JP4615590B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、受信感度値を自動設定することが可能な通信装置に関する。

狭域通信（ＤＳＲＣ）は、ＥＴＣ（自動料金収受システム）や公共駐車場での料金自動決済システムなどで利用されている。この狭域通信において基地局として設置される通信装置では、その設置場所の電波環境やアンテナの特性あるいはその設置角度に応じて受信感度や送信出力を適切な値に調整する必要がある。

また狭域通信は、上記システム以外にも、店舗での料金自動決済や情報配信、あるいはマンションや一般家庭における駐車場での入退場管理や情報配信、あるいはＩＰ網への接続などのアプリケーションへの適用も提案されている。これらのアプリケーションで使用される狭域通信用の通信装置は、基地局として設置される際、ユーザー自らにより設置される場合が多い。しかしながら、電界強度を測定して通信装置の送信出力と受信感度を調整するのは専門的知識を必要とするため、一般ユーザーにとっては調整困難である。

また、ＥＴＣに使用される狭域通信用の通信装置は、基地局として一度設置されると、半永久的にその位置で使用されるのに対して、上記アプリケーションで基地局として使用される通信装置では、当該アプリケーションの性質上、その設置位置が度々変更されることが想定される。従って、通信装置の設置位置の変更の度にその受信感度と送信出力との調整が必要となる。

このような技術的課題に対して、特許文献１では、基地局から送信される電波を所定の位置に配置された受信装置で受信し、その際の受信フレームごとの受信率を測定して、その測定結果をもとに所定のエリア内で通信が可能になるように基地局の送信出力を事前に調整するという技術が開示されている。

特開２００１−３６９４７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、基地局として使用される通信装置の受信感度は調整できない。

そこで、本発明は上述の問題に鑑みて成されたものであり、自動的に適切な受信感度値を設定することが可能な通信装置を提供することを目的とする。

この発明の通信装置は、他の通信装置と通信を行う通信部と、前記通信部での受信信号の受信レベルを取得する受信レベル取得部と、前記受信レベル取得部で取得された受信レベルに応じて、複数の設定値のうちのいずれか一つを選択し、選択した設定値を前記通信部での受信感度値に設定する受信感度値設定部とを備え、前記受信感度値設定部は、前記受信レベルが適正範囲よりも大きい場合には受信感度値が小さくなるように、前記複数の設定値のうちのいずれか一つを受信感度値に設定し、前記受信レベルが適正範囲よりも小さい場合には受信感度値が大きくなるように、前記複数の設定値のうちのいずれか一つを受信感度値に設定し、前記複数の設定値では、互いに隣り合う２つの設定値の間隔が、前記通信部における正常受信率と受信感度値との関係を示すグラフにおいて正常受信率がしきい値よりも大きくなる受信感度値の範囲の幅である受信良好範囲幅以下に設定されている。

この発明の通信装置によれば、取得した受信レベルに応じて受信感度値を設定しているため、適切な受信感度値を自動で設定することができる。

さらに、受信感度値に設定可能な複数の設定値では、互いに隣り合う２つの設定値の間隔が、前記通信部における正常受信率と受信感度値との関係を示すグラフにおいて正常受信率がしきい値よりも大きくなる受信感度値の範囲の幅である受信良好範囲幅以下に設定されているため、受信感度値を変更する際にこれらの設定値から選択することによって早期に適切な受信感度値を自動で設定することができる。

図１は本発明の実施の形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る通信装置は、例えば、狭域通信用の無線通信装置であって、基地局として使用される。そして、本実施の形態に係る通信装置は、自動的に適切な送信出力値あるいは受信感度値を設定することが可能である。

図１に示されるように、本実施の形態に係る通信装置は、アンテナ１と、無線部２と、モデム部３と、制御部４とを備えており、これらの構成要素で移動局との通信を行う通信部を構成している。

無線部２は、アンテナ１を介して入力された移動局からの送信信号を受信し、その受信信号を増幅し周波数変換してモデム部３に出力する。モデム部３は、入力された受信信号を復調して、受信信号からデジタル信号の受信データを取得して制御部４に出力する。またモデム部３は、受信信号の復調時に得られる受信信号の受信レベルＲＳＬを受信レベル伝達部６に出力し、受信レベル伝達部６は受け取った受信レベルＲＳＬを受信感度値設定部７に出力する。このように、モデム部３は、復調器だけではなく、受信信号の受信レベルを取得する受信レベル取得部としても機能する。

またモデム部３には、制御部４で生成されたデジタル信号の送信データが入力される。モデム部３は、受け取った送信データでキャリアを変調して送信信号を生成し、無線部２に出力する。無線部２は、受け取った送信信号を周波数変換し増幅してアンテナ１を介して移動局に送信する。

図２は無線部２の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、無線部２は、送受信切換スイッチ２０と、送信部２１と、受信部２２とを備えている。送信部２１は、可変利得送信アンプ２１ａ及び周波数変換部２１ｂを備えており、受信部２２は、可変利得受信アンプ２２ａ及び周波数変換部２２ｂを備えている。

周波数変換部２１ｂは、モデム部３から出力された送信信号を低周波信号から高周波信号に周波数変換し、可変利得送信アンプ２１ａに出力する。可変利得送信アンプ２１ａは、入力された送信信号を増幅し、送受信切換スイッチ２０に出力する。また、可変利得送信アンプ２１ａはその増幅率が可変であり、当該増幅率は後述する送信アンプ用制御電圧Ｖ_tsによって制御される。本実施の形態では、可変利得送信アンプ２１ａの増幅率を変化させることによって、送信部２１での送信出力を調整することができる。

送受信切換スイッチ２０は、制御部４から出力される送受信選択信号ＳＥＬによって制御され、可変利得送信アンプ２１ａ及び可変利得受信アンプ２２ａのどちらかをアンテナ１に接続する。送受信切換スイッチ２０によってアンテナ１と可変利得送信アンプ２１ａとが接続されている場合、可変利得送信アンプ２１ａから出力された送信信号はアンテナ１を介して移動局に送信される。

可変利得受信アンプ２２ａは、送受信切換スイッチ２０によってアンテナ１と接続されている場合、アンテナ１から入力された受信信号を増幅して周波数変換部２２ｂに出力する。また、可変利得受信アンプ２２ａはその増幅率が可変であり、当該増幅率は後述する受信アンプ用制御電圧Ｖ_trによって制御される。本実施の形態では、可変利得受信アンプ２２ａの増幅率を変化させることによって、受信部２２での受信感度を調整することができる。周波数変換部２２ｂは、受け取った受信信号を高周波信号から低周波信号に変換してモデム部３に出力する。

制御部４は、アンテナ１、無線部２及びモデム部３を介して移動局とデータ通信を行い、その通信結果を図２に示される正常受信率取得部５及び正常送信率取得部９に出力する。また、制御部４には時間計測部４ａが設けられおり、この時間計測部４ａは、後述する、送信出力更新用時間Ｔ_scr1、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1、通信確認用時間Ｔ_scn1，Ｔ_rcn1、正常送信率測定用時間Ｔ_sm1及び正常受信率測定用時間Ｔ_rm1を計測する。そして制御部４は、モデム部３から受け取った受信データに基づいて、図示しない表示部に各種情報を表示したり、図示しないスピーカに音声信号を出力したりする。

正常受信率取得部５は、制御部４から受け取った通信結果から正常受信率ＲＲＴを算出して取得し、受信感度値設定部７及び相関データ取得部１２に出力する。正常送信率取得部９は、制御部４から受け取った通信結果から正常送信率ＳＲＴを算出して取得し、送信出力値設定部１０及び相関データ取得部１２に出力する。なお、正常受信率ＲＲＴ及び正常送信率ＳＲＴについては後で詳細に説明する。

相関データ取得部１２は、設定値記憶部１３に記憶されている、受信信号に対する受信感度値ＲＳＶを当該設定値記憶部１３から読み出して、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤを生成して取得する。また、相関データ取得部１２は、設定値記憶部１３に記憶されている、送信信号の送信出力値ＳＰＶを当該設定値記憶部１３から読み出して、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤを生成して取得する。そして、相関データ取得部１２は、取得した相関データＳＲＤ，ＲＲＤをそれぞれ送信出力値設定部１０及び受信感度値設定部７に出力する。なお、相関データＳＲＤ，ＲＲＤについても後で詳細に説明する。

