WO2004002019A1 - 移動可能な中継器を持った無線通信システム - Google Patents

移動可能な中継器を持った無線通信システム Download PDF

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WO2004002019A1
WO2004002019A1 PCT/JP2003/007273 JP0307273W WO2004002019A1 WO 2004002019 A1 WO2004002019 A1 WO 2004002019A1 JP 0307273 W JP0307273 W JP 0307273W WO 2004002019 A1 WO2004002019 A1 WO 2004002019A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
data
repeater
antenna
wireless communication
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/007273
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English (en)
French (fr)
Inventor
Shuya Kishimoto
Kenichi Maruhashi
Keiichi Ohata
Masaaki Kuzuhara
Original Assignee
Nec Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corporation filed Critical Nec Corporation
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15507Relay station based processing for cell extension or control of coverage area

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system in which wireless communication between terminals is relayed by a repeater.
  • a high-frequency band with a wide usable band is effective, and in particular, a millimeter-wave band is effective.
  • the high frequency band straightness points to the frequency band, such as radio waves when there is a high obstacle hardly reach, mainly with to refer to a millimeter wave band of about 30GH Z ⁇ 300GHz.
  • the higher the frequency the more direct the electromagnetic wave becomes, and the more likely it is that data communications will be affected by obstacles.
  • it is difficult to transfer data if the obstruction prevents visibility between the transmitting terminal and the receiving terminal. Even if the other terminal enters the blind spot of the antenna, data transfer becomes difficult.
  • a system using a fixed repeater with a fixed installation position is effective when obstacles do not move and there is little change in communication quality.
  • the position of the obstacle is not limited because the human freely moves around. Therefore, in a system using a fixed repeater, an obstacle may enter between the terminal and the repeater, not just between the terminals. In such a case, it was difficult for conventional systems using fixed repeaters to transfer data between terminals.
  • An object of the present invention is to provide a repeater that relays communication between terminals satisfactorily in an environment in which the positions of terminals and obstacles change, and that has a wide relayable area, and a wireless communication system using the repeater. It is to provide. Disclosure of the invention
  • the wireless communication system of the present invention has a configuration including a plurality of terminals and a repeater.
  • the terminal transmits and receives data by radio waves.
  • the repeater is provided with a driving device and moves by the driving device to relay the data transfer according to a data transfer situation between a terminal transmitting data and a terminal receiving the data.
  • the repeater of the present invention since the repeater of the present invention has the driving device, it can move to a position where data communication can be performed with the terminal on the transmitting side and the terminal on the Z or receiving side. Therefore, in the wireless communication system of the present invention, when the data transfer situation deteriorates, for example, when the data reception sensitivity of the repeater becomes lower than the predetermined value, the repeater of the present invention has the reception sensitivity of the predetermined value. Since the user moves to a higher place, data transmission / reception with a reception sensitivity higher than a predetermined value becomes possible.
  • the repeater of the present invention is used. Data communication may be performed directly between the transmitting and receiving terminals without going through. Thus, the relay of the present invention may be used as needed.
  • another wireless communication system of the present invention also has a plurality of terminals and a repeater.
  • the terminal transmits and receives data by radio waves.
  • the repeater moves to a position where data communication can be performed with the transmitting terminal among the plurality of terminals, receives data from the transmitting terminal, stores the data in a storage device, and then communicates with the receiving terminal. Move to a communicable location and send the data stored in the storage device to the receiving terminal.
  • the repeater is a terminal on the transmitting side.
  • the data can be received and temporarily stored at a position where the data can be received, and then moved to a position where the data can be transmitted to the receiving terminal, and the data can be transmitted to the receiving terminal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration and an operation state of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another operation state of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the terminal according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the repeater of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation example of the wireless communication system of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the wireless communication system in the robot movement processing I of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the wireless communication system in the robot movement process II of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the movement locus of the repeater.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating another operation example of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic external view of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the terminal shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration and an operation state of the wireless communication system of the present embodiment.
  • the wireless communication system according to the present embodiment includes terminals 1 and 2, a repeater 3 and a repeater home 4, and performs data communication between the S terminal 1 and the terminal 2.
  • the wireless communication system according to the present embodiment may include a plurality of repeaters 3 and repeater homes 4, but each of them is shown here for ease of explanation.
  • FIG. 1 (a) shows a wireless communication system in which terminal 1 and terminal 2 are directly communicating without using repeater 3.
  • FIG. 1 (b) shows a wireless communication system in a state where terminal 1 and terminal 2 are communicating via repeater 3.
  • Terminals 1 and 2 are wireless communication terminals having the same configuration.
  • terminal 1 is used as a transmitting terminal
  • terminal 2 is used as a receiving terminal.
  • terminal 1 is a host computer and terminal 2 accesses terminal 1.
  • the terminals 1 and 2 perform large-capacity data communication using, for example, high-frequency band signals. Therefore, the signal of data communication has high straightness. If there is an obstacle 5 between the terminal 1 and the terminal 2, the line quality is degraded and the data cannot be transferred in some cases. In addition, the radio channel quality of data communication between terminal 1 and terminal 2 also changes as terminals 1 and 2 move.
  • the wireless communication line quality of data communication can be measured by, for example, reception sensitivity.
  • the radio communication system transfers data directly from terminal 1 to terminal 2.
  • the repeater 3 is connected to the repeater home 4 and is charged.
  • the repeater 3 is a robot-type communication device that can change its position and orientation.
  • the repeater 3 can receive the wireless data signal from the terminal 1 on the transmitting side satisfactorily and transmit the wireless data signal to the terminal 2 on the receiving side satisfactorily. Move while searching for a location where you can send. Then, the repeater 3 relays the data signal from the terminal 1 to the terminal 2 at a position where the data signal can be transmitted and received well.
  • repeater 3 If the radio channel quality changes due to movement of terminals 1 and 2 or obstacle 5, etc., repeater 3 has good radio channel quality between terminal 1 and repeater 3 and between relay 3 and terminal 2. And relay the data transfer. When the data transfer from terminal 1 to terminal 2 ends, repeater 3 returns to repeater home 4.
  • repeater 3 when the line quality to terminal 2 is deteriorated while relaying data transfer, repeater 3 temporarily stores data from terminal 1 in a recording device (not shown). When the line quality to the terminal 2 recovers due to the movement of the obstacle 5 or the movement of the repeater 3, the repeater 3 Take out the data and send it to terminal 2.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another operation state of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • repeater 3 that can receive radio waves from terminal 1 and transmit data signals to terminal 2 satisfactorily. May not be found. In this case, repeater 3 cannot simultaneously receive data from terminal 1 and transmit data to terminal 2. However, some data transferred from the terminal 1 to the terminal 2 does not necessarily need to be transferred immediately. In this case, the repeater 3 first moves to a position where radio waves from the terminal 1 can be satisfactorily received, as shown in FIG. (Shown). Next, as shown in FIG. 2B, the repeater 3 moves to a position where data can be transmitted to the terminal 2 satisfactorily, extracts data from the recording device, and transmits the data to the terminal 2.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the terminal according to the present embodiment.
  • terminal 1 includes an inter-device communication antenna 100, an inter-device communication transmission / reception unit 101, a data communication antenna 102, a data communication transmission / reception unit 103, a reception sensitivity detector 104, a data storage device 105, an antenna It has a pointing control unit 106, an input unit 107, an output unit 108, and a control unit 109.
  • Terminal 2 has the same configuration as terminal 1.
  • the inter-device communication antenna 100 is an antenna for communicating with another terminal or the repeater 3, and is, for example, a non-directional antenna.
  • the inter-device communication is, for example, communication in which the terminals 1 and 2 and the repeater 3 transmit and receive control signals to and from each other in order for the devices to operate in cooperation with each other. This makes it possible for the devices to cooperate with each other to move the repeater 3 and start and end data transfer.
  • low-frequency radio waves which have a lower transfer rate than data communication, are used for inter-device communication. Therefore, the communication between the devices is hardly affected by the obstacle 5 and easily wraps around the obstacle 5, so that there is almost no interruption.
  • the low frequency band refers to a frequency band that has low straightness and is not easily affected by the obstacle 5, and is mainly a frequency band lower than the millimeter wave band, for example, a microwave band (SHF). , Very high frequency (UHF), very high frequency (VHF) or short frequency (HF).
  • the frequency band is 3 MHz to 30 GHz (microwave: 3 GHz to 30 GHz, ultra high frequency: 300 MHz to 3 GHz, ultra high frequency: 30 MHz to 300 MHz, short wavelength: 3 MHz to 30 MHz).
  • the transmission / reception unit 101 for communication between devices communicates via the antenna 100 for communication between devices.
  • the received signal is demodulated and sent to control section 109.
  • the inter-device communication transmitting / receiving unit 101 receives and modulates the inter-device communication signal from the control unit 109, and sends the modulated signal to another device via the inter-device communication antenna 100.
  • the data communication antenna 102 is an antenna for transmitting / receiving user data to / from another terminal or the repeater 3.
  • the data communication antenna 102 is a phased array antenna, has directivity, and has a variable directivity direction.
  • data communication antenna 102 may be a directional antenna whose directivity can be mechanically changed by a motor or the like.
  • radio waves in a high frequency band with a high transmission speed are used. Therefore, data communication is susceptible to obstacles5.
  • the data communication transmission / reception unit 103 receives and demodulates the data signal via the data communication antenna 102, records the data signal in the data storage device 105, and outputs it from the Z or the output unit. Further, the data communication transmission / reception unit 103 modulates the data signal extracted from the data recording device 105 and the data signal input from the Z or the input unit 107, and transmits the modulated signal to another device via the data communication antenna 102. send.
  • the reception sensitivity detection unit 104 detects the reception sensitivity of the data signal in the data communication transmission / reception unit 103 and notifies the control unit 109.
  • the data storage device 105 stores data received by the data communication transmission / reception unit 103 and data input from the input unit 107.
  • the data storage device 105 stores data to be transmitted from the data communication transmitting / receiving unit 103.
  • Antenna pointing control section 106 controls data communication antenna 102 to change its pointing direction.
  • the input unit 107 is an interface for a user to input data to the terminal, and is connected to a keyboard or the like.
  • the output unit 108 is an interface for outputting data from the terminal to the outside, and is connected to a display, a printer, or the like.
  • Control section 109 controls each section of the terminal. For example, the control unit 109 transmits position information indicating its own position to the repeater 3 or a communication partner terminal by inter-device communication. Further, control section 109 determines the directivity direction of data communication antenna 102 using the position information of the communication partner terminal and repeater 3, and instructs antenna directivity control section 106. Location information, for example It is obtained by GPS (not shown).
  • control unit 109 controls the data communication transmission / reception unit 103 to perform data communication. Further, control section 109 determines whether or not to use repeater 3 based on the reception sensitivity detected by reception sensitivity detector 104. When using the repeater 3 based on the determination result, the control unit 109 sends a control signal of a relay instruction to the repeater 3 via the transmission / reception unit 101 for inter-device communication. Furthermore, the control unit 109 performs inter-device communication with the repeater 3 and controls the direction of the data communication antenna 102 in the direction of the repeater 3. If the repeater 3 is not used based on the determination result, the control unit 109 obtains positional information by performing communication between the communication partner terminal and the device, and controls the pointing direction based on the positional information.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the repeater of the present embodiment.
