JP3752722B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機に無線接続される２台以上の子機を備え、子機同士間での直接通信が可能な無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコードレス電話機は、例えば、周波数ｆ１を使って親機が送信した情報を子機が受信すると共に、周波数ｆ２を使って子機が送信した情報を親機が受信するといった仕組みによって、双方向通信を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き構成のコードレス電話機では、１台の親機に対して２台以上の子機を設けたとしても、第１の子機が周波数ｆ２で送信した情報は、周波数ｆ２を受信している親機で受信できるだけで、周波数ｆ１を受信している第２の子機では受信できず、子機間で通信することはできなかった。
【０００４】
また、従来、親機と子機との間で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行うコードレス電話機が知られている。この種のコードレス電話機は、通信時に使用する周波数の切り替え順序（以下、ホッピングパターンという）が、予め特定のパターンに規定されており、常に親機及び子機が同じホッピングパターンに従って通信するようになっている。
【０００５】
しかし、１台の親機に対して２台以上の子機を設けたとしても、子機同士で直接通信を行うと、親機から発信される制御信号との衝突が起こる等といった問題が発生する恐れがあるため、子機と子機とが直接通信することはできなかった。
本発明は、上記問題を解決した新規な無線通信システムを提案するものであり、その目的は、親機−子機間での通信とは別に子機−子機間でも通信可能で、特に、親機−子機間と子機−子機間とで使用する周波数が確実に重ならない無線通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上述の目的を達成するため、本発明の無線通信システムは、請求項１記載の通り、
外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列の各ホップ周波数データをそれぞれ所定周波数値分だけ増減してなる子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、子機−子機間で直接通信を行う
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の無線通信システムによれば、子機側のホップ周波数データ発生手段が、子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させ、そのホップ周波数データ列を使って、子機側の通信手段が、子機−子機間で周波数ホッピング方式により通信を行う。
【０００８】
特に、本発明の無線通信システムにおいては、子機−子機間通信用のホップ周波数データ列は、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列の各ホップ周波数データをそれぞれ所定周波数値分だけ増減してなる。具体例を挙げて説明すると、例えば、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列が、Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ１→・・・、という繰り返しパターンで切り替わる場合に、各ホップ周波数データＤ１〜Ｄ５に所定値ｄを加えれば、Ｄ１′→Ｄ２′→Ｄ３′→Ｄ４′→Ｄ５′→Ｄ１′→・・・（Ｄ１′〜Ｄ５′は、Ｄ１〜Ｄ５よりもそれぞれｄだけ大きい値）という繰り返しパターンになる。ここで、ホップ周波数データが１大きくなる毎に最終的に発生する周波数は△ｆヘルツずつ高くなる。したがって、ベースとなるホップ周波数データ列より所定値ｄだけ大きい関係にあるホップ周波数データ列を使えば、常にｄ×△ｆヘルツだけ高い周波数を使って通信を行うことになる。
【０００９】
この様なホップ周波数データ列に従って、子機同士が通信を行えば、親機が使う周波数の影響を受けることなく、子機−子機間で直接通信を行うことができる。また、例えば３台以上の子機があれば、第３の子機と親機との間での通信が行われている場合でも、第１、第２の子機間で通信可能となり、複数台の子機を有効に運用することができる。
【００１０】
特に、本発明の無線通信システムでは、全く別異なホップ周波数データ列を予め複数通り用意するのではなく、１つのホップ周波数データ列を所定周波数値分だけ増減することにより、親機−子機間チャネルと子機−子機間チャネルとで、互いに使用周波数が衝突しないようにしているので、ベースとなるホップ周波数データ列が１つだけで済む分、親機側及び子機側のホップ周波数データ発生手段コンパクトにすることができ、しかも、同時に同じ周波数が偶然使われてしまうといったトラブルは起き得ない。
【００１１】
なお、本発明の無線通信システムにおける親機及び子機の代表的な例としては、コードレス電話機の固定機（ベースセット）と移動機（ハンドセット）を挙げることができるが、この他にも、各種コンピュータやその周辺機器、ファクシミリ装置など、機器相互間で音声、画像、その他の各種データを送受信する装置が、本発明の親機及び子機として利用可能である。より具体的に説明すると、外部通信路となる公衆電話回線に接続可能なファクシミリ装置を親機とし、複数のコードレス送受話器を子機とすれば、親機−子機間通信によって各子機から外部との外線通話ができ、更に、親機−子機間通信又は子機−子機間通信によって親機又は子機を使って内線通話ができる。また、親機をコードレス電話機の固定機とした場合、複数の子機の内の１つをファクシミリ装置としてもよい。更に、外部通信路となる有線ＬＡＮに接続可能な端末機を親機とし、複数のポータブルコンピュータを子機とすれば、親機−子機間通信により、各ポータブルコンピュータを使って上記有線ＬＡＮに接続されたホストコンピュータとの間でデータ通信ができ、子機−子機間通信によって各ポータブルコンピュータ間でもデータ通信ができる。
【００１２】
ところで、子機−子機間通信中に、親機側から発信する同期信号を子機側で受信できれば、親機と子機との同期を維持できるので望ましい。また、例えば外部通信路からの着呼等といった情報は、通常は、まず親機側で認識されて、更に親機−子機間通信によって子機へと伝えられるが、この種の情報が子機−子機間通信中の子機でも認識できると便利である。
【００１３】
それには、請求項２記載の無線通信システムの如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させている際に、前記所定周波数値分の増減調整を一時的に中止可能に構成され、
当該増減調整中止時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う構成にすると、
子機−子機間通信中の子機側でも、一時的に親機との制御信号の送受信を実施でき、親機から子機への情報の伝達、あるいは子機から親機への情報の伝達が可能となる。したがって、子機側のホップ周波数データ発生手段が増減調整を中止している期間中には、子機−子機間通信中であっても、親機側から発信する同期信号を子機側で受信しできるようになり、親機と子機との同期を維持できる。また、例えば、子機間通話中に親機に外部通信路からの着呼があったとしても、子機側のホップ周波数データ発生手段が増減調整を中止している期間中に、親機が全子機に対して、呼出信号を含む制御信号を送信することにより、子機側で外部通信路からの着呼を認識でき、利用者の判断で子機間通信を中断して外部からの着呼に応答するなどの対処ができる。また、全子機に対して発信する制御信号中に、例えば応答優先順位の高い特定の子機を指定する信号を含ませれば、各子機側においてあたかも特定の子機のみが制御信号を受信したかのように対処することもできる。
【００１４】
なお、この様に増減調整を中止している期間中は、親機及び全子機が互いに同時に送受信可能な状態になるので、通常は、各機器からの送信の衝突を防止するために何らかの措置、例えば、各子機が親機との同期を取り、予め取り決められた順序に従って親機との間で制御信号の送受信だけを行い、それ以外の親機−子機間の通話信号や子機−子機間での送受信等は禁止するといった措置が必要となる。
【００１５】
但し、この場合、子機間での送受信等が過剰に長期にわたって禁止されると、例えば子機間での通話が途切れたりするため、親機−全子機間での制御信号の送受信は、利用者が違和感を抱かない程度の短期間（例えば数百ミリ秒以下程度）で、可能な限り速やかに終えるのが望ましい。
【００１６】
また、上記請求項２記載の如く構成する以外にも、請求項３記載の無線通信システムの如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列中の各データを、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データとは異なる所定周波数値 分だけ増減してなる制御用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
当該制御用ホップ周波数データ列発生時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う構成にしてもよい。
【００１７】
このシステムの場合、親機側および子機側の各ホップ周波数データ発生手段が、常時は制御用のホップ周波数データ列を発生させ、親機側および子機側の各通信手段が、親機−全子機間で制御信号の送受信を実施する一方、親機−子機間又は子機−子機間で通常の通信を行う際には、親機側および子機側の各ホップ周波数データ発生手段が、親機−子機間通信用、又は子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させ、親機−子機間又は子機−子機間での通信に移る。
【００１８】
制御用のホップ周波数データ列は、待機中か通信中かにかかわらず、親機及び全子機で同期を取りながら定期的に発生させてもよいし、通信中の親機又は子機だけは制御用のホップ周波数データ列を発生させない構成にしてもよい。
前者の場合、請求項２記載のシステムと同様に、子機−子機間通信中の子機に対してでも親機からの情報を伝達できるので、子機−子機間通信を中断して外部通信路からの着呼に応答するなどの対応が可能となる。
【００１９】
後者の場合、通信中の親機又は子機は、制御信号の送受信を行うことなく通信に専念するので制御が容易で、制御信号の送受信に伴って通話を妨げるといったことも起き得ない。また、子機−子機間通信が開始された場合、残りの待機中の子機は、引き続き制御用のホップ周波数データ列を使って制御信号の送受信を実施しているので、例えば外部通信路からの着呼を親機から各子機に伝えたり、別の２台の子機間で新たに子機−子機間通信を開始したりすることができる。また、親機−子機間通信が開始された場合は、残りの子機が、引き続き制御用のホップ周波数データ列を使って制御信号の送受信を実施しているので、別の２台の子機間で新たに子機−子機間通信を開始できる。なお、親機−子機間通信が開始された場合、残りの子機は、内蔵するクロックのみに従って同期を管理してもよいが、親機に代わって所定の子機が同期信号を発生させる様に構成しておけば、残りの子機間での同期を確実に維持できる。
【００２０】
ところで、この種の無線通信システムでは、親機と子機とが所定のホップ周波数データ列を使って使用周波数を切り替えるに当たり、親機と子機とが正確に同期していることが重要であるため、通常は、親機側から発信する制御信号に含まれた同期信号に基づき、子機側で親機との同期調整を行っている。子機側では完全に同期がはずれる前に同期調整を行えば、親機との同期を維持できるが、より確実に同期調整を行うのであれば、請求項４記載の如く、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信中も定期的に親機と子機との同期調整を行う構成にすると望ましい。こうすれば、定期的に同期のずれが解消され、子機−子機間通信中であるか否かを問わず、親機との同期を確実に維持できる。
【００２１】
また、子機−子機間通信中は、親機との通信を行わない構成にした場合は、請求項５記載の如く、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信終了時に親機と子機との同期調整を行う構成にしてもよい。この場合、子機−子機間通信が極端に長期に及ぶと、親機との同期が完全にずれる可能性もあるが、その様なケースは必ずしも多い訳ではなく、むしろ、請求項４記載のシステムに比べ、制御が比較的簡素化されるメリットを考慮すれば、この様なシステムも有用である。
【００２２】
ところで、請求項５記載のシステムでは、上述の通り、子機−子機間通信が極端に長期に及ぶと、親機との同期が完全にずれる可能性がある。また、請求項５記載のシステム以外でも、子機の電池が切れたり、子機が親機からの電波の到達しない範囲まで離れたりした場合に、その後、電池を充電したり、親機に近づいても、直ちに同期を回復させることはできない。
【００２３】
そこで、請求項６記載の如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成され、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が前記同期回復用ホップ周波数データを発生させた際に、前記子機側の通信手段が、親機からの制御信号を受信可能な状態で待機する構成にするとよい。
【００２４】
この様な無線通信システムであれば、何らかの事情で親機と子機との同期がはずれた場合に、子機は、同期回復用のホップ周波数データを使って、親機からの制御信号を受信可能な状態で待機するので、同期信号が含まれた制御信号が所定の周波数で親機から送信されてくれば、その時点から親機との同期を回復することができる。なお、子機側のホップ周波数データ発生手段は、通常は同期の回復に引き続き、親機−子機間通信用（又は制御用）ホップ周波数データ列を発生させ、通信可能な状態へ復帰する。
【００２５】
更に、本発明の無線通信システムにおいて、請求項７記載の如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列として、互いに異なる所定周波数値分の増減調整がなされた２以上のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記２以上のホップ周波数データ列のいずれかを使用して送受信を行うことにより、２組以上の子機−子機間で同時に通信可能な２以上のチャネルを形成すると、
システム内に４台以上の子機が存在する場合に、２組以上の子機−子機間でも、互いに影響を受けることなく同時に通信できるのでより一層便利である。
【００２６】
さて、本発明の無線通信システムにおいて、親機側のホップ周波数データ発生手段及び子機側のホップ周波数データ発生手段は、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列のホップ周波数データを所定周波数値分だけ増減してなる子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生可能に構成されていればよいが、より具体的な構成の一例を挙げれば、例えば請求項８記載の如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、
所定のホップ周波数データ列を記憶するデータ記憶手段と、
通信相手側機器に同期して逐次更新される指標値を保持する指標値保持手段と、
該指標値保持手段に保持された指標値をパラメータにして、前記データ記憶手段に記憶されたデータを参照し、そのデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行うデータ補正手段とを備え、
該データ補正手段により所定周波数値分だけ増減調整されたホップ周波数データ列を発生させる構成を考えることができる。
【００２７】
データ記憶手段は、ホップ周波数データ列を記憶可能なＲＯＭ、ＲＡＭ、又はその他の記憶媒体で構成される。ホップ周波数データ列を構成する個々のホップ周波数データは、それぞれ最終的に発信する周波数と１対１に対応付けられる値であり、指標値保持手段が保持する指標値は、上記ホップ周波数データ列の読み出し位置の指標となる。この指標値が逐次更新されるのに伴い、データ記憶手段から読み出される値も替わり、その読み出されたホップ周波数データによって、最終的に発信する周波数が逐次切り替わることになる。そして特に、本システムにおいては、データ補正手段が、データ記憶手段から読み出したホップ周波数データを増減調整し、その補正データを使って通信を行うことになる。
【００２８】
特に、請求項９記載の如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用又は制御用のいずれかのホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ補正手段は、前記データ記憶手段に記憶されたデータをそのまま補正データとする一方、前記いずれかのホップ周波数データ列以外のホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ記憶手段に記憶されたデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行って補正データを算出する構成にすれば、
最も頻繁に使われる可能性が高い親機−子機間通信用又は制御用のいずれかのホップ周波数データ列を発生させる場合に、データの補正が不要となり、処理が簡素化される。
【００２９】
この様に、請求項８又は請求項９記載の無線通信システムによれば、読み出したデータを補正して新たなホップ周波数データを算出することにより、２通り以上の異なるホップ周波数データ列を発生させることができるので、２通り以上の異なるホップ周波数データ列を、それぞれデータ記憶手段に直接記憶する様な場合に比べ、データの記憶に必要な記憶容量は格段に少なくなる。
【００３０】
加えて、本発明の無線通信システムでは、請求項１０記載の如く、
前記所定周波数値分だけ増減されたホップ周波数データ列が、ホップ周波数データ列中で隣合うホップ周波数データの差よりも小さい値で増減調整されていることが望ましい。
【００３１】
こうすれば、万一、ある２つのチャネルにおいて周波数を切り替えるタイミングにずれが発生しても、先行して次のホップ周波数データが発生したチャネルは、そのチャネルのホップ周波数データ列に所定値を加えたホップ周波数データ列を使い、且つ次のホップ周波数データの発生が遅れているチャネルよりも、高い周波数へ切り替わるので、周波数が同じになることはなく、互いに通信を妨害することがない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態として、本発明の無線通信システムの具体例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する具体例は、本発明の実施の形態の一例に過ぎず、本発明の実施の形態が以下に例示する具体的な装置に限られる訳ではない。
【００３３】
本無線通信システムは、図１に示す通り、外部通信路である電話回線に接続される１台の親機１０と、親機１０との無線通信が可能な３台の子機１１〜１３とで構成されている。
