(57)【要約】【課題】お互いに移動する端末などの場合であっても、常に最適に無線送受信部の送受信方向を他装置の方向に向けて追従させ、他装置との間で中断することなく安定した通信を行うことができる無線通信制御装置の提供。【解決手段】無線信号を送受信する無線送受信部１３と、装置本体１１の変位量を検出する自装置変位量検出部１４と、無線送受信部１３で受信した無線信号からその送信元である他装置１２の変位量を抽出する他装置変位量抽出部１５と、装置本体１１の変位量および他装置１２の変位量に基づいて、無線信号を送受信する方向を算出する方向算出部１６と、算出された方向に基づいて、無線送受信部１３の送受信の方向を制御する方向制御部１７とを備えることにより、常に装置本体１１の送受信方向を他装置１２の方向に向けて追従させることができる。【選択図】図１
2011018950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を送受信する無線送受信部と、装置本体の変位量を検出する自装置変位量検出部と、前記無線送受信部で受信した無線信号からその送信元である他装置の変位量を抽出する他装置変位量抽出部と、前記装置本体の変位量および前記他装置の変位量に基づいて、前記無線信号を送受信する方向を算出する方向算出部と、前記算出された方向に基づいて、前記無線送受信部の送受信の方向を制御する方向制御部とを備えたことを特徴とする無線通信制御装置。
【請求項２】
前記無線送受信部で受信した無線信号に基づいて、前記装置本体の前記他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項３】
前記距離算出部は、前記無線送受信部が無線信号を受信した場合に限り、前記装置本体の前記他装置に対する距離を算出することを特徴とする請求項２記載の無線通信制御装置。
【請求項４】
前記無線送受信部が無線信号を受信しない場合には、前記無線送受信部の送信する無線信号に前記装置本体の変位量を示す変位量情報を含まないことを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項５】
前記無線送受信部が無線信号を受信する範囲を制御する受信範囲制御部と、前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記受信範囲制御部は、前記無線信号を受信していると判定した場合よりも前記受信する範囲を広くすることを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項６】
前記無線送受信部が無線信号を受信する範囲を制御する受信範囲制御部と、前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記受信範囲制御部は、前記無線信号を受信していると判定した場合よりも前記受信する範囲を狭くすることを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項７】
前記無線送受信部が無線信号を受信する距離を制御する受信距離制御部と、前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記受信距離制御部は、前記無線信号を受信していると判定した場合よりも前記受信する距離を伸長することを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項８】
前記無線送受信部が無線信号を送信する方向を変化させる送信方向制御部と、前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記送信する方向を変化させることを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項９】
前記無線送受信部が送信する無線信号の出力を制御する出力制御部を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項１０】
前記装置本体の前記他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備え、前記出力制御部は、前記距離算出部で算出した距離に応じて前記無線信号の出力を変化させることを特徴とする請求項９記載の無線通信制御装置。
【請求項１１】
前記装置本体の前記他装置に対する将来の距離を予測する距離予測部をさらに備え、前記出力制御部は、前記距離予測部で予測した距離に応じて前記無線信号の出力を変化させることを特徴とする請求項９記載の無線通信制御装置。
【請求項１２】
前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部を有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記出力制御部は、前記無線信号を受信していると判定した場合と比べて前記無線信号の出力を変化させることを特徴とする請求項９記載の無線通信制御装置。
【請求項１３】
前記無線送受信部で送信する無線信号の通信品質を制御する通信品質制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項１４】
前記装置本体の前記他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備え、前記距離算出部で算出した距離に応じて、前記通信品質制御部は前記送信する無線信号の通信品質を制御することを特徴とする請求項１３記載の無線通信制御装置。
【請求項１５】
前記装置本体の前記他装置に対する将来の距離を予測する距離予測部をさらに備え、前記距離予測部で予測した距離に応じて、前記通信品質制御部は前記送信する無線信号の通信品質を制御することを特徴とする請求項１３記載の無線通信制御装置。
【請求項１６】
