JP2009284291A - Radio wave interference avoiding method of radio communication device, and radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子レンジなどのマグネトロン内蔵機器が動作することにより放射されるマイクロ波によって起こる電波干渉を回避しながら通信できる無線通信装置の電波干渉回避方法、および無線通信装置に関する。 The present invention relates to a radio wave interference avoiding method for a radio communication device capable of communicating while avoiding radio wave interference caused by microwaves radiated by operation of a magnetron built-in device such as a microwave oven, and a radio communication device.
レストランなどに構築されるオーダエントリシステムでは、客室に配置されているオーダエントリ端末から料理の注文が入力されると、その注文情報は事務所に設置されているサーバに記憶保持される。また、厨房に設置されているプリンタからは注文された料理の料理名が印刷された調理指示伝票が発行される。これらオーダエントリ端末、サーバおよびプリンタは無線通信で情報を伝達するようになっており、この無線通信の通信規格としては、IEEE802.11b/g、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)など、2.4MHz帯のISMバンドを使用するものが普及している。 In an order entry system built in a restaurant or the like, when a food order is input from an order entry terminal arranged in a guest room, the order information is stored and held in a server installed in an office. In addition, a cooking instruction slip on which the name of the ordered dish is printed is issued from a printer installed in the kitchen. These order entry terminals, servers, and printers are configured to transmit information by wireless communication. As communication standards for wireless communication, IEEE802.11b / g, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), etc. Those using the 2.4 MHz band ISM band are widespread.
レストランの厨房には食品を加熱するために電子レンジが設置されている。電子レンジはマグネトロンが発生させたマイクロ波で食品を加熱するものであり、マグネトロンが動作すると電子レンジからは2.4MHz帯のマイクロ波が漏れる。このため、食品の加熱が行われると、電子レンジから漏れるマイクロ波と無線通信との間で電波干渉が発生し、オーダエントリ端末、サーバおよびプリンタの間で無線通信に使用している通信チャネルが通信不能に陥ることがある。 A microwave oven is installed in the restaurant kitchen to heat the food. A microwave oven heats food with microwaves generated by a magnetron, and when the magnetron operates, microwaves in the 2.4 MHz band leak from the microwave oven. For this reason, when food is heated, radio wave interference occurs between the microwave leaking from the microwave oven and the wireless communication, and the communication channel used for the wireless communication between the order entry terminal, the server and the printer is Communication may be lost.
ここで、マグネトロンが動作したときに、マイクロ波による電波干渉の影響が少ない通信チャネルを探索する方法は、特許文献1に開示されている。電波干渉などが発生すると通信チャネルを他の通信チャネルに切り替えて通信を行う無線通信装置は、特許文献2に開示されている。また、同じ周波数帯を使用する2つの通信手段で通信する際に、2つの通信手段の間で干渉が起こらないように、各通信手段の通信チャネルを周波数帯が重ならないように割り当てる無線通信装置は、特許文献3に記載されている。
電子レンジなどのマグネトロンが発生させるマイクロ波の周波数は長短2つの周期性を併せ持つ周期で変動している。このため、マイクロ波の干渉を受けて通信不能に陥る通信チャネルはマグネトロンの動作開始時点からの経過時間とともに周期的に変動する。また、マイクロ波のスペクトラム分布や周波数変動の周期にはマグネトロンによって個体差がある。従って、電子レンジが設置されている構内では、マイクロ波による電波干渉の影響を常に回避した状態で無線通信することが難しいという問題がある。 The frequency of a microwave generated by a magnetron such as a microwave oven fluctuates in a cycle having both long and short periodicities. For this reason, a communication channel that is incapable of communication due to microwave interference fluctuates periodically with the elapsed time from the start of operation of the magnetron. In addition, there are individual differences depending on the magnetron in the spectrum distribution of the microwave and the frequency fluctuation period. Therefore, there is a problem that it is difficult for the premises where the microwave oven is installed to perform wireless communication in a state where the influence of the radio wave interference due to the microwave is always avoided.
本発明の課題は、このような点に鑑みて、マグネトロンが放射するマイクロ波による電波干渉の影響を常に回避した状態で無線通信することができる無線通信装置の電波干渉回避方法および無線通信装置を提案することにある。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a radio interference avoidance method and radio communication apparatus for a radio communication apparatus capable of performing radio communication in a state in which the influence of radio wave interference caused by microwaves emitted from a magnetron is always avoided. It is to propose.
上記の課題を解決するために、本発明の無線通信装置の電波干渉回避方法は、
マグネトロンの動作開始時点を検出してから、前記マグネトロンの動作停止時点が検出されるまで電波が発生している干渉周波数帯を検出し、前記干渉周波数帯と前記動作開始時点から当該干渉周波数帯が検出されるまでの経過時間とを対応づけた形態で記憶保持する周波数帯特定工程と、
前記マグネトロンの動作開始時点を検出してから、前記動作停止時点が検出されるまでの時間を計測し、当該計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記干渉周波数帯を避けた通信チャネルを設定するチャネル設定工程とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a radio wave interference avoiding method of the wireless communication device of the present invention is
After detecting the operation start time of the magnetron, the interference frequency band in which the radio wave is generated is detected until the operation stop time of the magnetron is detected, and the interference frequency band and the interference frequency band are determined from the operation start time. A frequency band specifying step for storing and holding the elapsed time until detection in a correlated form;
The time from when the operation start time of the magnetron is detected to when the operation stop time is detected is measured, and when the measurement time reaches the elapsed time, the interference frequency band associated with the elapsed time And a channel setting step for setting a communication channel that avoids the problem.
本発明によれば、マグネトロンが発生させるマイクロ波の周波数変動に伴って周期的に変化する干渉周波数帯を実際に検出し、この干渉周波数帯とマグネトロンの動作開始時点からの経過時間とを対応づけて記憶保持している。また、干渉周波数帯と経過時間とが対応づけられた形態で記憶保持された後には、マグネトロンの動作開始時点からの計測時間が経過時間になる毎に、無線通信装置の通信チャネルは、経過時間に対応付けられている干渉周波数帯を避けた通信チャネルに設定される。この結果、無線通信装置はマイクロ波による電波干渉の影響のない通信チャネルで通信できる。また、実際に検出された干渉周波数帯の周期的な変化に基づいて通信チャネルが設定されているので、マイクロ波のスペクトラム分布や周波数変動の周期にマグネトロンによる個体差があっても、常に、マイクロ波による電波干渉の影響を回避した状態で無線通信することができる。 According to the present invention, an interference frequency band that periodically changes with frequency fluctuations of the microwave generated by the magnetron is actually detected, and this interference frequency band is associated with an elapsed time from the operation start time of the magnetron. And remember it. In addition, after the interference frequency band and the elapsed time are stored and held in association with each other, the communication channel of the wireless communication device is set to the elapsed time every time the measurement time from the operation start time of the magnetron becomes the elapsed time. Is set to a communication channel that avoids the interference frequency band associated with. As a result, the wireless communication apparatus can communicate using a communication channel that is not affected by radio wave interference caused by microwaves. In addition, since the communication channel is set based on periodic changes in the actually detected interference frequency band, even if there are individual differences due to magnetron in the spectrum distribution of the microwave and the frequency fluctuation period, it is always Wireless communication can be performed while avoiding the influence of radio wave interference caused by waves.
本発明において、干渉周波数帯を検出するためには、前記周波数帯特定工程では、特定周波数帯で通信する第1通信手段に所定間隔で周波数ホッピングを行わせることによって通信することができない通信不可チャネルを検出し、前記通信不可チャネルを前記干渉周波数帯として記憶保持することが望ましい。特定周波数帯として特定省電力用の2.4MHz帯などがある。 In the present invention, in order to detect an interference frequency band, in the frequency band specifying step, the communication impossible channel cannot be communicated by causing the first communication means that communicates in the specific frequency band to perform frequency hopping at a predetermined interval. It is desirable to detect and store the communication disabled channel as the interference frequency band. The specific frequency band includes a 2.4 MHz band for specific power saving.
