JP3796921B2

JP3796921B2 - 無線通信装置および送受信システム

Info

Publication number: JP3796921B2
Application number: JP27584697A
Authority: JP
Inventors: 進森岡; 高史森沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JPH11112441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭に供給される商用電源に同期して発生する妨害信号の影響を受けないようにした無線通信装置および送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
個人が公共の無線通信インフラ以外の手段によって比較的自由に無線通信を行う方法の一つとして、ＩＳＭ(Industrial,Scientific and Medical use) バンドを利用する無線電波通信がある。ＩＳＭバンドは、工業用、科学用、および医事用に、相互に混信や妨害が発生しないように国際的に割り当てられた周波数帯域である。用途に応じて数種類の帯域が用意され、例えば２．４ＧＨｚ帯は、２．４５ＧＨｚを中心周波数として２．４ＧＨｚ〜２．４８５ＧＨｚの帯域幅を有する。
【０００３】
この２．４ＧＨｚ帯は、数Ｍｂｐｓ(Mega bit per second) の高速広帯域の通信が可能な帯域幅が確保が可能である点、コストならびに利用の混雑状況、電波伝搬特性などの点から、無線ＬＡＮ(Local Area Network)として利用される例が知られている。
【０００４】
一方、この２．４ＧＨｚ帯は、マイクロ波加熱のための帯域としても割り当てられており、例えば家庭においては、マグネトロンを用いてマイクロ波加熱を行う、調理用電子レンジに利用されている。したがって、例えば家庭では、調理用電子レンジでマイクロ波加熱を行う度に、２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域での妨害電波が発生していることになる。そのため、この家庭内で上述の無線ＬＡＮを行う際には、この妨害電波を避けるための対策が必要とされる。
【０００５】
従来では、この対策として、電子レンジからの妨害電波の周波数スペクトラム分布が少なくなっている帯域、例えば２．４ＧＨｚ帯における周波数の高い側の帯域を利用することによって妨害から逃れていた。例えば、２．４ＧＨｚ帯の上限である２．４８５ＧＨｚ付近の２０〜３０ＭＨｚの帯域が無線通信に用いられていた。また、無線ＬＡＮが主に事務所で使われ、電子レンジが主に家庭の台所で使われる事から、場所的な棲み分けにより妨害から逃れる事を前提としていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の通信技術では、上述したように、２．４ＧＨｚ帯における高周波数側の限られた周波数範囲を、多数の通信機器で以て通信用に利用していたために、通信同士がお互いに妨害し合うようになってしまうという問題点があった。
【０００７】
また、限られた周波数範囲しか通信用として利用出来ないので、広帯域化による情報伝送の高速化に限界があるという問題点があった。
【０００８】
一方、現在、一般家庭内において無線通信によって機器間でデータのやり取りを行うようなシステムが提案されている。例えば、ＣＤ(Compact Disc)プレーヤやＭＤ(Mini Disc) プレーヤ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)プレーヤなどのディジタル再生装置から、再生装置とは離れた位置に配置されたコントロールアンプに対して、再生ディジタル情報を無線通信によって伝送するようなＡ／Ｖ(Audio/Video) システムが提案されている。
【０００９】
一般家庭内で利用されるこのような無線通信システムでは、無線通信と調理用電子レンジとの場所的な棲み分けがなされないため、上述した調理用電子レンジのマイクロ波加熱による妨害が生じてしまうという問題点があった。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、特に一般家庭内での利用において、マイクロ波加熱装置などによる妨害信号を逃れるようにした無線通信装置および送受信システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決するために、情報源から供給された情報データを送信する無線通信装置において、情報源から供給された情報データを記憶し、記憶された情報データを読み出すようにされた記憶手段と、妨害信号の発生期間を検出する検出手段と、情報源のクロック周波数の略２倍以上の周波数の読出クロックを生成し、検出手段による検出結果に対応する期間に読出クロックを出力するタイミング生成手段と、読み出しクロックに基づいて記憶手段から読み出された情報データを、検出手段による検出結果に対応する期間に変調して送信する送信手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置である。