前記無線送受信部が送信した無線信号を前記他装置が受信しているか否かを前記無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部を有し、前記到達判定部が前記他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、前記通信品質制御部は前記送信する無線信号の通信品質を制御することを特徴とする請求項１３記載の無線通信制御装置。
【請求項１７】
前記通信品質制御部が前記送信する無線信号の通信品質を制御する場合に、前記通信品質制御部は前記送信する無線信号に通信品質の変化を示す通信品質情報を含めることを特徴とする請求項１３記載の無線通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、お互いに移動する携帯情報端末等に用いられる無線通信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信周波数の高周波化により、携帯情報端末のようなモバイル機器間での指向性の高い通信が実用化されつつある。このような通信では、モバイル機器の位置や角度の微妙な変位により通信が途切れてしまうという問題がある。
【０００３】
一方で、ジャイロセンサの小型化により、モバイル機器への搭載が始まっている。このモバイル機器に搭載したジャイロセンサで取得した変位量をモバイル機器間で交換し、補正することで、従来のモバイル機器よりも、安定、且つ最適な通信を実現することができる。
【０００４】
このような技術として、例えば、特許文献１に開示されたアンテナ制御装置が知られている。特許文献１に開示されたアンテナ制御装置は、車両に搭載されたアンテナによる衛星の補足を精度良く行わせるもので、ＧＰＳ情報とヨー角（方位角）情報を検出する手段および車両の傾斜角を検出する傾斜計を用いて、アンテナを方位角および仰角方向に精度良く駆動制御するものである。
【０００５】
また、例えば、特許文献２に開示されたアンテナ制御装置が知られている。特許文献２に開示されたアンテナ制御装置は、自装置の向きを検出するジャイロと、自装置の移動量を検出する移動量センサと、通信相手である他装置から受信した電波が所定のしきい値以上であるか否かを判断する電波強度検出評価部とを有し、他装置の存在する方向を認識するための方向スキャンを２回行った後は、他装置からの電波がしきい値以上であると電波強度検出評価部が出力した場合に、ジャイロおよび移動量センサの出力だけに基づいて、方向スキャンを行うことなく指向性アンテナの指向方向を決定するものである。
【特許文献１】特公平７‐１１８６０７号公報
【特許文献２】特開２００６‐２１１１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたアンテナ制御装置では、一方の機器が衛星であって固定であり、他方の機器が車両であって移動する場合は、車両側の情報だけで追尾して通信を保つことができるが、モバイル機器のように両方とも固定されていない機器の場合、自機器で得られる情報だけでは通信を保持することが難しい。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたアンテナ制御装置では、自機器の向きおよび移動量と、他機器の電界強度だけで制御しており、この場合もやはり、どちらか一方が固定局であれば自機器の指向性アンテナ修正と、電界強度だけで追従可能であるが、モバイル機器のように両方とも固定されていない機器の場合、自機器、他機器共に移動するため、自機器だけの修正だけではすぐに通信できない状況になりやすく、そのたびに他機器を再認識するために方向スキャンをおこない、指向性アンテナの指向方向を決定しなくてはならない。
【０００８】
このように、従来の制御装置では、一方が固定局の場合には有効であっても、モバイル機器のような、自機器と相手機器の双方がお互いに移動する携帯情報端末の場合には、相手機器の位置や方向がアンテナ指向性の範囲から外れると、相手機器の位置や方向を検出するのが困難であり、機器を修正制御してもすぐには通信できずに通信が中断される状況になり、実用性の面では非常に問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来のアンテナ制御装置の課題を解決するもので、相手機器の位置や方向がアンテナ指向性の範囲から外れても、自機器と相手機器の変位情報を交換することにより、双方がお互いに移動する携帯情報端末の場合であっても、常に最適なアンテナ指向方向を維持して相手機器に追従し、相手機器と中断することなく安定した通信を行うことができる無線通信制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線通信制御装置は、無線信号を送受信する無線送受信部と、装置本体の変位量を検出する自装置変位量検出部と、無線送受信部で受信した無線信号からその送信元である他装置の変位量を抽出する他装置変位量抽出部と、装置本体の変位量および他装置の変位量に基づいて、無線信号を送受信する方向を算出する方向算出部と、算出された方向に基づいて、無線送受信部の送受信の方向を制御する方向制御部とを備えた構成を有している。
【００１１】
これにより、装置本体と他装置の変位量に基づいて自装置の無線送受信部の送受信の方向を制御するので、常に最適なアンテナ指向方向を維持し、中断することなく相手装置に追従して安定した通信を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部で受信した無線信号に基づいて、装置本体の他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備えた構成を有している。
【００１３】
これにより、装置本体と他装置との距離に基づいて、無線信号を送受信する方向を算出することができる。