  • the relay 3 includes an inter-device communication antenna 200, an inter-device communication transmission / reception unit 201, a data transmission antenna 202, a data reception antenna 203, a data communication transmission / reception unit 204, a reception sensitivity detector. 205, a data storage device 206, antenna pointing control units 207 and 208, a driving device 209, a sensor unit 210, a control unit 211, and a battery unit 212.
  • the inter-device communication antenna 200 is an antenna for communicating with a terminal, and is, for example, a non-directional antenna.
  • the inter-device communication transmitting / receiving unit 201 receives and demodulates a control signal by inter-device communication via the inter-device communication antenna 200, and sends the control signal to the control unit 211.
  • the inter-device communication transmitting / receiving unit 201 receives a control signal to be transmitted to another device from the control unit 211, modulates the control signal, and sends the modulated signal to the terminal via the inter-device communication antenna 200.
  • Data transmission antenna 202 is an antenna for transmitting user data to a terminal.
  • the data transmission antenna 202 is a directional antenna that can change the directional direction. Radio waves in the high frequency band are used for data communication.
  • the data receiving antenna 203 is an antenna for receiving user data from a terminal.
  • the data receiving antenna 203 is a directional antenna that can change the directional direction.
  • the directivity is controlled independently of the directivity of the data transmission antenna 202.
  • the data communication transmission / reception unit 204 receives and demodulates a data signal from the transmitting terminal via the data reception antenna 203, and records the demodulated data in the data storage device 206. Also, the data The communication transmitting / receiving unit 204 extracts a data signal from the data recording device 206, modulates the signal, and sends the modulated signal to the receiving terminal via the data transmitting antenna 202.
  • the reception sensitivity detection unit 205 detects the reception sensitivity of the data signal in the data communication transmission / reception unit 204, and notifies the control unit 211.
  • the data storage device 206 stores the data received by the data communication transmission / reception unit 204.
  • the data storage device 206 stores data to be transmitted from the data communication transmitting / receiving unit 204.
  • Antenna pointing control section 207 controls data transmitting antenna 202 to change its pointing direction.
  • Antenna pointing control section 208 controls data receiving antenna 203 to change its pointing direction.
  • the driving device 209 has, for example, an electric motor, and moves the repeater 3 to a good relay position in accordance with an instruction from the control unit 211.
  • the sensor unit 210 includes a camera ultrasonic sensor, etc., detects an obstacle in the direction in which the repeater 3 is about to move, and notifies the control unit 211.
  • the control section 211 controls each section of the repeater 3. For example, based on the relay instruction and position information from the terminal and the reception sensitivity detected by the reception sensitivity detector 205, a good relay position and the directivity of the data transmission antenna 202 and the data reception antenna 203 are determined. Then, the control unit 211 instructs the driving device 209 to move to the relay position, and instructs the antenna pointing control units 207 and 208 to change the pointing direction. Further, the control unit 211 controls the data communication transmission / reception unit 204 to relay data communication.
  • the battery unit 212 includes, for example, a storage battery, a solar cell, or a combination thereof, and supplies power to each unit of the relay device 3. If the relay of data communication is not performed, the repeater 3 returns to the repeater home 4 and enters a standby state. In the standby state, the battery unit 212 is connected to the repeater home 4, and the storage battery is charged from the repeater home 4. If the storage battery is sufficiently charged, it is not necessary to charge it.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation example of the wireless communication system of the present embodiment.
  • terminal 1 is a transmitting terminal and terminal 2 is a receiving terminal.
  • terminal 1 and terminal 2 start inter-device communication (step 301).
  • terminal 1 Terminals 2 acquire each other's position information (step 302).
  • the terminal 1 and the terminal 2 turn the directivity directions of the data communication antenna 102 toward each other (step 303).
  • terminal 2 sends a data transmission request to terminal 1 through inter-device communication (step 304).
  • terminal 1 sends a control signal indicating that it is in the data transmission state by inter-device communication to terminal 2 by inter-device communication, and starts transmitting user data to terminal 2 by data communication (step 305). .
  • the terminal 2 that has received the control signal indicating the data transmission state by the inter-device communication detects the reception sensitivity of the data communication and compares the reception sensitivity with a predetermined threshold. Then, the terminal 2 determines whether or not the state where the reception sensitivity is equal to or less than the threshold has continued for a predetermined time or more (step 306).
  • the fact that the state where the reception sensitivity is below the threshold value has continued for a predetermined time or more is monitored when the obstacle 5 enters between the terminal 1 and the terminal 2 for a short time, and the relay 3 This is because it is better to continue data communication directly between the terminal 1 and the terminal 2 without operating the terminal. Therefore, it is preferable that the predetermined time is determined based on whether the relaying is performed using the repeater 3 or whether it is better to continue the communication directly between the terminals 1 and 2.
  • the terminal 2 continues to perform data communication and It is determined whether there is a communication end request (step 307).
  • the data communication end request is generated, for example, when the user finishes browsing the homepage. If there is a data communication end request, terminal 2 instructs terminal 1 to end data communication, and the wireless communication system ends data communication (step 308).
  • step 307 determines whether there is a new data transmission request while continuing data communication (step 309).
  • a new data transmission request is generated, for example, when a user specifies a URL. If there is no new data transmission request, the wireless communication system returns to the process of step 306, and continues data transmission while monitoring the reception sensitivity, the data communication end request, and the new data transmission request. If there is a new data transmission request, the wireless communication system returns to the process of step 305 and starts transmitting the newly requested data.
  • the terminal 2 sends a relay request control signal to the relay device 3 by inter-device communication (step 310).
  • the relay device 3 Upon receiving the relay request, the relay device 3 transmits its own position information to the terminals 1 and 2 by inter-device communication, and acquires the position information of the terminals 1 and 2 by inter-device communication (step 311).
  • step 306 data communication is continued from the transmission of the relay request from the terminal 2 to the repeater 3 in step 310 until the antenna of each device is opposed in step 312.
  • the data communication is temporarily stopped, and in step 312 the data communication is performed after the antennas of the respective devices face each other. May be restarted.
  • the repeater 3 having acquired the position information of the terminal 1 and the terminal 2 directs the direction of the data receiving antenna 203 to the terminal 1 and the direction of the data transmitting antenna 202 to the terminal 2. Also, the terminals 1 and 2 that have received the position information of the repeater 3 turn the direction of the data communication antenna 102 toward the repeater 3 (step 312).
  • the repeater 3 detects the reception sensitivity of the data communication, and determines whether or not the reception sensitivity is equal to or less than a predetermined threshold (step 313). If the receiving sensitivity at the repeater 3 is equal to or less than the threshold value, the repeater 3 moves by the robot movement processing I (step 314). Then, when the repeater 3 moves by the robot movement processing I, the wireless communication system returns to the processing of step 311.
  • the terminal 2 detects the reception sensitivity of data communication and determines whether the reception sensitivity is below a predetermined threshold value (step). Step 31 5). If the reception sensitivity at the terminal 2 is equal to or less than the threshold, the repeater 3 moves by the robot movement processing II (step 316).
  • the terminal 2 determines whether or not there is a data communication end request while continuing the data communication via the repeater 3 (step 317). If there is a data communication end request, terminal 2 instructs terminal 1 and repeater 3 to end data communication, and the wireless communication system ends data communication (step 318).
  • step 31 7 if there is no data communication end request, the terminal 2: ⁇ - while continuing data communication, determines whether there is new data transmission request (step 31 9). If there is no new data transmission request, the wireless communication system returns to the process of step 313 and performs data transmission while monitoring the reception sensitivity, the data communication termination request, and the new data transmission request.
  • the wireless communication system starts transmitting the newly requested data (step 320), and returns to the process of step 313.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the wireless communication system in the robot movement processing I in step 314 of FIG.
  • the repeater 3 checks the direction of the terminal 1 by the sensor unit 210 and determines whether there is an obstacle. (Step 321).
  • repeater 3 moves in the direction of terminal 1, and the wireless communication system returns to the process of step 310 in FIG. 5 (step 322).
  • the method of moving the repeater 3 is, for example, to determine the maximum movement distance for one time, and stop if the reception sensitivity exceeds the threshold within the maximum movement distance, and if the reception sensitivity does not exceed the threshold up to the maximum movement distance. If it moves up to the maximum travel distance.
  • the maximum moving distance is, for example, 50 cm.
  • repeater 3 If there is an obstacle in the direction of terminal 1, repeater 3 makes a 30-degree turn, for example, in a predetermined direction (step 323). Next, the repeater 3 checks the front direction after the change of direction by the sensor unit 210, and determines whether there is an obstacle (step 324).
  • the repeater 3 moves in the front direction by, for example, 50 cm, and the wireless communication system returns to the process of step 310 in FIG. 5 (step 325). If there is an obstacle in the front direction, repeater 3 returns to step 323 and turns a further 30 degrees.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the wireless communication system in the mouth pot moving process II in step 316 of FIG. Referring to FIG. 7, if the reception sensitivity is equal to or smaller than the threshold value in the determination in step 315, repeater 3 checks the direction of terminal 2 using sensor section 210 and determines whether there is an obstacle. It is determined whether or not it is (step 326).
  • relay 3 moves, for example, 50 cm in the direction of terminal 2, and the wireless communication system returns to the processing of step 311 in FIG. 5 (step 327).
  • repeater 3 turns, for example, 30 degrees (step 328).
  • the repeater 3 checks the front direction after the direction change by the sensor unit 210, and determines whether or not there is an obstacle (step 329).
  • the repeater 3 moves in the front direction by, for example, 50 cm, and the wireless communication system returns to the process of step 311 in FIG. 5 (step 330). If there is an obstacle in the front direction, repeater 3 returns to step 328 and turns a further 30 degrees. By the above operation, repeater 3 enters a range where data communication with both terminal 1 and terminal 2 is possible. If the reception sensitivity of the repeater 3 or the terminal 2 becomes lower than the threshold value while relaying the data transfer, the repeater 3 moves again so as to enter the communicable range.
  • the reception sensitivity is reduced for a time that does not exceed the predetermined time used in step 306, an error occurs in a part of the user data
  • Data loss may occur.
  • the user data is a data file that does not allow data errors, such as a data file for information processing, it is transmitted by retransmission using a file transfer protocol located in a higher layer than the processing shown in Fig. 5. Parentality is ensured. If the user data requires real-time properties such as a television image, for example, a portion where an error has occurred is discarded.
  • the repeater 3 of the present invention may go straight to a position where data communication with both the terminal 1 and the terminal 2 is possible, which is calculated based on the position information of the terminal 1 and the terminal 2. In this case, if there is an obstacle at the calculated position, the repeater 3 may be located near the obstacle.