【００１３】
また、この発明は、上述した課題を解決するために、情報源から供給された情報データを送信し、送信された情報データを受信する送受信システムにおいて、情報源から供給された情報データを記憶し、記憶された情報データを読み出すようにされた第１の記憶手段と、妨害信号の発生期間を検出する検出手段と、情報源のクロック周波数の略２倍以上の周波数の読出クロックを生成し、検出手段による検出結果に対応する期間に読出クロックを出力するタイミング生成手段と、読み出しクロックに基づいて第１の記憶手段から読み出された情報データを、検出手段による検出結果に対応する期間に変調して送信する送信手段と、送信手段によって送信された信号を受信し、受信された信号を復調する復調手段と、復調された信号を記憶し、記憶された信号を供給された読出クロックに基づき読み出すようにされた第２の記憶手段とを備えたことを特徴とする送受信システムである。
【００１４】
上述したように、この発明は、情報源から供給された情報データが記憶手段に記憶され、商用電源の電圧波形に対応した期間に、情報源のクロックの略２倍以上の周波数のクロックで以て記憶手段から読み出されて同期信号と共に送信されるため、商用電源の周期に対応した妨害信号の影響を受けないようにできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。この発明では、調理用電子レンジなどのマイクロ波加熱装置から輻射される妨害信号が、一般家庭に供給されている商用電源に同期していることに注目して、妨害信号の影響を時間軸上で逃れるようにしている。
【００１６】
図１は、調理用電子レンジによる妨害信号の一例を示す。これは、電子レンジに供給される商用電源の周波数が５０Ｈｚの例である。電子レンジからの妨害信号の輻射を、電子レンジに用いられるマグネトロンの発振周波数に対応した周波数である、２．４５ＧＨｚで測定している。横軸は時間軸で、０〜１００ｍｓを表す。輻射は、１００ｍｓの間に周期的に５回、発生しており、この発生のタイミングが商用電源と同期し、且つ、商用電源の正の半サイクルの期間でのみ発生する。
【００１７】
図２のタイムチャートに一例が示されるように、電灯線から供給される商用電源（図２Ａ）に対して、電子レンジの輻射は、図２Ｂのように、商用電源の正の半サイクルの期間と同期して発生している。そこで、図２Ｃに示される、商用電源の正の半サイクルの期間を検出することで輻射の検出信号を得ている。情報データ（図２Ｅ）は、時間軸に対して略１／２に圧縮され（図２Ｈ，図２Ｉ）、所定の同期信号を付加されて（図２Ｆ，図２Ｇ）、輻射の無い期間に伝送される（図２Ｋ）。
【００１８】
なお、上述では、情報データを時間軸上で略１／２に圧縮するとしたが、これは、輻射の発生する期間が実際には商用電源の正の半サイクルの期間より多少短いためである。すなわち、圧縮率は、１／２に対して若干の余裕が許される。勿論、１／２以上の圧縮率、例えば情報データを時間軸上で１／３に圧縮するようにしてもよい。
【００１９】
図３は、この実施の一形態による無線通信装置の構成の一例を示す。情報源５０は、例えばＣＤプレーヤやＭＤプレーヤ、あるいはＤＶＤプレーヤといったディジタルＡ／Ｖ機器である。勿論、情報源５０をパーソナルコンピュータなどの情報機器として、この装置を用いて無線ＬＡＮを構築してもよい。情報源５０は、無線通信装置１に接続される。情報源５０に対してこの無線通信装置１を組み込んでもよい。
【００２０】
情報源５０から無線通信装置１に対して、情報データ５１およびクロック５２が共に供給される。情報データ５１は、例えばディジタルオーディオ信号であり、クロック５２は、情報データ５１のビットクロックである。情報データ５１は、クロック５２に基づきメモリ１０に書き込まれる。また、クロック５２は、タイミング生成回路３にも供給される。図２Ｄおよび図２Ｅは、それぞれクロック５２および情報データ５１の一例を示す。
【００２１】
一方、プラグ６０が電灯線に接続される。図２Ａに示される商用電源がプラグ６０から絶縁トランス６１を介して電圧比較器２に供給される。電圧比較器２では、商用電源のゼロクロス点を検出することで、図２Ｃに示されるような、商用電源の正の半サイクルでハイレベルとなる検出信号２３が形成される。検出信号２３がハイレベルの期間が輻射のある期間に相当する。この検出信号２３は、タイミング生成回路３に供給される。
【００２２】
タイミング生成回路３では、供給されたクロック５２および検出信号２３とに基づき、このクロック５２のクロック周波数の略２倍以上の周波数を有するクロックが生成される。このタイミング生成回路３で生成されたクロックは、検出信号２３がローレベルの期間だけ出力されるように制御される。
【００２３】
検出信号２３がローレベルの期間において、後述する同期パターン発生回路５で同期信号が発生される期間、タイミング生成回路３から同期パターン発生回路５に対してクロック２４が供給される（図２Ｆ）。この同期信号発生期間に続けて、タイミング発生回路３からクロック２２が出力される（図２Ｈ）。クロック２２は、読み出しクロックとしてメモリ１０に供給されると共に、動作クロックとしてＦＥＣ(Forward Error Correction)回路４に供給される。