これらの内、親機１０及び子機１１〜１３はいずれも、図２に示す通り、所定のホッピングパターンで周波数を切り替えるために使われるホップ周波数データを発生させるホップ周波数データ発生部２１と、ホップ周波数データ発生部２１から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信部２２とを備えている。
【００３４】
ホップ周波数データ発生部２１は、クロック３０からの出力信号を入力する毎にカウントアップされるフレームカウンタ３２と、フレームカウンタ３２からホッピング開始信号を入力する毎にカウントアップされるホッピングカウンタ３４と、所定のホップ周波数データ列を記憶するホッピングテーブル３６と、逐次変動するホッピングカウンタ３４からの出力値に応じてホッピングテーブル３６からホップ周波数データを読み出し、そのデータ値に対して所定の補正演算を行って補正ホップ周波数データを出力するチャネルコントローラ３７とを備え、その補正ホップ周波数データを出力信号として発生させている。これらのフレームカウンタ３２、ホッピングカウンタ３４、ホッピングテーブル３６、チャネルコントローラ３７は、上述のように別体の構成とすることもできるが、ＣＰＵによる論理演算に置換することもできる。
【００３５】
また、通信部２２は、ホップ周波数データ発生部２１からホップ周波数データが与えられると、それに応じた発振周波数ｆN'で発振する周波数シンセサイザ４０を備え、周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号と送話器側からの周波数ｆIFの入力信号をミキサ４１で混合し、ミキサ４１から出力される周波数ｆN の送信信号をアンプ４２で増幅し、その信号をアンテナスイッチ４３を介してアンテナ２３から発信するように構成されている。また一方、アンテナ２３で受信した周波数ｆN の信号を、アンテナスイッチ４３を介してアンプ４５に入力して増幅し、その周波数ｆN の信号と上記周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号をミキサ４６で混合して、周波数ｆIFの出力信号を生成するように構成されている。これらの送信又は受信動作は、アンテナスイッチ４３の切り替え位置に応じて、いずれか一方が行われる。
【００３６】
なお、親機１０及び子機１１〜１３は、上記本発明における主要な構成の他に、それぞれ通常のコードレス電話機の親機及び子機が備える構成（例えば、受話器、送話器、ダイヤルキー、各種スイッチ等）を備えているが、これらは周知のものと全く同じなので、図示及び説明を省略する。
【００３７】
次に、本無線通信システムにおける通信方法について説明する。
本無線通信システムでは、ＴＤＤ（時分割デュープレクス）を用いて双方向通信を行っている。即ち、親機１０と子機１１〜１３のいずれかとの間で通信が行われる場合は、図３に示す様に、親機１０は、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する一方、子機１１〜１３は、周波数ホップ６１、受信６２、送受切り替え６３、及び送信６４の各フェーズからなるフレーム６０を単位として動作する。これらの各フェーズは、それぞれフレーム内での開始から終了までのタイミングが予め決められており、上述の如くカウントアップされるフレームカウンタ３２からの出力信号（出力値）に基づいて、次のフェーズへの切り替えが管理されている。
【００３８】
これら各フェーズの内、周波数ホップフェーズは、フレームの切り替えに伴って遷移状態となる送受信周波数を安定させる期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の送信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の受信フェーズ）は、親機１０から子機１１〜１３への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、送話器側からの入力信号の他に、制御信号として、親機１０と子機１１〜１３とのフレームの同期を維持するために必要な同期信号、子機１１〜１３を呼び出す呼出信号、子機１１〜１３からの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、親機１０が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００３９】
同期信号は、全送信ビット中の特定位置に埋め込まれた特定パターンのビット列からなり、このビット列を子機１１〜１３が受信信号中から検出したら、そのビット列の位置が上記特定位置と一致するように、子機側のフレームカウンタ３２をリセットする。即ち、例えば、フレームカウンタ３２の値がｍの時に親機１０が上記特定パターンのビット列を送信し終えるとすると、これを受信した子機１１〜１３は、上記特定パターンのビット列を受信し終えた時点で、強制的にフレームカウンタ３２の値をｍに再設定する。これにより、子機側のフレームカウンタ３２は親機側と一致し、以後は、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが、自身のクロック３０からのパルス信号でフレームカウンタ３２のカウントアップを管理するだけで、フレームを切り替えるタイミング等が親機１０と子機１１〜１３とで一致する。この様な同期調整を適当なタイミングで実施すれば、親機１０と各子機１１〜１３とで、それぞれのクロック３０の出力するパルス間隔に多少の誤差があっても、フレームの切り替わるタイミングに大きなずれは生じない。呼出信号は、親機１０が子機１１〜１３のいずれかとの通信を開始する際に、まず最初に発信する信号で、リンクすべき子機を指定するＩＤ等が含まれている。逆に、接続了承信号は、先に子機１１〜１３から送られて来ている呼出信号に対し、親機１０が通信可能である場合に送信する信号で、この信号を送信したら次のフレームから呼出側の子機との通信が開始される。ビジー信号は、親機１０が通信中であることを示す信号で、子機１１〜１３のいずれと通信中であるかを示すＩＤ等が含まれている。
【００４０】
また、送受切り替えフェーズは、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれにおいて、送信と受信が入れ替わる遷移期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の受信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の送信フェーズ）は、子機１１〜１３から親機１０への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、任意の内容となる音声などのデータ信号の他に、制御信号として、子機１１〜１３側で親機１０との同期が取れたことを返答する同期確認信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかを呼び出す呼出信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかからの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、子機１１〜１３が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００４１】
同期確認信号は、正常に同期調整ができた場合に、その確認として送信される信号で、この信号が送信されてこなければ、応答のない子機１１〜１３について、同期が取れていないものと親機側で判断することができる。なお、呼出信号、接続了承信号、及びビジー信号は、子機１１〜１３が主体となること以外は、親機１０の発信するものと同様の主旨の信号である。
【００４２】
これら各フェーズにて構成されるフレームを単位として、１つのフレームにおいて送受信が行われ、この送受信が複数フレームにわたって繰り返し実行されることにより、機器間での双方向通信が実現される。
なお、本無線通信システムでは、後から詳述する通り、子機−子機間での通信が可能であるが、子機−子機間で通信を開始した場合は、発呼側となる子機が、親機１０と同様に、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する。これにより、通常通り上記フレーム６０を単位として動作している子機との間で、双方向通信が可能となる。
【００４３】
また、送信フェーズでは、送信の必要な機器が送信動作を行うが、送信の不要な機器については、受信フェーズと同様に受信動作を行っている。
次に、通信時に使用する周波数の切り替え方法について説明する。
本無線通信システムでは、上述したフレームを単位として、フレーム毎に使用する周波数を切り替えながら、周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行っている。
【００４４】
より具体的には、ホップ周波数データ発生部２１では、フレームカウンタ３２が、クロック３０のパルス信号を０から所定値まで１ずつカウントし、所定値に達したら０（ゼロ）にリセットする動作を繰り返し実行している。この０（ゼロ）から所定値に達するまでの時間が、上記１フレームの長さに相当する。
【００４５】
また、ホッピングカウンタ３４は、新たに周波数ホップフェーズに入るたびに１ずつカウントアップされる。周波数ホップフェーズに入ったことは、上記フレームカウンタ３２が０（ゼロ）にリセットされることにより判断できる。そして、ホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）も、予め定められた最大値ｎに達したら再び０（ゼロ）に戻る。
【００４６】
また、ホッピングテーブル３６には、図４に示す様に、ホップ番号Ｎに対応付けられた複数のホップ周波数データｄ0 、ｄ1 、ｄ2 、・・・、ｄn 、・・・からなるホップ周波数データ列Ｄが記憶されている。そして、上述のホップ番号Ｎ＝ｉの場合に、ホッピングテーブル３６からホップ周波数データｄi が読み出され、チャネルコントローラ３７に与えられる。
【００４７】
また、チャネルコントローラ３７は、ホッピングテーブル３６から読み出されたホップ周波数データｄi を、ホップ周波数データｅi に変換して、ホップ周波数データ発生部２１からの出力信号として出力する。チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データの補正方法については後で詳述する。
【００４８】
周波数シンセサイザ４０は、ホップ周波数データｅi が与えられると、発振周波数ｆi'で発振し、この発振周波数ｆi'の信号により、周波数ｆIFの入力信号が周波数ｆi の送信信号に変換されて出力される一方、同じく発振周波数ｆi'の信号により、周波数ｆi の受信信号は周波数ｆIFの出力信号に変換される。
【００４９】
ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、上述の如く、ホップ番号Ｎに対応して逐次変動するため、通信部２２において最終的に送受信に使われる周波数ｆi も逐次切り替えられることになる。特に、ホップ周波数データｅi と送受信周波数ｆi は、ある比例関係をもって１対１に対応する値になっており、ホップ周波数データｄ1 〜ｄn が擬似乱数値で設定されているため、ホップ周波数データｅ1 〜ｅn も擬似乱数値になり、送受信周波数ｆ1 〜ｆn は予め定められた所定の周波数帯域内でランダムに変動（ホップ）する。
【００５０】
ところで、上述の通り、チャネルコントローラ３７では、ホップ周波数データｄi がホップ周波数データｅi に変換されるが、この補正方法は、親機−子機間通信を行う場合と子機−子機間通信を行う場合とで異なる。
より詳しく説明すると、まず、親機−子機間通信を行う場合には、チャネルコントローラ３７は、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi をそのままホップ周波数データｅi として出力する。こうすると、同期調整等も含めて最も頻繁に実行される可能性が高い親機−子機間通信においては、親機−子機間通信であることを判断するだけで、面倒な変換処理は行わなくてもよい。
【００５１】
一方、子機−子機間通信を行う場合には、チャネルコントローラ３７は、ホップ番号Ｎ＝０〜３の時だけは、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi をそのままホップ周波数データｅi として出力するが、ホップ番号Ｎ＝４〜ｎの時は、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi に所定値ｐを加算して、その値をホップ周波数データｅi として出力する。
【００５２】
上記所定値ｐは、本システムの場合、１又は２のいずれかで、更に詳しく説明すると、子機１１〜１３に子機番号＃１〜＃３が付けられ、互いに通信を行う２台の子機の内の若い方の子機番号＃１、＃２に応じて、子機番号に相当する所定値ｐ＝１、２が選ばれる。なお、上記所定値ｐの選択方法は任意であるが、この様な選び方であれば、２組の子機同士が同時に通信を行う場合に、その子機同士を如何なる組合せにしようとも、互いの子機番号だけに基づいて、確実に互いに異なる所定値ｐを選択できる。
【００５３】
ちなみに、他の選択方法を挙げれば、発呼側の子機番号に応じて所定値ｐを選んでもよい。また、同時に組合せ可能な子機同士の組は、全子機の台数の半分（奇数台の場合は小数点以下切捨て）となるので、その組の数だけ所定値ｐの取り得る値を予め決めておいてもよい。
【００５４】
さて、上記の様な補正変換により、ホップ周波数データｄi と所定値ｐ＝１、２の場合のホップ周波数データｅi との関係は、下記表１の如き関係になる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
つまり、ホップ番号Ｎ＝４〜ｎの期間においては、親機−子機間通信、子機−子機間通信のいずれを実施するかにより、ホップ周波数データｄi が所定値ｐを使って補正される一方、ホップ番号Ｎ＝０〜３の期間においては、ホップ周波数データｄi に対する所定値ｐの加算が一時的に中止され、親機−子機間通信、子機−子機間通信のいずれを実施するかにかかわらず、同じホップ周波数データが発生する。
【００５７】
ホップ周波数データが、親機−子機間通信と子機−子機間通信で同じになるフレーム（以下、制御フレームともいう）は、全機器間で各種制御信号の送受信を行うために設けてある。本システムの場合は、制御フレームが全部で４フレームになっているが、これは少なくとも親機の台数に子機の台数を加えた数となるように設定してある。子機の数を更に増設可能であれば、予め増設可能な最大数分だけ、制御フレームを設定しておけばよい。
【００５８】
この様な制御フレームでは、共通の周波数ｆ0 〜ｆ3 で送受信を行うため、全機器間で送受信が可能である。そのため、同時に２以上の機器が送信するのを防ぐため、親機１０と子機１１〜１３との間で、予め取り決められた順序にしたがって送受信を行わねばならない。
【００５９】
一方、制御フレーム以外のフレームでは、通信中の機器間でのみ送受信周波数が一致するので、当該機器間で取り決められた順序のみにしたがって送受信を行っても、他のチャネルとの衝突等は発生しない。
また特に、上記ホップ周波数データ列Ｄは、常にｄi ≧ｄi-1 ＋ｋ（ｋ：子機の台数）又はｄi ＜ｄi-1 のいずれかとなる様に予め設定してあるため、あるフレームで発生するホップ周波数データｅi は、同じフレームで使われるホップ周波数データｄi はもちろんのこと、前後のフレームで使われるホップ周波数データｄi-1 、ｄi+1 のいずれにも一致しない。したがって、２つのチャネルにおいて周波数を切り替えるタイミングにずれが発生しても、両チャネルで使用する周波数が同一になることはなく、互いに通信を妨害することがない。
【００６０】
なお、以下、チャネルコントローラ３７がホッピングテーブル３６のホップ周波数データ列Ｄをそのまま出力した際に、ホップ周波数データ発生部２１から出力されるデータ列をホップ周波数データ列Ｂという。また、チャネルコントローラ３７がホッピングテーブル３６のホップ周波数データ列Ｄに上記所定値ｐ＝１、２を加算した際に、ホップ周波数データ発生部２１から出力されるデータ列を、それぞれホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２という。
【００６１】
次に、親機１０で実行される送受信処理について説明する。なお、親機１０での送受信は、ホップ周波数データ列Ｂを使って行われる。
まず、図５に示す様に、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされることにより、所定の周波数へホップする（Ｓ１０２）。これにより、制御フレームに入る。
【００６２】
ここで、特定の子機を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ１０４）。子機を呼び出さない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号を送信する（Ｓ１０６）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１０８）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１１からの制御信号を受信する（Ｓ１１０）。また、引き続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１２）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの制御信号を受信し（Ｓ１１４）、更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１６）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ１１８）。各子機からの制御信号には、先に説明した同期確認信号が含まれ、また、親機１０に対する呼出信号が含まれる可能性があり、親機１０は子機からの呼出信号の有無をチェックする（Ｓ１２０）。
【００６３】
子機からの呼出がなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、親機１０は、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ１２２）。そして、以後は、制御フレームを抜けて、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされるまで（Ｓ１２４：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ１２６）、Ｓ１０２へと戻る。
【００６４】
一方、上記Ｓ１２０において、子機からの呼出があれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、図６に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１４０）、制御フレームを抜け、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号を送信する（Ｓ１４２）。そして、そのフレームの受信フェーズにおいて確認信号を受信したら（Ｓ１４６）、後述する親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００６５】
