JP2002314463A - 無線伝送システム及びその伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】計算制御装置や制御盤等の閉空間において、実
装する各ユニット間で無線通信を行なう。 【解決手段】通信ユニット２１〜２ｎは、他装置と接続
し、各ユニット間のデータ伝送を行なう。同期制御ユニ
ット１が一定時間周期に同期データを出力することによ
り、各ユニット２１〜２ｎは内蔵しているパターンと同
期データに従い，各々が送受信できる周波数を切換えて
データ伝送を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算制御装置や制
御盤等において、双方向無線伝送通信を行なう伝送シス
テムとその無線伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の計算制御装置や制御盤等において
は、図８に示すように各ユニットをケーブルで接続して
いるので、ユニットが多数になる場合、配線に非常に時
間がかかり、また、改造等により配線を追加または変更
する場合に作業性が悪かった。

【０００３】このため、特開平９−２８４２２９号公報
に記載のように、盤内の閉空間に赤外線による双方向光
伝送通信網を確立することにり、信号線の配線を省いた
閉空間光伝送システムが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光伝送システ
ムは伝送路内に障害物があると光伝送ができないので、
適宜に反射物を用いて光経路を結ばなければならず、伝
送路の構築に問題が多かった。当然、ユニットの追加、
変更、保守の作業中には、光を妨げない様に配慮する必
要もあった。

【０００５】また、ＩＥＥＥ８０２．１１に規格化され
ている無線ＬＡＮでは、例えば複数のＰＣと１台のプリ
ンタとの通信に、各ＰＣから周波数ホッピングを行なっ
て、データをプリンタに送っている。しかし、各ＰＣ間
で、ホッピングのパターンがユニークになるように考慮
されていないので、同一周波数になると電波干渉が発生
するという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点に鑑み、配線や反射物が不要で、かつ電波干渉のない
無線伝送システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、閉空間に実
装する各ユニット間の伝送手段として、一定時間周期に
同期データを出力する同期制御ユニットを設け、各ユニ
ット間のデータ伝送タイミングを同期データにより行な
うことで達成される。

【０００８】また、同期制御ユニットが一定時間周期に
出力する同期データを各ユニットで受信し、各ユニット
ごとの周波数ホッピングパターンを決定し、各ユニット
ごとのパターンを異ならせることにより、同一時刻で同
一周波数が存在しない様にして電波干渉を防止する。

【０００９】これによれば、ＩＥＥＥ８０２．１１に規
格化されている無線ＬＡＮ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）を用
いて、無線免許のいらない２．４ＧＨｚ帯を使用するこ
とにより、双方向伝送通信網を構成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例を示す
無線伝送システムのブロック図である。通信ユニット２
（２１〜２ｎ）は他装置（例えば、Ｉ／Ｏ）と接続し、
各ユニット間のデータ伝送を行なう。同期制御ユニット
１は一定時間周期に同期データを出力し、各通信ユニッ
ト２は各々が送受信できる周波数を切換えてデータ伝送
を行なう。

【００１１】図２は本発明の一実施例の無線伝送システ
ムの同期制御ユニットのブロック図である。無線免許の
いらない２．４ＧＨｚ帯を用いた無線ＬＡＮ（Ｂｌｕｅ
ｔｏｏｔｈ）では、周波数ホッピングする周波数を７９
個のチャネルに分割しているので、時間軸をチャネル数
分の７９個に分割することで、ひとつの無線ＬＡＮの中
には通信ユニットが最大７９組を接続することができ
る。

【００１２】タイマ回路１０１は、０から７８のタイマ
カウンタ値１１０を同期データ生成／出力回路１０２に
繰り返し出力する。同期データ生成／出力回路１０２は
タイマカウンタ値１１０を同期データ１２０（０から７
８の値）として通信制御回路１０３に出力する。通信制
御回路１０３は同期データ１２０を一定時間間隔に周波
数ホッピングの切替タイミングの先頭に同期データをシ
リアル信号１３０として無線送信回路１０４に出力す
る。無線送信回路１０４はシリアル信号１３０を同期デ
ータ７００として固定周波数ｆ１の電波にて送信する。

【００１３】図４に同期データのデータ構成を示す。同
期データは、図示のように、２進数のタイマカウンタ値
をシリアルデータにより構成することができる。

【００１４】図３は一実施例による通信ユニットのブロ
ック図である。無線伝送システムのデータ伝送を行なう
通信ユニット２は、同期制御ユニット１が一定時間周期
に発信する同期データ７００を無線受信回路２０５で受
信し、同期データ検出回路２０７で同期データを検出
し、周波数ホッピング制御回路２０２に同期データ検出
信号２５０を出力する。

【００１５】周波数ホッピング制御回路２０２は、ユニ
ットＮｏ格納回路２０１にある各ユニットで異なる値に
設定されたユニットＮｏより、周波数ホッピングパター
ンを取り込み、ホッピング周波数を決定し無線送信回路
２０６と無線受信回路２０５に入力し周波数を一定時間
毎に切換える。他装置とのデータのやりとりは、インタ
フェース回路２０４を介して通信制御回路２０３で行な
い、各通信ユニットとのデータ伝送がある場合は通信制
御回路２０３が行なう。

【００１６】このように、ユニットＮｏ毎に異なる周波
数ホッピングパターンが設定されているので、各通信ユ
ニット間で同一時刻で同一周波数とならないように周波
数ホッピングの順序を決定してデータ伝送を行なう。

