(57)【要約】【課題】無線伝送装置が送信方向を決定するまでの時間を短縮する。【解決手段】ディスクレコーダ１は、電波を送信する方向を制御可能な送信ユニット１００と、電波を送信する方向を制御可能な送信ユニット３００と、送信ユニット１００が電波を送信する第１方向を決定する送信方向決定部１１０と、第１方向に基づいて、送信ユニット３００が電波を送信する第２方向を決定する送信方向決定部３１０と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2016046644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信する方向を制御可能な第１無線送信手段と、
電波を送信する方向を制御可能な第２無線送信手段と、
前記第１無線送信手段が電波を送信する第１方向を決定する第１方向決定手段と、
前記第１方向に基づいて、前記第２無線送信手段が電波を送信する第２方向を決定する第２方向決定手段と、
を有することを特徴とする、無線伝送装置。
【請求項２】
前記第２方向決定手段は、前記第２無線送信手段に、前記第１方向を基準にして定められる範囲の複数の方向に順次電波を送信させ、所定位置における当該電波の電界強度に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１に記載の無線伝送装置。
【請求項３】
前記第1方向決定手段は、前記第１無線送信手段に第１範囲の複数の方向に電波を送信させることにより前記第１方向を決定し、
前記第２方向決定手段は、前記第２無線送信手段に、前記第１方向を起点として、前記第１範囲よりも小さい第２範囲の複数の方向に順次電波を送信させることにより、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項２に記載の無線伝送装置。
【請求項４】
前記第２方向決定手段は、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する第１無線受信手段と、前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する第２無線受信手段と、を有する受信装置における、前記第１無線受信手段と前記第２無線受信手段との間の受信ユニット間距離と、前記第１無線送信手段と前記第２無線送信手段との間の送信ユニット間距離との関係に基づいて、前記第２範囲を決定することを特徴とする、
請求項３に記載の無線伝送装置。
【請求項５】
前記第２方向決定手段は、前記送信ユニット間距離が前記受信ユニット間距離よりも大きい場合に、前記第１方向に対して前記第１無線送信手段の側の範囲を前記第２範囲に決定し、前記送信ユニット間距離が前記受信ユニット間距離よりも小さい場合に、前記第１方向に対して前記第１無線送信手段の側と反対側の範囲を前記第２範囲に決定することを特徴とする、
請求項４に記載の無線伝送装置。
【請求項６】
前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置が送信した電波を受信する無線受信手段をさらに有し、
前記第２方向決定手段は、前記無線受信手段が前記受信装置から受信した電波に含まれる、前記受信装置が検出した前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度を示す情報に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線伝送装置。
【請求項７】
前記第２方向決定手段は、前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度を示す情報において極大値を検出したときに前記第２無線送信手段が電波を送信した方向を前記第２方向に決定することを特徴とする、
請求項６に記載の無線伝送装置。
【請求項８】
前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置が送信した電波を受信する無線受信手段をさらに有し、
前記第２無線送信手段は、前記受信装置に対して、電波の送信方向を示す情報を含む電波を送信し、
前記第２方向決定手段は、前記無線受信手段が前記受信装置から受信した電波に含まれる、前記受信装置が検出した前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度が最大であった前記送信方向を示す情報に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線伝送装置。
【請求項９】
前記第１無線送信手段と、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置と、の間の距離を測定する測定手段をさらに有し、
前記第２方向決定手段は、前記第１無線送信手段が電波を送信する第１方向と、前記第１無線送信手段と前記受信装置との間の距離と、前記第１無線送信手段と前記第２無線送信手段との間の送信ユニット間距離と、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する第１無線受信手段と前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する第２無線受信手段との間の受信ユニット間距離と、に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１に記載の無線伝送装置。
【請求項１０】
前記測定手段は、前記受信装置にパルス波を送信してから、前記受信装置で反射したパルス波を受信するまでに要する時間に基づいて、前記第１無線送信手段と前記受信装置との間の距離を測定することを特徴とする、
請求項９に記載の無線伝送装置。
【請求項１１】
電波を送信する方向を制御可能な第１無線送信手段が電波を送信する第１方向を決定するステップと、
前記第１方向に基づいて、電波を送信する方向を制御可能な第２無線送信手段が電波を送信する第２方向を決定するステップと、
を有することを特徴とする、送信方向制御方法。
【請求項１２】
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記第２無線送信手段に、前記第１方向を基準にして定められる範囲の複数の方向に順次電波を送信させ、所定位置における当該電波の電界強度に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１１に記載の送信方向制御方法。