受信感度値設定部７は、受信信号の受信レベルＲＳＬと相関データＲＲＤなどに基づいて設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを更新する。また、送信出力値設定部１０は、相関データＳＲＤなどに基づいて設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを更新する。

受信感度調整部８は、更新された受信感度値ＲＳＶを設定値記憶部１３から読み出して、その更新後の受信感度値ＲＳＶに応じた受信アンプ用制御電圧Ｖ_trを生成して可変利得受信アンプ２２ａに出力し、その増幅率を制御する。これにより、受信部２２には更新後の受信感度値ＲＳＶが設定され、受信部２２ではその受信感度値ＲＳＶでもって受信信号が受信される。

また、送信出力調整部１１は、更新された送信出力値ＳＰＶを設定値記憶部１３から読み出して、その更新後の送信出力値ＳＰＶに応じた送信アンプ用制御電圧Ｖ_tsを生成して無線部２の可変利得送信アンプ２１ａに出力し、その増幅率を制御する。これにより、送信部２１には更新後の送信出力値ＳＰＶが設定され、送信部２１ではその送信出力値ＳＰＶでもって送信信号が送信される。

次に、本実施の形態に係る通信装置での送信出力値ＳＰＶの更新動作について詳細に説明する。図３は、本通信装置での送信出力値ＳＰＶの更新動作を示すフローチャートであって、図４は図３中のステップｓ６の内容を詳細を示すフローチャートである。図３に示されるように、本通信装置の電源が投入されると、ステップｓ１において、制御部４の時間計測部４ａは、送信出力更新用時間Ｔ_scr1を計測するカウンタを初期化し、その後当該カウンタを動作させて送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測を開始する。これと同時に、時間計測部４ａは送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測が停止していることを示す動作停止フラグＦ_sstopをクリアする。動作停止フラグＦ_sstopが“０”のとき送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測中であり、“１”のときその計測が停止中である。

次に、ステップｓ２において、送信出力調整部１１は設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを読み出して、ステップｓ３において、それを無線部２の送信部２１に設定する。これにより、制御部１で生成された送信データを含む送信信号は、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶの送信出力で移動局に送信可能となる。なお、本通信装置の電源投入後に最初に用いられる送信出力値ＳＰＶの初期値は任意の値で良いが、本通信装置が最初に設置される環境が予め想定できる場合には、その環境に適した値を実験等で予め求めておいて、それを初期値として設定値記憶部１３内に記憶させても良い。

次に、ステップｓ４において、時間計測部４ａは、本通信装置と移動局との通信不能時間を示す通信確認用時間Ｔ_scn1を計測するカウンタを初期化し、その後当該カウンタを動作させて通信確認用時間Ｔ_scn1の計測を開始する。そして、ステップｓ５において、制御部４は移動局と通信可能か判断する。制御部４は、通信確認用データをモデム部３、無線部２及びアンテナ１を介して移動局に送信し、その通信確認用データを受け取った移動局は、それを受け取った旨を示すＡＣＫデータを本通信装置に出力する。制御部４は、アンテナ１、無線部２及びモデム部３を介して移動局からＡＣＫデータを受信すると、移動局と通信可能と判断する。

なお制御部４は、このような移動局への通信確認用データの送信を例えば数ｍｓ間隔で行っており、当該データの送信ごとに、移動局からのＡＣＫデータを受信するかどうかを確認している。

ステップｓ５において移動局と通信可能と判断されると、ステップｓ６において、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤが取得される。具体的には、図４に示されるように、まずステップｓ６０において、時間計測部４ａは、送信出力更新用時間Ｔ_scr1を計測するカウンタの動作を停止し、送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測を停止する。これと同時に、動作停止フラグＦ_sstopを“１”に設定する。そして、時間計測部４ａは、ステップｓ６１において、通信確認用時間Ｔ_scn1の計測を停止する。

次にステップｓ６２において、時間計測部４ａは、正常送信率測定用時間Ｔ_sm1を計測するカウンタを初期化して、その後当該カウンタを動作させて正常送信率測定用時間Ｔ_sm1の計測を開始する。そしてステップｓ６３において、制御部４は、移動局に対する通信確認用データの送信回数と、その通信確認用データが移動局に正常に送信できた回数（以後、「正常送信回数」と呼ぶ）とのカウントを開始する。その後、ステップｓ６４において、正常送信率測定用時間Ｔ_sm1がしきい値時間Ｔ_sm2を超えると、制御部４は、通信確認用データの送信回数と正常送信回数のカウントを終了し、正常送信率取得部９に、しきい値時間Ｔ_sm2の間における通信確認用データの全送信回数と正常送信回数とを出力する。その後、ステップｓ６５において、時間計測部４ａは正常送信率測定用時間Ｔ_sm1を計測するカウンタを停止させて、正常送信率測定用時間Ｔ_sm1の計測を停止する。

本通信装置と通信を行う移動局は通信確認用データを受信すると、それに含まれる所定データを識別できるか否かを判断する。そして、識別できた場合には、通信確認用データの受信が正常に行われた旨を示す受信正常データをＡＣＫデータに含めて本通信装置に出力する。一方、上記所定データの識別ができなかった場合には、通信確認用データの受信が正常に行われなかった旨を示す受信異常データをＡＣＫデータに含めて本通信装置に出力する。本通信装置は、ＡＣＫデータを参照して受信正常データを確認すると、通信確認用データが正常に送信できたと判断する。この動作を通信確認用データの送信ごとに行うことによって、正常受信回数をカウントできる。

次にステップｓ６６において、正常送信率取得部９は、受け取った全送信回数と正常受信回数とに基づいて正常送信率ＳＲＴを算出する。正常送信率ＳＲＴは、全送信回数をＮｓｔｏｔａｌ、正常送信回数をＮｓとすると、以下の式（１）を用いて算出される。

正常送信率取得部９は、正常送信率ＳＲＴを取得するとそれを送信出力値設定部１０及び相関データ取得部１２に出力する。次にステップｓ６７において、相関データ取得部１２は、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを読み出して、それと受け取った正常送信率ＳＲＴとをペアで記憶する。これにより、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤが記憶される。

ステップｓ６７が実行されると、図３に示されるステップｓ７において、送信出力値設定部１０は、受け取った正常送信率ＳＲＴが予め定められたしきい値Ｓ_tよりも大きいか否かを判断し、大きい場合には正常送信率ＳＲＴが良好であると判断する。

ステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好であると判断されると、再度ステップｓ４，ｓ５が順次実行される。ステップｓ５において、本通信装置と移動局との通信が可能であると判断されると、再度ステップｓ６，ｓ７が順次実行される。なお、本通信装置の電源投入後の２回目以降のステップｓ６０は、その直前で既に送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測が停止している場合にはスキップされる。

このように、本通信装置では、取得した正常送信率ＳＲＴが良好である場合には、そのときの送信出力値ＳＰＶを変更せずに移動局と通信している。

一方、ステップｓ７において、正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_t以下であり、正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、ステップｓ８において、送信出力値設定部１０は、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。本実施の形態では、送信出力値ＳＰＶにｎ段階の設定値Ｏ₁〜Ｏ_n（ｎ＞１）が設定可能であり、送信出力値設定部１０は、これらの設定値Ｏ₁〜Ｏ_nからいずれか一つを選択し、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを、その選択した設定値に変更する。その後、ステップｓ２，ｓ３が順次実行されて、変更後の送信出力値ＳＰＶが無線部２の送信部２１に設定される。そして、ステップｓ４，ｓ５が再度実行される。ステップｓ５において、本通信装置と移動局と通信可能である場合には、上記ステップｓ６が実行されて、変更後の送信出力値ＳＰＶと、その送信出力値ＳＰＶが設定されている際の正常送信率ＳＲＴとがペアで相関データ取得部１２に記憶される。

なお、本実施の形態に係るステップｓ７では、正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_tよりも大きい場合に良好と判断したが、しきい値Ｓ_t以上の場合に良好と判断しても良い。この場合には、正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_t未満のときに良好でないと判断される。

