(57)【要約】【課題】周波数ホッピング方式による無線通信に関し、２チャンネルを使用したときに搬送周波数同士で衝突し、エラーが発生してデータ転送速度を高くできないことを解決する。【解決手段】第１の処理手段である第１のモジュール１３で第１の搬送周波数を決定して第１チャンネルＣＨ１でデータ信号を伝送し、第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対して大であるかどうかを判別手段で判別し、大なるときは第２の処理手段である第２のモジュール１６で第２の搬送周波数は第１の搬送周波数から所定周波数＝（搬送波帯域の最大値−搬送波帯域の最小値）／２を減じ、小なるときは第１の搬送周波数に所定周波数を加えて決定し第２チャンネルＣＨ２でデータ信号を伝送する。【選択図】　　　図１
2004104475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング変調方式を用いた２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でのデータ信号の伝送を行う無線通信装置において、前記一方の電子機器のアドレス信号とクロック信号とにより第１チャンネルで用いられる第１の搬送周波数を決定する第１の処理手段と、前記第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対する大小を判定する判定手段と、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より大なるときは当該第１の搬送周波数から所定周波数＝（前記搬送波帯域の最大値−前記搬送波帯域の最小値）／２を減じた値を第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定し、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より小なるときは当該第１の搬送周波数に前記所定周波数を加えた値を前記第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定する第２の処理手段と、前記第１、第２の処理手段により得られた第１、第２の搬送周波数でもって前記一方の電子機器から前記他方の電子機器にデータ信号を送信する送信手段と、前記他方の電子機器に設けられた前記データ信号を受信する受信手段とからなることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
周波数ホッピング変調方式を用いた２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でのデータ信号の伝送を行う無線通信方式において、前記一方の電子機器のアドレス信号とクロック信号とにより第１チャンネルで用いられる第１の搬送周波数を決定するステップと、前記第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対する大小を判定するステップと、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より大なるときは当該第１の搬送周波数から所定周波数＝（前記搬送波帯域の最大値−前記搬送波帯域の最小値）／２を減じた値を第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定するステップと、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より小なるときは当該第１の搬送周波数に前記所定周波数を加えた値を前記第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定するステップと、前記第１、第２の搬送周波数でもって前記一方の電子機器から前記他方の電子機器にデータ信号を送信するステップと、前記他方の電子機器において前記データ信号を受信するステップとからなることを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数ホッピング方式を用いる電子機器間での無線通信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈと称される周波数ホッピング方式を用いた無線通信方式が存在する。これは、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いて１０ｍ以内の無線通信を行うものであり、２．４ＧＨｚ帯を７９個の周波数チャンネル（１チャンネルあたり１ＭＧｚ）に分割して、１秒間に１６００個（６２５μｓｅｃ間隔）、７９個の周波数チャンネルをランダムに変化させて無線通信を行うものである。ホッピングパターンは、長い時間観測すると周期が存在するが、ある程度短い間であればランダムにみえる擬似ランダムである。このように、使用する周波数帯を移動させるものであり電波の耐干渉性、秘話性に優れた無線通信方式となる。これは、例えば、パソコンを２台用いて一方をマスター、他方をスレーブとしてデータ信号の通信を行うことに用いられている。また、パソコンとその他の各種機器との間でのデータ信号の通信にも同様に用いられている。