【請求項１３】
第１方向を決定するステップにおいて、前記第１無線送信手段に第１範囲の複数の方向に電波を送信させ、
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記第２無線送信手段に、前記第１方向を起点として、前記第１範囲よりも小さい第２範囲の複数の方向に順次電波を送信させることにより、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１２に記載の送信方向制御方法。
【請求項１４】
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する第１無線受信手段と、前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する第２無線受信手段と、を有する受信装置における、前記第１無線受信手段と前記第２無線受信手段との間の受信ユニット間距離と、前記第１無線送信手段と前記第２無線送信手段との間の送信ユニット間距離との関係に基づいて、前記第２範囲を決定することを特徴とする、
請求項１３に記載の送信方向制御方法。
【請求項１５】
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記送信ユニット間距離が前記受信ユニット間距離よりも大きい場合に、前記第１方向に対して前記第１無線送信手段の側の範囲を前記第２範囲に決定し、前記送信ユニット間距離が前記受信ユニット間距離よりも小さい場合に、前記第１方向に対して前記第１無線送信手段の側と反対側の範囲を前記第２範囲に決定することを特徴とする、
請求項１４に記載の送信方向制御方法。
【請求項１６】
前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置が送信した電波を受信するステップをさらに有し、
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記受信装置から受信した電波に含まれる、前記受信装置が検出した前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度を示す情報に基づいて、前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１１から１５のいずれか１項に記載の送信方向制御方法。
【請求項１７】
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度を示す情報において極大値を検出したときに前記第２無線送信手段が電波を送信した方向を前記第２方向に決定することを特徴とする、
請求項１６に記載の送信方向制御方法。
【請求項１８】
前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置が送信した電波を受信するステップをさらに有し、
前記第２方向を決定するステップにおいて、前記受信装置から受信した電波に含まれる、前記受信装置が検出した前記第２無線送信手段が送信した電波の電界強度が最大であった送信方向を示す情報に基づいて前記第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１１から１５のいずれか１項に記載の送信方向制御方法。
【請求項１９】
前記第１無線送信手段と、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する受信装置との間の距離を測定するステップをさらに有し、
前記第２方向を決定ステップにおいて、前記第１方向と、前記第１無線送信手段と前記受信装置との間の距離と、前記第１無線送信手段と第２無線送信手段との間の送信ユニット間距離と、前記第１無線送信手段が送信した電波を受信する第１無線受信手段と前記第２無線送信手段が送信した電波を受信する第２無線受信手段との間の受信ユニット間距離と、に基づいて、前記第２無線送信手段が電波を送信する第２方向を決定することを特徴とする、
請求項１１に記載の送信方向制御方法。
【請求項２０】
前記測定するステップにおいて、前記受信装置にパルス波を送信してから、前記受信装置で反射したパルス波を受信するまでに要する時間に基づいて、前記第１無線送信手段と前記受信装置との間の距離を測定することを特徴とする、
請求項１９に記載の送信方向制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波の送信方向を制御可能な無線伝送装置、及び当該無線伝送装置が送信する電波の送信方向を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナから構成されるアンテナアレーを用いて、送信する電波の方向を制御する送信ビームフォーミングの技術が知られている。送信ビームフォーミングは、複数のアンテナから送信される電波の合成波が、電波の相互干渉により、それぞれの電波の位相に対応する方向に強い指向性を持つ電波になるという性質を利用する技術である。
【０００３】
送信ビームフォーミングを用いて送信ユニットと受信ユニットとの間で通信するには、送信ユニットが受信ユニットの方向に電波を送信するように制御することが求められる。特許文献１には、送信ユニットが、送信方向を決定するためのトレーニング信号を、送信方向を切り替えながら送信し、受信ユニットにおけるトレーニング信号の受信結果に基づいて送信方向を決定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７４５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法においては、送信ユニットが、送信方向を決定するためのトレーニング信号を、送信方向を切り替えながら広い範囲に送信しなければならなかったので、送信方向を決定するまでに長時間を要するという問題があった。特に、複数の送信ユニットを有する機器においては、それぞれの送信ユニットが従来の方法を用いて送信方向を決定すると、送信方向を決定するまでに要する時間が、送信ユニットの数に比例して増加してしまうという問題があった。