JP6247474B2 - 通信装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は信号の送受信技術に関する。

工業製品の組み立て作業を行う工場では、製造装置として可動式マニプレータを備えたロボットステーションが利用されることが多い。このような製造装置では、ロボットステーション内部または外部に配置された制御装置と可動式マニプレータとが、有線接続され、可動式マニプレータは有線通信を介して制御装置から受信した指示に従って動作する。また、逆に、可動式マニプレータに装着された圧力センサや温度センサなどが取得した監視データが、このような有線通信を介して可動式マニプレータから制御装置へ伝送される場合もある。特に可動式マニプレータに装着された撮像センサとして、カメラで撮影された画像を制御装置へ伝送する場合では、画像として大量のデータを転送するため、非常に高速なデータ通信に対応できる通信機能を備えておかなければならない場合がある。

このような、可動式マニプレータに装着された産業用カメラによる撮影画像を、有線ケーブルを用いて伝送する方式として、業界標準方式のカメラリンク標準規格が存在する。カメラリンクは、毎秒数ギガビットの伝送速度でカメラから画像解析装置へ画像を伝送できるのに加え、カメラリンクケーブルに含まれるＳｅｒＴＣ（Ｓｅｒｉａｌ Ｔｏ Ｃａｍｅｒａ）信号を用いて画像解析装置からカメラへコマンドデータを伝送できる。画像解析装置は、このコマンド信号を利用することにより、カメラに対して、撮影パラメータの設定、及び撮影開始または撮影停止の制御等を行うことができる。一方、カメラは、これらコマンド信号に対するレスポンス信号を、ＳｅｒＴＦＧ（Ｓｅｒｉａｌ Ｔｏ Ｆｒａｍｅ Ｇｒａｂｂｅｒ）信号を用いて、画像解析装置へ返信することができる。

なお、可動式マニプレータにおいて配線されたケーブルは、可動式マニプレータの動作に従ってケーブル自体も機械的に曲げられ又はねじられることを避けることができない。このため、製造装置として比較的短い運用時間内に、その断線及び品質劣化等によって、そのケーブルにおいて通信障害などの問題が発生する場合がある。したがって、可動式マニプレータのような可動物体に配線されているケーブルは、静止物体への配線ケーブルと比較して頻繁に交換されることとなり、これにより、製造装置の運用コストが引き上げられてしまうという問題があった。

このような問題を解決するために、カメラリンクの有線ケーブルで伝送されていた信号を無線信号に変換し、有線ケーブルに代えて無線通信路を介して画像データやコマンド・レスポンスデータをカメラと画像解析装置との間で伝送する方式が考えられる。カメラリンクによる伝送を無線信号に置き換えるために、カメラにはカメラリンクインターフェースを用いて無線移動局を接続し、一方、画像解析装置には同様にカメラリンクインターフェースを用いて無線制御局を接続する。ここで、無線移動局及び無線制御局は、無線通信により、互いにカメラリンク信号のやりとりを行う。なお、無線方式として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に従う、２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚ帯の電波を利用する無線ＬＡＮを用いることができる。また、特に画像データなど大量のデータを伝送する場合、広い周波数帯域幅を確保できる６０ＧＨｚ帯などのミリ波又は準ミリ波帯の無線通信方式を用いることもできる。

カメラリンクケーブルにおける画像データ、コマンドデータ（ＳｅｒＴＣ信号）、レスポンスデータ（ＳｅｒＴＦＧ信号）の伝送には、それぞれ独立した別個の導線が使われているため、各データは時間的に同時に伝送することができる。すなわち、それぞれのデータ及び信号に対応するケーブルを用意しておくことで、複数の通信を並行して同時に行うことができる。一方、無線通信では、１つの無線リソースを使用できるのは１つの媒体のみである。したがって、複数の通信を行うためには、周波数、時間、及び符号などにより複数の通信を多重化することとなる。以下では、複数の通信が時分割で多重される、すなわち、無線リソースを時間で区切って、１つの時間区間において、１つの無線チャネルが存在し、その無線チャネルを用いて通信が行われるものとする。

このとき、カメラから画像解析装置への画像伝送がいったん開始されると、無線チャネルは画像伝送に占有されてしまう。すなわち、この場合の無線通信路は半二重通信路であるため、１つの通信装置が信号を送信している間は、その相手装置は信号を送信できない。このため、その画像伝送の間に画像解析装置がなんらかのコマンドをカメラに送信したい場合であっても、１画面分の画像伝送が完了するまでこのコマンド伝送を待機しなければならない。ただし、カメラで撮影された画像データは、カメラリンク上を１ラインごとのラインデータとして伝送される。このため、ライン間に画像データが存在しない時間区間が発生する。これは一般に水平ギャップと呼ばれる。カメラリンクの画像データを無線伝送する場合にも、このライン間の水平ギャップに対応して、無線チャネルが開放される時間区間が発生する。したがって、画像解析装置に接続された無線制御局は、この画像ギャップの時間区間において、カメラに接続された無線移動局に対してコマンドデータを無線伝送することができる。

特開２００２−１１１６０３号公報 特開２０１２−０８０４４８号公報

しかしながら、画像データが発生するタイミングとその画像データの時間長とを把握していなければ、カメラが送信する画像データと画像解析装置が送信するコマンドデータとが無線チャネル上で衝突してしまう場合がある。このような衝突が発生すると、カメラはコマンドデータを受け取ることに失敗し、同様に画像解析装置は画像データを受け取ることに失敗することになり、ロボットステーションの稼働に重大な問題を引き起こしうる。

このような衝突を回避するためには、無線制御局は、無線チャネル上に画像データが存在しない時間区間を判定または予測し、その時間区間内にコマンドデータの無線伝送を開始すると共に完了させなければならない。一般に、無線通信による受信機は、無線信号の受信電界強度を測定するなどして、無線チャネルになんからの信号が存在するかどうかを判定できる。このようにして判定された無線チャネルの占有状態を示す信号は、上述の標準規格などではＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）信号と呼ばれている。

無線チャネル上に無線信号、あるいは何らかの電磁波が存在しないことを検出する従来の技術として、特許文献１には、電子レンジ等の妨害電磁波の周期性を検出する技術が記載されている。これにより、妨害波が存在しないと想定される時間区間に無線通信を行うことで、無線通信装置は妨害電磁波の影響を回避することができる。また、特許文献２には、周期的に発生し受信される干渉波に関して、干渉波の周期性データを測定し、この周期性データを送信データの一部として、通信の相手装置に送信する技術が記載されている。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の技術によって、妨害電磁波や干渉波の影響を低減した場合でも、伝送路の状態等に応じて、受信側の通信装置において信号が正確に受信されない場合がある。このような場合、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、次の妨害波又は干渉波が発生しないと予想されるタイミングを待って信号を再送することとなり、信号が最終的に受信されるまでの遅延が増大する場合があるという課題があった。また、信号を複数回送信することにより信号の受信成功率を上げることはできるが、この場合、他の装置からの信号と衝突する確率が上昇してしまうという課題があった。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、通信システムにおいて、送信信号が他の装置からの信号と衝突する確率を低減しながら遅延を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置であって、他の通信装置からの信号を検出する検出手段と、前記他の通信装置からの信号が検出されない時間区間を前記第２区間として、前記第２区間の時間長を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された前記第２区間の時間長に基づいて、当該第２区間にデータを送信する回数を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された回数に基づく台数の前記他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御手段と、を有する。

