JP2012195840A

JP2012195840A - Communication apparatus and communication control method

Info

Publication number: JP2012195840A
Application number: JP2011059446A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kondo; 友一近藤
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-10-11

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication apparatus and a communication method which accurately calculate deviation of a clock or time information caused by frequency deviation.SOLUTION: A reference clock generating unit 20 outputs a clock signal. A wireless unit 10 transmits or receives information on the basis of the clock signal. A distance estimation unit 40 calculates an estimated distance to an opposite communication apparatus on the basis of plural pieces of time information indicating times when the information was transmitted or received. On the basis of a difference between the estimated distance and a preset inter-apparatus distance to the opposite communication apparatus, a correction unit 50 corrects the time information generated by a timer unit 30 or the clock signal generated by the reference clock generating unit 20.

Description

本発明は通信装置及び通信制御方法に関する。 The present invention relates to a communication device and a communication control method.

一般に、無線ＬＡＮ等の無線通信では、送受信端末間でのデータ衝突の回避手段が必要となる。このデータ衝突の回避手段は、通信規格毎に方法が定められる。これらの方法はいずれも、全ての送受信装置のタイマーの精度が許容範囲内に収まっていることが前提に定められている。 Generally, in wireless communication such as a wireless LAN, a means for avoiding data collision between transmitting and receiving terminals is required. A method for avoiding this data collision is determined for each communication standard. All of these methods are premised on the accuracy of the timers of all transmission / reception devices being within an allowable range.

近年、通信速度の向上により、上述のタイマー精度の許容範囲が小さくなってきている。タイマーの精度を向上させるためには精度の高い発振器を搭載する必要があるが、これによりコストが高くなってしまう。このため、精度の高い発振器を搭載しなくとも装置の出荷後にタイマーの基準となるクロックの誤差を正しく調整する手段が求められる。一般的な手法として、ユーザがロジックアナライザ等のツールを用いて装置のタイマー誤差を観測し、観測結果に応じて手動で調整するという方法がある。しかし、この方法ではユーザの手間を要する。 In recent years, due to the improvement in communication speed, the allowable range of the timer accuracy described above has been reduced. In order to improve the accuracy of the timer, it is necessary to mount a highly accurate oscillator, but this increases the cost. For this reason, there is a need for means for correctly adjusting the error of the clock serving as the reference of the timer after the device is shipped without mounting a highly accurate oscillator. As a general method, there is a method in which a user observes a timer error of a device using a tool such as a logic analyzer and manually adjusts the error according to an observation result. However, this method requires user effort.

特許文献１には、時刻同期を用いた無線データ通信によって高速な検出回路を用いることなく周波数偏差を検出して補正することができる無線装置に関する技術が開示されている。図１１に当該無線装置の構成を示す。 Patent Document 1 discloses a technique related to a wireless device that can detect and correct a frequency deviation without using a high-speed detection circuit by wireless data communication using time synchronization. FIG. 11 shows the configuration of the wireless device.

無線装置は、無線チップ２０１と、発振回路２０２と、ＰＬＬ２０３と、時計２０４と、時刻同期手段２０５と、差分抽出回路２０６と、ＲＡＭ２０７と、微分回路２０８と、補正パターン生成回路２０９と、を備える。時計２０４は、発振回路２０２から供給されるクロック信号を動作元として時刻情報を生成する。時刻同期手段２０５は、通信相手と時刻情報を送受信することにより同期時刻情報を出力する。ＲＡＭ２０７は、時刻情報と同期時刻情報との誤差値としての時刻補正幅の履歴情報を記憶する。微分回路２０８は、履歴情報に基づいてクロック信号の周波数偏差を算出する。補正パターン生成回路２０９を備える発振周波数補正手段（図示せず）は、周波数偏差に基づいてクロック周波数を補正する。 The wireless device includes a wireless chip 201, an oscillation circuit 202, a PLL 203, a clock 204, a time synchronization unit 205, a difference extraction circuit 206, a RAM 207, a differentiation circuit 208, and a correction pattern generation circuit 209. . The clock 204 generates time information using the clock signal supplied from the oscillation circuit 202 as an operation source. The time synchronization means 205 outputs synchronization time information by transmitting and receiving time information to and from the communication partner. The RAM 207 stores time correction width history information as an error value between the time information and the synchronization time information. The differentiation circuit 208 calculates the frequency deviation of the clock signal based on the history information. An oscillation frequency correction means (not shown) provided with the correction pattern generation circuit 209 corrects the clock frequency based on the frequency deviation.

特許文献２には、正確な時刻情報を有する主局と、従局との間で時刻同期を行う時刻同期システムが開示されている。特許文献３には、基準時刻送信装置から送信される基準時刻により時刻の同期を行う時刻同期システムが開示されている。特許文献４には、標準時刻を管理する送信装置により、他の装置の時計を同期させる時刻同期システムが開示されている。しかしながら、特許文献２〜４に開示の技術は、一定の装置が正しい時刻情報を持つことが前提となっており、前述の無線通信の環境に応用することが困難な技術である。 Patent Document 2 discloses a time synchronization system that performs time synchronization between a master station having accurate time information and a slave station. Patent Document 3 discloses a time synchronization system that synchronizes time based on a reference time transmitted from a reference time transmission device. Patent Document 4 discloses a time synchronization system that synchronizes clocks of other devices by a transmission device that manages standard time. However, the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4 are based on the premise that a certain device has correct time information, and are difficult to apply to the above-described wireless communication environment.

特開２００７−２５８８００号公報JP 2007-258800 A 特開平１０−２８５１４０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-285140 特開２００６−１１９０１０号公報JP 2006-1119010 A 特開２００６−２３４４２５号公報JP 2006-234425 A

上述の特許文献１に記載の無線装置は、通信相手と時刻情報を送受信することにより同期時刻情報を算出し、この情報を用いて時刻の補正を行っている。しかしながら、無線装置及び通信相手のクロック周波数がともに理想値からずれている（周波数偏差が０ではない）場合、誤差を正確に算出できない。たとえば、無線装置及び通信相手の装置が１００ＭＨｚのクロック周波数で動作することが理想である場合であって、両者が１０１ＭＨｚのクロック周波数で動作しているとする。この場合、両装置は、理想値とは異なる周波数である１０１ＭＨｚでの動作が正常であると判定し、補正を行わずに動作を続けてしまう。 The wireless device described in Patent Document 1 described above calculates synchronization time information by transmitting and receiving time information to and from a communication partner, and corrects time using this information. However, if the clock frequency of the wireless device and the communication partner are both deviated from the ideal value (frequency deviation is not 0), the error cannot be calculated accurately. For example, it is ideal that the wireless device and the communication partner device operate at a clock frequency of 100 MHz, and both operate at a clock frequency of 101 MHz. In this case, both devices determine that the operation at 101 MHz, which is a frequency different from the ideal value, is normal, and continue to operate without correction.

