JP2010193161A - Radio communication apparatus and radio communication system using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置、特に工場内の生産現場におけるファクトリーオートメーション化に際して使用される無線通信装置及びそれを用いた無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to a wireless communication apparatus, and more particularly to a wireless communication apparatus used for factory automation at a production site in a factory and a wireless communication system using the same.
従来から無線通信装置においては、画像等の大容量データを送信する際にはスペクトラム拡散方式を使用し、通信制御用の小容量データを送信する際には低速の信号を使用する無線通信装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような装置によれば、回路の小型化と消費電力の低減を図ることができる。 Conventionally, in wireless communication devices, there is a wireless communication device that uses a spread spectrum method when transmitting a large amount of data such as an image, and uses a low-speed signal when transmitting a small amount of data for communication control. It is known (see, for example, Patent Document 1). According to such an apparatus, it is possible to reduce the size of the circuit and reduce the power consumption.
また、大容量データを送信する際には無線LANの方式を使用し、小容量データを送信する際には特定小電力を使用する無線通信装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。このような装置においては、消費電力の低減により、無線通信装置を電池で駆動することが可能となる。また、特許文献3,4には、異なる通信方式の無線通信を使い分けるための監視制御装置が示されている。
Also, a wireless communication apparatus that uses a wireless LAN system when transmitting large-capacity data and uses a specific small power when transmitting small-capacity data is known (see, for example, Patent Document 2). . In such a device, it is possible to drive the wireless communication device with a battery by reducing power consumption. Further,
しかしながら、上記特許文献に示された無線通信装置を、高度なファクトリーオートメーション化が実施されている工場のような複数の無線通信が乱立する環境下で使用すると、他の無線局から同一の周波数帯域を用いて無線信号が送信される場合があり、伝送通信品質に悪影響を及ぼす虞がある。 However, when the wireless communication device disclosed in the above-mentioned patent document is used in an environment where a plurality of wireless communication is disturbed, such as a factory where advanced factory automation is implemented, the same frequency band from other wireless stations. In some cases, a radio signal is transmitted using, which may adversely affect transmission communication quality.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の無線通信が乱立する環境下においても高品質なデータの伝送を実現できる無線通信装置及びそれを用いた無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a wireless communication apparatus capable of realizing high-quality data transmission even in an environment where a plurality of wireless communications are disturbed, and a wireless communication system using the wireless communication apparatus. The purpose is to do.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、データ容量が所定の閾値未満の小容量データの通信を行う第1無線通信手段と、データ容量が前記閾値以上の大容量データの通信を行う第2無線通信手段と、前記第1無線通信手段及び第2無線通信手段を制御する制御手段とを備えた無線通信装置において、前記第2無線通信手段は、通信可能な周波数帯域内で割り当てられている複数のチャンネルの中から通信に用いるチャンネルを切り替えるチャンネル切り替え手段と、各チャンネルの電波環境を監視する電波環境監視手段を有し、前記制御手段は、前記第2無線通信手段の電波環境監視手段によって監視された電波環境に基づいて通信に適するチャンネルを選択し、該チャンネルを用いて前記大容量データの通信を行うように前記第2無線通信手段を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載の無線通信装置において、前記制御手段は、前記第2無線通信手段の電波環境監視手段によって監視された電波環境に基づいて、前記大容量データの通信を行う際に適したパケット長を決定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the first aspect, the control unit communicates the large-capacity data based on a radio wave environment monitored by a radio wave environment monitoring unit of the second wireless communication unit. It is characterized in that a packet length suitable for performing is determined.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の無線通信装置において、前記小容量データは通信制御データを含み、前記大容量データは画像データを含むことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the first or second aspect, the small-capacity data includes communication control data, and the large-capacity data includes image data.
請求項4の発明は、請求項1に記載の無線通信装置を複数台用いることにより構成される無線通信システムにおいて、一の無線通信装置は、自己の電波環境監視手段によって監視された電波環境に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて送信し、他の無線通信装置は、前記一の無線通信装置から送信された電波環境に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて受信することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication system configured by using a plurality of the wireless communication devices according to the first aspect, the one wireless communication device relates to a radio wave environment monitored by its own radio wave environment monitoring means. The data is transmitted using its own first wireless communication means, and the other wireless communication apparatus receives the data relating to the radio wave environment transmitted from the one wireless communication apparatus using its own first wireless communication means. It is characterized by.