本発明において、干渉周波数帯を避けた通信チャネルで通信するためには、前記周波数帯特定工程では、前記通信不可チャネルの検出と同時に通信することができる通信可能チャネルを検出し、前記通信不可チャネルおよび前記通信可能チャネルと前記経過時間とを対応づけた形態で記憶保持し、前記チャネル設定工程では、前記計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記通信可能チャネルを前記第1通信手段の通信チャネルとして設定することが望ましい。 In the present invention, in order to communicate using a communication channel that avoids an interference frequency band, in the frequency band specifying step, a communicable channel capable of communicating simultaneously with the detection of the communicable channel is detected, and the communicable channel is detected. And storing and holding the communicable channel and the elapsed time in a correlated form, and in the channel setting step, when the measurement time reaches the elapsed time, the communicable channel associated with the elapsed time is stored. It is desirable to set as a communication channel for the first communication means.
本発明において、無線通信装置が異なる2つの通信手段を備えているときに、各通信手段の間で干渉が起こらないようにするためには、前記チャネル設定工程では、前記第1通信手段とは異なる第2通信手段の通信チャネルを設定するときに、前記第1通信手段の通信チャネルの周波数帯と重ならないように設定することが望ましい。すなわち、異なる2つの通信手段の各通信チャネルは、干渉周波数帯を避けるように設定されるとともに、相互に周波数帯が重ならないように設定される。 In the present invention, when the wireless communication apparatus includes two different communication means, in order to prevent interference between the communication means, in the channel setting step, the first communication means When setting communication channels of different second communication means, it is desirable to set so as not to overlap the frequency band of the communication channel of the first communication means. That is, each communication channel of two different communication means is set so as to avoid the interference frequency band, and is set so that the frequency bands do not overlap each other.
本発明にいて、干渉周波数帯を検出するためには、前記第1通信手段は微弱無線方式であることが望ましい。微弱無線方式としてZigBeeなどがあり、これらは送信出力が小さくて電波干渉を受け易い通信規格なので干渉周波数帯を検出するのに適している。また、ZigBeeは通信チャネル毎の周波数帯が2MHzと狭いので、干渉周波数帯を精度良く検出できる。 In the present invention, in order to detect an interference frequency band, it is preferable that the first communication means is a weak radio system. There are ZigBee and the like as weak wireless systems, which are suitable for detecting an interference frequency band because they have a small transmission output and are susceptible to radio wave interference. Moreover, since ZigBee has a narrow frequency band for each communication channel of 2 MHz, the interference frequency band can be detected with high accuracy.
本発明において、マグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、マグネトロン内蔵機器の電源コードに誘導コイルを取り付けるセンサ設置工程を含み、前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記誘導コイルに発生する電気的変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することが望ましい。 In the present invention, in order to detect the operation start time and operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device, the sensor includes a sensor installation step of attaching an induction coil to the power cord of the magnetron built-in device, the frequency band specifying step and the channel setting In the step, it is desirable to detect the operation start time and the operation stop time based on an electrical change generated in the induction coil.
また、マグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、マグネトロン内蔵機器に電力を供給している電力線の電源電圧の変化を検出する電圧変動検出手段を前記電力線に取り付けるセンサ設置工程を含み、前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記電源電圧の変化に基づいて前記マグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出することが望ましい。 In addition, in order to detect the operation start time and operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device, voltage fluctuation detection means for detecting a change in the power supply voltage of the power line supplying power to the magnetron built-in device is attached to the power line. In the frequency band specifying step and the channel setting step, including a sensor installation step, it is desirable to detect an operation start time and an operation stop time of the magnetron based on a change in the power supply voltage.
また、第1通信手段によってマグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記第1通信手段に前記所定間隔で周波数ホッピングを行わせ、最初に前記通信不可チャネルを検出した時点を前記動作開始時点として検出し、前記通信不可チャネルが検出されなくなった時点を前記動作停止時点として検出することが望ましい。 In addition, in order to detect the operation start time and operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device by the first communication means, in the frequency band specifying step and the channel setting step, the first communication means has a frequency at the predetermined interval. It is desirable to perform hopping and detect the time when the communication disabled channel is first detected as the operation start time and the time when the communication disabled channel is not detected as the operation stop time.
次に、本発明の無線通信装置は、
マグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段と、
前記動作開始時点から前記動作停止時点まで、電波が発生している干渉周波数帯を検出し、前記干渉周波数帯と前記動作開始時点から当該干渉周波数帯が検出されるまでの経過時間とを対応づけた形態で記憶保持する周波数帯特定手段と、
前記干渉周波数帯と前記経過時間とが対応づけられた形態で記憶保持されている場合に、前記動作開始時点から動作停止時点までの時間を計測し、当該計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記干渉周波数帯を避けた通信チャネルを設定するチャネル設定手段とを有していることを特徴とする。
Next, the wireless communication apparatus of the present invention is
Operation detecting means for detecting the operation start time and operation stop time of the magnetron;
The interference frequency band in which radio waves are generated is detected from the operation start time to the operation stop time, and the interference frequency band is associated with the elapsed time from the operation start time to the detection of the interference frequency band. Frequency band specifying means for storing and holding in a
When the interference frequency band and the elapsed time are stored and held in a correlated form, the time from the operation start time to the operation stop time is measured, and when the measurement time becomes the elapsed time, Channel setting means for setting a communication channel that avoids the interference frequency band associated with the elapsed time.
本発明によれば、周波数帯特定手段はマグネトロンが発生させるマイクロ波の周波数変動に伴って周期的に変化する干渉周波数帯を実際に検出し、この干渉周波数帯とマグネトロンの動作開始時点からの経過時間とを対応づけて記憶保持している。また、干渉周波数帯と経過時間とが対応づけられた形態で記憶保持されている場合には、チャネル設定手段はマグネトロンの動作開始時点からの計測時間が経過時間になる毎に、無線通信装置の通信チャネルに、経過時間に対応付けられている干渉周波数帯を避けた通信チャネルを設定する。この結果、無線通信装置はマイクロ波による電波干渉の影響のない通信チャネルで通信できる。また、実際に検出された干渉周波数帯の周期的な変化に基づいて通信チャネルが設定されるので、マイクロ波のスペクトラム分布や周波数変動の周期にマグネトロンによる個体差があっても、常に、マイクロ波による電波干渉の影響を回避した状態で無線通信することができる。 According to the present invention, the frequency band specifying means actually detects an interference frequency band that periodically changes in accordance with the frequency fluctuation of the microwave generated by the magnetron, and the elapsed time from the operation start time of the interference frequency band and the magnetron. The time is stored in association with each other. In addition, when the interference frequency band and the elapsed time are stored and held in association with each other, the channel setting unit performs the measurement of the radio communication device every time the measurement time from the operation start time of the magnetron becomes the elapsed time. A communication channel that avoids the interference frequency band associated with the elapsed time is set as the communication channel. As a result, the wireless communication apparatus can communicate using a communication channel that is not affected by radio wave interference caused by microwaves. In addition, since the communication channel is set based on the periodic change of the actually detected interference frequency band, even if there is an individual difference due to the magnetron in the spectrum distribution of the microwave and the period of frequency fluctuation, it is always the microwave. Wireless communication can be performed in a state where the influence of radio wave interference due to is avoided.
本発明において、干渉周波数帯を検出するためには、特定周波数帯で通信する通信規格の第1通信手段を有しており、前記周波数帯特定手段は、前記第1通信手段に所定間隔で周波数ホッピングを行わせることによって通信することができない通信不可チャネルを検出し、前記通信不可チャネルを前記干渉周波数帯として記憶保持することが望ましい。 In the present invention, in order to detect an interference frequency band, it has first communication means of a communication standard that communicates in a specific frequency band, and the frequency band specifying means has a frequency at a predetermined interval to the first communication means. It is desirable to detect a communication impossible channel that cannot be communicated by performing hopping, and store and hold the communication disabled channel as the interference frequency band.
