JPH10271040A

JPH10271040A - 通信装置

Info

Publication number: JPH10271040A
Application number: JP9070131A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Taki; 和也滝
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】無線回線を介して通信を行う複数の機器を備
えた場合でも、同時発呼による衝突を防ぐことができ、
通信効率を向上させることのできる通信装置を提供する
こと。【解決手段】発呼機ＡとＣは、短い周期Ｔ３０により
ランダムに呼出周波数を切り換えながら呼出を行い、他
の端末ＢとＤは、長い周期Ｔ４０でランダムに呼出周波
数を選択して受信待機する。前記呼出周波数は、通信用
の周波数とは異なる周波数を有限個数選び、予め記憶さ
せておく。発呼機ＡとＣは、全ての呼出周波数により呼
出を行うまでは、呼出周波数が重複しないように選択す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
方式により無線通信を行う通信装置の技術分野に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、外線に接続された親機と複数
の子機とを備え、該親機と子機との間において無線回線
によりデータの送受信を行う通信装置が開発されてい
る。例えば、特開平７−１２３１８３号公報に開示され
ている装置は、公衆回線に接続されファクシミリ機能を
有する１台の親機と、夫々に無線送受信装置を備えた複
数のパーソナルコンピュータ等の子機とを備えており、
公衆回線を通じて受信したファクシミリデータを宛先に
応じていずれかの子機に送信し、また、各子機から前記
親機に対して、受信したファクシミリデータについての
問い合わせ、あるいは親機を介してファクシミリ送信を
行えるように構成されている。

【０００３】このような装置によれば、複数のパーソナ
ルコンピュータ等の子機から送られたファクシミリデー
タを、１台の親機でファクシミリ送信することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置においては、全子機が同一周波数で呼出、通信
を行うため、同時に発呼が生じた場合には衝突が生じ、
この衝突を避けるために複雑な制御を必要するという問
題があった。

【０００５】また、従来の装置では、親機を介さなけれ
ば子機間における独立した通信を行うことはできないた
め、子機数の増加に応じて通信効率が減少するという問
題があった。

【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
のであり、無線回線を介して通信を行う複数の機器を備
えた場合でも、同時発呼による衝突を防ぐことができ、
通信効率を向上させることのできる通信装置を提供する
ことを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の通信装
置は、前記課題を解決するために、無線送受信手段を夫
々に有する複数の無線通信端末を備え、各無線通信端末
間における呼出と応答により各無線通信端末間の通信を
開始する通信装置であって、前記各無線通信端末の前記
無線送受信手段は、呼出状態においては、第一の周期毎
に、予め定められた複数の呼出周波数の中からランダム
に選択した周波数で呼出を行い、受信待機状態において
は、前記第一の周期よりも長い第二の周期毎に、予め定
められた複数の呼出周波数の中から呼出周波数を選択し
て受信待機することを特徴とする。

【０００８】請求項１に記載の通信装置によれば、呼出
側の無線通信端末の無線送受信手段は、第一の周期毎
に、予め定められた複数の呼出周波数の中からランダム
に選択した周波数で呼出を行うので、複数の無線通信端
末が呼出を行う場合でも、呼出周波数が一致する確率は
小さく、呼出時における衝突を防ぐ。また、応答側は、
前記第一の周期よりも長い第二の周期毎に複数の呼出周
波数の中から呼出周波数を選択して受信待機するので、
上述のようにランダムに選択された周波数により呼び出
されても、呼出側の周波数と待機側の周波数が一致する
確率が大きくなり、短時間で応答が行われる。

【０００９】請求項２に記載の通信装置は、前記請求項
１に記載の通信装置において、前記無線送受信手段は、
予め定められた複数の呼出周波数の全ての周波数の選択
が終了する一選択周期内においては、既選択の周波数と
は異なる周波数を選択することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の通信装置によれば、前記
無線送受信手段は、予め定められた複数の呼出周波数の
全ての周波数の選択が終了する一選択周期内において
は、既選択の周波数とは異なる周波数を選択するので、
複数の無線通信端末が発呼を行っても、待機中の無線通
信端末を確実に呼び出す。

【００１１】請求項３に記載の通信装置は、前記請求項
１または請求項２に記載の通信装置において、前記第二
の周期の長さは、前記第一の周期と予め定められた前記
呼出周波数の総数との積以上であることを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の通信装置によれば、前記
第二の周期の長さは、前記第一の周期と予め定められた
前記呼出周波数の総数との積以上なので、前記第二の周
期中において確実に呼出側の周波数と待機側の周波数と
を一致させる。

【００１３】請求項４に記載の通信装置は、前記請求項
１乃至請求項３のいずれか一項に記載の通信装置におい
て、前記呼出周波数は、応答後に行われる通信の際の周
波数とは異なる周波数であることを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の通信装置によれば、前記
呼出周波数は、応答後に行われる通信の際の周波数とは
異なる周波数なので、他の通信中の無線通信端末に妨害
を与えることなく、呼出と応答が行われることになる。

【００１５】請求項５に記載の通信装置は、前記請求項
１乃至請求項４のいずれか一項に記載の通信装置通信の
一単位であるフレームを切り換えるフレーム切換手段
と、切り換えたフレームに対応させる周波数を選択する
周波数選択手段とを更に備え、前記無線送受信手段は、
前記周波数選択手段にて選択された周波数により各フレ
ーム毎に送受信を行う周波数ホッピング方式による無線
送受信手段であって、前記フレームの切り換え周期を前
記第一の周期及び第二の周期とすることを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の通信装置によれば、フレ
ーム切換手段によりフレームが切り換えられる毎に、周
波数選択手段により呼出周波数が選択され、周波数ホッ
ピング方式により呼出と応答が行われるので、周波数の
利用効率が向上する。