【０００３】
しかし、このような周波数ホッピング方式の無線通信では、使用する周波数帯域が狭く、１つの機器で１チャンネルのみであるとデータの伝送速度が遅いという問題点がある。
【０００４】
そこで、特開２００２−１９０７５４号公報に記載されているように、同時に複数チャンネルでデータの伝送を行うことが考えられている。これは、基本チャンネルナンバーＨＦ１に対し２番目のチャンネルナンバーＨＦ２はオフセット係数Ｋでもって決定し、通信チャンネル間で搬送周波数同士が衝突する率を無くすようにしている。このようにして、同一時間に異なる２チャンネルを用いたデータ通信を可能とし、データの伝送速度を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した周波数ホッピング方式による無線通信では、係数Ｋの選択設定が不適切であると伝送経路であるチャンネル間での搬送周波数同士の衝突の発生を少なくすることができない。従って、折角コストをかけてチャンネルを増加させても期待通りにデータ伝送速度を高めることができず、例えば、パソコンに適用する近距離の無線通信の使用頻度が高まる現状において、性能上、コスト上で十分に満足できるものが得られないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する課題を解決し、一方の電子機器と他方の電子機器との間でのデータ通信が低コストで高速になされる無線通信装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、周波数ホッピング変調方式を用いた２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でデータ信号の伝送を行う無線通信装置において、前記一方の電子機器のアドレス信号とクロック信号とにより第１チャンネルで用いられる第１の搬送周波数を決定する第１の処理手段と、前記第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対する大小を判定する判定手段と、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より大なるときは当該第１の搬送周波数から所定周波数＝（前記搬送波帯域の最大値−前記搬送波帯域の最小値）／２を減じた値を第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定し、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より小なるときは当該第１の搬送周波数に前記所定周波数を加えた値を前記第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定する第２の処理手段と、前記第１、第２の処理手段で得られた第１、第２の搬送周波数でもって前記一方の電子機器から他方の電子機器にデータ信号を送信する送信手段と、前記他方の電子機器に設けられた前記データ信号を受信のする受信手段からなる無線通信装置である。
【０００８】
一方、本発明は、周波数ホッピング変調方式を用いた２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でデータ信号の伝送を行う無線通信方法において、前記一方の電子機器のアドレス信号とクロック信号とにより第１チャンネルで用いられる第１の搬送周波数を決定するステップと、前記第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対する大小を判定するステップと、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より大なるときは当該第１の搬送周波数から所定周波数＝（前記搬送波帯域の最大値−前記搬送波帯域の最小値）／２を減じた値を第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定するステップと、前記第１の搬送周波数が前記中央周波数より小なるときは当該第１の搬送周波数に前記所定周波数を加えた値を前記第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数として決定するステップと、前記第１、第２の搬送周波数でもって前記一方の電子機器から前記他方の電子機器にデータ信号を送信するステップと、前記他方の電子機器において前記データ信号を受信するステップとからなる無線通信方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明による無線通信装置の実施の形態の一例におけるブロック図である。１は一方の電子機器、２は他方の電子機器であり、例えばパソコンにおけるマスターとスレーブに対応するものである。１１は一方の電子機器１のアドレス信号発生回路、１２は一方の電子機器１のクロック信号発生回路、１３は第１の処理手段を形成する第１のモジュールであり、専用のＣＰＵ（図示せず）においてアドレス信号とクロック信号とによる演算処理で第１の搬送周波数が決定されるようになっている。１４は一方の電子機器１に設けた第１の搬送周波数によるデータ信号の送信手段及び受信手段を形成する送受信回路、１５は送受信回路１４におけるデータ信号の入出力端子であり、第１の搬送周波数によりデータ、音声等のデータ信号の送受信がなされるようになっている。