本発明によれば、通信システムにおいて、送信信号が他の装置からの信号と衝突する確率を低減しながら遅延を低減することができる。

無線通信システムを含む装置の全体構成例を示す図。 カメラリンクケーブルの構成を示す概念図。 無線制御局の構成例を示すブロック図。 各種信号が生じるタイミングを示すタイミング図。 データが衝突する場合の各種信号が生じるタイミングを示すタイミング図。 実施形態に係る各種信号が生じるタイミングを示すタイミング図。 無線制御局の動作の流れを示すフローチャート。 無線制御局の別の構成例を示すブロック図。 自動再送制御を適用した場合の各種信号が生じるタイミングを示すタイミング図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

＜＜実施形態１＞＞
（システム構成）
図１に、本実施形態の無線通信システムを含む製造装置の全体構成の例を示す。図１では、ロボットアーム１０１が、ロボット制御線１０３によってロボット制御装置１０２と接続される。ロボットアーム１０１の各関節にはそれぞれモータが備えられ、ロボットアーム１０１は、ロボット制御装置１０２からロボット制御線１０３を用いて伝えられる機器制御信号に従って動作する。ロボット制御線１０３は、例えば、業界標準のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に準拠する信号線であってもよく、ロボットに対して機器制御信号を与えられる他の方式に従う信号線であってもよい。

ロボットアーム１０１の先端となるハンド部１０８には、組立工程の対象物となるワーク部材を撮影するためのカメラ１０９と、このカメラ１０９にケーブルやコネクタなどで電気的に接続された無線移動局１１０とが備えられる。カメラ１０９で撮影された画像データは、無線移動局１１０から無線制御局２０４へ無線信号として送信される。また、無線制御局２０４から無線信号として送信されたコマンドデータは、無線移動局１１０で受信された後にカメラ１０９へ転送される。すなわち、無線制御局２０４と、無線移動局１１０との間で、無線通信システムが構成される。

無線制御局２０４は、無線信号として送信または受信されるデータを転送するための伝送ケーブル２１１〜２１３により、複数の無線送受信部２０１〜２０３に接続される。また、複数の無線送受信部２０１〜２０３は、それぞれに対応する複数のアンテナを有する。無線送受信部２０１〜２０３は、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して無線制御局２０４から受け取った送信データを、無線信号に変換して、対応するアンテナを介して通信の相手装置である無線移動局１１０へ送信する。同様に、無線送受信部２０１〜２０３は、アンテナを介して受信した無線信号からデータを取得し、これらの受信データを、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して無線制御局２０４へ転送する。

さらに、無線送受信部２０１〜２０３は、アンテナを介して無線信号が検出されるかどうか、すなわち無線チャネルが占有されているかを判定し、判定した結果をチャネル占有情報として、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して無線制御局２０４へ通知する。なお、ここでの「占有」とは、厳密な意味での占有ではなく、その無線チャネルが使用されているか否かであってもよい。すなわち、例えば、遠方でその無線チャネルが使用されている場合は、同時にその無線チャネルを使用されうるため実際は「占有」状態とはならないが、この場合であっても、無線チャネルが使用されていて他の通信ができない状態を以下では「占有」と呼ぶ。

無線チャネルが占有されているかは、受信電界強度を測定することによって他の装置からの無線信号を検出することにより判定されてもよい。また、受信された無線パケットを解析し、パケットのヘッダなどから、その無線パケットを含む無線信号がどの程度の時間長だけ継続的に送信されるかの情報を参照することによって、無線チャネルが専有されているかが判定されてもよい。また、無線チャネルの占有状態をリアルタイムに判定でき、チャネル占有情報を生成できる方法であれば、これら以外の方法が用いられてもよい。

伝送ケーブル２１１〜２１３は、例えばメタリックケーブルや光ファイバなどであってもよく、様々な種類の有線通信用のケーブルを使用することができる。また、無線送受信部２０１〜２０３と無線制御局２０４との間で、上述の送信データ、受信データ、チャネル占有情報がやりとりできる構成であれば、単一の信号線を時分割で使用する構成であってもよく、複数の信号線を含む構成であってもよい。なお、伝送ケーブル２１１〜２１３は、アンテナを介して受信した無線信号をそのまま無線制御局２０４に中継し、無線制御局２０４で生成した無線信号をアンテナに中継するものであってもよい。この場合には、上述の占有状態の判定、送信データの無線信号への変換、無線信号の優先信号への変換等の、本実施形態において無線送受信部２０１〜２０３の機能として説明される機能は、無線制御局２０４に集約されてもよい。

無線制御局２０４は、カメラリンクケーブル１０５を介して画像解析装置１０４と接続される。図２は、カメラリンクケーブル１０５に含まれる信号線の概念図である。カメラリンクケーブル１０５には、図２に示すように、例えば、画像データ、ＣＣ（カメラ制御）信号、ＳｅｒＴＣ（コマンド）信号、ＳｅｒＴＦＧ（レスポンス）信号を転送するための信号線が含まれる。画像解析装置１０４による解析結果は、信号線１０６を介して、ロボット制御装置１０２へ送信され、ロボット制御装置１０２は、その解析結果に応じて、ロボットアーム１０１の動作を制御する。

図１の製造装置においては、ロボットアーム１０１は空間内を自由に可動し、その先端のハンド部の向きも変化する。このため、ロボットアーム１０１のハンド部に装着された無線移動局１１０のアンテナの向きも様々に変化する。また、ロボットアーム１０１の位置によっては、無線移動局１１０と相手装置（無線送受信部２０１〜２０３）との間に障害物が存在する可能性もある。このような場合において、ミリ波帯の無線信号のような直進性の強い電波を用いると、障害物によって通信が遮断されデータの送受信に失敗する場合がある。また、このような障害物がない場合であっても、無線移動局１１０のアンテナの指向性によって、無線移動局１１０のアンテナの向きと相手装置のアンテナの向きとによっては、同様にデータの送受信に失敗する場合がある。

このような問題を解決するために、図１の製造装置においては、無線制御局２０４が無線信号を送受信するための複数の無線送受信部を、ロボットステーション１０７上の異なる場所に設置する。なお、図１の例では、複数の無線送受信部をロボットステーション１０７上の異なる場所に設置しているが、無線送受信部にそれぞれ備えられた複数のアンテナが異なる位置に配置されていれば、空間ダイバーシチ効果を得ることができる。無線送受信部２０１〜２０３のそれぞれに対応する複数のアンテナを空間的に離れた位置に設置することにより、無線通信において、空間ダイバーシチ効果を得ることができる。これにより、例えば、３個の無線送受信部２０１〜２０３のうち２個が無線移動局１１０との通信に失敗しても、残りの１個が無線移動局１１０との通信に成功することで、無線移動局１１０と無線制御局２０４との間の通信が成功することとなる。したがって、このような構成により、通信の成功率を向上させることができる。

