JP7038878B2 - Wireless device, antenna selection method and program - Google Patents
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Description
本開示は、無線装置、アンテナ選定方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to wireless devices, antenna selection methods and programs.
無線通信でやり取りされるデータユニット(パケット)の先頭には、一般に、特定のビット列からなるプリアンブルが付加されている。近年、無線通信の高速化及び省電力化の要請から、データユニットのプリアンブルの長さ(プリアンブル長)が短くなってきている。例えば、プリアンブル長は、以前は16オクテット程度であったが、近年では4オクテット以下になってきている。 Generally, a preamble consisting of a specific bit string is added to the head of a data unit (packet) exchanged by wireless communication. In recent years, the preamble length (preamble length) of a data unit has become shorter due to the demand for higher speed and power saving of wireless communication. For example, the preamble length used to be about 16 octets, but in recent years it has become less than 4 octets.
一方、複数のアンテナを利用して、無線通信の信頼性,安定性等の向上を図るダイバーシティ技術が知られている。ダイバーシティ技術の1つの方式に、いわゆる切換式ダイバーシティがある(例えば特許文献1,2)。
On the other hand, diversity technology for improving the reliability, stability, etc. of wireless communication by using a plurality of antennas is known. One method of diversity technology is so-called switchable diversity (for example,
切換式ダイバーシティにおいては、一般に、データユニットのプリアンブルに対応する電波信号を受信している間に、複数のアンテナを切り換えて、アンテナ各々の受信信号強度(RSSI:Recieved Signal Strength Indicator)を評価する。そして、その評価に基づいて、プリアンブル以降の電波信号を受信するのに最適なアンテナを選定する。 In switchable diversity, generally, while receiving a radio signal corresponding to a preamble of a data unit, a plurality of antennas are switched and the received signal strength (RSSI: Received Signal Strength Indicator) of each antenna is evaluated. Then, based on the evaluation, the optimum antenna for receiving the radio signal after the preamble is selected.
切換式ダイバーシティにおいて、データユニットの短プリアンブル化が進むと、プリアンブルに対応する電波信号を受信している間に、アンテナ各々のRSSIを評価するのが難しくなる。アンテナ各々のRSSIを評価できないと、無線通信に用いる最適なアンテナを選択できず、良好な無線通信が行えない可能性がある。 As the data unit becomes shorter in preamble in the switchable diversity, it becomes difficult to evaluate the RSSI of each antenna while receiving the radio signal corresponding to the preamble. If the RSSI of each antenna cannot be evaluated, the optimum antenna used for wireless communication cannot be selected, and good wireless communication may not be possible.
本開示は上記課題を鑑みてなされたものであり、その主な目的は、複数のアンテナを備え、切換式ダイバーシティを採用する無線装置において、データユニットのプリアンブル長が短い場合でも、良好に無線通信を行うことにある。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and its main purpose is to perform good wireless communication even when the preamble length of the data unit is short in a wireless device equipped with a plurality of antennas and adopting switchable diversity. To do.
上記目的を達成するための、本開示の一実施態様に係る無線装置は、
複数の外部機器とともにIEEE802.15.4の通信規格に則ったネットワークを構成する無線装置であって、
複数のアンテナと、
電波信号を処理する信号処理手段と、
前記複数のアンテナのいずれかのアンテナを、前記信号処理手段に接続するアンテナ切換手段と、
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を記憶する記憶手段と、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に予め記憶させた前記データ群に基づいて前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを選定し、前記アンテナ切換手段を制御することにより、該選定されたアンテナを前記信号処理手段に接続する制御手段と、
を備え、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する。
The wireless device according to one embodiment of the present disclosure for achieving the above object is
It is a wireless device that constitutes a network conforming to the communication standard of IEEE802.1.5 together with a plurality of external devices.
With multiple antennas
Signal processing means for processing radio signals and
An antenna switching means for connecting any of the plurality of antennas to the signal processing means,
A storage means for storing a data group relating to a signal strength of a radio wave signal received by each of the plurality of antennas, and a storage means.
Before starting communication with each of the plurality of external devices via the data unit including the preamble, a data group relating to the signal strength of the radio wave signal received by each of the plurality of antennas is stored in the storage means in advance, and the storage means is described. One antenna is selected from the plurality of antennas based on the data group stored in advance in the storage means, and the selected antenna is connected to the signal processing means by controlling the antenna switching means. Control means and
Equipped with
The data group includes first table data which is information on signal strength of radio wave signals from each of the plurality of external devices received by each of the plurality of antennas.
When transmitting a radio wave signal to the external device, the control means selects a first antenna, which is one of the plurality of antennas, based on the first table data .
上記構成の無線装置によれば、データユニットのプリアンブル長が短い場合でも、良好に無線通信を行うことができる。 According to the wireless device having the above configuration, good wireless communication can be performed even when the preamble length of the data unit is short.
以下、図面を参照しつつ、実施形態に係る無線装置について説明する。実施形態に係る無線装置は、通信ネットワークシステムの一部を構成する。 Hereinafter, the wireless device according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The wireless device according to the embodiment constitutes a part of a communication network system.
[システムの構成]