請求項5の発明は、請求項2に記載の無線通信装置を複数台用いることにより構成される無線通信システムにおいて、一の無線通信装置は、自己の制御手段によって決定されたパケット長に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて送信し、他の無線通信装置は、前記一の無線通信装置から送信されたパケット長に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて受信することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless communication system configured by using a plurality of the wireless communication devices according to the second aspect, one wireless communication device stores data relating to the packet length determined by its own control means. Transmission is performed using its own first wireless communication means, and the other wireless communication apparatus receives data relating to the packet length transmitted from the one wireless communication apparatus using its own first wireless communication means. And
請求項6の発明は、請求項4に記載の無線通信システムにおいて、通信制御データを含む前記小容量データ及び画像データを含む前記大容量データの通信を行う請求項1に記載の無線通信装置を複数台用いることにより構成され、前記電波環境に関するデータは、前記通信制御データの一部として通信されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the fourth aspect, the wireless communication apparatus according to the first aspect performs communication of the large-capacity data including the small-capacity data including communication control data and the image data. It is configured by using a plurality of units, and the data regarding the radio wave environment is communicated as a part of the communication control data.
請求項7の発明は、請求項5に記載の無線通信システムにおいて、通信制御データを含む前記小容量データ及び画像データを含む前記大容量データの通信を行う請求項2に記載の無線通信装置を複数台用いることにより構成され、前記パケット長に関するデータは、前記通信制御データの一部として通信されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the fifth aspect, the wireless communication apparatus according to the second aspect performs communication of the small-capacity data including communication control data and the large-capacity data including image data. It is configured by using a plurality of devices, and the data regarding the packet length is communicated as a part of the communication control data.
請求項1の発明によれば、第2無線通信手段を用いて監視された電波環境の良好なチャンネルを用いて大容量データの通信を行うことができる。これにより、周辺の電波環境に応じて最適なチャンネルを使用でき、複数の無線通信が乱立する環境下においても高品質なデータの伝送を実現できる。 According to the first aspect of the present invention, large-capacity data communication can be performed using a channel having a good radio wave environment monitored using the second wireless communication means. As a result, an optimal channel can be used according to the surrounding radio wave environment, and high-quality data transmission can be realized even in an environment where a plurality of wireless communications are disturbed.
請求項2の発明によれば、第2無線通信手段を用いて監視された電波環境に基づいてパケット長を決定するので、パケットの長さを周辺の電波環境に応じて最適化することができる。これにより、大容量データの通信を高速かつ確実に行うことが可能となる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、通信制御データの通信を行う際には第1無線通信手段を用いて装置の消費電力を低減し、画像データの通信を行う際には第2無線通信手段を用いて精細な画像を取得できるようになる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、無線通信システムを構成する各無線通信装置が、互いの電波環境に関するデータを共有できる。これにより、送信側と受信側の電波環境を総合的に判断して、通信に最適なチャンネルを選択でき、大容量データの通信をより一層高速かつ確実に行うことが可能となる。
According to invention of
請求項5の発明によれば、無線通信システムを構成する各無線通信装置が、互いのパケット長に関するデータを共有できる。これにより、送信側と受信側のパケット長を総合的に判断して、通信に最適なパケット長を決定でき、大容量データの通信をより一層高速かつ確実に行うことが可能となる。
According to invention of
請求項6の発明によれば、電波環境に関するデータは、通信制御データの一部として通信されるので、第1無線通信手段からの電波送信の回数を削減できる。これにより、大容量データの通信に迅速に移行できる。また、第1無線通信手段によって使用される周波数帯域の電波環境が改善され、同帯域を使用する他の無線通信システムへの影響を抑制できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the data related to the radio wave environment is communicated as a part of the communication control data, so the number of radio wave transmissions from the first wireless communication means can be reduced. Thereby, it can transfer to communication of large capacity data quickly. Moreover, the radio wave environment of the frequency band used by the first wireless communication means is improved, and the influence on other wireless communication systems using the same band can be suppressed.
請求項7の発明によれば、パケット長に関するデータは、通信制御データの一部として通信されるので、請求項6の発明と同様に、第1無線通信手段からの電波送信の回数を削減できる。これにより、大容量データの通信に迅速に移行できる。また、第1無線通信手段によって使用される周波数帯域の電波環境が改善され、同帯域を使用する他の無線通信システムへの影響を抑制できる。 According to the seventh aspect of the invention, since the data relating to the packet length is communicated as part of the communication control data, the number of radio wave transmissions from the first wireless communication means can be reduced as in the sixth aspect of the invention. . Thereby, it can transfer to communication of large capacity data quickly. Moreover, the radio wave environment of the frequency band used by the first wireless communication means is improved, and the influence on other wireless communication systems using the same band can be suppressed.