【００１７】請求項６に記載の通信装置は、前記請求項
５に記載の通信装置において、前記無線送受信手段は、
呼出及び応答時に用いるフレームの長さを、応答後に行
われる通信時に用いるフレームの長さよりも短くするこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載の通信装置によれば、呼出
及び応答時に用いるフレームの長さは、応答後に行われ
る通信時に用いるフレームの長さよりも短いので、呼出
に必要な時間を短縮して迅速な通信が行われる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図１乃至図８に基づいて説明する。図１は本発明の
一実施形態における通信装置を構成する親機及び子機の
概略構成を示すブロック図、図２は図１の通信装置に用
いられる無線通信部の概略構成を示すブロック図であ
る。

【００２０】本実施形態における通信装置は、図１に示
す様に、一般の商用アナログ電話回線に有線接続され、
プリンタ機能及びファクシミリ機能並びに親子電話機能
を有する親機１と、更に前記親機１と周波数ホッピング
方式による無線接続された３台の音声端末子機３ａ〜３
ｃと、パーソナルコンピュータ等の３台のデータ端末６
ａ〜６ｃと、該データ端末６ａ〜６ｃに有線接続され、
前記親機１と周波数ホッピング方式による無線接続がな
された非音声データ用子機としての３台の無線アダプタ
４ａ,４ｂ,４ｃとから構成されている。

【００２１】まず、親機１の構成について説明する。親
機１は、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリント機
能、及び親子電話機能を有する複合機であり、子機との
間で後述する周波数ホッピング方式の無線通信を行うた
めの無線送受信手段としての無線通信部１１と、記録材
上に画像を形成する画像出力部１２と、該画像出力部１
２に対して出力される画像データを一時的に記憶するバ
ッファ１２ａと、スキャナ等から構成される画像読取部
１３と、該画像読取部１３から出力される画像データを
一時的に記憶するバッファ１３ａと、該無線通信部１１
により無線通信されるコード化された音声データと外線
通信される音声データとの間の相互の変換を行う音声変
換部１４と、前記無線通信部１１により無線通信される
画像データあるいは画像読取部１３から出力される画像
データもしくは画像出力部１２に対して出力される画像
データと、外線通信される非音声データとの間の相互の
変換を行うデータ変換部１５と、該データ変換部１５に
より取り扱われるデータを一時的に記憶するバッファ１
５ａと、複数の外部回線８，９に接続された回線制御部
１６と、前記無線通信部１１を介して送受信される画像
データ等の非音声データの入出力先を切り換える切換部
１７とを備えている。尚、当該親機１を操作するための
スイッチ等からなる操作部については図示を省略してい
る。

【００２２】次に、以上の様な親機１を構成する各部の
構成について詳しく説明する。

【００２３】無線通信部１１は、図２に示す様に、音声
変換部１４あるいはデータ変換部１５にて取り扱われる
データと無線送受信されるデータとについて復調または
変調を行う変復調器５１と、該変復調器５１から出力さ
れた信号を通信用の周波数に変換するアップコンバータ
５２と、該アップコンバータ５２から出力される信号を
増幅するパワーアンプ５３と、送信と受信とを切り換え
る送受切換器５４と、アンテナ５５と、受信された信号
の増幅するローノイズアンプ５６と、該ローノイズアン
プ５６から出力される信号の周波数を変換して変復調器
５１に出力するダウンコンバータ５７と、前記アップコ
ンバータ５２及びダウンコンバータ５７に前記変換用の
周波数を出力するＰＬＬ局部発振器５８と、該ＰＬＬ局
部発振器５８に対して出力する後述のホップ周波数デー
タが記録されたホッピングテーブル５９と、該ホッピン
グテーブル５９から前記ＰＬＬ局部発振器５８に出力す
る周波数を選択するコントローラ６０と、該コントロー
ラ６０に対して選択すべき周波数の情報を順次切換指示
するホッピングカウンタ６１と、該ホッピングカウンタ
６１の指示動作の基準信号を出力するフレームカウンタ
６２と、該フレームカウンタ６２に対して基準クロック
を供給するクロック６３とを備えている。

【００２４】以上のような構成において、例えば外線８
及びデータ変換部１５を介して入力された画像データが
変復調器５１に出力されると、該画像データは変復調器
５１において中間周波数信号に変調され、アップコンバ
ータ５２に出力される。

【００２５】アップコンバータ５２は、ミキサを備えて
おり、前記変復調器５１から出力される中間周波数信号
と、ＰＬＬ局部発振器５８から出力される発振周波数信
号とを乗算し、中間周波数信号と発振周波数信号の周波
数の和の周波数を有する通信用の周波数信号に変換す
る。尚、周波数変換は１段で行う必要はなく、他の局部
発振器を用いた２段構成でも良い。

【００２６】前記アップコンバータ５２により変換され
た通信用の周波数信号は、パワーアンプ５３にて増幅さ
れ、増幅された信号は送受切換器５４を通してアンテナ
５５から送信される。

【００２７】また、該アンテナ５５で受信された信号
は、送受切換器５４によって受信側に送られ、ローノイ
ズアンプ５６により増幅されて、ダウンコンバータ５７
に出力される。

【００２８】ダウンコンバータ５７も、前記アップコン
バータ５２と同様にミキサを備えており、ＰＬＬ局部発
振器５８から出力される発振周波数信号を受信した信号
とを乗算することにより、受信信号と発振周波数信号の
周波数の差を周波数とする中間周波数信号に変換する。
尚、受信側においても、周波数変換は１段で行う必要は
なく、他の局部発振器を用いた２段構成でも良い。

【００２９】前記ダウンコンバータ５７により変換され
た中間周波数信号は、変復調器５１に出力され、該変復
調器５１において復調され、例えば画像データとしてデ
ータ変換部１５及び回線制御部１６を介して外線に出力
される。