換言すると、特許文献１に記載の無線装置は、理想値からの周波数偏差の測定精度が十分ではなく、この測定に基づいて補正を行ってしまう。理想値と異なるクロック周波数により通信を行う場合、たとえば周期的な転送処理において音声の音飛びやコマ落ち等の問題を引き起こす恐れがある。すなわち、特許文献１に記載の無線装置では、周波数偏差（理想値からのクロック周波数のずれ）の測定精度が十分ではないために、通信において様々な問題が生じてしまう。 In other words, the wireless device described in Patent Document 1 does not have sufficient measurement accuracy of the frequency deviation from the ideal value, and performs correction based on this measurement. When communication is performed with a clock frequency different from the ideal value, there is a risk of causing problems such as sound skipping or frame dropping in periodic transfer processing, for example. That is, in the wireless device described in Patent Document 1, since the measurement accuracy of the frequency deviation (deviation of the clock frequency from the ideal value) is not sufficient, various problems occur in communication.

本発明にかかる通信装置の一態様は、
クロック信号を出力する基準クロック生成部と、
前記クロック信号に基づいて、情報の送受信を行う無線部と、
前記クロック信号に基づいて、時刻情報を生成する時計部と、
前記情報を送受信した時刻を示す複数の時刻情報に基づいて対向する通信装置との推定距離を算出する距離推定部と、
前期推定距離と、予め設定された前記対向する通信装置との装置間距離と、の差分に基づいて、前記クロック信号の周波数偏差を算出する補正部と、を備える、ものである。 One aspect of the communication device according to the present invention is:
A reference clock generator for outputting a clock signal;
A wireless unit for transmitting and receiving information based on the clock signal;
A clock unit that generates time information based on the clock signal;
A distance estimation unit that calculates an estimated distance from a facing communication device based on a plurality of pieces of time information indicating the time at which the information is transmitted and received;
A correction unit that calculates a frequency deviation of the clock signal based on a difference between the estimated distance in the previous period and a preset inter-device distance between the communication devices facing each other.

本発明にかかる通信制御方法の一態様は、
クロック信号に基づいて、情報の送受信を行い、
前記クロック信号に基づいて、時刻情報を生成し、
前記情報を送受信した時刻を示す複数の時刻情報に基づいて対向する通信装置との推定距離を算出し、
前期推定距離と、予め設定された前記対向する通信装置との装置間距離と、の差分に基づいて、前記クロック信号の周波数偏差を算出する、ものである。 One aspect of the communication control method according to the present invention is as follows.
Send and receive information based on the clock signal,
Generating time information based on the clock signal;
Calculating an estimated distance from the facing communication device based on a plurality of time information indicating the time at which the information was transmitted and received,
The frequency deviation of the clock signal is calculated based on the difference between the estimated distance in the previous period and the preset inter-device distance from the facing communication device.

本発明では、通信装置は、対向する通信装置との推定距離と、対向する通信装置との装置間距離と、の差分を算出し、当該差分から周波数偏差を算出する。対向する通信装置との装置間距離は、正確な値を設定することが可能である。このため、通信装置は、対向する通信装置が正常であるか否かに関わらず、正確な周波数偏差を算出することが可能である。 In the present invention, the communication device calculates a difference between the estimated distance from the facing communication device and the inter-device distance from the facing communication device, and calculates a frequency deviation from the difference. It is possible to set an accurate value for the distance between devices with the facing communication device. For this reason, the communication device can calculate an accurate frequency deviation regardless of whether or not the opposing communication device is normal.

本発明によれば、周波数偏差を精度よく算出する通信装置、及び通信制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the communication apparatus and communication control method which calculate a frequency deviation accurately can be provided.

実施の形態１にかかる通信装置の代表的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a typical configuration of a communication device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる通信装置によるパケット送受信を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing packet transmission / reception by the communication apparatus according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる通信装置による処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing processing by the communication apparatus according to the first exemplary embodiment. 実施の形態１にかかる通信装置の代表的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a typical configuration of a communication device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態２にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a communication device according to a second exemplary embodiment. 実施の形態３にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a communication apparatus according to a third embodiment. 実施の形態４にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a communication device according to a fourth embodiment. 特許文献１にかかる通信装置の代表的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the typical structure of the communication apparatus concerning patent document 1. FIG.

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。通信装置１は、無線部１０と、基準クロック生成部２０と、時計部３０と、距離推定部４０と、補正部５０と、を備える。通信装置１は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ワイヤレスＵＳＢ（Universal Serial Bus）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等による無線通信が可能な各種の装置である。例えば、通信装置１の一例として、携帯電話端末、タブレット型コンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）が挙げられる。 <Embodiment 1>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to the present embodiment. The communication device 1 includes a wireless unit 10, a reference clock generation unit 20, a clock unit 30, a distance estimation unit 40, and a correction unit 50. The communication device 1 is a variety of devices capable of wireless communication using, for example, a wireless local area network (LAN), a wireless USB (Universal Serial Bus), Bluetooth (registered trademark), or the like. For example, examples of the communication device 1 include a mobile phone terminal, a tablet computer, and a PDA (Personal Digital Assistant).

無線部１０は、データパケットを無線信号として通信相手に送出する。さらに、無線部１０は、通信相手からのデータパケットを受信し、受信したデータパケットを無線装置１内の各処理部に供給する処理部である。 The wireless unit 10 transmits the data packet as a wireless signal to the communication partner. Further, the wireless unit 10 is a processing unit that receives a data packet from a communication partner and supplies the received data packet to each processing unit in the wireless device 1.

基準クロック生成部２０は、発振回路２１と、ＰＬＬ２２と、を備える。発振回路２１は、クロック信号ｆｂ（第１クロック信号）を生成し、ＰＬＬ２２に供給する回路である。ＰＬＬ２２は、クロック信号ｆｂを基に、高速クロックＣＬ（第２クロック信号）を生成する回路である。 The reference clock generation unit 20 includes an oscillation circuit 21 and a PLL 22. The oscillation circuit 21 is a circuit that generates a clock signal fb (first clock signal) and supplies it to the PLL 22. The PLL 22 is a circuit that generates a high-speed clock CL (second clock signal) based on the clock signal fb.

時計部３０は、高速クロックＣＬを基に、時刻情報を生成し、生成した時刻情報を距離推定部４０に供給する処理部である。時刻情報とは、例えば高速クロックＣＬのカウント数がデジタル化された情報である。 The clock unit 30 is a processing unit that generates time information based on the high-speed clock CL and supplies the generated time information to the distance estimation unit 40. The time information is information in which the count number of the high-speed clock CL is digitized, for example.

距離推定部４０は、時計部３０が生成した時刻情報を含むデータパケットを、通信相手と少なくとも２往復の送受信をすることにより、通信相手との推定距離Ｌ１及びＬ２を計算する処理部である。距離推定部４０による推定距離の算出については後述する。 The distance estimation unit 40 is a processing unit that calculates the estimated distances L1 and L2 with the communication partner by performing at least two round-trip transmission / reception of the data packet including the time information generated by the clock unit 30. Calculation of the estimated distance by the distance estimation unit 40 will be described later.