本発明の一実施形態による無線通信装置及び無線通信システムについて図面を参照して説明する。図1は無線通信システムの構成を示している。無線通信システム1は、ファクトリーオートメーションの中核を成すシステムとして工場等の生産ライン等に配設される。無線通信システム1は、パーソナルコンピュータ2等のコンピュータ装置に接続された第1無線通信装置10と、生産ライン等の様子を撮像するカメラ装置3に接続された第2無線通信装置20等を有している。第1無線通信装置10と第2無線通信装置20とは、無線により双方向に通信可能とされている。カメラ装置3及び第2無線通信装置20は、生産ラインに隣接して配設されるファクトリーオートメーション機器4に組み込まれている。ファクトリーオートメーション機器4は、生産ライン上に設置されている工作機械等(図示せず)にも接続され、それらをパーソナルコンピュータ2を介して入力された制御プログラムに基づいて自動制御する。
A wireless communication device and a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a wireless communication system. The
図2は、第1無線通信装置10及び第2無線通信装置20の構成を示している。第1無線通信装置10は、第1無線通信部11と、第2無線通信部12と、制御部(制御手段)13等を有している。第1無線通信部11は、小容量のデータの通信に用いられる。小容量のデータとは、データ容量が所定の閾値未満のデータであり、例えば第2無線通信装置20との通信をオン/オフ制御するための通信制御データ等である。第2無線通信部12は、大容量のデータの通信に用いられる。大容量のデータとは、上記閾値以上の容量のデータであり、例えばカメラ装置3によって撮像された画像データ等である。上記閾値は、例えば、通信に必要とされるパケット数等を基準として設定される。これにより、通信を制御するためのデータ等のパケット数の少ないデータは小容量のデータに、画像データ等のパケット数の多いデータは大容量のデータに分類される。制御部13は、第1無線通信部11及び第2無線通信部12を含む第1無線通信装置10全体の動作の制御を司る。
FIG. 2 shows the configuration of the first
第2無線通信装置20の構成は、第1無線通信装置10と同等であり、第1無線通信部21と、第2無線通信部22と、制御部(制御手段)23等を有し、各部は第1無線通信装置10と同様に機能する。第1無線通信装置10と第2無線通信装置20とは、第1無線通信部11と第1無線通信部21及び第2無線通信部12と第2無線通信部22を用いて、相互に通信する。第1無線通信部11、21が使用する周波数と第2無線通信部12、22が使用する各チャンネルの周波数には、それぞれ異なる周波数が割り当てられており、第1無線通信部11及び第2無線通信部12には、それぞれ異なるアンテナが設けられている。同様に第1無線通信部21及び第2無線通信部22には、それぞれ異なるアンテナが設けられている。第1無線通信部11、21は、例えば、特定小電力無線、微弱電波等を用いる。第2無線通信部12、22は、例えば、無線LAN、Bluetooth等を用いる。以下、主として第1無線通信装置10について説明するが、第2無線通信装置20についても同様である。
The configuration of the second
第2無線通信部12は、チャンネル切り替え部(チャンネル切り替え手段)15と、監視部(電波環境監視手段)16等を有している。チャンネル切り替え部15は、複数のチャンネルの中から通信に用いるチャンネルを切り替える。チャンネル切り替え部15によって切り替えられる複数のチャンネルは、第1無線通信装置10が通信可能な周波数帯域内に割り当てられている。監視部16は、チャンネル切り替え部15によって切り替えられた各チャンネルについて、第1無線通信装置10の周辺の電波環境を監視する。なお、第2無線通信装置20の第2無線通信部12も同様に、チャンネル切り替え部(チャンネル切り替え手段)25と、監視部(電波環境監視手段)26等を有している。
The second
制御部13は、第2無線通信部12の監視部16によって監視された電波環境に基づいて通信に適するチャンネルを選択する。例えば、監視部16は、第2無線通信部12によって受信された信号のノイズ成分を監視し、制御部13は、複数のチャンネルのうち、最もノイズの少ないチャンネルを通信に適するチャンネルと判断する。通信相手方の第2無線通信部22から送信されていない状態で第1無線通信装置10の第2無線通信部12が受信した信号は、第1無線通信装置10の周辺のノイズとすることができるので、制御部13は、ノイズの少ないチャンネルを特定することにより、通信に適するチャンネルを選択できる。そして、制御部13は、第2無線通信部12の通信に適すると判断したチャンネルを用いて大容量データの通信を行うように第2無線通信部12を制御する。また、第1無線通信装置10の第2無線通信部12の通信に適するチャンネルは、通信相手方である第2無線通信装置20の制御部23に通知する必要がある。そこで第1無線通信装置10の制御部13は、第1無線通信部11を用いて第2無線通信部12の通信に適するチャンネルを通知する。
The
複数の無線通信が乱立する環境下においては、制御部13が、第2無線通信部12を用いた画像データの通信に適するチャンネルを選択するにあたって、通信相手方である第2無線通信装置20の周辺の電波環境をも考慮した方が望ましい場合がある。そこで、第2無線通信装置20の周辺の電波環境すなわち監視部26によって監視された電波環境に関する情報を第1無線通信装置10に送信し、第1無線通信装置10の制御部13が両者の電波環境を総合的に判断して画像データの通信に適するチャンネルを決めるようにしてもよい。この場合において、監視部26によって監視された電波環境に関する情報は、第1無線通信部21、11を介して、通信制御データの一部として送受信される。
In an environment in which a plurality of wireless communications are disturbed, when the
また、制御部13は、第2無線通信部12の監視部16によって監視された電波環境に基づいて通信に適するパケット長を決定する。例えば、電波環境が良好な場合はパケット長を長く設定し、電波環境が悪化している場合はパケット長を短く設定する。電波環境が悪化している場合には、通信エラーが生ずる可能性が高くなる。そこで、パケット長を短く設定することにより、通信エラーが生じた1パケットの再送信に要する時間を短縮でき、すべての通信に要する時間を短縮可能とする。なお、パケット長の決定に際しても、制御部13は、第1無線通信装置10と第2無線通信装置20の電波環境を総合的に判断してパケット長を決めるようにしてもよい。
Further, the
