CN104272527A - 无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序 - Google Patents

无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序 Download PDF

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Abstract

在该无线通信装置等中，能够高精度地检测连接对方的无线通信装置的方向，进行稳定的无线通信，天线从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据。接收控制电路进行第1检测处理和第2检测处理，其中，在第1检测处理中，控制天线的指向方向，检测作为电波产生源的方向即第1方向，在第2检测处理中，控制天线的指向方向，检测作为连接对方的无线通信终端的方向即第2方向。此外，接收控制电路在将天线的指向方向设定为第1方向附近来进行第2检测处理时，与将天线的指向方向设定为第1方向附近以外来进行第2检测处理时相比，将天线的指向角设定地较小，在第2方向为第1方向附近的情况下进行数据的接收时，以抑制来自电波产生源的电波的影响的方式控制天线的指向方向。

Description

无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序
技术领域
本发明涉及使用空分多址连接(space division multiple access)进行通信的技术，空分多址连接是利用指向性天线的指向性，从位于同一空间内的多个无线通信装置中选择连接对方，来进行通信。
本申请根据于2012年5月10日在日本申请的特愿2012-108367号而请求优先权，并将其内容引用于此。
背景技术
作为进行空分多址连接系统，在专利文献1中，示出了WLAN(无线局域网)的无线基站中使用与空分多址连接对应的多波束天线的例子。在专利文献1中，公开有：监视来自无线干扰波产生源的干扰波，在没有干扰波的情况下，使用无指向性的波束图案，在出现干扰波时，使用抑制干扰波那样的波束图案，由此，抑制干扰波而进行通信。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2003-18074号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，在手术室等医疗现场中，在室内设置多个图像数据输出装置(内窥镜装置等)和图像数据显示装置(监视器)的情况在增加。这些图像数据输出装置和图像数据显示装置的位置是可变的。此外，为了确保上述图像数据输出装置、图像数据显示装置的配置的自由度，多以无线通信方式连接这些装置。
如上所述，在设置有多个图像数据输出装置和图像数据显示装置的环境中进行使用了空分多址连接的无线通信，能够有效使用有限的无线信道同时进行大量图像通信，因而是有用的。但是，在医疗场所中，由于在狭窄的空间内使用多个装置，因此，从图像数据显示装置的角度看，考虑到还存在在大致相同方向上配置有多个图像数据输出装置的状况。在该情况下，由于来自连接对方以外的图像数据输出装置的干扰波的影响，难以稳定地从连接对方的图像数据输出装置接收图像数据。
在专利文献1中，作为通信失败的情况的例子而公开了无线干扰波产生源和连接对方的无线终端被配置在大致相同方向上的情况，但没有记载解决方法。
本发明是上述问题而完成的，目的在于提供能够高精度地检测连接对方的无线通信装置的方向、进行稳定的无线通信的无线通信装置等。
用于解决问题的手段
本发明的第1方式的无线通信装置是为了解决上述问题而完成的，其具有：指向性天线，其从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据；处理部，其进行第1检测处理和第2检测处理，在所述第1检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，在所述第2检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向；以及控制部，其在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
此外，根据本发明的第2方式，在第1方式的无线通信装置中，所述指向性天线按规定周期，从所述无线通信装置以无线方式接收图像数据，所述处理部在按所述规定周期休止所述图像数据的接收的休止期间内，进行所述第1检测处理或所述第2检测处理。
此外，根据本发明的第3方式，在第1方式的无线通信装置中，所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，提高进行所述第1检测处理或所述第2检测处理的频度。
此外，根据本发明的第4方式，第1方式的无线通信装置还具有移动检测部，该移动检测部检测本装置的移动，输出与移动对应的移动信号，所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算本装置的移动量，在所述移动量超过规定量的情况下，进行所述第1检测处理或所述第2检测处理。
此外，根据本发明的第5方式，在第4方式的无线通信装置中，所述处理部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，将所述规定量设定得较低。
此外，根据本发明的第6方式，在第4方式的无线通信装置中，所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算本装置的方向的变化量，将计算出的变化量用于所述第1检测处理或所述第2检测处理中的检测范围的设定。
此外，根据本发明的第7方式，第1方式的无线通信装置还具有移动检测部，该移动检测部检测本装置的移动，输出与移动对应的移动信号，所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算所述指向性天线的指向方向的变化量，在所述变化量超过规定量的情况下，对所述指向性天线的指向方向进行校正。
此外，根据本发明的第8方式，在第1方式的无线通信装置中，所述控制部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，缩小进行所述数据的接收时的所述指向性天线的指向角。