このように、本実施の形態に係る通信装置では、ステップｓ６〜ｓ８が繰り返して実行されることによって、相関データ取得部１２には、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤが順次蓄積される。図５は、相関データ取得部１２で取得される相関データＳＲＤの一例を示す図である。なお図５では、送信出力値ＳＰＶに設定値Ｏ₁〜Ｏ₈が設定できる場合の相関データＳＲＤの一例を示しており、正常送信率ＳＲＴを百分率表示している。

本実施の形態では、送信出力値ＳＰＶに設定可能な設定値Ｏ₁〜Ｏ_nは、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤに基づいて予め決定されており、送信出力値設定部１０内に記憶されている。以下に設定値Ｏ₁〜Ｏ_nの決定方法について詳細に説明する。

まず、図６に示されるような、送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤを示すグラフ１００を実験やシミュレーションで求める。通常、通信システムでは、その設計仕様において運用上の最低条件が定められている。例えば、基地局側の通信装置や移動局側の通信装置での送信出力値や受信感度値などが最低どれだけの値を満足すべきかが定めされている。グラフ１００はその最低条件における相関データＳＲＤを示している。

次に、グラフ１００から、正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_tよりも大きくなる送信出力値ＳＰＶの範囲の幅Ｒ_s（以後、「送信良好範囲幅Ｒ_s」と呼ぶ）を求める。そして、システムの設計仕様において定められている送信出力値ＳＰＶの範囲（以後、「送信出力値設定範囲」と呼ぶ）の幅Ｒを送信良好範囲幅Ｒ_sで除算した際の端数Ｒ_fを求める。次に、送信出力値設定範囲を送信良好範囲幅Ｒ_sと端数Ｒ_fとを用いて複数のエリアに分割する。図７は、送信出力値設定範囲が送信良好範囲幅Ｒ_sと端数Ｒ_fで分割された様子を示す図である。図７に示されるように、送信出力値設定範囲の最低値から、その最低値に端数Ｒ_fの半分の値を足し合わせた値までの範囲を範囲Ａ₁とする。また、送信出力値設定範囲の最高値から端数Ｒ_fの半分の値を差し引いた値から、その最高値までの範囲を範囲Ａ_nとする。そして、残りの範囲を送信良好範囲幅Ｒ_sで分割し、値の低い方から順に範囲Ａ₂〜Ａ_n-1とする。

次に、範囲Ａ₁〜Ａ_nにおいてそれぞれを代表する値を決定する。範囲Ａ₁，Ａ_nについては、送信出力値設定範囲の最低値及び最高値をそれぞれ代表値として決定する。範囲Ａ₂〜Ａ_n-1については、それぞれの範囲の中心値を代表値とする。そして、これらの範囲Ａ₁〜Ａ_nの代表値を、それぞれ上述の設定値Ｏ₁〜Ｏ_nとする。

上述のようにグラフ１００に示される相関データＳＲＤは、本通信装置が使用されるシステムの設計仕様において定められている運用上の最低条件で取得されたデータであるため、グラフ１００から求めた送信良好範囲幅Ｒ_sは、通常、実運用のシステムから得られるそれよりも小さいものとなる。従って、上述のような方法で、送信出力値ＳＰＶに設定可能な設定値Ｏ₁〜Ｏ_nを決定することにより、それらの設定値Ｏ₁〜Ｏ_nには、正常送信率ＳＲＴが良好となる値、つまり正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_tよりも大きくなる値が必ず一つは存在することになる。

次に、ステップｓ８での送信出力値ＳＰＶの変更方法について詳細に説明する。図８は、本通信装置が移動局と連続して通信可能であって、送信出力値ＳＰＶを変更しても正常送信率ＳＲＴが良好とならず、ステップｓ２〜ｓ８までが連続して繰り返して実行される場合の当該ステップｓ８での送信出力値ＳＰＶの変更動作を示すフローチャートである。

ステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、図８に示されるように、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８においてステップｓ１５０，１５１を実行する。ステップｓ１５０では、送信出力値設定部１０は、送信出力値ＳＰＶの現在の設定値Ｏ_x（ｘ＝１〜ｎ）を設定値記憶部１３から読み出して、これを基準設定値Ｏ_xとする。そしてステップｓ１５１において、送信出力値設定部１０は、図９に示されるように、基準設定値Ｏ_xよりも一段階小さい値の設定値Ｏ_x-1あるいは一段階大きい値の設定値Ｏ_x+1を選択する。

本実施の形態では、設定値Ｏ_x-1，Ｏ_x+1のどちらを選択するかは、上述ステップｓ６７で取得された、正常送信率ＳＲＴと送信出力値ＳＰＶとの相関データＳＲＤに基づいて決定する。具体的には、設定値Ｏ_x-1，Ｏ_x+1のうち、相関データＳＲＤにおいて正常送信率ＳＲＴが最も大きい送信出力値ＳＰＶに近い方の値を選択する。そして、送信出力値設定部１０は、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶの設定値Ｏ_xを、設定値Ｏ_x-1，Ｏ_x+1のうちの選択した一方に書き換える。

例えば、相関データ取得部１２から受け取った相関データＳＲＤが図５に示されるようなデータであって、基準設定値Ｏ_xが設定値Ｏ₄の場合、相関データＳＲＤにおいて最も正常送信率ＳＲＴが大きい設定値が設定値Ｏ₆であるため、送信出力値設定部１０は、設定値Ｏ₃，Ｏ₅のうち設定値Ｏ₅を選択する。そして、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶの設定値を設定値Ｏ₄から設定値Ｏ₅に書き換える。

なお基準設定値Ｏ_xが、相関データＳＲＤにおいて正常送信率ＳＲＴが最も大きい送信出力値ＳＰＶの値と同じである場合には、設定値Ｏ_x-1，Ｏ_x+1のどちらを選択してもよく、本例では設定値Ｏ_x-1を選択するものとする。また、送信出力値設定部１０は、基準設定値Ｏ_xが最小の設定値Ｏ₁である場合には設定値Ｏ₂を、最大の設定値Ｏ_nである場合には設定値Ｏ_n-1を選択する。

ステップｓ１５１において送信出力値ＳＰＶを変更した後も、新たなステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８においてステップｓ１５２を実行し、その実行結果によってステップｓ１５３あるいはステップｓ１５４を実行する。

ステップｓ１５２では、送信出力値設定部１０は、今回のステップｓ７で用いた正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなっているか否かを確認する。そして、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなり、前回のステップｓ８で送信出力値ＳＰＶの設定値が変更前よりも小さい値に変更されている場合には、送信出力値設定部１０は、ステップｓ１５３において、送信出力値ＳＰＶとして更に小さい設定値を選択して、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。例えば、前回のステップｓ８において、送信出力値ＳＰＶの設定値が設定値Ｏ_xから設定値Ｏ_x-1に変更された場合には、ステップｓ１５３において設定値Ｏ_x-1から設定値Ｏ_x-2に変更する。このように変更するのは、図１０のグラフ２００に示されるように、送信出力値ＳＰＶの設定値を小さくして正常送信率ＳＲＴが大きくなった場合には、その設定値を更に小さくする方向に正常送信率ＳＲＴのピークが存在する確率が高いからである。

また、ステップｓ１５２において、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きい場合であって、前回のステップｓ８で送信出力値ＳＰＶの設定値が変更前よりも大きい値に変更されている場合には、送信出力値設定部１０は、ステップｓ１５３において、送信出力値ＳＰＶとして更に大きい設定値を選択して、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。これは、図１０のグラフ２０１に示されるように、送信出力値ＳＰＶの設定値を大きくして正常送信率ＳＲＴが大きくなった場合には、その設定値を更に大きくする方向に正常送信率ＳＲＴのピークが存在する確率が高いからである。

このように、送信出力値ＳＰＶを小さい値に変更した際の正常送信率ＳＲＴがその変更前の正常送信率ＳＲＴよりも大きくなったときには、送信出力値ＳＰＶを更に小さい値に変更し、送信出力値ＳＰＶを大きい値に変更した際の正常送信率ＳＲＴがその変更前の正常送信率ＳＲＴよりも大きくなったときには、送信出力値ＳＰＶを更に大きい値に変更することによって、送信出力値ＳＰＶの設定値の選択回数を低減することができ、正常送信率ＳＲＴが良好となる適切な送信出力値ＳＰＶを早期に見つけだすことができる。