図1に示すように、実施形態に係る通信ネットワークシステム1は、複数の無線装置2~4を含む。本実施形態において、通信ネットワークシステム1は、例えば、3台の無線装置2~4を含むものとする。
[System configuration]
As shown in FIG. 1, the
無線装置2~4は、相互に電波信号を送受信するメッシュ型、スター型又はツリー型のネットワークシステムを構成する。無線装置2~4は、例えばIEEE802.15.4と呼ばれる無線通信規格に則って、相互に無線通信を行う。電波信号は、例えば、920MHz帯の高周波信号である。電波信号に含まれるデータユニットのプリアンブルは、例えば4オクテットである。
The
無線装置2には、計測装置2aが接続されている。計測装置2aは、例えば、給湯器,暖房機等のガス機器が消費するガス量(体積)を計測する。なお、計測装置2aは、電気機器が消費する電気量(消費電力量)を計測する装置であっても構わないし、利用される上水,下水等の量を計測する装置であっても構わない。なお、無線装置2と計測装置2aとは、一体的に構成されていても構わない。
A
無線装置2は、定期的に、計測装置2aが計測した情報(計測装置2aの計測情報)を、無線通信により、無線装置4に送信する。なお、当該計測情報は、無線装置3を介して無線装置4に送信されてもよいし、直接、無線装置4に送信されても構わない。
The
無線装置3にも、同様に、計測装置3aが接続されている。計測装置3aは、例えば、ガス機器が消費するガス量を計測する。無線装置3は、定期的に、計測装置3aが計測した情報(計測装置3aの計測情報)を、無線通信により、無線装置2を介して無線装置4に、あるいは、直接無線装置4に、送信する。なお、無線装置3と計測装置3aとは、一体的に構成されていても構わない。
Similarly, the
無線装置4は、無線装置4が受信した計測情報を、ネットワークを通して集計装置5に転送する。集計装置5は、ネットワークを介して取得した計測情報を集計する。集計装置5は、例えば一般的なコンピュータである。
The
以上、通信ネットワークシステム1を説明した。以下、通信ネットワークシステム1を構成する無線装置2~4の詳細について説明する。なお、理解を容易にするため、無線装置2~4は、全て同じハードウェア構成及び機能構成を有するものとする。ただし、無線装置2~4は、それぞれ異なるハードウェア構成及び機能構成を有していても構わない。以下、一例として無線装置2のハードウェア構成及び機能構成について説明する。
The
[無線装置の構成]
図2に示すように、無線装置2は、主に、複数のアンテナ21a,21b,21cと、複数のアンテナ21a,21b,21cの接続を切り換えるアンテナ(AN)スイッチ素子(アンテナ切換手段)22と、電波信号を処理する通信コントローラ(信号処理手段)23と、各種演算処理を行い、無線装置2の全体動作を総括制御するCPU(Central Processing Unit)24と、各種情報を記憶するメモリ(記憶手段)25と、計測装置2aとの接続を制御するI/F(インターフェース)コントローラ(接続手段)26と、を備える。なお、CPU24及びメモリ25、CPU24及びI/F(インターフェース)コントローラ26、又はこれらすべては、1つのマイコン(マイクロコンピュータ)チップを構成していても構わない。
[Wireless device configuration]
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、無線装置2が3本のアンテナ21a,21b,21cを備える例を説明するが、アンテナは2本であっても構わないし、4本以上あっても構わない。ANスイッチ22は、CPU24からの制御信号に基づいて、3本のアンテナ21a,21b,21cのいずれかを、通信コントローラ23に接続する。
In the present embodiment, an example in which the
なお、3本のアンテナ21a,21b,21cを総称してアンテナ21と呼ぶことがある。また、アンテナ21aを1番目のアンテナ(第1アンテナ)、アンテナ21bを2番目のアンテナ(第2アンテナ)、アンテナ21cを3番目のアンテナ(第3アンテナ)、と呼ぶことがある。
The three
通信コントローラ23は、主に、電波信号の送信及び受信を切り換える送受切換部231と、CPU24から送られるベースバンド信号を変調する変調部232と、入力された電波信号を復調する復調部233と、入力される電波信号の信号強度を計測する計測部234と、を含む。通信コントローラ23は、その他にも、演算処理部(プロセッサ),記憶部(メモリ)等を含んでいてもよい。
The
送受切換部231は、例えば高周波スイッチ回路を含む。送受切換部231は、CPU24からの制御信号に基づいて、変調部232から送られる電波信号をANスイッチ22に通すか、又は、ANスイッチ22から送られる電波信号を復調部233に通す。
The transmission /
変調部232は、変調回路を含み、CPU24から送られるベースバンド信号を搬送波に重畳する。復調部233は、復調回路を含み、入力された電波信号から搬送波成分を取り除いて、ベースバンド信号を抽出する。計測部234は、例えば電圧整流回路を含み、入力される電波信号の振幅の大きさを計量し、定量化(数値化)する。定量化された電波信号の振幅の大きさは、RSSI(受信信号強度)として、CPU24(演算手段24c)に読み出される。
The
CPU24は、メモリ25に記憶される各種プログラムを読み出して、各種機能を実現する演算処理、各種ハードウェアユニットの制御処理等を行う。CPU24は、例えば、メモリ25に記憶されるプログラム252に従って、計測装置2aから取得した計測情報を、無線通信により、外部機器(無線装置3,4)に送信するための各種の演算及び制御を行う。なお、CPU24は、マルチスレッド処理に対応しており、複数の処理を並行して実行することができる。
The
メモリ25は、揮発性メモリ、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)、又は、不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリを含む。メモリ25には、例えば、アンテナ21各々で受信する電波信号の信号強度に係る情報であるデータ群251、外部機器との無線通信を可能とする各種の演算及び制御に係るプログラム252等が記憶される。
The memory 25 includes a volatile memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or a non-volatile memory such as a flash memory. In the memory 25, for example, a
I/Fコントローラ26は、例えばRS-232CなどのシアルコントローラやUSB(Universal Serial Bus)コントローラであり、標準化されている通信規格に則って、計測装置2aと通信する。なお、I/Fコントローラ26は、無線通信コントローラであってもよく、例えばBluetooth(登録商標)と呼ばれる近距離無線通信規格に則って、計測装置2aと無線で通信しても構わない。
The I /
続いて、無線装置2のCPU24の機能構成について説明する。CPU24は、主に、外部機器に送信する情報をユニット化(パケット化)する送信手段24a、外部機器から受信した情報(データユニット)を読み込んで解析する受信手段24b、アンテナ21各々で受信する電波信号の信号強度に係る情報を生成する演算手段24c、データ群251に基づいて通信コントローラ23に接続するアンテナ21を選定する制御手段24d、及び、時刻及び時間を計時する計時手段24e、として機能する。
Subsequently, the functional configuration of the
送信手段24aとして機能するCPU24は、例えば、I/Fコントローラ26を介して取得した計測装置2aの計測情報を含んだデータユニット(DU)を生成する。データユニットには、例えば、送信元が無線装置2であることを表すID情報が含まれる。送信手段24aとしてのCPU24は、生成したデータユニットを、ベースバンド信号として出力する。
The
受信手段24bとして機能するCPU24は、入力されるベースバンド信号を、無線装置3,4のステータス、無線装置2へのリクエスト等を表すデータユニットとして読み込む。受信手段24bとしてのCPU24は、それらのステータス,リクエスト等に基づいて、各種の演算及び制御を行う。また、受信したデータユニットを解析して、当該データユニットの送信元が、無線装置3,4のいずれなのかを判別する。
The
演算手段24cとして機能するCPU24は、計測部234から、アンテナ21各々で受信した電波信号のRSSIを取得し、受信手段24bから、受信した電波信号の送信元を示す情報を取得する。そして、演算手段24cとしてのCPU24は、アンテナ21各々で受信した無線装置3,4各々からの電波信号の平均的な信号強度値を算定する。
The
図3(A)に示すように、演算手段24cとしてのCPU24は、アンテナ21aで受信した無線装置3からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD11として算定する。同様に、アンテナ21aで受信した無線装置4からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD21として、アンテナ21bで受信した無線装置3からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD12として、アンテナ21bで受信した無線装置4からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD22として、アンテナ21cで受信した無線装置3からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD13として、アンテナ21cで受信した無線装置4からの電波信号の平均的なRSSIを平均信号強度値TD23として、算定する。また、演算手段24cは、算定した平均信号強度値TD11~TD23を、第1テーブルデータ(送信用TD)251aとしてメモリ25に保存する。なお、第1テーブルデータ251aは、メモリ25に記憶されるデータ群251の一部を構成する。
As shown in FIG. 3A, the
理解を容易にするため、以下の説明では、平均信号強度値TD11~TD13は、TD11がTD12よりも小さく、TD12がTD13よりも小さい(TD11<TD12<TD13)という大小関係を有するものとする。また、平均信号強度値TD21~TD23は、TD21がTD22よりも大きく、TD22がTD23よりも大きい(TD21>TD22>TD23)という大小関係を有するものとする。 For ease of understanding, in the following description, it is assumed that the average signal strength values TD11 to TD13 have a magnitude relationship that TD11 is smaller than TD12 and TD12 is smaller than TD13 (TD11 <TD12 <TD13). Further, the average signal strength values TD21 to TD23 have a magnitude relationship that TD21 is larger than TD22 and TD22 is larger than TD23 (TD21> TD22> TD23).