補正部５０は、差分抽出部５１と、周波数偏差計算部５２と、補正パターン生成部５３と、を備える。差分抽出部５１は、距離推定部４０が算出した推定距離Ｌ１及びＬ２と、装置間距離Ｌと、の差分を計算し、当該差分を周波数偏差計算部５２に供給する。ここで、装置間距離Ｌとは自身と対向する通信装置との正確な距離である。 The correction unit 50 includes a difference extraction unit 51, a frequency deviation calculation unit 52, and a correction pattern generation unit 53. The difference extraction unit 51 calculates a difference between the estimated distances L1 and L2 calculated by the distance estimation unit 40 and the inter-device distance L, and supplies the difference to the frequency deviation calculation unit 52. Here, the inter-device distance L is an accurate distance from the communication device facing itself.

周波数偏差計算部５２は、差分抽出部５１から供給された距離差分から、ＰＬＬ２２の生成する高速クロックＣＬの周波数偏差（理想とする周波数からのずれの割合）を算出する処理部である。周波数偏差計算部５２は、算出した周波数偏差を補正パターン生成回路５３に供給する。 The frequency deviation calculation unit 52 is a processing unit that calculates the frequency deviation of the high-speed clock CL generated by the PLL 22 (ratio of deviation from the ideal frequency) from the distance difference supplied from the difference extraction unit 51. The frequency deviation calculation unit 52 supplies the calculated frequency deviation to the correction pattern generation circuit 53.

補正パターン生成回路５３は、周波数偏差を基に、発振回路２１に対する補正に用いる補正パターン、ＰＬＬ２２に対する補正に用いる補正パターン、時計部３０に対する補正に用いる補正パターン、のいずれかを生成する。以下、図２〜図４を用いて各処理部に対する補正パターンの生成について説明する。なお、図２〜図４の構成では、装置間距離Ｌの入力を外部から受け付ける装置間距離入力部６０を有する。 The correction pattern generation circuit 53 generates one of a correction pattern used for correction for the oscillation circuit 21, a correction pattern used for correction for the PLL 22, and a correction pattern used for correction for the clock unit 30 based on the frequency deviation. Hereinafter, generation of a correction pattern for each processing unit will be described with reference to FIGS. 2 to 4 includes an inter-device distance input unit 60 that accepts an input of the inter-device distance L from the outside.

発振回路２１に対して補正を行う場合の通信装置１の構成、動作を図２を参照して説明する。なお、同一符号を付した処理部は、前述の動作を行う。発振回路２１の生成するクロック信号ｆｂを補正する場合、補正パターン生成部５３は、基準クロック生成部５０内のキャパシタンス２３に対して補正パターンを供給する。 The configuration and operation of the communication device 1 when correcting the oscillation circuit 21 will be described with reference to FIG. In addition, the process part which attached | subjected the same code | symbol performs the above-mentioned operation | movement. When correcting the clock signal fb generated by the oscillation circuit 21, the correction pattern generation unit 53 supplies a correction pattern to the capacitance 23 in the reference clock generation unit 50.

キャパシタンス２３は、発振回路２１と接続されている。キャパシタンス２３は、発振回路２１の容量調整回路として動作する。本例では補正パターンは、キャパシタンス２３の容量を調整する指示信号である。補正パターン生成部５３は、周波数偏差に応じてキャパシタンス２３の容量を調整する指示信号を生成する。例えば、周波数偏差が５％である（クロック周波数の理想値に対して５％遅い）場合、補正パターン生成部５３は、５％の遅れを取り戻すように、補正パターンを生成する。 The capacitance 23 is connected to the oscillation circuit 21. The capacitance 23 operates as a capacitance adjustment circuit for the oscillation circuit 21. In this example, the correction pattern is an instruction signal for adjusting the capacitance of the capacitance 23. The correction pattern generation unit 53 generates an instruction signal for adjusting the capacitance of the capacitance 23 according to the frequency deviation. For example, when the frequency deviation is 5% (5% slower than the ideal value of the clock frequency), the correction pattern generation unit 53 generates a correction pattern so as to recover the delay of 5%.

続いて、図３を参照して、ＰＬＬ２２の補正を行う場合の通信装置１の構成、動作を説明する。ＰＬＬ２２は、一般的な位相同期回路であり、本例では、ＰＬＬ２２は、ＰＦＤ（Phase Frequency Detector）２４と、アナログフィルタ２５と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）２６と、分周器２７と、を備える。 Next, the configuration and operation of the communication device 1 when the PLL 22 is corrected will be described with reference to FIG. The PLL 22 is a general phase synchronization circuit. In this example, the PLL 22 includes a PFD (Phase Frequency Detector) 24, an analog filter 25, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 26, and a frequency divider 27. .

ＰＬＬ２２の生成する高速クロックＣＬを補正する場合、補正パターン生成部５３は、分周器２７に対して補正パターンを供給する。本構成では、補正パターンは、分周器２７の分周比を変更する指示信号である。 When correcting the high-speed clock CL generated by the PLL 22, the correction pattern generation unit 53 supplies a correction pattern to the frequency divider 27. In this configuration, the correction pattern is an instruction signal for changing the frequency division ratio of the frequency divider 27.

続いて、図４を参照して時計部３０に対して補正を行う場合の通信装置１の構成、動作を説明する。時計部３０は、セレクタ３１と、カウンタ３２と、加算器３３と加算器３４と、を備える。セレクタ３１は、加算器３３からの出力、加算器３４からの出力、経路３５からの出力、のいずれか１つを補正パターン生成部５３からの出力に応じて選択するセレクタである。カウンタ３２は、高速クロックＣＬが入力されたタイミングでセレクタ３１からの出力を記憶する。カウンタ３２は、いわゆるフリップフロップ回路である。加算器３３は、カウンタ３２からの出力値に１を加算し、加算値をセレクタ３１に供給する。加算器３４は、カウンタ３２からの出力値に２を加算し、加算値をセレクタ３１に供給する。 Next, the configuration and operation of the communication apparatus 1 when the clock unit 30 is corrected will be described with reference to FIG. The clock unit 30 includes a selector 31, a counter 32, an adder 33 and an adder 34. The selector 31 is a selector that selects any one of the output from the adder 33, the output from the adder 34, and the output from the path 35 according to the output from the correction pattern generation unit 53. The counter 32 stores the output from the selector 31 at the timing when the high-speed clock CL is input. The counter 32 is a so-called flip-flop circuit. The adder 33 adds 1 to the output value from the counter 32 and supplies the added value to the selector 31. The adder 34 adds 2 to the output value from the counter 32 and supplies the added value to the selector 31.