【００１４】
また、本発明の無線通信制御装置は、距離算出部は、無線送受信部が無線信号を受信した場合に限り、装置本体の他装置に対する距離を算出する構成を有している。
【００１５】
これにより、無駄に装置本体と他装置との距離を算出することがなく、省電力化が図れる。
【００１６】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が無線信号を受信しない場合には、無線送受信部の送信する無線信号に装置本体の変位量を示す変位量情報を含まない構成を有している。
【００１７】
これにより、初期接続時に他装置が見つからない場合は、無駄に変位量情報を送信しないので、省電力化が図れる。
【００１８】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が無線信号を受信する範囲を制御する受信範囲制御部と、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、受信範囲制御部は、無縁信号を受信していると判定した場合よりも受信する範囲を広くする構成を有している。
【００１９】
これにより、初期接続時に他装置が見つからない場合は、受信範囲制御部が無線信号を受信する範囲を広くして、他装置を広い範囲で探すことができる。
【００２０】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が無線信号を受信する範囲を制御する受信範囲制御部と、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、受信範囲制御部は、無縁信号を受信していると判定した場合よりも受信する範囲を狭くする構成を有している。
【００２１】
これにより、初期接続時に他装置が見つからない場合は、受信範囲制御部が無線信号を受信する範囲を狭くして、他装置を特定することができる。
【００２２】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が無線信号を受信する距離を制御する受信距離制御部と、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、受信距離制御部は、無縁信号を受信していると判定した場合よりも受信する距離を伸長する構成を有している。
【００２３】
これにより、初期接続時に他装置が見つからない場合は、受信範囲制御部が無線信号を受信する距離を伸長して、遠くの他装置を探すことができる。
【００２４】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が無線信号を送信する方向を変化させる送信方向制御部と、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部とを有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、送信する方向を変化させる構成を有している。
【００２５】
これにより、初期接続時に他装置がこちらの装置本体を見つけていない場合に、無線信号の送信方向を変化させて、他装置に無線信号を届けるようにすることができる。
【００２６】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が送信する無線信号の出力を制御する出力制御部を有する構成を有している。
【００２７】
これにより、状況に応じて無線信号の出力を制御して省電力化が図れる。
【００２８】
また、本発明の無線通信制御装置は、装置本体の他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備え、出力制御部は、距離算出部で算出した距離に応じて無線信号の出力を変化させる構成を有している。
【００２９】
これにより、他装置との距離が一定以上離れたときに無線信号の出力を下げて省電力化が図れる。
【００３０】
また、本発明の無線通信制御装置は、装置本体の他装置に対する将来の距離を予測する距離予測部をさらに備え、出力制御部は、距離予測部で予測した距離に応じて無線信号の出力を変化させる構成を有している。
【００３１】
これにより、他装置との距離が一定以上離れると予想されたときに無線信号の出力を下げて省電力化が図れる。
【００３２】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部を有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、出力制御部は、無線信号を受信していると判定した場合と比べて無線信号の出力を変化させる構成を有している。
【００３３】
これにより、初期接続時に他装置が見つからない場合は、無線信号の出力を下げて省電力化が図れる。
【００３４】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部で送信する無線信号の通信品質を制御する通信品質制御部をさらに備えた構成を有している。
【００３５】
これにより、状況に応じて無線信号の通信品質を制御して遠方にある他装置と通信を行なうことができる。
【００３６】
また、本発明の無線通信制御装置は、装置本体の他装置に対する距離を算出する距離算出部をさらに備え、距離算出部で算出した距離に応じて、通信品質制御部は送信する無線信号の通信品質を制御する構成を有している。
【００３７】
これにより、他装置との距離に応じて、送信する無線信号の通信品質を低下させ、遠方にある他装置と通信を行なうことができる。
【００３８】
また、本発明の無線通信制御装置は、装置本体の他装置に対する将来の距離を予測する距離予測部をさらに備え、距離予測部で予測した距離に応じて、通信品質制御部は送信する無線信号の通信品質を制御する構成を有している。
【００３９】