【００３０】また、クロック６３からの出力をカウント
することにより、送受信の開始から所定時間経過したこ
とを判定したフレームカウンタ６２は、ホッピングカウ
ンタ６１をインクリメントし、コントローラ６０に出力
する。コントローラ６０は、インクリメントされたカウ
ンタ値に基づいて、前記ホッピングテーブル５９から周
波数を選択し、ＰＬＬ局部発振器５８に出力する。これ
により、送受信される信号の周波数は、前記所定のホッ
ピングタイミングで次々にホップされ、秘匿性及び周波
数の利用効率性の高い無線通信が行われることになる。

【００３１】図４はホッピングテーブルの内容を示す図
であり、図４においてＭはホッピングカウンタ６１のカ
ウンタ値、ｆはホッピング周波数を示す。例えば、Ｍ＝
０の時ｆ＝ｆ₀、Ｍ＝１の時ｆ＝ｇ₀が選択される。

【００３２】以上のような各手段の動作制御及び電源の
オンオフ制御はコントローラ６０により行われており、
コントローラ６０はフレーム切換手段、あるいは周波数
選択手段として機能している。

【００３３】次に、画像出力部１２は、バッファに格納
されたデータを画像出力する手段であり、例えば電子写
真方式による感光体ドラム等を用いた手段、或いはサー
マルヘッドを用いた熱転写手段、もしくはインクジェッ
トヘッドを備えた手段等により構成されている。前記バ
ッファ１２ａ，１５ａに格納されるデータとしては、無
線アダプタ４ａ，４ｂ，４ｃを介してデータ用端末６
ａ，６ｂ，６ｃから送信され、あるいは外線から送信さ
れるネットワーク通信データもしくは画像データ等が含
まれる。

【００３４】また、画像読取部１３は、スキャナ等から
構成され、スキャナ等により読み取られた画像データ
は、バッファ１３ａに一旦格納され、前記画像出力部１
２に出力されるか、あるいは前記無線通信部１１を介し
て無線通信に供される。

【００３５】音声変換部１４は、図示しないＣＰＵの制
御により、音声とデジタル信号との相互変換を行うコー
デック及び圧縮器から構成されており、子機３ａ〜３ｃ
からデジタルコード化されて送信される音声データをア
ナログデータに変換して回線制御部１６に出力すると共
に、回線制御部１６を介して受信したアナログ音声デー
タを子機３ａ〜３ｃへ送信するためにデジタルコード化
するものである。

【００３６】データ変換部１５は、パーソナルコンピュ
ータ等から出力されるデジタルの非音声データあるいは
ＦＡＸ信号等の画像信号を扱うバッファと、エラー訂正
処理等を行うデータ変換器等を備えており、例えばＧ３
規格に合致した端末特性と伝送手順を実現させるため
に、ＭＨ（Modified Huffman）方式等によりデータ圧縮
を行い、ＨＤＬＣフレームを用いたバイナリー符号信号
方式を採用し、14400bpsの伝送速度によりデータの伝送
を行う。

【００３７】外線制御を行うための回線制御部１６は、
外部回線８，９に接続されており、ＣＰＵ（図示せず）
の制御により、外部回線８，９からの信号を前記音声変
換部１４またはデータ変換部１５のいずれかに出力する
と共に、前記音声変換部１４またはデータ変換部１５か
ら出力されるデータを外部回線８，９のいずれかにより
送信させるものである。

【００３８】切換部１７は、無線通信部１１の親機内部
における接続先を切り換えを行うスイッチング手段等か
ら構成されており、該接続先をバッファ１５ａ側に切り
換えた場合には、無線通信部１１を介して子機による外
線通信が行われることになる。また、前記接続先をバッ
ファ１２ａあるいはバッファ１３ａ側に切り換えた場合
には、無線通信部１１を介して画像読取部１３にて読み
取られた画像データがデータ用端末６ａ〜６ｃに送信さ
れ、データ用端末６ａ〜６ｃから送信された画像データ
に基づいて画像出力部１２にて画像形成が行われる。

【００３９】次に、音声用端末子機３ａ〜３ｃの構成に
ついて説明する。

【００４０】子機３ａ〜３ｃは、コードレス電話器であ
り、図１に示す様に、アンテナ３１ａ〜３１ｃを備え、
上述した無線通信部１１と同様な構成の無線送受信手段
としての無線通信部３２ａ〜３２ｃと、上述した音声変
換部１４と同様な構成に加えてＡ／Ｄ変換部を含む音声
変換部３３ａ〜３３ｃとを備えている。また、図示を省
略しているが、子機３ａ〜３ｃには、音声を入出力する
ためのマイク及びスピーカとが備えられている。

【００４１】無線通信部３２ａ〜３２ｃは、前記無線通
信部１１と同様な構成なので説明を省略する。但し、無
線通信部３２ａ〜３２ｃにおいて取り扱われるデータは
音声データのみである。

【００４２】以上のような構成において、マイクから入
力された音声は、音声変換部３３ａ〜３３ｃにおいて例
えば１９２００bpsのデジタル信号に変換された後、デ
ジタルコード化され、前記無線通信部３２ａ〜３２ｃへ
出力される。そして、無線通信部３２ａ〜３２ｃにおい
て、上述したような周波数ホッピング方式によりアンテ
ナ３１ａ〜３１ｃから送信される。一方、アンテナ３１
ａ〜３１ｃで受信された信号は、無線通信部３２ａ〜３
２ｃから音声変換部３３ａ〜３３ｃへと出力され、該音
声変換部３３ａ〜３３ｃによりデコード化された後、ア
ナログ音声信号に変換され、スピーカへ出力される。
尚、各部の制御は図示しないＣＰＵにより行われてい
る。

【００４３】次に、非音声データ端末子機としての無線
アダプタ４ａ〜４ｃの構成について説明する。無線アダ
プタ４ａ〜４ｃは、パーソナルコンピュータ或いはＰＤ
Ａ（Personal Digital Assistants）等の非音声データ
を取り扱うデータ用端末６ａ〜６ｃと接続されており、
図１に示す様に、アンテナ４１ａ〜４１ｃを備え、上述
した無線通信部１１と同様な構成の無線送受信手段とし
ての無線通信部４２ａ〜４２ｃと、上述したデータ変換
器１５と同様な構成のデータ変換部４３ａ〜４３ｃとを
備えている。