此外，根据本发明的第9方式，在第1方式的无线通信装置中，所述控制部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，在检测出的所述第2方向不脱离所述指向性天线的半值角的范围内，将所述指向性天线的指向方向设定为从所述第1方向离开的方向。
此外，根据本发明的第10方式，第1方式的无线通信装置还具有警告部，在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，该警告部进行警告。
此外，本发明的第11方式的无线通信系统具有第1无线通信装置和第2无线通信装置，其中，所述第1无线通信装置具有以无线方式发送数据的第1指向性天线，所述第2无线通信装置具有：第2指向性天线，其从所述第1无线通信装置以无线方式接收数据；处理部，其进行第1检测处理和第2检测处理，在所述第1检测处理中，控制所述第2指向性天线的指向方向，检测作为所述第1无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，在所述第2检测处理中，控制所述第2指向性天线的指向方向，检测所述第1无线通信终端的方向的第2方向；以及控制部，其在将所述第2指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述第2指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述第2指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述第2指向性天线的指向方向。
此外，本发明的第12方式的天线控制方法进行第1检测处理和第2检测处理，在所述第1检测处理中，控制从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据的指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，在所述第2检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向，在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定地较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
此外，本发明的第13方式的程序使具有从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据的指向性天线的无线通信装置的计算机执行如下处理：第1检测处理，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向；以及第2检测处理，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向，其中，在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
发明效果
根据上述无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序，在将指向性天线的指向方向设定为第1方向附近来进行第2检测处理时，与将指向性天线的指向方向设定为第1方向附近以外来进行第2检测处理时相比，缩小指向性天线的指向角，来进行第2检测处理，由此，能够高精度地检测连接对方的无线通信装置的方向。此外，在第2方向为第1方向附近的情况下，在进行数据的接收时，通过以抑制来自电波产生源的电波的影响的方式控制指向性天线的指向方向，能够进行稳定的无线通信。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统的结构的框图。
图2是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的天线的指向方向的参考图。
图3是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的天线的指向方向的参考图。
图4是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的结构的框图。
图5是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的发送装置的结构的框图。
图6是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的动作的步骤的流程图。
图7是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的动作的步骤的流程图。
图8是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的动作的步骤的流程图。
图9是用于对本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置进行的倾斜角度校正进行说明的框图。
图10是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的天线的指向图案的参考图。
图11是示出本发明的一个实施方式的图像通信系统中的接收装置的天线的指向图案的参考图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，以在组合如下2套图像通信装置而成的图像通信系统中应用本发明的情况为例来进行说明，该图像通信装置由以下部分构成：拍摄装置，其拍摄图像；发送装置，其以无线通信方式传输拍摄到的图像；接收装置，其接收以无线方式传输来的图像；以及监视器，其显示接收到的图像。此外，无线通信原本是在3维空间中进行的，但为了简化说明，使用在2维空间中进行无线通信的情况来进行说明。
[系统结构]
首先，使用图1，对图像通信系统的概要进行说明。图1所示的图像通信系统由两台拍摄发送单元(拍摄装置6/发送装置4、拍摄装置12/发送装置10)和两台接收显示单元(接收装置1/监视器3、接收装置7/监视器9)构成。