本発明において、干渉周波数帯を避けた通信チャネルで通信するためには、前記周波数帯特定手段は、前記通信不可チャネルの検出と同時に通信することができる通信可能チャネルを検出し、前記通信不可チャネルおよび前記通信可能チャネルと前記経過時間とを対応づけた形態で記憶保持し、前記チャネル設定手段は、前記計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記通信可能チャネルを前記第1通信手段の通信チャネルとして設定することが望ましい。 In the present invention, in order to communicate on a communication channel that avoids an interference frequency band, the frequency band specifying means detects a communicable channel that can be communicated simultaneously with the detection of the communicable channel, and The channel setting means stores the communicable channel associated with the elapsed time when the measurement time reaches the elapsed time. It is desirable to set as a communication channel for the first communication means.
本発明において、無線通信手段が通信規格の異なる2つの通信手段を備えているときに、各通信手段の間で干渉が起こらないようにするためには、前記第1通信手段とは異なる第2通信手段を有し、前記チャネル設定手段は、前記第2通信手段の通信チャネルを設定するときに、前記第1通信手段の通信チャネルの周波数帯と重ならないように設定することが望ましい。すなわち、異なる2つの通信手段の各通信チャネルは、干渉周波数帯を避けるように設定されるとともに、相互に周波数帯が重ならないように設定される。 In the present invention, when the wireless communication means includes two communication means having different communication standards, in order to prevent interference between the communication means, the second different from the first communication means. It is desirable that communication means be provided and the channel setting means is set so as not to overlap a frequency band of the communication channel of the first communication means when setting the communication channel of the second communication means. That is, each communication channel of two different communication means is set so as to avoid the interference frequency band, and is set so that the frequency bands do not overlap each other.
本発明にいて、干渉周波数帯を検出するためには、前記第1通信手段は微弱無線方式であることが望ましい。微弱無線方式としてZigBeeなどがあり、これらは送信出力が小さくて電波干渉を受け易い通信規格なので干渉周波数帯を検出するのに適している。また、ZigBeeは通信チャネル毎の周波数帯が2MHzと狭いので、干渉周波数帯を精度良く検出できる。 In the present invention, in order to detect an interference frequency band, it is preferable that the first communication means is a weak radio system. There are ZigBee and the like as weak wireless systems, which are suitable for detecting an interference frequency band because they have a small transmission output and are susceptible to radio wave interference. Moreover, since ZigBee has a narrow frequency band for each communication channel of 2 MHz, the interference frequency band can be detected with high accuracy.
本発明において、マグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、電子レンジの電源コードに取り付けられている誘導コイルを有し、前記動作検出手段は、前記誘導コイルに発生する電気的変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することが望ましい。 In the present invention, in order to detect the operation start time and the operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device, it has an induction coil attached to a power cord of a microwave oven, and the operation detection means is connected to the induction coil. It is desirable to detect the operation start time and the operation stop time based on the generated electrical change.
また、本発明において、マグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、マグネトロン内蔵機器に電力を供給している電力線の電源電圧の変化を検出するために前記電力線に取り付けられている電圧変動検出手段を有し、前記動作検出手段は、前記電源電圧の変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することが望ましい。 In the present invention, in order to detect the operation start time and the operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device, the power line is connected to the power line to detect a change in the power supply voltage of the power line supplying power to the magnetron built-in device. It is preferable that a voltage fluctuation detection unit is attached, and the operation detection unit detects the operation start time and the operation stop time based on a change in the power supply voltage.
また、第1通信手段によってマグネトロン内蔵機器のマグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出するためには、前記動作検出手段は、前記第1通信手段に前記所定間隔で周波数ホッピングを行わせ、最初に前記通信不可チャネルを検出した時点を前記動作開始時点として検出し、前記通信不可チャネルが検出されなくなった時点を前記動作停止時点として検出することが望ましい。 In order to detect the operation start time and operation stop time of the magnetron of the magnetron built-in device by the first communication means, the operation detection means causes the first communication means to perform frequency hopping at the predetermined interval, Preferably, the time point when the communication disabled channel is detected is detected as the operation start time point, and the time point when the communication disabled channel is not detected is detected as the operation stop time point.
本発明によれば、マグネトロンが発生させるマイクロ波の周波数変動に伴って周期的に変化する干渉周波数帯を実際に検出し、この干渉周波数帯とマグネトロンの動作開始時点からの経過時間とを対応づけて記憶保持している。また、干渉周波数帯と経過時間とが対応づけられた形態で記憶保持された後には、マグネトロンの動作開始時点からの計測時間が経過時間になる毎に、無線通信装置の通信チャネルは、経過時間に対応付けられている干渉周波数帯を避けた通信チャネルに設定される。この結果、無線通信装置はマイクロ波による電波干渉の影響のない通信チャネルで通信できる。また、実際に検出された干渉周波数帯の周期的な変化に基づいて通信チャネルが設定されているので、マイクロ波のスペクトラム分布や周波数変動の周期にマグネトロンによる個体差があっても、常に、マイクロ波による電波干渉の影響を回避した状態で無線通信することができる。 According to the present invention, an interference frequency band that periodically changes with frequency fluctuations of the microwave generated by the magnetron is actually detected, and this interference frequency band is associated with an elapsed time from the operation start time of the magnetron. And remember it. In addition, after the interference frequency band and the elapsed time are stored and held in association with each other, the communication channel of the wireless communication device is set to the elapsed time every time the measurement time from the operation start time of the magnetron becomes the elapsed time. Is set to a communication channel that avoids the interference frequency band associated with. As a result, the wireless communication apparatus can communicate using a communication channel that is not affected by radio wave interference caused by microwaves. In addition, since the communication channel is set based on periodic changes in the actually detected interference frequency band, even if there are individual differences due to magnetron in the spectrum distribution of the microwave and the frequency fluctuation period, it is always Wireless communication can be performed while avoiding the influence of radio wave interference caused by waves.
以下に、図面を参照して、本発明を適用した通信装置の実施の形態を説明する。 Embodiments of a communication apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
(通信装置)
図1は本実施の形態に係る通信装置の外観斜視図である。本発明の通信装置1は通信装置1に接続されているプリンタ(機器)2に直流電力を供給するとともに、電力線通信と無線通信の機能を提供する。
(Communication device)
FIG. 1 is an external perspective view of a communication apparatus according to the present embodiment. The
通信装置1はコンセントに差し込まれることにより電力線と接続される電源コード3と、直方体をしている装置本体4と、この装置本体4と機器とを接続する接続コード5を有している。接続コード5は途中で2本に分岐しており、一方のコード部分5aの先端には通信装置1と機器との間で通信を行うための通信コネクタ6が取り付けられている。他方のコード部分5bの先端には通信装置1からプリンタ2に電力を供給するための電源コネクタ7が取り付けられている。
The
図2は通信装置1のブロック図である。通信装置1は電源供給部10と通信装置1に接続されているプリンタ2を通信ネットワークに接続するための通信部11を備えている。また、電力線8に接続されている電子レンジ12が放射するマイクロ波によって通信ができなくなることを回避するための電波干渉回避部13を備えている。電波干渉回避部13の詳細は後述する。
FIG. 2 is a block diagram of the
電源供給部10はACアダプターとして機能するものであり、電力線8から電源コード3を介して供給される交流電力を所定の直流電力に変換する。また、変換された直流電力を接続コード5から電源コネクタ7を介してプリンタ2に供給する。
The
通信部11はCPU、ROM、RAMを備えた制御部15を中心に構成されている。制御部15のプリンタ2の側にはプリンタ2と通信装置1との間で通信する通信手段16が接続されている。通信ネットワークの側には外部の機器と通信手段16との間で電力線8を介して通信する電力線通信手段17と、外部の機器と通信手段16との間で無線通信する通信規格の異なる3つの無線通信手段18〜20が接続されている。制御部15は、チャネル設定手段21、通信状態監視手段22、通信制御手段23、駆動制御手段24を備えている。ここで、外部の機器とは通信ネットワークに接続されているサーバ14などの情報機器であり、通信ネットワークに接続されている他の通信装置および他の通信装置に接続されている機器も含まれている。
The
通信手段16は接続コード5および通信コネクタ6を介してプリンタ2と有線通信を行う。本例では通信コネクタ6をLANポートに接続して通信する。通信手段16は、パラレルバス、USB(Universal Serial Bus)、シリアルポートなど、汎用の通信インターフェースに接続して通信するものとすることもできる。
The communication means 16 performs wired communication with the
電力線通信手段17は電力線8に所定の高周波を重畳させてデータ通信を行うPLC(Power Line Communication)モデムである。電力線通信の通信規格にはPLCモデムのベンダーが提供している複数の通信規格がある。本例では、通信速度が30Mbpsとされている通信規格の電力線通信を用いる。
The power line communication means 17 is a PLC (Power Line Communication) modem that performs data communication by superimposing a predetermined high frequency on the
3つの無線通信手段18〜20は通信規格がIEEE802.11gの高速無線通信手段18と、通信規格がIEEE802.11bの中速無線通信手段19と、通信規格がZigBeeの低速無線通信手段20である。いずれも2.4MHz帯のISMバンドを用いて通信を行う無線通信モデムである。高速無線通信手段18および中速無線通信手段19は設定スイッチ25を操作することにより無線通信ネットワークのアクセスポイントとしてとして機能させることができるようになっている。なお、IEEE802.11gの通信規格上の通信速度は54Mbpsであり、IEEE802.11bの通信規格上の通信速度は11Mbpsであり、ZigBeeの通信規格上の通信速度は250kbpsである。
The three
チャネル設定手段21は3つの無線通信手段18〜20がそれぞれ使用する通信チャネルの周波数帯が重ならないように割り当てる。図3(a)は2.4MHz帯におけるIEEE802.11b/gおよびZigBeeの通信チャネルの一覧である。図(b)はチャネル設定手段21が3つの無線通信手段18〜20の通信チャネルが重ならないように設定した例である。 The channel setting means 21 assigns so that the frequency bands of the communication channels used by the three wireless communication means 18 to 20 do not overlap each other. FIG. 3 (a) is a list of IEEE 802.11b / g and ZigBee communication channels in the 2.4 MHz band. FIG. 2B shows an example in which the channel setting means 21 is set so that the communication channels of the three wireless communication means 18 to 20 do not overlap.