これにより、距離予測部で予測した他装置との距離に応じて、送信する無線信号の通信品質を低下させ、遠方にある他装置と通信を行なうことができる。
【００４０】
また、本発明の無線通信制御装置は、無線送受信部が送信した無線信号を他装置が受信しているか否かを無線送受信部が受信した無線信号から判定する到達判定部を有し、到達判定部が他装置は無線信号を受信していないと判定した場合には、通信品質制御部は送信する無線信号の通信品質を制御する構成を有している。
【００４１】
これにより、初期接続時に送信する無線信号の通信品質を低下させ、遠方にある他装置と通信を行なうことができる。
【００４２】
また、本発明の無線通信制御装置は、通信品質制御部が無線信号の通信品質を制御する場合に、通信品質制御部は送信する無線信号に通信品質の変化を示す通信品質情報を含める構成を有している。
【００４３】
これにより、無線信号の通信品質を制御する際に、通信品質の変化を示す通信品質情報を含めることにより、他装置の無線信号の受信を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の無線通信制御装置は、自装置変位量検出部および他装置変位量抽出部でそれぞれ取得した装置本体の変位量および他装置の変位量に基いて、無線送受信部で送受信するする方向を方向算出部が算出し、その算出された方向に基いて、方向制御部が無線送受信部の送受信の方向を制御するので、双方がお互いに移動する携帯情報端末などの場合であっても、他装置の位置や方向が装置本体の無線送受信部の指向性の範囲から外れても、常に最適に無線送受信部の指向方向を他装置の方向に向けて維持し、他装置との間で、中断することなく安定した通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の無線通信制御装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の無線通信制御装置の実施の形態１にかかる構成を示すブロック図である。
【００４６】
図１において、本実施の形態の無線通信制御装置は、例えば携帯情報端末のような装置であって、装置本体としての自装置１１は、他装置１２との間で無線信号を送受信する無線送受信部１３と、自装置１１の移動の変位量を検出する、例えば、最近の小型化されたジャイロセンサのような自装置変位量検出部１４と、無線送受信部１３で受信した他装置１２からの無線信号に基づいて、他装置１２の変位量を抽出する他装置変位量抽出部１５と、自装置変位量検出部１４および他装置変位量抽出部１５でそれぞれ取得した自装置１１の変位量および他装置１２の変位量に基づいて、無線送受信部１３の他装置１２に対する送受信の方向を算出する方向算出部１６と、方向算出部１６で算出した方向に基づいて、無線送受信部１３の他装置１２に対する送受信の方向を変更制御する方向制御部１７とを備えている。
【００４７】
自装置変位量検出部１４は、例えば、ジャイロ、ＭＰＵ、メモリから構成され、検出した変位量を保持する自装置変位量保持部１８を有している。
【００４８】
また、他装置変位量抽出部１５は、無線送受信部１３で受信した他装置１２からの無線信号のプリアンプル部などの予め決められた部分に格納された変位量データを抽出することにより他装置１２の変位量を検出し、その結果を保持する他装置変位量保持部１９を有している。
【００４９】
さらに、自装置１１は、自装置１１が送信した無線信号を他装置１２が受信しているか否かを自装置１１が他装置１２から受信する無線信号から判定する到達判定部２０と、その判定結果に応じて、接続時に他装置１２からの無線信号を受信する範囲を制御する受信範囲制御部２１および受信する距離を制御する受信距離制御部２２とを有している。
【００５０】
さらに、自装置１１は、他装置１２との間でサーチを行い、接続の際にお互いの同期信号を捕捉し、お互いの位置、方向の初期位置を設定するための初期値設定部２３と、送受信した無線信号に基づいて、お互いの間の距離を算出する距離算出部２４とを有している。
【００５１】
さらに、自装置１１は、他装置変位量抽出部１５で抽出した他装置１２の変位量から、自装置１１の他装置１２に対する将来の距離を予測する距離予測部２５を有している。
【００５２】
さらに、自装置１１は、距離算出部２４および距離予測部２５での結果に基づいて、無線送受信部１３から送信する無線信号の通信品質を制御する通信品質制御部２６および無線送受信部１３から送信する無線信号の出力を制御する出力制御部２７を有している。
【００５３】
なお、他装置１２も、自装置１１と同じ上記構成を備えている。
【００５４】
以下に、図１に示す本実施の形態の無線通信制御装置の動作について説明する。
【００５５】
図２は、本実施の形態の動作を示す概念図である。
【００５６】
図２において、装置ａは自装置変位量検出部１４ａと無線送受信部１３ａとを有しており、一方、装置ｂは自装置変位量検出部１４ｂと無線送受信部１３ｂとを有している。装置ａと装置ｂが通信する場合に、最初にお互いが通信できているときの方向を基準位置３０として設定する。
【００５７】
その後、装置ａまたは装置ｂの移動や、それぞれのユーザーの手ブレなどにより装置ａまたは装置ｂが基準位置３０に対して変位した場合、装置ａの自装置変位量検出装置１４ａは装置ａの基準位置３０に対する変位量Ａを検出し、装置ｂに送信する。同様に、装置ｂの自装置変位量検出装置１４ｂは装置ｂの基準位置３０に対する変位量Ｂを検出し、装置ａに送信する。
【００５８】
装置ａは、自装置変位量検出部１４ａで検出した装置ａの変位量Ａと、装置ｂから送信された装置ｂの変位量Ｂとから、装置ｂに向けて無線信号３１ａを対向放射させるように無線送受信部１３ａを制御する。
【００５９】
同様にして、装置ｂは、自装置変位量検出部１３ｂで検出した装置ｂの変位量Ｂと、装置ａから送信された装置ａの変位量Ａとから、装置ａに向けて無線信号３１ｂを対向放射させるように無線送受信部１３ｂを制御する。