【００４４】無線通信部４２ａ〜４２ｃは、前記無線通
信部１１と同様な構成なので、説明を省略する。但し、
無線通信部４２ａ〜４２ｃにおいて取り扱われるデータ
は非音声データのみである。

【００４５】データ用端末６ａ〜６ｃから出力される画
像データあるいはテキストデータ等は、データ変換部４
３ａ〜４３ｃで無線通信用のデータとして変換され、無
線通信部４２ａ〜４２ｃによって、親機１へ周波数ホッ
ピング方式により無線送信される。また、親機１から送
信され、無線通信部４２ａ〜４２ｃで受信されたデータ
は、データ変換部４３ａ〜４３ｃで画像データまたはテ
キストデータ等に変換され、データ用端末６ａ〜６ｃに
送信される。尚、各部の制御は図示しないＣＰＵにより
行われる。

【００４６】本実施形態の通信装置は、以上のような構
成において、ＦＡＸ受信、ＦＡＸ送信、電話通信、及び
パーソナルコンピュータ等のデータ通信が可能であり、
それぞれの通信は、以下のような組み合わせで行われ
る。

【００４７】Ａ．ＦＡＸ受信：外部回線９→親機１→画像出力部１２Ｂ．ＦＡＸ送信：画像読取部１３→親機１→外部回線９Ｃ．電話通信：外部回線８←→親機１←→子機３ａ〜
３ｃＤ．データ通信：データ用端末６ａ〜６ｃ←→無線アダ
プタ４ａ〜４ｃ←→親機１←→外部回線９Ｅ．内線通信１：子機３ａ〜３ｃ←→子機３ａ〜３ｃＦ：内線通信２：データ用端末６ａ〜６ｃ←→無線アダ
プタ４ａ〜４ｃ←→無線アダプタ４ａ〜４ｃ←→データ
用端末６ａ〜６ｃ以上のように、本実施形態の通信装置においては、音声
データと、ＦＡＸデータと、パーソナルコンピュータ等
から入出力される非音声データとが取り扱われるが、こ
れらのデータはそれぞれ性質が異なる。

【００４８】つまり、音声データについては、通信速度
は遅くても良いが、リアルタイム双方通信が必要であ
り、電波の妨害による聴取障害を防ぐ必要がある。ま
た、ＦＡＸデータについては、１４．４ｋｂｐｓ程度の
データレートで、リアルタイム双方通信の必要性は無
い。更に、パーソナルコンピュータ等から入出力される
高速非音声データについては、高速転送あるいはパケッ
ト通信による高スループットが必要であり、６４ｋｂｐ
ｓ以上のデータレートが必要である。

【００４９】しかしながら、上述のような周波数ホッピ
ング方式による無線通信においては、ホップ時における
周波数の安定を図るための時間が必要であり、単位時間
当たりのホップ数によってデータレートに影響を与え
る。

【００５０】つまり、単位時間当たりのホップ数が多い
場合には、データレートが低くなるため、前記のような
高速非音声データに対して不適当であり、逆に単位時間
当たりのホップ数が少ない場合には、データレートは高
くなる一方で、一つの周波数が妨害を受けると、聴感上
認識できる程の聴取障害を生じ、好ましくない。

【００５１】また、データの種類に応じて単位時間当た
りのホップ数のみを変えるように構成した場合には、ホ
ップされる周波数の同期が、機器間において取れなくな
り、特に、上述したような音声データと非音声データと
の双方を取り扱う親機１においては、無線通信部１１の
構成が複雑になってしまう。

【００５２】そこで、本実施形態においては、周波数の
ホップをフレーム単位で行い、更に１フレーム内におい
て非音声データの送信または受信と音声データの送受信
を行う場合には、音声データの送受信を行う前にも周波
数のホップを行うように構成した。

【００５３】具体的には、図３に示すように親機１にお
けるフレームは、第一ホップスロット７０と、非音声デ
ータの送信または受信を行うためのデータスロット７１
と、第二ホップスロット７２と、音声データの送受信を
行うための音声スロット７５とにより構成されている。
そして、音声スロット７５は送信スロット７３と受信ス
ロット７４に分けられている。

【００５４】また、音声データ用子機３ａ〜３ｃにおい
ては、ホップスロット８０と、スリープスロット８１
と、ウェイクスロット８２と、音声スロット８５とから
１フレームが構成されている。フレームの長さは親機の
ものと同様であり、また、音声スロット８５は、親機の
フレームと同期を取るように、受信スロット８３と送信
スロット８４に分けられている。

【００５５】更に、非音声データ用子機である無線アダ
プタ４ａ〜４ｃにおいては、ホップスロット９０と、非
音声データの送信または受信を親機と同期して行うデー
タスロット９１,９２とを有しており、親機１と通信を
行う時にはデータスロット９１を、他のデータ子機と通
信する時はデータスロット９１とデータスロット９２を
つないで用いる。

【００５６】図３に示すホップスロット７０，７２，８
０，９０は、ホップした周波数の安定のための期間であ
り、この期間においては、データの送受信は行われな
い。

【００５７】但し、子機３ａ〜３ｃのホップスロット８
０は、親機１のホップスロット７０,７２あるいは無線
アダプタ４ａ〜４ｃのホップスロット９０よりも長くな
るように構成されており、音声スロット８５に重ならな
い範囲で充分に長くとることができる。これは、子機３
ａ〜３ｃにおける音声スロット８５がフレームの後半部
に設けられているためであり、このように構成すること
により、ＰＬＬ局部発振器５８の周波数の安定化時間に
余裕を設けることができ、高価な高速のＰＬＬ局部発振
器を用いる必要がなくなる。

