CN107211251B - 无线通信控制系统、无线通信控制装置、无线通信控制方法、指向性信息生成方法以及无线机 - Google Patents

无线通信控制系统、无线通信控制装置、无线通信控制方法、指向性信息生成方法以及无线机 Download PDF

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Abstract

无线通信控制系统具有:第1无线机,其具有指向性天线;第2无线机;指向性控制部,其控制第1无线机的指向性天线的指向性;以及指向性信息存储部,其存储与指向性有关的指向性信息,该指向性信息关于第1无线机与第2无线机之间的无线通信,分别与表示接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于第1无线机的指向性天线,指向性控制部在第1无线机与第2无线机之间的无线通信时取得接收信号强度的时间性变化,从存储于指向性信息存储部的指向性信息中,选择与相当于该接收信号强度的时间性变化的变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息而执行第1无线机的与第2无线机的无线通信。由此,尽量地抑制无线机间的衰落的影响,适当地进行无线机间的无线通信。

Description

无线通信控制系统、无线通信控制装置、无线通信控制方法、 指向性信息生成方法以及无线机
技术领域
本发明涉及控制第1无线机与第2无线机的无线通信的无线通信控制系统,其中,该第1无线机具有指向性天线,该第2无线机与该第1无线机进行无线通信。
背景技术
以往,关于移动电话等移动终端与无线基站的无线通信,公知无线基站使用指向性的自适应阵列天线的技术。自适应阵列天线由空间上分开配置的多个天线元件构成,通过分别对这些天线元件进行控制,能够分别向任意的方向以任意的宽度放出多束。由此,能够实现理想的无线通信。例如,根据专利文献1所示的技术,预测移动终端的使用者的移动,基于其预测结果来进行自适应天线的指向性的控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-94448号公报
发明内容
发明要解决的课题
目前,在FA(Factory Automation:工厂自动化)的领域中,想要在控制装置向驱动设备传输控制信号、用于将各种传感器计测出的计测数据收集到控制装置的传输等中灵活应用无线通信的呼声日渐提高。以往,对于这些信号或数据,考虑到通信的稳定性等而广泛地灵活应用有线通信,但在有线通信的情况下,由于通信机的位置被固定,因此生产线的设计受到大幅限制。因此,通过灵活应用无线通信,可认为不仅生产线的设计自由度得到提高,而且由于不需要传输线缆而使生产线或制造装置的维护性也得到提高。
另一方面,用于进行控制信号或计测数据等的传输的无线通信容易因干扰尤其是存在于无线机间的运行物体的影响而受到衰落的影响。FA领域也可以说是,在进行无线通信的无线机间的空间中对制造机器人的臂等驱动设备进行驱动,或者通过将无线机自身配置在移动物体上由作业者移动而使无线机间的空间中的电波的状态变动,从而形成容易产生衰落的环境。在容易产生这样的衰落的环境下,优选为了无线通信的稳定性而使用像相控阵天线等那样具有指向性的通信天线,但即使如此,由于无线机间的空间中的物体的动作引起的衰落的影响而很难维持理想的无线通信。
本发明正是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于,提供如下的技术:在FA领域等的无线通信控制系统中,使用指向性天线,并且尽量地抑制无线机间的衰落的影响,适当地进行无线机间的无线通信。
用于解决课题的手段
在本发明中,为了解决上述课题,注意到FA领域等的特定空间中的衰落具有如下的倾向:伴随着该空间内的物体的动作而具有规则性。即,本发明者认为,如果作为衰落原因的物体的动作具有某些规则性,则该衰落的状况事先也能够掌握到某种程度,通过与其对应地控制指向性天线的指向性,能够将无线机间的无线通信维持在理想的状态。
详细而言,本发明的无线通信控制系统具有:第1无线机,其具有指向性天线;第2无线机,其形成为能够与所述第1无线机进行无线通信;指向性信息存储部,其存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;取得部,其经由应用了所述规定的指向性的所述指向性天线,在所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信时取得接收信号强度的时间性变化;以及执行部,其从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。
本发明的无线通信控制系统是进行与第1无线机与第2无线机之间的无线通信有关的控制的系统,该第1无线机具有指向性天线,该第2无线机形成为能够与第1无线机进行无线通信。作为指向性天线,可以采用现有技术的各种能够控制指向性的天线,例如可以例示出阵列天线,尤其是相控阵天线。在这样的指向性天线中,在特定方向上电波的放射强度或接收灵敏度较高,但另一方面,若在该特定方向上产生阻碍,则受到该阻碍的影响的比例比全方位天线高,理想的无线通信容易变得困难。因此,为了实现第1无线机与第2无线机之间的理想的无线通信,对第1无线机的指向性天线的指向性进行控制。
在设置有本发明的无线通信控制系统的工厂等空间中,机器人等设备或作业者根据规定的工序而进行产品的制造等作业。因此,第1无线机与第2无线机在该设备或作业者进行动作的环境下进行无线通信。其结果是,因该设备或作业者的动作而产生的衰落会作用于第1无线机与第2无线机之间的无线通信。
这里,由于进行产品的制造等的该设备或作业者的动作依据预定的工序,因此,可认为因机器人等设备或作业者的动作而产生的衰落可看到某种程度的再现性。因此,也可认为衰落对于第1无线机与第2无线机之间的无线通信的作用大多依赖于该设备或作业者的动作。因此,指向性信息存储部根据确定该设备或作业者的动作的接收信号强度的变化模式(以下,也简称作变化模式),存储考虑到在该设备或作业者根据规定的制造工序进行动作的状态下因该动作而产生的衰落而设定的、应用于指向性天线的、能够进行第1无线机与第2无线机间的理想的无线通信的指向性信息。
即,注意到因机器人等设备或作业者的动作而产生的衰落的影响能够根据接收信号强度的变化模式而确定,指向性信息存储部存储与该变化模式对应的应用于指向性天线的指向性信息。换言之,指向性信息存储部按照每个变化模式存储指向性信息,该指向性信息是用于适当地进行第1无线机与第2无线机之间的无线通信的与指向性有关的信息。该指向性信息能够通过预先试验性地进行机器人等设备或作业者的动作,在各变化模式下使指向性变化而计测接收信号强度,选择接收信号强度较高的指向性而得到的。
此外,指向性信息存储部还存储变化模式,该变化模式表示在对指向性天线应用了规定的指向性的状态下,在第1无线机与第2无线机之间进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化。该变化模式是为了确认由后述的执行部选择指向性信息的变化模式而使用的。另外,规定的指向性在能够进行该确认的范围内可以使用任意的指向性。
并且,取得部在对指向性天线应用了规定的指向性的状态下的第1无线机与第2无线机之间的无线通信时,取得接收信号强度的时间性变化。此外,执行部根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化,在参照存储于指向性信息存储部的变化模式之后确定作为对象的变化模式。然后,从存储于指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与该变化模式对应的指向性信息,将该选择出的指向性信息应用于第1无线机与第2无线机之间的无线通信。其结果是,能够根据变化模式尽量地抑制因机器人等设备或作业者的动作而产生的衰落对无线机间的无线通信的影响,可以实现更理想的无线通信。