この場合の、無線移動局１１０と無線制御局２０４との間での通信方法の具体例について説明する。無線移動局１１０は、無線移動局１１０が送信した送信信号をそれぞれ異なる位置に配置された複数の無線送受信部２０１〜２０３が受信できるように、開口角の大きな広指向性アンテナを用いて、データを無線パケットの形式で送信する。無線送受信部２０１〜２０３は、それぞれがこの無線パケットを受信し、受信した無線パケットを復調して受信データを取得する。取得された受信データは、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して、無線制御局２０４へ転送される。無線制御局２０４は、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して受け取った受信データに対して、誤り訂正復号や誤り検出を行い、正しく復調され誤りが含まれていない受信データを選択する。このように、受信に成功したデータを複数の受信データから選択して取得することにより、無線制御局２０４は、受信時において空間ダイバーシチ効果を得ることができる。なお、無線制御局２０４は、無線送受信部２０１〜２０３を無線信号の形式のまま受信して、最大比合成、選択合成、等利得合成等を実行することにより、空間ダイバーシチ効果を得てもよい。

また、無線制御局２０４は、無線送受信部２０１〜２０３を介して、コマンドデータを無線パケットの形式に変換して無線信号として送信する。ただし、すべての無線送受信部２０１〜２０３が同時に無線信号を送信すると、これらの無線信号が互いに衝突し、無線移動局１１０はこれらの無線信号を正しく受信することができない。したがって、無線制御局２０４は、時間的に使用する無線送受信部２０１〜２０３（使用するアンテナ）を切り替えて、同じデータを複数回送信する。

すなわち、例えば、無線制御局２０４は、最初に伝送ケーブル２１１を介して送信データを無線送受信部２０１へ転送し、無線送受信部２０１は、この送信データを第１の無線パケットに変換して、無線信号として無線移動局１１０へ送信する。そして、この第１の無線パケットの送信が完了した後、無線制御局２０４は、伝送ケーブル２１２を介して同じ送信データを無線送受信部２０２へ転送する。そして、無線送受信部２０２は、この送信データを第２の無線パケットに変換して、無線信号として無線移動局１１０へ送信する。さらに、この第２の無線パケットの送信が完了した後、無線制御局２０４は、伝送ケーブル２１３を介して無線送受信部２０３へ同じ送信データを転送する。そして、無線送受信部２０３は、この送信データを第３の無線パケットに変換して無線信号として無線移動局１１０へ送信する。このように、複数回のデータ送信のうちの１回についてのデータの送信に使用するアンテナを、その複数回のデータ送信のうちの他の１回についてのデータの送信に使用するアンテナと異ならせることにより、送信時の空間ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、送信データを複数の無線送受信部２０１〜２０３から送信しても、受信に成功しうる場合、例えば、ＣＤＭＡを用いてＲＡＫＥ受信できる場合などは、複数の無線送受信部２０１〜２０３から同時に送信データを送信してもよい。なお、この場合でも、少なくとも１つの無線送受信部から送信データが送信されればよく、送信データを複数回送信する場合は、送信回ごとに、任意の１つ以上の無線送受信部を選択して、選択された無線送受信部を用いて送信データを送信するようにしてもよい。

（無線制御局の構成）
図３は、無線制御局２０４の構成例を示すブロック図であり、併せて無線送受信部２０１〜２０３との接続例を示した図である。無線制御局は、上述のように、空間ダイバーシチ効果を得ながらコマンドデータを無線移動局１１０へ送信するために、可能な限りそのコマンドデータを複数回、それぞれ異なる無線送受信部２０１〜２０３を用いて送信する。このとき、無線制御局２０４は、無線移動局１１０からの信号とコマンドデータを含む送信信号とが衝突しないように、無線移動局１１０が送出する信号がない時間区間（無信号区間）において信号を送信する。具体的には、例えば、無信号区間の時間長を特定し、その時間長を、データの送信に要する時間長（送信データの時間長）で除算した結果の値以下の回数だけ、その送信データを送信するようにする。以下、無線制御局２０４の構成と共に、詳細な動作について説明する。

無線制御局２０４は、カメラリンクコネクタ２２２を備える。カメラリンクコネクタ２２２は、カメラリンクケーブル１０５を介して画像解析装置１０４と接続される。本実施形態では無線制御局２０４と画像解析装置１０４とは別個の機器で、カメラリンクケーブル１０５によってケーブル接続される例について説明するが、無線制御局２０４及び画像解析装置１０４は、例えば一体化されて単一の筐体に組み込まれていてもよい。

図３において、無線移動局１１０から送信された無線パケットは、無線送受信部２０１〜２０３のそれぞれにおいて受信及び復調され、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して受信データとして無線制御局２０４へ転送される。無線制御局２０４は、伝送ケーブル接続部２２１を備え、伝送ケーブル接続部２２１は、伝送ケーブル２１１〜２１３を介して受け取った受信データを、受信パケット選択部２３１へ転送する。受信パケット選択部２３１は、これらの受信データのそれぞれに対して誤り訂正復号処理又は誤り検出処理を行い、受信に成功した（正しく復号できた）受信データを選択し、選択した受信データを受信パケット解析部２３２へ転送する。受信パケット解析部２３２は、受け取った受信パケットに保持されているパケット種別を示す情報を解析する。そして、受信パケット解析部２３２は、解析結果により、受信データが画像データである場合はカメラリンクコネクタ２２２の画像端子へ、受信データがレスポンスデータである場合はＳｅｒＴＦＧ端子へ、それぞれこの受信データを出力する。また、受信パケット解析部２３２は、受信データが相手装置（無線移動局１１０）からの画像データである場合は、その結果を送信タイミング決定部２５１に出力する。

無線送受信部２０１〜２０３は、この無線パケットが無線チャネルを占有している時間区間（有信号区間）を判定し、その結果をチャネル占有情報として無線制御局２０４へ転送する。そして、無線制御局２０４の伝送ケーブル接続部２２１は、これらのチャネル占有情報を受け取り、無線信号検出部２４１へ転送する。無線信号検出部２４１は、無信号区間特定部２４２および送信タイミング決定部２５１に対して、チャネルが占有されていることを示すＣＣＡ信号を送信する。無線信号検出部２４１は、無線送受信部２０１〜２０３から受領したチャネル占有情報のうち、少なくとも１つのチャネル占有情報が無線チャネルの占有を示している時間区間において、ＣＣＡ信号をアクティブ状態にし、有信号区間であることを通知する。一方、どのチャネル占有情報も無線チャネルの占有を示していない場合、無線信号検出部２４１は、ＣＣＡ信号を非アクティブにし、無信号区間であることを通知する。なお、本実施形態の無線通信においては、有信号区間と無信号区間とが周期的に繰り返される。