【００６０】
このように、本実施の形態では、装置ａおよび装置ｂがお互いの相手の装置の変位量ＢおよびＡを交換し合い、各装置ａおよびｂの変位量Ａおよび変位量Ｂに基いて、装置ａおよび装置ｂが、それぞれ無線送受信部１３ａ、１３ｂの無線信号３１ａ、３１ｂの放射方向を変更させているので、常に相手の装置に追従して無線信号を送受信できる。
【００６１】
この点、従来の装置では、装置ａまたは装置ｂは、相手装置の変位量Ｂまたは変位量Ａは受信せず、それぞれの装置ａまたは装置ｂが基準位置３０に対して無線通信部１３ａ、１３ｂからの放射方向を合わせるので、放射方向の限界に達するとそれ以上は互いに追従できなくなり、通信の中断が生じていた。
【００６２】
マイクロ波間通信のように通信周波数の高周波化が進めば進むほど、このような問題が顕著に発生する。
【００６３】
図３は、本実施の形態の動作を示す第１のフロー図であって、自装置１１、他装置１２ともに位置は移動せず方向だけが移動した場合の動作を、図１とともに説明する。
【００６４】
図３において、まず互いに初期接続が完了し（Ｓ３１）、データ送受信が可能な状態になった後、初期値設定部２３で、お互いの相対距離、位置、向きを把握するための初期値設定をおこなう（Ｓ３２）。このときの相対距離の測定は、例えば、特許登録第３６４９４０４号公報に開示されるように、無線信号を利用した測距システムにより距離算出部２４で測定する。
【００６５】
このとき距離算出部２４は、無線送受信部１３が他装置１２からの無線信号を受信した場合に限り、他装置１２との距離を算出するようにすることにより、不要な演算処理をなくして省電力化が図れる。
【００６６】
また、お互いの位置、向きは、それぞれが搭載するジャイロ等から初期データを抽出し、自装置１１、他装置１２共に初期値を設定する。
【００６７】
次に、その初期値を基にして、自装置変位量検出部１４において自装置の変位量を検出し、例えば、ＸＹ軸、ＺＸ軸別に変位量を算出し（Ｓ３３、Ｓ３４）、ＸＹ軸変位量（θｘ１）データおよびＺＸ軸変位量（θｚ１）データを自装置変位量保持部１８に保存する（Ｓ３５、Ｓ３６）。
【００６８】
なお、ステップＳ３３、Ｓ３４で、ＸＹ軸またはＺＸ軸の変位量がない場合は、それぞれ次のステップに進む。
【００６９】
次に、他装置変位量抽出部１５において、他装置１２の変位量を受信信号から抽出し（Ｓ３７、Ｓ３８）、ＸＹ軸、ＺＸ軸別に変位量を算出し（Ｓ３９、Ｓ４０）、ＸＹ軸変位量（θｘ２）データおよびＺＸ軸変位量（θｚ２）データを他装置変位量保持部１９に保存する（Ｓ４１、Ｓ４２）。
【００７０】
なお、ステップＳ３９、Ｓ４０で、ＸＹ軸またはＺＸ軸の変位量がない場合は、それぞれ次のステップに進む。
【００７１】
以上の保持データから方向算出部１６において追従制御演算をおこない、補正値θｘ、θｚを得る（Ｓ４３）。
【００７２】
その演算結果をもって方向制御部１７で無線信号の指向性方向の制御をおこない（Ｓ４４）、無線送受信部１３で実際の無線信号をその制御した向きに送受信することによって、アンテナの指向性を所定方向に合わせる（Ｓ４５）。
【００７３】
以下に、上記追従制御演算によって変位量を補正する具体例を示す。
【００７４】
図４（ａ）〜（ｃ）はＸＹ軸の変位量の例を説明するための図で、図４（ａ）に示す状態Ａは、自装置１１、他装置１２ともに向き合っており、変位量がない初期状態である。
【００７５】
その後、図４（ｂ）に示すように、状態Ａから状態Ｂに装置１１、１２の状態が変化し、自装置１１、他装置１２はそれぞれ基準位置に対して−θｘ１、＋θｘ２の方向に移動したとすると、図４（ｃ）の状態Ｃに示すように、移動した方向と逆方向にそれぞれ＋θｘ１、−θｘ２の補正を行なう。
【００７６】
ＺＸ軸についても同様に補正を行うことによって、自装置１１と他装置１２の送受信の指向性を合わせることができる。
【００７７】
以上のようにして、自装置１１、他装置１２ともに位置は移動せず無線送受信部１３の方向だけが移動した場合には、互いの無線送受信部１３の無線信号放射方向を、それぞれが移動した分だけ変更することにより、互いに相手装置に追従した通信が行える。
【００７８】
図５は、本実施の形態の動作を示す第２のフロー図であって、自装置１１、他装置１２ともに方向は移動せずＹ−Ｚ軸方向（上下方向）に位置が移動した場合の動作を、図１とともに説明する。
【００７９】
図５において、まず互いに初期接続が完了し（Ｓ６１）、データ送受信が可能な状態になった後、図３の説明と同様に、初期値設定部２３で、お互いの相対距離、位置、向きを把握するための初期値設定をおこなう（Ｓ６２）。
【００８０】
その初期値を基にして、自装置変位量検出部１４において自装置１１の変位量を検出し、Ｙ軸、Ｚ軸別に基準位置からの変位量を算出し（Ｓ６３、Ｓ６４）、Ｙ軸変位量（ｙ１）データおよびＺ軸変位量（ｚ１）データを自装置変位量保持部１８に保持する（Ｓ６５、Ｓ６６）。
【００８１】
なお、ステップＳ６３、Ｓ６４で、Ｙ軸またはＺ軸の変位量がない場合は、それぞれ次のステップに進む。
【００８２】
次に、他装置変位量抽出部１５において、他装置１２の変位量を、無線送受信部１３で受信した無線信号からＹ軸、Ｚ軸別に抽出し（Ｓ６７、Ｓ６８）、Ｙ軸、Ｚ軸別に変位量を算出し（Ｓ６９、Ｓ７０）、Ｙ軸変位量（ｙ２）データおよびＺ軸変位量（ｚ２）データを他装置変位量保持部１９に保持する（Ｓ７１、Ｓ７２）。
【００８３】
なお、ステップＳ６９、Ｓ７０で、Ｙ軸またはＺ軸の変位量がない場合は、それぞれ次のステップに進む。
【００８４】
以上の保持データと、自装置１１と他装置１２の相対距離Ｌとから、方向算出部１６において下記（式１）、（式２）の追従制御演算をおこない、方向補正値β、γを得る（Ｓ７３）。
β=tan−１（（ｙ１−ｙ２）／Ｌ）          （１）
γ=tan−１（（ｚ１−ｚ２）／Ｌ）          （２）