另外,存储于指向性信息存储部的指向性信息包含与将第1无线机作为发送侧且将第2无线机作为接收侧的无线通信方向对应的指向性信息、以及相反地与将第2无线机作为发送侧且将第1无线机作为接收侧的无线通信方向对应的指向性信息中的至少任意一方。并且,优选与由执行部选择的指向性信息有关的无线通信方向与应用该信息时的无线机间的无线通信方向一致。但是,在将第1无线机作为发送侧且将第2无线机作为接收侧的无线通信方向和将第2无线机作为发送侧且将第1无线机作为接收侧的无线通信方向中,在作用于无线机间的无线通信的衰落可以视为相同的情况下,也可以对任何无线通信方向都应用共同的指向性信息。
这里,在上述的无线通信控制系统中,也可以是,所述指向性信息是如下的信息:该信息被设定成在所述第1无线机和所述第2无线机中的作为接收机侧的无线机的接收信号强度按照所述变化模式发生变化的情况下,应用于所述第1无线机的指向性天线,从而所述作为接收机侧的无线机的接收信号强度最大或者收敛在规定的接收信号强度范围内。另外,该规定的接收信号强度范围是指,为了在第1无线机与第2无线机之间实现理想的无线通信所需的接收信号强度的范围。因此,通过这样地设定指向性信息,在使用由执行部应用了该指向性信息的指向性天线的第1无线机与第2无线机之间的无线通信中,可确保理想的无线通信所需的接收信号强度。
并且,在上述的无线通信控制系统中,也可以是,所述第2无线机配置在被控制装置进行驱动控制的驱动设备上,通过使该驱动设备移动,使该第2无线机相对于所述第1无线机的相对位置发生变化。在该情况下,指向性信息是在所述第2无线机与所述第1无线机的相对位置发生变化的状况下生成的。在这样地第2无线机自身配置在被控制装置进行驱动控制的驱动设备上的方式中,第1无线机与第2无线机之间的空间以依赖于第2无线机相对于第1无线机的相对位置的方式变动,两无线机间的无线通信容易受到衰落的影响。另一方面,通过在这样地被驱动控制的驱动设备上配置不进行有线通信而进行无线通信的第2无线机,能够实现理想的信息传输。因此,在该方式中,能够适当地应用本发明,从而能够实现经由无线通信的理想的信息传输。
另一方面,本发明在上述的无线控制系统中,并没有排除所述第1无线机与所述第2无线机之间的位置不变的方式。在这样地无线机彼此不同的方式中,有时也由于机器人等设备或作业者在其周围进行动作,导致衰落作用于无线机间的无线通信,因此通过应用本发明,如上所述,能够实现理想的无线通信。
并且,在上述的无线通信控制系统中,也可以具有多个所述第2无线机。在这样地具有多个第2无线机的情况下,作为本发明的无线通信控制系统,能够例示出如下所示的2个方式。作为第1方式,多个所述第2无线机分别构成为能够与所述第1无线机择一地进行通信。并且,所述指向性信息存储部存储与多个该第2无线机分别对应的如下的驱动时指向性信息,该驱动时指向性信息在分别根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,分别与该多个驱动模式对应地,关于所述第1无线机与多个所述第2无线机中的各个第2无线机之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线。在此基础上,所述执行部从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与由所述取得部取得的所述对象驱动模式对应的、分别对应于多个所述第2无线机的驱动时指向性信息,根据该选择出的对象驱动时指向性信息,执行所述第1无线机的与多个所述第2无线机中的各个第2无线机的无线通信。即,在该第1方式中,在第1无线机与多个第2无线机分别进行无线通信时,与无线机间的无线通信分别对应地将对象驱动时指向性信息应用于指向性天线。由此,能够使无线机间的各无线通信变得理想。
接着,作为第2方式,包含多个所述第2无线机的第2无线机组构成为能够与所述第1无线机进行通信。并且,所述指向性信息存储部存储与该第2无线机组对应的如下的驱动时指向性信息,该驱动时指向性信息在分别根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,分别与该多个驱动模式对应地,关于所述第1无线机与所述第2无线机组之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线。在此基础上,所述执行部从存储于所述指向性信息存储部的所述驱动时指向性信息中,选择与由所述取得部取得的所述对象驱动模式对应的、对应于所述第2无线机组的对象驱动时指向性信息,根据该选择出的对象驱动时指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机组的无线通信。另外,在与第2无线机组的无线通信中,第1无线机可以择一地分别与第2无线机进行无线通信,或者也可以同时与多个第2无线机进行无线通信。在该第2方式中,第1无线机在与由多个第2无线机形成的第2无线机组进行无线通信时,和与该第2无线机组的无线通信对应地将对象驱动时指向性信息应用于指向性天线。即,在与第2无线机组的无线通信中,应用于指向性天线的对象驱动时指向性信息是共同的指向性信息。因此,在第1无线机与多个第2无线机进行无线通信时,不需要根据与各第2无线机的无线通信而变更要应用的指向性信息,控制简便,而且能够使无线机间的各无线通信变得理想。
并且,在上述的无线通信控制系统中,也可以是,所述执行部每当按照基于所述选择出的指向性信息的指向性执行规定期间的所述第1无线机与所述第2无线机的无线通信时,按照所述规定的指向性执行用于确认所述变化模式的无线通信。通过这样地按照规定间隔随时确认变化模式,能够选择与无线通信的当前状况对应的适当的指向性,能够实现理想的无线通信。
这里,在上述的无线通信控制系统中,也可以是,所述第2无线机是具有计测规定的环境参数的传感器的带传感器无线机。在该情况下,根据本发明,用于将第2无线机侧的传感器的计测数据传输给第1无线机侧的无线通信是理想的。
并且,也可以从无线通信控制装置的侧面来解释本发明。即,本发明提供一种无线通信控制装置,该无线通信控制装置控制第1无线机进行的无线通信,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,所述无线通信控制装置具有:指向性信息存储部,其存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;取得部,其经由应用了所述规定的指向性的所述指向性天线,在所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信时取得接收信号强度的时间性变化;以及执行部,其从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。由此,能够尽量地抑制无线机间的衰落的影响,适当地进行无线机间的无线通信。另外,关于上述的无线通信控制系统公开的本发明的技术思想在不产生技术性冲突的情况下,也可以应用于该无线通信控制装置。并且,上述无线通信控制装置也可以构成为包含在所述第1无线机内。
这里,也可以从无线通信控制方法的侧面来解释本发明。即,本发明提供一种无线通信控制方法,控制第1无线机进行的无线通信,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,所述无线通信控制方法包含:取得步骤,经由应用了规定的指向性的所述指向性天线,在所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信时取得接收信号强度的时间性变化;选择步骤,从指向性信息存储部选择与根据在所述取得步骤中取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,所述指向性信息存储部存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照所述规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;以及执行步骤,应用在所述选择步骤中选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。由此,能够尽量地抑制无线机间的衰落的影响,适当地进行无线机间的无线通信。另外,关于上述的无线通信控制系统公开的本发明的技术思想在不产生技术性冲突的情况下,也可以应用于该无线通信控制方法。