【００２４】
メモリ１０に書き込まれた情報データ５１は、クロック２２に基づき読み出され、情報データ２１として出力される（図２Ｉ）。この情報データ２１は、ＦＥＣ回路４に供給され、エラー訂正符号を付されてＦＥＣ出力２５として出力される（図２Ｊ）。ＦＥＣ出力２５は、ＯＲ回路６の一方の入力端に供給される。
【００２５】
一方、同期パターン発生回路５では、クロック２４に基づき同期信号２６が生成される。この同期信号２６は、例えば特定のビットパターンからなる。同期信号２６は、ＯＲ回路６の他方の入力端に供給される。
【００２６】
ＯＲ回路６で同期信号２６とＦＥＣ出力２５とが合成され、合成信号２７とされる（図２Ｋ）。合成信号２７は、変調回路７に供給される。変調回路７では、供給された合成信号２７に対して、搬送波発振器８によって生成された搬送波で変調を行う。変調方式としては、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying) ，ＦＳＫ(Frequency Shift Keying)，ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation) ，あるいはＦＭ(Frequency Modulation)など、システムの態様に対応して様々な方式を用いることができ、特に限定されない。合成信号２７が変調回路７で変調され、合成変調信号としてアンテナ９から送信される。
【００２７】
図４は、無線通信装置１から送信された信号を受信できる受信装置の構成の一例を示す。受信装置１００において、無線通信装置１から送信された信号がアンテナ１２０によって受信される。受信された信号は、乗算器１０１で中間周波数発振器１０２で発生された信号に基づき中間周波数の信号に落とされ、復調回路１０３に供給される。
【００２８】
復調器１０３では、送信時に上述の変調回路７で施された変調方式に対応した復調がなされる。復調された信号は、同期検出回路１０４に供給されると共に、ＥＣＣ(Error Correcting Code) デコーダ１０６に供給される。同期検出回路１０４では、送信時に同期パターン発生回路５で発生され付された同期信号の検出がなされる。
【００２９】
同期検出回路１０４で検出された同期信号がタイミング生成回路１０５に供給される。タイミング生成回路１０５では、供給された同期信号に基づき、送信時に用いられたクロック２２あるいはクロック２４と対応する周波数のクロックを生成する。このクロックは、動作クロックとしてＥＣＣデコーダ１０６に供給されると共に、書き込みクロックとしてメモリ１０７に供給される。
【００３０】
復調器１０３で復調された信号は、ＥＣＣデコーダ１０６で、上述のＦＥＣ回路４で付されたエラー訂正符号に基づきエラー訂正されると共に、上述の情報データ５１に対応する情報データ部分が抽出される。エラー訂正された情報データは、タイミング生成回路１０５で生成された書き込みクロックに基づき、メモリ１０７に書き込まれる。
【００３１】
一方、端子１０９および端子１１１に、上述の情報源５０と対応する装置１３０が接続される。装置１３０は、情報源５０がディジタルＡ／Ｖ機器である場合には、例えばコントロールアンプである。また、この受信装置１００が上述の無線通信装置１と共に無線ＬＡＮを構成するものであれば、装置１３０は、例えばパーソナルコンピュータである。装置１３０からメモリ１０７に対して、端子１０９を介して読み出しクロック１１０が供給される。この読み出しクロック１１０は、例えば装置１３０内部での処理クロックに対応したクロックである。
【００３２】
メモリ１０７では、供給された読み出しクロック１１０に基づき、情報データの読み出しがなされる。読み出された情報データ１１２は、端子１１１を介して装置１３０に供給される。ここでは、装置１３０と受信装置１００とが別体であるとして説明したが、装置１３０に受信装置１００を組み込むようにしてもよい。
【００３３】
なお、上述では、この発明をＩＳＭバンドを利用した無線通信に対して適用するように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、この発明は、無線信号を発信する手段として赤外線発信装置を用い、商用電源に同期した妨害光の存在する環境下での赤外線通信においても有効である。
【００３４】
また、この発明では、輻射の検出を、商用電源の正の半サイクルの期間を検出して得られた検出信号２３によって行っているが、これはこの例に限定されない。例えば、アンテナや受信回路からなる輻射検出手段をさらに設け、この輻射検出手段によって実際に調理用電子レンジなどから輻射される妨害信号を検出する。そして、この検出結果と商用電源の正負電位期間とを比較して、検出信号２３を得るようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、商用電源に同期して発生する妨害信号が無い期間に情報データの通信を行うようにされている。そのため、より広い周波数帯域を通信に利用することができ、より多くの通信チャンネルの確保が可能となり、混信が少なくなるという効果がある。
【００３６】