本構成では、補正パターンは、セレクタ３１がどの入力を選択するかを指示する指示信号である。周波数偏差が０である場合、補正パターンは、セレクタ３１が常に加算器３３からの出力を選択するように指示する信号となる。例えば、周波数偏差が５％である（クロック周波数の理想値に対して５％遅い）場合、補正パターンは、大半は加算器３３からの出力を選択するように指示する信号となるが、この遅れを取り戻すために所定のタイミングで加算器３４からの出力を選択するような指示信号となる。一方、周波数偏差が−５％である（クロック周波数の理想値に対して５％速い）場合、補正パターンは、大半は加算器３３からの出力を選択するように指示する信号となるが、所定のタイミングで経路３５からの出力を選択するような指示信号となる。 In this configuration, the correction pattern is an instruction signal that instructs which input the selector 31 selects. When the frequency deviation is 0, the correction pattern is a signal that instructs the selector 31 to always select the output from the adder 33. For example, when the frequency deviation is 5% (5% slower than the ideal value of the clock frequency), the correction pattern is mostly a signal instructing to select the output from the adder 33, but this delay Is an instruction signal for selecting the output from the adder 34 at a predetermined timing. On the other hand, when the frequency deviation is −5% (5% faster than the ideal value of the clock frequency), most of the correction pattern is a signal for instructing to select the output from the adder 33. The instruction signal selects the output from the path 35 at the timing.

続いて、本実施の形態にかかる通信装置の動作について説明する。図５は、本実施の形態にかかる通信装置同士が通信を実施し、この通信によって補正パターンを作成する際の様子を示す模式図である。以下の説明において、通信装置１−１及び１−２は上述の図１の通信装置１の構成を持つ。通信装置１−１は、通信装置１−２に対して、送信時刻Ｔ１の情報を含むデータパケット１０１を送信する。通信装置１−２は、通信装置１−１に対して、受信時刻Ｒ１及び送信時刻Ｔ２の情報を含むデータパケット１０２を送信する。そして、通信装置１−１は、受信時刻Ｒ２の情報を含むデータパケット１０３を通信装置１−２に送信する。以上の送受信により、通信装置１−１及び通信装置１−２は、通信装置１−２が測定した受信時刻Ｒ１及び送信時刻Ｔ２、通信装置１−１が測定した送信時刻Ｔ１及び受信時刻Ｒ２、の情報を保持する。 Next, the operation of the communication apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which the communication apparatuses according to the present embodiment communicate with each other and create a correction pattern through the communication. In the following description, the communication devices 1-1 and 1-2 have the configuration of the communication device 1 shown in FIG. The communication device 1-1 transmits the data packet 101 including information on the transmission time T1 to the communication device 1-2. The communication device 1-2 transmits a data packet 102 including information on the reception time R1 and the transmission time T2 to the communication device 1-1. And the communication apparatus 1-1 transmits the data packet 103 including the information of the reception time R2 to the communication apparatus 1-2. Through the above transmission / reception, the communication device 1-1 and the communication device 1-2 have the reception time R1 and the transmission time T2 measured by the communication device 1-2, the transmission time T1 and the reception time R2 measured by the communication device 1-1, The information of is retained.

次に、通信装置１−２は、通信装置１−１に対して、送信時刻Ｔ３の情報を含むデータパケット１０４を送信する。通信装置１−１は、通信装置１−２に対して、受信時刻Ｒ３及び送信時刻Ｔ４の情報を含むデータパケット１０５を送信する。そして、通信装置１−２は、受信時刻Ｒ４の情報を含むデータパケット１０６を通信装置１−１に送信する。以上の送受信により、通信装置１−１及び通信装置１−２は、通信装置１−２が測定した送信時刻Ｔ３及び受信時刻Ｒ４、通信装置１−１が測定した受信時刻Ｒ３及び送信時刻Ｔ４、の情報を保持する。 Next, the communication device 1-2 transmits the data packet 104 including information on the transmission time T3 to the communication device 1-1. The communication device 1-1 transmits a data packet 105 including information on the reception time R3 and the transmission time T4 to the communication device 1-2. Then, the communication device 1-2 transmits a data packet 106 including information on the reception time R4 to the communication device 1-1. Through the above transmission / reception, the communication device 1-1 and the communication device 1-2 have the transmission time T3 and the reception time R4 measured by the communication device 1-2, the reception time R3 and the transmission time T4 measured by the communication device 1-1, The information of is retained.

通信装置１−１及び通信装置１−２は、この送信時刻Ｔ１〜Ｔ４、受信時刻Ｒ１〜Ｒ４を用いて自身または対向する通信装置の少なくとも一方の周波数偏差を算出する。図５及び図６を参照して、周波数偏差の算出方法を説明する。図６は、本実施の形態にかかる通信装置１−１の周波数偏差の算出方法を示すフローチャートである。なお、通信装置１−１及び通信装置１−２は、ともに内部の高速クロックＣＬの周波数の理想値をｆとする。 The communication device 1-1 and the communication device 1-2 calculate the frequency deviation of at least one of the communication device itself or the facing communication device using the transmission times T1 to T4 and the reception times R1 to R4. A method for calculating the frequency deviation will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of calculating the frequency deviation of the communication device 1-1 according to the present embodiment. Note that the communication device 1-1 and the communication device 1-2 both have an ideal value of the frequency of the internal high-speed clock CL as f.

通信装置１−１及び通信装置１−２には、この装置間の正確な距離である装置間距離Ｌが入力される。通信装置１−１及び通信装置１−２は、パケット１０１〜１０３を送受信する（Ｓ１２〜Ｓ１４）。これにより、通信装置１−１及び通信装置１−２は、通信装置１−２が測定した受信時刻Ｒ１及び送信時刻Ｔ２、通信装置１−１が測定した送信時刻Ｔ１及び受信時刻Ｒ２、の情報を保持する。 An inter-device distance L that is an accurate distance between the devices is input to the communication device 1-1 and the communication device 1-2. The communication device 1-1 and the communication device 1-2 transmit and receive the packets 101 to 103 (S12 to S14). Thereby, the communication apparatus 1-1 and the communication apparatus 1-2 are information of the reception time R1 and the transmission time T2 measured by the communication apparatus 1-2, and the transmission time T1 and the reception time R2 measured by the communication apparatus 1-1. Hold.

通信装置１−１内の距離推定部４０は、これらの情報から通信装置１−２との推定距離Ｌ１を以下の式（１）から求める（Ｓ１５）。以下の式は、（距離）＝（時間）×（速度）を基に算出したものである。以下の式において光速をｃとする。なお、高速クロックＣＬの周波数の理想値がｆである場合、１クロックにかかる時間は（１／ｆ）秒となる。そのため、以下の式（１）が導出される。 The distance estimation part 40 in the communication apparatus 1-1 calculates | requires the estimation distance L1 with the communication apparatus 1-2 from these information from the following formula | equation (1) (S15). The following formula is calculated based on (distance) = (time) × (speed). In the following formula, the speed of light is c. When the ideal value of the frequency of the high-speed clock CL is f, the time taken for one clock is (1 / f) seconds. Therefore, the following formula (1) is derived.