拍摄发送单元和接收显示单元一对一地连接，能够适当设定进行数据收发的连接对方。在本实施方式中，设为具有拍摄装置6和发送装置4的拍摄发送单元与具有接收装置1和监视器3的接收显示单元相连接、具有拍摄装置12和发送装置10的拍摄发送单元与具有接收装置7和监视器9的接收显示单元相连接来进行说明。
在本实施方式的图像通信系统中，作为连接对方的接收显示单元的接收装置接收从各拍摄发送单元的发送装置以无线方式发送来的图像数据，监视器显示基于接收到的图像数据的图像。本实施方式的发送装置和接收装置使用相同的频带来进行规定周期的无线通信。此外，发送装置和接收装置安装有指向性可变的指向性天线，通过使指向方向朝向连接对方，抑制朝向连接对方以外的装置发射电波。由此，实现了在同一空间内使用相同频带同时进行多个无线通信的空分多址连接。在发送装置4中安装有天线5，在发送装置10中安装有天线11，在接收装置1中安装有天线2，在接收装置7中安装有天线8。
在本实施方式中，如图1所示，以将各装置配置成从接收装置1观察到的作为连接对方的发送装置4的方向与从接收装置1观察到的作为非连接对方的发送装置10的方向大致为相同方向的情况为例来进行说明。本实施方式的发送装置和接收装置中安装的天线是由多个天线元件构成的可变指向性天线，通过针对各天线元件的相位控制来控制指向性。与可变指向性天线的指向性控制相关的动作原理的详细情况是公知的，因而省略说明。
[动作概略]
在图像数据的通信开始之前，接收装置搜索连接对方的发送装置，进行对连接所需的信息进行通信的连接设定处理。在连接设定处理之后，进行图像数据的无线通信。以如下格式进行本实施方式中的无线通信：从各发送装置周期地发送1个画面的图像数据，在1个画面的图像数据与下一个画面的图像数据之间，存在被称作消隐期间的图像数据的发送休止期间。在消隐期间中，根据需要，进行图像数据以外的各种控制信号的通信。
以下，对在如图1那样配置各装置的情况下接收装置1为了连接到发送装置4而进行的连接设定处理进行说明。首先，接收装置1将天线2的指向控制的精度设定为通常精度，进行连接对方以外的干扰电波产生源(电波干扰源)的搜索。此外，检测出非连接对方的发送装置10的存在并进行对发送装置10的方向进行测定的干扰源方向检测。接下来，接收装置1在使天线2的指向控制的精度保持通常精度的状态下，一边改变天线2的指向方向，一边向作为连接对方的发送装置4发送响应请求信号，接收来自发送装置4的响应信号，进行检测发送装置4的方向的连接方向检测。此时，将朝向发送装置10的方向的发送除外，进行响应请求信号的发送。
图2示出了天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下的天线2的指向方向。接收装置7中安装的天线8也相同。但是，作为代表，对天线2进行说明。在本例中，天线2的指向方向按每45度进行设定。在本例中，以图中的左方向为指向方向的基准方向(0度)，以从基准方向朝右旋转的方式设定指向方向的角度。图2所示的各指向方向是在天线2上固定的方向。例如，即使天线2的指向方向被固定为图2的90度方向，当天线2的倾斜因接收装置1的移动而发生变化时，天线2相对于空间的指向方向也发生变化。
在图2中，天线2的指向控制的精度为通常精度，并示出了指向方向被设定为90度方向时的指向图案13。如图所示，由于指向方向按每45度进行设定，因此，指向图案13的指向角被设定为略超过45度的角度。
在干扰源方向检测中，测定出发送装置10的方向为90度的方向。
从接收装置1观察到的连接对方的发送装置4的方向不在从接收装置1观察到的非连接对方的发送装置10的方向附近。在该情况下，从接收装置1观察到的发送装置4的方向不包含在天线2的指向方向被设定为发送装置10的方向的情况下的指向图案的指向角的范围中。在该情况下，在连接方向检测中，朝发送装置4的方向发送响应请求信号，发送装置4的方向检测成功。
但是，在如图1那样配置各装置的情况下，从接收装置1观察到的连接对方的发送装置4的方向与从接收装置1观察到的非连接对方的发送装置10的方向为大致相同方向(图2的90度的方向)。从接收装置1观察到的发送装置4的方向包含在天线2的指向方向被设定为发送装置10的方向的情况下的指向图案的指向角的范围中。
在该情况下，不朝发送装置10的方向即发送装置4的方向发送响应请求信号，因此，在连接方向检测中，发送装置4的方向检测失败。在发送装置4的方向检测失败的情况下，接收装置1将天线2的指向控制的精度设定为高精度，再次进行电波干扰源的搜索。
图3示出了天线2的指向控制的精度为高精度的情况下的天线2的指向方向的一部分。接收装置7中安装的天线8也相同，但作为代表，对天线2进行说明。在本例中，天线2的指向方向按每15度进行设定。在本例中，与图2同样地，以图中的左方向为指向方向的基准方向(0度)，以从基准方向朝右旋转的方式设定指向方向的角度。此外，与图2同样地，图3所示的各指向方向是在天线2上固定的方向。
在图3中，示出了天线2的指向控制的精度为高精度，并示出了指向方向被设定为90度方向时的指向图案14。如图所示，由于指向方向按每15度进行设定，指向图案14的指向角被设定略超过15度的角度。即，天线2的指向控制的精度为高精度时的指向角被设定为小于天线2的指向控制的精度为通常精度时的指向角。
在天线2的指向控制的精度被设定为高精度的情况下的电波干扰源的搜索中，接收装置1以前次的测定结果(90度)为基准，在其附近的范围内设定天线2的指向方向来进行搜索。具体而言，在前次的测定结果为90度的情况下，在60度～120度的范围内设定天线2的指向方向。该搜索的结果是，识别出发送装置10的方向为图3的105度的方向。
接下来，接收装置1在将天线2的指向控制的精度设定为高精度的状态下，再次进行连接方向检测。其结果是，如图3所示，在使用指向方向被设定为90度方向时的指向图案14时，从发送装置4接收到响应信号，发送装置4的方向检测成功。然后，在发送装置4与接收装置1之间进行连接信息的通信，连接设定处理结束。
在连接设定处理之后，进行图像数据的通信。在图像数据的通信中，使用消隐期间，进行作为电波干扰源的发送装置10的方向检测(干扰源方向检测)和作为连接对方的发送装置4的方向检测(连接方向检测)。干扰源方向检测和连接方向检测是按照如下所示的基于规定周期的定时和基于接收装置1的移动的定时这两个定时来进行的。