また、より広い周波数帯域を利用できるので、情報の伝送を、より高速広帯域で行うことができるという効果がある。
【００３７】
さらに、商用電源による妨害を時間軸上で避けて通信が行われるため、電源同期性の妨害が有る環境下でも、妨害されずに高品位の通信が可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】調理用電子レンジによる妨害信号の一例を示す略線図である。
【図２】実施の一形態の構成における各部での一例のタイムチャートである。
【図３】実施の一形態による無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】実施の一形態による受信装置の構成のの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・無線通信装置、２・・・電圧比較器、３・・・タイミング生成回路、１０・・・メモリ、２１・・・情報データ、２２・・・クロック、２４・・・クロック、２６・・・同期信号、５０・・・情報源、５１・・・情報データ、１００・・・受信装置、１０５・・・タイミング生成回路、１０７・・・メモリ

Claims

情報源から供給された情報データを送信する無線通信装置において、
情報源から供給された情報データを記憶し、記憶された該情報データを読み出すようにされた記憶手段と、
妨害信号の発生期間を検出する検出手段と、
上記情報源のクロック周波数の略２倍以上の周波数の読出クロックを生成し、上記検出手段による検出結果に対応する期間に上記読出クロックを出力するタイミング生成手段と、
上記読み出しクロックに基づいて上記記憶手段から読み出された上記情報データを、上記検出手段による検出結果に対応する期間に変調して送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置において、
上記読出クロックに基づき、予め決められた同期信号パターンからなる同期信号を生成する同期信号生成手段をさらに備え、
上記送信手段は、上記記憶手段から読み出された上記情報データと上記同期信号生成手段により生成された上記同期信号とを変調して送信することを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置において、
上記検出手段は、商用電源の電圧波形を検出することにより上記妨害信号の発生期間を検出することを特徴とする無線通信装置。
請求項３に記載の無線通信装置において、
上記検出手段は、上記妨害信号を検出する輻射検出手段をさらに備え、
上記検出された商用電源の電圧波形と、上記輻射検出手段の検出結果とに基づいて、妨害信号の発生期間を検出することを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置において、
上記記憶手段から読み出された上記情報データに対してエラー訂正符号を付加するエラー訂正符号化手段をさらに備えたことを特徴とする無線通信装置。
情報源から供給された情報データを送信し、該送信された上記情報データを受信する送受信システムにおいて、
情報源から供給された情報データを記憶し、記憶された該情報データを読み出すようにされた第１の記憶手段と、
妨害信号の発生期間を検出する検出手段と、
上記情報源のクロック周波数の略２倍以上の周波数の読出クロックを生成し、上記検出手段による検出結果に対応する期間に上記読出クロックを出力するタイミング生成手段と、
上記読み出しクロックに基づいて上記第１の記憶手段から読み出された上記情報データを、上記検出手段による検出結果に対応する期間に変調して送信する送信手段と、
上記送信手段によって送信された信号を受信し、該受信された信号を復調する復調手段と、
上記復調された信号を記憶し、該記憶された信号を供給された読出クロックに基づき読み出すようにされた第２の記憶手段と
を備えたことを特徴とする送受信システム。
請求項６に記載の送受信システムにおいて、
上記読出クロックに基づき、予め決められた同期信号パターンからなる同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記復調手段によって得られた信号から同期信号を検出する同期信号検出手段と
をさらに備え、
上記送信手段は、上記第１の記憶手段から読み出された上記情報データと上記同期信号生成手段により生成された上記同期信号とを変調して送信することを特徴とする送受信システム。
請求項６に記載の送受信システムにおいて、
上記検出手段は、商用電源の電圧波形を検出することにより上記妨害信号の発生期間を検出することを特徴とする送受信システム。
請求項８に記載の送受信システムにおいて、
上記検出手段は、上記妨害信号を検出する輻射検出手段をさらに備え、
上記検出された商用電源の電圧波形と、上記輻射検出手段の検出結果とに基づいて、妨害信号の発生期間を検出することを特徴とする送受信システム。
請求項６に記載の送受信システムにおいて、
上記第１の記憶手段から読み出された上記情報データに対してエラー訂正符号を付加するエラー訂正符号化手段と、
上記復調手段によって得られた信号に対してエラー訂正を行うエラー訂正手段と
をさらに備えたことを特徴とする送受信システム。