通信装置１−１内の時計部３０が生成する時刻情報には、時刻Ｔ１〜時刻Ｒ２の間にクロック信号ｆｂの周波数偏差に起因する誤差△１ｃが生じているものとする。同様に、通信装置１−２内の時計部３０が生成する時刻情報には、時刻Ｒ１〜時刻Ｔ２の間にクロック信号ｆｂの周波数偏差に起因する誤差△２ｃが生じているものとする。距離推定部４０は、上述の式（１）、誤差△１ｃ、及び誤差△２ｃを基に装置間距離Ｌを以下の式（２）により表わす。 It is assumed that the time information generated by the clock unit 30 in the communication device 1-1 includes an error Δ1c due to the frequency deviation of the clock signal fb between the time T1 and the time R2. Similarly, in the time information generated by the clock unit 30 in the communication device 1-2, it is assumed that an error Δ2c due to the frequency deviation of the clock signal fb occurs between time R1 and time T2. The distance estimation unit 40 represents the inter-device distance L by the following equation (2) based on the above equation (1), error Δ1c, and error Δ2c.

誤差△１ｃ、△２ｃは、単位時間当たりの周波数偏差をそれぞれ△１、△２とすると以下のように示される。
△１ｃ＝△１×（Ｒ２−Ｔ１）
△２ｃ＝△２×（Ｔ２−Ｒ１） The errors Δ1c and Δ2c are expressed as follows when the frequency deviations per unit time are Δ1 and Δ2, respectively.
Δ1c = Δ1 × (R2-T1)
Δ2c = Δ2 × (T2-R1)

距離推定部４０は、これらの式を式（２）に代入することにより、以下の式（３）を得る。 The distance estimation unit 40 obtains the following equation (3) by substituting these equations into equation (2).

差分抽出部５１は、上述の式（１）と式（３）の差分を算出した以下の式（４）を算出する（Ｓ１６）。 The difference extraction unit 51 calculates the following equation (4) obtained by calculating the difference between the above equations (1) and (3) (S16).

通信装置１−１及び通信装置１−２は、Ｓ１２〜Ｓ１６と同様の方法で、パケット１０４〜１０６を送受信し（Ｓ１７〜Ｓ１９）、推定距離Ｌ２を算出し（Ｓ２０）、以下のＬ２の算出式（５）及び、式（４）に対応する以下の式（６）を算出する（Ｓ２１）。 The communication device 1-1 and the communication device 1-2 transmit and receive the packets 104 to 106 (S17 to S19) in the same manner as in S12 to S16, calculate the estimated distance L2 (S20), and calculate the following L2 The following formula (6) corresponding to formula (5) and formula (4) is calculated (S21).

上記の式（４）、（６）において、変数値は△１及び△２の２つである。周波数偏差計算部５２は、式（４）、（６）から連立一次方程式を解くことにより以下の式（７）及び（８）を算出する（Ｓ２２）。 In the above equations (4) and (6), there are two variable values, Δ1 and Δ2. The frequency deviation calculation unit 52 calculates the following equations (7) and (8) by solving the simultaneous linear equations from the equations (4) and (6) (S22).

通信装置１−１の補正パターン生成部５３は、算出された周波数偏差△１の値に応じて発振回路２１に対する補正に用いる補正パターン、ＰＬＬ２２に対する補正に用いる補正パターン、時計部３０に対する補正に用いる補正パターン、のいずれかを生成する（Ｓ２３）。 The correction pattern generation unit 53 of the communication device 1-1 is used for correction for the oscillation circuit 21 according to the calculated frequency deviation Δ1, correction pattern for correction for the PLL 22, and correction for the clock unit 30. Any one of the correction patterns is generated (S23).

以下に、図５を参照して、通信装置１−１及び通信装置１−２の周波数偏差の算出の具体例を示す。通信装置１−１及び通信装置１−２は、ともに高速クロックＣＬの理想値を４２２４ＭＨｚとする。装置間距離Ｌは、７．１ｍ（７１００ｍｍ）とする。光速度ｃは、２９９７９２４５８０００ｍｍ／ｓとする。また、通信装置１−１及び通信装置１−２の高速ＣＬの理想値は４２２４ＭＨｚ（４２２４０００Ｈｚ）とする。 Hereinafter, with reference to FIG. 5, a specific example of calculating the frequency deviation of the communication device 1-1 and the communication device 1-2 will be described. Both the communication device 1-1 and the communication device 1-2 set the ideal value of the high-speed clock CL to 4224 MHz. The inter-device distance L is 7.1 m (7100 mm). The light velocity c is set to 299972458000 mm / s. The ideal value of the high-speed CL of the communication device 1-1 and the communication device 1-2 is 4224 MHz (4224000 Hz).

通信装置１−１の計測した送信時刻Ｔ１は０、受信時刻Ｒ２は３２０とする。通信装置１−２の計測した受信時刻Ｒ１は０、送信時刻Ｔ２は１００とする。通信装置１−１と通信装置１−２は、内部にそれぞれ異なる時計部３０を持つため、これらは各通信装置の時計情報である。 The transmission time T1 measured by the communication device 1-1 is 0, and the reception time R2 is 320. The reception time R1 measured by the communication device 1-2 is 0, and the transmission time T2 is 100. Since the communication device 1-1 and the communication device 1-2 have different clock units 30, they are clock information of each communication device.

同様に通信装置１−２の計測した送信時刻Ｔ３は０、受信時刻Ｒ４は２８０とする。通信装置１−１の計測した受信時刻Ｒ３は０、送信時刻Ｔ４は１００とする。なお、本例では、通信装置１−１は、送信時刻Ｔ１及び受信時刻Ｒ３を基準としているため両者を０としているが、実際にはこれに限られない。 Similarly, the transmission time T3 measured by the communication device 1-2 is 0, and the reception time R4 is 280. The reception time R3 measured by the communication apparatus 1-1 is 0, and the transmission time T4 is 100. In this example, since the communication apparatus 1-1 uses the transmission time T1 and the reception time R3 as a reference, both are set to 0. However, the present invention is not limited to this.

以上の数値を上述の式（１）に代入することにより以下のＬ１の算出式（９）を導出できる。 By substituting the above numerical values into the above formula (1), the following calculation formula (9) of L1 can be derived.

同様にＬ２についても以下の式（１０）ように算出することができる。 Similarly, L2 can be calculated as in the following formula (10).

Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１〜Ｒ４、Ｔ１〜Ｔ４を上述の式（７）、（８）に代入することにより、周波数誤差△１＝−０．０４５２２６１３、△２＝０．０５５２７６３８１を算出できる。本例では、通信装置１−１のクロック周波数が理想値よりも約５％速く、通信装置１−２のクロック周波数が理想値よりも約５％遅いことになる。これに応じて、補正パターン生成部５３は、補正パターンを生成する。 By substituting L1, L2, R1 to R4, and T1 to T4 into the above formulas (7) and (8), frequency errors Δ1 = −0.04522613 and Δ2 = 0.055276381 can be calculated. In this example, the clock frequency of the communication device 1-1 is about 5% faster than the ideal value, and the clock frequency of the communication device 1-2 is about 5% slower than the ideal value. In response to this, the correction pattern generation unit 53 generates a correction pattern.