【００５８】また、親機と子機３ａ〜３ｃとのホップタ
イミングは同期が取られているが、無線アダプタ４ａ〜
４ｃのホップタイミングと他のホップタイミングは同期
取りされていない。

【００５９】データスロット７１,９１は、データレー
トが１４．４ｋｂｐｓ程度のＦＡＸデータと、６４ｋｂ
ｐｓ以上の高速な非音声データの送受信に用いる。この
データスロット７１,９１は、親機１と音声端末子機３
ａ〜３ｃとの通信を行う場合には、図３（ａ）に示すよ
うに期間Ｔ１の長さであるが、親機１と音声端末子機３
ａ〜３ｃとの通信を行わない場合には、図３（ｂ）に示
すように期間Ｔ２の長さに変更される。このようなデー
タスロット長の変更情報は、親機１から無線アダプタ４
ａ〜４ｃに伝達されるようになっている。また、後述す
るように、無線アダプタ間同士の通信を行う場合にも、
非音声子機用送受信実行期間として、図３（ｂ）のよう
に期間Ｔ２の長さのデータスロット９１を用いる。

【００６０】音声スロット７５，８５は、３２ｋｂｐｓ
あるいは６４ｋｂｐｓ以下の音声データ伝送に用いる。
但し、音声スロットについては、リアルタイム双方通信
が必要なため、ＴＤＤ（時分割デュープレクス）を用い
て送受の切り換えを行う。

【００６１】スリープスロット８１においては、時間計
測のためのタイマーのみを動作させておけば、無線通信
部の殆どの電源をＯＦＦすることができる。これによ
り、消費電力を少なくすることができる。このスリープ
スロット８１が終了した後に、ウェイクスロット８２に
おいて電源をＯＮし、通信に備える。

【００６２】本実施形態では、以上のような構造のフレ
ームを用いて通信を行うが、周波数のホップは、図３に
示すように、親機１においては、フレームが切り換えら
れるタイミングｔ０と、データスロット７１が終了する
タイミングｔ１において行うこととした。また、タイミ
ングｔ０におけるホップと、タイミングｔ１におけるホ
ップとは、異なる周波数データ列から構成されるホップ
テーブルを用いて行うこととした。

【００６３】また、音声子機端末３ａ〜３ｃにおいて
も、親機のフレーム切り換えタイミングと等しいｔ０に
て周波数のホップを行うこととし、このホップに用いる
周波数テーブルは、親機におけるタイミングｔ１におけ
るホップの際に用いるテーブルと同一の周波数データ列
を有するテーブルを用いた。

【００６４】更に、無線アダプタ４ａ〜４ｃにおいて
は、親機と同期を取らずに周波数のホップを行うが、ホ
ップに用いるテーブルには、親機がｔ０のタイミングで
ホップする際に用いるホップ周波数データ列と同一の内
容の周波数データ列を有するテーブルを用いることとし
た。

【００６５】具体的には、親機のデータスロットによる
送信または受信の際には、図４（ａ）に示すテーブルを
用いた。このテーブルは、ｆ₀〜ｆ_mからなる周波数デー
タ列と、ｇ₀〜ｇ_mからなる周波数データ列とが交互に並
べられており、ホッピングカウンタ６１の値Ｍに従っ
て、ｆ₀，ｇ₀,ｆ₁…の順序で選択される。なお、これら
の周波数データ列の周波数データはランダムに配置され
ている。

【００６６】また、親機は、Ｍ＝２ｍ＋１の時、ホッピ
ングカウンタ６１の出力からホッピングテーブルを読み
出さないようにすることにより、図３（ｂ）に示すよう
に１フレーム内において１回のみ周波数ホップを行うよ
うにすることができる。

【００６７】また、無線アダプタ４ａ〜４ｃにおいて
は、図４（ｂ）に示すテーブルを用いた。このテーブル
は、ｆ₀〜ｆ_mからなる周波数データ列を有している。

【００６８】更に、音声子機端末３ａ〜３ｃにおいて
は、図４（ｃ）に示すテーブルを用いる。このテーブル
は、ｇ₀〜ｇ_mからなる周波数データ列を有している。

【００６９】また、図４（ｄ）のテーブルは、音声子機
同士の通信に用いるテーブル、図４（ｅ）は無線アダプ
タ同士の通信に用いるテーブルである。

【００７０】そして、図４（ｆ）のテーブルは、次に説
明する呼出ホップパターンを構成する呼出周波数データ
ｃ₀〜ｃ_nのテーブルである。呼出周波数データは、図４
（ａ）〜（ｄ）に示す通信用の周波数データよりも個数
が少なく、周波数の値も通信用の周波数とは重ならない
ように設定されている。

【００７１】つまり、本実施形態においては、各機器間
の呼出には、通信用の周波数パターンとは異なる呼出ホ
ップパターンを用いることとし、呼出時において呼出周
波数データｃ₀〜ｃ_nをホップさせるように構成した。

【００７２】また、呼出周波数は、例えば図５（ａ）に
示すように、通信に用いるＦ１０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ
１３の各周波数群の間に一つずつ配置することができ
る。

【００７３】あるいは、図５（ｂ）に示すように、通信
用の周波数群Ｆ１４よりも低周波数側に呼出周波数をま
とめて配置するようにしてもよい。また、図５（ｃ）に
示すように、通信用の周波数群Ｆ１５よりも高周波数側
に呼出周波数をまとめて配置するようにしてもよい。更
には、図５（ｄ）に示すように、通信に用いる二つの周
波数群Ｆ１６，Ｆ１７の間の周波数帯に呼出周波数をま
とめて配置するようにしてもよい。また、図５（ｅ）に
示すように、通信用周波数群Ｆ１８，Ｆ１９の低周波数
側にそれぞれ複数の呼出周波数を配置することも可能で
ある。