その演算結果に基づいて、方向制御部１７で無線信号の指向性方向の制御をおこない（Ｓ７４）、無線送受信部１３で実際の無線信号をその制御した向きに送受信することによって、アンテナの指向性を他装置１２の方向に合わせる（Ｓ７５）。
【００８５】
すなわち、図５に示す場合は、自装置１１は、他装置１２の変位量であるＹ軸変位量（ｙ２）データおよびＺ軸変位量（ｚ２）データを取得し、このデータと、自装置１１の変位量であるＹ軸変位量（ｙ１）データおよびＺ軸変位量（ｚ１）データとに基づいて、方向算出部１６で変位量方向補正値β、γを算出し、方向制御部１７でその分だけ送受信の補正を行う。
【００８６】
図６は、本実施の形態の動作を示す第３のフロー図であって、自装置１１、他装置１２ともに方向は移動せずＸ軸方向に位置が移動した場合の動作を、図１と共に説明する。
【００８７】
図６において、まず互いに初期接続が完了し（Ｓ８１）、データ送受信が可能な状態になった後、初期値設定部２３でお互いの相対距離、位置、向きを把握するための初期値設定をおこなう（Ｓ８２）。
【００８８】
次に、自装置変位量検出部１４において自装置１１の変位量を検出し、Ｘ軸基準位置からの変位量を算出し（Ｓ８３）、Ｘ軸変位量（α１）データを自装置変位量保持部１８に保持する（Ｓ８４）。
【００８９】
なお、ステップＳ８３でＸ軸の変位量がない場合は、次のステップに進む。
【００９０】
次に、他装置変位量抽出部１５において、他装置１２の変位量を無線送受信部１３で受信した無線信号から抽出し（Ｓ８５）、Ｘ軸変位量（α２）データを算出し（Ｓ８６）、他装置変位量保持部１９に保持する（Ｓ８７）。
【００９１】
なお、ステップＳ８６でＸ軸の変位量がない場合は、次のステップに進む。
【００９２】
以上の保持データから方向算出部１６において下記条件で追従制御演算をおこない（Ｓ８８）、自装置１１の送出利得を制御する。
【００９３】
１．α１＜α２の時、Ｘ軸上で自装置１１、他装置１２共に同方向に移動した場合（Ｓ８９）
（−）方向に自装置１１、他装置１２が移動：送出利得を下げる
（＋）方向に自装置１１、他装置１２が移動：送出利得を上げる
２．α１＜α２の時、Ｘ軸上で自装置１１、他装置１２が違う方向に移動した場合（Ｓ８９）
（−）方向に自装置１１が、（＋）方向に他装置１２が移動：送出利得を上げる
（＋）方向に自装置１１が、（−）方向に他装置１２が移動：送出利得を下げる
３．α１＞α２の時、Ｘ軸上で自装置１１、他装置１２共に同方向に移動した場合（Ｓ９０）
（−）方向に自装置１１、他装置１２が移動：送出利得を上げる
（＋）方向に自装置１１、他装置１２が移動：送出利得を下げる
４．α１＞α２の時、Ｘ軸上で自装置１１、他装置１２が違う方向に移動した場合（Ｓ９０）
（−）方向に自装置１１が、（＋）方向に他装置１２が移動：送出利得を上げる
（＋）方向に自装置１２が、（−）方向に他装置１２が移動：送出利得を下げる
これらの演算結果に基づいて、方向制御部１７で無線信号の指向性の制御をおこない（Ｓ９１）、無線送受信部１３で実際に利得を調整し無線信号を送出する（Ｓ９２）。
【００９４】
すなわち、図６に示す場合は、自装置１１は他装置１２の変位量であるＸ軸変位量（α２）を取得し、このデータと自装置１１の変位量であるＸ軸変位量（α１）データとに基づいて、方向算出部１６で移動の方向と移動量を算出し、その結果に基づいて無線送受信部１３で送信利得の補正を行う。
【００９５】
以上の説明では、図３、図５、図６に示すような３つの動作に分けて説明したが、実際には自装置１１、他装置１２共にこれらを組み合わせた移動をするので、自装置変位量検出部１４および他装置変位量抽出部１５では、それぞれの動作に分けて変位量の検出を行い、方向算出部１６ではそれぞれの動作ごとに方位と移動量の補正値を算出し、方向制御部１７および無線送受信部１３ではこれらの算出結果を組み合わせた制御を行うことになる。
【００９６】
なお、本発明は、このような動作に分けることなく他の方法で分解して変位量を取得しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９７】
ところで、図３のステップＳ３１の初期接続時に、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信してないと到達判定部２０で判定した場合は（Ｓ４６）、無線送受信部１３で自装置１１での受信信号レベルを検出し（Ｓ４７）、自装置１１の受信範囲制御部２１、受信距離制御部２２において、受信信号レベルに基づいて、目的に応じてそれぞれ受信する方向および距離の範囲を設定する（Ｓ４８、Ｓ４９）。
【００９８】
その後、設定した方向に従って方向制御部１７で無線信号の指向性方向の制御（Ｓ４４）を行うとともに、設定した距離に基づいて出力制御部２７で出力（利得）の制御（Ｓ５０）を行う。これらの制御によって無線送受信部１３で実際の無線信号を制御し（Ｓ４５）、アンテナの指向性を設定することで、省電力化を図ったり、受信できない状況を軽減させたりすることができる。
【００９９】
すなわち、初期接続時に自装置１１から他装置１２を探すための無線信号を送信しても他装置１２が発見できない場合は、他装置１２からは自装置１１の無線信号を受信したとの無線信号は送信されない。
【０１００】
したがって、まず、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合は、無線送受信部１３は、自装置変位量検出部１４で検出した自装置１１の変位量の情報を他装置１２への無線信号に含ませないことにより、無線送受信部１３の省電力化を図ることができる。
【０１０１】
次に、同様に、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合は、受信範囲制御部２１で、受信していると判定した場合よりも受信する角度範囲を拡大して設定することにより、他装置１２を探す範囲を広くして他装置１２を見つけやすくできる。