在基于规定周期的定时下的干扰源方向检测和连接方向检测中，接收装置1根据天线2的指向控制的精度为通常精度的情况和为高精度的情况而改变周期，并以较短周期执行指向图案较窄的高精度的情况下的检测。在基于接收装置1的移动的定时的干扰源方向检测和连接方向检测中，接收装置1根据接收装置1内的加速度传感器的输出，对本装置的移动进行检测，在检测出规定量以上的移动的时刻执行检测。此外，接收装置1还根据加速度传感器的输出来检测天线2的方向的变化，进行抵消该方向的变化的指向性控制。
[详细说明]
图4示出了接收装置1的结构。接收装置7的结构与接收装置1的结构相同，因此，以接收装置1的结构为代表来进行说明。如图4所示，接收装置1由天线2、高频电路17、基带电路18、图像处理电路19、接收控制电路20、相位控制电路21、操作开关22、加速度传感器23、LED 24构成。
高频电路17与天线2连接，进行高频处理。基带电路18与高频电路17连接，进行基带处理。图像处理电路19从基带电路18接收基带处理后的图像数据，进行图像处理，将图像处理后的信号作为影像信号而输出到监视器3。相位控制电路21控制天线2的指向性。接收控制电路20通过控制接收装置1整体的动作，由此进行上述干扰源方向检测和连接方向检测，并进行来自作为连接对方的发送装置4的图像数据的接收。此外，接收控制电路20根据需要而分别控制高频电路17、基带电路18、相位控制电路21，来进行控制数据的发送。此外，接收控制电路20存储在干扰源方向检测中检测出的发送装置10的信息、在连接方向检测中检测出的发送装置4的信息以及用于控制接收控制电路20的动作的程序等。
操作开关22是操作者可操作的开关，用于向接收控制电路20传达来自操作者的指示。加速度传感器23检测施加于接收装置1的加速度，将与检测结果对应的信号输出到接收控制电路20。LED 24显示接收装置1的动作状态。例如，作为干扰源方向检测和连接方向检测的结果，在检测出在与连接对方的方向大致相同的方向上存在电波干扰源的情况下，LED 24进行用于警告的LED显示。在电波干扰源存在于与连接对方的方向大致相同的方向上的情况下，接收控制电路20在利用天线2的指向控制的精度被设定为高精度的情况而高精度地进行指向控制时，使LED 24点亮。
图5示出了发送装置4的结构。发送装置10的结构与发送装置4的结构相同，作为代表，对发送装置4的结构进行说明。如图5所示，发送装置4由天线2、图像处理电路25、基带电路26、高频电路27、发送控制电路28、相位控制电路29、操作开关30、LED 31构成。
图像处理电路25接收从拍摄装置6输出的影像信号，进行图像处理，输出图像数据。基带电路26对来自图像处理电路25的图像数据进行基带处理。高频电路27对来自基带电路26的信号进行高频处理。发送控制电路28控制发送装置4整体的动作。相位控制电路29控制天线5的指向性。操作开关30是操作者可操作的开关，用于向发送控制电路28传达来自操作者的指示。LED 31显示发送装置4的动作状态。
图6示出了接收装置1在数据通信的开始之前搜索连接对方的发送装置并与该发送装置进行连接信息的通信的连接设定处理的流程。使用图6，以将各装置配置为图1那样的情况为例，来进行连接设定处理的说明。
在连接设定处理(S1)中，首先进行电波状况确认(S2)。电波状况确认(S2)是确认接收装置1的通信环境(电波状况)的处理。在该时刻，作为连接对方的发送装置4不发送电波，接收装置1接收的电波是来自发送装置4以外的装置的电波。此时，接收控制电路20通过相位控制电路21，将天线2设定为无指向性，来测定接收电波。
然后，接收控制电路20根据电波状况确认(S2)中的测定结果，进行有无接收电波的判定(S3)。在存在接收电波的情况下，接收控制电路20进行干扰源方向检测(S4)。此外，在不存在接收电波的情况下，接收控制电路20进行连接方向检测(S5)。
干扰源方向检测(S4)是如下处理：将天线2的指向控制的精度设定为通常精度，来检测电波干扰源的方向。在干扰源方向检测(S4)中，接收控制电路20通过相位控制电路21，将天线2的指向性的精度设定为通常精度，一边以规定角度逐渐变更天线2的指向方向，一边对各个指向方向测定有无接收电波，来检测非连接对方的发送装置的方向和装置信息(ID)。如上所述，在本实施方式中，天线2的指向方向按每45度进行设定。针对各个指向方向的测定期间可以是超过消隐期间的期间。此外，也可以依次改变天线2的指向方向进行测定，并针对相同指向方向多次进行测定，由此消除消隐期间的影响。
在将各装置配置为图1那样的情况下，来自发送装置10的电波被接收装置1接收，检测出发送装置10的方向(图2：90度方向)。然后，接收控制电路20进行连接方向检测(S5)。
连接方向检测(S5)是如下处理：将天线2的指向控制的精度设定为通常精度，来检测连接对方的方向。在连接方向检测(S5)中，接收控制电路20如上述那样，通过相位控制电路21，一边以规定角度(45度)逐渐变更天线2的指向方向，一边控制基带电路18以及高频电路17，向作为连接对方的发送装置4发送响应请求信号，从发送装置4接收包含装置信息的响应信号。进而，接收控制电路20检测出接收到响应信号时的天线2的指向方向作为发送装置4的方向。如上所述，响应请求信号的发送是除去发送装置10的方向(90度方向)而进行的，因此，位于与发送装置10相同方向上的发送装置4的方向检测失败。
然后，接收控制电路20进行干扰源位置判定(S6)。干扰源位置判定(S6)是判断在连接对方的发送装置附近是否存在电波干扰源的处理。在连接方向检测(S5)中连接对方的发送装置的方向检测失败的情况下，接收控制电路20判断为在连接对方的发送装置附近存在电波干扰源。当在干扰源位置判定(S6)中判断为在连接对方的发送装置附近存在电波干扰源的情况下，接收控制电路20进行干扰源方向高精度检测(S7)。
干扰源方向高精度检测(S7)是如下处理：将天线2的指向控制的精度设定为高精度，来检测电波干扰源的方向。在干扰源方向高精度检测(S7)中，接收控制电路20通过相位控制电路21，将天线2的指向性的精度设定为通常精度。此外，一边以规定角度逐渐变更天线2的指向方向，一边对各个指向方向测定有无接收电波，来检测非连接对方的发送装置的方向和装置信息。在本实施方式中，如上所述，天线2的指向方向按每15度进行设定。在将各装置配置为图1那样的情况下，在干扰源方向高精度检测(S7)中，识别出发送装置10的方向为图3的105度方向。