此外,也可以从指向性信息生成方法的侧面来解释本发明。即,本发明提供一种指向性信息生成方法,在第1无线机进行的无线通信控制下生成应用于指向性天线的指向性信息,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由该指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,指向性信息生成方法包含:第一试验电波发送步骤,在分别根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,从所述第1无线机和所述第2无线机中的作为发送机侧的无线机向作为接收机侧的无线机发送试验电波;变化模式取得步骤,计测所述作为接收机侧的无线机接收到在所述第一试验电波发送步骤中从所述作为发送机侧的无线机发送的所述试验电波时的该试验电波的接收信号强度的变化,取得与所述驱动模式对应的接收信号强度的变化模式;第二试验电波发送步骤,在分别根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,在执行该驱动模式的执行期间内设定的多个控制时机,从所述第1无线机和所述第2无线机中的作为发送机侧的无线机向作为接收机侧的无线机发送试验电波;以及生成步骤,计测所述作为接收机侧的无线机接收到在所述第二试验电波发送步骤中从所述作为发送机侧的无线机发送的所述试验电波时的该试验电波的接收信号强度,按照分别与该多个驱动模式对应的每个所述变化模式而生成与指向性有关的驱动时指向性信息,使得接收信号强度最大或者收敛在规定的接收信号强度范围内,其中,所述驱动时指向性信息在根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线。由此,能够尽量地抑制无线机间的衰落的影响,生成使无线机间的无线通信变得理想的指向性信息。
发明效果
在无线通信控制系统中能够提供如下的技术:使用指向性天线,并且尽量地抑制无线机间的衰落的影响,适当地进行无线机间的无线通信。
附图说明
图1是示出本发明的无线通信控制系统的概略结构的图。
图2是图1所示的无线通信控制系统中包含的无线机1的功能框图。
图3是图1所示的无线通信控制系统中包含的无线机2a的功能框图。
图4是在图1所示的无线通信控制系统中为了生成指向性信息而取得变化模式的处理的流程图。
图5是在图1所示的无线通信控制系统中为了生成指向性信息而取得指向性信息并与变化模式对应起来的处理的流程图。
图6是用于说明基于图4、图5所示的指向性信息生成处理的指向性信息的生成方式的图。
图7是示出与图1所示的无线通信控制系统中包含的无线机1具有的指向性信息有关的数据库的概略构造的图。
图8是在图1所示的无线通信控制系统中用于从无线机2向无线机1传输计测信息的处理的流程图。
图9是用于说明在图8所示的计测信息传输处理中确认变化模式的时隙和进行温度信息通信的时隙的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的无线通信控制系统(以下,有时也简称作“系统”)10以及该系统中包含的无线机(第1无线机)1、无线机(第2无线机或者对方侧通信机)2a、2b进行说明。另外,以下的实施方式的结构只是例示,本发明不限于本实施方式的结构。
图1是示出在工厂等的FA(工厂自动化)领域中使用的系统10的概略结构以及其中包含的作为控制装置5的驱动控制对象的机器人3a、3b、马达4的配置的图。详细地说,系统10包含PLC(可编程逻辑控制器)等控制装置5,由该控制装置5根据规定的驱动模式对机器人3a、3b和马达4进行驱动控制。另外,控制装置5对机器人3a等的驱动控制本身是现有技术,并且并不是本发明的核心,因此省略其详细的说明。
这里,控制装置5不与无线机1电连接,但是,控制装置5与无线机1之间也可以通过有线或者无线来连接。无线机1具有作为指向性天线的相控阵天线。相控阵天线是基于现有技术的天线,简洁地说,具有如下的指向性的控制功能:通过一点一点地改变施加于天线阵列的各个天线元件的信号的相位而任意地改变发送电波的方向,相反地,能够提高对来自特定方向的电波的接收灵敏度。因此,无线机1的相控阵天线是能够与其他方向相比灵敏度良好地执行向特定方向送出电波以及从特定方向接收电波的天线,能够任意地控制该特定方向。在本发明中,将相控阵天线中的该特定方向的控制称作相控阵天线中的指向性控制。
通过这样地控制相控阵天线的指向性,具有相控阵天线的无线机1能够在配置有该系统10的工厂内使电波高效地到达进行无线通信的对方无线机(对方侧通信机),并且从对方无线机高效地接收电波。并且,在本实施例中,关于作为无线机1的对方的无线机,在系统10内配置有无线机2a和无线机2b。无线机2a和无线机2b分别配置在不同的位置,具有全方位型的天线。因此,在无线机2a和无线机2b与上述的无线机1进行无线通信的情况下,在与无线机2a的无线通信以及与无线机2b的无线通信中分别独立地控制无线机1的相控阵天线中的指向性,从而使各个无线通信的状态成为理想的状态,例如,接收侧的天线的接收信号强度比规定的阈值高。另外,在图1中,无线机1与无线机2a进行无线通信时的相控阵天线的指向性用Da表示,无线机1与无线机2b进行无线通信时的相控阵天线的指向性用Db表示。
并且,在无线机2a、2b中,搭载有用于计测其外部环境参数(温度、湿度、加速度等)的传感器。并且,由该搭载的传感器计测出的信息(计测信息)被从无线机2发送给无线机1,在无线机1侧汇集,用于控制装置5中的规定处理。这里,作为搭载于无线机2a、2b的传感器,例如具有温度传感器、湿度传感器、照度传感器、流量传感器、压力传感器、地温传感器、粒子传感器等物理系传感器或者CO2传感器、pH传感器、EC传感器、土壤水分传感器等化学系传感器。在本实施方式中,为了简化说明,假设在无线机2a、2b仅搭载有温度传感器,该温度传感器用于计测该无线机2a、2b各自被配置的位置处的外部温度。
在这样构成的系统10中,在为了在工厂中的产品制造而由控制装置5按照规定的驱动模式对机器人3a、3b、马达4进行驱动控制的状态下以及在作业者正在进行用于产品制造的作业的状态下,通过无线通信将在无线机2a、2b各自被设置的部位由温度传感器计测出的温度信息传输给无线机1。并且,根据无线机2a、2b的状态从无线机1将必要的信息传输给无线机2a、2b。在本实施方式中,控制装置5与无线机1没有电连接,但是,为了将从无线机2a、2b接收到的温度信息发送给控制装置5或从控制装置5接收发送给无线机2a、2b的控制信息等,也可以将控制装置5与无线机1连接。
这里,特别是由于无线机1具有的相控阵天线的指向性,能够比较稳定地进行无线机1与无线机2a、2b之间的无线通信。因此,可以期待将无线机2a、2b侧计测出的温度信息高效地传输给无线机1侧。另一方面,在置于FA环境的系统10中,根据来自控制装置5的控制指示,机器人3a、3b使其臂等移动,并且,通过马达4的驱动而使其驱动对象(例如,机床的台等)移动。这里,多数情况下,机器人3a等或马达4的驱动对象等的主体由金属形成。并且,若这样的具有金属主体的物体在配置有系统10的空间中移动,则衰落会作用于无线机1与无线机2a、2b之间的无线通信。并且,在配置有系统10的空间中,有时不仅由于由控制装置5控制的设备,而且由于作业者移动而切断通信路径或作业者使设备等移动从而产生衰落。在这样地配置有系统10的空间内,因设备或人移动而作用衰落,有可能阻碍稳定的无线通信。即使在无线机1使用相控阵天线进行无线通信的情况下,也有可能作用因机器人3a等的驱动或人的移动而产生的衰落,相反地,若在相控阵天线的情况下因较高的指向性而在该设定的方向上作用衰落,则无法充分地享受指向性的效果,有可能导致无线通信的稳定性大幅降低。并且,在FA环境中,由于这些设备或人的动作根据制造工序而规则性地重复,因此,有可能重复作用衰落。