受信した電波信号のRSSIが平均的に高い、つまり平均信号強度値が高いアンテナ21は、無線通信環境が良好であることを意味している。外部機器と通信する際、通常は、平均信号強度値がより高いアンテナを用いることが好ましい。ここでは、無線装置3と通信を行う場合には、平均信号強度値TD11~TD13のなかで最大の平均信号強度値TD13を有するアンテナ21cを用いることが好ましい。また、無線装置4と通信を行う場合には、平均信号強度値TD21~TD23のなかで最大の平均信号強度値TD21を有するアンテナ21aを用いることが好ましい。
The antenna 21 having a high RSSI of the received radio wave signal on average, that is, having a high average signal strength value, means that the wireless communication environment is good. When communicating with an external device, it is usually preferable to use an antenna having a higher average signal strength value. Here, when communicating with the
図3(B)に示すように、演算手段24cとしてのCPU24は、第1テーブルデータ251aとは異なる第2テーブルデータ(受信用TD)251bを作成し、メモリ25に保存しても構わない。第2テーブルデータ251bを構成する平均信号強度値TD31は、アンテナ21aで受信した電波信号の、総合的な信号強度の平均値であり、例えば(TD11+TD21)/2として算定される。同様に、平均信号強度値TD32は、例えば(TD12+TD22)/2として算定され、平均信号強度値TD33は、例えば(TD13+TD23)/2として算定される。なお、第2テーブルデータ251bは、メモリ25に記憶されるデータ群251の一部を構成する。
As shown in FIG. 3B, the
このような第2テーブルデータ251bを作成して、アンテナ21を選定する際に利用してもよい。なお、理解を容易にするため、以下の説明では、平均信号強度値TD31~TD33は、TD31がTD32よりも小さく、TD32がTD33よりも小さい(TD31<TD32<TD33)という大小関係を有するものとする。
Such
図2に戻って説明を続ける。 The explanation will be continued by returning to FIG.
制御手段24dとして機能するCPU24は、メモリ25に記憶されるデータ群251に基づいて、通信に用いるアンテナ21を選定し、ANスイッチ22を制御して、アンテナ21のいずれかを通信コントローラ23に接続する。例えば、無線装置3に電波信号を送信する場合、平均信号強度値TD11~TD13のなかで最大の平均信号強度値TD13を有するアンテナ21cが、通信コントローラ23に接続される。また、無線装置4に電波信号を送信する場合、平均信号強度値TD21~TD23のなかで最大の平均信号強度値TD21を有するアンテナ21aが、通信コントローラ23に接続される。
The
計時手段24eとして機能するCPU24は、時刻及び時間を計時する。計時手段24eは、演算手段24cがデータ群251を算定してから経過する時間を計時し、例えば2時間経過したとき(後述するリセットタイミング時)に演算手段24cに通知する。演算手段24cは、当該通知を受けると、データ群251を再生成して、メモリ25に記憶されるデータ群251を新しいデータ群251に書き換える。
The
CPU24は、以上のような機能を有している。なお、これらの機能は、例えば通信コントローラ23に含まれるプロセッサによって実現されても構わない。
The
次に、無線装置2の無線通信に係る処理について説明する。無線装置2は、主に、送信処理、及び、受信処理を実行する。また、受信処理には、テーブルデータ作成モード、及び、テーブルデータ更新モードがあるものとする。以下、無線装置2の、送信処理、テーブルデータ作成モードにおける受信処理、及び、テーブルデータ更新モードにおける受信処理について順番に説明する。
Next, the process related to the wireless communication of the
なお、テーブルデータ作成モードとは、アンテナ21各々で受信した無線装置3,4各々からの電波信号のRSSIを積極的に収集して、第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bを作成するモードであり、このモードを実行するにより、より効率的に無線通信環境が良好なアンテナ21を把握することができる。また、テーブルデータ更新モードとは、通常の無線通信のなかで取得したRSSIに基づいて、第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bを更新するモードであり、このモードにより、第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bを作成した後に無線通信環境が変化した場合でも、無線通信環境の評価を修正していくことができる。
The table data creation mode is a mode in which RSSIs of radio wave signals received from each of the
[無線装置の送信処理]
図4には、無線装置2のCPU24が実行する送信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、CPU24が実行する送信処理について説明する。なお、CPU24は、例えば、計測装置2aの計測情報を無線装置3,4に送信するとき、受信した電波信号を無線装置3,4に転送するとき、等に本処理を開始する。
[Wireless device transmission processing]
FIG. 4 shows a flowchart of the transmission process executed by the
アンテナ選定・接続ステップS101において、CPU24は、データ群251の第1テーブルデータ251aを参照して、通信に用いるアンテナ21を選定する。そして、CPU24は、ANスイッチ22を制御することにより、選定されたアンテナ21を通信コントローラ23に接続する。
In the antenna selection / connection step S101, the
具体的には、CPU24は、無線装置3に電波信号を送信する場合、平均信号強度値TD11~TD13のなかで最大の平均信号強度値TD13を有するアンテナ21cを選定し、アンテナ21cを通信コントローラ23に接続する。また、CPU24は、無線装置4に電波信号を送信する場合、平均信号強度値TD21~TD23のなかで最大の平均信号強度値TD21を有するアンテナ21aを選定し、アンテナ21aを通信コントローラ23に接続する。
Specifically, when transmitting a radio wave signal to the
なお、第1テーブルデータ251aは、後述するテーブルデータ作成モードにおける受信処理によって、予め作成されているものとする。ただし、ステップS101において、まだ第1テーブルデータ251aが作成されていない場合には、予め定められたアンテナ21又はランダムに定めたアンテナ21を、通信コントローラ23に接続しても構わない。
It is assumed that the
信号送信ステップS102において、CPU24は、送受切換部231を制御することにより、ANスイッチ22と変調部232とを電気的に接続する。そして、CPU24は、データユニットに対応するベースバンド信号を変調部232に出力する。ベースバンド信号は、変調部232において、変調波(電波信号)に変換される。当該変調波は、無線装置3に送信される場合にはアンテナ21cを介して、無線装置4に送信される場合にはアンテナ21aを介して、発信される。
In the signal transmission step S102, the
以上により、CPU24は、本処理を終了する。CPU24は、予め記憶されるデータ群251に基づいて、通信に用いるアンテナ21を選定する。このため、無線通信でやり取りされるデータユニットのプリアンブル長が短い場合でも、最適なアンテナ21を選定できないという事態は生じず、無線装置2は良好に無線通信を行うことができる。
As a result, the
[送信処理の変形例]
無線通信環境は、外部要因により、常に変化しうる。このため、最大の平均信号強度値を有するアンテナを用いて電波信号を送受信しても、良好に無線通信が行えない場合もある。以下、送信処理の変形例として、電波信号の送信に失敗したときの処理について説明する。
[Transformation example of transmission processing]
The wireless communication environment can always change due to external factors. Therefore, even if a radio wave signal is transmitted / received using an antenna having the maximum average signal strength value, good wireless communication may not be possible. Hereinafter, as a modification of the transmission process, the process when the transmission of the radio wave signal fails will be described.