接下来，接收控制电路20进行连接方向高精度检测(S8)。连接方向高精度检测(S8)是如下处理：在将天线2的指向控制的精度设定为高精度的状态下，检测连接对方的方向。在连接方向高精度检测(S8)中，接收控制电路20如上述那样，通过相位控制电路21，一边以规定角度(15度)逐渐变更天线2的指向方向，一边控制基带电路18以及高频电路17。此外，向作为连接对方的发送装置4发送响应请求信号，从发送装置4接收包含装置信息的响应信号。进而，接收控制电路20检测出接收到响应信号时的天线2的指向方向作为发送装置4的方向。在将各装置配置为图1那样的情况下，识别出发送装置4的方向为图3的90度方向。
接下来，接收控制电路20通过相位控制电路21，使指向图案朝向在连接方向高精度检测(S8)中检测出的发送装置4的方向，进行与发送装置4之间的连接信息通信(S9)。
此时的指向图案在图1和图3中被表示为指向图案14。当通过连接信息通信(S9)结束了连接所需的信息的传递时，连接设定处理(S1)结束(S10)。
图7示出了接收装置1在连接设定处理(S1)之后进行的接收处理的流程。使用图7，以将各装置配置为图1那样的情况为例，来进行接收处理的说明。
在接收处理(S11)中，接收装置1在图像数据的通信期间内，从发送装置4接收图像数据。在消隐期间内，根据需要实施电波干扰源或连接对方的方向检测，进行天线2的指向方向的更新。在接收处理(S11)中，在图像数据接收处理(S19)结束之后的消隐期间中，首先，接收控制电路20进行干扰源方向更新判定(S12)。
干扰源方向更新判定(S12)是判断是否执行干扰源方向更新处理(S13)的处理。在干扰源方向更新处理(S13)中，在输出了周期性干扰源更新指示或移动时干扰源更新指示的情况下，指示执行作为干扰源方向更新判定(S12)的结果。
周期性干扰源更新指示是用于按规定周期执行干扰源方向更新处理(S13)的指示，根据天线2的指向控制的精度是通常精度还是高精度，执行周期发生变化，其中，所述规定周期是以内置计时器(未图示)计测出的时间为基准而决定出的。具体而言，将执行周期设定为：与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况相比，在天线2的指向控制的精度为高精度的情况下，执行周期变短(换言之，执行频度提高)。
移动时干扰源更新指示是由加速度传感器处理检测出接收装置1发生移动的情况下输出的指示。使用图8，对加速度传感器处理进行详细说明。
在输出了周期性干扰源更新指示或移动时干扰源更新指示的情况下，接收控制电路20进行干扰源方向更新处理(S13)。干扰源方向更新处理(S13)是如下处理：搜索作为电波干扰源的发送装置10的方向，进行搜索结果的更新。在干扰源方向更新处理(S13)中，以最后检测出的电波干扰源的方向为基准来进行搜索，因此，根据天线2的指向控制的精度是通常精度还是高精度，搜索时的天线2的指向控制的精度不同。
在将各装置配置为图1那样的情况下，天线2以高精度进行指向控制，电波干扰源的方向为图3的105度。在该状态下的干扰源方向更新处理(S13)中，将指向方向设定为包含105度的两侧方向在内的90度、105度、120度这各个方向，来进行发送装置10的方向检测。
另一方面，在天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下，例如，在电波干扰源的方向为图2的90度的情况下，将指向方向设定为包含90度的两侧方向在内的45度、90度、135度的各方向，进行发送装置10的方向检测。不过，当天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下检测出的电波干扰源的方向与在图像数据的通信使用中的连接对方的方向一致时，将天线2的指向控制的精度变更为高精度，重新进行电波干扰源的方向检测。
在周期性干扰源更新指示和移动时干扰源更新指示均没有输出的情况下，不执行干扰源方向更新处理(S13)。接下来，接收控制电路20进行连接方向更新判定(S14)。连接方向更新判定(S14)是判断是否执行连接方向更新处理(S15)的处理。在连接方向更新判定(S14)中，与干扰源方向更新判定(S12)同样地，接收控制电路20在输出了周期性连接对方更新指示和移动时连接对方更新指示中的任意一个指示的情况下，判断为执行连接方向更新处理(S15)，其中，所述周期性连接对方更新指示的执行周期根据天线2的指向控制的精度是通常精度还是高精度而发生变化，所述移动时连接对方更新指示是在检测出接收装置1的移动的情况下输出的。
周期性连接对方更新指示是用于按照规定周期来执行连接方向更新处理(S15)的指示，根据天线2的指向控制的精度是通常精度还是高精度，执行周期发生变化，其中，所述规定周期是以内置计时器(未图示)计测出的时间为基准而决定的。具体而言，将执行周期设定为：与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况相比，在天线2的指向控制的精度为高精度的情况下，执行周期变短(换言之，执行频度提高)。
移动时连接对方更新指示是由加速度传感器处理检测出接收装置1的移动的情况下输出的指示。使用图8，对加速度传感器处理进行详细说明。
连接方向更新处理(S15)是如下处理：与干扰源方向更新处理(S13)同样地，以最后检测出的连接对方的方向为基准，搜索连接对方的方向，按搜索结果进行更新。步骤与干扰源方向更新处理(S13)的步骤大致相同的。不过，当天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下检测出的连接对方的方向与电波干扰源的方向一致时，追加了如下处理：将天线2的指向控制的精度变更为高精度，重新进行连接对方的方向检测。在周期性连接对方更新指示和移动时连接对方更新指示均没有输出的情况下，不执行连接方向更新处理(S15)。
在将天线2的指向控制的精度设定为高精度来进行连接对方和电波干扰源的方向检测的情况下，如果能够在通常精度下分离开连接对方的方向和电波干扰源的方向，则将天线2的指向控制的精度变更为通常精度。例如，在图3中连接对方的方向为75度、90度、105度中的任意一个且电波干扰源的方向为120度、135度、150度(未图示)中的任意一个的情况下，在图2中，连接对方的方向为90度，电波干扰源的方向为135度。由此，判断为能够在通常精度下分离开连接对方的方向和电波干扰源的方向，将天线2的指向控制的精度变更为通常精度。