一方、ステップｓ１５２において、今回の正常送信率ＳＲＴが前回と同じかそれよりも小さく、前回よりも大きくなっていないと確認されると、ステップｓ１５４において、送信出力値設定部１０は、設定値Ｏ_x-1，Ｏ_x+1のうちステップｓ１５１で選択されていない方の設定値を選択して、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。

ステップｓ１５３において送信出力値ＳＰＶが変更された後も、新たなステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８において再度ステップｓ１５２を実行する。そして、ステップｓ１５２での結果によってステップｓ１５３あるいはステップｓ１５４が実行される。なおステップｓ１５３において、選択すべき送信出力値ＳＰＶの設定値が存在しない場合にはステップｓ１５４が実行される。

また、ステップｓ１５４において送信出力値ＳＰＶが変更された後も、新たなステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８においてステップｓ１５５を実行し、その実行結果によってステップｓ１５６あるいはステップｓ１５７を実行する。

このステップｓ１５５では、ステップｓ１５０の直前のステップｓ７で用いられた正常送信率ＳＲＴ、つまり、送信出力値ＳＰＶに基準設定値Ｏ_xが設定されていた場合の正常送信率ＳＲＴよりも、今回の正常送信率ＳＲＴが大きくなっているか否かが確認される。そして、今回の正常送信率ＳＲＴが、基準設定値Ｏ_xが設定されている場合よりも大きくなり、ステップｓ１５４で送信出力値ＳＰＶが基準値設定値Ｏ_xよりも小さい値に変更されている場合には、ステップｓ１５６において、送信出力値ＳＰＶとして更に小さい設定値が選択されて、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶが変更される。

また、ステップｓ１５４の実行後のステップｓ１５５において、今回の正常送信率ＳＲＴが、基準設定値Ｏ_xが設定されている場合よりも大きくなり、ステップｓ１５４で送信出力値ＳＰＶが基準値設定値Ｏ_xよりも大きい値に変更されている場合には、ステップｓ１５６において、送信出力値ＳＰＶとして更に大きい設定値が選択され、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶが変更される。

一方、ステップｓ１５４の実行後のステップｓ１５５において、今回の正常送信率ＳＲＴが、基準値設定値Ｏ_xが設定されている場合よりも大きくなっていないと確認されると、ステップｓ１５７が実行される。このステップｓ１５７では、図９に示される設定値Ｏ₁〜Ｏ_nの配置において、基準設定値Ｏ_xを基準としてステップｓ１５４で選択された設定値とは反対側に位置する未選択の設定値のうち、基準設定値Ｏ_xに最も近いものが選択される。そして、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶがその選択された設定値に変更される。

例えば、送信出力値ＳＰＶに設定値Ｏ₁〜Ｏ₁₀まで設定可能であって、基準設定値Ｏ_xが設定値Ｏ₈であり、ステップｓ１５７の実行直前までに設定値Ｏ₅〜Ｏ₇が選択されているとすると、ステップｓ１５４で設定値Ｏ₉が選択された場合、ステップｓ１５７では、基準設定値Ｏ₈を基準として設定値Ｏ₉とは反対側に位置する未選択の設定値Ｏ₁〜Ｏ₄のうち、基準設定値Ｏ₈に最も近い設定値Ｏ₄が選択される。そして、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶが設定値Ｏ₉から設定値Ｏ₄に変更される。

ステップｓ１５６において送信出力値ＳＰＶが変更された後も、新たなステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８においてステップｓ１５５を実行する。このステップｓ１５５では、ステップｓ１５４の実行直後のステップｓ１５５とは異なり、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなっているか否かが確認される。以後、このステップｓ１５５を「ステップｓ１５５ｂ」と呼ぶ。

ステップｓ１５５ｂにおいて、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなったと確認されるとステップｓ１５６が実行される。このステップｓ１５６では、ステップｓ１５４，ｓ１５５が順次実行された直後に実行される上述のステップｓ１５６とは異なり、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなり、前回のステップｓ８で送信出力値ＳＰＶの設定値が変更前よりも小さい値に変更されている場合には、送信出力値設定部１０は、送信出力値ＳＰＶとして更に小さい設定値を選択して、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。そして、ステップｓ１５５ｂが再度実行される。

また、このステップｓ１５６では、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きい場合であって、前回のステップｓ８で送信出力値ＳＰＶの設定値が変更前よりも大きい値に変更されている場合には、送信出力値設定部１０は、送信出力値ＳＰＶとして更に大きい設定値を選択して、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更する。そして、ステップｓ１５５ｂが再度実行される。

一方、ステップｓ１５５ｂにおいて、今回の正常送信率ＳＲＴが前回よりも大きくなっていないと確認されるとステップｓ１５７が実行される。このステップｓ１５７では、ステップｓ１５４，ｓ１５５が順次実行された直後に実行される上述のステップｓ１５７とは異なり、基準設定値Ｏ_xを基準として前回のステップｓ８で選択された設定値とは反対側に位置する未選択の設定値のうち、基準設定値Ｏ_xに最も近いものが選択される。以後、このステップｓ１５７を「ステップｓ１５７ｂ」と呼び、ステップｓ１５４，ｓ１５５が順次実行された直後に実行されるステップｓ１５７を「ステップｓ１５７ａ」と呼ぶ。

ステップｓ１５７ａ，１５７ｂにおいて送信出力値ＳＰＶが変更された後も、新たなステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、送信出力値設定部１０は、ステップｓ８においてステップｓ１５８を実行して、その実行結果によってステップｓ１５７ｂあるいはステップｓ１５９を実行する。

ステップｓ１５８では、ステップｓ１５０の開始からステップｓ１５８の直前までに、送信出力値ＳＰＶに設定可能な設定値Ｏ₁〜Ｏ_nのすべてが選択されたかどうかが確認される。ステップｓ１５８において、設定値Ｏ₁〜Ｏ_xのすべてが選択されていないと確認されると、ステップｓ１５７ｂが実行されて送信出力値ＳＰＶが変更される。

一方、ステップｓ１５８において設定値Ｏ₁〜Ｏ_nのすべてが選択されたと確認されると、ステップｓ１５９において送信出力値ＳＰＶが基準設定値Ｏ_xに変更される。そして、基準設定値Ｏ_xに変更後も新たステップｓ７で正常送信率ＳＲＴが良好でないと判断されると、ステップｓ１５１が実行される。以後、同様の動作が正常送信率ＳＲＴが良好となるまで繰り返して実行される。

なお、基準設定値Ｏ_xが最小の設定値Ｏ₁であったり、最大の設定値Ｏ_nであることにより、ステップｓ１５４において選択すべき送信出力値ＳＰＶの設定値が存在しない場合には、設定値Ｏ₁〜Ｏ_nのうちの未選択の設定値において、基準設定値Ｏ_xに近いものから順に選択されて送信出力値ＳＰＶが変更される。そして、送信出力値ＳＰＶを変更するたびにステップｓ７において正常送信率ＳＲＴが良好か否かが確認される。

また、ステップｓ１５６において選択すべき送信出力値ＳＰＶの設定値が存在しない場合には、ステップｓ１５７ｂが実行される。

また、ステップｓ１５７ａ，１５７ｂにおいて選択すべき送信出力値ＳＰＶの設定値が存在しない場合には、設定値Ｏ₁〜Ｏ_nのうちの未選択の設定値において、基準設定値Ｏ_xに近いものから順に選択されて送信出力値ＳＰＶが変更される。そして、送信出力値ＳＰＶを変更するたびにステップｓ７において正常送信率ＳＲＴが良好か否かが確認される。

以上のように、ステップｓ２〜ｓ８が繰り返して実行されることによって、送信出力値ＳＰＶは正常送信率ＳＲＴが良好となるような適切な値に収束しつつ、同時に送信出力値ＳＰＶと正常送信率ＳＲＴとの相関データＳＲＤを蓄積することができる。

また、本実施の形態では、ステップｓ１５２〜ｓ１５６を実行することによって、正常送信率ＳＲＴが前回よりも低下するまで送信出力値ＳＰＶを小さくしたりあるいは大きくしたりし、正常送信率ＳＲＴが前回よりも低下すると、今まで設定していた設定値とは基準設定値Ｏ_xを基準にして反対側の設定値を選択して大きくしたりあるいは小さくしたりしている。これにより、正常送信率ＳＲＴのピークが基準設定値Ｏ_xよりも小さい領域と大きい領域との両方に存在し、どちらか一方の領域で正常送信率ＳＲＴが良好とならない場合であっても、もう一方の領域で適切な送信出力値ＳＰＶの設定値を早急に見つけ出すことができる。