因此,在本发明的系统10中,为了尽量地抑制因这样的衰落引起的无线机间的无线通信的稳定性降低而采用如下的结构:注意到FA环境中的衰落的规则性,根据接收信号强度的变化模式而控制无线机1的相控阵天线的指向性。具体而言,分别如图2、图3所示构成无线机1和无线机2a、2b。无线机1和无线机2a、2b在内部具有运算装置、存储器等,不仅发挥无线通信功能,而且通过由该运算装置执行规定的控制程序而发挥各种功能。并且,图2、图3是将无线机1、无线机2a、2b具有的功能图像化的功能框图。另外,无线机2a和无线机2b基本上具有相同的功能,因此,在本实施例中,在图3中代表性地示出无线机2a的功能框图。
首先,无线机1作为功能部具有控制部100、通信部11、指向性信息存储部12、计测信息存储部13。以下,对无线机1具有的各功能部进行说明。控制部100是负责无线机1中的各种控制的功能部,尤其具有取得部101、执行部102以及指向性信息生成部103。即,控制部100是指向性控制部的一个方式。在FA环境中,控制装置5根据规定的驱动模式规则性地重复对机器人3a等进行驱动控制,并且作业者根据规定的制造工序重复作业,因而多数情况下衰落规则性地作用。因此,无线机1预先将因机器人3a等设备或作业者的动作引起的接收信号强度的变化作为变化模式而存储于指向性信息存储部12,在无线通信时取得接收信号强度的时间性变化而从指向性信息存储部12确定对应的变化模式。即,无线机1根据接收信号强度的变化模式来确定机器人3a等设备或作业者的动作。
取得部101是在无线机1与无线机2a、2b之间的无线通信时取得接收信号强度的时间性变化的功能部。
并且,执行部102是如下的功能部:从存储于后述的指向性信息存储部12的指向性信息中,选择与被判断为相当于由取得部101取得的接收信号强度的时间性变化的变化模式对应的指向性信息,在根据该选择出的指向性信息来控制相控阵天线的指向性之后,执行无线机1与无线机2a等的无线通信。指向性信息是与根据因机器人3a等设备或作业者的动作引起的接收信号强度的时间性变化而设定于无线机1的相控阵天线的指向性有关的信息,决定相控阵天线的指向性以使在该设备或作业者的动作时也能够适当地实现无线机1与无线机2a等的无线通信。因此,若执行部102取得的接收信号强度的时间性变化不同,则原则上应用于相控阵天线的指向性信息也不同。此外,指向性信息生成部103是如下的功能部:与作为无线通信的对方的无线机2a等一同生成存储在指向性信息存储部12中的、由执行部102使用的指向性信息。该指向性信息的具体的生成方式容后在述。
并且,通信部11是进行与无线机1的外部的通信即信息的发送接收的功能部。具体而言,通信部11形成为与控制部100相互作用。其结果是,通信部11负责接收与变化模式有关的信息、应用由执行部102选择出的指向性信息的无线机间的无线通信、以及指向性信息生成部103生成信息时的与外部的无线机的无线通信等。指向性信息存储部12是如下的功能部:在存储器中存储与指向性有关的指向性信息,该指向性信息关于无线机1与无线机2a、2b之间的无线通信,分别与表示接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线,计测信息存储部13是如下的功能部:在通信部11接收到通信对方无线机2a等计测并传输来的温度信息之后,将该温度信息存储在存储器中。在传输该温度信息(外部环境参数)时,对相控阵天线应用由指向性信息存储部12存储的指向性信息。
接着,根据图3对无线机2a的功能部进行说明。无线机2a作为功能部具有控制部20、通信部21、计测部23以及计测信息记录部24,并且在本实施例的情况下,搭载有用于计测外部环境参数的传感器(在本例中为温度传感器)22。以下,对无线机2a具有的各功能部进行说明。控制部20是负责无线机2a中的各种控制的功能部,尤其具有发送信息生成部201和指向性信息生成部202。该发送信息生成部201是如下的功能部:生成包含传感器22计测出的温度信息的发送信息。并且,指向性信息生成部202是如下的功能部:与作为无线通信的对方的无线机1一同生成在无线机1中由执行部102使用的指向性信息。
通信部21是进行与无线机1的无线通信的功能部。具体而言,通信部21形成为与控制部20相互作用。其结果是,通信部21负责传输由发送信息生成部201生成的发送信息、由指向性信息生成部202生成指向性信息时的与无线机1的无线通信等。计测部23是经由温度传感器22来计测配置有无线机2a的环境中的温度的功能部。并且,在控制部20的指示下执行该计测部23的温度计测,并且计测出的温度信息被计测信息记录部24随时存储在存储器内。该计测信息记录部24形成为与控制部20相互作用,根据来自控制部20的指示,将记录着的计测信息传输给控制部20,由发送信息生成部201生成发送信息。
<指向性信息生成处理>
关于在这样构成的无线机1与无线机2a之间进行的无线通信,尤其关于用于将无线机2a侧计测出的温度信息传输给无线机1侧的无线通信的处理进行说明。在无线机1与无线机2a之间进行无线通信的情况下,如上所述,受到因控制装置5根据规定的驱动模式对机器人3a等进行驱动或作业者的动作而引起的衰落的影响,有可能导致该无线通信的稳定性降低。这里,在本发明的系统10中,注意到FA领域中的因机器人3a等或作业者的动作引起的衰落具有规则性。并且,可以认为该衰落即接收信号强度的时间性变化根据作为原因的机器人3a等或作业者的动作而不同。因此,在工厂中进行产品的制造之前,试验性地由控制装置5使机器人3a等设备或作业者进行动作,计测此时的无线机1与无线机2a的无线通信中的接收信号强度的时间性变化(变化模式)。并且,考虑到该影响,为了适当地得到稳定的无线通信状态而生成指向性信息,该指向性信息表示与变化模式对应的应用于相控阵天线的指向性。
图4、图5的流程图中示出用于生成该指向性信息的处理流程。无线机1的指向性信息生成部103与无线机2a的指向性信息生成部202协动地执行该指向性信息生成处理。以下,对该指向性信息生成处理进行说明。图4示出指向性信息生成处理中的、取得与机器人3a等设备或作业者的动作对应的变化模式的处理。首先,根据测定者的指示使无线机2a开始进行图4的处理,在S101中,无线机2a发送试验电波(第一试验电波发送步骤)。此时,还进行控制装置5对机器人3a等的驱动或作业者的作业,在该机器人3a等或作业者进行动作的环境下,与无线机2a的发送并行地由无线机1按照在S102中为了试验而确定的指向性(以下,也称作标准指向性)如τ0、τ1、τ2、···τm那样按照一定的间隔(采样间隔)i接收试验电波。在S103中从τ0到τm重复该接收,求出从τ0到τm中接收到的试验电波的强度的集合即接收信号强度Y={yτ0,yτ1,yτ2,···yτm}。另外,假设τi~τi+1的各个间隔i(0≦i≦1)相对于指向性的变化为充分短的值,即短到能够充分掌握因依据驱动模式的驱动控制或作业者的动作引起的衰落对指向性的作用的程度的间隔。例如,该τi的间隔i为0.1ms~100ms,在本实施例中为1ms。