  • the repeater 3 measures the reception sensitivity after moving to the calculated position, and if the reception sensitivity is not equal to or more than the predetermined value, the repeater 3 may perform the operation shown in FIGS. 5 to 7 therefrom. .
  • step 310 to step 320 may be performed without performing steps 301 to 309 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the movement locus of the repeater.
  • terminal 1 and terminal 2 are outside the communicable areas 10 and 20 of each other. Therefore, data cannot be directly transferred from terminal 1 to terminal 2.
  • the repeater 3 is located at a point 31 where the repeater home 4 is located. This point 31 is not included in the communication range 10 of the terminal 1 or the communication range 20 of the terminal 2. Therefore, repeater 3 cannot relay data from terminal 1 to terminal 2 as it is.
  • the communication range 10 of the terminal 1 and the communication range 20 of the terminal 2 partially overlap. Therefore, repeater 3 If it moves to the overlapping part 12 of the data, the data from the terminal 1 to the terminal 2 can be relayed.
  • the repeater 3 repeats moving in the direction of the terminal 1 to a point 32 where the communication range 10 is reached.
  • the repeater 3 moves in the direction of the terminal 2 by the maximum movement distance to reach the point 33. Since the point 33 is outside the communicable range 10 of the terminal 1, the repeater 3 moves again in the direction of the terminal 1 to the point 34 reaching the communicable range 10.
  • the repeater 3 moves in the direction of the terminal 2 to a point 35 that reaches the communicable range 20. Since the point 35 is outside the communication range 10 of the terminal 1, the repeater 3 moves in the direction of the terminal 1 again until it reaches the communication range 10. By repeating the above movement, the repeater 3 reaches the point 36 where the repeat area 12 has entered.
  • the threshold value of the receiving sensitivity that determines the communicable ranges 10 and 20 has hysteresis, the number of movements is small, and the repeater 3 can reach the overlapping range 12 quickly. Also, while relaying data transfer, the reception sensitivity of the relay 3 or the terminal 2 does not easily fall below the threshold.
  • terminal 1 transfers data directly to terminal 2 and if the line quality is low, Since the repeater 3 moves to an appropriate position and relays the data transfer, data communication between the terminals 1 and 2 can be performed in a wide range in an environment where the positions of the terminals 1 and 2 and the obstacle 3 change. Can be kept good. Also, since the repeater 3 moves to an appropriate position according to the position of the terminal and relays the data transfer, the user can freely select the installation position of the terminal.
  • the present embodiment has exemplified the case where the number of the transmitting terminal, the number of the receiving terminal, and the number of the repeater are one, a plurality of them may be arranged.
  • a plurality of the above-described repeaters are provided and the plurality of repeaters are provided. Good communication becomes possible by communicating via the repeater. In this case, data transmission / reception is performed between the repeaters.
  • the position information can be obtained in the same manner as in the above-described inter-device communication between the terminal and the repeater, the movement position control and the antenna pointing control of each repeater can be performed. Good communication becomes possible.
  • a configuration in which a storage device is provided in the repeater in the present embodiment may be adopted.
  • the data transmitted from the transmitting terminal is message information
  • the message information can be temporarily stored. Since the receiving side can receive the message information when necessary, this repeater can be used as a message board.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating another operation example of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • the operation in FIG. 9 is performed when data cannot be relayed from terminal 1 to terminal 2 due to the operation in FIG.
  • the distance between terminal 1 and terminal 2 may be so long that the communicable areas of terminal 1 and terminal 2 do not overlap.
  • the operation shown in FIG. 9 is suitable for data transfer with low real-time property such as batch processing. Note that in FIG. 9, terminal 1 is the transmitting terminal and terminal 2 is the receiving terminal.
  • terminal 1, terminal 2 and repeater 3 start inter-device communication, and a batch processing command is sent from terminal 2 to repeater 3 by inter-device communication (step 400).
  • the repeater 3 which has received the batch processing command, transmits its own position information to the terminal 1 by inter-device communication and acquires the position information of the terminal 1 by inter-device communication (step 401).
  • the repeater 3 that has received the position information of the terminal 1 directs the direction of the data receiving antenna 203 toward the terminal 1.
  • the terminal 1 that has received the position information of the repeater 3 directs the direction of the data communication antenna 102 toward the repeater 3 (step 402).
  • the repeater 3 sends a data transmission request to the terminal 1 by inter-device communication (step 403).
  • the terminal 1 that has received the data transmission request sends a control signal to the repeater 3 to indicate that it is in the data transmission state by inter-device communication, and starts data communication with the repeater 3 (step 404).
  • the repeater 3 which has received the control signal indicating the data transmission state by inter-device communication, detects the reception sensitivity of the data communication and determines whether the reception sensitivity is greater than a predetermined threshold. (Step 405). If the reception sensitivity is equal to or less than the threshold, the wireless communication system moves the repeater 3 by the robot movement processing I shown in FIG. 6, and returns to step 401 (step 406).
  • the wireless communication system transmits data from terminal 1 to repeater 3.
  • the data is transferred and the data is stored in the repeater 3 (step 407).
  • the wireless communication system determines whether all data has been transferred from terminal 1 to repeater 3 and whether the amount of data transferred from terminal 1 to repeater 3 has reached a predetermined set value. (Step 408). This set value is determined within a range that does not exceed the storage capacity of the data storage device 206 of the repeater 3. If not all data has been transferred from the terminal 1 to the repeater 3 and the amount of transferred data has not reached the set value, the process returns to step 405. If all data has been transferred from terminal 1 to repeater 3, or if the amount of transferred data has reached the set value, the wireless communication system stops data transfer from terminal 1 to repeater 3 and repeats the transfer. The device 3 transmits its own position information to the terminal 2 by inter-device communication, and acquires the position information of the terminal 2 by inter-device communication (step 409).
  • the repeater 3 that has received the position information of the terminal 2 directs the direction of the data transmission antenna 202 toward the terminal 2.
  • the terminal 2 that has received the position information of the repeater 3 directs the direction of the data communication antenna 102 to the repeater 3 (step 410).
  • the repeater 3 sends a control signal indicating that it is in the data transmission state to the terminal 2 by inter-device communication, and starts data communication with the terminal 2 (step 41 1).
  • the terminal 2 that has received the control signal indicating the data transmission state by inter-device communication detects the reception sensitivity of the data communication, and determines whether the reception sensitivity is greater than a predetermined threshold. (Step 412). If the reception sensitivity is equal to or less than the threshold, the wireless communication system moves the repeater 3 by the mouth pot moving process ⁇ shown in FIG. 7, and returns to step 409 (step 413).
  • the wireless communication system transfers data from the repeater 3 to the terminal 2 (step 414).
  • terminal 2 determines whether or not a control signal indicating the end of the data stored in repeater 3 has been received from repeater 3 by inter-device communication during data transfer (step 415). If a control signal indicating the end of the stored data has not been sent from repeater 3 to terminal 2, the process returns to step 412 to determine the data reception sensitivity. If a control signal indicating the end of the stored data has been sent from repeater 3 to terminal 2, the wireless communication system determines whether all data to be transferred from terminal 1 to terminal 2 has been transferred. (Step 416). If all data has been transferred from terminal 1 to terminal 2, the wireless communication system ends the data transfer. If all data has not been transferred from terminal 1 to terminal 2, The wireless communication system returns to step 404 and continues the data transfer.
  • the repeater 3 receives data at a position where data from the terminal 1 can be received, temporarily stores the data, and then transmits the data to the terminal 2. After moving to a position where transmission is possible and transmitting data to terminal 2, repeater 3 transmits data from terminal 1 depending on the distance between terminal 1 and terminal 2 and the positional relationship between terminals 1 and 2 and obstacles. Even if data reception and data transmission to terminal 2 cannot be performed at the same time, data communication between terminals 1 and 2 is possible.
  • the repeater 3 since the repeater 3 moves to an appropriate position according to the position of the terminal and relays the data transfer, a user who does not have an obstacle between the terminals or a restriction on the distance between the terminals can be used by the user.
  • the installation position can be freely selected.
  • repeater 3 of the wireless communication system of the present embodiment is connected to the repeater home 4 and charged when not relaying data communication
  • the present invention is not limited to this.
  • repeater 3 may be anywhere, and may be stationary or moving.
  • the relay device 3 may be a pet-type mouth pot that freely moves around when not relaying data communication.
  • the repeater 3 of the wireless communication system moves to a position where data communication can be performed with both the terminal 1 and the terminal 2, first, the repeater 3 moves to a position where data from the terminal 1 can be received.
  • the robot moving process 1) and then moving to a position where data can be transmitted to the terminal 2 (robot moving process II), but the present invention is not limited to this.
  • the repeater 3 may obtain a position where data communication can be performed with both the terminal 1 and the terminal 2 from the position information of the terminal 1 and the terminal 2, and may move there. At this time, if there is an obstacle 5 in the traveling direction, the repeater 3 should avoid it.
  • Another embodiment of the present invention has the same configuration as that of the wireless communication system of FIG. 1, but the configuration of the terminal is different from that of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic external view of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • terminal 6 has a configuration in which personal computer 7 and PC card type wireless communication device 8 are inserted.
  • the personal computer 7 is a general personal computer such as a notebook type and has a PC card slot.
  • the personal computer is used as an example.
  • the present invention is not limited to this, but may be any information processing device having a physical interface to which an external device can be connected.
  • the PC card type wireless communication device 8 has a physical interface that can be inserted into a PC card slot of the personal computer 7.
  • the PC card type wireless communication device 8 operates by being supplied with power from the personal computer 7.
  • the PC card type wireless communication device 8 performs data communication between terminals and with the repeater 3 by using a high-frequency band signal, and performs inter-device communication by using a low-frequency band signal.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of terminal 6 shown in FIG. Referring to FIG. 11, the terminal 6 includes a personal computer 7 and a PC card type wireless communication device 8.
  • the PC card type wireless communication device 8 includes an inter-device communication antenna 100 and an inter-device communication transmitting / receiving unit 101 as an inter-device communication unit, a data communication antenna 501 and a data communication transmitting / receiving unit 502 as a data communication unit. , A receiving sensitivity detector 104 and a control unit 503.
  • the PC card type wireless communication device 8 is connected to the personal computer 7 by the control unit 503.
  • the PC card type wireless communication device 8 operates by being supplied with power from the personal computer 7.
  • the inter-device communication antenna 100, the inter-device communication transmitting / receiving unit 101, and the reception sensitivity detector 104 are the same as those in FIG.
  • the data communication antenna 501 is an antenna for transmitting and receiving user data to and from another terminal or the repeater 3, similarly to the data communication antenna 102 in FIG. However, data communication antenna 501 differs from data communication antenna 102 in FIG. 3 in that it is an omnidirectional antenna.
  • the data transmission / reception unit 502 receives and demodulates a data signal via the data communication antenna 501, similarly to the data communication transmission / reception unit 103 in FIG.
  • the data communication transmission / reception unit 502 modulates the data signal in the same manner as the data communication transmission / reception unit 103 in FIG. 3, and sends the data signal to another device via the data communication transmission / reception unit 502.