【００７４】次に、以上のような呼出ホップパターンを
用いた本実施形態における基本呼出シーケンスを図６に
基づいて説明する。

【００７５】図６（ａ）において、発呼機Ａと発呼機Ｃ
は呼出周波数を用いて呼出を行うが、呼出周波数の選択
はランダムに行われ、全ての呼出周波数で一通り呼出を
行うまでは重複して選択しないようになっている。図６
（ａ）では一選択周期（Ｔ２０）で一通りの呼出が行わ
れる。

【００７６】一方、他の端末Ｂ，Ｄは、呼出周波数のう
ち一つを選択して所定時間待機する。この待機時におけ
る呼出周波数の選択もランダムであり、端末Ｂと端末Ｄ
とでは選択のパターンが異なっている。

【００７７】また、待機時間のスロット長（第二の周期
（Ｔ４０））は、呼出スロット長（第一の周期（Ｔ３
０））よりも長く、待機時間のスロット長（Ｔ４０）
は、発呼機が全ての呼出周波数で一通り呼出を行うのに
必要な長さ以上に設定されている。このため、一つの待
機スロットにおいて、必ず発呼機からの呼出信号を受信
できる。

【００７８】更に、発呼機は呼出周波数をランダムに選
択するので、例えば、発呼機Ａと発呼機Ｃとが同時に同
じ呼出周波数で呼出を行う確率は非常に低くなり、衝突
が生じにくくなる。これにより、迅速に呼出を行うこと
ができる。

【００７９】図６（ａ）の例では、端末Ｂが周波数ｃ₃
で待機していると、発呼機Ａと発呼機Ｃとからの呼出信
号を受信するが、時間的なずれがあるため、衝突は生じ
ない。

【００８０】次に、呼出に応じる場合には、図６（ｂ）
に示すように、例えば発呼機Ａが周波数ｃ₅で呼出を行
い、端末Ｄが周波数ｃ₅で応答したとすると、互いに周
波数をｆ₆，ｆ₇とホップさせて通信を行う。

【００８１】このように呼出スロットは通信スロットよ
りも短いので、迅速に呼出処理を行うことができる。

【００８２】呼出時には、自分と相手のＩＤ、通信を開
始する周波数（独立したホップテーブルを複数持つ場合
はホップテーブルのＩＤ）、必要であれば、送信パケッ
ト数、データ量等を送る。

【００８３】以下、図７のタイミングチャート及び図８
及び図９フローチャートを用いて、具体的な通信処理に
ついて説明する。

【００８４】まず、図７（ａ）に示す時刻ｔ２０のタイ
ミングで親機が通信用周波数をｆ０にホップした場合に
は（図８；ステップＳ１）、データスロットにより通信
を行った後（ステップＳ２；ＹＥＳ〜ステップＳ３）、
時刻ｔ２１のタイミングで再び周波数ｇ０にホップし
（ステップＳ１８）、音声子機との通信を行う（ステッ
プＳ１９）。

【００８５】音声子機との通信が終了すると、呼出モー
ドに移行するかを判定し（ステップＳ２０）、移行する
場合には（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、呼出スロットを
選択し（ステップＳ４）、親機から発呼を行うか否かを
判定する（ステップＳ５）。その結果、発呼を行う場合
には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、呼出周波数を選択し
（ステップＳ６）、時刻ｔ２２のタイミングでホップす
る（ステップＳ７）。図７（ａ）の例では、呼出周波数
としてＣ₃を選択している。そして、無線アダプタ４ａ
に対して呼出を行い（ステップＳ８）、無線アダプタ４
ａからの応答の有無を確認する（ステップＳ９）。応答
が無かった場合には（ステップＳ９；ＮＯ）、呼出を所
定回数行ったか否かを判定し（ステップＳ１０）、所定
回数に達していない場合には（ステップＳ１０；Ｎ
Ｏ）、再び呼出周波数を選択してホップを行い、呼出を
繰り返す（ステップＳ６〜ステップＳ９）。

【００８６】一方、図７（ａ）に示すように、呼出周波
数ｃ₅の時に無線アダプタからの応答があると（ステッ
プＳ９；ＹＥＳ）、通信スロットに切り換え、ホップテ
ーブルを通信用に切り換えて、通信モードに移行する
（ステップＳ１１）。そして、時刻ｔ２３のタイミング
で周波数ｇ₁にホップし（ステップＳ１８）、音声子機
との通信を行う。

【００８７】この音声子機との通信の終了後、呼出モー
ドに移行するか否かを判定するが（ステップＳ２０）、
無線アダプタに対する呼出は完了しているため（ステッ
プＳ２０；ＮＯ）、時刻ｔ２４のタイミングで周波数ｆ
₁にホップする（ステップＳ１）。そして、データスロ
ットによる通信モードなので（ステップＳ２；ＹＥ
Ｓ）、無線アダプタとの通信を行う（ステップＳ３）。

【００８８】一方、ここまでの処理を無線アダプタ側か
ら見ると、まず、無線アダプタは時刻ｔ３０のタイミン
グで周波数ｆ₀にホップし（ステップＳ３０）、通信処
理を行う（ステップＳ３１）。通信処理が終了すると呼
出モードに移行するか否かを判定する（ステップＳ３
２）。その結果、移行する場合には（ステップＳ３２；
ＹＥＳ）、呼出スロットを選択し（ステップＳ３３）、
無線アダプタ側から発呼を行うか否かを判定する（ステ
ップＳ３４）。発呼を行わない場合には（ステップＳ３
４；ＮＯ）、呼出周波数を選択し、時刻ｔ３１のタイミ
ングで呼出周波数Ｃ₅にホップする（ステップＳ３
６）。そして、受信待機し（ステップＳ３７）、着呼が
あるか否かを判定する（ステップＳ３８）。着呼が無い
場合には（ステップＳ３８；ＮＯ）、所定時間経過した
か否かを判定し（ステップＳ３９）、所定時間以内であ
れば、受信待機と着呼の判定を繰り返す（ステップＳ３
９；ＮＯ〜ステップＳ３７〜ステップＳ３８）。