在S104中,无线机1按照该接收信号强度yτ0~yτm的变化的模式(以下,也称作强度模式)对接收信号强度Y={yτ0,yτ1,yτ2,···yτm}如(Y1,Y2,Y3,···Yn)那样分类而存储于存储器中。例如,也可以将按照规定的期间或规定的时刻取得的接收信号强度yτ0~yτm的集合设为一个变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn)。并且,在控制装置5使机器人3a、3b、马达4按照规定的驱动模式进行动作的情况下,无线机1也可以取得按照该驱动模式进行动作时的接收信号强度yτ0~yτm,按照驱动模式或按照将驱动模式细分化后的子模式设为一个变化模式。控制装置5例如作为驱动模式1,在停止马达4的状态下,使机器人3a执行动作A1,使机器人3b执行动作B1。此外,作为驱动模式2,使机器人3a执行动作A2,使机器人3b执行动作B2,使马达4执行动作C2。这里,在作为动作A1使机器人3a的臂左右回转的情况下,将如向右回转的动作A11、向左回转的动作A12那样对驱动模式进行细分化后的模式设为子模式。在该情况下,也可以是,仅在进行图4、图5的指向性信息生成处理时将无线机1和控制装置5连接,从控制装置5向无线机1通知使设备等进行动作的驱动模式或子模式,无线机1识别驱动模式或子模式,按照驱动模式或子模式来生成变化模式。
在S105中无线机1判定试验是否结束,例如制造产品的一系列工序是否结束,重复进行S101~S104的处理直到试验结束为止。
图5是示出指向性信息生成处理中的、按照图4中取得的变化模式取得能够得到较高的接收信号强度的指向性的信息而生成指向性信息的处理。
并且,使无线机2a开始进行图5的处理,在S201中,无线机2a发送试验电波(第二试验电波发送步骤)。此时,还进行控制装置5对机器人3a等的驱动或作业者的作业,无线机1在S202中机器人3a等或作业者进行动作的环境下确定当前时刻的变化模式。关于该变化模式的确定,假设执行用于与图4相同的制造工序的规定的驱动模式,在相同的时机得到相同的变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn)。并且,关于变化模式的确定,也可以按照标准指向性接收试验电波而计测接收信号强度的变化,从存储器确定被判断为与该接收信号强度的变化相当例如一致的变化模式。另外,确定被判断为与该接收信号强度的变化相当的变化模式的方法与在后述的图8的S302中选择被判断为与接收信号强度的变化相当的变化模式的方法相同。
当在S202中确定变化模式之后,无线机1转移到S203,使指向性依次变化而计测接收信号强度。例如,按照在相控阵天线中可以设定的指向性,计测从无线机2a发送的试验电波的接收信号强度。因此,如果在相控阵天线中能够按照pq那样设定指向性,则在无线机1侧,按照在S202中确定的变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn),对于从无线机2a发送的试验电波来计测与pq那样的指向性对应的接收信号强度。
在S204中,无线机1将表示在S203中计测出的接收信号强度中的最高接收信号强度的指向性的信息(指向性信息)与在S202中确定的变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn)对应起来存储于存储器中。
并且,在S205中无线机1判定试验是否结束,即关于在图4的处理中取得的全部变化模式的处理是否结束,通过重复S201~S204的处理直到试验结束为止,生成每个变化模式的指向性信息。
根据图6说明该指向性信息的生成。图6的(a)是如下的图,纵轴取接收信号强度,横轴取时间,用线L1表示无线机1按照某特定的指向性(例如,标准指向性)进行了无线通信时的接收信号强度的时间性变化。在图6的(a)中,Pa是能够适当地进行无线通信的阈值。在图6的(a)的例子中,示出在按照特定的指向性进行了无线通信的情况下,受到因机器人3a等或作业者的动作引起的衰落的影响,接收信号强度有时小于阈值Pa,并不是始终能够确保理想的无线通信的状态。
图6的(b)放大地示出图6的(a)的一部分期间(时机t1~t3)。在图6的(b)中,时机t1、t2、t3各自的间隔Ts相当于在图4的处理中取得各变化模式的期间即从τ0到τm为止的期间。在图6的(b)的例子中,示出时机t1~时机t2的接收信号强度为变化模式Y1,时机t2~时机t3的接收信号强度为变化模式Y2的情况。
图6的(c)示出在例如图5的处理的时机t1~时机t2的期间以及时机t2~时机t3的期间中,按照相控阵天线可以设定的指向性对从上述无线机2a发送的试验电波的接收信号强度进行计测得到的结果。另外,在图6的(c)的例子中,为了简单仅示出pq那样的指向性中的指向性dab、dcd、def。这样在图6的(c)的例子中,在时机t1~时机t2的期间中将指向性设为dab时的接收信号强度最高,在时机t2~时机t3的期间中将指向性设为dcd时的接收信号强度最高。其结果是,将变化模式Y1与指向性dab对应起来,将变化模式Y2与指向性dcd对应起来,作为指向性信息如图7所示存储到存储器。关于其他的变化模式(Y3···Yn)也实施该指向性信息的生成,关于在设置有本系统的工厂中在制造产品的一系列工序中可能产生的全部变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn),依次选择接收信号强度最大的指向性而记录成指向性信息。即,由于因机器人3a等或作业者的动作引起的衰落的影响,在接收信号强度按照标准指向性降低的状况下,如果将相控阵天线设定成指向性信息所示的指向性,则能够得到最高的接收信号强度。
图6的(d)示出根据该指向性信息适当地控制相控阵天线的指向性时的接收信号强度的时间推移。在例如按照标准指向性进行无线通信的情况下接收信号强度如图6的(a)的线L1那样推移的状况下,基于该指向性信息,按照各变化模式设定相控阵天线的指向性时的接收信号强度的时间推移在图6的(d)中如线L0所示。这样地依据线L0的指向性信息是指,通过按照各变化模式适当地控制相控阵天线的指向性,得到始终比阈值Pa高的接收信号强度,能够进行抑制了因机器人3a等或作业者的动作引起的衰落的影响的无线通信。
另外,在上述的S204的指向性信息的生成中,选择在各控制时机接收信号强度最大的指向性。也可以取代该方式,以使在一系列的制造工序中接收信号强度收敛在规定范围内的方式选择相对于各变化模式的指向性。通过这样地生成指向性信息,也能够在无线机1与无线机2a之间实现接收信号强度的变动较少的稳定的无线通信。
并且,由于上述的指向性信息是根据从无线机2a发送到无线机1的试验电波而生成的,因此,严格地说,当在无线机1中接收来自无线机2a的信息时可以优选使用。但是,在多数情况下,从无线机2a向无线机1传输信息时的相控阵天线的指向性与从无线机1向无线机2a传输信息时的相控阵天线的指向性可以视为相同。因此,基于这一点,根据上述的指向性信息生成处理而得到的与各变化模式对应的指向性信息也可以在从无线机1向无线机2a传输信息时应用于相控阵天线。
作为其他方法,也可以在从无线机1向无线机2a传输信息时另行生成应用于相控阵天线的指向性信息。在该情况下,在进行机器人3a等或作业者的动作的状态下确定变化模式,按照每个变化模式使相控阵天线的指向性按照可以设定的pq那样变化而从无线机1向无线机2a发送试验电波,在无线机2a侧计测此时的接收信号强度。并且,只要将与该计测出的接收信号强度有关的信息传输给无线机1,如图5的S204所示在无线机1侧生成并存储指向性信息即可。
并且,关于无线机2b,由于相对于无线机1的相对位置与无线机2a不同,因此,需要另行生成用于无线机2b与无线机1之间的无线通信的指向性信息。另外,在该生成中,只要以实质上与无线机2a的情况相同的方式生成即可。
<计测信息传输处理>
无线机1具有根据图4、图5所示的指向性信息生成处理而生成的变化模式的信息和指向性信息,由此,无线机1与无线机2a能够在抑制了因机器人3a等或作业者的动作引起的衰落的作用的状态下经由无线通信实现各种信息传输。因此,根据图8、图9说明作为该信息传输的一个方式的计测信息传输处理。该计测信息传输处理是为了经由无线通信将在无线机2a侧计测出的温度信息传输给无线机1侧而在无线机1侧执行的处理。
