JP4760750B2

JP4760750B2 - 無線装置

Info

Publication number: JP4760750B2
Application number: JP2007083925A
Authority: JP
Inventors: 政晶脇阪
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: US20080240205A1; JP2008244978A; EP1976157B1; EP1976157A3; EP1976157A2; US8098709B2

Description

本発明は同じ周波数帯域を使用する複数の通信手段を備える無線装置に関する。

近年、無線機器同士を接続するための従来技術としては、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが知られている。

上記の無線通信やデジタルコードレス電話では、ＩＳＭ（ＩｎｄｕｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅＭｅｄｉｃａｌ）バンドと呼ばれる２．４ＧＨｚの同じ周波数帯域が用いられている。そのため、同じ場所で同時に利用すると互いに電波干渉を起こし、満足な通信結果を得られないという問題があった。

同じ周波数帯域を使用する複数の無線通信方式を同じ場所で同時に利用しつつ、干渉を抑える手法としては、通話前にチャネルごとにビットエラーレート（ＢＥＲ）、電界強度などを測定し、干渉があるチャネルを使用せず干渉を減らすという方法がある（特許文献１、２）。

特開２００２−１９８８６７号公報特開２００２−１９８８６８号公報

しかし、上記の手法のように測定用のタイムスロットを電界強度を測定するチャネル分設けた場合、信号の伝達に遅延が発生する。この結果、リアルタイムでの通信が要求されるデジタルコードレス電話による通話では音切れや遅延が発生することとなり快適に利用することができなかった。

本発明の課題は、デジタルコードレス電話と無線ＬＡＮが共存した装置におけるデジタルコードレス電話の通話において、音切れや遅延を最小限に抑え、状態の良い通話環境を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記の課題を解決する為に、請求項１の無線装置は、ホッピングテーブルで示された複数のチャネルを、所定期間ごとに変更しながら外部通信機器と無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第１の無線通信部と同じ周波数帯域で通信方式の異なる無線通信を行う第２の無線通信部と、を備え、
前記第２の無線通信部は、前記複数のチャネルのそれぞれのチャネルの電界強度を測定する電界強度測定手段を備え、
前記第１の無線通信部は、前記電界強度測定手段によって測定された前記電界強度が所定値より高いチャネルの使用を中止し、且つ、データを転送するデータスロットのみで構成されたタイムスロットで前記外部通信機器と無線通信を行うことを特徴とする。

この特徴により、請求項１に記載の無線装置における第１の無線通信部は、第２の無線通信部の電界強度測定手段によって測定されたチャネルの電界強度が所定値よりも高い場合に、そのチャネルの使用を中止するので、第１の無線通信部は、データを連続して送信することができ、通信の遅延を極力防止して、良好な通信状態を維持することができるとともに、干渉を回避して良好な通信状態を維持することができる効果を奏する。

この特徴により、請求項１に記載の無線装置における電界強度測定手段は、第１の無線通信部と同じ周波数帯域で通信方式の異なる無線通信を行う第２の無線通信部に備えられているので、第２の無線通信部本来の機能を利用して、第１の無線通信部は、データを連続して送信することができ、通信の遅延を極力防止して、良好な通信状態を維持することができるとともに、干渉を回避して良好な通信状態を維持することができるという効果を奏する。

また、本発明の無線装置は、前記電界強度測定手段によって測定された全てのチャネルの電界強度が前記所定値以上の場合に、前記所定値を大きい値に変更する基準電界強度変更手段を備えたことを特徴とする。

この特徴により、本発明の無線装置は、電波状況が悪く、周波数帯域変更時に所定のチャネル数が確保できなかった場合、所定値を大きい値に変更することによって、電界強度が高いチャネルの中から比較的電界強度の低い周波数帯域を確保し、通信を良好に維持するという効果を奏する。

また、本発明の無線装置は、前記第１の無線通信部はコードレス電話であって、前記外部通信機器はコードレス電話における子機であることを特徴とする。

この特徴により、本発明の無線装置は、第１の無線通信部はコードレス電話であって、外部通信機器はコードレス電話における子機であるので、音声の遅延、音声の途切れを極力防止して、良好な通信状態を維持することができるとともに、干渉を回避して良好な通信状態を維持することができるという効果を奏する。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る無線装置１の外観斜視図である。無線装置１はデジタルコードレスと無線ＬＡＮ機器の二つの通信方式を備える。無線装置１と通信可能な子機２と、子機２との無線通信時にデータの送受信を行うデジタルコードレス無線アンテナ部４、外部の無線ＬＡＮ機器との通信時にデータのやり取りを行う無線ＬＡＮアンテナ部５が備えられている。