なお、無線送受信部２０１〜２０３は復調等の機能を有さないアンテナであってもよい。この場合、無線信号検出部２４１は、アンテナ（無線送受信部２０１〜２０３）に直接接続されて、アンテナを介して他の装置からの信号を検出した場合はＣＣＡ信号をアクティブ状態にし、検出されない場合はＣＣＡ信号を非アクティブ状態としてもよい。また、無線信号検出部２４１は、複数の無線送受信部２０１〜２０３（複数のアンテナ）のうち、所定数以上の無線送受信部において他の装置からの信号が検出されない場合にＣＣＡ信号を非アクティブ状態としてもよい。例えば、半数以上の無線送受信部において、他の装置からの信号が検出されなければ、ＣＣＡ信号を非アクティブ状態としてもよい。なお、この所定数が複数の無線送受信部２０１〜２０３の数（複数のアンテナの本数）に等しい場合は、無線信号検出部２４１は、少なくとも１つの無線送受信部において信号が検出された場合にＣＣＡ信号をアクティブ状態とすることとなる。なお、無線信号検出部２４１は、他の任意の装置からの無線信号を検出した場合はＣＣＡ信号をアクティブとしてもよいし、相手装置（無線移動局１１０）からの信号を検出した場合にのみ、ＣＣＡ信号をアクティブとしてもよい。このとき、他の任意の装置からの無線信号を検出した場合にＣＣＡ信号をアクティブとすることにより、通信中の他のシステムへ干渉を与える確率を低減することができる。また、相手装置からの信号を検出した場合にのみＣＣＡ信号をアクティブとすることにより、例えば、特に自システムの優先度が高い場合に、他の優先度の低いシステムが通信中であることにより、自システムの処理の遅延が増大することを防ぐことができる。

無信号区間特定部２４２は、受け取ったＣＣＡ信号に基づいて、周期的に生じる有信号区間と無信号区間とのうち、他の装置からの信号が検出されない無信号区間の時間長を特定する。特定した時間長は、送信回数決定部２４３へ出力される。送信回数決定部２４３は、受信した時間長と、無線移動局１１０への送信データの時間長とに基づいて、送信データを送信する回数を決定する。これらの動作については、後述する。

図４に、無線制御局２０４が受信する画像パケット、無線信号検出部２４１が出力するＣＣＡ信号、無線制御局２０４が画像解析装置１０４からＳｅｒＴＣ信号として受け取るコマンドデータ、及び無線移動局１１０へのコマンドパケットのタイミング図を示す。エリアセンサ型のカメラ１０９は、例えば、横方向のラインごとに画像データを生成してカメラリンクの画像データとして出力する。そのためカメラリンクの画像データ信号線には、１ラインごとに有効なデータが周期的に出力される（有信号区間）と共に、隣接するラインデータの間には有効なデータが存在しない時間区間（無信号区間）が発生する。この時間区間は、一般に水平ギャップと呼ばれる。

無線移動局１１０は、カメラ１０９からカメラリンク経由で受け取った、ラインごとの画像データを無線パケットの形式に変換して無線信号として無線チャネル上に送出する。なお、無線移動局１１０は、１ラインの画像データを１個の無線パケットとして送信するが、複数ラインの画像データをまとめて１個の無線パケットに集約して送信してもよく、また、逆に１ラインの画像データを複数個の無線パケットに分割して送信してもよい。これらは、実際に使用される無線通信方式の、許容最大パケット長、データ伝送速度などの特性に依存して選択される。なお、いずれの方法を用いた場合であっても、パケット又はバーストが周期的に発生し、２つのパケット間又はバースト間に無信号区間が生じるものとする。なお、以下では、画像データを保持した無線パケットを画像パケットと呼ぶ。

無線移動局１１０は、カメラ１０９から、例えばＮ−１番目のラインに関する画像データをカメラリンク経由で受け取ると、これを画像パケットとして無線送信する。そして、無線制御局２０４に接続されている無線送受信部２０１〜２０３のうちの少なくとも１つは、図４に示すようにＮ−１番目の画像パケット３０１としてこれを受信する。同様に、カメラ１０９から出力されたＮ番目及びＮ＋１番目のラインにおける画像データも無線移動局１１０によって画像パケットとして送信される。そして、無線送受信部２０１〜２０３のうちの少なくとも１つは、それぞれＮ番目の画像パケット３０２及びＮ＋１番目の画像パケット３０３として受信する。

無線送受信部２０１〜２０３は、これらの画像パケット３０１〜３０３を受信すると、これらの画像パケットによって無線チャネルが占有されていることを示すチャネル占有情報を、無線制御局２０４へ通知する。無線信号検出部２４１は、これらのチャネル占有情報を参照し、無信号区間特定部２４２と送信タイミング決定部２５１に対して、ＣＣＡ信号を出力する。このＣＣＡ信号は、図４に示すように、画像パケット３０１〜３０３が無線チャネル上に存在している時間区間（有信号区間）はアクティブ状態を示し、存在していない時間区間（無信号区間）は非アクティブ状態を示す。

無線通信では、それぞれ無線チャネル上でのデータ伝送速度として、一般に１種類以上の伝送速度がそれぞれの標準規格で定められ、カメラリンク上での画像データの伝送速度と、その画像データを伝送するための無線パケットのデータ伝送速度とは異なりうる。そのため、それぞれのラインの画像データがカメラリンクケーブル上で伝送されるために必要な時間長と、各ラインの画像データとしての画像パケット３０１〜３０３が無線チャネルを占有する時間長とは異なる場合がある。しかしながら、カメラ１０９は、すべてのラインにおいて同じ量の画像データを一定の時間間隔で出力する。このため、１つの画像に含まれるすべてのラインの画像データの伝送が完了するまでの時間長は一定となり、ＣＣＡ信号のアクティブ期間（有信号区間）の長さも一定となる。同様に、画像伝送中は、ＣＣＡ信号の非アクティブ期間（無信号区間）の時間長も一定長となる。

無線制御局２０４は半二重の無線通信を行うため、無線移動局１１０から無線パケットを受信している時は自局から無線パケットを送信することはできない。したがって、図４に示すように、Ｎ番目の画像パケット３０２を受信している間に無線制御局２０４が画像解析装置１０４からＳｅｒＴＣ信号としてコマンドデータ４８０を受け取った場合にも、すぐに送出されるわけではない。本実施形態では、このコマンドデータ４８０は、一度、送信パケット生成部２５２内に記憶される。このとき、送信タイミング決定部２５１は、無線信号検出部２４１からＣＣＡ信号を受け取り、ＣＣＡ信号がアクティブであるか非アクティブであるかを監視する。そして、Ｎ番目の画像パケット３０２の受信が完了すると、ＣＣＡ信号はアクティブ状態から非アクティブ状態へ遷移し、ＣＣＡ信号に立下りエッジが発生する。送信タイミング決定部２５１は、この立下りエッジを検出した後、無線機の送受信動作を切り替えるために必要となる一定時間だけ待った後、パケット送信制御部２５３に対してパケット送信を指示する。なお、送信タイミング決定部２５１は、受信パケット解析部２３２から受信した、受信パケットが相手装置（無線移動局１１０）からの画像データであるかを示す情報に基づいて、画像データの受信中におけるＣＣＡ信号の状態を監視するようにしてもよい。すなわち、例えば、送信タイミング決定部２５１は、画像データの受信中でなければ、ＣＣＡ信号の状態を監視せずに、任意のタイミングでパケットを送信するように、パケット送信制御部２５３に指示してもよい。