図5及び図6には、送信処理の変形例によるフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、CPU24が実行する送信処理の変形例について説明する。
5 and 6 show a flowchart according to a modified example of the transmission process. Hereinafter, a modified example of the transmission process executed by the
ステップS111において、CPU24は、変数n,m,Lを定義し、変数n,m,Lにそれぞれ‘0’を代入する。ステップS112において、CPU24は、第1テーブルデータ251aを参照して、通信に用いるアンテナ21を選定し、ANスイッチ22を制御することにより、選定されたアンテナ21を通信コントローラ23に接続する。
In step S111, the
ステップS113において、CPU24は、通信コントローラ23に接続したアンテナ21を介して電波信号を送信する。なお、本変形例によるフローチャートのステップS112及びS113は、実施形態によるフローチャート(図4)のステップS101及びS102と同様のステップである。
In step S113, the
送信成功確認ステップS114において、CPU24は、電波信号の送信先である外部機器から送信された、当該電波信号を受信したことを通知するACK(ACKnowledgement)信号を受信したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、ACK信号を受信したと判定した場合(S114;Yes)、送信が成功したと判断して本処理を終了する。また、CPU24は、ACK信号を受信していないと判定した場合(S114;No)、電波信号を再送すべきと判断してステップS115に進んで、信号送信の総回数mをカウントする。
In the transmission success confirmation step S114, the
ステップS115において、CPU24は、変数mをインクリメントして、変数mが予め設定された定数c1(信号送信回数の上限値であり、例えば‘20’)に等しいか否かを判定する。具体的には、CPU24は、変数mが定数c1に等しいと判定した場合(S115;Yes)、信号送信に失敗したと判断し、本処理を終了する。また、CPU24は、変数mが定数c1よりも小さいと判定した場合(S115;No)、ステップS116に進んで、通信コントローラ23に接続しているアンテナ21での信号送信回数nをカウントする。
In step S115, the
ステップS116において、CPU24は、変数nをインクリメントして、変数nが予め設定された定数c2(同一のアンテナ21での再送回数の上限値であり、例えば‘3’)に等しいか否かを判定する。具体的には、CPU24は、変数nが定数c2よりも小さいと判定した場合(S116;No)、ステップS113に戻って、電波信号を再送する。また、CPU24は、変数nが定数c2に等しいと判定した場合(S116;Yes)、ステップS117に進む。
In step S116, the
ステップS117において、CPU24は、変数Lがアンテナ21の本数に等しい定数Na(本実施形態においては‘3’)-1に等しいか否かを判定する。具体的には、CPU24は、変数Lが定数(Na-1)に等しい場合(S117;Yes)、ステップS120に進む。また、CPU24は、変数Lが定数(Na-1)よりも小さい場合(S117;No)、ステップS118に進む。
In step S117, the
ステップS118において、CPU24は、その時点で通信コントローラ23に接続しているアンテナ21にマスク処理を施す。マスク処理とは、次にステップS112で通信コントローラ23に接続するアンテナ21を選定する際に、当該マスク処理が施されたアンテナ21は選定されないようにする操作をいう。マスク処理を施すことにより、ステップS112でアンテナ21を選定する際、同じアンテナ21が通信コントローラ23に連続で接続されるのを防ぐ。
In step S118, the
ステップS119において、CPU24は、変数Lをインクリメントする。また、CPU24は、変数nに‘0’を代入する。CPU24は、ステップS119の後は、ステップS112に戻る。
In step S119, the
ステップS120において、CPU24は、全てのアンテナ21のマスク処理を解消する。また、変数Lに‘0’を代入する。
In step S120, the
以上が、CPU24が実行する送信処理の変形例によるフローである。上記のフローにより、通信コントローラ23に接続するアンテナ21は、マスク処理が施されていないアンテナ21のなかで最良の平均信号強度値を有するアンテナ21に順次切り換えられていく。例えば、無線装置4に電波信号を送信する場合、通信コントローラ23に接続するアンテナ21は、第1アンテナ21a、第2アンテナ21b、第3アンテナ21c、第1アンテナ21a、第2アンテナ21b、第1アンテナ21a、第3アンテナ21cの順番で切り換えられていく。
The above is the flow according to the modified example of the transmission process executed by the
なお、通信コントローラ23に接続するアンテナ21を切り換える順番を決定する方法は任意の方法を採用することができる。また、例えば、上述の処理において、ステップS120の次にステップS119に進み、ステップS119では変数Lをインクリメントせずに変数nに‘0’を代入する処理だけ行ってもよい。このようにすると、全てのアンテナが、平均信号強度値がより高い順に、均等に切り換えられ、例えば、無線装置4に電波信号を送信する場合、通信コントローラ23に接続するアンテナ21は、第1アンテナ21a、第2アンテナ21b、第3アンテナ21c、第1アンテナ21a、第2アンテナ21b、第3アンテナ21cの順番で切り換えられることになる。
Any method can be adopted as the method of determining the order of switching the antennas 21 connected to the
無線装置2は、このような送信処理を行ってもよい。このような送信処理を実行すれば、外部要因により無線通信環境が変化して、あるアンテナで無線通信が行えなくなったとしても、他のアンテナで無線通信が行えるか否かを確かめることができる。
The
[無線装置の、テーブルデータ作成モードにおける受信処理]
図7には、無線装置2のCPU24が実行する、テーブルデータ(TD)作成モードにおける受信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD作成モードにおける受信処理について説明する。なお、CPU24は、無線装置2に最初に電源が投入されたときに本処理を開始する。また、CPU24は、定期的(例えば毎日、毎週、2時間毎等)に本処理を開始する。以降では、定期的に本処理(TD作成モードにおける受信処理)を開始するタイミングを、リセットタイミングと呼ぶこととする。
[Reception processing of wireless device in table data creation mode]
FIG. 7 shows a flowchart of reception processing in the table data (TD) creation mode executed by the
ステップS201において、CPU24は、変数xを定義し、変数xに‘1’を代入する。ステップS202において、CPU24は、変数nを定義し、変数yに‘0’を代入する。
In step S201, the
ステップS203において、CPU24は、x番目のアンテナ21を通信コントローラ23に接続する。例えば、1番目のアンテナ21はアンテナ21aに、2番目のアンテナ21はアンテナ21bに、3番目のアンテナ21はアンテナ21cに、それぞれ対応する。なお、通信コントローラ23に接続するアンテナ21の順番は、どのような順番であっても構わない。
In step S203, the
ステップS204において、CPU24は、電波信号を受信したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、電波信号を受信していないと判定した場合(S204;No)、ステップS204に戻って、電波信号の受信を待機する。また、CPU24は、電波信号を受信したと判定した場合(S204;Yes)、ステップS205に進む。なお、CPU24は、計測部234により計測される信号強度が一定以上である場合、又は、受信手段24bが有意義なデータユニットを読み込んだ場合に、電波信号を受信したと判定する。
In step S204, the
ステップS205において、CPU24は、受信した電波信号に含まれるデータユニット(DU)を解析して、当該電波信号の送信元を表す情報を取得する。また、CPU24は、計測部234から当該電波信号のRSSIを取得する。
In step S205, the
ステップS206において、CPU24は、変数yをインクリメントし、変数yが予め設定される定数c3(RSSI取得数の上限値であり、例えば100)に等しいか否かを判定する。具体的には、CPU24は、変数yが定数c3よりも小さいと判定した場合(S206;No)、ステップS204に戻る。また、CPU24は、変数yが定数c3に等しいと判定した場合(S206;Yes)、ステップS207に進む。
In step S206, the