在天线2的指向控制的精度为高精度的情况下，如上述那样进行LED 24的警告显示，在天线2的指向控制的精度变为通常精度时，解除警告显示。连接方向更新处理(S15)中的上述以外的处理与干扰源方向更新处理(S13)中的处理相同的，因而省略说明。
在根据由加速度传感器处理产生的执行指示(移动时干扰源更新指示、移动时连接对方更新指示)来执行干扰源方向更新处理(S13)和连接方向更新处理(S15)的情况下，在干扰源方向更新处理(S13)以及连接方向更新处理(S15)中使用由加速度传感器处理检测出的接收装置1的“倾斜角度变化量的数据”。具体而言，在检测电波干扰源的方向的结果数据为图3的105度的状态下，执行干扰源方向更新处理(S13)。在此时的“倾斜角度变化量的数据”为-15度的情况下，接收控制电路20判断为接收装置1朝-15度方向倾斜，以原来的105度加上15度后的120度为中心，在包含其两侧方向在内的105度、120度、135度的搜索范围内进行电波干扰源或连接对方的方向检测。由此，实现了处理时间的缩短。
接下来，接收控制电路20执行有无指向方向更新处理的判断(S16)。在连接方向更新处理(S15)的结果为连接对方的方向被更新的情况下，接收控制电路20执行天线控制更新处理(S17)。在天线控制更新处理(S17)中，接收控制电路20通过相位控制电路21，通过更新与天线2的指向控制相关的参数，来设定天线2的指向方向。
接下来，接收控制电路20实施在消隐期间中进行的控制数据收发(S18)，来进行上述以外的控制数据的收发。关于与天线控制以外相关的控制数据，由于与本发明没有关系，因而省略说明。
在消隐期间结束时，接收控制电路20执行图像数据接收处理(S19)，接收到图像数据。在图像数据的接收结束之后的消隐期间中，执行干扰源方向更新判定(S12)。以后，反复执行上述顺序。
图8示出了接收装置1进行的加速度传感器处理的流程。使用图8，以将各装置配置为图1那样的情况为例，进行加速度传感器处理的说明。
加速度传感器23检测施加给接收装置1的3维方向的加速度，将表示检测出的加速度的信号输出到接收控制电路20。加速度传感器23输出的信号是与接收装置1的运动对应的信号。接收控制电路20周期性地读取加速度传感器23的输出，进行加速度传感器处理(S20)。
在本实施方式中，为了确保检测精度，加速度传感器处理(S20)的执行周期被设定为比图像数据的发送周期短的周期(例如，图像数据的发送周期：16.7ms，加速度传感器处理的执行周期：1ms)。此外，加速度传感器处理(S20)是根据由接收装置1中内置的计时器计测出的时间而按规定周期执行的，因此，与接收处理(S11)非同步地执行。
在加速度传感器处理(S20)中，接收控制电路20首先使用内置计时器，进行等待开始处理的执行定时等待(S21)，并按规定周期，进行加速度传感器输出读取(S22)。在加速度传感器输出读取(S22)中，接收控制电路20进行来自加速度传感器23的输出的读取。
接下来，接收控制电路20进行计算天线2的倾斜角度变化量的天线角度偏差量计算(S23)。然后，接收控制电路20进行计算接收装置1的移动量的移动量计算(S24)。在天线角度偏差量计算(S23)以及移动量计算(S24)中，根据加速度传感器23的输出来计算倾斜角度变化量或移动量。但是，根据3维的加速度传感器输出来计算倾斜角度变化量或移动量的方法是公知的，因而省略具体说明。
接下来，接收控制电路20进行判断在天线角度偏差量计算(S23)中求出的倾斜角度变化量是否为规定角度以上的倾斜角判断(S25)。作为倾斜角判断(S25)的阈值的规定角度在天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下和为高精度的情况是不同的，与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况相比，在天线2的指向控制的精度为高精度的情况下，将规定角度设定得较小。在倾斜角度变化量为规定角度以上的情况下，接收控制电路20通过相位控制电路21，进行天线倾斜角度校正(S26)，在所述天线倾斜角度校正(S26)中，进行天线2的指向角度的校正。
天线倾斜角度校正(S26)是如下处理：根据在天线角度偏差量计算(S23)中求出的倾斜角度变化量，对通信中的天线2的指向方向进行校正。该处理是如下处理：当在图像数据通信中接收装置1发生倾斜的情况下，在图像数据通信后的消隐期间中进行的干扰源方向更新处理(S13)以及连接方向更新处理(S15)之前，在数据通信中对天线2指向方向进行校正。由于加速度传感器处理(S20)的执行周期短于图像数据通信的发送周期，因而能够进行上述处理。
当在倾斜角判断(S25)中倾斜角度变化量小于规定角度的情况下，接收控制电路20进行判断在移动量计算(S24)中求出的移动量是否为规定距离以上的移动距离判断(S27)。作为移动距离判断(S27)的阈值的规定距离在天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下和为高精度的情况下也不同。与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况相比，在天线2的指向控制的精度为高精度的情况下，将规定距离设定得较短。
在移动量小于规定距离的情况下，接收控制电路20进行执行定时等待(S21)。在移动距离判断(S27)中移动量为规定距离以上的情况下以及在执行了天线倾斜角度校正(S26)的情况下，接收控制电路20进行干扰源方向更新处理执行请求(S28)以及连接方向更新处理执行请求(S29)。干扰源方向更新处理执行请求(S28)是生成作为干扰源方向更新处理(S13)的执行指示的移动时干扰源更新指示的处理。连接方向更新处理执行请求(S29)是生成作为连接方向更新处理(S15)的执行指示的移动时连接对方更新指示的处理。然后，接收控制电路20进行执行定时等待(S21)。
图9示出了在接收装置1的天线2发生倾斜的情况下进行的倾斜角度校正。如上所述，在加速度传感器处理(S20)中检测接收装置1的天线2的倾斜，执行天线倾斜角度校正(S26)。图9示出了在图1的状态下，图像数据接收中的接收装置1比图1的状态倾斜了-15度的状态。在检测出倾斜时，执行天线倾斜角度校正(S26)，将90度方向的指向方向(指向图案32)更新为105度方向(指向图案33)，由此，不会产生由倾斜导致的问题，能够持续进行图像数据的接收。在图像数据的接收结束后的消隐期间中，执行干扰源方向更新处理(S13)和连接方向更新处理(S15)，进行电波干扰源的方向和连接对方的方向的数据的更新。