図3(a)に示すように、IEEE802.11b/gは2.4MHz帯に14の通信チャネルを有しており、ZigBeeは16の通信チャネルを備えている。従って、チャネル設定手段21は、例えば、IEEE802.11gで通信する高速無線通信手段18に2412MHzの周波数帯の通信チャネルであるチャネル1を割り当て、IEEE802.11bで通信する中速無線通信手段19に2437MHzの周波数帯の通信チャネルであるチャネル6を割り当てる。また、ZigBeeには、チャネル20からチャネル26までのいずれかを割り当てる。
As shown in FIG. 3A, IEEE802.11b / g has 14 communication channels in the 2.4 MHz band, and ZigBee has 16 communication channels. Therefore, for example, the channel setting means 21 assigns
ここで、各無線通信手段18〜20が、通信することが可能な通信可能チャネルを検出しながら動的に通信チャネルを変更して通信する機能を備えている場合には、チャネル設定手段21は各無線通信手段18〜20によって変更された通信チャネルを取得して、これらが同じ周波数帯に重ならないように割り当てる。
Here, when each of the
通信状態監視手段22は、電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20のいずれかで通信が行われると、通信の行われている通信手段が電力線通信手段17および3の無線通信手段18〜20の中で通信規格上の通信速度が最も遅い低速無線通信手段20ではない場合に、通信の行われている通信速度について予め設定されている許容速度以下に陥っているか否かを監視する。IEEE802.11gで通信を行う高速無線通信手段18の許容速度は6Mbps、電力線通信手段17の許容速度は3Mbps、IEEE802.11bで通信を行う中速無線信手段の許容速度は1Mbpsとしてある。各許容速度は電力線通信および高速、中速無線通信手段18、19において実用的な使用が可能な通信速度の1/3程度に定められている。一般的に、通信不能になる前には通信速度が低下するので、このように各通信手段17〜20を切り替えれば、通信環境が変化して通信不能になることを回避することができる。
When communication is performed by the power
通信制御手段23は、電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるものであり、通信開始時に電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20による通信品質を評価し、最も高い通信品質の一つの通信手段に通信を行わせる。通信品質は、誤り率、SNR、通信速度などに基づいて評価することができる。なお、誤り率、SNR、通信速度は周知の方法で求めることができる。これらの評価は閾値を用いて行うことができる。
The
また、通信制御手段23は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥ったことが検出されると、電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20の中から通信規格上の通信速度が通信の行われている通信手段の次に早い通信手段に切り替えて、通信を行わせる。 Further, when it is detected that the communication speed of the communication means that is performing communication falls below the allowable speed, the communication control means 23 determines the communication standard from the power line communication means 17 and the three wireless communication means 18-20. The communication speed is switched to the communication means having the next highest communication speed after the communication means with which communication is performed, and communication is performed.
図4は通信制御手段23が電力線通信および3つの無線通信手段18〜20を切り替えながら通信する動作を模式的に示した説明図である。図4に示すように、高速無線通信手段18で通信しているときに通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段18に替えて電力線通信手段17に通信を行わせる。また、電力線通信手段17の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段17に替えて中速無線通信手段19に通信を行わせる。中速無線通信手段19の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段19に替えて低速無線通信手段20に通信を行わせる。すなわち、通信の途中で通信環境が変化して通信速度が許容速度以下になると、通信規格上の通信速度が早い通信手段から遅い通信手段へと順次に切り替えられる。なお、低速無線通信手段20により通信が行われている場合には、低速無線通信手段20による通信が維持される。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an operation in which the
駆動制御手段24は、電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20のいずれかが通信ネットワークを介してプリンタ2を駆動制御するための制御指令を受信すると、受信した制御指令に基づいて、プリンタ2を待機状態から起動させ、或いは、駆動状態から待機させる。
When one of the power
通信装置1の電源コード3をコンセントに差し込んで接続コード5の電源コネクタ7をプリンタ2に接続すれば、電源供給部10は交流電力を所定の直流電力に変換してプリンタ2に供給する。また、接続コード5の通信コネクタ6をプリンタ2の通信インターフェースに接続すれば、通信装置1は、プリンタ2に電力線通信の機能と無線通信の機能を付加する。すなわち、プリンタ2は通信手段16および電力線通信手段17を介して電力線通信ネットワークに接続されて、外部の機器と通信可能になる。また、プリンタ2は通信手段16および周波数帯の重ならない通信チャネルを使用する3つの無線通信手段18〜20を介して、3つの無線通信ネットワークに接続されて、或いは、他の通信装置とアドホックモードで接続されて、外部の機器と通信可能になる。
When the
従って、プリンタ2が電力線通信および無線通信の機能を備えていない場合でも、このプリンタ2に電力線通信および無線通信を付加することができ、プリンタ2のエラー状態やビジー状態などのステータス情報を外部の機器に通知することができる。また、通信装置1に接続されているプリンタ2が故障した場合でも、その故障状態を、通信装置1から通信ネットワークおよび通信ネットワークを介して外部のプリンタ2に通知することができる。さらに、通信装置1が駆動制御手段24を有しているので、外部の機器から通信ネットワークを介してプリンタ2を待機状態から起動させることができる。或いは、駆動状態から待機させることができる。
Therefore, even when the
また、通信装置1は、通信規格の異なる3つの無線通信手段18〜20を備えている。従って、一つの無線通信手段による無線通信が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。さらに、各無線通信手段18〜20の通信規格はそれぞれ異なっているので、一つの無線通信手段が通信不能になった場合でも、他の無線通信手段によって通信できる可能性がある。加えて、電力線通信手段17を備えているので、通信不能になる場合を回避または低減することができる。
The
(電波干渉回避部)
ここで、電波干渉回避部13を説明する。電波干渉回避部13は、通信装置1とこの通信装置1に接続されているプリンタ2がレストランにおけるオーダエントリシステムの一部を構成しているときなどに、電力線8に接続されている電子レンジ12のマグネトロンが放射するマイクロ波によって各無線通信手段18〜20の無線通信が通信不能に陥ってしまうことを回避するためのものである。
(Radio interference avoidance unit)
Here, the radio wave
図2に示すように、電波干渉回避部13は、電子レンジ動作検出手段26、チャネル特定手段(周波数帯特定手段)27およびチャネル設定手段21を備えている。チャネル特定手段27は制御部15に構成されている。チャネル設定手段21は通信部11および電波干渉回避部13の双方において動作する。
As shown in FIG. 2, the radio wave
電子レンジ動作検出手段26は電子レンジ12の動作状態、すなわち、電子レンジ12のマグネトロンの動作状態を検出するものである。電力線8の電源電圧の変化を検出する電圧変動検出手段28と、電源電圧の変化に基づいて電子レンジ12の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段29を備えている。動作検出手段29は制御部15に構成されている。電圧変動検出手段28が電力線8の電源電圧が瞬間的に低下したことを検出すると、動作検出手段29はこれを電子レンジ12の動作開始時点として検出する。電圧変動検出手段28が電力線8の電源電圧が瞬間的に上昇したことを検出すると、動作検出手段29はこれを電子レンジ12の動作停止時点として検出する。ここで、電子レンジ動作検出手段26は、図5に示すように、電子レンジ12の電源コードに取り付けた誘導コイル30と、誘導コイル30に発生する電気的変化を所定の信号として通信装置1に送信する送信手段31と、所定の信号を受信することにより電子レンジ12の動作開始時点および動作停止時点を検出する動作検出手段とから構成することもできる。
The microwave
チャネル特定手段27は電子レンジ12が動作している間に、電波干渉が発生している干渉周波数帯を検出する。本例では、2.4MHz帯で通信する通信規格の通信手段に周波数ホッピングを行わせることによって通信することができない通信不可チャネルを検出し、この通信不可チャネルを干渉周波数帯として記憶保持する。また、チャネル特定手段27は通信不可チャネルの検出と同時に電波干渉を受けずに通信することができる通信可能チャネルを検出する。
The