したがって、送信ユニットが送信方向を決定するまでの時間を短縮することが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、無線伝送装置が送信方向を決定するまでの時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の無線伝送装置は、電波を送信する方向を制御可能な第１無線送信手段と、電波を送信する方向を制御可能な第２無線送信手段と、前記第１無線送信手段が電波を送信する第１方向を決定する第１方向決定手段と、前記第１方向に基づいて、前記第２無線送信手段が電波を送信する第２方向を決定する第２方向決定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無線伝送装置が送信方向を決定するまでの時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る無線伝送システムＳの構成を示す図である。
【図２】送信ユニット１００が第１方向を決定する方法を示す図である。
【図３】送信ユニット３００が第２方向を決定する方法を示す図である。
【図４】送信ユニット１００及び受信ユニット２００の構成を示す図である。
【図５】送信ユニット３００及び受信ユニット４００の構成を示す図である。
【図６】送信ユニット１００の動作フローチャートである。
【図７】送信ユニット３００の動作フローチャートである。
【図８】ディスクレコーダ１とディスプレイ２との関係を示す模式図である。
【図９】第４の実施形態に係る送信ユニット１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
［無線伝送システムＳの概要］
図１は、第１の実施形態に係る無線伝送システムＳの構成を示す図である。無線伝送システムＳは、無線伝送装置としてのディスクレコーダ１と、受信装置としてのディスプレイ２とを備える。ディスクレコーダ１は、内蔵されたハードディスク等の記憶媒体に映像データを格納している。ディスプレイ２は、液晶パネル又は有機ＥＬパネル等から構成されるディスプレイである。
【００１１】
ディスクレコーダ１は、第１無線送信手段としての送信ユニット１００及び第２無線送信手段としての送信ユニット３００を有する。送信ユニット１００及び送信ユニット３００は、複数のアンテナを有しており、電波を送信する方向を制御することができる。ディスクレコーダ１は、ディスプレイ２に、無線で映像データを送信する。
【００１２】
ディスプレイ２は、第１無線受信手段としての受信ユニット２００及び第２無線受信手段としての受信ユニット４００を有する。受信ユニット２００及び受信ユニット４００は、無指向性のアンテナを有しており、送信ユニット１００及び送信ユニット３００が送信した電波を受信する。ディスプレイ２は、ディスクレコーダ１から無線で受信した映像データを表示する。
【００１３】
送信ユニット１００は、映像データを受信ユニット２００に送信する前に、電波の最適な送信方向（以下、「第１方向」という）を決定するためのキャリブレーションを実行する。ここで、第１方向は、受信ユニット２００が送信ユニット１００から受信する電波の電界強度が最大になる方向である。
【００１４】
送信ユニット１００は、第１方向を決定するために、まず、複数の方向に順次キャリブレーション用の電波（以下、「キャリブレーション電波」という）を送信する。キャリブレーション電波には、電波の送信方向を示す送信方向情報が含まれている。受信ユニット２００は、送信ユニット１００が送信したキャリブレーション電波を受信すると、受信した電波の電界強度を測定する。そして、受信ユニット２００は、受信した電波の電界強度を示す電界強度情報、及びキャリブレーション電波に含まれていた送信方向情報を含むフィードバックデータを送信ユニット１００に送信する。
【００１５】
送信ユニット１００は、フィードバックデータを受信すると、フィードバックデータに含まれる電界強度情報及び送信方向情報に基づいて、受信ユニット２００における電界強度が最も大きい送信方向を、第１方向に決定する。送信ユニット１００は、決定した第１方向を示す情報を送信ユニット３００に提供する。第１方向は、送信ユニット３００がキャリブレーションを実行する際に電波を送信する初期方向となる。
【００１６】
送信ユニット３００は、映像データを受信ユニット４００に送信する前に、電波の最適な送信方向（以下、「第２方向」という）を決定するためのキャリブレーションを実行する。受信ユニット２００は、第２方向を決定するために、送信ユニット１００がキャリブレーション電波を送信した範囲よりも狭い範囲の方向に、順次キャリブレーション電波を送信する。
【００１７】
具体的には、受信ユニット２００は、送信ユニット１００から取得した情報が示す第１方向を基準にして定められる範囲の複数の方向に順次キャリブレーション電波を送信させる。受信ユニット４００は、送信ユニット３００が送信したキャリブレーション電波を受信すると、受信した電波の電界強度を含むフィードバックデータを送信ユニット３００に送信する。送信ユニット３００は、フィードバックデータに含まれる電界強度に基づいて、受信ユニット４００における電界強度が最も大きい送信方向を、第２方向に決定する。
【００１８】
図２は、送信ユニット１００が第１方向を決定する方法を示す図である。図２（ａ）は、送信ユニット１００が受信ユニット２００にキャリブレーション電波を送信する様子を模式的に示している。図２（ａ）において、送信ユニット３００から送信ユニット１００に向かう方向を０°方向と定義し、送信ユニット１００と送信ユニット３００とを結ぶ直線に直交し、かつディスプレイ２に向かう方向を９０°方向と定義し、送信ユニット１００から送信ユニット３００に向かう方向を１８０°方向と定義している。送信ユニット１００は、０°方向から１８０°方向まで、所定の角度ずつ方向を切り替えながら、順次キャリブレーション電波を送信する。
【００１９】
図２（ｂ）は、送信ユニット１００がキャリブレーション電波を送信する方向と、受信ユニット２００が受信した電波の電界強度との関係を示す図である。図２（ｂ）に示すように、送信ユニット１００によるキャリブレーション電波の送信方向が０°方向から大きくなるにつれて、受信ユニット２００が受信する電波の電界強度が増加し、送信ユニット１００と受信ユニット２００とを結ぶ直線の方向であるβ°方向において、電界強度が極大値を示している。送信方向がβ°方向より大きくなると、電界強度が減少している。送信ユニット１００又は受信ユニット２００は、図２（ｂ）に示す送信方向と電界強度との関係に基づいて、β°方向を第１方向に決定することができる。