パケット送信制御部２５３は、この指示を受けて、送信パケット生成部２５２によって記憶されているコマンドデータを伝送ケーブル接続部２２１、及び、例えば、伝送ケーブル２１１を経由して無線送受信部２０１へ転送する。そして、無線送受信部２０１は、このコマンドデータを第１のコマンドパケット４０１としてアンテナから送信する。本実施形態では、送信ダイバーシチ効果によって信頼性の高い無線通信を行うために、同じコマンドデータを、複数の無線送受信部からそれぞれコマンドパケットとして順番に送信する。そのため、第１のコマンドパケット４０１の送信が完了すると、パケット送信制御部２５３は同じコマンドデータを伝送ケーブル接続部２２１、及び伝送ケーブル２１２を経由して無線送受信部２０２へ転送する。そして、無線送受信部２０２は、このコマンドデータを第２のコマンドパケット４０２として、既に送信された第１のコマンドパケット４０１の後に送信アンテナから送信する。同様に、第２のコマンドパケット４０２の送信が完了すると、パケット送信制御部２５３は、さらに同じコマンドデータを伝送ケーブル接続部２２１、及び伝送ケーブル２１３を経由して無線送受信部２０３へ転送する。そして、無線送受信部２０３は、このコマンドデータを第３のコマンドパケット４０３として第２のコマンドパケット４０２の後に送信する。

カメラからカメラリンクへ出力される画像データにおいて、各ラインの画像データの量や時間的な長さ、およびラインごとの画像データが生成される周期は、同じカメラでは常に一定であるが、異なる種類のカメラでは異なりうる。これに伴い、画像の各ラインデータを受信する時の、ＣＣＡ信号の挙動も使用されるカメラの種類によって異なる。図５は他のカメラを使用した場合における、受信パケット、ＣＣＡ信号、コマンドデータ、及び送信パケットの生じるタイミングを示すタイミング図である。図５では、図４の場合と比較して各ラインの画像データが生成される周期は変わらないが、それぞれのラインの画像データ量が多く、結果としてＣＣＡ信号の非アクティブ期間（無信号区間）の時間長が短くなっている。

ここで、図５においても、Ｎ番目の受信パケット３１２を受信している間に無線制御局２０４が画像解析装置１０４からＳｅｒＴＣ信号としてコマンドデータ４８０を受信するものとする。このとき、受信されたコマンドデータ４８０は、一度、送信パケット生成部２５２に記憶される。また、送信タイミング決定部２５１は、無線信号検出部２４１からのＣＣＡ信号を監視し、Ｎ番目の受信パケットの受信終了点となるＣＣＡ信号の立下りエッジを検出すると、パケット送信制御部２５３に対してパケット送信を指示する。パケット送信制御部２５３は、この指示を受けて、送信パケット生成部２５２に記憶されているコマンドデータを、上述の手順と同様に、無線送受信部２０１〜２０３のそれぞれを用いて順番に送信しようと試みる。

この時、図５に示すように、第１のコマンドパケット４１１および第２のコマンドパケット４１２は、無線チャネルが無線移動局１１０の送信する画像パケットによって占有されていない時間区間に送信される。このため、無線移動局１１０はこれらのコマンドパケットを受信することができる。一方、第３のコマンドパケット４１３については、その送信が完了する前に、無線移動局１１０が、Ｎ＋１番目のラインの画像パケット３１３の送信を開始してしまう。このため、無線移動局１１０が送信するＮ＋１番目のラインの画像パケット３１３と、無線制御局２０４が送信する第３のコマンドパケット４１３とが、無線チャネル上で衝突を起こすことになる。この結果、無線制御局２０４は画像データの受信に失敗し、同様に、無線移動局１１０はコマンドデータの受信に失敗してしまう。

このような問題を解決するために、本実施形態では、上述のように、無信号区間特定部２４２が無信号区間の時間長を特定し、送信回数決定部２４３がその時間長の間に送信できるコマンドデータの数を決定する。具体的には、無信号区間特定部２４２は、無線信号検出部２４１からのＣＣＡ信号を観測し、図６に示すようにＮ−１番目の受信パケット３１１とＮ番目の受信パケット３１２の間に存在する無信号区間の時間長Ｔ１を特定する。そして、無信号区間特定部２４２は特定した時間長Ｔ１を送信回数決定部２４３に引き渡す。送信回数決定部２４３は、コマンドデータを送信するための１個のコマンドパケットの既知の時間長と、受信した時間長Ｔ１とに基づいて、無信号区間におけるコマンドパケットの送信可能回数を算出する。例えば、送信回数決定部２４３は、時間長Ｔ１をコマンドパケットの時間長で除算した結果の値以下の回数を、送信可能回数として算出する。送信回数決定部２４３は、この決定の結果を、パケット送信制御部２５３へ出力する。例えば、送信回数決定部２４３は、図５及び図６の場合において、コマンドパケットの送信回数を最大２回と決定し、この「２回」という結果をパケット送信制御部２５３へ出力する。

送信回数決定部２４３からコマンドパケットの送信回数が２回であることを通知されたパケット送信制御部２５３は、図６に示すように、無信号区間において、第１のコマンドパケット４２１と第２のコマンドパケット４２２を２回連続して送信する。一方、無線制御局２０４は、図５に示す第３のコマンドパケット４１３に相当するコマンドパケットの送信は行わず、直後に到来すると予期されるＮ＋１番目のラインの画像データとしての画像パケットを受信するために受信状態に入る。

続いて、無線制御局２０４の処理の流れについて、図７のフローチャートを参照しながら説明する。無線制御局２０４において、無信号区間特定部２４２はＣＣＡ信号の立ち上がりエッジを検出すると（Ｓ５０１）、何らかの無線パケットが到来したと認識し、その無線パケットの受信が完了するまで待機する。そして、無信号区間特定部２４２は、ＣＣＡ信号の立下りエッジを検出すると、ＣＣＡ信号の非アクティブ期間の時間長を特定するためのタイマ計測を開始する（Ｓ５０２）。また、受信パケット解析部２３２は、その前の有信号区間で受信された無線パケットのヘッダなどの情報を解析し、その受信パケットが自局宛の画像データであるかどうかを判定する（Ｓ５０３）。受信パケットが自局宛の画像データではなかった場合（Ｓ５０３でＮＯ）、カメラからの画像伝送はまだ開始していないと判断し、無信号区間特定部２４２は次の無線パケットの到来を待つ。なお、この場合、この後にＣＣＡ信号の立ち上がりを検出すると（Ｓ５０１）、タイマ計測を停止するが、計測された値は破棄されてもよい。