ここで、電子レンジ12のマグネトロンが発生させる2.4MHz帯のマイクロ波の周波数は長短2つの周期性を併せ持つ周期で変動している。この結果、マイクロ波の干渉を受けて通信不能に陥る各通信規格の通信チャネルは電子レンジの動作開始時点からの経過時間とともに周期的に変動する。従って、通信チャネル特定手段27は、電子レンジ12の動作開始時点から動作停止時点までの間、所定間隔で通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出し、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルと、電子レンジ12の動作開始時点から通信不可チャネルおよび通信可能チャネルが検出されるまでの経過時間とを対応づけたチャネル変動表として記憶保持する。
Here, the frequency of the 2.4 MHz band microwave generated by the magnetron of the
通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出には周波数ホッピングを行いながらこれらを検出する周知の技術を用いる。本例では、送信出力が小さくて電波干渉を受け易いZigBeeで通信する低速無線通信手段20をセンサとして用いて、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。また、本例では、所定間隔は100msとしてあり、電子レンジ12の動作開始時点が検出されてから100ms毎に通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出している。
A well-known technique for detecting these channels while performing frequency hopping is used to detect the communication disabled channel and the communication enabled channel. In this example, the low-speed wireless communication means 20 that communicates with ZigBee, which has a small transmission output and is susceptible to radio wave interference, is used as a sensor to detect a communication disabled channel and a communication enabled channel. In this example, the predetermined interval is set to 100 ms, and the communication impossible channel and the communication possible channel are detected every 100 ms after the operation start time of the
なお、制御部15に記憶保持されたチャネル変動表は、この通信装置1と通信可能な他の通信装置との間で共有するために、他の通信装置からアクセス可能な状態になっている。また、他の通信装置がアクセスすると、アクセスした他の通信装置の制御部にチャネル変動表が記憶保持されるようにすることもできる。
Note that the channel variation table stored and held in the
次に、チャネル設定手段21はチャネル変動表が制御部15に記憶保持されると、電子レンジ12が動作したときに、このチャネル変動表に基づいて各無線通信手段18〜20の通信チャネルを割り当てる。すなわち、電子レンジ12が動作すると、チャネル設定手段21は動作開始時点から所定間隔でチャネル変動表の通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを参照する。そして、チャネル設定手段21は、通信部11の一部として動作するときと同様に各無線通信手段18〜20の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段20の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段18と中速無線通信手段19にそれぞれ割り当てる。
Next, when the channel variation table is stored and held in the
図6は通信チャネルがマイクロ波と干渉しないように割り当てられる動作を示すフローチャートである。図6(a)は通信可能チャネルおよび通信不可チャネルをチャネル変動表として記憶保持する動作を示し、図6(b)は通信チャネルを設定する動作を示す。図7(a)は電子レンジ12が動作している間に発生するマイクロ波を模式的に示す説明図である。図7(b)は電子レンジ12が動作している間に低速無線通信手段20によって通信不可チャネルおよび通信可能チャネルが検出される動作の例を模式的に示す説明図である。図7(c)は検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを電子レンジ12の動作開始時点からの経過時間と対応づけたチャネル変動表である。図8は通信チャネルが電波干渉を回避するように割り当てられた例を示す説明図である。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of assigning communication channels so as not to interfere with microwaves. FIG. 6A shows an operation of storing and holding the communication enable channel and the communication disable channel as a channel variation table, and FIG. 6B shows an operation of setting the communication channel. FIG. 7A is an explanatory diagram schematically showing microwaves generated while the
図6(a)に示すように、電子レンジ動作検出手段26が電子レンジ12の動作開始時点を検出すると(ステップST1)、100ms経過後に(ステップST2)、チャネル特定手段27は通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する(ステップST3)。また、検出された通信不可チャネルおよび通信可能チャネルは動作開始時点からの経過時間と対応づけてチャネル変動表に記憶保持される(ステップST4)。その後は、ステップST5において電子レンジ12の動作停止時点が検出されるまで、100msの間隔で、通信不可チャネルおよび通信可能チャネルの検出と記憶保持が行われる(ステップST2〜ST4)。
As shown in FIG. 6 (a), when the microwave
ここで、電子レンジ動作検出手段26が電子レンジ12の動作開始時点を検出すると、図7(a)に示すように、電子レンジ12からは周期的に変化するマイクロ波が放射される。また、チャネル特定手段27はこの周期性に起因して変化する通信不可チャネルおよび通信可能チャネルを検出する。図7(b)に示す例では、電子レンジ12の動作開始時点から100ms経過時点ではチャネル13、チャネル20が通信不可チャネルとして検出されており(図中の×印)、チャネル14、チャネル15、チャネル18が通信可能チャネルとして検出されている(図中の○印)。動作開始時点から200ms経過時点ではチャネル20、チャネル21が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル12、チャネル16、チャネル19が通信可能チャネルとして検出されている。動作開始時点から300ms経過時点ではチャネル19チャネル、チャネル21が通信不可チャネルとして検出されており、チャネル11、チャネル13、チャネル26が通信可能チャネルとして検出されている。この結果、図7(c)に示されているチャネル変動表が制御部15に記憶保持される。
Here, when the microwave
次に、図6(b)に示すように、チャネル変動表が記憶保持された後に電子レンジ動作検出手段26が電子レンジ12の動作開始時点を検出すると(ステップST11)、100ms経過したときに(ステップST12)、チャネル設定手段21はチャネル変動表に基づいて各無線通信手段18〜20の通信チャネルを割り当てる(ステップST13)。すなわち、チャネル設定手段21は各無線通信手段18〜20の通信チャネルの周波数帯が重ならないようにしながら、通信可能チャネルのいずれかを低速無線通信手段20の通信チャネルに割り当て、通信不可チャネルの周波数帯を含まない複数の通信チャネルのいずれかを高速無線通信手段18と中速無線通信手段19にそれぞれ割り当てる。その後は、ステップST14において電子レンジ12の動作停止時点が検出されるまで、100msの間隔で通信チャネルの割り当てが行われる(ステップST12、ST13)。
Next, as shown in FIG. 6B, when the microwave
図7(c)のチャネル変動表が記憶保持されている場合には、図8に示すように、チャネル設定手段21は、電子レンジ12の動作開始時点から100ms経過すると、低速無線通信手段20にチャネル14を割り当て、高速無線通信手段18にチャネル6、中速無線通信手段19にチャネル14を割り当てる。動作開始時点から200ms経過すると、低速無線通信手段20にチャネル12を割り当て、高速無線通信手段18にチャネル4、中速無線通信手段19にチャネル13を割り当てる。動作開始時点から300ms経過すると、低速無線通信手段20にチャネル11を割り当て、高速無線通信手段18にチャネル3、中速無線通信手段19にチャネル13を割り当てる。なお、各無線通信手段18〜20に割り当てることができる通信チャネルの組み合わせは複数存在しているので、その中から任意の組み合わせを割り当てている。
When the channel fluctuation table of FIG. 7C is stored and held, as shown in FIG. 8, the
ここで、ステップST1からステップST5までの動作は、通信装置1で通信する前に構内にある電子レンジ12を動作させて行う。このように通信装置1を無線通信ネットワークに接続する前にチャネル変動表を作成しておけば、記録保持されている通信可能チャネルおよび通信不可チャネルは設置されている電子レンジ12が放射するマイクロ波の周波数変動に即したものになる。
Here, the operations from step ST1 to step ST5 are performed by operating the