図3は、第2無線通信装置20がカメラ装置3で撮像した画像データを第1無線通信装置10に送信する場合の動作を示している。まず、第2無線通信装置20の制御部23は、チャンネル切り替え部25を制御して第2無線通信部22のチャンネルを切り替えながら、監視部26に第2無線通信装置20の周辺における各チャンネル毎の電波環境を監視させる(#1)。この処理は定期的又は電波環境に変化が生ずる可能性が高いと判断されるときに実施される。さらに制御部23は、第1無線通信装置10から送信された第1無線通信装置10の周辺の電波環境に関するデータを、第1無線通信部21によって受信させる(#2)。そして制御部23は、第2無線通信装置20と第1無線通信装置10の周辺の電波環境に基づいて、画像データの通信に適するチャンネルを選択し(#3)、パケット長を決定する(#4)。その後制御部23は、#3において選択したチャンネルに関するデータを、第1無線通信部21から送信し、第1無線通信装置10に通知する(#5)。そして、制御部23は、第2無線通信部22を用いて、#3において選択したチャンネル及び#4において決定したパケット長で画像データを送信する(#6)。なお、#2において、第1無線通信装置10は、第1無線通信装置10の周辺の電波環境に基づいて決定したパケット長に関するデータを送信し、第2無線通信装置20は、これを受信するものとしてもよい。この場合、第2無線通信装置20の制御部23は、#4において、パケット長に関するデータを考慮しつつ、パケット長を決定する。
FIG. 3 shows an operation when the second
以上のように、本実施形態の無線通信装置10、20によれば、第2無線通信部12、22の監視部16、26を用いて監視された電波環境の良好なチャンネルを用いて大容量データの通信を行うことができる。これにより、複数の無線通信が乱立する環境下においても高品質なデータの伝送を実現できる。また、第2無線通信部12、22の監視部16、26を用いて監視された電波環境に基づいてパケット長を決定するので、パケットの長さを電波環境に応じて最適化することができる。これにより、大容量データの通信を高速かつ確実に行うことが可能となる。また、通信制御データの通信を行う際には第1無線通信部11、21を用いて装置の消費電力を低減し、画像データの通信を行う際には第2無線通信部12、22を用いて精細な画像を取得できるようになる。
As described above, according to the
また、無線通信システム1を構成する各無線通信装置10、20が、互いの電波環境に関するデータを共有できる。これにより、送信側と受信側の電波環境を総合的に判断して、通信に最適なチャンネルを選択でき、大容量データの通信をより一層高速かつ確実に行うことが可能となる。
In addition, the
また、無線通信システム1を構成する各無線通信装置10、20が、互いのパケット長に関するデータを共有できる。これにより、送信側と受信側のパケット長を総合的に判断して、通信に最適なパケット長を決定でき、大容量データの通信をより一層高速かつ確実に行うことが可能となる。
In addition, the
また、電波環境に関するデータ及び/又はパケット長に関するデータは、通信制御データの一部として通信されるので、第1無線通信部11、21からの電波送信の回数を削減できる。これにより、大容量データの通信に迅速に移行できる。また、第1無線通信部11、21によって使用される周波数帯域の電波環境が改善され、同帯域を使用する他の無線通信システムへの影響を抑制できる。
In addition, since the data related to the radio wave environment and / or the data related to the packet length are communicated as a part of the communication control data, the number of radio wave transmissions from the first
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも監視部16によって監視された周辺の電波環境に基づいて選択されたチャンネルを用いて、大容量データの通信を行うように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、無線通信システム1を構成する無線通信装置は、3台以上であってもよい。また、各無線通信装置は、パーソナルコンピュータ2やカメラ装置3に限られることになく、他の機器にも広く接続可能である。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and is configured to perform communication of large-capacity data using a channel selected based on at least the surrounding radio wave environment monitored by the
1 無線通信システム
10 第1無線通信装置
20 第2無線通信装置
11、21 第1無線通信部(第1無線通信手段)
12、22 第2無線通信部(第2無線通信手段)
13、23 制御部(制御手段)
15、25 チャンネル切り替え部(チャンネル切り替え手段)
16、26 監視部(電波環境監視部)
DESCRIPTION OF
12, 22 Second wireless communication unit (second wireless communication means)
13, 23 Control unit (control means)
15, 25 Channel switching part (channel switching means)
16, 26 Monitoring unit (Radio wave environment monitoring unit)
Claims (7)
前記第2無線通信手段は、通信可能な周波数帯域内で割り当てられている複数のチャンネルの中から通信に用いるチャンネルを切り替えるチャンネル切り替え手段と、各チャンネルの電波環境を監視する電波環境監視手段を有し、
前記制御手段は、前記第2無線通信手段の電波環境監視手段によって監視された電波環境に基づいて通信に適するチャンネルを選択し、該チャンネルを用いて前記大容量データの通信を行うように前記第2無線通信手段を制御することを特徴とする無線通信装置。 A first wireless communication means for communicating small-capacity data with a data capacity less than a predetermined threshold; a second wireless communication means for communicating large-capacity data with a data capacity equal to or greater than the threshold; the first wireless communication means; In a wireless communication apparatus comprising a control means for controlling the second wireless communication means,
The second wireless communication means includes channel switching means for switching a channel used for communication from a plurality of channels allocated within a communicable frequency band, and radio wave environment monitoring means for monitoring the radio wave environment of each channel. And