  • the data communication transmission / reception unit 502 differs from the data communication transmission / reception unit 103 in FIG. 3 in that data transmitted / received to / from another device is stored in the personal computer 7.
  • the data communication antenna 501 is an omnidirectional antenna, but may be a directional antenna.
  • PC power The wireless communication device 8 may be configured to include an antenna pointing control unit that controls the direction of the directional antenna, as in FIG. Further, the PC card type wireless communication device 8 does not need to be provided with the antenna pointing control unit. In this case, for example, the data transmission / reception range of the PC card type wireless device 8 is fixed, and the repeater of the present invention moves to a position where communication with the PC card type wireless device is possible to transmit / receive data. Is also good.
  • the control unit 503 controls each unit similarly to the control unit 109 in FIG. However, the control unit 503 exchanges data transmitted and received by the data communication transmission / reception unit 502 with the personal computer 7.
  • the operation of the wireless communication system of the present embodiment is the same as that of FIG. However, this is different from that of FIG. 5 in that the directivity of the data transmission / reception antenna 501 of the terminal is not controlled.
  • the terminal is configured by inserting a dedicated PC card into a general-purpose computer. Can be.
  • the PC card type wireless communication device has been described as an example.
  • the wireless communication device of the present invention is not limited to the card type, and may be a wireless communication device connected to a computer via an interface. I just need.

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Abstract

 障害物の位置が変化するような環境において端末間の通信を良好に中継でき、また広い領域で中継できる中継器を用いた無線通信システムが開示される。複数の端末(1,2)は、無線電波によりデータを送受信する。中継器(3)は、データを送受信する2つの端末(1,2)の双方とデータ通信可能な位置に移動して2つの端末間のデータ転送を中継する。また、中継器(3)は、送信側の端末(1)とデータ通信可能な位置に移動してデータを受信し、データを記憶装置に保存した後、受信側の端末(2)とデータ通信可能な位置に移動してデータを受信側の端末(2)に送信する。また、2つの端末(1,2)が互いにデータ通信可能な位置にいれば、端末(1,2)は中継器(3)を用いず直接にデータを送受信する。

Description

明 細 書 移動可能な中継器を持った無線通信システム 技術分野
本発明は、端末間の無線通信を中継器によって中継する無線通信システムに関す る。 背景技術
大容量データを高速で転送するデータ通信には、利用可能な帯域の広い高周波帯 が有効であり、特にミリ波帯が有効である。ここでは、高周波帯とは、直進性が高 障害物があると電波が届き難くなるような周波数帯を指し、主に 30GHZ〜300GHz 程度のミリ波帯のことを指すこととする。一般に、周波数が高くなるに従って電磁波の 直進性が強まり、データ通信は障害物の影響を受けやすくなる。高周波帯の無線デー タ通信では、障害物によって送信端末と受信端末の間の見通しが取れないと、データ の転送が困難となる。同樹こ、相手の端末がアンテナの死角に入った場合にもデータ 転送が困難となる。
このような場合に、従来、送受信端末間に中継器を固定することにより、データ転送 を可能にしていた。また、従来技術の一例として、特開平 8— 265321号公報に記載 された無線 LANシステムがある。従来の無線 LANシステムは、例えば障害物の存在 により、端末間の通信品質が劣化したとき、他の端末を中継器として用いる。
上述したような、設置位置が固定された固定式の中継器を用いたシステムは、障害 物が動かず、通信品質の変化が少ない場合には有効である。しかし、例えば人間が 障害物となる場合、人間は自由に動き回るので、障害物の位置が限定されない。その ため、固定式の中継器を用いたシステムでは、端末間だけでなぐ端末と中継器の間 にも障害物が入ることがあり得る。そのようなときには、固定式の中継器を用いた従 来のシステムでは、端末間のデータ転送が困難となっていた。
また、日本国、特開平 8— 265321号公報に記載された従来の無線 LANシステム においても、障害物が移動すると、データ転送が困難となる可能性がある。また、日本 国、特開平 8-265321号公報に記載された無線 LANシステムでは、端末が中継器 としても用いられるので、本来ならぱュ一ザの利便性を考えて端末を設置できるはず が、中継の効果をも考慮して設置場所を決めなければならない。そのため、設置場所 の自由度が低下し、無線 LANシステムの利点力損なわれてしまう。
本発明の目的は、端末や障害物の位置が変化するような環境において端末間の通 信を良好に中継し、また中継可能な領域の広い中継器と、その中継器を用いた無線 通信システムを提供することである。 発明の開示
本発明の無線通信システムは、複数の端末と中継器とを有する構成である。端末は、 無線電波によりデータを送受信する。中継器は、駆動装置を備えデータを送信する端 末およびノまたはデータを受信する端末との間のデータ転送の状況に応じて駆動装 置により移動してデータ転送を中継する。
このように、本発明の中継器は駆動装置を有するため、送信側の端末、および Zま たは受信側の端末とデータ通信可能な位置に移動することができる。したがって、本 発明の無線通信システムでは、データの転送状況が悪化した場合、例えば中継器に おけるデータの受信感度が所定値より低くなつた場合に、本発明の中継器は受信感 度が所定値より高くなる場所へ移動するので、所定値より高い受信感度でのデータ送 受信が可能となる。
なお、送信側の端末と、受信側の端末とのデータ通信の状況が良好な場合、例えば、 受信側の端末でのデータの受信感度が所定値以上の場合には、本発明の中継器を 介さず、送受信端末間で直接データの通信を行っても良い。このように、本発明の中 継器は必要に応じて使用しても良い。
また、本発明の他の無線通信システムもまた複数の端末と中継器とを有している。 端末は、無線電波によりデータを送受信する。中継器は、この複数の端末のうち送信 側の端末とデータ通信可能な位置に移動して送信側の端末からデータを受信し、この データを記憶装置に保存した後、受信側の端末とデータ通信可能な位置に移動して、 記憶装置に保存したデータを受信側の端末に送信する。
したがって、本発明の他の無線通信システムによれば、中継器は、送信側の端末か らのデータを受信可能な位置でデータを受信して一時保存し、その後に、受信側の端 末にデータを送信可能な位置に移動して、受信側の端末にデータを送信することがで さる。 図面の簡単な説明
図 1は、本実施形態の無線通信システムの構成、および動作状態を示す図である。 図 2は、本実施形態の無線通信システムの他の動作状態を示す図である。
図 3は、本実施形態の端末の構成を示すブロック図である。
図 4は、本実施形態の中継器の構成を示すブロック図である。
図 5は、本実施形態の無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。 図 6は、図 5のロボット移動処理 Iにおける無線通信システムの動作を示すフローチ ヤー卜である。
図 7は、図 5のロボット移動処理 IIにおける無線通信システムの動作を示すフローチ ヤー卜である。
図 8は、中継器の移動軌跡の一例を示す図である。
図 9は、本実施形態の無線通信システムの他の動作例を示すフローチャートであ る。
図 10は、本発明の他の実施形態における端末の概略外観図である。
図 1 1は、図 1 0に示された端末の構成を示すブロック図である。 発明を実施するためにの最良の形態
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図 1は、本実施形態の無線通信システムの構成および動作状態を示す図である。図 1を参照すると、本実施形態の無線通信システムは、端末 1, 2、中継器 3および中継 器ホーム 4を有し、 S 末 1と端末 2の間でデータ通信を行う。本実施形態の無線通信シ ステムには、実際は多数の端末が存在するが、ここでは説明を簡単にするために 2つ だけが示されている。また、本実施形態の無線通信システムには、中継器 3および中 継器ホーム 4が複数存在してもよいが、ここでは説明を簡単にするために 1つづつが 示されている。 図 1 (a)には、端末 1と端末 2が中継器 3を用いずに直接通信している状態の無線通 信システムが示されている。図 1 (b)には、端末 1と端末 2が中継器 3を介して通信し ている状態の無線通信システムが示されている。
端末 1、 2は、同一構成の無線通信端末である。ここでは、端末 1力送信端末として、 端末 2が受信端末として用いられている。例えば、端末 1がホストコンピュータであり、 端末 2が端末 1にアクセスした場合が考えられる。
端末 1、 2は、例えば高周波帯の信号を用いて大容量のデータ通信を行う。そのため データ通信の信号は直進性が高 端末 1と端末 2の間に障害物 5があると回線品質 が劣化し、データを転送できくなることがある。また、端末 1と端末 2の間のデータ通信 の無線回線品質は端末 1、 2の移動によっても変化する。なお、データ通信の無線回 線品質は、例えば受信感度により測定可能である。