また、各無線通信手段18〜20に割り当てる通信チャネルの組み合わせを、チャネル変動表に基づいて組み合わせ表として予め作成しておけば、チャネル設定手段21は組み合わせ表に基づいて通信チャネルを割り当てることができる。また、通信チャネルの組み合わせは複数あるので、組み合わせ表を複数作成しておいて、電子レンジ12の動作開始時点点が検出されたときに乱数などで一つの組み合わせ表を選択してもよい。
If the combination of communication channels to be assigned to each of the wireless communication means 18 to 20 is created in advance as a combination table based on the channel variation table, the channel setting means 21 can assign the communication channel based on the combination table. . Further, since there are a plurality of combinations of communication channels, a plurality of combination tables may be created, and one combination table may be selected with a random number or the like when the operation start time point of the
(通信システム)
次に通信装置1を用いた通信システムを説明する。本形態の通信システム40は通信装置1を少なくとも3つ用いて通信ネットワークを構築している。図9は電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20によって構築される各通信ネットワークのトポロジを示す説明図である。
(Communications system)
Next, a communication system using the
図9(a)に示すように、各通信装置1(1)〜1(5)の電源コード3をコンセントに差し込むと、各通信装置1(1)〜1(5)の電力線通信手段17は相互間でバス型の電力線通信ネットワーク41を構築する。また、図9(b)に示すように、IEEE802.11b/gで通信する高速無線通信手段18および中速無線通信手段19は相互間でスター型の無線通信ネットワーク42、43を構築する。図9(c)に示すように、ZigBeeで通信する低速無線通信手段20は相互間でメッシュ型の無線通信ネットワーク44を構築する。各通信ネットワーク41〜44にはサーバ14が接続されている。
As shown in FIG. 9A, when the
通信システム40によれば、電力線通信ネットワーク41と3つの無線通信ネットワーク42〜44が構築される。また、3つの無線通信ネットワーク42〜44は、トポロジの異なるスター型の無線通信ネットワーク42、43、および、メッシュ型の無線通信ネットワーク44を備えている。従って、通信環境が変化した場合でも、全ての通信ネットワーク41〜44の通信経路が一斉に遮断されて通信不能になる場合を回避または低減することができる。
According to the communication system 40, the power
また、低速無線通信手段20によってメッシュ型の無線通信ネットワーク44を構築し、高速無線通信手段18および中速無線通信手段19でスター型の通信ネットワーク42、43を構築しているので、通信ネットワークのトポロジによって通信速度が低下することを低減することができる。
Further, since the mesh-type
図10は高速無線通信手段18および中速無線通信手段19でスター型の無線通信ネットワーク42を構築するための初期設定の方法を説明するための斜視図である。図10に示すように、電源タップ45に電源コード3を差し込んで各通信装置1(1)〜1(5)を至近距離に配置する。また、一つの通信装置1(1)の設定スイッチ25を操作して、この通信装置1の高速無線通信手段18および中速無線通信手段19をアクセスポイントとして機能させる。すると、この通信装置1(1)の高速無線通信手段18および中速無線通信手段19は、他の通信装置1(2)〜(5)のMACアドレスなどを取得して、スター型の無線通信ネットワークを構築する。その後に、各通信装置1(1)〜1(5)を構内の所望の場所へ配置する。
FIG. 10 is a perspective view for explaining an initial setting method for constructing the star-type wireless communication network 42 by the high-speed wireless communication means 18 and the medium-speed wireless communication means 19. As shown in FIG. 10, the
なお、スター型の無線通信ネットワーク42のアクセスポイントを通信装置1(1)の高速無線通信手段18とし、スター型の無線通信ネットワーク43のアクセスポイントを通信装置1(2)とすることもできる。すなわち、スター型の各無線通信ネットワーク42、43の各アクセスポイントを異なる通信装置にすることができる。 Note that the access point of the star-type wireless communication network 42 may be the high-speed wireless communication means 18 of the communication device 1 (1), and the access point of the star-type wireless communication network 43 may be the communication device 1 (2). That is, each access point of each star-type wireless communication network 42, 43 can be a different communication device.
また、通信規格のIEEE802.11bとIEEE802.11gとは互換性があるので、高速無線通信手段18と中速無線通信手段19とによって、一つの無線通信ネットワークを構築することもできる。この場合には、アクセスポイントとして機能している通信装置1(1)からブロードキャストした時の応答速度により、通信装置1(1)と他の各通信装置1(2)〜(5)との間で用いる通信規格を選択する。また、通信装置1(1)と他の各通信装置1(2)〜(5)との間で選択された通信規格をアクセスポイントとして機能している通信装置1(1)に記憶保持しておけば、この無線通信ネットワークがダウンした場合でも復元が容易になる。
In addition, since the communication standards IEEE802.11b and IEEE802.11g are compatible, the high-speed
(電波干渉回避部による効果)
本例では、チャネル特定手段27は、マイクロ波の周波数変動に伴って周期的に変化する干渉周波数帯をZigBeeによる低速無線通信手段20の通信不可チャネルとして実際に検出し、この通信不可チャネルと電子レンジ12の動作開始時点からの経過時間とを対応づけてチャネル変動表として記憶保持している。また、通信不可チャネルの検出と同時に通信可能チャネルを検出し、経過時間と対応づけてチャネル変動表として記憶保持している。そして、チャネル変動表が記憶保持されている場合には、チャネル設定手段21は電子レンジ12の動作開始時点からの計測時間が経過時間になる毎に、経過時間に対応付けられている通信可能チャネルを低速無線通信手段20の通信チャネルとして設定する。さらに、チャネル設定手段21は通信不可チャネルの周波数帯を避けた通信チャネルを高速無線通信手段18、中速無線通信手段19の通信チャネルとして設定する。従って、3つの無線通信手段18〜20はマイクロ波による電波干渉の影響のない通信チャネルで通信できる。
(Effects of the radio interference avoidance unit)
In this example, the
また、実際に検出された干渉周波数帯の周期的な変化に基づいて3つの無線通信手段18〜20の通信チャネルが設定されるので、電子レンジ12のマグネトロンが発生させるマイクロ波のスペクトラム分布や周波数変動の周期に個体差があっても、常に、マイクロ波による電波干渉の影響を回避した状態で無線通信することができる。
Further, since the communication channels of the three wireless communication means 18 to 20 are set based on the periodic change of the actually detected interference frequency band, the spectrum distribution and frequency of the microwave generated by the magnetron of the
また、チャネル設定手段21は3つの無線通信手段18〜20のそれぞれが使用する通信チャネルが同じ周波数帯に重ならないように設定している。従って、3つの無線通信手段18〜20による通信が相互に干渉することがない。さらに、各無線通信手段18〜20が異なる周波数帯を使用しているので、特定の周波数帯で電波干渉が発生するなどした場合でも、他の無線通信手段を用いて通信することができる。 The channel setting means 21 is set so that the communication channels used by the three wireless communication means 18 to 20 do not overlap the same frequency band. Therefore, communication by the three wireless communication means 18 to 20 does not interfere with each other. Furthermore, since each wireless communication means 18-20 uses a different frequency band, even when radio wave interference occurs in a specific frequency band, it is possible to communicate using other wireless communication means.