また、図６，７を参照して説明したように、本実施の形態では、送信出力値ＳＰＶに設定可能な設定値Ｏ₁〜Ｏ_nを、正常送信率ＳＲＴと送信出力値ＳＰＶとの相関データＳＲＤに基づいて決定しているため、送信出力値ＳＰＶを変更する際にこれらの複数の設定値Ｏ₁〜Ｏ_nから選択することによって早期に適切な送信出力値ＳＰＶを自動で設定することができる。

また、ステップｓ１５１では、取得した相関データＳＲＤに基づいて送信出力値ＳＰＶの設定値を決定しているため、より早期に適切な送信出力値ＳＰＶを自動で設定することができる。

なお、ステップｓ７において正常送信率ＳＲＴが良好と判断されると、その後のステップｓ８ではステップｓ１５０から実行される。また、後述するステップｓ１６が実行された場合であっても、その後のステップｓ８ではステップｓ１５０から実行される。

次に、上述のステップｓ５において、本通信装置が移動局と通信不能と判断された場合の本通信装置の動作について説明する。図３に示されるように、ステップｓ５において、本通信装置が移動局からＡＣＫデータを受信することができず移動局と通信不能と判断されると、ステップｓ１６において、時間計測部４ａは通信確認用時間Ｔ_scn1がしきい値時間Ｔ_scn2よりも大きいかどうかを確認する。そして、通信確認用時間Ｔ_scn1がしきい値時間Ｔ_scn2以下の場合には、ステップｓ５が再度実行される。一方、通信確認用時間Ｔ_scn1がしきい値時間Ｔ_scn2よりも大きい場合には、ステップｓ１７において、時間計測部４ａは、通信確認用時間Ｔ_scn1用カウンタの動作を停止、通信確認用時間Ｔ_scn1の計測を停止する。なお、しきい値時間Ｔ_scn2は例えば５００ｍｓに設定される。

次に、ステップｓ１８において、時間計測部４ａは、送信出力更新用時間Ｔ_scr1がしきい値時間Ｔ_scr2よりも大きいかどうかを確認する。しきい値時間Ｔ_scr2は例えば２ｓに設定される。ステップｓ１８において送信出力更新用時間Ｔ_scr1がしきい値時間Ｔ_scr2以下の場合には、ステップｓ１９において、送信出力値設定部１０は、ステップｓ６７で蓄積した相関データＳＲＤに基づいて送信出力値ＳＰＶを更新する。以下に、ステップｓ１９での送信出力値設定部１０の動作について具体的に説明する。

送信出力値設定部１０は、ステップｓ６７で取得された相関データＳＲＤを参照して、設定値Ｏ₁〜Ｏ_nのそれぞれにおいて、ステップｓ６６で求められた正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_tよりも大きくなった回数（以後、「正常送信率良好回数」と呼ぶ）を求める。図１１は、上述の図５に示される相関データＳＲＤにおける正常送信率良好回数を示す図である。図１１に示されるように、本例では、送信出力値ＳＰＶに設定値Ｏ₆が設定された場合に正常送信率良好回数が最も多くなっている。

送信出力値設定部１０は、設定値Ｏ₁〜Ｏ_nから正常送信率良好回数が最も多い設定値を選択し、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶをその選択した設定値に書き換えて、送信出力値ＳＰＶを更新する。

なお、送信出力値設定部１０が選択した設定値が、設定値記憶部１３内の現在の設定値と偶然に同じである場合には、更新後であっても、設定値記憶部１３内の設定値は変化しない。

また、蓄積された相関データＳＲＤ中に正常送信率ＳＲＴがしきい値Ｓ_tよりも大きくなる送信出力値ＳＰＶの設定値が存在しない場合には、正常送信率ＳＲＴが最も大きい値を示す設定値を設定値Ｏ₁〜Ｏ_nから選択し、それでもって設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを更新する。また、本通信装置の電源投入直後にステップｓ１６〜ｓ１８が実行されて、相関データ取得部１２に相関データＳＲＤが全く蓄積されていない場合には、このステップｓ１９はスキップされる。

ステップｓ１９において設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶが更新されると、ステップｓ２０において、時間計測部４ａは動作停止フラグＦ_sstopが“１”に設定されている否かを確認する。動作停止フラグＦ_sstopが“１”に設定されており、送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測が停止している場合には、ステップｓ１が実行されて、送信出力更新用時間Ｔ_scr1が初期化され、動作停止フラグＦ_sstopがクリアされる。そして、ステップｓ２，ｓ３が順次実行されて、無線部２の送信部２１に更新された送信出力値ＳＰＶが設定される。

一方、ステップｓ２０において動作停止フラグＦ_sstopが“０”の場合には、ステップｓ１は実行されずにステップｓ２，ｓ３が順次実行され、無線部２の送信部２１に更新された送信出力値ＳＰＶが設定される。

ステップｓ１８において、送信出力更新用時間Ｔ_scr1がしきい値時間Ｔ_scr2よりも大きいと確認されると、ステップｓ２１において、時間計測部４ａは、送信出力更新用時間Ｔ_scr1を計測するカウンタの動作を停止して、送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測を停止する。なお、送信出力更新用時間Ｔ_scr1の計測がすでに停止している場合には、このステップｓ２１はスキップされる。

次にステップｓ２２において、送信出力値設定部１０は、設定値記憶部１３内の送信出力値ＳＰＶを変更し、その後ステップｓ１が実行される。そして、ステップｓ２、ｓ３が順次実行されて、送信部２１に変更後の送信出力値ＳＰＶが設定される。

ステップｓ２２では、その直前での送信出力値ＳＰＶの設定値を除いて、設定値Ｏ₁〜Ｏ_nが順次選択される。図１２は、本通信装置と移動局とが長時間連続して通信不能であって、ステップｓ１９で選択される設定値が常に設定値Ｏ₃である場合のステップｓ２２で選択される設定値の変化の様子を示す図である。図１２に示されるように、ステップｓ１９で設定値Ｏ₃が選択された後のステップｓ２２では、まず設定値Ｏ₁が選択されて、送信出力値ＳＰＶが設定値Ｏ₃から設定値Ｏ₁に変更される。そして、設定値Ｏ₁に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_scn2の間通信不能の場合には、ステップｓ１９が実行される。このステップｓ１９では、相関データ取得部１２内の相関データＳＲＤに変化がないため、再度設定値Ｏ₃が選択され設定値Ｏ₁から設定値Ｏ₃に更新される。

そして、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_scr2の間通信不能となると、ステップｓ２２が実行される。このステップｓ２２では設定値Ｏ₂が選択され、設定値Ｏ₃から設定値Ｏ₂に変更される。そして、設定値Ｏ₂に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_scn2の間通信不能の場合には、ステップｓ１９が実行され、設定値Ｏ₂から設定値Ｏ₃に更新される。

本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_scr2の間通信不能となると、ステップｓ２２が実行され、今度は設定値Ｏ₄が選択される。そして、設定値Ｏ₄に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_scn2の間通信不能の場合にはステップｓ１９が実行され、設定値Ｏ₄から設定値Ｏ₃に更新される。以後、同様に動作して、次のステップｓ２２では設定値Ｏ₅が選択され、その後ステップｓ２２では、設定値Ｏ₃を除く設定値Ｏ₁〜Ｏ₅が順次選択される。

以上のように、本実施の形態では、しきい値時間Ｔ_scn2よりも長い時間、本例では５００ｍｓよりも長い時間、本通信装置と移動局とが連続して通信不可能な場合には、ステップｓ１９において、ステップｓ６７で取得した相関データＳＲＤに基づいて送信出力値ＳＰＶが更新される。そして、しきい値時間Ｔ_scr2よりも長い時間、本例では２ｓよりも長い時間、本通信装置と移動局とが連続して通信不可能な場合には、ステップｓ２２において送信出力値ＳＰＶが必ず変更される。