図 1 (a)に示すように、端末 1と端末 2の間のデータ通信の無線回線品質が良好なと き、無線通信システムは、端末 1から端末 2に直接にデータを転送する。図 1 (a)では、 このとき中継器 3は中継器ホーム 4に接続され、充電されている。
また、図 1 (b)に示すように、端末 1と端末 2の間のデータ通信の無線回線品質が良 好でなぐ直接のデータ転送が困難なとき、無線通信システムは、端末 1から中継器 3 を介して端末 2にデータを転送する。
中継器 3は、自身の位置や向きを変更できるロボット型の通信装置である。中継器 3 は、受信側の端末 2から中継指示を受けると、送信側の端末 1からの無線のデータ信 号を良好に受信でき、かつ、受信側の端末 2へ無線のデータ信号を良好に送信できる 位置を探索しながら移動する。そして、中継器 3は、データ信号を良好に送受信できる 位置で、竭末 1からのデータ信号を端末 2に中継する。
端末 1、 2や障害物 5の移動などにより無線回線品質が変化すると、中継器 3は、端 末 1と中継器 3の間、および中継器 3と端末 2の間の無線回線品質が共に良好となる 位置に移動し、データ転送を中継する。そして、端末 1から端末 2へのデータ転送が終 了すると、中継器 3は中継器ホーム 4に戻る。
また、データ転送を中継しているとき、端末 2への回線品質が悪くなると、中継器 3は、 端末 1からのデータを記録装置 (不図示)に一旦蓄積する。そして、障害物 5の移動や 中継器 3の移動により端末 2への回線品質が回復すると、中継器 3は、記録装置から データを取り出して端末 2に送信する。
図 2は、本実施形態の無線通信システムの他の動作状態を示す図である。
端末 1と端末 2の間の距離や、端末 1、 2と障害物 5の位置関係によっては、端末 1 からの電波を良好に受信でき、かつ端末 2へデータ信号を良好に送信できる中継器 3 の位置が見つからないことがある。その場合、中継器 3は、端末 1からのデータ受信と、 端末 2へのデータ送信を同時に行うことはできない。しかし、端末 1から端末 2へ転送 されるデータには、必ずしも即時に転送される必要カないものもある。その場合、中継 器 3は、まず、図 2(a)に示すように、端末 1からの電波を良好に受信できる位置に移 動し、端末 1からデータを受信して内部の記録装置 (不図示)に記録する。次に、図 2 (b)に示すように、中継器 3は、データを端末 2に良好に送信できる位置に移動し、記 録装置からデータを取り出して端末 2に送信する。
図 3は、本実施形態の端末の構成を示すブロック図である。図 3を参照すると、端末 1は、機器間通信用アンテナ 100、機器間通信用送受信ユニット 101、データ通信用 アンテナ 102、データ通信用送受信ユニット 103、受信感度検知器 104、データ記憶 装置 105、アンテナ指向制御部 106、入力部 107、出力部 108および制御部 109を 有している。端末 2は端末 1と同じ構成である。
機器間通信用アンテナ 100は、他の端末や中継器 3と通信するためのアンテナであ り、例えば、無指向性アンテナである。機器間通信は、例えば機器同士が連携動作す るために、端末 1、 2および中継器 3が互いに制御信号を送受信する通信である。これ により、機器同士は連携して、中継器 3の移動やデータ転送の開始および終了などを 行うことが可能となる。また、機器間通信は、データ通信に比べて転送速度が低ぐ低 周波帯の電波が用いられている。そのため、機器間通信は障害物 5による影響を受 け難く、障害物 5の後に回りこみ易いので、途切れることがほとんどない。ここでは、低 周波帯とは、直進性が低く、障害物 5の影響を受け難い周波数帯を指し、主にミリ波帯 よりも低い周波数帯のことを指し、例えば、マイクロ波帯 (SHF)、極超短波帯 (UHF)、 超短波帯 (VHF)または短波帯 (HF)などである。また、この場合の周波数帯は、 3M Hz〜30GHzである(マイクロ波: 3GHz〜30GHz、極超短波: 300MHz〜3GHz、 超短波: 30MHz〜300MHz、短波: 3MHz〜30MHz)。
機器間通信用送受信ユニット 101は、機器間通信用アンテナ 100を介して機器間通 信信号を受信して復調し、制御部 109に送る。また、機器間通信用送受信ユニット 10 1は、制御部 109からの機器間通信信号を受信して変調し、機器間通信用アンテナ 1 00を介して他の機器に送る。
データ通信用アンテナ 102は、他の端末や中継器 3との間でユーザデータを送受信 するためのアンテナである。一例として、データ通信用アンテナ 102はフェーズドアレ イアンテナであり、指向性を有し、かつ指向方向が可変である。他の例として、データ 通信用アンテナ 102は、指向方向をモータなどにより機械的に変更可能な指向性アン 亍ナであってもよい。データ通信は、 $云送速度が高ぐ高周波数帯の電波が用いられ ている。そのため、データ通信は障害物 5による影響を受けやすい。
データ通信用送受信ユニット 103は、データ通信用アンテナ 102を介してデータ信 号を受信して復調し、データ記憶装置 105に記録、そして Zまたは出力部 108から出 力する。また、データ通信用送受信ュニッ卜 103は、データ記録装置 105から取り出し たデータ信号、および Zまたは入力部 107から入力されたデータ信号を変調し、デー タ通信用アンテナ 102を介して他の機器に送る。
受信感度検知部 104は、データ通信用送受信ユニット 103におけるデータ信号の 受信感度を検知し、制御部 109に通知する。
データ記憶装置 105は、データ通信用送受信ユニット 103で受信されたデータや、 入力部 107から入力されたデータを記憶する。また、データ記憶装置 105は、データ 通信用送受信ユニット 103から送信するためのデータを記憶している。
アンテナ指向制御部 106は、データ通信用アンテナ 102を制御し、その指向方向を 変化させる。
入力部 107は、ユーザが本端末にデータを入力するためのインタフェースであり、 キーボードゃサ" く一等と接続される。
出力部 108は、本端末から外部にデータを出力するためのインタフェースであり、デ イスプレイやプリンタ等に接続される。
制御部 109は、本端末の各部を制御する。例えば、制御部 109は、自身の位置を 示す位置情報を機器間通信により中継器 3や通信相手の端末に送信する。また、制 御部 109は、通信相手の端末や中継器 3の位置情報を用いてデータ通信用アンテナ 102の指向方向を決定し、アンテナ指向制御部 106に指示する。位置情報は、例え ば GPS (不図示)により取得される。
また、制御部 1 09は、データ通信用送受信ユニット 1 03を制御してデータ通信を行 わせる。また、制御部 109は、受信感度検知器 1 04で検知された受信感度から中継 器 3を用いるか否か判断する。その判断結果から中継器 3を用いる場合、制御部 1 09 は、機器間通信用送受信ユニット 1 01を介して中継器 3に中継指示の制御信号を送 る。さらに、制御部 1 09は、中継器 3と機器間通信し、データ通信用アンテナ 102の指 向方向を中継器 3の方向に制御する。また、判断結果から中継器 3を用いない場合、 制御部 1 09は、通信相手の端末と機器間通信して位置情報を取得し、その位置情報 により指向方向を制御する。
図 4は、本実施形態の中継器の構成を示すブロック図である。図 4を参照すると、中 継器 3は、機器間通信用アンテナ 200、機器間通信用送受信ユニット 201、データ送 信用アンテナ 202、データ受信用アンテナ 203、データ通信用送受信ユニット 204、 受信感度検知器 205、データ記憶装置 206、アンテナ指向制御部 207, 208、駆動 装置 209、センサ部 210、制御部 21 1およびバッテリー部 21 2を有している。
機器間通信用アンテナ 200は、端末と通信するためのアンテナであり、例えば、無 指向性アンテナである。
機器間通信用送受信ユニット 201は、機器間通信用アンテナ 200を介した機器間 通信により、制御信号を受信して復調し、制御部 21 1に送る。また、機器間通信用送 受信ユニット 201は、他の装置に送信するための制御信号を制御部 21 1から受信し て変調し、機器間通信アンテナ 200を介して端末に送る。
データ送信用アンテナ 202は、端末にユーザデータを送信するためのアンテナであ る。データ送信用アン亍ナ 202は指向方向を変更可能な指向性アンテナである。また、 データ通信には、高周波帯の電波が用いられている。
データ受信用アンテナ 203は、端末からのユーザデータを受信するためのアンテナ である。データ受信用アンテナ 203は指向方向を変更可能な指向性アンテナである。 また、その指向方向は、データ送信用アンテナ 202の指向方向とは別に独立して制 御される。
データ通信用送受信ユニット 204は、送信側の端末からデータ受信用アンテナ 203 を介してデータ信号を受信して復調し、データ記憶装置 206に記録する。また、データ 通信用送受信ユニット 204は、データ記録装置 206からデータ信号を取り出して変調 し、データ送信用アンテナ 202を介して受信側の端末に送る。
受信感度検知部 205は、データ通信用送受信ユニット 204におけるデータ信号の 受信感度を検知し、制御部 21 1に通知する。
データ記憶装置 206は、データ通信用送受信ユニット 204で受信されたデータを記 憶する。また、データ記憶装置 206は、データ通信用送受信ユニット 204から送信す るためのデータを記憶している。
アンテナ指向制御部 207は、データ送信用アンテナ 202を制御し、その指向方向を 変化させる。
アンテナ指向制御部 208は、データ受信用アンテナ 203を制御し、その指向方向を 変化させる。
駆動装置 209は、例えば電動モータを有し、制御部 21 1からの指示に従って中継器 3を良好な中継位置に移動させる。
センサ部 210は、カメラ超音波センサなどからなり、中継器 3の移動しょうとする方 向にある障害物を感知し、制御部 21 1に通知する。
制御部 21 1は、中継器 3の各部を制御する。例えば、端末からの中継指示および位 置情報と受信感度検知器 205で検知された受信感度とに基づいて、良好な中継位置 とデータ送信アンテナ 202およびデータ受信アンテナ 203の指向方向とを決定する。 そして、制御部 21 1は、その中継位置への移動を駆動装置 209に指示し、指向方向 の変更をアンテナ指向制御部 207, 208に指示する。また、制御部 211は、データ通 信用送受信ユニット 204を制御してデータ通信を中継させる。
バッテリー部 212は、例えば蓄電池、太陽電池またはその組み合わせからなり、中 継器 3の各部に電源を供給する。データ通信の中継を行っていなければ、中継器 3は 中継器ホーム 4に戻り、待機状態となる。待機状態では、バッテリー部 212は中継器 ホーム 4に接続され、蓄電池は中継器ホーム 4から充電される。なお、蓄電池が十分 に充電されてレ、れば、必ずしも充電する必要はなしヽ。
図 5は、本実施形態の無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。なお、 データ通信では、端末 1が送信端末であり、端末 2が受信端末である。図 5を参照する と、まず、端末 1と端末 2が機器間通信を開始する (ステップ 301 )。つぎに、端末 1と 端末 2は互いの位置情報を取得する (ステップ 302)。次に、端末 1および端末 2は、 データ通信用アンテナ 102の指向方向を互いに相手方向に向ける (ステップ 303)。 次に、端末 2は、機器間通信により端末 1にデータ送信要求を送る (ステップ 304)。 次に、端末 1は、機器間通信によりデータ送信状態である旨の制御信号を機器間通信 により端末 2に送ると共に、端末 2に対して、ユーザデータをデータ通信により送信し 始める (ステップ 305)。