本实施例的无线机1在进行无线通信时,定期性地确认变化模式,根据变化模式而随时控制指向性。因此,每当重复规定次数的传输温度信息的期间(后述的时隙52),取确认变化模式的期间(后述的时隙51)。首先在S301中,由于由取得部101确认变化模式,因此,按照标准指向性接收来自无线机2a的电波,按照所述采样间隔i来测定接收信号强度的变化,将得到的接收信号强度设为νj=(ν1,ν2,ν3,···νn)τ。接着,在S302中,通过下式求出判断为由指向性信息存储部12存储在存储器中的变化模式(Y1,Y2,Y3,···Yn)相当于在S301中取得的接收信号强度νj的似然度Lj
Lj=αp(νj│Yj),其中,α是任意的正比例常数
并且,取得部101从存储在存储器中的指向性信息中选择与似然度Lj最高的变化模式对应的指向性信息。
然后,在S303中,由执行部102将选择出的指向性信息应用于相控阵天线,在S304中,在设定了该指向性的状态下,无线机1通过与无线机2a的无线通信而从无线机2a接收温度信息(环境参数)。
执行部102在S305中判定通信是否已完成,在通信已完成的情况下(S305,是)结束图8的处理,在通信未完成的情况下(S305,否),在S306中增加传输温度信息的期间(后述的时隙52)的实施次数(通信次数)N而转移到S307。
在S307中执行部102判定通信次数N是否已达到规定的值Hn,在通信次数N未达到规定值Hn的情况下(S307,否),重复S304的无线通信,在通信次数N达到规定值Hn的情况下(S307,是),清除通信次数N而重复从S301起的处理。即,每当重复Hn次温度信息的传输而确认变化模式。图9示出作为在S301中确认变化模式的期间的时隙51与作为在S304中进行温度信息的通信的期间的时隙52。由此,按照规定的通信次数N来确认变化模式,根据该变化模式而适当地控制相控阵天线的指向性从而进行无线通信。如图9所示,在每Hn次1次的时隙51中,无线机1按照标准指向性接收来自无线机2a的电波而确认变化模式,在其他的时隙52中,无线机1按照根据指向性信息而设定的指向性接收来自无线机2a的温度信息。另外,在图8、图9的例子中,进行如下的步骤:将时隙51、52的个数设为通信次数进行计数而定期地确认S301的变化模式,但不限于此,也可以进行在对总数或数据量进行计数而达到规定的值时确认变化模式的步骤。并且,也可以是,在S307中不限于通信次数,判定在S304中接收到温度信息时的接收信号强度是否小于规定的值Pa,在接收信号强度超过规定值Pa的情况下(S307,否),重复S304的无线通信,在接收信号强度小于规定值Pa的情况下(S307,是),清除通信次数N而重复从S301起的处理。
通过与无线机2a进行伴随着这样的指向性控制的无线通信,无线机1在不容易受到因机器人3a等设备或作业者的动作引起的衰落的影响的状态下,能够从无线机2a接收温度信息,能够进行稳定的信息收集。另外,在图8所示的计测信息传输处理中,仅提到从无线机2a传输温度信息,但在从无线机1向无线机2a传输控制信息等信息的情况下,也同样地根据变化模式来控制相控阵天线的指向性,从而向无线机2a侧适当地传输。
并且,无线机1与无线机2b之间的无线通信也应用图7所示的计测信息传输处理。并且,在无线机2a与无线机2b比较接近地配置的情况下等,也可以将在无线机1与无线机2a、无线机1与无线机2b的各个无线通信中应用的驱动时指向性信息作为共同的指向性信息。即,在由无线机2a和无线机2b组成的无线机组中,存在若两无线机接近则相对于无线机1的相对位置不会产生较大差异的情况,无线机间的衰落的影响也可以视为相同。在这样的情况下,通过使应用于无线机1的相控阵天线的指向性信息在属于线机组的各无线机与无线机1之间的无线通信中共同,能够减轻计测信息的传输处理的负担。另外,在应用共同的驱动时指向性信息的情况下,无线机1与无线机2a的无线通信以及无线机1与无线机2b的无线通信可以择一地进行,或者也可以同时进行。
<变形例>
在上述的实施例中,无线机2a的位置不变,但也可以取而代之地构成为,通过被控制装置5驱动控制的马达等使无线机2a移动。在这样的方式中,在无线机2a相对于无线机1的相对位置发生变化的情况下,将该相对位置变化的状态的变化模式与表示能够得到较高的接收信号强度的指向性的信息对应起来存储成指向性信息。由此,在无线机2a相对于无线机1的相对位置变化的情况下,也能够与上述的实施方式同样地,根据变化模式而选择指向性信息,将该指向性信息应用于相控阵天线,由此,保护无线机1与无线机2a之间的无线通信不受衰落的影响,能够实现理想的无线通信。
不限于此,在无线机2a相对于无线机1的相对位置发生变化的情况下,也可以根据无线机2a相对于无线机1的相对位置而生成指向性信息。并且,在控制装置5根据马达等的驱动控制使无线机2a移动的情况下,也可以以有线或者无线的方式将无线机2a相对于无线机1的相对位置通知给无线机1,无线机1从基于该相对位置的指向性信息中将与变化模式对应的指向性信息应用于相控阵天线,进行无线机1与无线机2a之间的无线通信。由此,即使在因无线机2a相对于无线机1的相对位置而使指向性信息大幅不同的情况下,也能够保护免受衰落的影响,能够实现理想的无线通信。
标号说明
1、2a、2b:无线机;3:机器人;4:马达;5:控制装置;10:无线通信控制系统(系统)。

Claims (13)

1.一种无线通信控制系统,该无线通信控制系统具有:
第1无线机,其具有指向性天线;
第2无线机,其形成为能够与所述第1无线机进行无线通信;
指向性信息存储部,其存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;
取得部,其在经由应用了所述规定的指向性的所述指向性天线在所述第1无线机与所述第2无线机之间进行了无线通信时,取得接收信号强度的时间性变化;以及
执行部,其从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。
2.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述指向性信息是如下的信息:该信息被设定成在所述第1无线机和所述第2无线机中的作为接收机侧的无线机的接收信号强度按照所述变化模式发生变化的情况下,应用于所述第1无线机的指向性天线,从而所述作为接收机侧的无线机的接收信号强度最大或者收敛在规定的接收信号强度范围内。
3.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述第2无线机配置在根据预定的多个驱动模式被驱动控制的驱动设备上,该驱动设备根据所述驱动模式而移动,从而该第2无线机相对于所述第1无线机的相对位置发生变化,
所述指向性信息是在所述第2无线机与所述第1无线机的相对位置发生变化的状况下生成的。
4.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述第1无线机与所述第2无线机之间的位置不变。
5.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述无线通信控制系统具有多个所述第2无线机,
多个所述第2无线机分别构成为能够与所述第1无线机择一地进行通信,
所述指向性信息存储部存储与多个该第2无线机分别对应的如下的驱动时指向性信息,该驱动时指向性信息在分别根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,分别与该多个驱动模式对应地,关于所述第1无线机与多个所述第2无线机中的各个第2无线机之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线,
所述执行部从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与由所述取得部取得的所述驱动模式对应的、分别对应于多个所述第2无线机的驱动时指向性信息,根据该选择出的对象驱动时指向性信息,执行所述第1无线机的与多个所述第2无线机中的各个第2无线机的无线通信。