图10、图11是天线2的指向控制的精度为高精度的情况下的图像数据的接收中的指向图案的例子。图10、图11均示出了将各装置配置为图1那样的状态下的天线2的指向图案。在天线控制更新处理(S17)中，利用图10、图11所示的方法来控制天线2的指向图案。
图10是与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况相比使指向角缩小的指向图案的例子。记载了与图1以及图3的指向图案14相同的指向图案14。
通过使指向角比通常缩小，抑制了干扰电波。
图11示出了此前未说明过的方法。该方法是如下方法：在使指向角保持与天线2的指向控制的精度为通常精度的情况下的指向角相同的状态下，使指向方向进行偏移，由此，避免接收到来自电波干扰源的电波。在图11中，连接对方的方向被检测为90度。但是，由于电波干扰源的方向是105度，因此，不将天线2的指向方向设定为90度，而设定为75度。
图11示出了进行上述角度调整的情况下的指向图案34。在使连接对方的方向保持在天线2的半值角的范围内的状态下，使天线2的指向方向朝远离电波干扰源的方向倾斜。由此，电波干扰源的方向离开天线2的半值角的范围。通过这样的角度调整，连接对方的方向进入天线2的半值角中，确保了接收灵敏度，电波干扰源处于天线2的半值角之外，因此抑制了干扰电波。
接收装置1的功能是通过由作为接收装置1的计算机的接收控制电路20读取并执行用于控制接收控制电路20的动作的程序而实现的。此外，用于控制接收控制电路20的动作的程序例如可以利用闪存那样的“计算机可读取的记录介质”提供。此外，上述程序也可以经由传输介质或利用传输介质中的传输波，从在存储装置等中保存有该程序的计算机传输到其它计算机。此处，传输程序的“传输介质”是指互联网等的网络(通信网)或电话线路等的通信线路(通信线)那样的、具有传输信息的功能的介质。此外，上述程序可以是用于实现上述功能的一部分的程序。此外，也可以是通过与计算机中已记录的程序的组合而能够实现上述功能的所谓差分文件(差分程序)。
如上所述，根据本实施方式，在将天线的指向方向设定为电波干扰源的方向附近来进行连接对方的方向检测处理时，与将天线的指向方向设定为电波干扰源的方向附近以外来进行连接对方的方向检测处理时相比，减小天线的指向角，由此能够高精度地检测连接对方的方向。此外，当在连接对方的方向为电波干扰源的方向附近的情况下进行图像数据的接收时，以抑制来自电波干扰源的电波的影响的方式控制天线的指向方向，由此，能够进行稳定的无线通信。
此外，在将天线的指向方向设定为电波干扰源的方向附近来进行连接对方的方向检测处理的情况下，天线的指向控制的精度为高精度，指向角变小。因此，通过以较短的周期高频度地进行连接对方的方向检测处理，能够防止波束随着连接对方的移动而发生脱离。
此外，通过具有加速度传感器，能够进行接收装置的移动的检测。此外，在检测出接收装置的移动时，进行电波干扰源的方向和连接对方的方向的检测。由此，在接收装置刚移动后，能够开始天线的指向方向的更新处理，能够将接收装置的移动对通信的影响限制在最小限度。此外，在连接对方的方向为电波干扰源的方向附近的情况下，在波束被进一步收缩的状态下进行通信，因此，在接收装置稍微移动时也进行连接对方的方向检测。由此，能够防止随着波束伴随接收装置的移动而发生脱离。
此外，根据加速度传感器的输出，检测接收装置(天线)的方向的变化，利用检测结果，设定电波干扰源和连接对方的方向检测范围，由此，能够缩短处理时间。
此外，根据加速度传感器的输出计算天线的倾斜角度变化量，在其倾斜角度变化量超过规定量的情况下，对天线的指向方向进行校正，由此，能够防止波束发生脱离。
此外，在连接对方的方向与电波干扰源的方向大致相同方向的情况下，使天线的指向角小于通常的指向角，来进行图像数据的接收。由此，能够抑制来自电波干扰源的干扰电波的影响，可靠地与连接对方进行无线通信。
在医疗场所中，由于相同的患者使用多个装置，因此作为电波干扰源的装置与连接对方的装置很少处于相同的位置。因此，在通信对方的装置移动的情况下，朝不存在作为电波干扰源的装置的方向移动的可能性较高。因此，通过预先使天线的指向方向朝连接对方的装置移动的可能性高的方向偏移，即使连接对方的装置发生了移动，也能够进行稳定的无线通信。此外，在天线的半值角之外，接收灵敏度急剧下降，因此，通过使天线的指向方向朝远离电波干扰源的方向偏移，还能够期待减少电波干扰源的影响的效果。
此外，在连接对方的方向为电波干扰源的方向附近的情况下，通过进行警告，能够对产生电波干扰导致的通信障碍的可能性进行通知，能够有助于电波干扰源或连接对方的位置的变更。
以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了详细记述，但具体结构不限于上述实施方式，还包含不脱离本发明主旨的范围内的设计变更等。
产业上的可利用性
能够应用于如下无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序：与将指向性天线的指向方向设定为第1方向附近以外来进行第2检测处理时相比，在将指向性天线的指向方向设定为第1方向附近来进行第2检测处理时，减小指向性天线的指向角来进行第2检测处理，由此，能够高精度地检测连接对方的无线通信装置的方向。
此外，能够应用于如下无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序：在第2方向为第1方向附近的情况下进行数据的接收时，以抑制来自电波产生源的电波的影响的方式控制指向性天线的指向方向，由此，能够进行稳定的无线通信。
标号说明
1、7：接收装置，2、5、8、11：天线(指向性天线)，3、9：监视器，4、10：发送装置，6、12：拍摄装置，17、27：高频电路，18、26：基带电路，19、25：图像处理电路，20：接收控制电路(处理部、控制部)，21、29：相位控制电路，22、30：操作开关，23：加速度传感器(移动检测部)，24、31：LED(警告部)，28：发送控制电路。

Claims (13)