ステップS207において、CPU24は、定数c3に等しい数のRSSIに基づいて、x番目のアンテナで受信した無線装置3,4各々からの電波信号の平均的な信号強度値を算定する。例えば、CPU24は、x=1の場合には平均信号強度値TD11,TD21及びTD31を、x=2の場合には平均信号強度値TD12,TD22及びTD32を、x=3の場合には平均信号強度値TD13,TD23及びTD33を、算定する。そして、CPU24は、算定した平均信号強度値を、第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bとして、メモリ25に保存する。
In step S207, the
ステップS208において、CPU24は、変数xをインクリメントして、全てのアンテナ21の平均信号強度値を算定したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、変数xがアンテナ21の本数に等しい定数Na(本実施形態においては‘3’)以下であると判定した場合(S208;No)、ステップS202に戻る。また、CPU24は、変数xが定数Naよりも大きいと判定した場合(S208;Yes)、ステップS209に進む。
In step S208, the
ステップS209に進むとき、平均信号強度値TD11~TD23が算定され、第1テーブルデータ251aが完成している。また、第2テーブルデータ251bも同時に作成されている。
When proceeding to step S209, the average signal strength values TD11 to TD23 are calculated, and the
ステップS209において、CPU24は、第2テーブルデータ251bに基づいて、通信コントローラ23に接続するアンテナ21を選定する。そして、CPU24は、ANスイッチ22を制御することにより、選定されたアンテナ21を通信コントローラ23に接続する。本実施形態においては、平均信号強度値TD31~TD33のなかで最大の平均信号強度値TD33を有するアンテナ21cが、通信コントローラ23に接続される。
In step S209, the
以上により、CPU24は、本処理を終了する。本処理が終了した後、CPU24は、後述するTD更新モードにおける受信処理を開始する。このため、次に電波信号を受信する際には、ステップS209において選定された、比較的無線通信環境が良好であると推察されるアンテナ21が用いられる。電波信号を受信する前に好適なアンテナ21が選定されているため、電波信号に含まれるデータユニットのプリアンブル長が短い場合でも、アンテナ21を選定できないという事態は生じず、無線装置2は良好に無線通信を行うことができる。すなわち、無線装置2は、短プリアンブル化によりプリアンブル受信中に最適なアンテナを選択できない場合でも、RSSI取得状況(テーブルデータ作成状況)を判断しつつ、CPU制御によりアンテナ切換え周期を制御することで、効率よくテーブルデータを作成し、最適なアンテナを選択できるようにしている。
As a result, the
なお、アンテナ21を切り替えるタイミングは、どのようなタイミングであっても構わない。本実施形態では、1番目のアンテナ21aで定数c3に等しい数のRSSIを取得し、その後、2番目のアンテナ21bで定数c3に等しい数のRSSIを取得し、その後、3番目のアンテナ21cで定数c3に等しい数のRSSIを取得する処理を行ったが、例えば、1番目のアンテナ21aでRSSIを取得し、その後、2番目のアンテナ21bでRSSIを取得し、その後、3番目のアンテナ21aでRSSIを取得する処理を、定数c3に等しい回数繰り返しても構わない。
The timing of switching the antenna 21 may be any timing. In this embodiment, the
[テーブルデータ作成モードにおける受信処理の変形例]
図8には、TD作成モードにおける受信処理の変形例によるフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD作成モードにおける受信処理の変形例について説明する。
[Modification example of reception processing in table data creation mode]
FIG. 8 shows a flowchart based on a modified example of the reception process in the TD creation mode. Hereinafter, a modified example of the reception process in the TD creation mode will be described with reference to the flowchart.
なお、本変形例によるフローチャートは、実施形態によるフローチャート(図7)のステップS202,S204及びS206を、それぞれステップS212,S214及びS216に代替したフローチャートと同等である。そのため、本変形例では、実施形態によるフローチャートと同じステップについては説明を省略する。前述したように、CPU24は、無線装置2に最初に電源が投入されたとき及び定期的(リセットタイミング時)に本処理を開始する。
The flowchart according to this modification is equivalent to the flowchart in which steps S202, S204 and S206 of the flowchart according to the embodiment (FIG. 7) are replaced with steps S212, S214 and S216, respectively. Therefore, in this modification, the description of the same steps as the flowchart according to the embodiment will be omitted. As described above, the
ステップS212において、CPU24は、計時手段24eによる計時を開始させる。また、ステップS214において、CPU24は、電波信号を受信したと判定した場合(S214;Yes)、ステップS205に進み、電波信号を受信していないと判定した場合(S214;No)、ステップS216に進む。
In step S212, the
ステップS216において、CPU24は、計時を開始してから一定時間(例えば10s)経過したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、計時を開始してから一定時間経過していないと判定した場合(S216;No)、ステップS214に戻る。また、CPU24は、計時を開始してから一定時間経過したと判定した場合(S216;Yes)、ステップS207に進む。
In step S216, the
無線装置2は、このようなTD作成モードにおける受信処理を行ってもよい。なお、[無線装置の、テーブルデータ作成モードにおける受信処理]及び[テーブルデータ作成モードにおける受信処理の変形例]記載のTD作成モードにおける受信処理が2回目以降に実行される場合には、メモリ25に記憶されている第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bを削除して、新しいデータ群251を作成し直しても構わないし、メモリ25に記憶されている第1テーブルデータ251a及び第2テーブルデータ251bの全部又は一部を引き継いで、データ群251を作成しても構わない。
The
[無線装置の、テーブルデータ更新モードにおける受信処理]
図9には、無線装置2のCPU24が実行する、テーブルデータ(TD)更新モードにおける受信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD更新モードにおける受信処理について説明する。なお、CPU24は、TD作成モードにおける受信処理を終了した後に、本処理を開始する。
[Reception processing of wireless device in table data update mode]
FIG. 9 shows a flowchart of reception processing in the table data (TD) update mode executed by the
ステップS301において、CPU24は、電波信号を受信したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、電波信号を受信していないと判定した場合(S301;No)、ステップS301に戻って、電波信号の受信を待機する。また、CPU24は、電波信号を受信したと判定した場合(S301;Yes)、ステップS302に進む。
In step S301, the
ステップS302において、CPU24は、受信した電波信号に含まれるデータユニット(DU)を解析して、当該電波信号の送信元を表す情報を取得する。また、CPU24は、計測部234から当該電波信号のRSSIを取得する。
In step S302, the
ステップS303において、CPU24は、電波信号の送信元を表す情報及び取得したRSSIに基づいて、第1テーブルデータ251aを更新する。例えば、電波信号が無線装置3から送信されたものであり、当該電波信号をアンテナ21cで受信した場合、平均信号強度値TD13を、(TD13+取得RSSI)/2によって算定された数値に更新する。また、電波信号が無線装置4から送信されたものであり、当該電波信号をアンテナ21aで受信した場合、平均信号強度値TD21を、(TD21+取得RSSI)/2によって算定された数値に更新する。
In step S303, the