このように、通信結果により取得した正常送信率ＳＲＴと、送信出力値ＳＰＶとの相関データＳＲＤに基づいて送信出力値ＳＰＶを更新することによって、適切な送信出力値ＳＰＶを自動で設定することができる。従って、事前の人手による送信出力の調整が不要となり、本通信装置を設置場所に配置するだけで、いつでも簡単にシステムの運用を開始させることができる。

また、本通信装置の設置場所が変更になって通信環境が変化したり、規格値ぎりぎりの通信性能を有する移動局が通信エリアに侵入したりして本通信装置と移動局とが長時間通信不能となった場合であっても、本実施の形態のように、一定時間の間、本通信装置と移動局とが通信不能の場合には送信出力値ＳＰＶを変更することによって、適切な送信出力値ＳＰＶを自動的に設定することが可能になる。

また本実施の形態では、本通信装置が移動局に対して数ｍｓごとに通信確認用データを送信しているため、ステップｓ２２において送信出力値ＳＰＶを変更したとしても本通信装置と移動局とが通信不能の場合には、ステップｓ１９において、相関データＳＲＤに基づいて送信出力値ＳＰＶが更新される。従って、通信不能原因が通信環境の変化や移動局の通信性能では無く、単に移動局が通信エリアに存在しないために通信不能である場合にも、適切な送信出力値を自動で設定することができる。

次に、本実施の形態に係る通信装置での正常受信率ＲＲＴの更新動作について詳細に説明する。図１３は、本通信装置での正常受信率ＲＲＴの更新動作を示すフローチャートであって、図１４は図１３中のステップｓ３６の内容を詳細に示すフローチャートである。ある。図１３に示されるように、本通信装置の電源が投入されると、ステップｓ３１において、制御部４の時間計測部４ａは、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1を計測するカウンタを初期化し、その後当該カウンタを動作させて受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測を開始する。このとき、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測が停止していることを示す動作停止フラグＦ_rstopをクリアする。動作停止フラグＦ_rstopが“０”のとき受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測中であり、“１”のときその計測が停止中である。

次に、ステップｓ３２において、受信感度調整部８は設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを読み出して、ステップｓ３３において、それを無線部２の受信部２２に設定する。これにより、本通信装置は、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶが示す受信感度で、移動局からの受信信号を受信することができる。なお、受信感度値ＲＳＶの初期値は任意の値で良いが、本通信装置が最初に設置される環境が予め想定できる場合には、その環境に適した値を実験等で予め求めておいて、それを初期値として設定値記憶部１３内に記憶させても良い。

次に、ステップｓ３４において、時間計測部４ａは、受信感度値ＲＳＶを更新する際に用いる通信確認用時間Ｔ_rcn1を計測するカウンタを初期化し、その後当該カウンタを動作させて通信確認用時間Ｔ_rcn1の計測を開始する。そして、ステップｓ３５において、制御部４は移動局と通信可能か判断する。なお、通信可能かどうかの判断方法は、上述の送信出力値ＳＰＶを更新する場合と同様である。

ステップｓ３５において移動局と通信可能と判断されると、ステップｓ３６において、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤが取得される。具体的には、図１４に示されるように、まずステップｓ３６０において、時間計測部４ａは、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1を計測するカウンタの動作を停止し、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測を停止する。これと同時に、動作停止フラグＦ_rstopを“１”に設定する。そして、時間計測部４ａは、ステップｓ３６１において、通信確認用時間Ｔ_rcn1の計測を停止する。

次にステップｓ３６２において、時間計測部４ａは、正常受信率測定用時間Ｔ_rm1を計測するカウンタを初期化して、その後当該カウンタを動作させて正常受信率測定用時間Ｔ_rm1の計測を開始する。そしてステップｓ３６３において、制御部４は、移動局からの受信信号を受信すべき回数（以後、「受信可能回数」と呼ぶ）と、移動局からの受信信号を正常に受信した回数（以後、「正常受信回数」と呼ぶ）とのカウントを開始する。そして、ステップｓ３６４において、正常受信率測定用時間Ｔ_rm1がしきい値時間Ｔ_rm2を超えると、制御部４は、受信可能回数と正常受信回数のカウントを終了し、正常受信率取得部５に、しきい値時間Ｔ_rm2の間の全受信可能回数と正常受信回数とを出力する。その後、ステップｓ３６５において、時間計測部４ａは正常受信率測定用時間Ｔ_rm1を計測するカウンタを停止させて、正常受信率測定用時間Ｔ_rm1の計測を停止する。

上述のように、本通信装置が移動局に対して通信確認用データを送信すると、それを受信した移動局はＡＣＫデータを送信する。つまり、通信確認用データが、移動局に対する信号の送信命令の役割を担っている。従って、通信確認用データを送信した回数を、移動局からの受信信号に対する受信可能回数と見ることができるため、本実施の形態では、通信確認用データの送信回数をカウントして受信可能回数を取得する。

また上述のように、移動局が送信するＡＣＫデータには、本通信装置からの通信確認用データの受信が移動局側で正常に行われた旨を示す受信正常データや、正常に行われなかった旨を示す受信異常データが含まれているが、本通信装置は、この受信正常データあるいは受信異常データを識別できた場合には、移動局からの受信信号の受信が正常に行われたと判断し、識別できなかった場合には受信が正常に行われなかったと判断する。そして制御部４は、受信正常データあるいは受信異常データを正常に識別できた回数をカウントし、正常受信回数を取得する。

次にステップｓ３６６において、正常受信率取得部５は、受け取った全受信可能回数と正常受信回数とに基づいて正常受信率ＲＲＴを算出する。正常受信率ＲＲＴは、全受信可能回数をＮｒｔｏｔａｌ、正常受信回数をＮｒとすると、以下の式（２）を用いて算出される。

正常受信率取得部５は、正常受信率ＲＲＴを取得するとそれを受信感度値設定部７及び相関データ取得部１２に出力する。次にステップｓ３６７において、相関データ取得部１２は、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを読み出して、それと受け取った正常受信率ＲＲＴとをペアで記憶する。これにより、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤが記憶される。

ステップｓ３６７が実行されると、図１３に示されるステップｓ３７において、受信感度値設定部７は、受け取った正常受信率ＲＲＴが予め定められたしきい値Ｒ_eよりも大きい場合には、正常受信率ＲＲＴが良好であると判断する。

ステップｓ３７で正常受信率ＲＲＴが良好であると判断されると、再度ステップｓ３４，ｓ３５が実行される。そして、新たなステップｓ３５において、本通信装置と移動局との通信不能が確認されると、ステップｓ３６，ｓ３７が順次実行される。なお、本通信装置の電源投入後の２回目以降のステップｓ３６０は、その直前で既に受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測が停止している場合にはスキップされる。

このように、本通信装置では、取得した正常受信率ＲＲＴが良好である場合には、そのときの受信感度値ＲＳＶを変更せずに移動局と通信している。

一方、ステップｓ３７において、正常受信率ＲＲＴがしきい値Ｒ_e以下であり、正常受信率ＲＲＴが良好でないと判断されると、ステップｓ３８において、受信感度値設定部７は、設定すべき受信感度値ＲＳＶを決定し、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶをこの決定した値で更新する。本実施の形態では、受信感度値ＲＳＶにｎ段階の設定値Ｓ₁〜Ｓ_n（ｎ＞１）が設定可能であり、受信感度値設定部７は、これらの複数の設定値Ｓ₁〜Ｓ_nからいずれか一つを選択し、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを更新する。その後、ステップｓ３２，ｓ３３が順次実行されて、更新後の受信感度値ＲＳＶが無線部２の受信部２２に設定される。そして、ステップｓ３４，ｓ３５が実行される。新たなステップｓ３５において、本通信装置と移動局とが通信不能である場合には、上記ステップｓ３６が実行されて、更新後の受信感度値ＲＳＶと、その受信感度値ＲＳＶが設定されている際の正常受信率ＲＲＴとがペアで相関データ取得部１２に記憶される。

このように、本実施の形態に係る通信装置では、ステップｓ３６〜ｓ３８が繰り返して実行されることによって、相関データ取得部１２には、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤが順次蓄積される。図１５は、相関データ取得部１２で取得される相関データＲＲＤの一例を示す図である。なお図１５では、受信感度値ＲＳＶに設定値Ｓ₁〜Ｓ₈が設定できる場合の相関データＲＲＤの一例を示しており、正常受信率ＲＲＴを百分率表示している。