一方、受信パケットが自局宛の画像データであった場合（Ｓ５０３でＹＥＳ）、無線制御局２０４は、無線移動局１１０による画像データ転送が開始された、または既に開始されていると判断し、画像データの受信状態に遷移する。そして、無信号区間特定部２４２は、タイマ計測を続けながら次の無線パケットの到来を待ち、次にＣＣＡ信号の立ち上がりを検出するとタイマ計測を停止する。ここで得られるタイマ計測値が非アクティブ期間（無信号区間）の時間長Ｔ１であり、無信号区間特定部２４２は、送信回数決定部２４３に対してこのＴ１を通知する（Ｓ５０４）。そして、送信回数決定部２４３は、Ｔ１の値に基づいて、パケットの送信回数Ｎを算出して決定する（Ｓ５０５）。

一方、送信タイミング決定部２５１は、ＣＣＡ信号を監視し、その立ち上りエッジ（Ｓ５０６）と、それに引き続く立下りエッジを検出すると（Ｓ５０７）、次の無信号区間が始まったと判定する。そして、送信タイミング決定部２５１は、受信パケット解析部２３２が直前に受信された受信パケットが自局宛の画像データを含んでいたと判断した場合（Ｓ５０８でＹＥＳ）、パケット送信制御部２５３に対してコマンドデータを送信できることを通知する。ここで、パケット送信制御部２５３は、送信パケット生成部２５２のバッファ内に送信待ちのコマンドデータが格納されている場合（Ｓ５０９でＹＥＳ）は、このコマンドデータを第１のコマンドパケットとして無線送受信部２０１から送信する（Ｓ５１０）。この第１のコマンドパケットの送信が完了すると、パケット送信制御部２５３は、現在の無信号区間の中で、Ｎ回のコマンドパケットの送信が完了したがどうかを判断する（Ｓ５１１）。例えばパケットの送信回数Ｎが２である場合、パケット送信制御部２５３は、無線送受信部２０２から、既に送信した第１のコマンドパケットと同じコマンドデータを、第２のコマンドパケットとして送信する（Ｓ５１０）。

そして、パケット送信制御部２５３は、パケットの送信回数Ｎと同じ回数だけコマンドパケットの送信が完了したと判断すると、現在の無信号区間での無線パケットの送信を停止する。そして、次の画像データの待ち受け、及び無信号区間におけるコマンドデータの送信を繰り返す。一方、Ｓ５０８において、受信したパケットに自局宛の画像データが含まれていない場合、無線制御局２０４は、無線移動局１１０からの画像データが完了したと判断し、画像データ受信状態から離脱する。

以上説明したように、本実施形態では、他の装置からの信号が検出されない無信号区間の時間長を特定し、その間にコマンドパケットを送信することが可能な回数を決定することにより、画像データとコマンドデータとの衝突を回避することができる。また、コマンドパケットを無信号区間において複数回送信することにより、１つのコマンドパケットの受信が失敗した場合でも、他のコマンドパケットの受信が成功することにより、次の無信号区間を待ってコマンドパケットを再送する必要がなくなる。したがって、システム全体の動作遅延を低減することが可能となる。

なお、本実施形態では、空間ダイバーシチ効果を得る構成について説明したが、他に、時間ダイバーシチ効果又は周波数ダイバーシチ効果を得るような構成を用いてもよい。例えば、異なる時間区間において同じデータを複数回送信することでロボットアームの位置の変化が生じ、異なる伝送路特性を経て信号を受信できる場合は、１つのアンテナから複数回信号を送信することにより時間ダイバーシチ効果を得ることができる。また、制御データなど、狭帯域データを送信する場合は、無線チャネル上の比較的低い周波数帯域と比較的高い周波数帯域とを組み合わせて、それぞれの帯域で同じデータを送信するようにして周波数ダイバーシチ効果を得てもよい。周波数帯域が異なると、伝送特性が変動するため、このような構成により一部の帯域においてデータの送信または受信が失敗しても、他の帯域においてデータの送信または受信が成功する場合がある。同様に、使用する狭帯域の周波数帯域のパターンを変化させて、異なる時間区間において同じデータを送信及び受信するようにしてもよい。これらによれば、複数の無線送受信部（複数のアンテナ）が必ずしも必要なく、１つの無線送受信部（１つのアンテナ）のみを含む簡単な装置構成でダイバーシチ効果を得ることができる。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態１では、ダイバーシチ方式によって無線通信の信頼性を向上させている。本実施形態では、無線制御局２０４から無線移動局１１０への無線通信における通信品質と、無線移動局１１０から無線制御局２０４への無線通信における通信品質との間に関連があることに着目する。すなわち、無線移動局１１０からの無線信号を正しく受信できなかった無線送受信部があった場合、無線制御局２０４はこの無線送受信部を用いて無線信号を送信しても、この無線移動局１１０はこの無線信号を正しく受信できる可能性は低い。したがって、本実施形態では、送信ダイバーシチとしてデータを複数回送信させるのに使用する無線送受信部として、無線移動局１１０からの直前の無線パケットを正しく受信できなかった無線送受信部以外のものを選択して、無線通信の信頼性を向上させる。

図８は、本実施形態の無線制御局２０４の構成を示すブロック図であり、併せて無線送受信部２０１〜２０３との接続例を示した図である。図８の無線制御局２０４は、図２の無線制御局２０４と比較して、受信品質判定部２８０が備えられている点で異なる。受信品質判定部２８０は、無線送受信部２０１〜２０３で受信された受信パケットの受信品質をそれぞれ判定する。受信品質判定部２８０は、例えば、無線送受信部２０１〜２０３から転送された受信データのそれぞれに対して誤り検出を実行した結果を取得し、誤りが存在しないものを受信品質が良好であると判定し、誤りの存在するものを受信品質が不良であると判定する。

なお、受信品質判定部２８０は、無線送受信部２０１〜２０３から受け取ったチャネル占有情報を参照して、受信品質を判定してもよい。例えば、受信品質判定部２８０は、ある無線送受信部では無線チャネルの占有を検出し、他の無線送受信部は占有を検出していない場合、占有を検出した無線送受信部の受信品質を良好と判定し、占有を検出しなかった無線送受信部の受信品質を不良と判定する。また、受信品質判定部２８０は、複数のアンテナ（無線送受信部２０１〜２０３）における信号対雑音比（ＳＮＲ）、搬送波対雑音比（ＣＩＲ）等の受信品質を測定して取得してもよい。このとき、受信品質判定部２８０へは、複数のアンテナにおける受信信号がそのまま入力されてもよいし、無線送受信部２０１〜２０３において測定された受信品質が入力されてもよい。

受信品質判定部２８０によって判定された無線送受信部２０１〜２０３のそれぞれの受信品質情報は、パケット送信制御部２５３に転送される。そして図７のＳ５１０において、無線制御局２０４が複数の無線送受信部を用いてコマンドパケットを送信する際、パケット送信制御部２５３は、複数の無線送受信部から、受信品質が良好であると判定された送信回数以下の数の無線送受信部を選択する。そして、パケット送信制御部２５３は、選択された無線送受信部のうちの１つを複数回の送信のそれぞれにおいて決定して、決定した１つの無線送受信部を用いてコマンドパケットを送信する。なお、複数の無線送受信部がパケットを送信する順序は、それぞれの受信品質に応じて決定されてもよい。すなわち、例えば、受信品質が良好な順序で無線送受信部をソートし、受信品質が良好な方から送信回数決定部で決定された回数に応じた個数の無線送受信部を選択し、受信品質が良好な無線送受信部から順に用いて無線パケットが送信されるようにしてもよい。なお、決定された送信回数が、受信品質が良好な無線送受信部の個数より多い場合、同じ無線送受信部が複数回無線パケットを送信するようにしてもよい。この結果、例えば、受信品質が良好な１つの無線送受信部のみが、複数回無線パケットを送信するのであってもよい。