【００２０】
図３は、送信ユニット３００が第２方向を決定する方法を示す図である。図３（ａ）は、送信ユニット３００が受信ユニット４００にキャリブレーション電波を送信する様子を模式的に示している。図３（ｂ）は、送信ユニット３００がキャリブレーション電波を送信する方向と、受信ユニット４００が受信した電波の電界強度との関係を示す図である。送信ユニット３００は、β°方向からキャリブレーション電波の送信を開始する。そして、送信ユニット３００は、０°方向に向かって送信方向を変化させる。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、送信方向がβ°方向から０°方向に近づいたα°方向である場合に、受信ユニット４００が受信する電波の電界強度が極大値を示している。したがって、α°方向が、送信ユニット３００が電波を送信する最適な方向である第２方向になる。送信ユニット３００は、受信ユニット４００が検出する電界強度が増加している状態から減少する状態に変化した時点で第２方向を検出できるので、その時点でキャリブレーション電波の送信を停止することができる。このように、送信ユニット３００は、送信ユニット１００が決定した第１方向を起点として、０°又は１８０°のいずれか一方に近づくように電波の送信方向を変化させることで第２方向を決定できる。したがって、送信ユニット３００が第２方向を決定するまでの時間を、送信ユニット１００が第１方向を決定するまでの時間よりも短縮することができる。
【００２２】
［送信ユニット１００、３００、受信ユニット２００、４００の構成］
以下、送信ユニット１００、受信ユニット２００、送信ユニット３００、受信ユニット４００の構成について詳細に説明する。
図４は、送信ユニット１００及び受信ユニット２００の構成を示す図である。送信ユニット１００は、映像入力部１０１と、送信信号生成部１０２と、信号分配部１０３と、複数の位相−振幅調整部１０４（位相−振幅調整部１０４−１〜１０４−Ｎ）と、複数の送信アンテナ部１０５（送信アンテナ部１０５−１〜１０５−Ｎ）と、受信アンテナ部１０６と、振幅制御部１０７と、受信データ抽出部１０８と、電界強度格納部１０９と、送信方向決定部１１０と、位相−振幅制御部１１１と、システム制御部１１２と、共通バス１１３と、を有する。
【００２３】
映像入力部１０１は、ハードディスクから入力された映像データを取り込み、取り込んだ映像データを送信信号生成部１０２に提供する。
送信信号生成部１０２は、送信する信号を生成する。具体的には、送信信号生成部１０２は、第１方向が決定していない状態において、キャリブレーション信号を含む送信信号を生成する。キャリブレーション信号には、キャリブレーション信号を送信する方向を示す送信方向情報が含まれている。また、送信信号生成部１０２は、第１方向が決定した後に、映像入力部１０１から取得した映像データを含む送信信号を生成する。
【００２４】
信号分配部１０３は、送信信号生成部１０２が生成した送信信号を、位相−振幅調整部１０４−１〜１０４−Ｎに分配する。信号分配部１０３は、第１方向が決定していない状態において、キャリブレーション信号を含む送信信号を位相−振幅調整部１０４に分配し、第１方向が決定した後に、映像データを含む送信信号を位相−振幅調整部１０４に分配する。
【００２５】
位相−振幅調整部１０４は、位相−振幅制御部１１１の制御に基づいて、信号分配部１０３から取得した送信信号の位相値及び振幅値を調整する。それぞれの位相−振幅調整部１０４は、調整後の送信信号を、対応する送信アンテナ部１０５に提供する。送信アンテナ部１０５−１〜１０５−Ｎは、それぞれがダイポールアンテナを有しており、調整後の送信信号を含む電波を送信する。送信アンテナ部１０５−１〜１０５−Ｎは、それぞれが位相−振幅調整部１０４により位相値及び振幅値が調整された送信信号を含む電波を送信するので、複数の送信アンテナ部１０５からは、位相−振幅調整部１０４により調整された方向に送信ビームが出力される。
【００２６】
受信アンテナ部１０６は、無指向性アンテナにより構成されている。受信アンテナ部１０６は、受信ユニット２００から電波を受信し、受信した電波に含まれている受信信号を振幅制御部１０７に出力する。受信信号には、例えば、受信ユニット２００が受信したキャリブレーション電波の電界強度を示す電界強度情報と、キャリブレーション電波が送信された際の送信方向を示す送信方向情報とが含まれている。
【００２７】
振幅制御部１０７は、受信アンテナ部１０６から受信信号を取得する。振幅制御部１０７は、例えばＡＧＣ（Automatic Gain Controller）を含み、取得した受信信号の振幅を調整する。振幅制御部１０７は、振幅を調整した後の受信信号を受信データ抽出部１０８に提供する。
【００２８】
受信データ抽出部１０８は、振幅制御部１０７から取得した受信信号から、電界強度情報及び送信方向情報を抽出する。受信データ抽出部１０８は、抽出した電界強度情報及び送信方向情報を電界強度格納部１０９に出力する。
【００２９】
電界強度格納部１０９は、メモリを含んで構成されている。電界強度格納部１０９は、受信データ抽出部１０８から取得した電界強度情報と送信方向情報とを関連付けた電界強度テーブルをメモリに記憶している。具体的には、電界強度格納部１０９は、送信アンテナ部１０５がキャリブレーション電波を送信し、受信アンテナ部１０６が受信ユニット２００からフィードバックデータを受信するたびに、電界強度テーブルにおける、キャリブレーション電波の送信方向に対応する位置に電界強度情報を書き込む。図２（ｂ）に示した送信方向と電界強度との関係は、電界強度格納部１０９が記憶している電界強度テーブルが示す関係に対応するものである。
【００３０】
送信方向決定部１１０は、電界強度格納部１０９に記憶されている電界強度テーブルに基づいて、映像データを含む電波を送信アンテナ部１０５に送信させる第１方向を決定する。具体的には、送信方向決定部１１０は、電界強度テーブルにおいて電界強度が最大値を示している送信方向を第１方向に決定する。送信方向決定部１１０は、決定した第１方向を示す情報を、位相−振幅制御部１１１及び送信ユニット３００に提供する。
【００３１】