本実施の形態では、受信感度値ＲＳＶに設定可能な設定値Ｓ₁〜Ｓ_nは、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤに基づいて予め決定されており、受信感度値設定部７内に記憶されている。以下に設定値Ｓ₁〜Ｓ_nの決定方法について詳細に説明する。

まず、図１６に示されるような、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤを示すグラフ３００を実験やシミュレーションで求める。上述のように、通常、通信システムでは、その設計仕様において運用上の最低条件が定められている。このグラフ３００はその最低条件における相関データＲＲＤを示している。

次に、グラフ３００から、正常受信率ＲＲＴがしきい値Ｒ_eよりも大きくなる受信感度値ＲＳＶの範囲の幅Ｒ_r（以後、「受信良好範囲幅Ｒ_r」と呼ぶ）を求める。そして、システムの設計仕様において定められている受信感度値ＲＳＶの範囲（以後、「受信感度値設定範囲」と呼ぶ）の幅ＲＲを受信良好範囲幅Ｒ_rで除算した際の端数Ｒ_f2を求める。次に、受信感度値設定範囲を受信良好範囲幅Ｒ_rと端数Ｒ_f2とを用いて複数のエリアに分割する。図１７は、受信感度値設定範囲が受信良好範囲幅Ｒ_rと端数Ｒ_f2で分割された様子を示す図である。図１７に示されるように、受信感度値設定範囲の最低値から、その最低値に端数Ｒ_f2の半分の値を足し合わせた値までの範囲を範囲Ｂ₁とする。また、受信感度値設定範囲の最高値から端数Ｒ_f2の半分の値を差し引いた値から、その最高値までの範囲を範囲Ｂ_nとする。そして、残りの範囲を受信良好範囲幅Ｒ_rで分割し、値の低い方から順に範囲Ｂ₂〜Ｂ_n-1とする。

次に、範囲Ｂ₁〜Ｂ_nにおいてそれぞれを代表する値を決定する。範囲Ｂ₁，Ｂ_nについては、受信感度値設定範囲の最低値及び最高値をそれぞれ代表値として決定する。範囲Ｂ₂〜Ｂ_n-1については、それぞれの範囲の中心値を代表値とする。そして、これらの範囲Ｂ₁〜Ｂ_nの代表値を、それぞれ上述の設定値Ｓ₁〜Ｓ_nとする。

上述のようにグラフ３００に示される相関データＲＲＤは、本通信装置が使用されるシステムの設計仕様において定められている運用上の最低条件で取得されたデータであるため、グラフ３００から求めた受信良好範囲幅Ｒ_rは、通常、実運用のシステムから得られるそれよりも小さいものとなる。従って、上述のような方法で、受信感度値ＲＳＶに設定可能な設定値Ｓ₁〜Ｓ_nを決定することにより、それらの設定値Ｓ₁〜Ｓ_nには、正常受信率ＲＲＴが良好となる値、つまり正常受信率ＲＲＴがしきい値Ｒ_eよりも大きくなる値が必ず一つは存在することになる。

次に、ステップｓ３８での受信感度値ＲＳＶの更新方法について詳細に説明する。本実施の形態では、受信感度値設定部７は、モデム部３で取得された受信信号の受信レベルＲＳＬに応じて受信感度値ＲＳの設定値を更新する。受信感度値設定部７は、図１８に示されるような、受信信号の受信レベルＲＳＬと受信感度値ＲＳＶの変更段階数との対応関係を示すデータを予め記憶しており、このデータを参照して、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを更新する。このようなデータは実験やシミュレーションで予め取得することができる。

ここで「変更段階数」とは、現在の受信感度値ＲＳＶの設定値をどれだけの段階数変更すべきかを示す値であって、変更段階数が“１”の場合には現在の設定値を１段階増加し、“−１”の場合には１段階減少させる。例えば、現在の設定値が設定値Ｓ₅のとき、変更段階数が“１”の場合には設定値Ｓ₆に変更し、“−１”の場合には設定値Ｓ₄に変更する。なお、変更段階数が“０”のときには現状の設定値は変更されない。

受信感度値設定部７は、受信レベル伝達部６から受信レベルＲＳＬを受け取ると、予め記憶している上記データから、その受信レベルＲＳＬが示す値Ｌに対応した変更段階数を取得する。図１８の例では、値Ｌに対応する変更段階数は“−２”であるため、受信感度値設定部７は、設定値記憶部１３内の現在の受信感度値ＲＳＶの設定値を２段階減少させる。ステップｓ３８では、このようにして、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶが更新される。

以上のように、本実施の形態では、ステップｓ３６〜ｓ３８が繰り返して実行されることによって、本通信装置と移動局とが通信中の場合には、受信感度値ＲＳＶは正常受信率ＲＲＴが良好となる適切な値に設定され、受信感度値ＲＳＶと正常受信率ＲＲＴとの相関データＲＲＤが蓄積される。

また、本実施の形態では、取得した受信レベルＲＳＬに応じて受信感度値ＲＳＶの設定値を更新しているため、正常受信率ＲＲＴが良好となる適切な受信感度値ＲＳＶを自動で設定することができる。

また、図１６，１７を参照して説明したように、本実施の形態では、受信感度値ＲＳＶに設定可能な設定値Ｓ₁〜Ｓ_nを、正常受信率ＲＲＴと受信感度値ＲＳＶとの相関データＲＲＤに基づいて決定しているため、受信感度値ＲＳＶを変更する際にこれらの設定値Ｓ₁〜Ｓ_nから選択することによって早期に適切な受信感度値ＲＳＶを自動で設定することができる。

次に、上述のステップｓ３５において、本通信装置が移動局と通信不能と判断された場合の本通信装置の動作について説明する。図１３に示されるように、ステップｓ３５において、本通信装置と移動局とが通信不能と判断されると、ステップｓ４６において、時間計測部４ａは通信確認用時間Ｔ_rcn1がしきい値時間Ｔ_rcn2よりも大きいかどうかを確認する。そして、通信確認用時間Ｔ_rcn1がしきい値時間Ｔ_rcn2以下の場合には、ステップｓ３５が再度実行される。一方、通信確認用時間Ｔ_rcn1がしきい値時間Ｔ_scn2よりも大きい場合には、ステップｓ４７において、時間計測部４ａは、通信確認用時間Ｔ_rcn1用カウンタの動作を停止し、通信確認用時間Ｔ_rcn1の計測を停止する。なお、しきい値時間Ｔ_rcn2は例えば５００ｍｓに設定される。

次に、ステップｓ４８において、時間計測部４ａは、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1がしきい値時間Ｔ_rcr2よりも大きいかどうかを確認する。しきい値時間Ｔ_rcr2は例えば２ｓに設定される。ステップｓ４８において受信感度更新用時間Ｔ_rcr1がしきい値時間Ｔ_rcr2以下の場合には、ステップｓ４９において、受信感度値設定部７は、ステップｓ３６７で蓄積した相関データＲＲＤに基づいて受信感度値ＲＳＶを更新する。以下に、ステップｓ４９での受信感度値設定部７の動作について具体的に説明する。

受信感度値設定部７は、ステップｓ３６７で取得された相関データＲＲＤを参照して、設定値Ｓ₁〜Ｓ_nのそれぞれにおいて、ステップｓ３６６で取得された正常受信率ＲＲＴがしきい値Ｒ_eよりも大きくなった回数（以後、「正常受信率良好回数」と呼ぶ）を求める。図１９は、上述の図１５に示される相関データＲＲＤにおける正常受信率良好回数を示す図である。図１９に示されるように、本例では、受信感度値ＲＳＶに設定値Ｓ₆が設定された場合に正常受信率良好回数が最も多くなっている。

受信感度値設定部７は、設定値Ｓ₁〜Ｓ_nから正常受信率良好回数が最も多い設定値を選択し、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶをその選択した設定値に書き換えて、受信感度値ＲＳＶを更新する。

なお、受信感度値設定部７が選択した設定値が、設定値記憶部１３内の現在の設定値と偶然に同じである場合には、更新後であっても、設定値記憶部１３内の設定値は変化しない。