次に、データ送信状態の旨の制御信号を機器間通信により受信した端末 2は、デー タ通信の受信感度を検知し、その受信感度を所定のしきい値と比較する。そして、端 末 2は、受信感度がしきい値以下の状態が所定時間以上継続したか否か判定する (ステップ 306)。ここで、受信感度がしきい値以下の状態が所定時間以上継続したこ とを監視しているのは、障害物 5が端末 1と端末 2の間に短時間だけ入ったとき、中継 器 3を作動させず、端末 1と端末 2の間で直接にデータ通信を継続した方がよいからで ある。したがって、この所定時間は、中継器 3を用いて中継した方力 いか、端末 1、 2 間で直接に通信を継続した方がよいかを基準に定められることが好ましい。
受信端末 2の受信感度がしきい値以下の状態でないか、または受信感度がしきい値 以下の状態が所定時間以上継続していなければ、端末 2は、データ通信を継続しなが ら、データ通信終了要求があるか否か判定する (ステップ 307)。データ通信終了要求 は、例えば、ユーザがホームページの閲覧を終了したことにより発生する。データ通 信終了要求があれば、端末 2から端末 1へデータ通信の終了を指示し、無線通信シス テムはデータ通信を終了する (ステップ 308)。
ステップ 307の判定で、データ通信終了要求がなければ、端末 2は、データ通信を 継続しながら、新たなデータ送信要求があるか否か判定する (ステップ 309)。新たな データ送信要求は、例えば、ユーザが URLを指定することにより発生する。新たなデ ータ送信要求がなければ、無線通信システムは、ステップ 306の処理に戻り、受信感 度、データ通信終了要求および新たなデータ送信要求を監視しながら、データ送信を 継続する。新たなデータ送信要求があれば、無線通信システムは、ステップ 305の処 理に戻り、新たに要求されたデータの送信を開始する。
ステップ 306の判定で、受信感度がしきい値以下の状態が所定時間以上継続して いれば、端末 2は、機器間通信により、中継器 3に中継要求の制御信号を送る (ステツ プ 31 0)。中継要求を受信すると、中継器 3は、自身の位置情報を機器間通信により 端末 1 , 2に送信すると共に、端末 1および端末 2の位置情報を機器間通信により取得 する (ステップ 31 1 )。
ここで示した例では、ステップ 310にて端末 2から中継器 3に中継要求を送信してか ら、ステップ 31 2にて各装置のアンテナを対向させるまでの間、データ通信が継続さ れているが、ステップ 306の判定にて受信感度がしきい値以下の状態が所定時間以 上継続していたら、一旦データ通信を停止し、ステップ 31 2にて各装置のアンテナが 対向した後にデータ通信を再開することとしてもよい。
端末 1および端末 2の位置情報を取得した中継器 3は、データ受信用アンテナ 203 の指向方向を端末 1に向け、データ送信用アンテナ 202の指向方向を端末 2に向ける。 また、中継器 3の位置情報を受信した端末 1, 2は、データ通信用アンテナ 1 02の指 向方向を中継器 3に向ける (ステップ 312)。
次に、中継器 3は、データ通信の受信感度を検知し、その受信感度が所定のしきい 値以下であるか否か判定する (ステップ 31 3)。中継器 3での受信感度がしきい値以 下であれば、中継器 3は、ロボット移動処理 Iにより移動する (ステップ 31 4)。そして、 ロボット移動処理 Iにより中継器 3が移動すると、無線通信システムはステップ 31 1の 処理に戻る。
中継器 3での受信感度がしきい値より大きければ、こんどは端末 2が、データ通信の 受信感度を検知し、その受信感度が所定のしきい値以下であるか否か判定する (ステ ップ 31 5)。端末 2での受信感度がしきい値以下であれば、中継器 3は、ロボット移動 処理 IIにより移動する (ステップ 31 6)。
端末 2での受信感度がしきい値より大きければ、端末 2は、中継器 3を介したデータ 通信を継続しながら、データ通信終了要求があるか否か判定する (ステップ 317)。デ ータ通信終了要求があれば、端末 2から端末 1および中継器 3へデータ通信の終了を 指示し、無線通信システムはデータ通信を終了する (ステップ 318)。
ステップ 31 7の判定で、データ通信終了要求がなければ、端末 2は、 : ^—タ通信を 継続しながら、新たなデータ送信要求があるか否か判定する (ステップ 31 9)。新たな データ送信要求がなければ、無線通信システムは、ステップ 31 3の処理に戻り、受信 感度、データ通信終了要求および新たなデータ送信要求を監視しながら、データ送信 W
を継続する。新たなデータ送信要求があれば、無線通信システムは、新たに要求され たデータの送信を開始し (ステップ 320)、ステップ 31 3の処理に戻る。
図 6は、図 5のステップ 31 4のロボット移動処理 Iにおける無線通信システムの動作 を示すフローチャートである。図 6を參照すると、ステップ 31 3の判定において、受信 感度がしきい値以下であれば、中継器 3は、センサ部 210によって端末 1の方向を調 査し、障害物があるか否か判定する (ステップ 321 )。
端末 1の方向に障害物が無ければ、中継器 3が端末 1の方向に移動し、無線通信シ ステムは図 5のステップ 310の処理に戻る (ステップ 322)。中継器 3の移動方法は、 例えば、 1回の最大移動距離を定め、最大移動距離以内に受信感度がしきい値を越 えたらそこで止まり、最大移動距離まで受信感度がしきい値を超えなければ最大移動 距離まで移動する。最大移動距離は例えば 50cmである。
端末 1の方向に障害物があれば、中継器 3は、例えば所定の方向に 30度方向転換 する (ステップ 323)。次に、中継器 3は、センサ部 21 0によって、方向転換後の正面 方向を調査し、障害物があるか否か判定する (ステップ 324)。
正面方向に障害物が無ければ、中継器 3が正面方向に例えば 50cm移動し、無線 通信システムは図 5のステップ 310の処理に戻る (ステップ 325)。正面方向に障害物 があれば、中継器 3はステップ 323に戻り、さらに 30度方向転換する。
図 7は、図 5のステップ 31 6の口ポット移動処理 IIにおける無線通信システムの動作 を示すフローチャートである。図 7を参照すると、ステップ 31 5の判定において、受信 感度がしきい値以下であれば、中継器 3は、センサ部 210によつ t端末 2の方向を調 査し、障害物があるか否か判定する (ステップ 326)。
3 末 2の方向に障害物が無ければ、中継 3が端末 2の方向に例えば 50cm移動し、 無線通信システムは図 5のステップ 31 1の処理に戻る (ステップ 327)。
端末 2の方向に障害物があれば、中継器 3は、例えば 30度方向転換する (ステップ 328)。次に、中継器 3は、センサ部 21 0によって、方向転換後の正面方向を調査し、 障害物があるか否か判定する (ステップ 329)。
正面方向に障害物が無ければ、中継器 3が正面方向に例えば 50cm移動し、無線 通信システムは図 5のステップ 31 1の処理に戻る (ステップ 330)。正面方向に障害物 があれば、中継器 3はステップ 328に戻り、さらに 30度方向転換する。 以上の動作により、中継器 3は端末 1および端末 2の双方とデータ通信が可能な範 囲に入る。データ転送の中継している間に、中継器 3または端末 2の受信感度がしき い値以下となったら、中継器 3は再び通信可能範囲に入るように移動する。
なお、本実施形態の無線通信システムの動作によれば、例えば、ステップ 306で用 いられている所定時間を超えない時間だけ受信感度が低下した場合、ユーザデータ の一部にエラーが生じたり、データの欠損が生じる可能性がある。ユーザデータが、 情報処理用のデータファイルのように、データ誤りの許容されなレ、ものであれば、図 5 に示した処理よりも上位レイヤに位置するファイル転送用プロトコルによる再送等で卜 ランスペアレント性が確保される。また、ユーザデータがテレビ画像のようにリアルタ ィム性の要求されるものであれば、例えば、エラーの生じた部分は破棄される。
また、本実施形態では、受信感度を測定しながら、中継器 3を端末 1および端末 2に 少しずつ近づける動作を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、 本発明の中継器 3は、端末 1および端末 2の位置情報に基づいて算出される、端末 1 および端末 2の双方とデータ通信可能な位置に直行することとしてもよい。この場合、 算出された位置に障害物があれば、中継器 3はその付近によければよい。また、中継 器 3は、算出された位置に移動した後に受信感度を測定し、所定値以上の受信感度 が得られていなければ、そこから図 5〜7に示された動作を行ってもよい。
また、本実施形態では、受信感度が所定値以上であれば送信側の端末と、受信側 の端末とが中継器を介さずに直接通信を行う例を示したが、このような構成とせず、 必ず中継器を介して通信を行う構成としても良い。この場合には、図 5に示したステツ プ 301からステップ 309を行わず、ステップ 310からステップ 320までの動作をすれ ば良い。
図 8は、中継器の移動軌跡の一例を示す図である。ここでは、障害物は無いものと する。図 8を参照すると、端末 1と端末 2は互いの通信可能範囲 10, 20の外側にある。 そのため、端末 1から端末 2へデータを直接に転送することはできない。また、中継器 3は、中継器ホーム 4のある地点 31にある。この地点 31は、端末 1の通信可能範囲 1 0にも端末 2の通信可能範囲 20にも入っていない。そのため、このままでは中継器 3 は端末 1から端末 2へのデータを中継できない。そして、端末 1の通信可能範囲 10と 端末 2の逋信可能範囲 20とは一部で重なり合っている。したがって、中継器 3は、そ の重複部分 12に移動すれば、端末 1から端末 2へのデータを中継できる。
まず、中継器 3は、端末 1の方向に、通信可能範囲 10に到達する地点 32まで移動 を繰り返す。次に、中継器 3は、端末 2の方向に、最大移動距離だけ移動して地点 33 に達する。地点 33は端末 1の通信可能範囲 10の外側なので、中継器 3は、再び端末 1の方向に、通信可能範囲 10に到達する地点 34まで移動する。次に、中継器 3は、 端末 2の方向に、通信可能範囲 20に到達する地点 35まで移動する。地点 35は端末 1の通信可能範囲 10の外側なので、中継器 3は、再び、端末 1の方向に、通信可能範 囲 10に到達するまで移動する。以上の移動を繰り返すことにより、中継器 3は重複範 囲 12に入った地点 36に到達する。なお、ここで、この通信可能範囲 10, 20を決める 受信感度のしきい値がヒステリシスを有していれば、移動回数が少なく済み、中継器 3 が早く重複範囲 12に到達することができる。また、データ転送を中継している間に、中 継器 3または端末 2の受信感度がしきい値以下になり難くい。
以上説明したように、本実施形態の無線通信システムによれば、端末 1と端末 2の 間の回線品質が高ければ、端末 1は端末 2に直接にデータを転送し、回線品質が低 ければ、中継器 3が適切な位置に移動してデータの転送を中継するので、端末 1 , 2 や障害物 3の位置が変化するような環境において、広い範囲で端末 1 , 2間のデータ 通信を良好に保つことができる。また、中継器 3が端末の位置に応じて適切な位置に 移動し、データの転送を中継するので、ユーザは端末の設置位置.を自由に選択する ことがでさる。
なお、本実施形態では送信端末、受信端末および中継器がそれぞれ 1つの場合を 例示したが、それらが複数配置されても良い。例えば、送信端末と受信端末が非常に 離れている場合や、障害物が複雑配置されており中継器を介しても通信が困難な場 合には、上述の中継器を複数設け、この複数の中継器を介して通信することで良好な 通信が可能となる。この場合、中継器同士でデータの送受信を行うこととなる。しかし、 上述の端末と中継器の間の機器間通信と同様にして、位置情報を得ることができるの で、各中継器の移動位置制御、アンテナ指向制御が可能であり、本実施形態と同様に 良好な通信が可能となる。