【００１７】図５は、各ユニットの周波数ホッピングパ
ターンを示すタイムチャートである。図示のようにユニ
ット１とユニット２では、時間周期で変化する周波数の
パターンが異なっている。このように、システムを構成
する全ての通信ユニットのパターンが同一にならないよ
うに、すなわち同一時刻で同一周波数とならないよう
に、周波数ホッピングのパターンが決定されるので、電
波干渉が防止できる。

【００１８】次に、本発明の他の実施例として、双方向
Ｍ：Ｎデータ伝送を行なうシステムを説明する。図６
は、双方向Ｍ：Ｎデータ伝送を行なう無線伝送システム
の説明図である。図６（ａ）の各モジュール４１〜４３
においては、モジュール間のデータ伝送を行なうために
通信ユニット２０１−ｎ〜２０４−ｉを取付ける。ま
た、同期制御ユニット１は、予め決められた固定周波数
で一定時間ごとに切換える。

【００１９】図６（ｂ）は各通信ユニットの周波数ホッ
ピングパターンを示すタイムチャートで、各時刻でｆ１
〜ｆ４の周波数ホッピングが行なわれ、モジュール４１
〜４３に実装している通信ユニット間でデータ伝送を行
なっている。図中のブランクは空きチャネルである。

【００２０】いま、モジュール４３に実装している通信
ユニット２０４−１が、同期データにより周波数をホッ
ピングしながら、同じ通信ユニットＮｏからのデータ伝
送があるまで待機している時に、モジュール４４を追加
した場合を考える。モジュール４４に実装している通信
ユニット２０４−２は、ｔ２時刻の同期データ７００−
３を受信したときに、ユニットＮｏ格納回路から予め決
められたｆ２周波数でデータ伝送５０４−１を行ない、
ｔ３時刻ではデータ伝送５０４−２を行なうことで、他
ユニットとの電波干渉を起こさずに通信を行なうことが
できる。

【００２１】また、各通信ユニットはｆ１周波数にホッ
ピングした時に同期データを受信したタイミングで、各
通信ユニットの周波数ホッピングの時間同期を行なうこ
とにより、各通信ユニット内部の時刻ずれによる時刻補
正をすることで、各通信ユニット間で電波干渉をなくす
ことができる。

【００２２】また、ＩＥＥＥ８０２．１１に規格化され
た無線ＬＡＮでは、アクセスポイントを経由せずに各ユ
ニット間で通信を行なうアドホックモードにおいて本実
施例の方式を採用することにより、ひとつの無線ＬＡＮ
の中に通信ユニットを最大７９組、電波干渉なく接続す
ることができる。

【００２３】図７は一実施例の無線伝送システムによる
データ伝送装置の実装構成を示す。従来のケーブル配線
のコネクタを固定していた部分に、通信ユニットのアン
テナ部２ｎ’を取付けるだけで、盤内の配線を無くすこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、一定時間周期に出力す
る同期データを各通信ユニットで受信し、各ユニットご
との周波数ホッピングパターンを決定し、各ユニットご
との周波数ホッピングパターンが異ならせることによ
り、同一時刻で同一周波数が存在しない様にして、電波
干渉を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による無線伝送システムのブ
ロック図。

【図２】一実施例による同期制御ユニットのブロック
図。

【図３】一実施例による通信ユニットのブロック図。

【図４】一実施例による同期データの構成図。

【図５】一実施例による無線伝送システムのデータ伝送
を示すタイムチャート。

【図６】一実施例による無線伝送システムの双方向Ｍ：
Ｎデータデータ伝送を説明する説明図。

【図７】本発明の一実施例による無線伝送システムの実
装図。

【図８】従来の無線伝送システムの実装図。

【符号の説明】

１…同期制御ユニット、１０…同期制御ユニット送受信
部、２，２１〜２ｎ…通信ユニット、１０１…タイマ回
路、１０２…同期データ生成／出力回路、１０３…通信
制御回路、１０４…無線送信回路、２０１…ユニットパ
ターン格納回路、２０２…周波数ホッピング制御回路、
２０３…通信制御回路、２０４…インタフェース回路、
２０５…無線受信回路、２０６…無線送信回路、２０７
…同期データ検出回路、４１〜４４…モジュール、５０
１〜５０４…伝送データ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 卓志 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 大橋 正孝 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 大倉 敬規 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5K022 EE04 EE21 EE36

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算制御装置や制御盤等の近接した閉空
   間に配置される複数の通信ユニットで構成される無線伝
   送システムにおいて、 一定時間周期に同期データを出力する同期制御ユニット
   と、前記複数の通信ユニットの各々に受信した同期デー
   タに基づいて、ユニット毎にユニークなパターンの周波
   数ホッピングを行なう制御回路を設けることを特徴とす
   る無線伝送システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記同期制御ユニットは、前記同期データを無線回路よ
   り発信することを特徴とする無線伝送システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記制御回路は、ユニット番号に応じたパターンを記憶
   する格納回路を有していることを特徴とする無線伝送シ
   ステム。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、 使用可能な周波数の帯域を前記通信ユニットの数でｎ分
   割し、一定時間周期にｎ個のパターンの周波数ホッピン
   グを可能とし、前記通信ユニットに１つのパターンを割
   り付けてなることを特徴とする無線伝送システム。
5. 【請求項５】 計算制御装置や制御盤等の近接した閉空
   間に配置される１以上の通信ユニットで構成される無線
   伝送装置において、 前記通信ユニットに、ユニット毎にユニークな周波数ホ
   ッピングパターンを記憶し、受信した同期データに基づ
   いて周波数ホッピングを行なう制御回路を設けることを
   特徴とする無線伝送装置。