さて一方、図２に示した処理中、Ｓ１０４において、子機を呼び出す場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、図７に示す通り、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号と共に特定の子機に対する呼出信号を送信する（Ｓ１６０）。この呼出信号には、例えば子機１２を指定するＩＤが含まれており、呼出信号自体は、全子機１１〜１３で受信されるが、各子機１１〜１３において、子機１２に対する呼出信号であることを認識できる。なお、ここからは、子機１２を呼び出したものとして説明を続ける。
【００６６】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へのホップを繰り返し（Ｓ１６２、Ｓ１６３）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの接続了承信号を受信し（Ｓ１６４）、更に次の周波数へホップした後（Ｓ１６６）、制御フレームを抜ける次のフレームから、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。Ｓ１６２、Ｓ１６６においてホップしたフレームでは、それぞれ子機１１、１３からの制御信号を受信するが、親機１０に対する接続要求などは無効となる。なお、図６に示した処理中、Ｓ１４６を終えた場合も、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。なお、接続了承信号を受信できなければ、子機が通話中、子機との同期がはずれている、子機が通信可能範囲にいない、子機の電池切れ等、様々な要因が考えられるが、いずれにしても通話不能であり、例えば通話不能であることを示す音声信号を受話器から発する等の対処をする。
【００６７】
さて次に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１７０）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ１７２）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの通話信号を受信して（Ｓ１７４）、相互に通信を開始する。
【００６８】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ１７６：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ１７８）、通信終了でなければ（Ｓ１７８：ＮＯ）、Ｓ１７０へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ１７８：ＹＥＳ）、図５に示した処理中、Ｓ１２２へ移行する。
【００６９】
一方、Ｓ１７６においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ１７６：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ１８０）、その制御フレームの送信フェーズにおいて同期信号及びビジー信号が送信される（Ｓ１８２）。そして、次の周波数へのホップを繰り返した後（Ｓ１８４〜Ｓ１８６）、Ｓ１７０へ移行し、再び親機−子機間通話を継続する。なお、Ｓ１８４〜Ｓ１８６でホップしたフレームでは、それぞれ子機１１〜１３からの制御信号を受信するが、仮に親機１０に対する接続要求などが発信されても無効となる。
【００７０】
さて、以上のような送受信処理を行う親機１０に対し、各子機１１〜１３は、次のような送受信処理を実行する。なお、以下の説明は、子機１２を例に説明するが、子機１１、１３も、それぞれ同様な送受信処理を行っている。
まず、図８に示す様に、ホップ番号Ｎがリセットされて所定の周波数へホップし（Ｓ２０２）、その制御フレームの受信フェーズにおいて親機１０からの制御信号を受信する（Ｓ２０４）。制御信号中には、同期信号が含まれ、また、親機１０からの呼出信号が含まれている場合がある。
【００７１】
ここで、親機１０からの呼出がない場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、次の周波数へホップし（Ｓ２０８）、子機１１を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１０）。ここで、子機１１を呼び出す場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１１を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２１２）。
【００７２】
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２１４）、その制御フレームの受信フェーズにおいて子機１１又は子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ２１５）。ここで、子機からの呼出があれば（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機からの呼出がなければ（Ｓ２１６：ＮＯ）、親機１０を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１８）。ここで、親機１０を呼び出すのであれば（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、後述する親機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、親機１０を呼び出さないのであれば（Ｓ２１８：ＮＯ）、このフレームの送信フェーズにおいて同期確認信号を送信する（Ｓ２２０）。
【００７３】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２２２）、子機１３を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２２４）。ここで、子機１３を呼び出す場合は（Ｓ２２４：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１３を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２２６）。
【００７４】
また続いて、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ２２８）。そして、ホップ番号Ｎがリセットされるまで（Ｓ２３０：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ２３２）、Ｓ２０２へと戻る。
【００７５】
さて、上記Ｓ２０６において、親機１０からの呼出がある場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、図９に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４０）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４２）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、更に次の周波数へホップし（Ｓ２４４）、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号が送信される（Ｓ２４５）。そして更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４６）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４７）。
【００７６】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４８）、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの通話信号を受信すると共に（Ｓ２５０）、同じフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信して（Ｓ２５２）、相互に通信を開始する。
【００７７】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ２５４：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ２５６）、通信終了でなければ（Ｓ２５６：ＮＯ）、Ｓ２４８へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ移行する。
【００７８】
一方、Ｓ２５４においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ２５４：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ２６０）、そのフレームの受信フェーズにおいて同期信号を受信する（Ｓ２６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ２６４〜Ｓ２６６）、Ｓ２４８へ移行して、再び親機−子機間通話を継続する。
【００７９】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１０又はＳ２２４において子機の呼出をする場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ、又は、Ｓ２２４：ＹＥＳ）、子機１２の本来の送信／受信フェーズの順序を逆転させて以下の処理を行う。以下、子機１３を呼び出す場合（Ｓ２２４：ＹＥＳ）を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００８０】
まず、図１０に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対する呼出信号を送信し（Ｓ３００）、続く受信フェーズにおいて子機１３からの接続了承信号を受信する（Ｓ３０２）。こうして、互いにリンク可能な状態であることを確認したら、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始する（Ｓ３０４）。なお、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、所定値ｐ＝２を加算するが、子機１１との通話の場合は所定値ｐ＝１を加算する。また、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、次のフレームから通話が開始されるが、子機１１との通話の場合は、残る２つの制御フレームを抜けるまで通話を開始しない。
【００８１】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３０６）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ３０８）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの通話信号を受信して（Ｓ３１０）、相互に通信を開始する。
【００８２】
このフレームからは、子機１２、１３が、所定値ｐ＝２を加算したホップ周波数データ使って、送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、従前通りのホップ周波数データ列を使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１に対し、最終的に送受信に使われる周波数が△ｆヘルツだけシフトし、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００８３】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３１２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３１４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３０６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３１６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００８４】
一方、Ｓ３１２においてホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされていれば（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、ホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３１８）、次の周波数へホップする（Ｓ３２０）。この時は、親機１０等と同一のホップ周波数データを発生させることになるため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３２２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜ける（Ｓ３２４〜Ｓ３２６）。そして、ここでチャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を再開して（Ｓ３２８）、Ｓ３０６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００８５】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１６において子機からの呼出がある場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、子機−子機間通話を開始する。以下、子機１３から呼び出された場合を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００８６】
まず、図１１に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して接続了承信号を送信する（Ｓ３４０）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４２）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始する（Ｓ３４４）。
【００８７】
更にホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４６）、そのフレームの受信フェーズにおいて通話信号を受信すると共に（Ｓ３４８）、同じフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して通話信号を送信して（Ｓ３５０）、相互に通信を開始する。
【００８８】
このフレームからは、子機１２、１３が、所定値ｐが加算されたホップ周波数データを使って、送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、従前通りのホップ周波数データ列を使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１に対し、最終的に送受信に使われる周波数が△ｆヘルツだけシフトし、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００８９】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３５２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３５４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３４６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３５４：ＹＥＳ）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３５６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００９０】
一方、Ｓ３５２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３５２：ＹＥＳ）、ホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３５８）、次の周波数へホップする（Ｓ３６０）。この時は、親機１０等と同一のホップ周波数データを発生させることになるため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜ける（Ｓ３６４〜Ｓ３６６）。そして、ここでチャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を再開して（Ｓ３６８）、Ｓ３４６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００９１】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１８において親機１０の呼出をする場合には（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、図１２に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて親機１０に対して呼出信号を送信し（Ｓ３８０）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを２回繰り返し（Ｓ３８２、Ｓ３８４）、制御フレームを抜け、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの接続了承信号を受信する（Ｓ３８６）。そして、そのフレームの送信フェーズにおいて確認信号を送信したら（Ｓ３８８）、図９に示す処理中、Ｓ２４８へ移行し、既に説明した親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００９２】
以上説明した親機１０及び子機１２（子機１１、１３も同様）の各処理により、親機−子機間および子機−子機間で、それぞれ独立して直接通信を行うことができる。
次に、上記各処理により行われる通信動作の状態について、図１３に示すタイミングチャートを使って説明する。
【００９３】
初めに、親機１０及び子機１１〜１３が待機状態にある場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＡ０になると、親機１０が同期信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機１１〜１３において、親機１０との同期調整が行われる。図１３において、四角形の印は信号の送信動作を意味し、送信動作を行っていない機器はすべて受信動作を行っている。周波数ｆB は、ホップ周波数データ列Ｂを使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆB と表してある。なお、後述するフレームＥ２に至るまで、各機器はすべて周波数ｆB で送受信を行っている。