位相−振幅制御部１１１は、位相−振幅調整部１０４に、信号分配部１０３から入力された送信信号の位相値及び振幅値を調整させる。具体的には、位相−振幅制御部１１１は、キャリブレーション電波を送信している間は、０°から所定の間隔で送信方向を変化させるように、送信信号の位相値及び振幅値を位相−振幅調整部１０４に調整させる。位相−振幅制御部１１１は、第１方向が決定した後には、第１方向に映像データを含む電波を送信するように、送信信号の位相値及び振幅値を位相−振幅調整部１０４に調整させる。
【００３２】
システム制御部１１２は、例えばＣＰＵである。システム制御部１１２は、共通バス１１３を介して接続された送信ユニット１００の各部の動作を制御する。
【００３３】
続いて、受信ユニット２００の構成を説明する。受信ユニット２００は、送信ユニット１００が送信したキャリブレーション電波を受信し、キャリブレーション電波の電界強度を測定するとともに、キャリブレーション電波に含まれている送信方向情報を取得する。受信ユニット２００は、受信アンテナ部２０１と、振幅制御部２０２と、送信方向取得部２０３と、電界強度算出部２０４と、送信信号生成部２０５と、増幅部２０６と、送信アンテナ部２０７と、システム制御部２０８と、共通バス２０９と、を有する。
【００３４】
受信アンテナ部２０１は、無指向性アンテナにより構成されている。受信アンテナ部２０１は、受信した電波を振幅制御部２０２及び電界強度算出部２０４に出力する。振幅制御部２０２は、受信アンテナ部２０１から受信した信号の振幅を増幅させて、増幅後の信号を送信方向取得部２０３に提供する。
【００３５】
送信方向取得部２０３は、振幅制御部２０２において増幅された信号を受信し、受信した信号から、送信方向情報を抽出することにより、キャリブレーション電波が到来した方向を特定する。送信方向取得部２０３は、抽出した送信方向情報を送信信号生成部２０５に提供する。
電界強度算出部２０４は、受信アンテナ部２０１が受信した電波の電界強度を測定する。電界強度算出部２０４は、測定した結果に基づいて、電界強度の大きさを示す電界強度情報を算出し、電界強度情報を送信信号生成部２０５に提供する。
【００３６】
送信信号生成部２０５は、送信方向取得部２０３から取得した送信方向情報と、電界強度算出部２０４から取得した電界強度情報とを含むフィードバックデータを送信信号として生成し、生成した送信信号を増幅部２０６に提供する。増幅部２０６は、送信信号生成部２０５から取得した送信信号の振幅を増幅させ、増幅後の信号を送信アンテナ部２０７に提供する。送信アンテナ部２０７は、増幅部２０６から受信した増幅後の信号を、無指向性の電波として送信ユニット１００へと送信する。
【００３７】
システム制御部２０８は、例えばＣＰＵである。システム制御部２０８は、共通バス２０９を介して接続された受信ユニット２００の各部の動作を制御する。
【００３８】
図５は、送信ユニット３００及び受信ユニット４００の構成を示す図である。送信ユニット３００は、距離データ格納部３１４を有する点を除くと、送信ユニット１００と同等の構成を有する。送信ユニット３００が有する、映像入力部３０１、送信信号生成部３０２、信号分配部３０３、位相−振幅調整部３０４、送信アンテナ部３０５、受信アンテナ部３０６、振幅制御部３０７、受信データ抽出部３０８、電界強度格納部３０９、送信方向決定部３１０、位相−振幅制御部３１１、システム制御部３１２及び共通バス３１３は、送信ユニット１００における対応する各部と同等の機能を有するので、説明を省略する。
【００３９】
距離データ格納部３１４は、送信ユニット１００と送信ユニット３００との間の距離を示す送信ユニット間距離データを記憶しているメモリである。送信ユニット間距離データは、例えば、複数の送信アンテナ部１０５の中間位置と複数の送信アンテナ部３０５の中間位置との間の距離を示すデータである。送信ユニット間距離データは、例えば、ディスクレコーダ１が工場から出荷される時点で距離データ格納部３１４に格納される。
【００４０】
同様に、受信ユニット４００は、距離データ格納部４１０を有する点を除くと、受信ユニット２００と同等の構成を有する。受信ユニット４００が有する、受信アンテナ部４０１、振幅制御部４０２、送信方向取得部４０３、電界強度算出部４０４、送信信号生成部４０５、増幅部４０６、送信アンテナ部４０７、システム制御部４０８及び共通バス４０９は、受信ユニット２００における対応する各部と同等の機能を有するので、説明を省略する。
【００４１】
距離データ格納部４１０は、受信ユニット２００と受信ユニット４００との間の距離を示す受信ユニット間距離データを記憶しているメモリである。受信ユニット間距離データは、例えば、受信アンテナ部２０１と受信アンテナ部４０１との間の距離を示すデータである。受信ユニット間距離データは、例えば、ディスプレイ２が工場から出荷される時点で距離データ格納部４１０に格納される。距離データ格納部４１０は、送信ユニット３００が受信ユニット４００に対して受信ユニット間距離データを要求した場合、受信ユニット間距離データをメモリから読み出して、送信信号生成部４０５に提供する。送信信号生成部４０５は、増幅部４０６及び送信アンテナ部４０７を介して、受信ユニット間距離データを送信ユニット３００に送信する。
【００４２】
［送信ユニット１００の動作］
続いて、図６に示す送信ユニット１００の動作フローチャートを参照して、送信ユニット１００が第１方向を決定するキャリブレーションを実行する動作について説明する。
【００４３】
システム制御部１１２は、例えば、操作部（不図示）を介して入力されるユーザの指示を取得したタイミング、又はディスクレコーダ１の電源が投入されたタイミングで、送信方向のキャリブレーションを開始する（Ｓ１００）。送信信号生成部１０２は、システム制御部１１２の指示に基づいて、キャリブレーション開始フラグを信号分配部１０３に出力する（Ｓ１０１）。キャリブレーション開始フラグは、受信ユニット２００に、キャリブレーションを開始したことを通知するための情報である。受信ユニット２００は、キャリブレーション開始フラグを検出すると、電界強度情報及び送信方向情報を含むフィードバックデータを送信ユニット１００に送信する動作を開始する。
【００４４】