また、本例では、干渉周波数帯を検出するためにZigBeeで通信する低速無線通信手段20を用いている。ZigBeeは送信出力が小さくて電波干渉を受け易い通信規格なので干渉周波数帯を検出するのに適している。また、ZigBeeは通信チャネル毎の周波数帯が2MHzと狭いので、干渉周波数帯を精度良く検出できる。 In this example, low-speed wireless communication means 20 that communicates with ZigBee is used to detect the interference frequency band. ZigBee is suitable for detecting an interference frequency band because it has a small transmission output and is susceptible to radio wave interference. Moreover, since ZigBee has a narrow frequency band for each communication channel of 2 MHz, the interference frequency band can be detected with high accuracy.
(その他の実施の形態)
電子レンジ動作検出手段26として、ZigBeeで通信する低速無線通信手段20を用いることもできる。この場合には、常に、低速無線通信手段20により所定間隔で周波数ホッピングを行い、動作検出手段29はいずれかの通信チャネルで電波干渉が発生した時点を電子レンジ12の動作開始時点として検出し、電波干渉が無くなった時点を電子レンジ12の動作停止時点として検出する。
(Other embodiments)
As the microwave
また、上記の例では、干渉周波数帯を検出するためにZigBeeで通信する低速無線通信手段20を用いているが、他の通信規格で通信する無線通信手段を用いることもできる。例えば、Bluetoothで通信する無線通信手段を備えている場合には、この無線通信手段を利用して、通信不可チャネルを検出することにより干渉周波数帯を検出することができる。 In the above example, the low-speed wireless communication means 20 that communicates with ZigBee is used to detect the interference frequency band. However, wireless communication means that communicate with other communication standards can also be used. For example, when a wireless communication unit that communicates with Bluetooth is provided, an interference frequency band can be detected by detecting a communication impossible channel using the wireless communication unit.
また、上記の例では、通信装置1は3つの無線通信手段18〜20を備えているが、無線通信手段を一つだけ備える通信装置に本発明を適用することもできる。この場合には、この無線通信手段で周波数ホッピングを行い通信可能チャネルおよび通信不可チャネルを検出して、チャネル変動表として記憶保持すればよい。
In the above example, the
なお、上記の例では、通信状態監視手段22は通信が行われている通信手段の通信速度が許容速度以下に陥っているか否かを監視しているが、通信が行われている通信手段の通信品質を監視するようにしてもよい。例えば、誤り率を検出し、誤り率が予め定めた許容率以上に陥っているか否かを監視する。この場合には、誤り率が予め設定した許容誤り率以上になった場合に、通信制御手段23は通信を行っている一つの通信手段をその次に通信規格上の通信速度が早い通信手段に切り替える。このようにすれば、信頼性の高い通信を行うことができる。なお、通信品質としてSNRを検出してもよい。
In the above example, the communication
また、上記の例では、通信制御手段23は電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20のうちのいずれか一つの通信手段に通信を行わせるが、通信制御手段23は電力線通信手段17および3つの無線通信手段18〜20の全てに同じ通信を行わせるようにしてもよい。全ての通信手段で同じデータを送受信すれば、通信環境が劣化することによりデータの一部が欠落した場合でも、周知の技術によって送受信したデータを選択或いは合成して、欠落部分を補完できる。 In the above example, the communication control means 23 causes the power line communication means 17 and any one of the three wireless communication means 18 to 20 to perform communication, but the communication control means 23 is the power line communication means 17. And you may make it make all the three radio | wireless communication means 18-20 perform the same communication. If the same data is transmitted / received by all the communication means, even if a part of the data is lost due to deterioration of the communication environment, the transmitted / received data can be selected or synthesized by a well-known technique to complement the missing part.
この場合には、通信状態監視手段22は、電力線通信および3つの無線通信手段18〜20の各通信速度が各許容速度以下に陥っているか否かを監視し、通信制御手段23は通信速度が許容速度以下に陥った通信手段が検出された場合には、検出された通信手段が通信規格上の通信速度が最も遅いZigBeeによる低速無線通信手段20でなければ、検出された通信手段の通信を停止するようにしてもよい。
In this case, the communication
図11は通信制御手段23が通信速度が許容速度以下に陥っている通信を停止する動作を模式的に示した説明図である。図11に示すように、高速無線通信手段18の通信速度が許容速度以下に陥ると、高速無線通信手段18による通信を停止して、電力線通信手段17、中速無線通信手段19、低速無線通信手段20に通信を行わせる。電力線通信手段17の通信速度が許容速度以下に陥ると、電力線通信手段17による通信を停止して中速無線通信手段19および低速無線通信手段20に通信を行わせる。中速無線通信手段19の通信速度が許容速度以下に陥ると、中速無線通信手段19による通信を停止して低速無線通信手段20に通信を行わせる。なお、低速無線通信手段20により通信が行われている場合には、低速無線通信手段20による通信が維持される。このようにすれば、通信環境が変化することによって通信状態が劣化している通信を排除することができる。
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing an operation in which the communication control means 23 stops communication when the communication speed falls below the allowable speed. As shown in FIG. 11, when the communication speed of the high-speed wireless communication means 18 falls below the allowable speed, the communication by the high-speed wireless communication means 18 is stopped, and the power line communication means 17, the medium-speed wireless communication means 19, the low-speed wireless communication The
また、上記の例では、通信装置1と機器とは別体として構成されているが、通信装置1は、機器の内部において機器から分離されるように構成されていてもよい。
In the above example, the
また、通信装置1に補助バッテリーおよびメモリを備えることもできる。このようにすれば、停電時においても通信が可能である。また、通信ネットワークを介して受信した機器を一時的にメモリに記憶保持しておいて電力が回復した後に機器に送信することができる。また、通信装置1に無停電通信装置の機能を持たせることもできる。或いは、通信装置1から電力供給部10を取り除いてもよい。
In addition, the
なお、上記の通信システム40では、少なくとも3つの通信装置1を用いて通信ネットワークを構築しているが、2つの通信装置1の間で通信させてもよい。
In the communication system 40 described above, a communication network is constructed using at least three
1・通信装置、2・プリンタ、3・電源コード、4・装置本体、5・接続コード、6・通信コネクタ、7・電源コネクタ、8・電力線、10・電力供給部、11・通信部、12・電子レンジ、13・電波干渉回避部、14・サーバ、15・制御部、16・通信手段、17・電力線通信手段、18・高速無線通信手段、19・中速無線通信手段、20・低速無線通信手段、21・チャネル設定手段、22・通信状態監視手段、23・通信制御手段、24・駆動制御手段、25・設定スイッチ、26・電子レンジ動作検出手段、27・チャネル特定手段(周波数帯特定手段)、28・電圧変動検出手段、29・動作検出手段、30・誘導コイル、31・送信手段、41・電力線通信ネットワーク、42,43・スター型の無線通信ネットワーク、44・メッシュ型の無線通信ネットワーク、45・電源タップ
1.
Claims (16)
前記マグネトロンの動作開始時点を検出してから、前記動作停止時点が検出されるまでの時間を計測し、当該計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記干渉周波数帯を避けた通信チャネルを設定するチャネル設定工程とを含むことを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 After detecting the operation start time of the magnetron, the interference frequency band in which the radio wave is generated is detected until the operation stop time of the magnetron is detected, and the interference frequency band and the interference frequency band are determined from the operation start time. A frequency band specifying step for storing and holding the elapsed time until detection in a correlated form;
The time from when the operation start time of the magnetron is detected to when the operation stop time is detected is measured, and when the measurement time reaches the elapsed time, the interference frequency band associated with the elapsed time And a channel setting step for setting a communication channel that avoids interference.
前記周波数帯特定工程では、特定周波数帯で通信する第1通信手段に所定間隔で周波数ホッピングを行わせることによって通信することができない通信不可チャネルを検出し、前記通信不可チャネルを前記干渉周波数帯として記憶保持することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoidance method of the wireless communication device according to claim 1,
In the frequency band specifying step, the communication disabled channel that cannot be communicated is detected by causing the first communication means that performs communication in the specified frequency band to perform frequency hopping at predetermined intervals, and the communication disabled channel is set as the interference frequency band. A method for avoiding radio wave interference in a wireless communication device, characterized by storing and holding the data.