同時に、CPU24は、電波信号の送信元を表す情報及び取得したRSSIに基づいて、第2テーブルデータ251bを更新する。例えば、電波信号をアンテナ21cで受信した場合、平均信号強度値TD33を、(TD33+取得RSSI)/2によって算定された数値に更新する。
At the same time, the
なお、アンテナ21で受信した電波信号の平均的な信号強度値は、どのような方法で算定・更新されても構わない。例えば、電波信号が無線装置3から送信されたものであり、当該電波信号をアンテナ21cで受信した場合、平均信号強度値TD13を、(アンテナ21cで受信した無線装置3からの電波信号の、これまでに取得したRSSIの合計+取得RSSI)/(アンテナ21cで受信した無線装置3からの電波信号の、これまでに取得したRSSIの数+1)によって算定された数値に更新してもよい。また、例えば、平均信号強度値TD13を、アンテナ21cで受信した無線装置3からの電波信号の、直近に取得した所定の数(例えば100個)のRSSIに基づいて算定した移動平均値に更新してもよい。
The average signal strength value of the radio wave signal received by the antenna 21 may be calculated and updated by any method. For example, when the radio wave signal is transmitted from the
ステップS304において、CPU24は、取得したRSSIと、第2テーブルデータ251bと、を比較に基づいて、通信コントローラ23に接続するアンテナ21を選定する。例えば、取得したRSSIが、アンテナ21cで受信した電波信号の信号強度値だった場合、CPU24は、取得RSSIが、アンテナ21cを除くアンテナ21a,21bの平均信号強度値TD31,TD32の両方よりも等しいかもしくは大きいとき(ステップS304;No)、アンテナ21を切り換えずに、ステップS306に進む。また、CPU24は、取得RSSIが平均信号強度値TD31,TD32のどちらかよりも小さいとき(ステップS304;Yes)、ステップS305に進む。
In step S304, the
ステップS305において、CPU24は、通信コントローラ23に接続するアンテナ21をさらに選定する。例えば、アンテナ21cが通信コントローラ23に接続されている場合、CPU24は、通信コントローラ23に接続するアンテナ21cを、アンテナ21a又はアンテナ21bのどちらかであって、平均信号強度値がより大きいアンテナ、本実施形態においてはアンテナ21bに変更する。なお、ステップS304はなくてもよく、ステップS303の後は常にステップS305を実行するようにしてもよい。ステップS304では最新RSSIとTDとの比較になるが、ステップS305では、TD参照のため、最新RSSIのみによる影響は小さくなり、RSSIの平均値が最大のアンテナが選択されることになる。
In step S305, the
ステップS306において、CPU24は、リセットタイミングか否かを判定する。つまり、CPU24は、TD作成モードが終了してから一定の時間(例えば1日、1週間、2時間等)が経過したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、リセットタイミングではないと判定した場合(S306;No)、ステップS301に戻って、電波信号の受信を待機する。また、CPU24は、リセットタイミングであると判定した場合(S306;Yes)、本処理を終了する。本処理が終了した後、CPU24は、前述したTD作成モードにおける受信処理を開始する。
In step S306, the
以上により、CPU24は、本処理を終了する。ステップS301において電波信号を受信する際、ステップS304あるいはステップS305において選定された、比較的無線通信環境が良好であると推察されるアンテナ21が用いられる。電波信号を受信する前に好適なアンテナ21が選定されているため、電波信号に含まれるデータユニットのプリアンブル長が短い場合でも、アンテナ21を選定できないという事態は生じず、無線装置2は良好に無線通信を行うことができる。
As a result, the
[テーブルデータ更新モードにおける受信処理の第1変形例]
図10には、TD更新モードにおける受信処理の第1変形例によるフローチャートが示される。CPU24は、以下の処理によって、電波信号を受信しテーブルデータを更新しても構わない。
[First modification of reception processing in table data update mode]
FIG. 10 shows a flowchart according to the first modification of the reception process in the TD update mode. The
なお、本変形例によるフローチャートは、実施形態によるフローチャート(図9)のステップS304及びステップS305を、ステップS314に代替したフローチャートと同等である。そのため、本変形例では、実施形態によるフローチャートと同じステップについては説明を省略する。 The flowchart according to this modification is equivalent to the flowchart in which step S304 and step S305 of the flowchart according to the embodiment (FIG. 9) are replaced with step S314. Therefore, in this modification, the description of the same steps as the flowchart according to the embodiment will be omitted.
ステップS314において、CPU24は、データ群251に基づかないで、通信コントローラ23に接続するアンテナ21(例えばアンテナ21a)を他のアンテナ21(例えばアンテナ21b又はアンテナ21c)に変更する。アンテナ21を変更する順番は、どのような順番であっても構わない。ただし、アンテナ21各々が、均等に、通信コントローラ23に接続されることが好ましい。
In step S314, the
以上、TD更新モードにおける受信処理の第1変形例によるフローチャートを説明した。このような処理により、受信時のアンテナの最適選択には寄与しないが、送信時のアンテナを選択するためのテーブルデータを随時更新することができる。このため、受信する電波信号に含まれるプリアンブルの長さが短いために、送信時にアンテナ21を選定できないという事態は生じず、無線装置2は良好に無線通信を行うことができる。
The flowchart according to the first modification of the reception processing in the TD update mode has been described above. Such processing does not contribute to the optimum selection of the antenna at the time of reception, but the table data for selecting the antenna at the time of transmission can be updated at any time. Therefore, since the length of the preamble included in the received radio signal is short, the situation that the antenna 21 cannot be selected at the time of transmission does not occur, and the
[テーブルデータ更新モードにおける受信処理の第2変形例]
図11には、TD更新モードにおける受信処理の第2変形例によるフローチャートが示される。CPU24は、以下の処理によって、電波信号を受信しても構わない。
[Second modification of reception processing in table data update mode]
FIG. 11 shows a flowchart according to a second modification of the reception process in the TD update mode. The
なお、本変形例によるフローチャートは、実施形態によるフローチャート(図9)のステップS304及びステップS305をなくして、ステップS301の前にステップS321を追加し、ステップS301とステップS302との間にステップS322を追加したフローチャートと同等である。そのため、本変形例では、実施形態によるフローチャートと同じステップについては説明を省略する。 In the flowchart according to this modification, step S304 and step S305 according to the embodiment (FIG. 9) are eliminated, step S321 is added before step S301, and step S322 is inserted between steps S301 and S302. It is equivalent to the added flowchart. Therefore, in this modification, the description of the same steps as the flowchart according to the embodiment will be omitted.