図２は、本発明の実施形態に係る概要を示す図である。無線装置１はデジタルコードレス無線アンテナ部４、無線ＬＡＮアンテナ部５の他に子機２と通信を行うデジタルコードレス（ＤＣＬ）送受信部６と外部の無線ＬＡＮ機器と無線通信を行う無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）送受信部７と無線装置各部を制御するＣＰＵ８等で構成されている。ＣＰＵ８から命令を受けたデジタルコードレス送受信部６は子機２に向かって無線通信を行う。また、図２では外部無線機器としてアクセスポイント（ＡＰ）１１に接続されたＰＣ１２が示されており、ＣＰＵ８から命令を受けた無線ＬＡＮ送受信部７はアクセスポイント１１を介してＰＣ１２と無線通信を行う。

以上の構成から、子機２は、本発明の第１の外部通信機器に相当し、デジタルコードレス送受信部６は、本発明の第１の無線通信部に相当する。また、本発明の第２の外部通信機器はアクセスポイント１１を含んだＰＣ１２であり、本発明の第２の無線通信部は無線ＬＡＮ送受信部７に相当する。

また、デジタルコードレス送受信部６の通信には、周波数ホッピング方式が用いられている。周波数ホッピング方式はホッピングテーブルに基づいて、１タイムスロットごとに周波数を切り替える方式である。

図３は従来の通信方式のタイムスロットを示した図である。２周期にわたってデータを転送するスロットが存在し、その後にデータを転送しない空きスロットが２周期連続する。この繰り返しによって、データが伝達される。従来の方式では、この空きスロットの期間を利用して、周囲の電界強度を測定し、変更する周波数帯域を決定する。図に示されている通り、データスロットと空きスロットとの構成は送信、受信に関らず、共通している。

図４は本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６のタイムスロットを示した図である。本発明は周囲の電界強度を無線ＬＡＮ部７で測定することによって、空きスロットをなくし、データスロットのみで構成されている。このことにより、空きスロットによるデータ転送の遅延がなくなる為、デジタルコードレスホンによる通話中の音声の途切れや遅延が抑えられることとなる。

以下、フローチャートを参照して、電界強度を測定する際のデジタルコードレスと無線ＬＡＮの動作を説明する。

図５は本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有している場合におけるデジタルコードレス送受信部６の動作を示すフローチャートである。この処理によって、デジタルコードレス送受信部６は無線ＬＡＮ部７からの通知に基づき、子機２と無線通信を行う為の周波数帯域の決定、変更を行う。まず、ＣＰＵ８はホッピングテーブルを無線ＬＡＮ送受信部７へ通知する（Ｓ１００）。

ホッピングテーブルを受け取った無線ＬＡＮ送受信部７はホッピングテーブルに示された周波数帯域において電界強度の測定を行う（図６、Ｓ２００）。ホッピングテーブルをデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とで共有することにより、無線ＬＡＮ送受信部７はホッピングする周波数を知ることができるため、ホッピングする周波数を選択して電界強度の測定を行うことによって、ホッピング先の電波状況について常に新しい状態を把握することができる。測定した電界強度が設定した閾値より高い場合（図６、Ｓ２１０：ＹＥＳ）、測定した周波数帯域を使用禁止とし、ＣＰＵ８を介してデジタルコードレス送受信部６に通知する（図６、Ｓ２２０）。

Ｓ１００に続いて、デジタルコードレス送受信部６は、通信を行っている周波数帯域に関して無線ＬＡＮ送受信部７から通信を行っている周波数帯域に関して使用禁止の通知が来るまでウェイティングの状態に入る（Ｓ１１０）。デジタルコードレス送受信部６で通信を行っている周波数帯域について無線ＬＡＮ送受信部７から使用禁止の通知がきていない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、デジタルコードレス送受信部６は周波数帯域に関して使用禁止の通知が来るまで待つことになる。