続いて、送信方向決定部１１０は、システム制御部１１２の指示に基づいて、キャリブレーションの動作を開始し、キャリブレーション電波を送信する方向を制御する。具体的には、位相−振幅制御部１１１は、キャリブレーション電波を送信する方向の初期角度として、０°を位相−振幅調整部１０４に設定する（Ｓ１０２）。位相−振幅調整部１０４及び送信アンテナ部１０５は、位相−振幅制御部１１１により設定された初期角度に対応する方向に、キャリブレーション電波を送信する（Ｓ１０３）。
【００４５】
続いて、受信アンテナ部１０６は、キャリブレーション電波を受信した受信ユニット２００が送信するフィードバックデータを含む電波を受信する。具体的には、受信アンテナ部１０６は、受信ユニット２００が検出したキャリブレーション電波の電界強度情報及び送信方向情報を受信する（Ｓ１０４）。受信データ抽出部１０８は、フィードバックデータから電界強度情報及び送信方向情報を抽出して、電界強度格納部１０９に格納する（Ｓ１０５）。
【００４６】
続いて、位相−振幅制御部１１１は、位相−振幅調整部１０４に設定するキャリブレーション電波の送信角度を変更し、直前に送信したキャリブレーション電波の送信方向と異なる方向にキャリブレーション電波を送信させる（Ｓ１０６）。ここで、送信方向決定部１１０は、位相−振幅制御部１１１が変更した後の送信角度が１８０°より小さいかどうかを判定する（Ｓ１０７）。送信方向決定部１１０は、位相−振幅制御部１１１が変更した後の送信角度が１８０°以上である場合（Ｓ１０７においてＹｅｓの場合）、電界強度格納部１０９に格納された電界強度情報及び送信方向情報に基づいて、最適な送信方向である第１方向を決定する（Ｓ１０８）。そして、送信方向決定部１１０は、決定した第１方向に対応する初期角度を示す情報を受信ユニット２００に通知する（Ｓ１０９）。
【００４７】
送信方向決定部１１０が、Ｓ１０７において、位相−振幅制御部１１１が変更した送信角度が１８０°よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０７においてＮｏの場合）、システム制御部１１２は、Ｓ１０３に戻って、位相−振幅調整部１０４及び送信アンテナ部１０５にキャリブレーション電波を送信させる。
【００４８】
［受信ユニット２００の動作］
続いて、図７に示す送信ユニット３００の動作フローチャートを参照して、送信ユニット１００が第１方向を決定した後に行われる送信ユニット３００の動作について説明する。システム制御部３１２は、例えば、操作部（不図示）を介して入力されるユーザの指示を取得したタイミングで、第２方向を決定するためのキャリブレーション動作を開始する（Ｓ２００）。
【００４９】
まず、送信方向決定部３１０は、送信ユニット１００から、第１方向に対応する初期角度を取得する（Ｓ２０１）。送信方向決定部３１０は、位相−振幅制御部３１１に指示して、取得した初期角度を位相−振幅調整部１０４に設定させる。続いて、送信信号生成部３０２は、信号分配部３０３を介して、キャリブレーション開始フラグを受信ユニット４００に送信する（Ｓ２０２）。キャリブレーション開始フラグには、受信ユニット４００の受信ユニット間距離データを要求する情報が含まれており、キャリブレーション開始フラグを受信した受信ユニット４００は、距離データ格納部４１０に格納されている受信ユニット間距離データを送信ユニット３００に送信する。
【００５０】
続いて、受信アンテナ部３０６は、受信ユニット間距離データを含む電波を受信ユニット４００から受信し、受信データ抽出部３０８は、受信した電波に含まれる受信ユニット間距離データを抽出する。送信方向決定部３１０は、受信データ抽出部３０８が抽出した受信ユニット間距離データを取得する（Ｓ２０３）。また、送信方向決定部３１０は、距離データ格納部３１４に格納されている送信ユニット間距離データを取得する（Ｓ２０４）。
【００５１】
次に、送信方向決定部３１０は、送信ユニット１００から取得した初期角度を示す情報を位相−振幅制御部３１１に提供する。位相−振幅制御部３１１は、キャリブレーション電波を送信する方向に対応する角度として、初期角度を位相−振幅調整部１０４に設定する（Ｓ２０５）。位相−振幅調整部１０４及び送信アンテナ部１０５は、設定された初期角度に対応する方向に、キャリブレーション電波を送信する（Ｓ２０６）。続いて、送信ユニット３００は、キャリブレーション電波を受信したことに応じて受信ユニット４００が送信するフィードバックデータに含まれる電界強度情報及び送信方向情報を受信し（Ｓ２０７）、電界強度情報及び送信方向情報を電界強度格納部３０９に格納する（Ｓ２０８）。
【００５２】
送信方向決定部３１０は、受信ユニット４００から電界強度情報及び送信方向情報を受信するたびに、電界強度の極大値を検出したかどうかを判定する（Ｓ２０９）。具体的には、送信方向決定部３１０は、送信方向の変化に応じて電界強度が増加した後に、電界強度が減少し始めたか否かを判定する。送信方向決定部３１０は、極大値を検出した場合（Ｓ２０９においてＹｅｓの場合）、検出した極大値に対応する送信方向が最適であると決定し、当該送信方向に対応する最適送信角度を示す情報を内蔵メモリに格納する。送信方向決定部３１０は、これ以降、映像データを受信ユニット４００に送信する際には、決定した最適送信角度に対応する第２方向に電波を送信するように位相−振幅調整部１０４を制御する。
【００５３】
送信方向決定部３１０は、Ｓ２０９において極大値を検出していない場合（Ｓ２０９においてＮｏの場合）、キャリブレーション電波の送信方向をどのように変更するかを判定する。具体的には、送信方向決定部３１０は、まず、Ｓ２０３で取得した受信ユニット間距離とＳ２０４で取得した送信ユニット間距離との大小関係を確認する（Ｓ２１１）。
【００５４】
図８は、受信ユニット間距離ＲＤと送信ユニット間距離ＴＤとが異なる場合のディスクレコーダ１とディスプレイ２との関係を示す模式図である。図８（ａ）は、送信ユニット間距離ＴＤが受信ユニット間距離ＲＤよりも大きい場合（Ｓ２１１においてＹｅｓの場合）を示している。この場合、送信方向決定部３１０は、次のキャリブレーション電波を送信する際に、初期角度β°に対応する第１方向に対して送信ユニット１００の側の範囲を、キャリブレーション電波を送信する範囲に決定する。
【００５５】
具体的には、送信方向決定部３１０は、β°方向を起点として０°方向への向き（図８（ａ）におけるＡの向き）に送信角度を変化させるように、位相−振幅制御部１１１を介して位相−振幅調整部１０４を制御する（Ｓ２１２）。送信方向決定部３１０は、例えば、β°方向から−５°ずつ０°方向に向かって送信角度を変化させるように決定する。その後、Ｓ２０６に戻って、位相−振幅制御部１１１は、位相−振幅調整部１０４を制御して、送信方向決定部３１０が決定した送信角度に対応する方向にキャリブレーション電波を送信させる。