6.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述无线通信控制系统具有多个所述第2无线机,
包含多个所述第2无线机的第2无线机组构成为能够与所述第1无线机进行通信,
所述指向性信息存储部存储与该第2无线机组对应的如下的驱动时指向性信息,该驱动时指向性信息在分别根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,分别与该多个驱动模式对应地,关于所述第1无线机与所述第2无线机组之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线,
所述执行部从存储于所述指向性信息存储部的所述驱动时指向性信息中,选择与由所述取得部取得的所述驱动模式对应的、对应于所述第2无线机组的对象驱动时指向性信息,根据该选择出的对象驱动时指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机组的无线通信。
7.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述第2无线机是具有计测规定的环境参数的传感器的带传感器无线机。
8.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述指向性天线是相控阵天线。
9.根据权利要求1所述的无线通信控制系统,其中,
所述执行部每当按照基于所述选择出的指向性信息的指向性执行规定期间的所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信时,按照所述规定的指向性执行用于确认所述变化模式的无线通信。
10.一种无线机,该无线机具有:
指向性天线,其用于进行与对方侧通信机的无线通信;
指向性信息存储部,其存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于与所述对方侧通信机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述指向性天线;
取得部,其在经由应用了所述规定的指向性的所述指向性天线在与所述对方侧通信机之间进行了无线通信时,取得接收信号强度的时间性变化;以及
执行部,其从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息,执行与所述对方侧通信机的无线通信。
11.一种无线通信控制装置,该无线通信控制装置控制第1无线机进行的无线通信,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,所述无线通信控制装置具有:
指向性信息存储部,其存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;
取得部,其在经由应用了所述规定的指向性的所述指向性天线在所述第1无线机与所述第2无线机之间进行了无线通信时,取得接收信号强度的时间性变化;以及
执行部,其从存储于所述指向性信息存储部的所述指向性信息中,选择与根据由所述取得部取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的所述变化模式对应的指向性信息,应用该选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。
12.一种无线通信控制方法,控制第1无线机进行的无线通信,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,所述无线通信控制方法包含:
取得步骤,在经由应用了规定的指向性的所述指向性天线在所述第1无线机与所述第2无线机之间进行了无线通信时,取得接收信号强度的时间性变化;
选择步骤,从指向性信息存储部选择与根据在所述取得步骤中取得的所述接收信号强度的时间性变化而确认的变化模式对应的指向性信息,所述指向性信息存储部存储与指向性有关的多个指向性信息以及表示按照所述规定的指向性进行了无线通信时接收机侧的接收信号强度的时间性变化的所述变化模式,其中,所述多个指向性信息关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,分别与表示所述接收机侧的接收信号强度的时间性变化的多个变化模式对应地,应用于所述第1无线机的指向性天线;以及
执行步骤,应用在所述选择步骤中选择出的指向性信息,执行所述第1无线机的与所述第2无线机的无线通信。
13.一种指向性信息生成方法,生成在第1无线机进行的无线通信中应用于指向性天线的指向性信息,该第1无线机构成为能够在根据预定的多个驱动模式对一个或者多个驱动设备进行驱动控制的规定环境下,经由该指向性天线进行与第2无线机的该无线通信,其中,指向性信息生成方法包含:
第一试验电波发送步骤,在分别根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,从所述第1无线机和所述第2无线机中的作为发送机侧的无线机向作为接收机侧的无线机发送试验电波;
变化模式取得步骤,计测所述作为接收机侧的无线机接收到在所述第一试验电波发送步骤中从所述作为发送机侧的无线机发送的所述试验电波时的该试验电波的接收信号强度的变化,取得与所述驱动模式对应的接收信号强度的变化模式;
第二试验电波发送步骤,在分别根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,在执行该驱动模式的执行期间内设定的多个控制时机,从所述第1无线机和所述第2无线机中的作为发送机侧的无线机向作为接收机侧的无线机发送试验电波;以及
生成步骤,计测所述作为接收机侧的无线机接收到在所述第二试验电波发送步骤中从所述作为发送机侧的无线机发送的所述试验电波时的该试验电波的接收信号强度,按照分别与该多个驱动模式对应的每个所述变化模式而生成与指向性有关的驱动时指向性信息,使得接收信号强度最大或者收敛在规定的接收信号强度范围内,其中,
所述驱动时指向性信息在根据所述多个驱动模式对所述一个或者多个驱动设备进行驱动控制的状态下,关于所述第1无线机与所述第2无线机之间的无线通信,应用于该第1无线机的指向性天线。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6375985B2 (ja) * 2015-02-13 2018-08-22 オムロン株式会社 無線通信制御システム、無線通信制御装置、無線通信制御方法、指向性情報生成方法、および無線機
JP6337797B2 (ja) * 2015-02-13 2018-06-06 オムロン株式会社 無線給電制御システム、無線給電制御装置、無線給電制御方法、及び指向性情報生成方法
JP6476962B2 (ja) * 2015-02-13 2019-03-06 オムロン株式会社 無線通信制御システム、無線通信制御装置、無線通信制御方法、及び指向性情報生成方法
CN109729545B (zh) * 2017-10-30 2022-04-05 技嘉科技股份有限公司 可调整天线指向的无线接入点系统及其调整方法和装置
WO2019103671A1 (en) * 2017-11-27 2019-05-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Control signaling for radio access networks
EP3588863A1 (de) 2018-06-29 2020-01-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb eines funk-kommunikationssystems für ein industrielles automatisierungssystem und funk-kommunikationsgerät