【００１１】
他方の電子機器２には一方の電子機器１と対となる同様の回路が設けられている、即ち、２１はアドレス信号発生回路、２２はクロック信号発生回路、２３は第１のモジュール、２４は送受信回路、２５はデータ信号の入出力端子である。そして、一方の電子機器１と他方の電子機器２との間でデータ信号の伝送を無線で行う第１チャンネルネルＣＨ１が形成されている。
【００１２】
１６は一方の電子機器１に設けられた第２の処理手段を形成する第２のモジュールであり、第１のモジュール１３の出力側に入力側が接続されている。第２のモジュール１６は専用のＣＰＵ（図示せず）を有し、第１の搬送周波数が搬送波帯域の中央周波数に対する大小を判定する判定手段を形成する判定回路と、大と判定されたときには第１の搬送周波数から予め算出された所定周波数＝（搬送波帯域の最大値−搬送波帯域の最小値）／２を減じ、小と判定されたときには第１の搬送周波数に所定周波数を加えてこれを第２の搬送周波数として決定する第２の処理回路とが内蔵され、この判定回路と第２の処理回路で第２の処理手段が形成されている。１７は一方の電子機器１に設けた送受信回路、１８は送受信回路１７におけるデータ信号の入出力端子であり、第２の搬送周波数によりデータ、音声データ等のデータ信号の送受信がなされるようになっている。
【００１３】
他方の電子機器２には一方の電子機器１の第２のモジュール１６、送受信回路１７、入出力端子１８と対となる同様の回路が設けられている。即ち、２６は第２のモジュール、２７は送受信回路、２８は入出力端子である。そして、一方の電子機器１との間でデータ信号の伝送を無線で行う第２チャンネルＣＨ２が形成されている。
【００１４】
通信方式は図２で示すようにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ方式によるものである。これは２．４０２ＧＨｚ〜２．４８０ＧＨｚで帯域幅１ＭＨｚの７９チャンネルが設けられ、このチャンネル間で周波数ホッピングするものである。中央周波数は２．４４１ＧＨｚであり、第２のモジュール１６の判定回路において２．４０２ＧＨｚ〜２．４８０ＧＨｚ帯域内でランダム的に発生する第１の搬送周波数Ｆ１が中央周波数２．４４１ＧＨｚに対して大きいか小さいかが判定される。また、第２のモジュール１６の処理回路は、所定周波数が（２．４８０ＧＨｚ−２．４０２ＧＨｚ）／２＝０．０３９ＧＨｚとして予め算出された値を判定結果の大小に応じて第１の搬送周波数Ｆ１に加減し、その結果を第２の搬送周波数Ｆ２として得るように演算処理する。従って、Ｆ１＞２．４４１ＧＨＺでは、Ｆ２＝Ｆ１−０．０３９ＧＨｚとなる。Ｆ１＜２．４４１ＧＨｚでは、Ｆ２＝Ｆ１−０．０３９ＧＨｚとなる。
【００１５】
第２のモジュール２６においても上述と同様な判定と処理がなされ第２の搬送周波数Ｆ２が得られる。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態による動作について第３図のフローチャートを参照して説明する。
【００１７】
例えば、一方の電子機器１から他方の電子機器２にデータ信号を伝送する場合、ステップＳ１において第１のモジュール１３がアドレス信号とクロック信号とに基づき第１の搬送周波数Ｆ１を求める。この第１の搬送周波数Ｆ１はステップＳ２において第１の送受信回路１４からデータ信号で変調されて第１チャンネルＣＨ１を介して他方の電子機器２に無線で送信される。
【００１８】
一方、ステップＳ３で第２のモジュール１７は第１の搬送周波数Ｆ１の中央周波数２．４４１ＧＨｚに対する大小が判定される。大きい場合は、ステップＳ４において所定周波数０．０３９ＧＨｚが減ぜられた値を第２の搬送周波数Ｆ２として算出し決定する。小さい場合は、ステップＳ５において所定周波数０．０３９ＧＨｚを加えた値を第２の搬送周波数Ｆ２´として算出し決定する。そして、第２の送受信回路１７からデータ信号で変調されて第２チャンネルＣＨ２を介して他方の電子機器２に無線で送信される。
【００１９】
他方の電子機器２側では、第１チャンネルＣＨ１で伝送された第１の搬送波を第１の送受信回路２４で受信し、第２チャンネルＣＨ２で伝送された第２の搬送波を第２の送受信回路２７で受信する。そして、夫々が復調して入出力端子２５、２８にデータ信号が得られる。
【００２０】
次のタイミングで繰り返し動作に入る。再び、上述した周波数ホッピングによる第１、第２の搬送周波数の決定がなされ、第１、第２チャンネルＣＨ１、ＣＨ２を用いたデータ信号の伝送が行われる。
【００２１】
第２の電子機器２から第１の電子機器１にデータ信号を伝送する場合でも、全く同様の動作で行われる。
【００２２】