【００８９】そして、図７（ａ）の例では、時刻ｔ３２
のタイミングで着呼があったため（ステップＳ３８；Ｙ
ＥＳ）、親機に対して応答し（ステップＳ４０）、スロ
ットを通信スロットに切り換え、ホッピングテーブルも
通信用に切り換える（ステップＳ４１）。そして、時刻
ｔ３３のタイミングで周波数ｆ₁にホップし（ステップ
Ｓ３０）、親機との通信を行う（ステップＳ３１）。図
７（ａ）の例では、時刻ｔ３４のタイミングにおいて、
親機から同期を取るための信号が送信されるので、この
タイミング以降に実際の通信が行われる。

【００９０】次に、無線アダプタから親機を呼び出す場
合を、図７（ｂ）のタイミングチャート及び図８と図９
のフローチャートに基づいて説明する。

【００９１】まず、無線アダプタが時刻ｔ４０のタイミ
ングにおいて、呼出モードに移行すると（ステップＳ３
２；ＹＥＳ）、スロットを呼出スロットに設定し（ステ
ップＳ３３）、発呼を行うために（ステップＳ３４；Ｙ
ＥＳ）、呼出周波数を選択して（ステップＳ４２）、ホ
ップを行う（ステップＳ４３）。図７（ｂ）の例では呼
出周波数ｃ３にホップしている。そして、呼出を行い
（ステップＳ４４）、応答があるか否かを判定する（ス
テップＳ４５）。応答が無い場合には（ステップＳ４
５；ＮＯ）、所定回数の呼出が終了したか否かを判定し
（ステップＳ４６）、所定回数に達していない場合には
（ステップＳ４６；ＮＯ）、呼出周波数のホップと呼出
を繰り返す（ステップＳ４２〜ステップＳ４５）。そし
て、図７（ｂ）の例では、時刻ｔ４１において、親機か
らの応答があったので（ステップＳ４５；ＹＥＳ）、ス
ロットを通信スロットに切り換え、ホッピングテープル
も通信用に切り換えて（ステップＳ４７）、時刻ｔ４２
において周波数ｆ₂にホップし（ステップＳ３０）、親
機との通信を行う（ステップＳ３１）。

【００９２】一方、親機側は、時刻ｔ５０のタイミング
において、呼出モードに移行すると判断し（ステップＳ
２０；ＹＥＳ）、スロットとして呼出スロットを選択し
（ステップＳ４）、発呼は行わないため（ステップＳ
５；ＮＯ）、呼出周波数を選択して（ステップＳ１
２）、受信待機状態となる（ステップＳ１３〜ステップ
Ｓ１４）。そして、所定時間経過しても着呼が無い場合
には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、音声子機との通信に
備えるため、周波数ｇ₂にホップし（ステップＳ１
８）、音声子機との通信可能状態となる（ステップＳ１
９）。しかし、呼出モードは継続しているため（ステッ
プＳ２０；ＹＥＳ）、呼出周波数を切り換えてホップし
受信待機状態を継続する（ステップＳ４〜ステップＳ１
４）。

【００９３】その後、図７（ｂ）に示す例では、時刻ｔ
５２のタイミングで無線アダプタからの着呼があるので
（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、無線アダプタに対して応
答し（ステップＳ１６）、通信スロット及び通信用ホッ
ピングテーブルに切り換えて（ステップＳ１７）、時刻
ｔ５３のタイミングでｇ₄にホップして音声子機との通
信を行った後（ステップＳ１８〜ステップＳ１９）、時
刻ｔ５４のタイミングで周波数ｆ₂にホップして無線ア
ダプタとの通信を行う（ステップＳ１〜ステップＳ
３）。

【００９４】このように、無線アダプタの呼出スロット
のホップタイミングと、親機の呼出スロットのホップタ
イミングは必ずしも一致しないが、親機における受信待
機時のスロット長（Ｔ５０）が無線アダプタの呼出スロ
ットの合計（Ｔ４０）よりも長いため、受信待機したフ
レームもしくは次のフレームで必ず無線アダプタからの
呼出を検出することができる。

【００９５】なお、通信中は、予め決まった数のパケッ
トを伝送した後は、一旦通信を終了し、呼出周波数に戻
るようにしても良い。これにより、特定の端末のみが通
信を占有し、他の端末との通信が出来なくなるという事
態を防ぐことができる。例えば、大量のデータ伝送の途
中で、少量のデータ伝送を完了することができるため、
システム全体として、データ伝送効率が向上する。

【００９６】更に、呼出に応じる優先度を設けるように
してもよい。例えば、親機や、特定の子機との通信を優
先して行うようにしてもよい。

【００９７】また、無線アダプタ同士の通信の際には、
図６に示したようなタイミングで、呼出と応答を行う。

【００９８】また、親機のデータスロットを一定とせず
に、延長するようにしてもよい。例えば、図７（ｃ）に
示すように、フレームＦｅ１で親機と音声子機との通信
が終了すると、次のフレームＦｅ２における時刻ｔ６０
のタイミングで親機は通信中の無線アダプタにデータス
ロットを長くすることを通知する。そして、フレームＦ
ｅ３より、親機は音声子機との通信用のホップを中止
し、データスロットを延ばし、無線アダプタとの通信を
続ける。これにより、データ伝送レートを向上させるこ
とができる。データスロットを長くするには、ホッピン
グコントローラにより、Ｍ＝２ｍ＋１の時はホッピング
テーブルから周波数を読み出さないように制御すればよ
い。

【００９９】また、呼出周波数は、ホッピングテーブル
に予めランダムに配置しておき、ホップを開始する位置
をランダムに選択するようにしてもよい。更に、呼出周
波数は全数使用する必要はなく、端末に応じて、予めし
ようする周波数を決めておいてもよい。これにより、更
に衝突を防止することができる。