続いて、本実施の形態にかかる通信装置の効果について説明する。本実施の形態にかかる通信装置１−１は、対向する通信装置１−２との推定距離Ｌ１、Ｌ２と、対向する通信装置１−２との装置間距離Ｌと、の差分を算出し、当該差分から補正値（周波数誤差△１に基づく補正パターン）を算出する。対向する通信装置との装置間距離は、正確な値を設定することが可能である。このため、通信装置は、対向する通信装置が正常であるか否かに関わらず、基準クロック生成部２０の生成するクロック信号（ＣＬまたはｆｂ）または時計部３０の生成する時刻情報の補正を正確に行うことが可能である。 Then, the effect of the communication apparatus concerning this Embodiment is demonstrated. The communication device 1-1 according to the present embodiment calculates a difference between the estimated distances L1 and L2 with the facing communication device 1-2 and the inter-device distance L with the facing communication device 1-2. A correction value (a correction pattern based on the frequency error Δ1) is calculated from the difference. It is possible to set an accurate value for the distance between devices with the facing communication device. Therefore, the communication device accurately corrects the clock signal (CL or fb) generated by the reference clock generation unit 20 or the time information generated by the clock unit 30 regardless of whether or not the opposite communication device is normal. Can be done.

なお、特許文献１に記載の通信装置では、３台以上での通信を行うことができないという問題がある。例えば、３台の端末の高速クロックの理想値が１００ＭＨｚとした場合に、端末１が１０１ＭＨｚ、端末２が１０２ＭＨｚ、端末３が９８ＭＨｚで動作しているとする。この場合、端末１と端末２が補正を行うものとする。端末１が１００クロックをカウントした場合、端末２は１０１クロックのカウントを行う。そのため、誤差値は１となり、この誤差値を基に算出する周波数偏差は１％となる。この周波数偏差を基に補正を行うと、端末１及び端末２は、１０１ＭＨｚにて動作することになる。しかし、端末１と端末２の通信の最中に端末３が通信に参加した場合、動作周波数が異なってしまう。ここで、端末１と端末３にて補正処理を行っても、端末２の動作周波数とずれが生じてしまう。このため、特許文献１に記載の通信装置を用いた技術では、３台以上の通信を行うことができない。 Note that the communication device described in Patent Document 1 has a problem that communication with three or more devices cannot be performed. For example, assuming that the ideal value of the high-speed clock of three terminals is 100 MHz, the terminal 1 is operating at 101 MHz, the terminal 2 is operating at 102 MHz, and the terminal 3 is operating at 98 MHz. In this case, it is assumed that the terminal 1 and the terminal 2 perform correction. When terminal 1 counts 100 clocks, terminal 2 counts 101 clocks. Therefore, the error value is 1, and the frequency deviation calculated based on this error value is 1%. When correction is performed based on this frequency deviation, the terminal 1 and the terminal 2 operate at 101 MHz. However, when the terminal 3 participates in communication during the communication between the terminal 1 and the terminal 2, the operating frequency is different. Here, even if the correction process is performed in the terminal 1 and the terminal 3, a deviation from the operating frequency of the terminal 2 occurs. For this reason, the technology using the communication device described in Patent Document 1 cannot perform communication of three or more units.

一方、本実施の形態にかかる通信装置は、上述のように正確な補正値を算出することが可能である。そのため、本実施の形態にかかる通信装置は、通信相手が複数となっても正確に動作を継続することができる。 On the other hand, the communication apparatus according to the present embodiment can calculate an accurate correction value as described above. Therefore, the communication apparatus according to the present embodiment can continue to operate accurately even when there are a plurality of communication partners.

また、図２に示す構成であれば、ずれが生じているクロック信号ｆｂを補正することができる。これにより、周波数偏差を根本的に補正することができる。 In addition, the configuration shown in FIG. 2 can correct the clock signal fb in which the deviation occurs. Thereby, the frequency deviation can be fundamentally corrected.

図４に示す構成であれば、時計部３０の生成する時刻情報を補正することができる。時計部３０に含まれる回路群はデジタル回路であるため、補正処理もデジタル処理により実行する。すなわち、アナログ回路を用いる必要がないため、回路規模を削減することができる。時刻情報を補正する構成は、無線部１０に供給するクロックに周波数偏差があっても通信の問題にならないがパケット衝突の回避を行うプロトコル層では正確な時刻情報を要する場合に有効である。 With the configuration shown in FIG. 4, the time information generated by the clock unit 30 can be corrected. Since the circuit group included in the clock unit 30 is a digital circuit, the correction processing is also executed by digital processing. That is, since it is not necessary to use an analog circuit, the circuit scale can be reduced. The configuration for correcting the time information is effective when there is a frequency deviation in the clock supplied to the wireless unit 10, but it does not cause a communication problem, but the protocol layer that avoids packet collision requires effective time information.

なお、上述の構成では、ＰＬＬ２２が高速クロックＣＬを時計部３０と無線部１０に供給する構成としたが必ずしもこれに限られない。例えば、図７に示すように、発振回路２１がクロック信号ｆｂをＰＬＬ２２及び時計部３０に供給し、ＰＬＬ２２が高速クロックＣＬを無線部１０に供給する構成としても良い。すなわち、補正部５０は、基準クロック生成部２０の出力するクロック信号（ｆｂまたはＣＬ）、時計部３０の出力する時刻情報、のいずれかを補正する構成であれば、クロック信号の供給関係は特に限定されない。クロック信号の供給関係に応じて、上述の周波数偏差の算出方法は適宜変更可能である。 In the above-described configuration, the PLL 22 supplies the high-speed clock CL to the clock unit 30 and the radio unit 10, but the configuration is not necessarily limited thereto. For example, as illustrated in FIG. 7, the oscillation circuit 21 may supply the clock signal fb to the PLL 22 and the clock unit 30, and the PLL 22 may supply the high-speed clock CL to the wireless unit 10. That is, if the correction unit 50 is configured to correct either the clock signal (fb or CL) output from the reference clock generation unit 20 or the time information output from the clock unit 30, the supply relationship of the clock signal is particularly It is not limited. Depending on the supply relationship of the clock signal, the above-described frequency deviation calculation method can be changed as appropriate.

＜実施の形態２＞
実施の形態２にかかる通信装置は、記憶部が装置間距離Ｌを予め保持しておくことを特徴とする。図８を参照して、本実施の形態にかかる通信装置の構成、動作について実施の形態１と異なる部分を説明する。なお、図８において、同一名及び同一符号を付した処理部は実施の形態１と基本的に同じ処理を行う。本実施の形態及び以降の実施の形態にかかる補正部５０は、基準クロック生成部２０または時計部３０のどちらを補正対象としても良い。 <Embodiment 2>
The communication device according to the second embodiment is characterized in that the storage unit holds the inter-device distance L in advance. With reference to FIG. 8, a different part from Embodiment 1 is demonstrated about the structure and operation | movement of a communication apparatus concerning this Embodiment. In FIG. 8, the processing units with the same names and the same reference numerals perform basically the same processing as in the first embodiment. The correction unit 50 according to this embodiment and the following embodiments may use either the reference clock generation unit 20 or the clock unit 30 as a correction target.