【００９４】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＡ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。以下、ホップ番号Ｎがカウントアップされる毎に次のフレームＡ２、Ａ３へ切り替わり、子機１２、１３が順に同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９５】
そして、ホップ番号Ｎが４になってフレームＡ４になると、以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＡｎとなるまで、親機１０及び各子機１１〜１３はスリープ状態になる。そして、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＢ０になると、この時、親機１０及び子機１１〜１３がウェイク状態となる。
【００９６】
つまり、待機時においては、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームではウェイク状態となって制御信号の送受信を行い、ホップ番号Ｎ４〜ｎの通常フレームではスリープ状態となって電力の消費を抑制する。
次に、親機１０から子機１２を呼び出す場合について説明する。
【００９７】
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＢ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＢ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９８】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＢ２になると、子機１２が同期確認信号及び接続了承信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＢ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９９】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＢ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＢｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【０１００】
続いて、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＣ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＣ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【０１０１】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＣ２になるが、既に親機１０とのリンクが成立している子機１２は、制御信号等を特に送信してもしなくてもよい。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＣ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【０１０２】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＣ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【０１０３】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームでは制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームでは親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が繰り返される。制御フレームの間は、通話信号の送受信が途切れるが、これは数十ミリ秒程度の時間なので、利用者の会話が途切れる様なことはない。
【０１０４】
なお、フレームＣ１、Ｃ３では、子機１１、１３が同期確認信号を送信しているが、通話中の親機１０は、子機からの同期確認信号を特に処理していない。したがって、子機側の処理で、フレームＣ０でビジー信号が送信された場合は、フレームＣ１、Ｃ３で制御信号を送信しない様にしてもよい。また、子機１１、１３は、親機１０から子機１２に対する呼出信号や、親機１０からのビジー信号を受信しているので、親機１０や子機１２に対する発呼操作が行われれば、利用者に親機１０や子機１２が使用中である旨を通知することができる。
【０１０５】
次に、子機１２から親機１０を呼び出す場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＤ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＤ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【０１０６】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＤ２になると、子機１２が同期確認信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＤ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【０１０７】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＤ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が確認信号を周波数ｆB で送信し、この確認信号を親機１０が受信する。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【０１０８】
続いて、ホップ番号Ｎが５になってフレームＤ５になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＤｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。
【０１０９】
次に、子機１３が子機１１を呼び出す場合について説明する。なお、ここでは、上記親機１０と子機１２の通話が継続している状態を想定しているが、親機１０及び子機１２が待機状態にあっても処理に変わりはない。
まず、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＥ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。
【０１１０】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＥ１になると、前半のフェーズにおいて、子機１３が呼出信号を周波数ｆB で送信し、この呼出信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１３が受信する。即ち、着呼側の子機が制御信号を送信するフレームにおいて、その着呼側の子機の受信フェーズに発呼側の子機が呼出信号を送信すると共に、引き続く着呼側の子機の送信フェーズに、発呼側の子機に対する接続了承信号が直ちに送信される。
【０１１１】
続いて、ホップ番号Ｎが２、３、４とカウントアップされてフレームＥ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【０１１２】
また、それと同時に、子機１１及び子機１３は、いずれも、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始して、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂに所定値ｐを加算してなるホップ周波数データ列Ｈ１を使い始める。そして、子機１１と子機１３との間の通話も開始され、前半のフェーズにおいて、子機１３が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１３が受信する。
【０１１３】
周波数ｆH1は、ホップ番号Ｎに応じて、フレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、ｇ5 、・・・、ｇn 、ｆ0 （但し、ｇi ＝ｆi ＋△ｆ；△ｆは、ホップ周波数データ値が１増したときの最終的に使われる周波数の変動幅）の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆH1と表してある。ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームの間は、送受信周波数としてｆ0 〜ｆ3 が使われるので、親機１０からの制御信号を受信することができる。一方、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、所定周波数△ｆだけシフトした周波数が使われるので、親機１０と子機１２、子機１１と子機１３の２組が同時に送受信を行っても、互いに通信を妨害することはない。
【０１１４】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３となる制御フレームの間は親機と全子機の間で制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、リンクしている機器間で通話信号の送受信が繰り返される。
なお、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＦ０になると、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆ0 で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機−子機間通信を行っている子機１１、１３も、親機１０との同期調整が行われる。以後、ホップ番号Ｎが４になってフレームＦ４になった時点で、子機１１及び子機１３が通信を終えたとすると、フレームＦ５からは、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して待機状態となる。
【０１１５】
また、上記説明において、親機−子機間通話は、子機１１〜１３使って電話回線を介した外部との通話を行う場合と、親機１０と子機１１〜１３との間で内線通話を行う場合の双方に該当する。また、子機−子機間通話は、子機１１〜１３を使って内線通話を行う場合に該当する。
【０１１６】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明の具体的な構成については上記具体例以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。
上記具体例では、ホップ番号Ｎが０〜３となる４フレームにおいて、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を一時的に中止して、通信部２２が親機１０と全子機１１〜１３の間で制御信号の送受信を行うように構成してあったが、ホップ周波数データ発生部２１で、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列Ｂに対し、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２の場合とは異なる所定値を加算してなる制御用のホップ周波数データ列Ｃを発生させるようにすれば、ホップ周波数データ発生部２１が制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させた際に、通信部２２が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う一方、特定機器間で通話を行う場合は、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を発生させる構成にし、待機中の機器は、常に制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させて同期調整や呼出処理を実行し、機器間でリンクが成立した場合に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２に切り替えてもよい。
【０１１７】
この様に制御用ホップ周波数データ列Ｃと親機−子機間通信用ホップ周波数データ列Ｂを分けておけば、親機−子機間通信中に、仮に他の待機中の子機が制御信号を発信したとしても、その信号が親機−子機間通信を妨害することはない。したがって、待機中の子機が任意のタイミングで制御信号を発信できるようになり、例えば、親機−子機間通信中であっても、制御フレームの到来を待つことなく、他の子機に対して呼出信号を発信できる。
【０１１８】
なお、ホップ周波数データ列Ｃ、Ｂ、Ｈ１、Ｈ２においても、上記具体例と同様に、チャネルコントローラ３７による所定値ｐの加算を一時的に中止することにより、同期調整等を行う制御フレームを発生させてもよいが、同期調整を行わなければ必ず同期が失われる訳ではないので、同一パターン部分を設けない構成にしてもよい。また、同一パターン部分を設けない場合は、子機−子機間通信終了時に、親機との通信を再開した時点で、親機と子機との同期調整を行うようにしてもよい。
【０１１９】
また、上記具体例も含めて何らかの原因で、親機と子機との同期が取れなくなることはあるので、子機側のホップ周波数データ発生部２１が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成されているとよい。この同期回復用ホップ周波数データは、親機１０が同期信号を送信する周波数を受信し続けるためのもので、上記具体例の場合で言えば、ホップ周波数データ発生部２１が、ホップ番号Ｎにかかわらずホップ周波数データｄ0 を発生させ続ければ、いずれ親機１０が送信する同期信号を受信でき、その時点から正常な通信ができるようになる。
【０１２０】
更に、上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を使って通信を行っていたが、親機１０−全子機１１〜１３用（即ち、制御用）、親機１０−子機１１用、親機１０−子機１２用、親機１０−子機１３用、子機１１−子機１２用、子機１１−子機１３用、子機１２−子機１３用の全ての組合せについて、それぞれ異なる所定値ｐを加算して、各チャネルの使用周波数をシフトさせてもよい。
【０１２１】
また、上記具体例では、ホップ周波数データｄi に所定値ｐ＝１、２を加算することにより、周波数ｆi 、ｆi ＋△ｆ、ｆi ＋２△ｆを使う３つのチャネルを形成していたが、所定値ｐを負値−αとして、周波数ｆi −α△ｆを使うチャネルを形成してもよい。
【０１２２】
また、所定値ｐ＝３、６、９等として各チャネルの使用周波数の配置間隔を広げてもよい。但し、ある一定幅の周波数帯域内で周波数をホップさせる場合、全チャネルの占める周波数帯域幅が広がると、ホップ時に変動させ得る幅が狭くなるので、全チャネルの占める周波数帯域幅は、問題の生じない範囲内で可能な限り狭くする方が望ましい。
【０１２３】
なお、上記具体例では、親機−子機間用のチャネルを基準にして、子機−子機間用のチャネルの使用周波数をシフトさせていたが、制御用チャネルを設ける場合も含めて、いずれのチャネルを基準に選ぶかは任意である。但し、基準となるチャネルを使用する場合は、所定値ｐの演算にかかる手間を省くことができるので、最も頻繁に使用されるチャネルを選ぶことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 具体例として示した無線通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 親機及び子機の要部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】 双方向通信を行う際の通信単位となるフレームの説明図である。
【図４】 ホップ周波数データ列を例示する説明図である。
【図５】 親機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図６】 親機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図７】 親機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図８】 子機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図９】 子機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図１０】 子機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図１１】 子機の送受信処理を示す第４のフローチャートである。
【図１２】 子機の送受信処理を示す第５のフローチャートである。
【図１３】 親機及び子機の通信動作の状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０・・・親機、１１，１２，１３・・・子機、２１・・・ホップ周波数データ発生部、２２・・・通信部、２３・・・アンテナ、３０・・・クロック、３２・・・フレームカウンタ、３４・・・ホッピングカウンタ、３５・・・ホッピングコントローラ、３６・・・ホッピングテーブル、４０・・・周波数シンセサイザ、４１，４６・・・ミキサ、４２，４５・・・アンプ、４３・・・アンテナスイッチ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、親機に無線接続される２台以上の子機を備え、子機同士間での直接通信が可能な無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコードレス電話機は、例えば、周波数ｆ１を使って親機が送信した情報を子機が受信すると共に、周波数ｆ２を使って子機が送信した情報を親機が受信するといった仕組みによって、双方向通信を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き構成のコードレス電話機では、１台の親機に対して２台以上の子機を設けたとしても、第１の子機が周波数ｆ２で送信した情報は、周波数ｆ２を受信している親機で受信できるだけで、周波数ｆ１を受信している第２の子機では受信できず、子機間で通信することはできなかった。
【０００４】
また、従来、親機と子機との間で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行うコードレス電話機が知られている。この種のコードレス電話機は、通信時に使用する周波数の切り替え順序（以下、ホッピングパターンという）が、予め特定のパターンに規定されており、常に親機及び子機が同じホッピングパターンに従って通信するようになっている。
【０００５】