JP2020022140A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 株式会社東芝 電子装置及び方法
US11140139B2 (en) * 2018-11-21 2021-10-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive decoder selection for cryptographic key generation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1969464A (zh) * 2004-06-15 2007-05-23 兄弟工业株式会社 无线标签通信系统的查询器
CN102354798A (zh) * 2011-08-17 2012-02-15 华南理工大学 一种磁控波束可变的等离子体天线阵列
CN102378699A (zh) * 2009-04-08 2012-03-14 丰田自动车株式会社 具有指向性天线的轮胎信息监测设备
CN104162894A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 光宝电子(广州)有限公司 清扫机器人及清扫机器人的定位方法
CN104272527A (zh) * 2012-05-10 2015-01-07 奥林巴斯株式会社 无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8135413B2 (en) * 1998-11-24 2012-03-13 Tracbeam Llc Platform and applications for wireless location and other complex services
JP2001267991A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Sony Corp 送信装置、送信方法、通信システム及びその通信方法
US7187907B2 (en) * 2000-05-09 2007-03-06 Bernard Widrow Simultaneous two-way transmission of information signals in the same frequency band
JP3910349B2 (ja) * 2000-09-19 2007-04-25 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー 指向性アンテナの制御方法および装置
US7340279B2 (en) * 2001-03-23 2008-03-04 Qualcomm Incorporated Wireless communications with an adaptive antenna array
PT1571730E (pt) * 2002-10-30 2012-05-22 Zte Corp Método de conversão de transmissão e de recepção de valor ponderado num sistema inteligente de antenas
US7634088B2 (en) * 2003-09-04 2009-12-15 The Doshisha Radio communications system
US7801490B1 (en) * 2004-03-17 2010-09-21 Hewlett-Packard Company Interference based scheduling using cognitive radios
US7312750B2 (en) * 2004-03-19 2007-12-25 Comware, Inc. Adaptive beam-forming system using hierarchical weight banks for antenna array in wireless communication system
JP2006074448A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ダイバーシチ通信方法及び無線通信局
US8508409B2 (en) * 2008-11-04 2013-08-13 Nec Corporation Control method of wireless communication system, wireless communication system, adjustment method of array weight vector, and wireless communication device
JP2014225764A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 キヤノン株式会社 無線通信システム、無線通信方法、制御装置、移動通信装置およびプログラム
US20150116162A1 (en) * 2013-10-28 2015-04-30 Skycross, Inc. Antenna structures and methods thereof for determining a frequency offset based on a differential magnitude
US10338191B2 (en) * 2014-10-30 2019-07-02 Bastille Networks, Inc. Sensor mesh and signal transmission architectures for electromagnetic signature analysis
JP6375985B2 (ja) * 2015-02-13 2018-08-22 オムロン株式会社 無線通信制御システム、無線通信制御装置、無線通信制御方法、指向性情報生成方法、および無線機
JP6337797B2 (ja) * 2015-02-13 2018-06-06 オムロン株式会社 無線給電制御システム、無線給電制御装置、無線給電制御方法、及び指向性情報生成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1969464A (zh) * 2004-06-15 2007-05-23 兄弟工业株式会社 无线标签通信系统的查询器
CN102378699A (zh) * 2009-04-08 2012-03-14 丰田自动车株式会社 具有指向性天线的轮胎信息监测设备
CN102354798A (zh) * 2011-08-17 2012-02-15 华南理工大学 一种磁控波束可变的等离子体天线阵列
CN104272527A (zh) * 2012-05-10 2015-01-07 奥林巴斯株式会社 无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法以及程序
CN104162894A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 光宝电子(广州)有限公司 清扫机器人及清扫机器人的定位方法

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Publication number Publication date
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