【０１０２】
また、これとは逆に、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合に、受信範囲制御部２１で、受信していると判定した場合よりも受信する角度範囲を縮小して設定することにより、他装置１２を特定しやすくできる。
【０１０３】
さらに、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合は、受信距離制御部２２で、受信していると判定した場合よりも受信する距離を伸張して設定することにより、遠くの他装置１２を見つけやすくできる。
【０１０４】
ところで、自装置１１は他装置１２を発見したが、その他装置１２が自装置１１を発見できていない場合も、他装置１２から無線信号は送信されてこないので、この場合も、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定する。
【０１０５】
この場合は、到達判定部２０での判定結果に基づいて、方向制御部１７で無線信号を送信する方向を、当初送信した方向とは異なる方向へ変化させて送信することにより、自装置１１の無線信号を他装置１２に届けることができ、他装置１２との接続を確立することが容易となる。
【０１０６】
ここで、一般に、本実施の形態のような携帯情報端末の場合は、モバイル性のために、特に省電力化が要求される。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、図３において、無線送受信部１３で受信した他装置１２からの無線信号に基づいて距離算出部２４が自装置１１と他装置１２との間の相対距離を算出し保持しており（Ｓ５１）、その距離が、無線信号が届かない所定の距離かどうかを判断し（Ｓ５２）、所定の距離以上になれば、無線送受信部１３から送信する無線信号の出力を低下させるように出力制御部２７で出力を制御している（Ｓ５０）。したがって、他装置１２が、無線信号が届かないような遠方に位置している場合などに、無線信号を送信することの無駄を省いて省電力化を図ることができる。
【０１０８】
同様に、本実施の形態では、他装置変位量抽出部１５で取得した他装置１２の変位量に基づいて、他装置１２との間の将来の距離を距離予測部２５で予測し、その予測した距離が所定の値以上になれば、無線送受信部１３から送信する無線信号の出力を低下させるように出力制御部２７で出力を制御しているので、他装置１２が遥か遠方に移動すると予測される場合などに無線信号を送信することの無駄を省いて省電力化を図ることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合も、無線送受信部１３から送信する無線信号の出力を低下させるように出力制御部２７で出力を制御しているので、初期接続時に他装置１２を発見できない場合に無線信号を送信することの無駄を省いて省電力化を図ることができる。
【０１１０】
ところで、携帯情報端末に限らず、一般の無線通信装置では、省電力化のみならず、無線信号をできるだけ遠くまで送受信することが要求される。
【０１１１】
そこで、本実施の形態では、図３において、上記のように、無線送受信部１３で送受信した他装置１２からの無線信号に基づいて距離算出部２４が自装置１１と他装置１２との間の相対距離を算出しており（Ｓ５１）、その距離が、無線信号が届かない所定の距離かどうかを判断し（Ｓ５２）、その距離が所定の距離以上になれば、無線送受信部１３から送信する無線信号の通信品質を低下させるように通信品質制御部２６で出力の通信品質を制御する（Ｓ５３）。
【０１１２】
これにより、他装置１２が遠方にある場合などに無線信号の通信品質を低下させて送信することにより、その分エラー耐性を上げることで遠方にある他装置１２であっても無線信号を送信することができる。
【０１１３】
同様に、本実施の形態では、距離予測部２５で予測した、自装置１１と他装置１２との間の将来の距離が所定の値以上になれば、無線送受信部１３から送信する無線信号の通信品質を低下させるように通信品質制御部２６で出力の通信品質を制御しているので、他装置１２が遠方に移動すると予測される場合などに無線信号の通信品質を低下させて送信することにより、その分エラー耐性を上げることで遠方に移動する他装置１２であっても無線信号を送信することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、他装置１２が自装置１１の無線信号を受信していないと到達判定部２０が判定した場合も、無線送受信部１３から送信する無線信号の通信品質を低下させるように通信品質制御部２６で出力の通信品質を制御しているので、初期接続時に他装置１２を発見できない場合に無線信号の通信品質を低下させて送信することにより、その分エラー耐性を上げることで、遠方にある他装置１２であっても無線信号を送信することができる。
【０１１５】
なお、これら出力の通信品質を低下するように通信品質制御部２６で出力を制御した場合は、通信品質を変化させたことを示す通信品質情報を無線送受信部１３から出力する無線信号に含ませることにより、その無線信号を受信した他装置１２は無線信号の解読が容易となる。
【０１１６】
上記したように通信品質を低下させるには、本実施の形態では、自装置１１の通信品質制御部２６は、常に受信電波強度（ＲＳＳＩ）やビットエラーレート（ＢＥＲ）をモニタしており、通信品質が劣化した場合に、無線信号の送信レートを低下させるなどして通信品質を低下させている。
【０１１７】
これにより、無線送受信部１３の指向性追従の限界に近いような場合であっても、上記したように、通信品質を下げることにより、その分エラー耐性を上げることで遠方にある他装置１２と通信をすることができ、通信状態を保持することができる。
【０１１８】