The control unit selects a channel suitable for communication based on the radio wave environment monitored by the radio wave environment monitoring unit of the second wireless communication unit, and uses the channel to perform communication of the large-capacity data. 2. A wireless communication apparatus that controls wireless communication means.
一の無線通信装置は、自己の電波環境監視手段によって監視された電波環境に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて送信し、
他の無線通信装置は、前記一の無線通信装置から送信された電波環境に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて受信することを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system configured by using a plurality of wireless communication devices according to claim 1,
The one wireless communication device transmits data related to the radio wave environment monitored by its own radio wave environment monitoring means using its own first radio communication means,
The other wireless communication apparatus receives data relating to the radio wave environment transmitted from the one wireless communication apparatus using its own first wireless communication means.
一の無線通信装置は、自己の制御手段によって決定されたパケット長に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて送信し、
他の無線通信装置は、前記一の無線通信装置から送信されたパケット長に関するデータを自己の第1無線通信手段を用いて受信することを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system configured by using a plurality of wireless communication devices according to claim 2,
One wireless communication device transmits data relating to the packet length determined by its own control means using its own first wireless communication means,
The other wireless communication apparatus receives data relating to the packet length transmitted from the one wireless communication apparatus using its own first wireless communication means.
前記電波環境に関するデータは、前記通信制御データの一部として通信されることを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 In the wireless communication system configured by using a plurality of wireless communication devices according to claim 1, which performs communication of the small-capacity data including communication control data and the large-capacity data including image data.
The wireless communication system according to claim 4, wherein the data related to the radio wave environment is communicated as a part of the communication control data.
前記パケット長に関するデータは、前記通信制御データの一部として通信されることを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。 In the wireless communication system configured by using a plurality of wireless communication devices according to claim 2, which performs communication of the small-capacity data including communication control data and the large-capacity data including image data.
6. The wireless communication system according to claim 5, wherein data relating to the packet length is communicated as part of the communication control data.
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JP2018198367A (en) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Monitoring camera system |
US10542200B2 (en) | 2017-05-23 | 2020-01-21 | Panasonic Intellectual Property Managemant Co., Ltd. | Surveillance camera system |
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2009
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110727 |