また、デジタルコードレス送受信部６が無線ＬＡＮ送受信部７から使用禁止の通知を受けた場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、デジタルコードレス送受信部６は、その周波数帯域の使用を中止する（Ｓ１２０）。続いて、デジタルコードレス送受信部６は使用を中止した周波数帯域の代わりに別の周波数帯域を用いたホッピングテーブルを作成し、更新する（ホッピングチャネルの変更：Ｓ１３０）。

続いて、デジタルコードレス送受信部６はＳ１００に戻り、更新したホッピングテーブルを無線ＬＡＮ送受信部７へ通知し、無線ＬＡＮ送受信部７からの測定結果を待つことになる（Ｓ１１０）。以上の処理を繰り返すことにより、デジタルコードレス送受信部６は、子機２と通信を行う為の周波数帯域の決定と変更とを行う。

図６は本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有している場合における無線ＬＡＮ送受信部７の動作を示すフローチャートである。この処理によって、無線ＬＡＮ側は周囲の電界強度を測定し、電界強度が高い周波数帯域をデジタルコードレス側へ通知する。無線ＬＡＮ側での電界強度の測定は、電界強度測定手段に相当する。まず、無線ＬＡＮ送受信部７はＣＰＵ８からホッピングテーブルを受け取ったことを条件に受け取ったホッピングテーブルに従い、測定を行う（Ｓ２００）。

続いて、無線ＬＡＮ送受信部７は、測定した電界強度が設定した閾値より高いか否かの判別を行う（Ｓ２１０）。測定した電界強度が設定した閾値より高い場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、測定した周波数帯域を使用禁止とし、ＣＰＵ８を介してデジタルコードレス送受信部６に通知する（Ｓ２２０）。設定した閾値は、本発明の所定値に相当する。

続いて、無線ＬＡＮ送受信部７は測定する周波数帯域をホッピングテーブルに従って変更し（Ｓ２３０）、Ｓ２００に戻って変更した周波数帯域の測定を行う。

一方、Ｓ２１０において、測定した電界強度が設定した閾値より低い場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、無線ＬＡＮ送受信部７は測定する周波数帯域を変更し（Ｓ２３０）、Ｓ２００に戻って変更した周波数帯域の測定を行う。以上の処理を繰り返すことによって、無線ＬＡＮ側は周囲の電界強度を測定し、電界強度が低い周波数帯域をデジタルコードレス側に通知する。無線ＬＡＮ側は、主に印刷処理に使われるため、デジタルコードレス側と比較すると帯域に余裕があるため、上記の処理が可能となる。

図７は本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有していない場合におけるデジタルコードレス送受信部６の動作を示すフローチャートである。ホッピングテーブルを共有しない場合、例えば、一番下、もしくは一番上の周波数帯域から順番に測定していくことが考えられるが、こういった場合、ホッピングテーブルを監視する処理を行う必要がなくなる反面、無線ＬＡＮ送受信部７にホッピング先が伝達されなくなるため、ホッピングテーブルをデジタルコードレス部６と無線ＬＡＮ部７とで共有する場合と比較すると、ホッピング先の電波状況について常には最新の状態を把握できないことになる。

まず、デジタルコードレス送受信部６は、通信を行っている周波数帯域に関して無線ＬＡＮ送受信部７から使用禁止の通知がきているか否かの判別を行う（Ｓ３００）。使用禁止の通知がきていた場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、デジタルコードレス送受信部６はその周波数帯域の使用を中止して（Ｓ３１０）、ホッピングテーブルに従った別の周波数帯域について使用禁止通知がきているかどうかの判別を行うために周波数帯域を変更する（ホッピングチャネルの変更：Ｓ３２０）。

続いて、デジタルコードレス送受信部６はＳ３００に戻り、別の周波数帯域についての処理を行う。

一方、デジタルコードレス送受信部６で通信を行っている周波数帯域に関して無線ＬＡＮ送受信部７から使用禁止の通知がきていない場合（Ｓ３００：ＮＯ）、デジタルコードレス送受信部６は通信を周波数帯域に関して使用禁止の通知がくるまで待つことになる。以上の処理を繰り返すことにより、デジタルコードレス送受信部６は、子機２と通信を行う為の周波数帯域の決定と変更とを行う。