【００５６】
図８（ｂ）は、送信ユニット間距離ＴＤが受信ユニット間距離ＲＤ以下の場合（Ｓ２１１においてＮｏの場合）を示している。この場合、送信方向決定部３１０は、次のキャリブレーション電波を送信する際に、初期角度β°に対応する第１方向に対して送信ユニット１００の側と反対側の範囲を、キャリブレーション電波を送信する範囲に決定する。具体的には、送信方向決定部３１０は、１８０°方向への向き（図８（ｂ）におけるＢの向き）に送信角度を変化させるように、位相−振幅制御部１１１を介して位相−振幅調整部１０４を制御する（Ｓ２１３）。送信方向決定部３１０は、例えば、β°方向から＋５°ずつ１８０°方向に向かって送信角度を変化させるように決定する。その後、Ｓ２０６に戻って、位相−振幅制御部１１１は、位相−振幅調整部１０４を制御して、送信方向決定部３１０が決定した送信角度に対応する方向にキャリブレーション電波を送信させる。
【００５７】
なお、送信ユニット間距離が受信ユニット間距離に等しい場合、送信ユニット３００の最適な送信方向は送信ユニット１００の最適な送信方向と一致すると考えられる。したがって、送信方向決定部３１０は、Ｓ２０９において極大値を検出するので、Ｓ２１１の判定を行わない。
【００５８】
［第１の実施形態における効果］
以上のとおり、第１の実施形態に係るディスクレコーダ１は、送信ユニット１００が第１範囲に含まれる複数の方向にキャリブレーション電波を送信することにより、最適な送信方向である第１方向を決定する。そして、送信ユニット３００は、第１方向を起点として第１範囲よりも狭い第２範囲に含まれる複数の方向にキャリブレーション電波を送信することにより、最適な送信方向である第２方向を決定する。このようにすることで、送信ユニット３００は、送信ユニット１００が第１方向を決定するまでに要する時間よりも短い時間で第２方向を決定することができる。
【００５９】
また、送信ユニット３００は、送信ユニット間距離と受信ユニット間距離との大小関係に応じて、第１方向を起点として、０°方向及び１８０°方向のどちらに向かって送信角度を変化させるかを判定する。このようにすることで、送信ユニット３００は、最適な送信方向が含まれない範囲にキャリブレーション電波を送信しないですむので、第２方向を決定するまでの時間を短縮することができる。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては、受信ユニット２００及び受信ユニット４００が、受信したキャリブレーション電波の電界強度を示す電界強度情報を送信ユニット１００及び送信ユニット３００に送信した。そして、送信ユニット１００及び送信ユニット３００が、受信した電界強度情報に基づいて、電界強度が極大値を示す送信方向を検出することで、最適な送信方向を決定していた。これに対して、第２の実施形態においては、受信ユニット２００及び受信ユニット４００が、最適な送信方向を検出し、検出した送信方向を示す情報を送信ユニット１００及び送信ユニット３００に送信する点で異なり、他の点で同じである。
【００６１】
第２の実施形態に係る受信ユニット２００及び受信ユニット４００の電界強度算出部４０４は、算出した電界強度を、キャリブレーション電波に含まれている送信方向情報に関連付けてメモリに格納する。電界強度算出部４０４は、キャリブレーション電波を受信するたびに、受信した電波の電界強度が極大値を示しているかどうかを判定する。電界強度算出部４０４は、電界強度が極大値を示していると判定した場合に、極大値を示した電界強度に対応するキャリブレーション電波に含まれていた送信方向情報を送信ユニット１００及び送信ユニット３００に送信する。送信ユニット１００及び送信ユニット３００は、受信した送信方向情報が示す送信方向を、最適な送信方向であると決定する。
【００６２】
［第２の実施形態における効果］
以上のとおり、第２の実施形態に係る無線伝送システムＳにおいては、受信ユニット２００及び受信ユニット４００がキャリブレーション電波を受信するたびにフィードバックデータを送信ユニット１００及び送信ユニット３００に送信するのではなく、受信ユニット２００及び受信ユニット４００が最適な送信方向を検出し、検出した結果を送信ユニット１００及び送信ユニット３００に送信する。このようにすることで、無線伝送システムＳは、受信ユニット２００及び受信ユニット４００が、キャリブレーション電波を受信するたびにフィードバックデータを送信する必要がないので、第１の実施形態に係る無線伝送システムＳよりもさらに短い時間で最適な送信方向を決定することができる。
【００６３】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態において、送信ユニット３００は、送信ユニット１００が決定した第１方向を起点として、０°方向側の範囲又は１８０°方向側の範囲に、キャリブレーション電波を送信する方向を変化させた。これに対して、第３の実施形態に係る送信ユニット３００は、第１方向を起点として、０°方向側の範囲及び１８０°方向側の範囲を順次切り替えながら、第１方向から離れるように送信角度を切り替える点で、第１の実施形態と異なり、他の点で同じである。
【００６４】
具体的には、送信方向決定部３１０は、まず、初期角度に対応するβ°方向にキャリブレーション電波を送信する。次に、送信方向決定部３１０は、β°＋５°の方向、β°−５°の方向、β°＋１０°の方向、β°−１０°の方向に順次キャリブレーション電波を送信する。
【００６５】
送信方向決定部３１０は、β°＋５°の方向にキャリブレーション電波を送信した時に受信ユニット４００が検出した電界強度と、β°−５°の方向にキャリブレーション電波を送信した時に受信ユニット４００が検出した電界強度とを比較し、その後の送信角度を決定してもよい。送信方向決定部３１０は、例えば、β°＋５°の方向にキャリブレーション電波を送信した時の電界強度が、β°−５°の方向にキャリブレーション電波を送信した時の電界強度よりも大きい場合に、その後、β°＋５°の方向から１８０°方向に向かうように送信角度を変化させる。
【００６６】
［第３の実施形態における効果］