ステップS321において、CPU24は、後述するアンテナ切換処理を開始させる。ステップS322において、CPU24は、後述するアンテナ切換処理を停止させる。
In step S321, the
図12には、TD更新モードにおける受信処理と並列に処理されるアンテナ切換処理のフローチャートが示される。CPU24は、受信処理におけるステップS321が実行される際に、本処理を開始する。
FIG. 12 shows a flowchart of the antenna switching process that is processed in parallel with the reception process in the TD update mode. The
ステップS401において、CPU24は、アンテナ21のいずれかを通信コントローラ23に接続する。なお、通信コントローラ23に接続するアンテナ21の順番は、どのような順番であっても構わない。
In step S401, the
ステップS402において、CPU24は、計時手段24eによる計時を開始させる。ステップS403において、CPU24は、計時を開始してから一定時間(例えば500μs)経過したか否かを判定する。具体的には、CPU24は、計時を開始してから一定時間経過していないと判定した場合(S403;No)、ステップS403に戻って、一定時間の経過を待機する。また、CPU24は、計時を開始してから一定時間経過したと判定した場合(S403;Yes)、ステップS404に進む。
In step S402, the
ステップS404において、CPU24は、アンテナ切換えを停止するか否かを判定する。具体的には、CPU24は、受信処理におけるステップS322が実行される前である場合(S404;No)、ステップS401に戻って、通信コントローラ23に接続するアンテナ21を変更する。また、CPU24は、受信処理におけるステップS322が実行された場合(S404;Yes)、本処理を終了する。
In step S404, the
本変形例では、アンテナ21と通信コントローラ23との接続が、定期的に切り換えられる。このため、[テーブルデータ更新モードにおける受信処理の第1変形例]と同様、受信する電波信号に含まれるプリアンブルの長さが短いために、送信時にアンテナ21を選定できないという事態は生じず、無線装置2は良好に無線通信を行うことができる。
In this modification, the connection between the antenna 21 and the
なお、上述したように、CPU24で実現される機能は、通信コントローラ23によっても実現することができる。そのため、例えば、図11に示す受信処理(TD更新モード)をCPU24が行い、図12に示すアンテナ切換処理を通信コントローラ23が行ってもよい。その際、図11に示す受信処理(TD更新モード)において、ステップS321、S302、S303及びS306をCPU24が行い、ステップS301及びS322を通信コントローラ23が行っても(電波信号を受信した通信コントローラ23が、図12に示す処理を自分自身で停止させても)よい。各種処理のいずれのステップについても、通信コントローラ23又はCPU24のどちらによって処理されても構わない。
As described above, the function realized by the
以上、無線装置2の無線通信に係る送信処理及び受信処理について説明した。また、受信処理に関しては、TD作成モード及びTD更新モードについて説明した。なお、各処理・モードの実施形態及び変形例の組合せは、適宜選択することが可能である。
The transmission process and the reception process related to the wireless communication of the
また、受信処理において、TD作成モード及びTD更新モードの切り分けはなくても構わない。以下、受信処理の変形例として、モードの切り分けがない受信処理について説明する。 Further, in the reception process, it is not necessary to distinguish between the TD creation mode and the TD update mode. Hereinafter, as a modification of the reception process, a reception process without mode separation will be described.
[受信処理の変形例]
図13には、受信処理の変形例によるフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、CPU24が実行する受信処理の変形例について説明する。なお、CPU24は、無線装置2に電源が投入されたときに本処理を開始する。
[Modification example of reception processing]
FIG. 13 shows a flowchart based on a modified example of the reception process. Hereinafter, a modified example of the reception process executed by the
なお、本変形例によるフローチャートは、TD更新モードにおける受信処理の第1変形例によるフローチャート(図10)のステップS303を、ステップS333に代替し、ステップS306をなくしたフローチャートと同等である。そのため、本変形例では、TD更新モードにおける受信処理の第1変形例によるフローチャートと同じステップについては説明を省略する。 The flowchart according to this modification is equivalent to the flowchart in which step S303 of the flowchart (FIG. 10) according to the first modification of the reception process in the TD update mode is replaced with step S333 and step S306 is eliminated. Therefore, in this modification, the same steps as the flowchart according to the first modification of the reception process in the TD update mode will be omitted.
ステップS333において、CPU24は、電波信号の送信元を表す情報及び取得したRSSIに基づいて、第1テーブルデータ251aを作成又は更新する。例えば、CPU24は、最初にアンテナ21aで受信した無線装置3からの電波信号のRSSIを、テーブルデータTD11としてメモリ25に保存する。そして、2回目にアンテナ21aで受信した無線装置3からの電波信号のRSSIと、メモリ25に保存したテーブルデータTD11(最初のRSSI)と、に基づいて算定された数値を、平均信号強度値TD11として、メモリ25に保存する。以降、CPU24は、アンテナ21aで受信した無線装置3からの電波信号のRSSIに基づいて平均信号強度値TD11を更新していく。CPU24は、アンテナ21各々で受信した無線装置3,4各々からの電波信号についても同様の処理を行い、平均信号強度値TD11~23からなる第1テーブルデータ251aを作成又は更新していく。
In step S333, the
なお、CPU24は、本変形例においては、ステップS314を実行した後、ステップS301に戻る。CPU24は、以降、電波信号の受信及び第1テーブルデータ251aの作成・更新を繰り返す。
In this modification, the
CPU24は、このような受信処理を実行しても構わない。さらに、CPU24は、TD更新モードにおける受信処理の第2変形例によるフローチャート(図11)において、ステップS303をステップS333に代替し、ステップS306をなくして、ステップS333の次にステップS321に戻るように変更することにより、上述の受信処理の変形例(図13)と同様に、TD作成モード及びTD更新モードを切り換えない受信処理を実行することができる。CPU24は、このように変更したフローチャートに従って、電波信号の受信及び第1テーブルデータ251aの作成・更新を繰り返す受信処理を実行しても構わない。
The
[その他の変形例]
以上説明した実施形態及びその変形例では、無線装置2に備えるアンテナ21が3本である例を説明した。しかし、アンテナ21は、2本であってもよいし、4本以上あってもよい。
[Other variants]
In the embodiment described above and the modified example thereof, an example in which the
また、以上説明した実施形態及びその変形例では、無線装置2と通信を行う外部機器が2台である例を説明した。しかし、外部機器は、3台以上あっても構わない。
Further, in the embodiment described above and the modified example thereof, an example in which two external devices communicate with the
それらにあわせて、第1テーブルデータ251aを構成する情報(平均信号強度値TD11~TD23)も、6つに限られない。同様に、第2テーブルデータ251bを構成する情報(平均信号強度値TD31~TD33)も、3つに限られない。さらに、データ群251を構成する情報は、平均信号強度値に限られず、無線通信環境の状況を表すその他のパラメータ、例えば外部機器との間の通信成功率であっても構わない。
In addition to these, the information (average signal strength values TD11 to TD23) constituting the
また、受信処理において、テーブルデータ作成モードは実装されていなくても構わない。テーブルデータ更新モードのみ実装されている場合であっても、データ群251の作成・更新は可能である。ただし、テーブルデータ作成モードが実装されていない場合、電波信号の信号強度に関する情報が一定以上蓄積されないと、アンテナ21各々の無線通信環境を正確に評価できない可能性がある。そのため、テーブルデータ作成モードは実装されていることが好ましい。
Further, the table data creation mode may not be implemented in the reception process. Even when only the table data update mode is implemented, the
また、上述のTD作成モードにおける受信処理では、処理の最初にIEEE802.15.4のパッシブスキャン機能を開始し、処理終了時にパッシブスキャン機能を終了するようにしてもよい。パッシブスキャンとは、外部機器から送信信号のみを受信(待機)し続けることによって、周囲に存在するネットワーク参入済みの無線装置を確認するための機能であり、パッシブスキャンを開始してから終了するまでの間は、自無線機からはなにも信号を送信せず、外部機器からの送信信号の受信のみを行いそれをモニタする。このため、TD作成モードにおける受信処理でパッシブスキャン機能を用いることによって、周囲に存在する無線装置からの電波信号のRSSIを効率的に取得し、運用開始から直ちに最適なアンテナを選択して動作することができる。 Further, in the reception process in the above-mentioned TD creation mode, the passive scan function of IEEE802.1.5 may be started at the beginning of the process, and the passive scan function may be terminated at the end of the process. Passive scan is a function to check the wireless devices that have already entered the network in the vicinity by continuing to receive (standby) only the transmission signal from the external device, from the start to the end of the passive scan. During that time, no signal is transmitted from the own radio, only the transmission signal from the external device is received and monitored. Therefore, by using the passive scan function in the reception processing in the TD creation mode, the RSSI of the radio wave signal from the surrounding wireless devices is efficiently acquired, and the optimum antenna is selected and operated immediately from the start of operation. be able to.