しかし、１台の親機に対して２台以上の子機を設けたとしても、子機同士で直接通信を行うと、親機から発信される制御信号との衝突が起こる等といった問題が発生する恐れがあるため、子機と子機とが直接通信することはできなかった。
本発明は、上記問題を解決した新規な無線通信システムを提案するものであり、その目的は、親機−子機間での通信とは別に子機−子機間でも通信可能で、特に、親機−子機間と子機−子機間とで使用する周波数が確実に重ならない無線通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上述の目的を達成するため、本発明の無線通信システムは、請求項１記載の通り、
外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列の各ホップ周波数データをそれぞれ所定周波数値分だけ増減してなる子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、子機−子機間で直接通信を行う
ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の無線通信システムによれば、子機側のホップ周波数データ発生手段が、子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させ、そのホップ周波数データ列を使って、子機側の通信手段が、子機−子機間で周波数ホッピング方式により通信を行う。
【０００８】
特に、本発明の無線通信システムにおいては、子機−子機間通信用のホップ周波数データ列は、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列の各ホップ周波数データをそれぞれ所定周波数値分だけ増減してなる。具体例を挙げて説明すると、例えば、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列が、Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ１→・・・、という繰り返しパターンで切り替わる場合に、各ホップ周波数データＤ１〜Ｄ５に所定値ｄを加えれば、Ｄ１′→Ｄ２′→Ｄ３′→Ｄ４′→Ｄ５′→Ｄ１′→・・・（Ｄ１′〜Ｄ５′は、Ｄ１〜Ｄ５よりもそれぞれｄだけ大きい値）という繰り返しパターンになる。ここで、ホップ周波数データが１大きくなる毎に最終的に発生する周波数は△ｆヘルツずつ高くなる。したがって、ベースとなるホップ周波数データ列より所定値ｄだけ大きい関係にあるホップ周波数データ列を使えば、常にｄ×△ｆヘルツだけ高い周波数を使って通信を行うことになる。
【０００９】
この様なホップ周波数データ列に従って、子機同士が通信を行えば、親機が使う周波数の影響を受けることなく、子機−子機間で直接通信を行うことができる。また、例えば３台以上の子機があれば、第３の子機と親機との間での通信が行われている場合でも、第１、第２の子機間で通信可能となり、複数台の子機を有効に運用することができる。
【００１０】
特に、本発明の無線通信システムでは、全く別異なホップ周波数データ列を予め複数通り用意するのではなく、１つのホップ周波数データ列を所定周波数値分だけ増減することにより、親機−子機間チャネルと子機−子機間チャネルとで、互いに使用周波数が衝突しないようにしているので、ベースとなるホップ周波数データ列が１つだけで済む分、親機側及び子機側のホップ周波数データ発生手段コンパクトにすることができ、しかも、同時に同じ周波数が偶然使われてしまうといったトラブルは起き得ない。
【００１１】
なお、本発明の無線通信システムにおける親機及び子機の代表的な例としては、コードレス電話機の固定機（ベースセット）と移動機（ハンドセット）を挙げることができるが、この他にも、各種コンピュータやその周辺機器、ファクシミリ装置など、機器相互間で音声、画像、その他の各種データを送受信する装置が、本発明の親機及び子機として利用可能である。より具体的に説明すると、外部通信路となる公衆電話回線に接続可能なファクシミリ装置を親機とし、複数のコードレス送受話器を子機とすれば、親機−子機間通信によって各子機から外部との外線通話ができ、更に、親機−子機間通信又は子機−子機間通信によって親機又は子機を使って内線通話ができる。また、親機をコードレス電話機の固定機とした場合、複数の子機の内の１つをファクシミリ装置としてもよい。更に、外部通信路となる有線ＬＡＮに接続可能な端末機を親機とし、複数のポータブルコンピュータを子機とすれば、親機−子機間通信により、各ポータブルコンピュータを使って上記有線ＬＡＮに接続されたホストコンピュータとの間でデータ通信ができ、子機−子機間通信によって各ポータブルコンピュータ間でもデータ通信ができる。
【００１２】
ところで、子機−子機間通信中に、親機側から発信する同期信号を子機側で受信できれば、親機と子機との同期を維持できるので望ましい。また、例えば外部通信路からの着呼等といった情報は、通常は、まず親機側で認識されて、更に親機−子機間通信によって子機へと伝えられるが、この種の情報が子機−子機間通信中の子機でも認識できると便利である。
【００１３】
それには、請求項２記載の無線通信システムの如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させている際に、前記所定周波数値分の増減調整を一時的に中止可能に構成され、
当該増減調整中止時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う構成にすると、
子機−子機間通信中の子機側でも、一時的に親機との制御信号の送受信を実施でき、親機から子機への情報の伝達、あるいは子機から親機への情報の伝達が可能となる。したがって、子機側のホップ周波数データ発生手段が増減調整を中止している期間中には、子機−子機間通信中であっても、親機側から発信する同期信号を子機側で受信しできるようになり、親機と子機との同期を維持できる。また、例えば、子機間通話中に親機に外部通信路からの着呼があったとしても、子機側のホップ周波数データ発生手段が増減調整を中止している期間中に、親機が全子機に対して、呼出信号を含む制御信号を送信することにより、子機側で外部通信路からの着呼を認識でき、利用者の判断で子機間通信を中断して外部からの着呼に応答するなどの対処ができる。また、全子機に対して発信する制御信号中に、例えば応答優先順位の高い特定の子機を指定する信号を含ませれば、各子機側においてあたかも特定の子機のみが制御信号を受信したかのように対処することもできる。
【００１４】
なお、この様に増減調整を中止している期間中は、親機及び全子機が互いに同時に送受信可能な状態になるので、通常は、各機器からの送信の衝突を防止するために何らかの措置、例えば、各子機が親機との同期を取り、予め取り決められた順序に従って親機との間で制御信号の送受信だけを行い、それ以外の親機−子機間の通話信号や子機−子機間での送受信等は禁止するといった措置が必要となる。
【００１５】
但し、この場合、子機間での送受信等が過剰に長期にわたって禁止されると、例えば子機間での通話が途切れたりするため、親機−全子機間での制御信号の送受信は、利用者が違和感を抱かない程度の短期間（例えば数百ミリ秒以下程度）で、可能な限り速やかに終えるのが望ましい。
【００１６】
また、上記請求項２記載の如く構成する以外にも、請求項３記載の無線通信システムの如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列中の各データを、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データとは異なる所定周波数値 分だけ増減してなる制御用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
当該制御用ホップ周波数データ列発生時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う構成にしてもよい。
【００１７】
このシステムの場合、親機側および子機側の各ホップ周波数データ発生手段が、常時は制御用のホップ周波数データ列を発生させ、親機側および子機側の各通信手段が、親機−全子機間で制御信号の送受信を実施する一方、親機−子機間又は子機−子機間で通常の通信を行う際には、親機側および子機側の各ホップ周波数データ発生手段が、親機−子機間通信用、又は子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させ、親機−子機間又は子機−子機間での通信に移る。
【００１８】
制御用のホップ周波数データ列は、待機中か通信中かにかかわらず、親機及び全子機で同期を取りながら定期的に発生させてもよいし、通信中の親機又は子機だけは制御用のホップ周波数データ列を発生させない構成にしてもよい。
前者の場合、請求項２記載のシステムと同様に、子機−子機間通信中の子機に対してでも親機からの情報を伝達できるので、子機−子機間通信を中断して外部通信路からの着呼に応答するなどの対応が可能となる。
【００１９】
後者の場合、通信中の親機又は子機は、制御信号の送受信を行うことなく通信に専念するので制御が容易で、制御信号の送受信に伴って通話を妨げるといったことも起き得ない。また、子機−子機間通信が開始された場合、残りの待機中の子機は、引き続き制御用のホップ周波数データ列を使って制御信号の送受信を実施しているので、例えば外部通信路からの着呼を親機から各子機に伝えたり、別の２台の子機間で新たに子機−子機間通信を開始したりすることができる。また、親機−子機間通信が開始された場合は、残りの子機が、引き続き制御用のホップ周波数データ列を使って制御信号の送受信を実施しているので、別の２台の子機間で新たに子機−子機間通信を開始できる。なお、親機−子機間通信が開始された場合、残りの子機は、内蔵するクロックのみに従って同期を管理してもよいが、親機に代わって所定の子機が同期信号を発生させる様に構成しておけば、残りの子機間での同期を確実に維持できる。
【００２０】
ところで、この種の無線通信システムでは、親機と子機とが所定のホップ周波数データ列を使って使用周波数を切り替えるに当たり、親機と子機とが正確に同期していることが重要であるため、通常は、親機側から発信する制御信号に含まれた同期信号に基づき、子機側で親機との同期調整を行っている。子機側では完全に同期がはずれる前に同期調整を行えば、親機との同期を維持できるが、より確実に同期調整を行うのであれば、請求項４記載の如く、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信中も定期的に親機と子機との同期調整を行う構成にすると望ましい。こうすれば、定期的に同期のずれが解消され、子機−子機間通信中であるか否かを問わず、親機との同期を確実に維持できる。
【００２１】
また、子機−子機間通信中は、親機との通信を行わない構成にした場合は、請求項５記載の如く、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信終了時に親機と子機との同期調整を行う構成にしてもよい。この場合、子機−子機間通信が極端に長期に及ぶと、親機との同期が完全にずれる可能性もあるが、その様なケースは必ずしも多い訳ではなく、むしろ、請求項４記載のシステムに比べ、制御が比較的簡素化されるメリットを考慮すれば、この様なシステムも有用である。
【００２２】
ところで、請求項５記載のシステムでは、上述の通り、子機−子機間通信が極端に長期に及ぶと、親機との同期が完全にずれる可能性がある。また、請求項５記載のシステム以外でも、子機の電池が切れたり、子機が親機からの電波の到達しない範囲まで離れたりした場合に、その後、電池を充電したり、親機に近づいても、直ちに同期を回復させることはできない。
【００２３】
そこで、請求項６記載の如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成され、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が前記同期回復用ホップ周波数データを発生させた際に、前記子機側の通信手段が、親機からの制御信号を受信可能な状態で待機する構成にするとよい。
【００２４】
この様な無線通信システムであれば、何らかの事情で親機と子機との同期がはずれた場合に、子機は、同期回復用のホップ周波数データを使って、親機からの制御信号を受信可能な状態で待機するので、同期信号が含まれた制御信号が所定の周波数で親機から送信されてくれば、その時点から親機との同期を回復することができる。なお、子機側のホップ周波数データ発生手段は、通常は同期の回復に引き続き、親機−子機間通信用（又は制御用）ホップ周波数データ列を発生させ、通信可能な状態へ復帰する。
【００２５】
更に、本発明の無線通信システムにおいて、請求項７記載の如く、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列として、互いに異なる所定周波数値分の増減調整がなされた２以上のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記２以上のホップ周波数データ列のいずれかを使用して送受信を行うことにより、２組以上の子機−子機間で同時に通信可能な２以上のチャネルを形成すると、
システム内に４台以上の子機が存在する場合に、２組以上の子機−子機間でも、互いに影響を受けることなく同時に通信できるのでより一層便利である。
【００２６】
さて、本発明の無線通信システムにおいて、親機側のホップ周波数データ発生手段及び子機側のホップ周波数データ発生手段は、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列のホップ周波数データを所定周波数値分だけ増減してなる子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生可能に構成されていればよいが、より具体的な構成の一例を挙げれば、例えば請求項８記載の如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、
所定のホップ周波数データ列を記憶するデータ記憶手段と、
通信相手側機器に同期して逐次更新される指標値を保持する指標値保持手段と、
該指標値保持手段に保持された指標値をパラメータにして、前記データ記憶手段に記憶されたデータを参照し、そのデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行うデータ補正手段とを備え、
該データ補正手段により所定周波数値分だけ増減調整されたホップ周波数データ列を発生させる構成を考えることができる。
【００２７】
データ記憶手段は、ホップ周波数データ列を記憶可能なＲＯＭ、ＲＡＭ、又はその他の記憶媒体で構成される。ホップ周波数データ列を構成する個々のホップ周波数データは、それぞれ最終的に発信する周波数と１対１に対応付けられる値であり、指標値保持手段が保持する指標値は、上記ホップ周波数データ列の読み出し位置の指標となる。この指標値が逐次更新されるのに伴い、データ記憶手段から読み出される値も替わり、その読み出されたホップ周波数データによって、最終的に発信する周波数が逐次切り替わることになる。そして特に、本システムにおいては、データ補正手段が、データ記憶手段から読み出したホップ周波数データを増減調整し、その補正データを使って通信を行うことになる。
【００２８】
特に、請求項９記載の如く、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用又は制御用のいずれかのホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ補正手段は、前記データ記憶手段に記憶されたデータをそのまま補正データとする一方、前記いずれかのホップ周波数データ列以外のホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ記憶手段に記憶されたデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行って補正データを算出する構成にすれば、
最も頻繁に使われる可能性が高い親機−子機間通信用又は制御用のいずれかのホップ周波数データ列を発生させる場合に、データの補正が不要となり、処理が簡素化される。
【００２９】
この様に、請求項８又は請求項９記載の無線通信システムによれば、読み出したデータを補正して新たなホップ周波数データを算出することにより、２通り以上の異なるホップ周波数データ列を発生させることができるので、２通り以上の異なるホップ周波数データ列を、それぞれデータ記憶手段に直接記憶する様な場合に比べ、データの記憶に必要な記憶容量は格段に少なくなる。
【００３０】
加えて、本発明の無線通信システムでは、請求項１０記載の如く、
前記所定周波数値分だけ増減されたホップ周波数データ列が、ホップ周波数データ列中で隣合うホップ周波数データの差よりも小さい値で増減調整されていることが望ましい。
【００３１】
こうすれば、万一、ある２つのチャネルにおいて周波数を切り替えるタイミングにずれが発生しても、先行して次のホップ周波数データが発生したチャネルは、そのチャネルのホップ周波数データ列に所定値を加えたホップ周波数データ列を使い、且つ次のホップ周波数データの発生が遅れているチャネルよりも、高い周波数へ切り替わるので、周波数が同じになることはなく、互いに通信を妨害することがない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態として、本発明の無線通信システムの具体例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する具体例は、本発明の実施の形態の一例に過ぎず、本発明の実施の形態が以下に例示する具体的な装置に限られる訳ではない。
【００３３】
本無線通信システムは、図１に示す通り、外部通信路である電話回線に接続される１台の親機１０と、親機１０との無線通信が可能な３台の子機１１〜１３とで構成されている。
これらの内、親機１０及び子機１１〜１３はいずれも、図２に示す通り、所定のホッピングパターンで周波数を切り替えるために使われるホップ周波数データを発生させるホップ周波数データ発生部２１と、ホップ周波数データ発生部２１から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信部２２とを備えている。
【００３４】
ホップ周波数データ発生部２１は、クロック３０からの出力信号を入力する毎にカウントアップされるフレームカウンタ３２と、フレームカウンタ３２からホッピング開始信号を入力する毎にカウントアップされるホッピングカウンタ３４と、所定のホップ周波数データ列を記憶するホッピングテーブル３６と、逐次変動するホッピングカウンタ３４からの出力値に応じてホッピングテーブル３６からホップ周波数データを読み出し、そのデータ値に対して所定の補正演算を行って補正ホップ周波数データを出力するチャネルコントローラ３７とを備え、その補正ホップ周波数データを出力信号として発生させている。これらのフレームカウンタ３２、ホッピングカウンタ３４、ホッピングテーブル３６、チャネルコントローラ３７は、上述のように別体の構成とすることもできるが、ＣＰＵによる論理演算に置換することもできる。
【００３５】