【０１００】また、待機時における周波数はランダムに
選択するようにしても、また、予め決められた順に選択
するようにしてもよい。

【０１０１】なお、本実施形態は、通信方式として周波
数ホッピングを用いた場合について説明したが、本発明
はこれに限られるものではない。但し、周波数ホッピン
グ方式を用いることにより、通信の秘匿性と周波数の使
用効率を向上させることができる。

【０１０２】以上のように、本発明によれば、同時に複
数の子機が発呼しても、衝突する確率が小さく、呼出を
確実に行うことができ、システム全体のスループットを
高くすることができる。

【０１０３】他の通信中の端末に妨害を与えない。

【０１０４】呼出に必要な時間を短くできる。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１に記載の通信装置によれば、前
記各無線通信端末の前記無線送受信手段により、呼出状
態においては、第一の周期毎に、予め定められた複数の
呼出周波数の中からランダムに選択した周波数で呼出を
行い、受信待機状態においては、前記第一の周期よりも
長い第二の周期毎に、予め定められた複数の呼出周波数
の中から呼出周波数を選択して受信待機するようにした
ので、複数の無線通信端末が呼出を行う場合でも、呼出
周波数が一致する確率は小さく、呼出時における衝突を
防ぐことができる。また、呼出側の周波数と待機側の周
波数が一致する確率が大きくなり、短時間で応答を行う
ことができる。以上により、システム全体のスループッ
トを高くすることができる。

【０１０６】請求項２に記載の通信装置によれば、前記
無線送受信手段により、予め定められた複数の呼出周波
数の全ての周波数の選択が終了する一選択周期内におい
ては、既選択の周波数とは異なる周波数を選択するよう
にしたので、複数の無線通信端末が発呼を行っても、待
機中の無線通信端末を確実に呼び出すことができ、迅速
な通信を行うことができる。

【０１０７】請求項３に記載の通信装置によれば、前記
第二の周期の長さを、前記第一の周期と予め定められた
前記呼出周波数の総数との積以上としたので、前記第二
の周期中において確実に呼出側の周波数と待機側の周波
数とを一致させることができ、呼出と応答を短時間で確
実に行うことができる。

【０１０８】請求項４に記載の通信装置によれば、前記
呼出周波数を、応答後に行われる通信の際の周波数とは
異なる周波数としたので、呼出及び応答時において、他
の通信中の無線通信端末に対する妨害を防ぐことができ
る。

【０１０９】請求項５に記載の通信装置によれば、フレ
ーム切換手段によりフレームが切り換えられる毎に、周
波数選択手段により呼出周波数を選択し、周波数ホッピ
ング方式により呼出と応答を行うようにしたので、周波
数の利用効率を向上させることができる。

【０１１０】請求項６に記載の通信装置によれば、呼出
及び応答時に用いるフレームの長さを、応答後に行われ
る通信時に用いるフレームの長さよりも短くしたので、
呼出に必要な時間を短縮して迅速な通信を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における通信装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の通信装置における無線通信部の概略構成
を示すブロック図である。

【図３】図１の通信装置に用いられるフレームの構造を
示すブロック図である。

【図４】図２の無線通信部におけるホップテーブルの一
例を示す図である。

【図５】図１の通信装置における呼出タイミングを説明
するタイミングチャートである。

【図６】図１の通信装置における基本呼出シーケンスを
示すタイミングチャートである。

【図７】図１の通信装置における通信処理を示すタイミ
ングチャートである。

【図８】図１の通信装置における親機の通信処理を示す
フローチャートである。

【図９】図１の通信装置における無線アダプタの通信処
理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…親機３ａ〜３ｃ…音声端末子機４ａ〜４ｃ…無線アダプタ６ａ〜６ｃデータ用端末８,９…外部回線１１…無線通信部１２…画像出力部１３…画像読取部１４…音声変換部１５…データ変換部３２ａ〜３２ｃ…無線通信部３３ａ〜３３ｃ…音声変換部４２ａ〜４２ｃ…無線通信部４３ａ〜４３ｃ…データ変換部５９…ホッピングテーブル６０…コントローラ６１…ホッピングカウンタ６２…フレームカウンタ７０…第一ホップスロット７１…データスロット７２…第二ホップスロット７５…音声スロット８０…ホップスロット８５…音声スロット９０…ホップスロット９１…データスロット９２…データスロット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線送受信手段を夫々に有する複数の無
線通信端末を備え、各無線通信端末間における呼出と応
答により各無線通信端末間の通信を開始する通信装置で
あって、前記各無線通信端末の前記無線送受信手段は、呼出状態
においては、第一の周期毎に、予め定められた複数の呼
出周波数の中からランダムに選択した周波数で呼出を行
い、受信待機状態においては、前記第一の周期よりも長
い第二の周期毎に、予め定められた複数の呼出周波数の
中から呼出周波数を選択して受信待機する、ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】前記無線送受信手段は、予め定められた
複数の呼出周波数の全ての周波数の選択が終了する一選
択周期内においては、既選択の周波数とは異なる周波数
を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信装
置。
【請求項３】前記第二の周期の長さは、前記第一の周
期と予め定められた前記呼出周波数の総数との積以上で
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
通信装置。
【請求項４】前記呼出周波数は、応答後に行われる通
信の際の周波数とは異なる周波数であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の通信装
置。
【請求項５】通信の一単位であるフレームを切り換え
るフレーム切換手段と、切り換えたフレームに対応させ
る周波数を選択する周波数選択手段とを更に備え、前記
無線送受信手段は、前記周波数選択手段にて選択された
周波数により各フレーム毎に送受信を行う周波数ホッピ
ング方式による無線送受信手段であって、前記フレーム
の切り換え周期を前記第一の周期及び第二の周期とする
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項
に記載の通信装置。
【請求項６】前記無線送受信手段は、呼出及び応答時
に用いるフレームの長さを、応答後に行われる通信時に
用いるフレームの長さよりも短くすることを特徴とする
請求項５に記載の通信装置。