以下、実施形態１と同様に、１つのＣＣＡ信号の非アクティブ期間（無信号区間）において、コマンドパケットの送信回数が２回である場合の具体例について説明する。ここでは、例えば、直前の画像データの受信品質として、無線送受信部２０１では不良、無線送受信部２０２および第３の無線送受信部２０３では良好であった場合を考える。この場合、無線制御局２０４は、次の無信号区間において、１回目に無線送受信部２０２、２回目に無線送受信部２０３を用いて、それぞれコマンドパケットを送信する。

また、例えば、直前の画像データの受信品質として、無線送受信部２０１および無線送受信部２０２では不良、無線送受信部２０３だけが良好であった場合を考える。この場合、無信号区間において最大２回のコマンドパケットを送信できるが、受信品質の良好な無線送受信部は１個だけである。このような場合、無線制御局２０４は、次の無信号区間において、１回目に無線送受信部２０３からコマンドパケットを送信し、その後２回目においても同様に無線送受信部２０３からコマンドパケットを送信することができる。この場合、位置的に異なる無線送受信部から送信されたわけではないので空間ダイバーシチ効果による特性改善は得られない。だが、同一データを複数回送信することによって時間ダイバーシチ効果は得られるため、第３の無線送受信部２０３から１個だけコマンドパケットを送信するよりも通信の信頼性を向上させることができる。

以上、受信品質を良好と不良という２値で分類した場合について説明したが、受信品質情報が多値で表現されてもよい。多値で表現可能な受信品質情報は、例えば、受信機における受信信号強度（ＲＳＳＩ）、ＳＮＲ、及びＣＮＲ等が挙げられる。ＲＳＳＩ情報は受信機が無線信号を受信した時の受信信号強度を示し、一般に、ＲＳＳＩの値が大きいほどその受信パケットに含まれるデータは誤りなく高い受信品質で復調できる。同様に、ＳＮＲ又はＣＮＲが高い方が、誤りなくデータを復調できる確率が高くなる。

例えば、無線送受信部２０１〜２０３は、それぞれ受信した無線パケットの受信信号強度を測定し、この測定結果をＲＳＳＩ情報として無線制御局２０４へ転送する。無線送受信部２０１〜２０３のＲＳＳＩ情報は、無線制御局２０４において、受信品質判定部２８０へ転送される。受信品質判定部２８０はこれらのＲＳＳＩ情報を参照し、ＲＳＳＩ値の大きなもの、つまり受信品質のより良好なものから順列をつける。パケット送信制御部２５３は、この順列に関する情報を受信品質判定部２８０から受け取り、ＲＳＳＩ値が大きい方から順に無線送受信部を選択し、コマンドパケットを送信する。

具体的な例として、無線送受信部２０１〜２０３を、直前の画像データを受信した時のＲＳＳＩ値が大きい順に並べたときに、無線送受信部２０２、無線送受信部２０３、無線送受信部２０１となる場合を考える。この場合、無線制御局２０４は、次の無信号区間において、最初に無線送受信部２０２を用いて第１のコマンドパケットを送信し、次に無線送受信部２０３を用いて第２のコマンドパケットを送信する。ここで、パケットの最大送信回数は２回に制限されているため、無線送受信部２０１からはコマンドパケットを送信しない。

このように、受信品質に応じて送信品質を予測し、送信品質が良好であると判定できる無線送受信部を選択してコマンドデータを送信することにより、無線移動局１１０がそのコマンドデータの受信に成功する確率を高めることができる。したがって、コマンドデータを再送する確率を低減することができ、システム全体の処理の遅延を低減することが可能となる。

＜＜実施形態３＞＞
本実施形態では、送信側の通信装置において、受信側装置による確認応答に基づく自動再送制御（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ−ｒｅｑｕｅｓｔ）が使用される場合について説明する。

確認応答は、受信側装置が送信側装置から正常にデータを受信できた場合、その事実を送信側の無線装置へ通知する確認応答パケットなどの信号を、送信側装置へ送信することにより行われる。例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に定められた無線アクセスプロトコルの仕様では、無線パケットを正しく受信した受信側装置は、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）フレームと呼ばれるコントロールフレームを送信側装置へ送信する。なお、確認応答は、これ以外にも様々な方式が提案されている。

そして、送信側装置は、受信側装置からＡＣＫを受信しない場合、直前のデータ伝送に失敗したと判断し、直前に送信したデータと同じデータを再送する。このような自動再送制御によって、受信側装置においてデータを正確に受信するまでデータが再送されるため、送信側装置から受信側装置へ確実にデータを転送することができる。

受信側装置（無線移動局１１０）は、無線制御局２０４から送信されるコマンドデータに対する確認応答のために、送信する各画像パケットの末尾に確認応答フィールドを設ける。無線移動局１１０は、ある画像パケットを送信する直前に無線制御局２０４からのコマンドパケットを正常に受信した場合、その画像パケットの末尾にある確認応答フィールドに肯定応答（ＡＣＫ）情報を格納して送信する。一方、無線移動局１１０は、コマンドパケットを受信しなかった場合、又は受信したが誤りが含まれていた場合は、この確認応答フィールドに否定応答（ＮＡＣＫ）情報を格納して送信する。

図９は本実施形態における画像パケットとコマンドパケットを示すタイミング図である。ここでは、実施形態１又は２と同様に無線制御局２０４には３個の無線送受信部２０１〜２０３が接続され、これらすべてが無線移動局１１０と良好な通信品質を確保でき、３個すべてがコマンドパケットの送信に使用できるとする。また、無信号区間におけるコマンドパケットの最大送信回数は実施形態１又は２と同様に、２回とする。

図９（ａ）には、最初の無信号区間でコマンドパケットの伝送が成功し、ＡＲＱによる再送が発生しない場合の例を示している。本例では、無線制御局２０４は、無線移動局１１０からの画像パケット６０１の受信完了後に、無線送受信部２０１を用いて第１のコマンドパケット６１１を送信する。その後、無線制御局２０４は、無線送受信部２０２を用いて第２のコマンドパケット６１２を送信する。通信に利用可能な無線送受信部として無線送受信部２０３が残されているが、すでにパケットの最大送信回数に等しい２回のコマンドパケットの送信を行ったため、ここでは無線送受信部２０３からコマンドパケットは送信されない。

無線移動局１１０は、第１のコマンドパケット６１１および第２のコマンドパケット６１２のうち、少なくとも一方を正常に受信すると、確認応答フィールドにＡＣＫを格納して、次の画像パケット６０２を無線制御局２０４へ送信する。無線制御局２０４は、この画像パケット６０２を受信することによって、直前に送信したコマンドパケットが正常に無線移動局１１０によって受信できたことを認識できる。したがって、無線制御局２０４は、この画像パケット６０２の直後の無信号区間ではコマンドパケットを送信しない。