本発明の実施の態様の一例によれば、第１の搬送周波数Ｆ１が例えば、２．４０３ＧＨｚであると第２の搬送周波数Ｆ２は、Ｆ２＝Ｆ１＋０．０３９ＧＨｚの関係により２．４４２ＧＨｚとなる。この第２の搬送周波数Ｆ２は第１の搬送周波数Ｆ１から大きく離れており干渉することがまったく無い。第１の搬送周波数Ｆ１´が例えば、２．４７７ＧＨｚであると第２の搬送周波数Ｆ２´は、Ｆ２´＝Ｆ１´−０．０３９ＭＨｚの関係により２．４３８ＧＨｚとなる。この場合も第２の搬送周波数
Ｆ２´は第１の搬送周波数Ｆ１´から大きく離れており干渉することが無い。更に、ホッピングする範囲は、何ら制限されず２．４０２ＧＨｚから２．４８０ＧＨｚまでの全帯域でとれる。更にまた、第１のモジュール１３、２３、第２のモジュール１６、２６は同一のＬＳＩで構成してそのＣＰＵ部分のハームウェアを変更するだけでよいので、低コストで第１、第２チャンネルＣＨ１、ＣＨ２の通信系統を得ることができる。
【００２３】
従って１チャンネルあたりの通信レートが、例えば１Ｍｂｐｓであれば２チャンネルであるから２倍の２Ｍｂｐｓというように設計値通りの通信レートで送信できる。
【００２４】
本発明は、その実施の態様の一例において判定回路を第２のモジュール１６、２６に内蔵するようにしたが、これに限定されず判定回路を第１のモジュール１３，２３に内蔵し、判定結果のデータを第１の搬送周波数に付して第２のモジュールに送出するようにしてもよい。これは、単にＣＰＵのハームウェアの形成によって達成できる。
【００２５】
本発明は、その実施の態様の一例において１対１通信の通信機器１，２を例としたが、これに限定されずマスターに対し複数のスレーブとの間での１対多通信にも適用できる。そしてスレーブはパソコンに限らず通信機能を有する携帯電話機、ＰＤＡ、ヘッドホン等が適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明の請求項１によれば、周波数ホッピング変調方式を用いた第１、第２チャンネルの２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でのデータ信号の伝送を行う無線通信装置において、第１チャンネルで用いられる第１の搬送周波数はアドレス信号とクロック信号とにより第１の処理手段で決定する。そして、第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数は、搬送波帯域の中央周波数に対する大小が判定手段によって判定され、大なるときは第１の搬送周波数から所定周波数＝（搬送波帯域の最大値−搬送波帯域の最小値）／２を減じ、小なるときは第１の搬送周波数に所定周波数を加える演算処理を第２の処理手段で実行して決定する。そして、送信手段により第１、第２の搬送周波数でもってデータ信号を送信するようにしたものであるため、所定周波数が大きくとれ第２の搬送周波数は第１の搬送周波数から大きく離すことができ干渉の発生を無くすことができる。しかも、このように大きな所定周波数をとっても、ホッピングする範囲は何ら制限されず全帯域にわたって行うことができる。
【００２７】
従って、通信系統を２チャンネルにしても１チャンネルに対し設計値通りの２倍近い通信レートが得られ、従来の欠点を除去した無線通信装置を提供できる。
【００２８】
また、本発明の請求項２によれば、周波数ホッピング変調方式を用いて第１、第２チャンネルの２チャンネルで一方の電子機器と他方の電子機器との間でのデータの伝送を行う無線通信方法において、まず、第１チャンネルで用いられる第１の周波数はアドレス信号とクロック信号により求めて決定する。次に、第２チャンネルで用いられる第２の搬送周波数は、搬送波帯域の中央周波数に対する大小が判定され、大なるときには大の搬送周波数から所定周波数＝（搬送波帯域の最大値−搬送波帯域の最小値）／２を減じ、小なるときには第１の搬送周波数に所定周波数を加えて決定する。そして、第１、第２の搬送周波数でもってデータ信号を送信するようにしたため、所定周波数が大きく取れ第２の搬送周波数は第１の周波数から大きく離すことができ干渉の発生を無くすことができる。しかも、このように大きな所定周波数をとってもホッピングする範囲は何ら制限されず全帯域にわたって行うことがでる。
【００２９】
従って、通信系統を２チャンネルにしても１チャンネルに対し設計値通りの２倍近い通信レートが得られ，従来の欠点を一掃した無線通信方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例における通信方式を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　　　第１の電子機器
２　　　　　第２の電子機器
１１　　　　アドレス信号発生回路
１２　　　　クロック信号発生回路
１３　　　　第１のモジュール
１４　　　　第１の送受信回路
１５　　　　第１の入出力端子
１６　　　　第２のモジュール
１７　　　　第２の送受信回路
１８　　　　第２の入出力端子
２３　　　　第１のモジュール
２４　　　　第１の送受信回路
２５　　　　第１の入出力端子
２６　　　　第２のモジュール
２７　　　　第２の送受信回路
２８　　　　第２の入出力端子
【図１】
2004104475.tif 000003
【図２】
2004104475.tif 000004
【図３】
2004104475.tif 000005