また、以上説明した実施形態及びその変形例では、CPU24が、各種機能に関する演算,各種ハードウェアユニットの制御等をソフトウェア的に行う例を説明した。しかし、それらの演算及び制御が、例えば専用の論理回路によってハードウェア的に行われてもよい。
Further, in the embodiment described above and the modified example thereof, an example in which the
以上、実施形態及びその変形例に沿って、本開示を説明したが、本開示はこれらに制限されるものではない。種々の変更、改良、組合せ等が可能であることは、当業者には自明である。 Although the present disclosure has been described above with reference to the embodiments and variations thereof, the present disclosure is not limited thereto. It is obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, etc. are possible.
1 通信ネットワークシステム
2 無線装置
21 アンテナ
22 アンテナ(AN)スイッチ素子(アンテナ切換手段)
23 通信コントローラ(信号処理手段)
231 送受切換部
232 変調部
233 復調部
234 計測部
24 CPU
24a 送信手段
24b 受信手段
24c 演算手段
24d 制御手段
24e 計時手段
25 メモリ(記憶手段)
251 データ群
252 プログラム
26 I/Fコントローラ(接続手段)
3 無線装置
4 無線装置
5 集計装置
1
23 Communication controller (signal processing means)
231 Transmission /
24a Transmitting means 24b Receiving means 24c Arithmetic means 24d Control means 24e Timekeeping means 25 Memory (storage means)
3
Claims (10)
複数のアンテナと、
電波信号を処理する信号処理手段と、
前記複数のアンテナのいずれかのアンテナを、前記信号処理手段に接続するアンテナ切換手段と、
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を記憶する記憶手段と、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に予め記憶させた前記データ群に基づいて前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを選定し、前記アンテナ切換手段を制御することにより、該選定されたアンテナを前記信号処理手段に接続する制御手段と、
を備え、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する、
無線装置。 It is a wireless device that constitutes a network conforming to the communication standard of IEEE802.1.5 together with a plurality of external devices.
With multiple antennas
Signal processing means for processing radio signals and
An antenna switching means for connecting any of the plurality of antennas to the signal processing means,
A storage means for storing a data group relating to a signal strength of a radio wave signal received by each of the plurality of antennas, and a storage means.
Before starting communication with each of the plurality of external devices via the data unit including the preamble, a data group relating to the signal strength of the radio wave signal received by each of the plurality of antennas is stored in the storage means in advance, and the storage means is described. One antenna is selected from the plurality of antennas based on the data group stored in advance in the storage means, and the selected antenna is connected to the signal processing means by controlling the antenna switching means. Control means and
Equipped with
The data group includes first table data which is information on signal strength of radio wave signals from each of the plurality of external devices received by each of the plurality of antennas.
When transmitting a radio wave signal to the external device, the control means selects a first antenna, which is one of the plurality of antennas, based on the first table data.
Wireless device.
請求項1に記載の無線装置。 The data group includes, as the first table data, an average signal strength value calculated based on a plurality of past signal strengths.
The wireless device according to claim 1.
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記第1のアンテナを選定し、電波信号を受信する際、前記第2テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナを選定する、
請求項1又は2に記載の無線装置。 The data group includes the second table data which is information about the signal strength of the radio wave signal from the plurality of external devices received by each of the plurality of antennas.
When transmitting a radio wave signal to the external device, the control means selects the first antenna based on the first table data, and when receiving the radio wave signal, the plurality of control means is based on the second table data. Select one of the antennas in the
The wireless device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の無線装置。 The data group includes, as the second table data, an average signal strength value calculated based on the plurality of past signal strengths.
The wireless device according to claim 3.
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の、前記計測部によって計測された信号強度に関する情報に基づいて、前記データ群を生成する演算手段をさらに備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の無線装置。 The signal processing means includes a measuring unit for measuring the signal strength of an input radio wave signal.
Further comprising an arithmetic means for generating the data group based on the information on the signal strength measured by the measuring unit of the radio wave signal received by each of the plurality of antennas.
The wireless device according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の無線装置。 The arithmetic means updates the data group based on the information about the signal strength measured by the measuring unit.
The wireless device according to claim 5.
請求項6に記載の無線装置。 The control means selects an antenna to be connected to the signal processing means from the plurality of antennas based on a comparison between the information regarding the signal strength measured by the measuring unit and the updated data group. ,
The wireless device according to claim 6.
請求項1又は2に記載の無線装置。 When receiving a radio wave signal, the control means connects each of the plurality of antennas to the signal processing means in order without being based on the data group.
The wireless device according to claim 1 or 2.
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め記憶手段に記憶させ、予め記憶させた前記データ群に基づいて、前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを無線通信に用いるアンテナとして選定し、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する、
アンテナ選定方法。 It is an antenna selection method for a wireless device that comprises a network conforming to the communication standard of IEEE802.154 together with a plurality of external devices and has a plurality of antennas and a signal processing means for processing a radio wave signal.
Before starting communication with each of the plurality of external devices via the data unit including the preamble, a data group relating to the signal strength of the radio wave signal received by each of the plurality of antennas is stored in advance in the storage means and stored in advance. Based on the data group, one of the plurality of antennas is selected as the antenna to be used for wireless communication.
The data group includes first table data which is information on signal strength of radio wave signals from each of the plurality of external devices received by each of the plurality of antennas.
When transmitting a radio wave signal to the external device, a first antenna, which is one of the plurality of antennas, is selected based on the first table data.
Antenna selection method.
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め記憶手段に記憶させ、予め記憶させた前記データ群に基づいて、前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを無線通信に用いるアンテナとして選定させ、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定させる、
プログラム。 For a computer of a wireless device that constitutes a network conforming to the communication standard of IEEE802.154 together with a plurality of external devices and is equipped with a plurality of antennas and a signal processing means for processing a radio wave signal.
Before starting communication with each of the plurality of external devices via the data unit including the preamble, a data group relating to the signal strength of the radio wave signal received by each of the plurality of antennas is stored in advance in the storage means and stored in advance. Based on the data group, one antenna is selected from the plurality of antennas as an antenna to be used for wireless communication.
The data group includes first table data which is information on signal strength of radio wave signals from each of the plurality of external devices received by each of the plurality of antennas.
When transmitting a radio wave signal to the external device, the first antenna, which is one of the plurality of antennas, is selected based on the first table data.
program.
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