また、通信部２２は、ホップ周波数データ発生部２１からホップ周波数データが与えられると、それに応じた発振周波数ｆN'で発振する周波数シンセサイザ４０を備え、周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号と送話器側からの周波数ｆIFの入力信号をミキサ４１で混合し、ミキサ４１から出力される周波数ｆN の送信信号をアンプ４２で増幅し、その信号をアンテナスイッチ４３を介してアンテナ２３から発信するように構成されている。また一方、アンテナ２３で受信した周波数ｆN の信号を、アンテナスイッチ４３を介してアンプ４５に入力して増幅し、その周波数ｆN の信号と上記周波数シンセサイザ４０からの発振周波数ｆN'の信号をミキサ４６で混合して、周波数ｆIFの出力信号を生成するように構成されている。これらの送信又は受信動作は、アンテナスイッチ４３の切り替え位置に応じて、いずれか一方が行われる。
【００３６】
なお、親機１０及び子機１１〜１３は、上記本発明における主要な構成の他に、それぞれ通常のコードレス電話機の親機及び子機が備える構成（例えば、受話器、送話器、ダイヤルキー、各種スイッチ等）を備えているが、これらは周知のものと全く同じなので、図示及び説明を省略する。
【００３７】
次に、本無線通信システムにおける通信方法について説明する。
本無線通信システムでは、ＴＤＤ（時分割デュープレクス）を用いて双方向通信を行っている。即ち、親機１０と子機１１〜１３のいずれかとの間で通信が行われる場合は、図３に示す様に、親機１０は、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する一方、子機１１〜１３は、周波数ホップ６１、受信６２、送受切り替え６３、及び送信６４の各フェーズからなるフレーム６０を単位として動作する。これらの各フェーズは、それぞれフレーム内での開始から終了までのタイミングが予め決められており、上述の如くカウントアップされるフレームカウンタ３２からの出力信号（出力値）に基づいて、次のフェーズへの切り替えが管理されている。
【００３８】
これら各フェーズの内、周波数ホップフェーズは、フレームの切り替えに伴って遷移状態となる送受信周波数を安定させる期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の送信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の受信フェーズ）は、親機１０から子機１１〜１３への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、送話器側からの入力信号の他に、制御信号として、親機１０と子機１１〜１３とのフレームの同期を維持するために必要な同期信号、子機１１〜１３を呼び出す呼出信号、子機１１〜１３からの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、親機１０が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００３９】
同期信号は、全送信ビット中の特定位置に埋め込まれた特定パターンのビット列からなり、このビット列を子機１１〜１３が受信信号中から検出したら、そのビット列の位置が上記特定位置と一致するように、子機側のフレームカウンタ３２をリセットする。即ち、例えば、フレームカウンタ３２の値がｍの時に親機１０が上記特定パターンのビット列を送信し終えるとすると、これを受信した子機１１〜１３は、上記特定パターンのビット列を受信し終えた時点で、強制的にフレームカウンタ３２の値をｍに再設定する。これにより、子機側のフレームカウンタ３２は親機側と一致し、以後は、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれが、自身のクロック３０からのパルス信号でフレームカウンタ３２のカウントアップを管理するだけで、フレームを切り替えるタイミング等が親機１０と子機１１〜１３とで一致する。この様な同期調整を適当なタイミングで実施すれば、親機１０と各子機１１〜１３とで、それぞれのクロック３０の出力するパルス間隔に多少の誤差があっても、フレームの切り替わるタイミングに大きなずれは生じない。呼出信号は、親機１０が子機１１〜１３のいずれかとの通信を開始する際に、まず最初に発信する信号で、リンクすべき子機を指定するＩＤ等が含まれている。逆に、接続了承信号は、先に子機１１〜１３から送られて来ている呼出信号に対し、親機１０が通信可能である場合に送信する信号で、この信号を送信したら次のフレームから呼出側の子機との通信が開始される。ビジー信号は、親機１０が通信中であることを示す信号で、子機１１〜１３のいずれと通信中であるかを示すＩＤ等が含まれている。
【００４０】
また、送受切り替えフェーズは、親機１０及び子機１１〜１３のそれぞれにおいて、送信と受信が入れ替わる遷移期間で、各機器間で互いに送受信は行わない。
また、親機１０の受信フェーズ（即ち、子機１１〜１３の送信フェーズ）は、子機１１〜１３から親機１０への信号が発信される期間で、ここで送信される信号には、任意の内容となる音声などのデータ信号の他に、制御信号として、子機１１〜１３側で親機１０との同期が取れたことを返答する同期確認信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかを呼び出す呼出信号、親機１０又は子機１１〜１３のいずれかからの呼出を受け付けた旨を示す接続了承信号、子機１１〜１３が通信中である旨を示すビジー信号などがある。
【００４１】
同期確認信号は、正常に同期調整ができた場合に、その確認として送信される信号で、この信号が送信されてこなければ、応答のない子機１１〜１３について、同期が取れていないものと親機側で判断することができる。なお、呼出信号、接続了承信号、及びビジー信号は、子機１１〜１３が主体となること以外は、親機１０の発信するものと同様の主旨の信号である。
【００４２】
これら各フェーズにて構成されるフレームを単位として、１つのフレームにおいて送受信が行われ、この送受信が複数フレームにわたって繰り返し実行されることにより、機器間での双方向通信が実現される。
なお、本無線通信システムでは、後から詳述する通り、子機−子機間での通信が可能であるが、子機−子機間で通信を開始した場合は、発呼側となる子機が、親機１０と同様に、周波数ホップ５１、送信５２、送受切り替え５３、及び受信５４の各フェーズからなるフレーム５０を単位として動作する。これにより、通常通り上記フレーム６０を単位として動作している子機との間で、双方向通信が可能となる。
【００４３】
また、送信フェーズでは、送信の必要な機器が送信動作を行うが、送信の不要な機器については、受信フェーズと同様に受信動作を行っている。
次に、通信時に使用する周波数の切り替え方法について説明する。
本無線通信システムでは、上述したフレームを単位として、フレーム毎に使用する周波数を切り替えながら、周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行っている。
【００４４】
より具体的には、ホップ周波数データ発生部２１では、フレームカウンタ３２が、クロック３０のパルス信号を０から所定値まで１ずつカウントし、所定値に達したら０（ゼロ）にリセットする動作を繰り返し実行している。この０（ゼロ）から所定値に達するまでの時間が、上記１フレームの長さに相当する。
【００４５】
また、ホッピングカウンタ３４は、新たに周波数ホップフェーズに入るたびに１ずつカウントアップされる。周波数ホップフェーズに入ったことは、上記フレームカウンタ３２が０（ゼロ）にリセットされることにより判断できる。そして、ホッピングカウンタ３４の値Ｎ（以下、ホップ番号Ｎともいう）も、予め定められた最大値ｎに達したら再び０（ゼロ）に戻る。
【００４６】
また、ホッピングテーブル３６には、図４に示す様に、ホップ番号Ｎに対応付けられた複数のホップ周波数データｄ0 、ｄ1 、ｄ2 、・・・、ｄn 、・・・からなるホップ周波数データ列Ｄが記憶されている。そして、上述のホップ番号Ｎ＝ｉの場合に、ホッピングテーブル３６からホップ周波数データｄi が読み出され、チャネルコントローラ３７に与えられる。
【００４７】
また、チャネルコントローラ３７は、ホッピングテーブル３６から読み出されたホップ周波数データｄi を、ホップ周波数データｅi に変換して、ホップ周波数データ発生部２１からの出力信号として出力する。チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データの補正方法については後で詳述する。
【００４８】
周波数シンセサイザ４０は、ホップ周波数データｅi が与えられると、発振周波数ｆi'で発振し、この発振周波数ｆi'の信号により、周波数ｆIFの入力信号が周波数ｆi の送信信号に変換されて出力される一方、同じく発振周波数ｆi'の信号により、周波数ｆi の受信信号は周波数ｆIFの出力信号に変換される。
【００４９】
ホップ周波数データ発生部２１が発生させるホップ周波数データは、上述の如く、ホップ番号Ｎに対応して逐次変動するため、通信部２２において最終的に送受信に使われる周波数ｆi も逐次切り替えられることになる。特に、ホップ周波数データｅi と送受信周波数ｆi は、ある比例関係をもって１対１に対応する値になっており、ホップ周波数データｄ1 〜ｄn が擬似乱数値で設定されているため、ホップ周波数データｅ1 〜ｅn も擬似乱数値になり、送受信周波数ｆ1 〜ｆn は予め定められた所定の周波数帯域内でランダムに変動（ホップ）する。
【００５０】
ところで、上述の通り、チャネルコントローラ３７では、ホップ周波数データｄi がホップ周波数データｅi に変換されるが、この補正方法は、親機−子機間通信を行う場合と子機−子機間通信を行う場合とで異なる。
より詳しく説明すると、まず、親機−子機間通信を行う場合には、チャネルコントローラ３７は、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi をそのままホップ周波数データｅi として出力する。こうすると、同期調整等も含めて最も頻繁に実行される可能性が高い親機−子機間通信においては、親機−子機間通信であることを判断するだけで、面倒な変換処理は行わなくてもよい。
【００５１】
一方、子機−子機間通信を行う場合には、チャネルコントローラ３７は、ホップ番号Ｎ＝０〜３の時だけは、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi をそのままホップ周波数データｅi として出力するが、ホップ番号Ｎ＝４〜ｎの時は、ホッピングテーブル３６から読み出されるホップ周波数データｄi に所定値ｐを加算して、その値をホップ周波数データｅi として出力する。
【００５２】
上記所定値ｐは、本システムの場合、１又は２のいずれかで、更に詳しく説明すると、子機１１〜１３に子機番号＃１〜＃３が付けられ、互いに通信を行う２台の子機の内の若い方の子機番号＃１、＃２に応じて、子機番号に相当する所定値ｐ＝１、２が選ばれる。なお、上記所定値ｐの選択方法は任意であるが、この様な選び方であれば、２組の子機同士が同時に通信を行う場合に、その子機同士を如何なる組合せにしようとも、互いの子機番号だけに基づいて、確実に互いに異なる所定値ｐを選択できる。
【００５３】
ちなみに、他の選択方法を挙げれば、発呼側の子機番号に応じて所定値ｐを選んでもよい。また、同時に組合せ可能な子機同士の組は、全子機の台数の半分（奇数台の場合は小数点以下切捨て）となるので、その組の数だけ所定値ｐの取り得る値を予め決めておいてもよい。
【００５４】
さて、上記の様な補正変換により、ホップ周波数データｄi と所定値ｐ＝１、２の場合のホップ周波数データｅi との関係は、下記表１の如き関係になる。
【００５５】
【表１】
つまり、ホップ番号Ｎ＝４〜ｎの期間においては、親機−子機間通信、子機−子機間通信のいずれを実施するかにより、ホップ周波数データｄi が所定値ｐを使って補正される一方、ホップ番号Ｎ＝０〜３の期間においては、ホップ周波数データｄi に対する所定値ｐの加算が一時的に中止され、親機−子機間通信、子機−子機間通信のいずれを実施するかにかかわらず、同じホップ周波数データが発生する。
【００５７】
ホップ周波数データが、親機−子機間通信と子機−子機間通信で同じになるフレーム（以下、制御フレームともいう）は、全機器間で各種制御信号の送受信を行うために設けてある。本システムの場合は、制御フレームが全部で４フレームになっているが、これは少なくとも親機の台数に子機の台数を加えた数となるように設定してある。子機の数を更に増設可能であれば、予め増設可能な最大数分だけ、制御フレームを設定しておけばよい。
【００５８】
この様な制御フレームでは、共通の周波数ｆ0 〜ｆ3 で送受信を行うため、全機器間で送受信が可能である。そのため、同時に２以上の機器が送信するのを防ぐため、親機１０と子機１１〜１３との間で、予め取り決められた順序にしたがって送受信を行わねばならない。
【００５９】
一方、制御フレーム以外のフレームでは、通信中の機器間でのみ送受信周波数が一致するので、当該機器間で取り決められた順序のみにしたがって送受信を行っても、他のチャネルとの衝突等は発生しない。
また特に、上記ホップ周波数データ列Ｄは、常にｄi ≧ｄi-1 ＋ｋ（ｋ：子機の台数）又はｄi ＜ｄi-1 のいずれかとなる様に予め設定してあるため、あるフレームで発生するホップ周波数データｅi は、同じフレームで使われるホップ周波数データｄi はもちろんのこと、前後のフレームで使われるホップ周波数データｄi-1 、ｄi+1 のいずれにも一致しない。したがって、２つのチャネルにおいて周波数を切り替えるタイミングにずれが発生しても、両チャネルで使用する周波数が同一になることはなく、互いに通信を妨害することがない。
【００６０】
なお、以下、チャネルコントローラ３７がホッピングテーブル３６のホップ周波数データ列Ｄをそのまま出力した際に、ホップ周波数データ発生部２１から出力されるデータ列をホップ周波数データ列Ｂという。また、チャネルコントローラ３７がホッピングテーブル３６のホップ周波数データ列Ｄに上記所定値ｐ＝１、２を加算した際に、ホップ周波数データ発生部２１から出力されるデータ列を、それぞれホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２という。
【００６１】
次に、親機１０で実行される送受信処理について説明する。なお、親機１０での送受信は、ホップ周波数データ列Ｂを使って行われる。
まず、図５に示す様に、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされることにより、所定の周波数へホップする（Ｓ１０２）。これにより、制御フレームに入る。
【００６２】
ここで、特定の子機を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ１０４）。子機を呼び出さない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号を送信する（Ｓ１０６）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１０８）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１１からの制御信号を受信する（Ｓ１１０）。また、引き続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１２）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの制御信号を受信し（Ｓ１１４）、更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１１６）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ１１８）。各子機からの制御信号には、先に説明した同期確認信号が含まれ、また、親機１０に対する呼出信号が含まれる可能性があり、親機１０は子機からの呼出信号の有無をチェックする（Ｓ１２０）。
【００６３】
子機からの呼出がなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、親機１０は、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ１２２）。そして、以後は、制御フレームを抜けて、ホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされるまで（Ｓ１２４：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ１２６）、Ｓ１０２へと戻る。
【００６４】
一方、上記Ｓ１２０において、子機からの呼出があれば（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、図６に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１４０）、制御フレームを抜け、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号を送信する（Ｓ１４２）。そして、そのフレームの受信フェーズにおいて確認信号を受信したら（Ｓ１４６）、後述する親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００６５】
さて一方、図２に示した処理中、Ｓ１０４において、子機を呼び出す場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、図７に示す通り、そのフレームの送信フェーズにおいて同期信号と共に特定の子機に対する呼出信号を送信する（Ｓ１６０）。この呼出信号には、例えば子機１２を指定するＩＤが含まれており、呼出信号自体は、全子機１１〜１３で受信されるが、各子機１１〜１３において、子機１２に対する呼出信号であることを認識できる。なお、ここからは、子機１２を呼び出したものとして説明を続ける。
【００６６】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へのホップを繰り返し（Ｓ１６２、Ｓ１６３）、そのフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの接続了承信号を受信し（Ｓ１６４）、更に次の周波数へホップした後（Ｓ１６６）、制御フレームを抜ける次のフレームから、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。Ｓ１６２、Ｓ１６６においてホップしたフレームでは、それぞれ子機１１、１３からの制御信号を受信するが、親機１０に対する接続要求などは無効となる。なお、図６に示した処理中、Ｓ１４６を終えた場合も、以下に説明する親機−子機間通話が開始される。なお、接続了承信号を受信できなければ、子機が通話中、子機との同期がはずれている、子機が通信可能範囲にいない、子機の電池切れ等、様々な要因が考えられるが、いずれにしても通話不能であり、例えば通話不能であることを示す音声信号を受話器から発する等の対処をする。
【００６７】
さて次に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ１７０）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ１７２）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１２からの通話信号を受信して（Ｓ１７４）、相互に通信を開始する。