次に、ＡＲＱによるコマンドパケットの再送が行われる場合について、図９（ｂ）を用いて説明する。本例でも同様に、画像パケット６２１を受信した直後の無信号区間において、無線制御局２０４は、無線送受信部２０１を用いて第１のコマンドパケット６３１を、その後、無線送受信部２０２を用いて第２のコマンドパケット６３２を、それぞれ送信する。一方、本例では、無線移動局１１０は、第１のコマンドパケット６３１と第２のコマンドパケット６３２のいずれも正しく受信できなかったものとする。この場合、無線移動局１１０は、確認応答フィールドにＮＡＣＫを格納して、次の画像パケット６２２を無線制御局２０４へ送信する。

無線制御局２０４は、この画像パケット６２２を受信すると、確認応答フィールドにＮＡＣＫが格納されていることから、無線移動局１１０において直前に送信したコマンドパケットが正常に受信できなかったと判断する。そこで、無線制御局２０４は、画像パケット６２２の後に発生する無信号区間において、直前に送信したコマンドデータを再送する。ここで、無線制御局２０４は、直前の無信号区間で、無線送受信部２０１と無線送受信部２０２とからのパケット伝送に失敗していることが分かっている。したがって、無線制御局２０４は、送信ダイバーシチ効果を得るために、無線送受信部２０３を用いて第３のコマンドパケット６３３を送信する。なお、図９（ｂ）において、第３のコマンドパケット６３３の直後に第４のコマンドパケット６３４が無線送受信部２０１から送信されているが、これは、無線送受信部２０２又は無線送受信部２０３から送信されてもよい。

このように自動再送制御を適用した場合、送信側の通信装置（無線制御局２０４）は、複数の無信号区間に跨って、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、一般的に自動再送制御では、何度もデータ伝送を試みても伝送に成功しない場合、最終的に最大試行回数やタイムアウトに達した時点で再送を終了し、送信データを破棄する場合がある。本実施形態に係る通信装置においても、このように再送回数に制限、又は再送を取りやめるためのタイムアウト期間を設けてもよい。

また、本実施形態では、複数の無線送受信部から送信される複数のコマンドパケットに対して、ただ１つの確認応答情報を確認応答フィールドのＡＣＫ値またはＮＡＣＫ値で送信する場合について説明した。しかしながら、複数の無線送受信部から送信されるそれぞれのコマンドパケットに対して、個別の確認応答情報を無線移動局１１０から無線制御局２０４へ送信してもよい。このような個別の確認応答情報は、次に生成されるコマンドデータを伝送する時に使用される無線送受信部の選択基準として利用できる。

また、実施形態１〜３においては、無線制御局２０４に接続される無線送受信部の個数は３個として説明したが、無線制御局にいかなる個数の無線送受信部が接続されていても、上述の各手法を適用することができる。

＜＜その他の実施形態＞＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (15)

1. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置であって、
   他の通信装置からの信号を検出する検出手段と、
   前記他の通信装置からの信号が検出されない時間区間を前記第２区間として、前記第２区間の時間長を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された前記第２区間の時間長に基づいて、当該第２区間にデータを送信する回数を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された回数に基づく台数の前記他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
2. 前記決定手段は、前記第２区間の時間長を、送信すべきデータの時間長で除算した結果の値以下の回数を、前記データを送信する回数として決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置であって、
   前記第２区間の時間長を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された前記第２区間の時間長を、送信すべきデータの時間長で除算した結果の値以下の回数を、当該第２区間にデータを送信する回数として決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする通信装置。
4. 前記制御手段は、前記決定手段によって決定された回数、データを送信することによって、当該回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置であって、
   前記第２区間の時間長を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された前記第２区間の時間長に基づいて、当該第２区間にデータを送信する回数を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記決定手段によって決定された回数、データを送信することによって、当該回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させる、
   ことを特徴とする通信装置。
6. 前記通信装置は、複数のアンテナを有し、当該複数のアンテナのうちの少なくとも１つが、前記他の通信装置が有するアンテナから送信された信号を受信すると共に当該他の通信装置が有するアンテナへ向けて前記データを送信する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記回数のうちの１回について前記複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択すると共に、前記回数のうちの他の１回について、選択された前記１つのアンテナと異なる他の１つのアンテナを前記複数のアンテナの中から選択して、前記１回と前記他の１回とのそれぞれにおいて、前記１つのアンテナと前記他の１つのアンテナとをそれぞれ用いて前記他の通信装置へ前記データを送信する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 前記複数のアンテナのそれぞれにおける、前記他の通信装置から受信した信号の品質を取得する取得手段をさらに有し、
   前記品質に基づいて、前記複数のアンテナの中から前記データの送信に用いるアンテナを前記回数に応じた数だけ選択し、前記回数のそれぞれにおいて、選択したアンテナのうちの１つを用いて、前記他の通信装置へ前記データを送信する、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の通信装置。
9. 前記品質に基づいて、選択されたアンテナが、前記回数のいずれにおいて使用されるかの順序を決定し、前記回数のそれぞれにおいて、選択されたアンテナを決定された順序で用いて、前記他の通信装置へ前記データを送信する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
10. 前記通信装置は無線制御局であり、
    前記通信システムにおける前記第１区間及び第２区間における通信は無線通信である、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記無線通信はミリ波帯の周波数を利用した無線通信である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
12. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置の制御方法であって、
    検出手段が、他の通信装置からの信号を検出する検出手段と、
    特定手段が、前記他の通信装置からの信号が検出されない時間区間を前記第２区間として、前記第２区間の時間長を特定する特定工程と、
    決定手段が、前記特定工程において特定された前記第２区間の時間長に基づいて、当該第２区間にデータを送信する回数を決定する決定工程と、
    制御手段が、前記決定工程において決定された回数に基づく台数の前記他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
13. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置の制御方法であって、
    特定手段が、前記第２区間の時間長を特定する特定工程と、
    決定手段が、前記特定工程において特定された前記第２区間の時間長を、送信すべきデータの時間長で除算した結果の値以下の回数を、当該第２区間にデータを送信する回数として決定する決定工程と、
    制御手段が、前記決定工程において決定された回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
14. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置の制御方法であって、
    特定手段が、前記第２区間の時間長を特定する特定工程と、
    決定手段が、前記特定工程において特定された前記第２区間の時間長に基づいて、当該第２区間にデータを送信する回数を決定する決定工程と、
    制御手段が、前記決定工程において決定された回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させるように制御する制御工程と、
    を有し、
    前記制御工程では、前記決定工程において決定された回数、データを送信することによって、当該回数に基づく台数の他の通信装置にデータを送信させる、
    ことを特徴とする制御方法。
15. 信号を受信する第１区間と信号を送信する第２区間とが時分割で周期的に繰り返される通信システムにおける通信装置が有するコンピュータを、請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置が備える各手段として機能させるためのプログラム。

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