さらに、本実施形態における中継器に記憶装置を設けた構成としても良い。この場 合、送信端末から送信されたデータをこの記憶装置に記憶することにより、受信端末 側で一時的に受信を中断した後、続きのデータを受信することが可能である。また、送 信端末からのデータが伝言情報などの場合、この伝言情報を一時的に記憶すること ができる。受信側では、必要なときにその伝言情報を受信できるため、この中継器を 伝言板として使用することができる。
図 9は、本実施形態の無線通信システムの他の動作例を示すフローチャートである。 図 9の動作は、図 5の動作により端末 1から端末 2へのデータを中継できない場合に 行われる。例えば、端末 1と端末 2の通信可能範囲が重複しない程、端末 1と端末 2の 距離が遠い場合が考えられる。また、中継器 3が移動を開始してから所定の時間を経 過しても、または所定の移動回数を超えても、端末 1と端末 2のデータ通信を中継でき る位置に到達できない場合が考えられる。また、図 9の動作は、例えばバッチ処理の ような、リアルタイム性の低いデータ転送に適している。なお、図 9では、端末 1が送信 末であり、端末 2が受信端末である。
図 9を参照すると、まず、端末 1、端末 2および中継器 3が機器間通信を開始し、機器 間通信により、端末 2から中継器 3にバッチ処理命令を送る (ステップ 400)。次に、バ ツチ処理命令を受信した中継器 3は、自身の位置情報を機器間通信により端末 1に送 信すると共に、端末 1の位置情報を機器間通信により取得する (ステップ 401 )。
端末 1の位置情報を受信した中継器 3は、データ受信用アンテナ 203の指向方向を 端末 1に向ける。また、中継器 3の位置情報を受信した端末 1は、データ通信用アンテ ナ 102の指向方向を中継器 3に向ける (ステップ 402)。
次に、中継器 3は、機器間通信により、端末 1にデータ送信要求を送る (ステップ 40 3)。データ送信要求を受信した端末 1は、機器間通信により中継器 3にデータ送信状 態である旨の制御信号を送ると共に、中継器 3に対するデータ通信を開始する (ステツ . プ 404)。
次に、データ送信状態の旨の制御信号を機器間通信により受信した中継器 3は、デ ータ通信の受信感度を検知し、その受信感度が所定のしきい値より大きいか否か判 定する (ステップ 405)。受信感度がしきい値以下であれば、無線通信システムは図 6 に示したロボット移動処理 Iにより中継器 3を移動し、ステップ 401に戻る (ステップ 40 6)。
受信感度がしきい値より大きければ、無線通信システムは端末 1から中継器 3へデ —タを転送し、中継器 3にそのデータを保存する (ステップ 407)。
次に、無線通信システムは、データが端末 1から中継器 3に全て転送され終えたか 否か、また、端末 1から中継器 3に転送したデータ量が所定の設定値に達したか否か 判定する (ステップ 408)。この設定値は、中継器 3のデータ記憶装置 206の記憶容 量を越えない範囲で定められる。全てのデータが端末 1から中継器 3に転送されてお らず、かつ、転送されたデータ量が設定値に達していなければ、ステップ 405に戻る。 全てのデータが端末 1から中継器 3に転送されたか、あるいは転送されたデータ量 が設定値に達していれば、無線通信システムは、端末 1から中継器 3へのデータ転送 を停止し、中継器 3は、自身の位置情報を機器間通信により端末 2に送信すると共に、 端末 2の位置情報を機器間通信により取得する (ステップ 409)
端末 2の位置情報を受信した中継器 3は、データ送信用アンテナ 202の指向方向を 端末 2に向ける。また、中継器 3の位置情報を受信した端末 2は、データ通信用アンテ ナ 102の指向方向を中継器 3に向ける (ステップ 410)。
次に、中継器 3は、機器間通信により端末 2にデータ送信状態である旨の制御信号 を送ると共に、端末 2に対するデータ通信を開始する (ステップ 41 1 )。
次に、データ送信状態の旨の制御信号を機器間通信により受信レた端末 2は、デー タ通信の受信感度を検知し、その受信感度が所定のしきい値より大きいか否力、判定 する (ステップ 412)。受信感度がしきい値以下であれば、無線通信システムは図 7に 示した口ポット移動処理 Πにより中継器 3を移動し、ステップ 409に戻る(ステップ 41 3)。
受信感度がしきい値より大きければ、無線通信システムは中継器 3から端末 2へデ —タを転送する (ステップ 414)。次に、端末 2は、データ転送中に、中継器 3に保存さ れたデータの終了の旨の制御信号を中継器 3から機器間通信により受信したか否か 判定する (ステップ 415)。中継器 3から端末 2へ保存データ終了の旨の制御信号が 送られていなければ、ステップ 412のデータ受信感度の判定に戻る。中継器 3から端 末 2へ保存データ終了の旨の制御信号が送られていれば、無線通信システムは、端 末 1から端末 2へ転送すべき全てのデータが転送され終えたか否か判定する (ステツ プ 416)。全てのデータが端末 1から端末 2に転送されていれば、無線通信システム はデータ転送を終了する。全てのデータが端末 1から端末 2に転送されていなければ、 無線通信システムは、ステップ 404に戻り、データ転送を継続する。
以上説明したように、本実施形態の無線通信システムによれば、中継器 3は、端末 1 からのデータを受信可能な位置でデータを受信して一時保存し、その後に、端末 2に データを送信可能な位置に移動して、端末 2にデータを送信するので、端末 1と端末 2 の間の距離や、端末 1 , 2と障害物の位置関係によって、中継器 3が端末 1からのデ ータの受信と、端末 2へのデータの送信を同時にできない場合でも、端末 1 , 2間のデ ータ通信が可能である。また、中継器 3が端末の位置に応じて適切な位置に移動しデ ータの転送を中継するので、端末間の障害物の有無や端末間の距離などの制限も無 ぐユーザは端末の設置位置を自由に選択することができる。
なお、本実施形態の無線通信システムの中継器 3は、データ通信を中継していない とき、中継器ホーム 4に接続され充電されるものとしたが、本発明はそれに限定される ものではない。データ通信を中継していないとき、中継器 3はどこにいてもよく、また、 静止していても移動していてもよい。また、中継器 3は、データ通信を中継していない とき、自由に動き回るような、例えばペット型口ポットであってもよい。
また、本実施形態の無線通信システムの中継器 3は、端末 1と端末 2の双方とデータ 通信可能な位置に移動するとき、まず、端末 1からのデータを受信可能な位置 Iこ移動 し (ロボット移動処理 1)、その後に、端末 2にデータを送信可能な位置に移動する (ロボ ッ卜移動処理 II)こととしたが、本発明はそれに限定されるものではない。中継器 3は、 端末 1と端末 2の位置情報から、端末 1および端末 2の双方とデータ通信可能な位置 を求め、そこに移動してもよい。そのとき、進行方向に障害物 5があれば、中継器 3は、 それを避ければよい。
本発明の他の実施形態について説明する。
本発明の他の実施形態は、図 1の無線通信システムと同様の構成であるが、端末 の構成が図 3のものと異なる。
図 10は、本発明の他の実施形態における端末の概略外観図である。図 10を参照 すると、端末 6は、パーソナルコンピュータ 7と PCカード型無線通信装置 8が挿入され た構成である。
パーソナルコンピュータ 7は、例えばノー卜型のような一般的なパーソナルコンビユー タであり、 PCカードスロットを有する。なお、ここでは、パーソナルコンンビュータを例 示したが、本発明はそれに限定されるものではな 外部装置を接続可能な物理イン タフエースを有する情報処理装置であればよい。
PCカード型無線通信装置 8は、パーソナルコンピュータ 7の PCカードスロットに挿入 可能な物理インタフェースを有している。 PCカード型無線通信装置 8は、パーソナルコ ンピュータ 7から電源を供給されて動作する。また、 PCカード型無線通信装置 8は、端 末相互にまた中継器 3との間で、高周波帯の信号によりデータ通信し、低周波帯の信 号で機器間通信する。
図 1 1は、図 10に示された端末 6の構成を示すブロック図である。図 1 1を參照すると、 端末 6は、パーソナルコンピュータ 7と PCカード型無線通信装置 8からなる。
PCカード型無線通信装置 8は、機器間通信部である機器間通信用アンテナ 1 00お よび機器間通信用送受信ユニット 101と、データ通信部であるデータ通信用アンテナ 501およびデータ通信用送受信ユニット 502と、受信感度検知器 1 04と、制御部 50 3とを有している。 PCカード型無線通信装置 8は、制御部 503にてパーソナルコンビ ユータ 7と接続されている。また、 PCカード型無線通信装置 8は、パーソナルコンビュ ータ 7から電力を供給されて動作する。
機器間通信用アンテナ 1 00、機器間通信用送受信ユニット 1 01および受信感度検 知器 104は図 3と同じものである。
データ通信用アンテナ 501は、図 3のデータ通信用アンテナ 1 02と同様に、他の端 末や中継器 3との間でユーザデータを送受信するためのアンテナである。ただし、デ ータ通信用アンテナ 501は、無指向性のアンテナである点で、図 3のデータ通信用ァ ンテナ 102と異なる。
データ通信用送受信ユニット 502は、図 3のデータ通信用送受信ユニット 1 03と同 様に、データ通信用アンテナ 501を介してデータ信号を受信して復調する。また、デー タ通信用送受信ユニット 502は、図 3のデータ通信用送受信ュニト 1 03と同樹こ、デ ータ信号を変調し、データ通信用送受信ユニット 502を介して他の機器に送る。ただし、 データ通信用送受信ユニット 502は、他の機器と送受信するデータがパーソナルコン ピュータ 7に蓄えられる点で、図 3のデータ通信用送受信ユニット 103と異なる。
なお、ここでは PCカード型無線通信装置 8を小型化するため、データ通信用アンテ ナ 501は無指向性アンテナとしたが、指向性アンテナとしても良し、。この場合、 PC力 ード型無線通信装置 8は、図 3と同様に、この指向性アンテナの指向方向を制御する アンテナ指向制御部を設けた構成としても良い。また、 PCカード型無線通信装置 8に アンテナ指向制御部を設けなくてもよい。その場合、例えば PCカード型無線装置 8の データ送受信範囲を固定しておき、本発明の中継器がこの PCカード型無線装置と通 信可能な位置へ移動することでデータの送受信をする構成としても良い。
制御部 503は、図 3の制御部 1 09と同様に各部を制御する。ただし、制御部 503は、 データ通信用送受信ユニット 502にて送受信されるデータをパーソナルコンピュータ 7 との間で授受する。
本実施形態の無線通信システムの動作は図 5と同様である。ただし、端末のデータ 送受信用アンテナ 501の指向性の制御が無い点で、図 5のものと異なる。
本実施形態によれば、専用の PCカードを汎用的なコンピュータに挿入することで端 末が構成されるので、端末全体を専用化する必要が無ぐユーザは低コストでシステ ムを導入することができる。
なお、本実施形態では PCカード型の無線通信装置を例示したが、本発明の無線通 信装置はカード型に限定されるものではなく、コンピュータとインターフェイスを介して 接続される無線通信装置であればよい。

Claims

請求の範囲
1. 無線電波によりデータを送受信する複数の端末と、
駆動装置を備え、前記データを送信する端末および/または前記データを受信する 端末との間のデータ転送の状況に応じて前記駆動装置により移動してデータ転送を 中継する中継器とを有する無線通信システム。