以上のとおり、第３の実施形態に係る送信ユニット３００は、第１方向を起点として、０°方向側の範囲及び１８０°方向側の範囲を順次切り替えながら、第１方向から離れるように送信角度を切り替える。このようにすることで、送信ユニット３００は、送信ユニット間距離及び受信ユニット間距離が未知の場合であっても、最適な送信方向を短時間で決定することができる。
【００６７】
＜第４の実施形態＞
第１の実施形態において、ディスクレコーダ１は、送信ユニット３００が、第１方向を起点として複数の方向にキャリブレーション電波を送信することで、送信ユニット３００が電波を送信する最適な方向を決定していた。これに対して、第４の実施形態に係るディスクレコーダ１は、送信ユニット１００が、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離を測定し、送信ユニット１００又は送信ユニット３００が、第１方向と、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離と、受信ユニット間距離と、送信ユニット間距離と、に基づいて、送信ユニット３００が送信する最適な方向である第２方向を決定する点で第１の実施形態と異なる。
【００６８】
図９は、第４の実施形態に係る送信ユニット１００の構成を示す図である。本実施形態に係る送信ユニット１００は、距離データ格納部１１４及び距離計測部１１５を有する点で、第１の実施形態に係る送信ユニット１００と異なり、他の点で同じである。
【００６９】
距離データ格納部１１４は、受信ユニット間距離データ及び送信ユニット間距離データを記憶している。距離データ格納部１１４には、ディスクレコーダ１が工場から出荷される時点で送信ユニット間距離データが格納されている。また、送信ユニット１００は、第１の実施形態に係る送信ユニット３００と同様の処理により、受信ユニット２００から受信ユニット間距離データを取得して、距離データ格納部１１４に受信ユニット間距離データを格納する。
【００７０】
距離計測部１１５は、受信ユニット２００にパルス波を送信してから、受信ユニット２００で反射したパルス波を受信するまでに要する時間に基づいて、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離を測定する。具体的には、距離計測部１１５は、第１方向にパルス波を送信し、送信したパルス波が戻ってくるまでに要する時間を計測する。電波は光速で空間を進むので、距離計測部１１５は、計測した時間の半分の時間に光速を乗算することにより、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離を算出することができる。
【００７１】
ここで、例えば、送信ユニット１００と送信ユニット３００とを結ぶ直線と、受信ユニット２００と受信ユニット４００とを結ぶ直線とが平行であるとする。この場合、送信方向決定部１１０は、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離と、受信ユニット間距離と、送信ユニット間距離とに基づいて、送信ユニット１００、受信ユニット２００、送信ユニット３００、受信ユニット４００を頂点とする四辺形を特定することができる。その結果、送信方向決定部１１０は、送信ユニット３００と受信ユニット４００とを結ぶ直線の方向を特定することができる。送信方向決定部１１０は、特定した方向を送信ユニット３００に通知する。
【００７２】
なお、送信方向決定部１１０が、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離を示す情報を送信ユニット３００に送信し、送信方向決定部３１０が、送信ユニット３００と受信ユニット４００とを結ぶ直線の方向を特定してもよい。また、送信ユニット１００と送信ユニット３００とを結ぶ直線と、受信ユニット２００と受信ユニット４００とを結ぶ直線とが平行でない場合、送信方向決定部１１０又は送信方向決定部３１０は、ディスクレコーダ１及びディスプレイ２の設置方向を示す情報を取得することで、送信ユニット３００と受信ユニット４００とを結ぶ直線の方向を特定することができる。
【００７３】
［第４の実施形態における効果］
以上のとおり、第４の実施形態に係るディスクレコーダ１は、送信ユニット１００が第１方向にパルス波を送信することにより、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離を測定する。そして、送信ユニット１００又は送信ユニット３００は、送信ユニット１００と受信ユニット２００との間の距離と、受信ユニット間距離と、送信ユニット間距離とに基づいて、送信ユニット３００と受信ユニット４００とを結ぶ直線の方向を特定することができる。このようにすることで、送信ユニット３００がキャリブレーション電波を送信することなく最適な送信方向を特定することができるので、本実施形態に係るディスクレコーダ１は、最適な送信方向を決定するまでの時間をさらに短縮することができる。
【００７４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、無線伝送装置としてのディスクレコーダ１が、受信装置としてのディスプレイ２に映像データを送信する場合の例について説明したが、無線伝送装置及び受信装置は、他の任意の機器であってもよい。また、上記の実施形態においては、送信ユニット１００が送信方向決定部１１０を有し、送信ユニット３００が送信方向決定部３１０を有していたが、送信方向決定部１１０及び送信方向決定部３１０は、送信ユニット１００及び送信ユニット３００の外部に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１      ディスクレコーダ
１００  送信ユニット
１１０  送信方向決定部
３００  送信ユニット
３１０  送信方向決定部
【図１】
2016046644.tif 000003
【図２】
2016046644.tif 000004
【図３】
2016046644.tif 000005
【図４】
2016046644.tif 000006
【図５】
2016046644.tif 000007
【図６】
2016046644.tif 000008
【図７】
2016046644.tif 000009
【図８】
2016046644.tif 000010
【図９】
2016046644.tif 000011