1.一种无线通信装置，其具有：
指向性天线，其从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据；
处理部，其进行第1检测处理和第2检测处理，在所述第1检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，在所述第2检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向；以及
控制部，其在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述指向性天线按规定周期，从所述无线通信装置以无线方式接收图像数据，
所述处理部在按所述规定周期休止所述图像数据的接收的休止期间内，进行所述第1检测处理或所述第2检测处理。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，提高进行所述第1检测处理或所述第2检测处理的频度。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中
所述无线通信装置还具有移动检测部，该移动检测部检测本装置的移动，输出与移动对应的移动信号，
所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算本装置的移动量，在所述移动量超过规定量的情况下，进行所述第1检测处理或所述第2检测处理。
5.根据权利要求4所述的无线通信装置，其中，
所述处理部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，将所述规定量设定得较低。
6.根据权利要求4所述的无线通信装置，其中，
所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算本装置的方向的变化量，将计算出的变化量用于所述第1检测处理或所述第2检测处理中的检测范围的设定。
7.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述无线通信装置还具有移动检测部，该移动检测部检测本装置的移动，输出与移动对应的移动信号，
所述处理部在进行至少1次所述第1检测处理以及所述第2检测处理之后，根据所述移动信号计算所述指向性天线的指向方向的变化量，在所述变化量超过规定量的情况下，对所述指向性天线的指向方向进行校正。
8.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述控制部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，与检测出的所述第2方向为所述第1方向附近以外的情况相比，缩小进行所述数据的接收时的所述指向性天线的指向角。
9.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述控制部在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，在检测出的所述第2方向不脱离所述指向性天线的半值角的范围内，将所述指向性天线的指向方向设定为从所述第1方向离开的方向。
10.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，
所述无线通信装置还具有警告部，在检测出的所述第2方向为所述第1方向附近的情况下，该警告部进行警告。
11.一种无线通信系统，其具有第1无线通信装置和第2无线通信装置，其中，
所述第1无线通信装置具有以无线方式发送数据的第1指向性天线，
所述第2无线通信装置具有：
第2指向性天线，其从所述第1无线通信装置以无线方式接收数据；
处理部，其进行第1检测处理和第2检测处理，在所述第1检测处理中，控制所述第2指向性天线的指向方向，检测作为所述第1无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，在所述第2检测处理中，控制所述第2指向性天线的指向方向，检测作为所述第1无线通信终端的方向的第2方向；以及
控制部，其在将所述第2指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述第2指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述第2指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述第2指向性天线的指向方向。
12.一种天线控制方法，在该天线控制方法中，进行第1检测处理和第2检测处理，
在所述第1检测处理中，控制从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据的指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向，
在所述第2检测处理中，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向，
在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
13.一种程序，其用于使具有从作为连接对方的无线通信装置以无线方式接收数据的指向性天线的无线通信装置的计算机执行如下处理：
第1检测处理，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置以外的电波产生源的方向的第1方向；以及
第2检测处理，控制所述指向性天线的指向方向，检测作为所述无线通信装置的方向的第2方向，
其中，在将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近来进行所述第2检测处理时，与将所述指向性天线的指向方向设定为所述第1方向附近以外来进行所述第2检测处理时相比，将所述指向性天线的指向角设定得较小，在所述第2方向为所述第1方向附近的情况下进行所述数据的接收时，以抑制来自所述电波产生源的电波的影响的方式控制所述指向性天线的指向方向。
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