【００６８】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ１７６：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ１７８）、通信終了でなければ（Ｓ１７８：ＮＯ）、Ｓ１７０へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ１７８：ＹＥＳ）、図５に示した処理中、Ｓ１２２へ移行する。
【００６９】
一方、Ｓ１７６においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ１７６：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ１８０）、その制御フレームの送信フェーズにおいて同期信号及びビジー信号が送信される（Ｓ１８２）。そして、次の周波数へのホップを繰り返した後（Ｓ１８４〜Ｓ１８６）、Ｓ１７０へ移行し、再び親機−子機間通話を継続する。なお、Ｓ１８４〜Ｓ１８６でホップしたフレームでは、それぞれ子機１１〜１３からの制御信号を受信するが、仮に親機１０に対する接続要求などが発信されても無効となる。
【００７０】
さて、以上のような送受信処理を行う親機１０に対し、各子機１１〜１３は、次のような送受信処理を実行する。なお、以下の説明は、子機１２を例に説明するが、子機１１、１３も、それぞれ同様な送受信処理を行っている。
まず、図８に示す様に、ホップ番号Ｎがリセットされて所定の周波数へホップし（Ｓ２０２）、その制御フレームの受信フェーズにおいて親機１０からの制御信号を受信する（Ｓ２０４）。制御信号中には、同期信号が含まれ、また、親機１０からの呼出信号が含まれている場合がある。
【００７１】
ここで、親機１０からの呼出がない場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、次の周波数へホップし（Ｓ２０８）、子機１１を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１０）。ここで、子機１１を呼び出す場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１１を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２１２）。
【００７２】
そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２１４）、その制御フレームの受信フェーズにおいて子機１１又は子機１３からの制御信号を受信する（Ｓ２１５）。ここで、子機からの呼出があれば（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機からの呼出がなければ（Ｓ２１６：ＮＯ）、親機１０を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２１８）。ここで、親機１０を呼び出すのであれば（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、後述する親機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、親機１０を呼び出さないのであれば（Ｓ２１８：ＮＯ）、このフレームの送信フェーズにおいて同期確認信号を送信する（Ｓ２２０）。
【００７３】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２２２）、子機１３を呼び出すか否かをチェックする（Ｓ２２４）。ここで、子機１３を呼び出す場合は（Ｓ２２４：ＹＥＳ）、後述する子機−子機間通話が、次のフレームから開始される。一方、子機１３を呼び出さない場合は、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２２６）。
【００７４】
また続いて、各部を省電力状態に移行させてスリープする（Ｓ２２８）。そして、ホップ番号Ｎがリセットされるまで（Ｓ２３０：ＮＯ）、スリープ状態を継続し、ホップ番号Ｎがリセットされたら（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、各部の省電力状態を解除してウェイクし（Ｓ２３２）、Ｓ２０２へと戻る。
【００７５】
さて、上記Ｓ２０６において、親機１０からの呼出がある場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、図９に示す様に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４０）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４２）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、更に次の周波数へホップし（Ｓ２４４）、そのフレームの送信フェーズにおいて接続了承信号が送信される（Ｓ２４５）。そして更に、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４６）、このフレームの受信／送信フェーズ双方とも受信状態で待機する（Ｓ２４７）。
【００７６】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ２４８）、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの通話信号を受信すると共に（Ｓ２５０）、同じフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信して（Ｓ２５２）、相互に通信を開始する。
【００７７】
ここで、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ２５４：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ２５６）、通信終了でなければ（Ｓ２５６：ＮＯ）、Ｓ２４８へ戻って親機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ２５６：ＹＥＳ）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ移行する。
【００７８】
一方、Ｓ２５４においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ２５４：ＹＥＳ）、次の周波数へホップし（Ｓ２６０）、そのフレームの受信フェーズにおいて同期信号を受信する（Ｓ２６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜け（Ｓ２６４〜Ｓ２６６）、Ｓ２４８へ移行して、再び親機−子機間通話を継続する。
【００７９】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１０又はＳ２２４において子機の呼出をする場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ、又は、Ｓ２２４：ＹＥＳ）、子機１２の本来の送信／受信フェーズの順序を逆転させて以下の処理を行う。以下、子機１３を呼び出す場合（Ｓ２２４：ＹＥＳ）を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００８０】
まず、図１０に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対する呼出信号を送信し（Ｓ３００）、続く受信フェーズにおいて子機１３からの接続了承信号を受信する（Ｓ３０２）。こうして、互いにリンク可能な状態であることを確認したら、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始する（Ｓ３０４）。なお、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、所定値ｐ＝２を加算するが、子機１１との通話の場合は所定値ｐ＝１を加算する。また、ここでは、子機１３との通話を想定しているため、次のフレームから通話が開始されるが、子機１１との通話の場合は、残る２つの制御フレームを抜けるまで通話を開始しない。
【００８１】
続いて、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３０６）、そのフレームの送信フェーズにおいて通話信号を送信すると共に（Ｓ３０８）、同じフレームの受信フェーズにおいて子機１３からの通話信号を受信して（Ｓ３１０）、相互に通信を開始する。
【００８２】
このフレームからは、子機１２、１３が、所定値ｐ＝２を加算したホップ周波数データ使って、送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、従前通りのホップ周波数データ列を使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１に対し、最終的に送受信に使われる周波数が△ｆヘルツだけシフトし、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００８３】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３１２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３１４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３０６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３１６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００８４】
一方、Ｓ３１２においてホップ番号Ｎが０（ゼロ）にリセットされていれば（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、ホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３１８）、次の周波数へホップする（Ｓ３２０）。この時は、親機１０等と同一のホップ周波数データを発生させることになるため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３２２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜ける（Ｓ３２４〜Ｓ３２６）。そして、ここでチャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を再開して（Ｓ３２８）、Ｓ３０６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００８５】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１６において子機からの呼出がある場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、子機−子機間通話を開始する。以下、子機１３から呼び出された場合を例にして説明を続けるが、子機１１の場合も同様の処理である。
【００８６】
まず、図１１に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して接続了承信号を送信する（Ｓ３４０）。そして、ホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４２）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始する（Ｓ３４４）。
【００８７】
更にホップ番号Ｎがカウントアップされて、次の周波数へホップし（Ｓ３４６）、そのフレームの受信フェーズにおいて通話信号を受信すると共に（Ｓ３４８）、同じフレームの送信フェーズにおいて子機１３に対して通話信号を送信して（Ｓ３５０）、相互に通信を開始する。
【００８８】
このフレームからは、子機１２、１３が、所定値ｐが加算されたホップ周波数データを使って、送受信信号の周波数をホップさせているので、この時点で、従前通りのホップ周波数データ列を使って送受信信号の周波数をホップさせている親機１０及び子機１１に対し、最終的に送受信に使われる周波数が△ｆヘルツだけシフトし、使用する周波数が一致しない全く別のチャネルが形成されることになる。したがって、この時、親機１０と子機１１との間で通信が開始されたとしても、互いに通信を妨害したりすることはない。
【００８９】
そして、ホップ番号Ｎがリセットされていなければ（Ｓ３５２：ＮＯ）、通信終了か否かをチェックし（Ｓ３５４）、通信終了でなければ（Ｓ３１４：ＮＯ）、Ｓ３４６へ戻って子機−子機間通話を継続する。また、通信終了であれば（Ｓ３５４：ＹＥＳ）、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３５６）、図８に示した処理中、Ｓ２２８へ戻る。
【００９０】
一方、Ｓ３５２においてホップ番号Ｎがリセットされていれば（Ｓ３５２：ＹＥＳ）、ホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して（Ｓ３５８）、次の周波数へホップする（Ｓ３６０）。この時は、親機１０等と同一のホップ周波数データを発生させることになるため、親機１０からの制御信号を受信可能になり、このフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの同期信号を受信する（Ｓ３６２）。そして、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを３回繰り返して制御フレームを抜ける（Ｓ３６４〜Ｓ３６６）。そして、ここでチャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を再開して（Ｓ３６８）、Ｓ３４６へ移行し、再び子機−子機間通話を継続する。
【００９１】
さて次に、図８に示した処理中、Ｓ２１８において親機１０の呼出をする場合には（Ｓ２１８：ＹＥＳ）、図１２に示す様に、そのフレームの送信フェーズにおいて親機１０に対して呼出信号を送信し（Ｓ３８０）、ホップ番号Ｎのカウントアップにより、周波数のホップを２回繰り返し（Ｓ３８２、Ｓ３８４）、制御フレームを抜け、そのフレームの受信フェーズにおいて親機１０からの接続了承信号を受信する（Ｓ３８６）。そして、そのフレームの送信フェーズにおいて確認信号を送信したら（Ｓ３８８）、図９に示す処理中、Ｓ２４８へ移行し、既に説明した親機−子機間通話が次のフレームから開始される。
【００９２】
以上説明した親機１０及び子機１２（子機１１、１３も同様）の各処理により、親機−子機間および子機−子機間で、それぞれ独立して直接通信を行うことができる。
次に、上記各処理により行われる通信動作の状態について、図１３に示すタイミングチャートを使って説明する。
【００９３】
初めに、親機１０及び子機１１〜１３が待機状態にある場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＡ０になると、親機１０が同期信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機１１〜１３において、親機１０との同期調整が行われる。図１３において、四角形の印は信号の送信動作を意味し、送信動作を行っていない機器はすべて受信動作を行っている。周波数ｆB は、ホップ周波数データ列Ｂを使って切り替わる周波数であり、ホップ番号Ｎに応じてフレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、・・・、ｆn 、ｆ0 の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆB と表してある。なお、後述するフレームＥ２に至るまで、各機器はすべて周波数ｆB で送受信を行っている。
【００９４】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＡ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。以下、ホップ番号Ｎがカウントアップされる毎に次のフレームＡ２、Ａ３へ切り替わり、子機１２、１３が順に同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９５】
そして、ホップ番号Ｎが４になってフレームＡ４になると、以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＡｎとなるまで、親機１０及び各子機１１〜１３はスリープ状態になる。そして、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＢ０になると、この時、親機１０及び子機１１〜１３がウェイク状態となる。
【００９６】
つまり、待機時においては、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームではウェイク状態となって制御信号の送受信を行い、ホップ番号Ｎ４〜ｎの通常フレームではスリープ状態となって電力の消費を抑制する。
次に、親機１０から子機１２を呼び出す場合について説明する。
【００９７】
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＢ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＢ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９８】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＢ２になると、子機１２が同期確認信号及び接続了承信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＢ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【００９９】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＢ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＢｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【０１００】
続いて、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＣ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＣ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【０１０１】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＣ２になるが、既に親機１０とのリンクが成立している子機１２は、制御信号等を特に送信してもしなくてもよい。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＣ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信する。