前記周波数帯特定工程では、前記通信不可チャネルの検出と同時に通信することができる通信可能チャネルを検出し、前記通信不可チャネルおよび前記通信可能チャネルと前記経過時間とを対応づけた形態で記憶保持し、
前記チャネル設定工程では、前記計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記通信可能チャネルを前記第1通信手段の通信チャネルとして設定することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoidance method of the wireless communication device according to claim 2,
In the frequency band specifying step, a communicable channel that can be communicated simultaneously with the detection of the incommunicable channel is detected, and the incommunicable channel, the communicable channel, and the elapsed time are stored and retained in association with each other. ,
In the channel setting step, when the measurement time reaches the elapsed time, the communicable channel associated with the elapsed time is set as a communication channel of the first communication unit. How to avoid radio interference.
前記チャネル設定工程では、前記第1通信手段とは異なる第2通信手段の通信チャネルを設定するときに、前記第1通信手段の通信チャネルの周波数帯と重ならないように設定することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoiding method of the wireless communication device according to claim 3,
In the channel setting step, when setting the communication channel of the second communication means different from the first communication means, setting is performed so as not to overlap the frequency band of the communication channel of the first communication means. A method for avoiding radio wave interference in a wireless communication device.
前記第1通信手段は微弱無線方式であることを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the method for avoiding radio wave interference of the wireless communication device according to any one of claims 2 to 4,
The radio communication apparatus radio wave interference avoidance method, wherein the first communication means is a weak radio system.
マグネトロン内蔵機器の電源コードに誘導コイルを取り付けるセンサ設置工程を含み、
前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記誘導コイルに発生する電気的変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoiding method for a wireless communication device according to any one of claims 1 to 5,
Including a sensor installation process for attaching an induction coil to the power cord of the magnetron built-in device,
In the frequency band specifying step and the channel setting step, the operation start time and the operation stop time are detected based on an electrical change generated in the induction coil.
マグネトロン内蔵機器に電力を供給している電力線の電源電圧の変化を検出する電圧変動検出手段を前記電力線に取り付けるセンサ設置工程を含み、
前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記電源電圧の変化に基づいて前記マグネトロンの動作開始時点および動作停止時点を検出することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoiding method for a wireless communication device according to any one of claims 1 to 5,
Including a sensor installation step of attaching voltage fluctuation detection means to the power line to detect a change in power supply voltage of the power line that supplies power to the magnetron built-in device,
In the frequency band specifying step and the channel setting step, a radio wave interference avoiding method for a radio communication apparatus, wherein an operation start time and an operation stop time of the magnetron are detected based on a change in the power supply voltage.
前記周波数帯特定工程および前記チャネル設定工程では、前記第1通信手段に前記所定間隔で周波数ホッピングを行わせ、最初に前記通信不可チャネルを検出した時点を前記動作開始時点として検出し、前記通信不可チャネルが検出されなくなった時点を前記動作停止時点として検出することを特徴とする無線通信装置の電波干渉回避方法。 In the radio wave interference avoidance method of the wireless communication device according to claim 5,
In the frequency band specifying step and the channel setting step, the first communication means performs frequency hopping at the predetermined interval, and the time when the communication-disabled channel is first detected is detected as the operation start time. A method of avoiding radio wave interference in a wireless communication apparatus, wherein a time point when a channel is not detected is detected as the operation stop time point.
前記動作開始時点から前記動作停止時点まで、電波が発生している干渉周波数帯を検出し、前記干渉周波数帯と前記動作開始時点から当該干渉周波数帯が検出されるまでの経過時間とを対応づけた形態で記憶保持する周波数帯特定手段と、
前記干渉周波数帯と前記経過時間とが対応づけられた形態で記憶保持されている場合に、前記動作開始時点から動作停止時点までの時間を計測し当該計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記干渉周波数帯を避けた通信チャネルを設定するチャネル設定手段とを有していることを特徴とする無線通信装置。 Operation detecting means for detecting the operation start time and operation stop time of the magnetron;
The interference frequency band in which radio waves are generated is detected from the operation start time to the operation stop time, and the interference frequency band is associated with the elapsed time from the operation start time to the detection of the interference frequency band. Frequency band specifying means for storing and holding in a
When the interference frequency band and the elapsed time are stored and held in association with each other, the time from the operation start time to the operation stop time is measured, and when the measurement time reaches the elapsed time, the elapsed time And a channel setting unit that sets a communication channel that avoids the interference frequency band associated with time.
特定周波数帯で通信する通信規格の第1通信手段を有しており、
前記周波数帯特定手段は、前記第1通信手段に所定間隔で周波数ホッピングを行わせることによって通信することができない通信不可チャネルを検出し、前記通信不可チャネルを前記干渉周波数帯として記憶保持することを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 9, wherein
Having a first communication means of a communication standard for communication in a specific frequency band;
The frequency band specifying unit detects a communication impossible channel by causing the first communication unit to perform frequency hopping at a predetermined interval, and stores and holds the communication disabled channel as the interference frequency band. A wireless communication device.
前記周波数帯特定手段は、前記通信不可チャネルの検出と同時に通信することができる通信可能チャネルを検出し、前記通信不可チャネルおよび前記通信可能チャネルと前記経過時間とを対応づけた形態で記憶保持し、
前記チャネル設定手段は、前記計測時間が前記経過時間になると、前記経過時間に対応づけられている前記通信可能チャネルを前記第1通信手段の通信チャネルとして設定することを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 10, wherein
The frequency band specifying means detects a communicable channel that can communicate simultaneously with the detection of the communication impossible channel, and stores and holds the communication disabled channel and the communicable channel in association with the elapsed time. ,
The channel setting means sets the communicable channel associated with the elapsed time as the communication channel of the first communication means when the measured time reaches the elapsed time.
前記第1通信手段とは異なる第2通信手段を有し、
前記チャネル設定手段は、前記第2通信手段の通信チャネルを設定するときに、前記第1通信手段の通信チャネルの周波数帯と重ならないように設定することを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 11, wherein
A second communication means different from the first communication means;
The wireless communication apparatus, wherein the channel setting means sets the communication channel of the second communication means so as not to overlap with the frequency band of the communication channel of the first communication means.
前記第1通信手段の通信規格は微弱無線方式であることを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to any one of claims 10 to 12,
A wireless communication apparatus characterized in that a communication standard of the first communication means is a weak wireless system.
マグネトロン内蔵機器の電源コードに取り付けられている誘導コイルを有し、
前記動作検出手段は、前記誘導コイルに発生する電気的変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to any one of claims 9 to 13,
Has an induction coil attached to the power cord of the magnetron built-in device,
The wireless communication apparatus, wherein the motion detection means detects the motion start time and the motion stop time based on an electrical change generated in the induction coil.
マグネトロン内蔵機器に電力を供給している電力線の電源電圧の変化を検出するために前記電力線に取り付けられている電圧変動検出手段を有し、
前記動作検出手段は、前記電源電圧の変化に基づいて前記動作開始時点および前記動作停止時点を検出することを特徴とする無線通信装置。 In the wireless communication device according to any one of claims 9 to 13,
Voltage fluctuation detection means attached to the power line for detecting a change in power supply voltage of the power line supplying power to the magnetron built-in device,
The wireless communication apparatus, wherein the operation detection unit detects the operation start time and the operation stop time based on a change in the power supply voltage.
前記動作検出手段は、前記第1通信手段に前記所定間隔で周波数ホッピングを行わせ、最初に前記通信不可チャネルを検出した時点を前記動作開始時点として検出し、前記通信不可チャネルが検出されなくなった時点を前記動作停止時点として検出することを特徴とする無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 13, wherein
The operation detection unit causes the first communication unit to perform frequency hopping at the predetermined interval, detects a time when the communication disabled channel is first detected as the operation start time, and the communication disabled channel is not detected. A wireless communication apparatus that detects a time point as the operation stop time point.
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