2. 前記中継器は、記憶装置を備え、該記憶装置によって前記データを保持する機 能を有する、請求項 1記載の無線通信システム。
3. 前記中継器は、該中継器における前記送信側の端末からの無線電波の受信感 度が所定値以上となる位置に移動して前記送信側の端末からデータを受信し、前記 受信側の端末における前記中継器からの無線電波の受信感度が所定値以上となる 位置に移動して、前記データを受信側の端末に送信する請求項 1記載の無線通信シ ステム。
4. 前記端末および前記中継器は、機器間通信により相互に制御信号を送受して、 前記中継器の移動およびデータ転送を制御する、請求項 1記載の無線通信シス亍 ム。
5. 前記端末および前記中継器は、データ転送に高周波帯の無線電波を用い、前記 制御信号の送受信に前記高周波帯の無線電波より周波数の低い低周波帯の無線電 波を用いる、請求項 4記載の無線通信システム。
6. 前記高周波帯の無線電波はミリ波帯の無線電波であり、
前記低周波帯の無線電波はマイクロ波帯、極超短波帯、超短波帯または短波帯の 無線電波である、請求項 5記載の無線通信システム。
7. 前記端末は、データ通信用アンテナおよび機器間通信用アンテナ 有する、請求 項 1に記載の無線通信システム。
8. 前記端末は、機器間通信により得られた前記中継器、または前記端末と通信を 行う他の端末の位置情報を基に前記データ通信用アンテナの指向方向を前記中継器 または他の端末の方向に制御するアンテナ指向制御部をさらに有する、請求項 7記載 の無線通信システム。
9. 前記データ通信用アンテナは指向性アンテナである、請求項 7記載の無線通信 システム。
10. 前記中継器は、データ送信用アンテナ、データ受信用アンテナおよび機器間通 信用アンテナを有する、請求項 1に記載の無線通信システム。
1 1 . 前記中継器は、機器間通信により得られた前記送信側の端末の位置情報を基 に前記データ受信用アンテナの指向方向を前記送信側の端末の方向に制御する第 1 のアンテナ指向制御部と、前記受信側の端末の位置情報を基に前記データ送信用ァ ンテナの指向方向を前記受信側の端末の方向に制御する第 2のアンテナ指向制御部 とをさらに有する、請求項 10記載の無線通信システム。
12. 前記データ送信用アンテナおよび前記データ受信用アンテナは指向性アンテナ である、請求項 10記載の無線通信システム。
13. 前記受信側の端末における前記送信側の端末から受信した無線電波の受信 感度が所定値以上であれば、前記送信側の端末から前記受信側の端末へ直接にデ ータを送信し、前記受信感度が前記所定値より小さければ、前記送信側の端末から前 記受信側の端末へ前記中継器を介してデータを送信する、請求項 1記載の無線通信 システム。
14. 無線電波によりデータを送受信する複数の端末と、
該複数の端末のうち送信側の端末および受信側の端末の双方とデータ通信可能な 位置に移動してデータ転送を中継する中継器を有する無線通信システム。
15. 前記中継器は、記憶装置を備え、該記憶装置によって前記データを保持する機 能を有する、請求項 14記載の無線通信システム。
16. 前記中継器は、該中継器における前記送信側の端末からの無線電波の受信 感度が所定値以上となる位置に移動して前記送信側の端末からデータを受信し、前 記受信側の端末における前記中継器からの無線電波の受信感度が所定値以上とな る位置に移動して、前記データを受信側の端末に送信する請求項 14記載の無線通 信システム。
17. 前記端末および前記中継器は、機器間通信により相互に制御信号を送受して、 前記中継器の移動およびデータ転送を制御する、請求項 14記載の無線通信シス亍 ム。
18. 前記端末および前記中継器は、データ転送に高周波帯の無線電波を用い、前 記制御信号の送受信に前記高周波帯の無線電波より周波数の低い低周波帯の無線 電波を用いる、請求項 17記載の無線通信システム。
19. 前記高周波帯の無線電波はミリ波帯の無線電波であり、
前記低周波帯の無線電波はマイクロ波帯、極超短波帯、超短波帯または短波帯の 無線電波である、請求項 18記載の無線通信システム。
20. 前記端末は、データ通信用アンテナおよび機器間通信用アンテナを有する、請 求項 14記載の無線通信システム。
21 . 前記端末は、機器間通信により得られた前記中継器、または前記端末と通信を 行う他の端末の位置情報を基に前記データ通信用アンテナの指向方向を前記中継器 または他の端末の方向に制御するアンテナ指向制御部をさらに有する、請求項 20記 載の無線通信システム。
22. 前記データ通信用アンテナは指向性アン亍ナである、請求項 20記載の無線通 信システム。
23. 前記中継器は、データ送信用アンテナ、データ受信用アンテナおよび機器間通 信用アンテナを有する、請求項 Ί 4記載の無線通信システム。
24. 前記中継器は、機器間通信により得られた前記送信側の端末の位置情報を基 に前記データ受信用アンテナの指向方向を前記送信側の端末の方向に制御する第 1 のアンテナ指向制御部と、前記受信側の端末の位置情報を基に前記データ送信用ァ ンテナの指向方向を前記受信側の端末の方向に制御する第 2のアンテナ指向制御部 とをさらに有する、請求項 23記載の無線通信システム。
25. 前記データ送信用アンテナおよび前記データ受信用アンテナは指向性アンテナ である、請求項 23記載の無線通信システム。
26. 前記受信側の端末における前記送信側の端末から受信した無線電波の受信 感度が所定値以上であれば、前記送信側の端末から前記受信側の端末へ直接にデ ータを送信し、前記受信感度が前記所定値より小さければ、前記送信側の端末から前 記受信側の端末へ前記中継器を介してデータを送信する、請求項 14記載の無線通 1目システム。
27. 無線電波によりデータを送受信する複数の端末と、
該複数の端末のうち送信側の端末とデータ通信可能な位置に移動して前記送信側 の端末からデータを受信し、該データを記憶装置に保存した後、受信側の端末とデー タ通信可能な位置に移動して、前記記憶装置に保存した前記データを前記受信側の 端末に送信する中継器を有する無線通信システム。
28. 前記中継器は、該中継器における前記送信側の端末からの無線電波の受信 感度が所定値以上となる位置に移動して前記送信側の端末からデータを受信し、前 記受信側の端末における前記中継器からの無線電波の受信感度が所定値以上とな る位置に移動して、前記データを受信側の端末に送信する請求項 27記載の無線通 信システム。
29. 前記端末および前記中継器は、機器間通信により相互に制御信号を送受して、 前記中継器の移動およびデータ転送を制御する、請求項 27記載の無線通信システ ム。
30. 前記端末および前記中継器は、データ転送に高周波帯の無線電波を用い、前 記制御信号の送受信に前記高周波帯の無線電波より周波数の低い低周波帯の無線 電波を用いる、請求項 29記載の無線通信システム。
31. 前記高周波帯の無線電波はミリ波帯の無線電波であり、
前記低周波帯の無線電波はマイクロ波帯、極超短波帯、超短波帯または短波帯の 無線電波である、請求項 30記載の無線通信システム。
32. 前記端末は、データ通信用アンテナおよび機器間通信用アンテナを有する、請 求項 27に記載の無線通信システム。
33. 前記端末は、機器間通信により得られた前記中継器、または前記端末と通信を 行う他の端末の位置情報を基に前記データ通信用アンテナの指向方向を前記中継器 または他の端末の方向に制御するアンテナ指向制御部をさらに有する、請求項 32記 載の無線通信システム。
34. 前記データ通信用アンテナは指向性アンテナである、請求項 32記載の無線通 信システム。
35. 前記中継器は、データ送信用アンテナ データ受信用アンテナおよび機器間通 信用アンテナを有する、請求項 27記載の無線通信システム。
36. 前記中継器は、機器間通信により得られた前記送信側の端末の位置情報を基 に前記データ受信用アンテナの指向方向を前記送信側の端末の方向に制御する第 1 のアン亍ナ指向制御部と、前記受信側の端末の位置情報を基に前記データ送信用ァ ンテナの指向方向を前記受信側の端末の方向に制御する第 2のアンテナ指向制御部 とをさらに有する、請求項 35記載の無線通信システム。
37. 前記データ送信用アンテナおよび前記データ受信用アンテナは指向性アンテナ である、請求項 35記載の無線通信システム。
38. 前記受信側の端末における前記送信側の端末から受信した無線電波の受信 感度が所定値以上であれば、前記送信側の端末から前記受信側の端末へ直接にデ ータを送信し、前記受信感度が前記所定値より小さければ、前記送信側の端末から前 記受信側の端末へ前記中継器を介してデータを送信する、請求項 27記載の無線通 <言システム。
39. 送信側の端末から受信側の端末へのデータを中継する中継器であって、 前記中継器を移動させるための駆動装置と、
前記送信側の端末および Zまたは前記受信側の端末とデータ通信可能な位置へ前 記中継器を移動させるように前記駆動装置を制御する制御部を有する中継器。
40. 前記データを記憶する記憶装置をさらに有する請求項 39記載の中継器。
41 . 前記中継器における前記送信側の端末からの無線電波の受信感度が所定値 以上となる位置、および または、前記受信側の端末における前記中継器からの無 線電波の受信感度が所定値以上となる位置へ移動し、前記データを中継する、請求 項 39記載の中継器。
42. 前記端末と機器間通信により制御信号を送受し、該制御信号により、移動およ び またはデータ転送を制御する、請求項 39記載の中継器。
43. 前記データ転送に高周波帯の無線電波を用い、前記制御信号の送受信に前記 高周波帯の無線電波よりも周波数の低い周波数帯の無線電波を用いる、請求項 42 記載の中継器。
44. 前記高周波帯の無線電波はミリ波帯の無線電波であり、
前記低周波帯の無線電波はマイクロ波帯、極超短波帯、超短波帯または短波帯の 無線電波である、 Ϊ青求項 43記載の中継器。
45. データ送信用アンテナ、データ受信用アンテナおよび機器間通信用アンテナを さらに有する、請求項 39記載の中継器。
46. 前記データ送信用アンテナおよび前記データ受信用アンテナは指向性アンテナ であり、
機器間通信により得られた前記送信側の端末の位置情報を基に前記データ受信用 アンテナの指向方向を前 送信側の端末の方向に制御する第 1のアンテナ指向制御 部と、
前記受信側の端末の位置情報を基に前記データ送信用アンテナの指向方向を前記 受信側の端末の方向に制御する第 2のアンテナ指向制御部とをさらに有する、請求瑣 45記載の中継器。
47. 送信側の端末から受信側の端末へのデータを中継する中継器において、 前記送信側の端末および または前記受信側の端末とのデータの転送状況に応じ て移動するための駆動装置を有することを特徴とする中継器。
48. コンピュータ間の無線電波によるデー 通信を中継可能な位置に移動する中継 器を介してデータ通信を行うために前記コンピュータに接続される無線通信装置であ つて、
機器間通信により前記中継器および Zまたは通信相手と制御信号を送受信する機 器間通信部と、
データ通信により前記中継器を介して前記相手側の端末とデータを送受信するデ一 タ通信部を有する無線通信装置。
49. 前記データ転送に高周波帯の無線電波が用いられ、前記制御信号に前記高周 波帯の無線電波より周波数の低い低周波帯の無線電波が用いられる、請求項 48記 載の無線通信装置。
50. 前記高周波帯の無線電波はミリ波帯の無線電波であり、
前記低周波帯の無線電波はマイクロ波帯、極超短波帯、超短波帯または短波帯の 無線電波である、請求項 49記載の無線通信装置。
51. コンピュータに接続される無線通信装置であって、
制御信号を送受信する機器間通信部と、
データを送受信するデータ通信部とを有する無線通信装置。
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