以上説明してきたように、本実施の形態では、自装置１１および他装置１２のそれぞれの変位量を交換し合い、両方の変位量に基づいて自装置１１の他装置１２に対する無線送受信部１３からの信号放射方向を変更制御するので、自装置１１および他装置１２が共に移動した場合であっても、相手装置に常に追従した通信を行うことができ、通信が中断されることはない。
（実施の形態２）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の無線通信制御装置の他の実施の形態にかかる無線送受信部を示す構成図である。
【０１１９】
本実施の形態においては、図１に示す無線通信制御装置の無線送受信部１３をアレーアンテナ（例えば、フェーズドアレーアンテナ）としたものであって、他の構成は図１と同じである。
【０１２０】
図７（ａ）において、本実施の形態の無線送受信部は、例えば、複数の素子アンテナ４０と、この素子アンテナ４０の数だけ分岐されたそれぞれの無線信号に対して指向性制御を行うためのアンプ回路４１、移相器４２と、各素子アンテナ４０に信号を分配する分配回路４３とを備えたアレーアンテナ４４を２次元に配置した構成を有している。
【０１２１】
したがって、本実施の形態においては、図１における方向算出部１６で算出された方向に基づいて、各アンプ回路４１、および移相器４２において無線信号の振幅と位相のいずれか、またはその両方を変化させて、無線信号の放射方向を変化させることができる。フェーズドアレーアンテナを用いる場合は、無線信号の位相、または位相と振幅を変化させて、無線信号の放射方向を変化させることができる。
【０１２２】
また、図７（ｂ）において、本実施の形態の無線送受信部は、例えば、２次元平面上に複数のパッチアンテナ４５を配置したアレーアンテナ４４から構成されており、この構成により、ＸＹ軸、ＺＸ軸のそれぞれ任意の方向に無線信号を放射できる。
【０１２３】
したがって、本実施の形態においても、図１における方向算出部１６で算出された方向に基づいて、このようなアレーアンテナ４４から放射される無線信号の放射方向を変更制御することができる。
【０１２４】
すなわち、本実施の形態においても、自装置１１および他装置１２が移動した場合であっても、常に相手装置に無線信号の放射方向を追従させることができ、通信が中断されることはない。
【０１２５】
さらに、本実施の形態においては、図１に示す実施の形態に比較して、機械的に無線送受信部１３を可動させないので、装置の小型化が図れる。
【０１２６】
これまでの実施の形態では、自装置１１、他装置１２が携帯情報端末のようなモバイル機器について説明してきたが、本発明の無線通信制御装置はこれに限らず、車などの移動体に搭載しても効果的である。
【０１２７】
すなわち、本発明の無線通信制御装置を自動車などの移動速度の速い車に搭載することにより、お互いがどのような位置に移動しようとも、相手の自動車に追従して中断することなく車車間の通信が行える。
【０１２８】
しかも、マイクロ波間通信が行えるので高度な情報、サービスの提供が車車間で可能である。
【０１２９】
以上説明してきたように、本発明の無線通信制御装置によれば、自装置変位量検出部および他装置変位量抽出部でそれぞれ取得した装置本体の変位量および他装置の変位量に基いて、無線送受信部の送受信の方向を方向算出部が算出し、その算出された方向に基いて、方向制御部が無線送受信部の送受信の方向を変更するので、双方がお互いに移動する携帯情報端末などの場合であっても、他装置の位置や方向が装置本体の無線送受信部の指向性の範囲から外れても、常に最適に無線送受信部の送受信の方向を他装置の方向に向けて追従でき、他装置との間で、中断することなく安定した通信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、お互いに移動する端末などの場合であっても、常に最適に無線送受信部の送受信方向を他装置の方向に向けて追従させ、他装置との間で中断することなく安定した通信を行うことができるので、携帯情報端末や車載端末などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の無線通信制御装置の一実施の形態にかかる構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態の動作を示す概念図
【図３】同実施の形態の動作を示す第１のフロー図
【図４】本実施の形態の動作の具体例を説明するための図
【図５】本実施の形態の動作を示す第２のフロー図
【図６】本実施の形態の動作を示す第３のフロー図
【図７】本発明の無線通信制御装置の他の実施の形態にかかる無線送受信部を示す構成図
【符号の説明】
【０１３２】
１１    自装置
１２    他装置
１３，１３ａ，１３ｂ    無線送受信部
１４，１４ａ，１４ｂ    自装置変位量検出部
１５    他装置変位量抽出部
１６    方向算出部
１７    方向制御部
１８    自装置変位量保持部
１９    他装置変位量保持部
２０    到達判定部
２１    受信範囲制御部
２２    受信距離制御部
２３    初期値設定部
２４    距離算出部
２５    距離予測部
２６    通信品質制御部
２７    出力制御部
３０    基準位置
３１ａ，３１ｂ    無線信号
４０    素子アンテナ
４１    アンプ回路
４２    移相器
４３    分配回路
４４    アレーアンテナ
４５    パッチアンテナ
【図１】
2011018950.tif 000003
【図２】
2011018950.tif 000004
【図３】
2011018950.tif 000005
【図４】
2011018950.tif 000006
【図５】
2011018950.tif 000007
【図６】
2011018950.tif 000008
【図７】
2011018950.tif 000009