また、蓄積された相関データＲＲＤ中に正常受信率ＲＲＴがしきい値Ｒ_eよりも大きくなる受信感度値ＲＳＶの設定値が存在しない場合には、正常受信率ＲＲＴが最も大きい値を示す設定値を設定値Ｓ₁〜Ｓ_nから選択し、それでもって設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを更新する。また、本通信装置の電源投入直後にステップｓ４６〜ｓ４８が実行されて、相関データ取得部１２に相関データＲＲＤが全く蓄積されていない場合には、このステップｓ４９はスキップされる。

ステップｓ４９において設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶが更新されると、ステップｓ５０において、時間計測部４ａは動作停止フラグＦ_rstopが“１”に設定されている否かを確認する。動作停止フラグＦ_rstopが“１”に設定されており、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測が停止している場合には、ステップｓ３１が実行されて、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1が初期化され、動作停止フラグＦ_rstopがクリアされる。そして、ステップｓ３２，ｓ３３が順次実行されて、無線部２の受信部２２に更新された受信感度値ＲＳＶが設定される。

一方、ステップｓ５０において動作停止フラグＦ_rstopが“０”の場合には、ステップｓ３１は実行されずにステップｓ３２，ｓ３３が順次実行され、無線部２の受信部２２に更新された受信感度値ＲＳＶが設定される。

ステップｓ４８において、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1がしきい値時間Ｔ_rcr2よりも大きいと確認されると、ステップｓ５１において、時間計測部４ａは、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1を計測するカウンタの動作を停止して、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測を停止する。なお、受信感度更新用時間Ｔ_rcr1の計測がすでに停止している場合には、このステップｓ５１はスキップされる。

次にステップｓ５２において、受信感度値設定部７は、設定値記憶部１３内の受信感度値ＲＳＶを変更し、その後ステップｓ３１が実行される。そして、ステップｓ３２、ｓ３３が順次実行されて、受信部２２に変更後の受信感度値ＲＳＶが設定される。

ステップｓ５２では、その直前での受信感度値ＲＳＶの設定値を除いて、設定値Ｓ₁〜Ｓ_nが順次選択される。図２０は、本通信装置と移動局とが長時間連続して通信不能であって、ステップｓ４９で選択される設定値が常に設定値Ｓ₃である場合のステップｓ５２で選択される設定値の変化の様子を示す図である。図２０に示されるように、ステップｓ４９で設定値Ｓ₃が選択された後のステップｓ５２では、まず設定値Ｓ₁が選択されて、受信感度値ＲＳＶが設定値Ｓ₃から設定値Ｓ₁に変更される。そして、設定値Ｓ₁に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_rcn2の間通信不能の場合には、ステップｓ４９が実行される。このステップｓ４９では、相関データ取得部１２内の相関データＲＲＤに変化がないため、再度設定値Ｓ₃が選択され設定値Ｓ₁から設定値Ｓ₃に更新される。

そして、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_rcr2の間通信不能となると、ステップｓ５２が実行される。このステップｓ５２では設定値Ｓ₂が選択され、設定値Ｓ₃から設定値Ｓ₂に変更される。そして、設定値Ｓ₂に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_rcn2の間通信不能の場合には、ステップｓ４９が実行され、設定値Ｓ₂から設定値Ｓ₃に更新される。

本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_rcr2の間通信不能となると、ステップｓ５２が実行され、今度は設定値Ｓ₄が選択される。そして、設定値Ｓ₄に変更後であっても、本通信装置と移動局とがしきい値時間Ｔ_rcn2の間通信不能の場合にはステップｓ４９が実行され、設定値Ｓ₄から設定値Ｓ₃に更新される。以後、同様に動作して、次のステップｓ５２では設定値Ｓ₅が選択され、その後ステップｓ５２では、設定値Ｓ₃を除く設定値Ｓ₁〜Ｓ₅が順次選択される。

なお、本実施の形態に係る通信装置では、図１３，１４等を参照して説明した受信感度値ＲＳＶの更新動作と、図３，４，８等を参照して説明した送信出力値ＳＰＶの更新動作とは、時間的に並列して実行される。例えば、ステップｓ１の実行の後にステップｓ３１を実行し、ステップｓ２の実行の後にステップｓ３２を実行するようにして、図３に示される各ステップと、図１３に示される各ステップとを交互に実行することによって、送信出力値ＳＰＶの更新動作と、受信感度値ＲＳＶの更新動作とを時間的に並列実行できる。また、ステップｓ５の内容とステップｓ３５の内容とは同じであるため、どうちらか一方が実行されれば良い。

以上のように、本実施の形態では、しきい値時間Ｔ_rcn2よりも長い時間、本例では５００ｍｓよりも長い時間、本通信装置と移動局とが連続して通信不可能な場合には、ステップｓ４９において、ステップｓ３６７で取得した相関データＲＲＤに基づいて受信感度値ＲＳＶが更新される。そして、しきい値時間Ｔ_rcr2よりも長い時間、本例では２ｓよりも長い時間、本通信装置と移動局とが連続して通信不可能な場合には、ステップｓ５２において受信感度値ＲＳＶが必ず変更される。

このように、通信結果により取得した正常受信率ＲＲＴと、受信感度値ＲＳＶとの相関データＲＲＤに基づいて受信感度値ＲＳＶを更新することによって、正常受信率ＲＲＴが良好となる適切な受信感度値ＲＳＶを自動で設定することができる。従って、事前の人手による受信感度の調整が不要となり、本通信装置を設置場所に設置するだけで、いつでも簡単にシステムの運用を開始させることができる。

また、本通信装置の設置場所が変更になって通信環境が変化したり、規格値ぎりぎりの通信性能を有する移動局が通信エリアに侵入したりして本通信装置と移動局とが長時間通信不能となった場合であっても、本実施の形態のように、一定時間の間、本通信装置と移動局とが通信不能の場合には受信感度値ＲＳＶを変更することによって、適切な受信感度値ＲＳＶを自動的に設定することが可能になる。

また本実施の形態では、本通信装置が移動局に対して数ｍｓごとに通信確認用データを送信しているため、ステップｓ５２において受信感度値ＲＳＶを変更したとしても本通信装置と移動局とが通信不能の場合には、ステップｓ４９において、相関データＲＲＤに基づいて受信感度値ＲＳＶが決定される。従って、通信不能原因が通信環境の変化や移動局の通信性能では無く、単に移動局が通信エリアに存在しないために通信不能である場合にも、適切な受信感度値ＲＳＶを早期に自動で設定することができる。

本発明の実施の形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る無線部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。 送信出力値と正常送信率との相関データを示す図である。 送信出力値と正常送信率との相関データを示す図である。 送信出力値に設定可能な設定値の決定方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。 送信出力値に設定可能な設定値を示す図である。 送信出力値と正常送信率との相関データを示す図である。 送信出力値と正常送信率良好回数との関係を示す図である。 送信出力値の設定値が変更される様子を示す図である。 本発明の実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。 受信感度値と正常受信率との相関データを示す図である。 受信感度値と正常受信率との相関データを示す図である。 受信感度値に設定可能な設定値の決定方法を説明するための図である。 受信レベルと受信感度値変更段階数との関係を示す図である。 受信感度値と正常受信率良好回数との関係を示す図である。 受信感度値の設定値が変更される様子を示す図である。

符号の説明

１ アンテナ、２ 無線部、３ モデム部、４ 制御部、７ 受信感度値設定部。

Claims (1)

1. 他の通信装置と通信を行う通信部と、
   前記通信部での受信信号の受信レベルを取得する受信レベル取得部と、
   前記受信レベル取得部で取得された受信レベルに応じて、複数の設定値のうちのいずれか一つを選択し、選択した設定値を前記通信部での受信感度値に設定する受信感度値設定部と
   を備え、
   前記受信感度値設定部は、
   前記受信レベルが適正範囲よりも大きい場合には受信感度値が小さくなるように、前記複数の設定値のうちのいずれか一つを受信感度値に設定し、
   前記受信レベルが適正範囲よりも小さい場合には受信感度値が大きくなるように、前記複数の設定値のうちのいずれか一つを受信感度値に設定し、
   前記複数の設定値では、互いに隣り合う２つの設定値の間隔が、前記通信部における正常受信率と受信感度値との関係を示すグラフにおいて正常受信率がしきい値よりも大きくなる受信感度値の範囲の幅である受信良好範囲幅以下に設定されている、通信装置。

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