図８は本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有していない場合における無線ＬＡＮ送受信部７の動作を示すフローチャートである。

まず、無線ＬＡＮ送受信部７は、測定した電界強度が設定した閾値より高いか否かの判別を行う（Ｓ４００）。測定した電界強度が設定した閾値より高い場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、測定した周波数帯域を使用禁止とし、ＣＰＵ８を介してデジタルコードレス送受信部６に通知する（Ｓ４１０）。

続いて、無線ＬＡＮ送受信部７は測定する周波数帯域を変更し（Ｓ４２０）、Ｓ２００に戻って変更した周波数帯域の測定を行う。

一方、Ｓ４００において、測定した電界強度が設定した閾値より低い場合（Ｓ４００：ＮＯ）、無線ＬＡＮ送受信部７は測定する周波数帯域を変更し（Ｓ４２０）、Ｓ２００に戻って変更した周波数帯域の測定を行う。以上の処理を繰り返すことによって、無線ＬＡＮ側は周囲の電界強度を測定し、電界強度が低い周波数帯域をデジタルコードレス側に通知する。

また、デジタルコードレスの送受信には常に定められた数の周波数帯域を確保しなければならないことが定められている。電波状況が悪く、設定した閾値より低い電界強度である周波数帯域が所定数に満たなかった場合、設定した閾値を大きい値に変更し、周波数帯域を確保する。このとき、再測定を行っても良いし、既に測定した値が再設定した閾値に対して高いか否かを判別しても良い。閾値を変更することによって、電界強度の高い周波数帯域の中から比較的電界強度の低い周波数帯域を選択することができるため、通信の状態を良好に保つことが可能となる。この閾値の変更は本発明の基準電界強度変更手段に相当する。

上記の手法で、再測定を行った場合は、最新の電波状況を把握できるが、測定時間の分遅延が発生するおそれがある。また、既に測定した値に対して閾値を再設定する場合、測定しない分処理が早く終了するが、最新の測定結果という点では再測定する場合よりも古いデータとなる。

本発明の実施形態に係る無線装置１の外観斜視図。本発明の実施形態に係る概要を示す図。従来の通信方式のタイムスロットを示した図。本発明の実施形態に係るデジタルコードレスのタイムスロットを示した図。本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有している場合におけるデジタルコードレス送受信部６の動作を示すフローチャート。本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有している場合における無線ＬＡＮ送受信部７の動作を示すフローチャート。本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有していない場合におけるデジタルコードレス送受信部６の動作を示すフローチャート。本発明の実施形態に係るデジタルコードレス送受信部６と無線ＬＡＮ送受信部７とでホッピングテーブルを共有していない場合における無線ＬＡＮ送受信部７の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１無線装置
２子機
４デジタルコードレス無線アンテナ部
５無線ＬＡＮアンテナ部
６デジタルコードレス送受信部
７無線ＬＡＮ送受信部
８ＣＰＵ
１１アクセスポイント
１２ＰＣ

Claims

ホッピングテーブルで示された複数のチャネルを、所定期間ごとに変更しながら外部通信機器と無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第１の無線通信部と同じ周波数帯域で通信方式の異なる無線通信を行う第２の無線通信部と、を備え、
前記第２の無線通信部は、前記複数のチャネルのそれぞれのチャネルの電界強度を測定する電界強度測定手段を備え、
前記第１の無線通信部は、前記電界強度測定手段によって測定された前記電界強度が所定値より高いチャネルの使用を中止し、且つ、データを転送するデータスロットのみで構成されたタイムスロットで前記外部通信機器と無線通信を行うことを特徴とする無線装置。
前記ホッピングテーブルを前記第２の無線通信部に通知する通知手段を備え、
前記電界強度測定手段は、前記通知手段によって通知された前記ホッピングテーブルに従って、電界強度を測定するチャネルを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記電界強度測定手段は、前記周波数帯域の一番下又は一番上のチャネルから順番に電界強度を測定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記電界強度測定手段によって測定されたすべてのチャネルの電界強度が前記所定値以上の場合に、前記所定値を大きい値に変更する基準電界強度変更手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線装置。
前記第１の無線通信部はコードレス電話であって、前記外部通信機器はコードレス電話における子機であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の無線装置。