に応じた電圧幅（ここでは、０．２ｋｂｐｓに対応する０．５Ｖ）の電圧（High：１．５Ｖ、Low：１．０Ｖ）が送信部１２に出力される。
【００３１】
送信部１２においては、この０．５Ｖ幅の電圧は、電圧制御型水晶発振器１２ａにより、Highレベルが２６ＭＨｚ＋２ｋＨｚ、Lowレベルが２６ＭＨｚ−２ｋＨｚ、即ち４ｋＨｚの周波数偏移を有する出力波形（２値ＦＳＫ変調信号）に変換され、次いでＰＬＬ回路１２ｂにより、Highレベルが４２９ＭＨｚ＋２ｋＨｚ、Lowレベルが４２９ＭＨｚ−２ｋＨｚとなる出力波形（高周波信号）に変換され、送信アンプ１２ｃにより増幅され、アンテナから第２の無線通信装置１−２へ送信される。
【００３２】
第２の無線通信装置１−２では、第１の無線通信装置１−１からの電波がアンテナで受信され、受信部１３に入力される。受信部１３においては、受信アンプ１３ａを通ってミキサ１３ｂに入力される。ミキサ１３ｂに入力された４２９ＭＨｚ＋２ｋＨｚ及び４２９ＭＨｚ−２ｋＨｚの周波数を有する波形（高周波信号）は、６ｋＨＺ及び２ｋＨｚ、即ち４ｋＨｚの周波数偏移を有する波形（２値ＦＳＫ変調信号）に変換され、フィルタ１３ｄを通って周波数−電圧変換器１３ｅに入力される。
【００３３】
周波数−電圧変換器１３ｅは、入力された波形の周波数偏移に対応する電圧幅（ここでは２Ｖ）の信号（復調信号）を生成し、制御部１１のＡＤＣ入力制御部１１ｄへ送出する。ＡＤＣ入力制御部１１ｄは、周波数−電圧変換器１３ｅで変換された電圧値を伝送速度よりも十分に速い速度でサンプリングしてデータのHigh／Low（０／１）を判定し、伝送速度判定部１１ｅに送出する。
【００３４】
伝送速度判定部１１ｅは、ＡＤＣ入力制御部１１ｄで判定されたデータのHigh／Low（０／１）のレベル差（電圧幅）から、前記表２に示す伝送速度変換テーブルに基づいて、データの伝送速度を判定し、判定結果を伝送速度更新部１１ｆに送出する。ここでは２．８ｋｂｐｓと判定され、伝送速度更新部１１ｆは伝送速度設定部１１ｂの伝送速度を２．８ｋｂｐｓに更新する。
【００３５】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る無線通信装置によれば、受信側の無線通信装置は、送信側の無線通信装置の伝送速度が下がったことを周波数偏移幅と電圧の変化から検出し、送信側の無線通信装置の伝送速度に同調させることができるので、伝送速度を同調させるための動作シーケンスの繰り返しが不要になる。これにより、動作シーケンスの繰り返しに伴う消費電力の増大を防止することができ、伝送速度変更時の通信成立までの時間を短縮できる。
【００３６】
なお、以上説明した実施形態に係る無線通信装置において、受信部１３で受信電界強度の低下を検出したときに伝送速度設定部１１ｂの伝送速度を低下させる機能を付加してもよい。また、以上説明した実施形態における電波の周波数、出力は一例であり、実施形態の別の周波数や出力でもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１…無線通信装置、１−１…第１の無線通信装置、１−２…第２の無線通信装置、１１ｂ…伝送速度設定部、１１ｃ…ＤＡＣ出力制御部、１２ａ…電圧制御型水晶発振器、１２ｂ…ＰＬＬ回路、１３ｂ…ミキサ、１３ｅ…周波数−電圧変換器、１１ｄ…ＡＤＣ入力制御部、１１ｅ…伝送速度判定部、１１ｆ…伝送速度更新部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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