通信装置１は、図１に示す構成に加えて記憶部７０を備える。記憶部７０は、メモリ装置であり、上述の装置間距離Ｌを記憶する。記憶部７０は、一般的な通信装置であれば内部に備えている。ユーザは、予め通信装置１の操作部（図示せず）を操作して装置間距離Ｌを入力する。本構成によれば、装置間距離入力部６０を備えない構成とすることができるため、通信装置１の構成を簡略化することができる。 The communication device 1 includes a storage unit 70 in addition to the configuration shown in FIG. The storage unit 70 is a memory device and stores the above-described device distance L. The storage unit 70 is provided inside a general communication device. The user inputs an inter-device distance L by operating an operation unit (not shown) of the communication device 1 in advance. According to this configuration, since the inter-device distance input unit 60 can be omitted, the configuration of the communication device 1 can be simplified.

＜実施の形態３＞
実施の形態３にかかる通信装置は、自身および対向する通信装置の補正処理が終わっている場合に、両装置間の正確な距離を算出できることを特徴とする。図９を参照して、本実施の形態にかかる通信装置の構成、動作について実施の形態２と異なる部分を説明する。なお、図９において、同一名及び同一符号を付した処理部は実施の形態２と基本的に同じ処理を行う。 <Embodiment 3>
The communication device according to the third embodiment is characterized in that an accurate distance between both devices can be calculated when the correction process of the communication device itself and the communication device facing each other is finished. With reference to FIG. 9, a different part from Embodiment 2 is demonstrated about the structure and operation | movement of a communication apparatus concerning this Embodiment. In FIG. 9, processing units having the same name and the same reference numerals perform basically the same processing as in the second embodiment.

補正パターン生成部５３は、補正パターンを生成した際に、記憶部７０に補正済フラグを書き込む。補正済フラグとは、補正部５０による補正処理が行われたことを示すフラグである。無線部１０は、パケット通信時に補正済みフラグが設定されているか否かも併せて送信する。 The correction pattern generation unit 53 writes a corrected flag in the storage unit 70 when a correction pattern is generated. The corrected flag is a flag indicating that correction processing by the correction unit 50 has been performed. The radio unit 10 also transmits whether or not the corrected flag is set during packet communication.

距離推定部４０は、パケット受信時に受信パケットに補正済みフラグが設定されているかを判定する。補正済みフラグが設定されている場合、距離推定部４０は、自身の記憶部７０にも補正済みフラグが設定されているかを判定する。両判定が成功した場合、距離推定部４０は、上述の式（１）にて算出した距離Ｌ１を正確な距離として任意の処理部に出力する。例えば、距離推定部４０は、通信装置１の液晶ディスプレイ等の表示部（図示せず）に当該距離を表示する。 The distance estimation unit 40 determines whether a corrected flag is set in the received packet when the packet is received. When the corrected flag is set, the distance estimation unit 40 determines whether the corrected flag is also set in its own storage unit 70. When both determinations are successful, the distance estimation unit 40 outputs the distance L1 calculated by the above-described formula (1) as an accurate distance to an arbitrary processing unit. For example, the distance estimation unit 40 displays the distance on a display unit (not shown) such as a liquid crystal display of the communication device 1.

本実施の形態にかかる通信装置は、自身と対向する通信装置の両者のクロック周波数が正しい場合に通信装置間の距離を正確に計測及び表示することができる。 The communication device according to the present embodiment can accurately measure and display the distance between the communication devices when the clock frequencies of both of the communication devices facing each other are correct.

＜実施の形態４＞
実施の形態４にかかる通信装置は、装置間距離Ｌを自動的に算出し、設定できることを特徴とする。図１０を参照して、本実施の形態にかかる通信装置の構成、動作について他の実施の形態と異なる部分を説明する。なお、図１０において、同一名及び同一符号を付した処理部は他の実施の形態と基本的に同じ処理を行う。 <Embodiment 4>
The communication device according to the fourth embodiment is characterized in that the inter-device distance L can be automatically calculated and set. With reference to FIG. 10, the configuration and operation of the communication apparatus according to the present embodiment will be described with respect to differences from the other embodiments. In FIG. 10, processing units with the same names and the same reference numerals perform basically the same processing as in the other embodiments.

通信装置１は、位置情報処理部８０を備える。位置情報処理部８０は、通信装置１の位置情報を処理する処理部であり、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）の機能を有する。位置情報処理部８０は、通信装置１の位置情報を取得し、取得した位置情報を無線部１０に通知する。無線部１０は、当該位置情報を含むパケットを対向する通信装置に送信する。無線部１０は、パケット受信時に、当該パケットに含まれる位置情報を位置情報処理部８０に通知する。 The communication device 1 includes a position information processing unit 80. The position information processing unit 80 is a processing unit that processes position information of the communication device 1 and has, for example, a GPS (Global Positioning System) function. The position information processing unit 80 acquires the position information of the communication device 1 and notifies the wireless unit 10 of the acquired position information. The wireless unit 10 transmits a packet including the position information to the facing communication device. When receiving a packet, the wireless unit 10 notifies the position information processing unit 80 of position information included in the packet.

位置情報処理部８０は、自身の位置情報と、対向する通信装置の位置情報と、から装置間距離Ｌを算出する。ここで位置情報とは、例えば緯度、経度、高度、にかかる情報を含む。位置情報処理部８０は、既存の測量技術を用いることにより装置間距離Ｌを算出することができる。他の処理は、実施の形態１と同様である。 The position information processing unit 80 calculates the inter-device distance L from its own position information and the position information of the opposing communication device. Here, the position information includes information on latitude, longitude, and altitude, for example. The position information processing unit 80 can calculate the inter-device distance L by using an existing surveying technique. Other processes are the same as those in the first embodiment.

本実施の形態にかかる通信装置は、外部からの装置間距離Ｌの入力を行うことなく、上述の補正を行うことができる。 The communication device according to the present embodiment can perform the above-described correction without inputting an inter-device distance L from the outside.

＜実施の形態５＞
実施の形態５にかかる通信装置は、対向する通信装置の補正部５０が補正処理を終了している場合に、装置間距離Ｌの入力を行うことなく自身の補正処理を行えることを特徴とする。本実施の形態にかかる通信装置の構成、動作について他の実施の形態と異なる部分を説明する。なお、本実施の形態にかかる通信装置は図９と同一の構成を持つため、処理の異なる点のみを説明する。 <Embodiment 5>
The communication device according to the fifth embodiment is characterized in that, when the correction unit 50 of the opposite communication device has completed the correction processing, the communication device can perform its own correction processing without inputting the inter-device distance L. . The configuration and operation of the communication apparatus according to the present embodiment will be described with respect to differences from the other embodiments. Since the communication apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that in FIG. 9, only the difference in processing will be described.