【０１０２】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＣ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【０１０３】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームでは制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎの通常フレームでは親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が繰り返される。制御フレームの間は、通話信号の送受信が途切れるが、これは数十ミリ秒程度の時間なので、利用者の会話が途切れる様なことはない。
【０１０４】
なお、フレームＣ１、Ｃ３では、子機１１、１３が同期確認信号を送信しているが、通話中の親機１０は、子機からの同期確認信号を特に処理していない。したがって、子機側の処理で、フレームＣ０でビジー信号が送信された場合は、フレームＣ１、Ｃ３で制御信号を送信しない様にしてもよい。また、子機１１、１３は、親機１０から子機１２に対する呼出信号や、親機１０からのビジー信号を受信しているので、親機１０や子機１２に対する発呼操作が行われれば、利用者に親機１０や子機１２が使用中である旨を通知することができる。
【０１０５】
次に、子機１２から親機１０を呼び出す場合について説明する。
まず、ホップ番号Ｎが０になってフレームＤ０になると、親機１０が同期信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。そして、ホップ番号Ｎが１になってフレームＤ１になると、子機１１が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【０１０６】
続いて、ホップ番号Ｎが２になってフレームＤ２になると、子機１２が同期確認信号及び呼出信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。そして、ホップ番号Ｎが３になってフレームＤ３になると、子機１３が同期確認信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を親機１０が受信する。
【０１０７】
続いて、ホップ番号Ｎが４になってフレームＤ４になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が確認信号を周波数ｆB で送信し、この確認信号を親機１０が受信する。なお、子機１１、１３は、上述の通り、いずれもスリープ状態になって待機する。
【０１０８】
続いて、ホップ番号Ｎが５になってフレームＤ５になると、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信する。また、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。以降、ホップ番号ＮがｎになってフレームＤｎとなるまで、親機１０と子機１２の間で通話信号の送受信が行われる。
【０１０９】
次に、子機１３が子機１１を呼び出す場合について説明する。なお、ここでは、上記親機１０と子機１２の通話が継続している状態を想定しているが、親機１０及び子機１２が待機状態にあっても処理に変わりはない。
まず、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＥ０になると、子機１１、１３はいずれもウェイク状態になる。この時、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆB で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。
【０１１０】
続いて、ホップ番号Ｎが１になってフレームＥ１になると、前半のフェーズにおいて、子機１３が呼出信号を周波数ｆB で送信し、この呼出信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が接続了承信号を周波数ｆB で送信し、この接続了承信号を子機１３が受信する。即ち、着呼側の子機が制御信号を送信するフレームにおいて、その着呼側の子機の受信フェーズに発呼側の子機が呼出信号を送信すると共に、引き続く着呼側の子機の送信フェーズに、発呼側の子機に対する接続了承信号が直ちに送信される。
【０１１１】
続いて、ホップ番号Ｎが２、３、４とカウントアップされてフレームＥ４になると、再び親機１０と子機１２との間の通話が開始され、前半のフェーズにおいて、親機１０が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を子機１２が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１２が通話信号を周波数ｆB で送信し、この通話信号を親機１０が受信する。
【０１１２】
また、それと同時に、子機１１及び子機１３は、いずれも、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を開始して、それまで使用してきたホップ周波数データ列Ｂに所定値ｐを加算してなるホップ周波数データ列Ｈ１を使い始める。そして、子機１１と子機１３との間の通話も開始され、前半のフェーズにおいて、子機１３が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１１が受信すると共に、同じフレームの後半のフェーズにおいて、子機１１が通話信号を周波数ｆH1で送信し、この通話信号を子機１３が受信する。
【０１１３】
周波数ｆH1は、ホップ番号Ｎに応じて、フレームが切り替わる毎にｆ0 、ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 、ｇ4 、ｇ5 、・・・、ｇn 、ｆ0 （但し、ｇi ＝ｆi ＋△ｆ；△ｆは、ホップ周波数データ値が１増したときの最終的に使われる周波数の変動幅）の順に循環して切り替わるが、図においては単にｆH1と表してある。ホップ番号Ｎが０〜３の制御フレームの間は、送受信周波数としてｆ0 〜ｆ3 が使われるので、親機１０からの制御信号を受信することができる。一方、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、所定周波数△ｆだけシフトした周波数が使われるので、親機１０と子機１２、子機１１と子機１３の２組が同時に送受信を行っても、互いに通信を妨害することはない。
【０１１４】
こうして、以降通話終了まで、ホップ番号Ｎが０〜３となる制御フレームの間は親機と全子機の間で制御信号の送受信、ホップ番号Ｎが４〜ｎとなる通常フレームの間は、リンクしている機器間で通話信号の送受信が繰り返される。
なお、ホップ番号Ｎが０にリセットされてフレームＦ０になると、親機１０が同期信号及びビジー信号を含む制御信号を周波数ｆ0 で送信し、この制御信号を子機１１〜１３が受信する。これにより、子機−子機間通信を行っている子機１１、１３も、親機１０との同期調整が行われる。以後、ホップ番号Ｎが４になってフレームＦ４になった時点で、子機１１及び子機１３が通信を終えたとすると、フレームＦ５からは、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を中止して待機状態となる。
【０１１５】
また、上記説明において、親機−子機間通話は、子機１１〜１３使って電話回線を介した外部との通話を行う場合と、親機１０と子機１１〜１３との間で内線通話を行う場合の双方に該当する。また、子機−子機間通話は、子機１１〜１３を使って内線通話を行う場合に該当する。
【０１１６】
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明の具体的な構成については上記具体例以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。
上記具体例では、ホップ番号Ｎが０〜３となる４フレームにおいて、チャネルコントローラ３７によるホップ周波数データに対する所定値ｐの加算を一時的に中止して、通信部２２が親機１０と全子機１１〜１３の間で制御信号の送受信を行うように構成してあったが、ホップ周波数データ発生部２１で、親機−子機間通信用のホップ周波数データ列Ｂに対し、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列Ｈ１、Ｈ２の場合とは異なる所定値を加算してなる制御用のホップ周波数データ列Ｃを発生させるようにすれば、ホップ周波数データ発生部２１が制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させた際に、通信部２２が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う一方、特定機器間で通話を行う場合は、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を発生させる構成にし、待機中の機器は、常に制御用ホップ周波数データ列Ｃを発生させて同期調整や呼出処理を実行し、機器間でリンクが成立した場合に、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２に切り替えてもよい。
【０１１７】
この様に制御用ホップ周波数データ列Ｃと親機−子機間通信用ホップ周波数データ列Ｂを分けておけば、親機−子機間通信中に、仮に他の待機中の子機が制御信号を発信したとしても、その信号が親機−子機間通信を妨害することはない。したがって、待機中の子機が任意のタイミングで制御信号を発信できるようになり、例えば、親機−子機間通信中であっても、制御フレームの到来を待つことなく、他の子機に対して呼出信号を発信できる。
【０１１８】
なお、ホップ周波数データ列Ｃ、Ｂ、Ｈ１、Ｈ２においても、上記具体例と同様に、チャネルコントローラ３７による所定値ｐの加算を一時的に中止することにより、同期調整等を行う制御フレームを発生させてもよいが、同期調整を行わなければ必ず同期が失われる訳ではないので、同一パターン部分を設けない構成にしてもよい。また、同一パターン部分を設けない場合は、子機−子機間通信終了時に、親機との通信を再開した時点で、親機と子機との同期調整を行うようにしてもよい。
【０１１９】
また、上記具体例も含めて何らかの原因で、親機と子機との同期が取れなくなることはあるので、子機側のホップ周波数データ発生部２１が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成されているとよい。この同期回復用ホップ周波数データは、親機１０が同期信号を送信する周波数を受信し続けるためのもので、上記具体例の場合で言えば、ホップ周波数データ発生部２１が、ホップ番号Ｎにかかわらずホップ周波数データｄ0 を発生させ続ければ、いずれ親機１０が送信する同期信号を受信でき、その時点から正常な通信ができるようになる。
【０１２０】
更に、上記具体例では、ホップ周波数データ列Ｂ、Ｈ１、Ｈ２を使って通信を行っていたが、親機１０−全子機１１〜１３用（即ち、制御用）、親機１０−子機１１用、親機１０−子機１２用、親機１０−子機１３用、子機１１−子機１２用、子機１１−子機１３用、子機１２−子機１３用の全ての組合せについて、それぞれ異なる所定値ｐを加算して、各チャネルの使用周波数をシフトさせてもよい。
【０１２１】
また、上記具体例では、ホップ周波数データｄi に所定値ｐ＝１、２を加算することにより、周波数ｆi 、ｆi ＋△ｆ、ｆi ＋２△ｆを使う３つのチャネルを形成していたが、所定値ｐを負値−αとして、周波数ｆi −α△ｆを使うチャネルを形成してもよい。
【０１２２】
また、所定値ｐ＝３、６、９等として各チャネルの使用周波数の配置間隔を広げてもよい。但し、ある一定幅の周波数帯域内で周波数をホップさせる場合、全チャネルの占める周波数帯域幅が広がると、ホップ時に変動させ得る幅が狭くなるので、全チャネルの占める周波数帯域幅は、問題の生じない範囲内で可能な限り狭くする方が望ましい。
【０１２３】
なお、上記具体例では、親機−子機間用のチャネルを基準にして、子機−子機間用のチャネルの使用周波数をシフトさせていたが、制御用チャネルを設ける場合も含めて、いずれのチャネルを基準に選ぶかは任意である。但し、基準となるチャネルを使用する場合は、所定値ｐの演算にかかる手間を省くことができるので、最も頻繁に使用されるチャネルを選ぶことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 具体例として示した無線通信システムの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】 親機及び子機の要部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】 双方向通信を行う際の通信単位となるフレームの説明図である。
【図４】 ホップ周波数データ列を例示する説明図である。
【図５】 親機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図６】 親機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図７】 親機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図８】 子機の送受信処理を示す第１のフローチャートである。
【図９】 子機の送受信処理を示す第２のフローチャートである。
【図１０】 子機の送受信処理を示す第３のフローチャートである。
【図１１】 子機の送受信処理を示す第４のフローチャートである。
【図１２】 子機の送受信処理を示す第５のフローチャートである。
【図１３】 親機及び子機の通信動作の状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０・・・親機、１１，１２，１３・・・子機、２１・・・ホップ周波数データ発生部、２２・・・通信部、２３・・・アンテナ、３０・・・クロック、３２・・・フレームカウンタ、３４・・・ホッピングカウンタ、３５・・・ホッピングコントローラ、３６・・・ホッピングテーブル、４０・・・周波数シンセサイザ、４１，４６・・・ミキサ、４２，４５・・・アンプ、４３・・・アンテナスイッチ。
Claims (10)
- 外部通信路に接続可能な１台の親機と、該親機との無線通信が可能な２台以上の子機とからなり、親機及び各子機には、所定のホップ周波数データを順次発生させるホップ周波数データ発生手段と、該ホップ周波数データ発生手段から与えられるホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にする通信手段とが設けられ、周波数ホッピング方式により親機−子機間で通信可能な無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列の各ホップ周波数データをそれぞれ所定周波数値分だけ増減してなる子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データを使って、入力信号を拡散して送信信号にすると共に、受信信号を逆拡散して出力信号にすることにより、子機−子機間で直接通信を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列を発生させている際に、前記所定周波数値分の増減調整を一時的に中止可能に構成され、
当該増減調整中止時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用のホップ周波数データ列中の各データを、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データとは異なる所定周波数値分だけ増減してなる制御用のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
当該制御用ホップ周波数データ列発生時に、前記通信手段が親機−全子機間で制御信号の送受信を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項２又は請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信中も定期的に親機と子機との同期調整を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項２又は請求項３記載の無線通信システムにおいて、
前記制御信号の送受信により、子機−子機間通信終了時に親機と子機との同期調整を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、同期回復用ホップ周波数データを発生可能に構成され、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が前記同期回復用ホップ周波数データを発生させた際に、前記子機側の通信手段が、親機からの制御信号を受信可能な状態で待機する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記子機側のホップ周波数データ発生手段が、前記子機−子機間通信用のホップ周波数データ列として、互いに異なる所定周波数値分の増減調整がなされた２以上のホップ周波数データ列を発生可能に構成され、
前記子機側の通信手段が、前記２以上のホップ周波数データ列のいずれかを使用して送受信を行うことにより、２組以上の子機−子機間で同時に通信可能な２以上のチャネルを形成する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記ホップ周波数データ発生手段が、
所定のホップ周波数データ列を記憶するデータ記憶手段と、
通信相手側機器に同期して逐次更新される指標値を保持する指標値保持手段と、
該指標値保持手段に保持された指標値をパラメータにして、前記データ記憶手段に記憶されたデータを参照し、そのデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行うデータ補正手段とを備え、
該データ補正手段により所定周波数値分だけ増減調整されたホップ周波数データ列を発生させる
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項８記載の無線通信システムにおいて、
前記ホップ周波数データ発生手段が、前記親機−子機間通信用又は制御用のいずれかのホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ補正手段は、前記データ記憶手段に記憶されたデータをそのまま補正データとする一方、前記いずれかのホップ周波数データ列以外のホップ周波数データ列を発生させる場合に、前記データ記憶手段に記憶されたデータを所定周波数値分だけ増減調整する演算を行って補正データを算出する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記所定周波数値分だけ増減されたホップ周波数データ列が、ホップ周波数データ列中で隣合うホップ周波数データの差よりも小さい値で増減調整されている
ことを特徴とする無線通信システム。
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