実施の形態２、３の構成と異なり、記憶部７０は、装置間距離Ｌを記憶していない。距離推定部４０は、パケット受信時に受信パケットに補正済みフラグが設定されているか、すなわち対向する通信装置の補正処理が終了しているかを判定する。同様に距離推定部４０は、記憶部７０に補正済みフラグが設定されているか、すなわち自身の補正処理が終了しているかを判定する。 Unlike the configurations of the second and third embodiments, the storage unit 70 does not store the inter-device distance L. The distance estimation unit 40 determines whether or not the corrected flag is set in the received packet when the packet is received, that is, whether or not the correction processing of the opposing communication device has been completed. Similarly, the distance estimation unit 40 determines whether the corrected flag is set in the storage unit 70, that is, whether its own correction processing has been completed.

いずれか一方の装置の補正が終了している場合、距離推定部４０は、上述の各式において、補正が終了している装置の誤差（△１，△２の一方）を０と設定する。ここで、△１を０とし、△２及びＬを未知数とした場合として、式（４）及び式（６）にこれらを代入すると以下の式（１１）及び式（１２）となる。 When the correction of either one of the devices has been completed, the distance estimation unit 40 sets the error (one of Δ1 and Δ2) of the device for which correction has been completed to 0 in each of the above-described equations. Here, assuming that Δ1 is 0 and Δ2 and L are unknown numbers, substituting these into equations (4) and (6) yields the following equations (11) and (12).

周波数偏差計算部５２は、式（１１）、（１２）から連立一次方程式を解くことにより以下の式（１３）（１４）を得ることができる。 The frequency deviation calculator 52 can obtain the following equations (13) and (14) by solving the simultaneous linear equations from the equations (11) and (12).

これにより、対向する通信装置の補正処理が終了している場合、通信装置１は、装置間距離Ｌの入力を必要とすることなく、周波数偏差及び装置間距離Ｌを算出することができる。 Thereby, when the correction process of the facing communication apparatus is completed, the communication apparatus 1 can calculate the frequency deviation and the inter-apparatus distance L without requiring the input of the inter-apparatus distance L.

＜実施の形態６＞
実施の形態６にかかる通信装置は、対向する通信装置の補正部５０が補正処理を終了しており、装置間距離Ｌを保持する場合に、自身の補正処理を行えることを特徴とする。本実施の形態にかかる通信装置の構成、動作について他の実施の形態と異なる部分を説明する。なお、本実施の形態にかかる通信装置は図９と同一の構成である。また、実施の形態
５にかかる通信装置との相違点は、装置間距離Ｌを有するか否かである。すなわち、本実施の形態にかかる通信装置は予め記憶部７０に装置間距離Ｌが入力されているが、実施の形態５にかかる通信装置は装置間距離Ｌを有さない点が異なる。 <Embodiment 6>
The communication apparatus according to the sixth embodiment is characterized in that when the correction unit 50 of the opposite communication apparatus has completed the correction process and the distance L between apparatuses is held, the communication apparatus can perform its own correction process. The configuration and operation of the communication apparatus according to the present embodiment will be described with respect to differences from the other embodiments. Note that the communication apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of FIG. Further, the difference from the communication device according to the fifth embodiment is whether or not there is an inter-device distance L. In other words, the communication device according to the present embodiment is preliminarily input with the inter-device distance L in the storage unit 70, but the communication device according to the fifth embodiment is different in that it does not have the inter-device distance L.

自身または対向する通信装置いずれか一方の装置の補正が終了している場合、距離推定部４０は、上述の式（３）において、補正が終了している装置の誤差（△１，△２の一方）を０、記憶部７０が記憶する装置間距離Ｌの定数を設定する。ここで、△１を０とし、△２を未知数とした場合として、式（３）にこれらを代入すると以下の式（１５）となる。 When the correction of either one of the own communication device or the opposite communication device has been completed, the distance estimation unit 40 uses the error (Δ1, Δ2) of the device for which correction has been completed in the above equation (3). On the other hand, 0 is set, and a constant of the inter-device distance L stored in the storage unit 70 is set. Here, assuming that Δ1 is 0 and Δ2 is an unknown number, substituting these into equation (3) yields equation (15) below.

これにより、対向する通信装置の補正処理が終了しており、装置間距離Ｌを認識できている場合、通信装置１は、上述の式（１５）により周波数偏差を算出することができる。 Thereby, when the correction process of the facing communication device is completed and the inter-device distance L can be recognized, the communication device 1 can calculate the frequency deviation by the above-described equation (15).

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上述の本発明の説明では、周波数偏差を測定して通信装置の補正に用いることを記載したが必ずしもこれに限られない。例えば、本発明を製品出荷前の通信装置のクロック周波数が正常であるか否かの品質検査に用いても良い。本発明では、周波数偏差を正確に算出できるため、クロック周波数が理想値からずれている通信装置を検出し、当該通信装置の出荷を中止することも可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. In the above description of the present invention, it has been described that the frequency deviation is measured and used for correction of the communication device, but is not necessarily limited thereto. For example, the present invention may be used for quality inspection of whether or not the clock frequency of a communication device before product shipment is normal. In the present invention, since the frequency deviation can be accurately calculated, it is possible to detect a communication device whose clock frequency is deviated from the ideal value and to stop shipping the communication device.

さらに、本発明の周波数偏差の算出処理を数回繰り返し、その平均を算出することにより、より精度の高い周波数偏差を求めることも可能である。 Furthermore, it is also possible to obtain a more accurate frequency deviation by repeating the frequency deviation calculation process of the present invention several times and calculating the average.

１通信装置
１０無線部
２０基準クロック生成部
２１発振回路
２２ＰＬＬ
２３キャパシタンス
２４ＰＦＤ
２５アナログフィルタ
２６ＶＣＯ
２７分周器
３０時計部
３１セレクタ
３２カウンタ
３３加算器
３４加算器
４０距離推定部
５０補正部
５１差分抽出部
５２周波数偏差計算部
５３補正パターン生成部
６０装置間距離入力部
７０記憶部
８０位置情報処理部 1 Communication Device 10 Radio Unit 20 Reference Clock Generation Unit 21 Oscillation Circuit 22 PLL
23 Capacitance 24 PFD
25 Analog filter 26 VCO
27 Divider 30 Clock unit 31 Selector 32 Counter 33 Adder 34 Adder 40 Distance estimation unit 50 Correction unit 51 Difference extraction unit 52 Frequency deviation calculation unit 53 Correction pattern generation unit 60 Inter-device distance input unit 70 Storage unit 80 Position information Processing part

Claims

クロック信号を出力する基準クロック生成部と、
前記クロック信号に基づいて、情報の送受信を行う無線部と、
前記クロック信号に基づいて、時刻情報を生成する時計部と、
前記情報を送受信した時刻を示す複数の時刻情報に基づいて対向する通信装置との推定距離を算出する距離推定部と、
前期推定距離と、予め設定された前記対向する通信装置との装置間距離と、の差分に基づいて、前記クロック信号の周波数偏差を算出する補正部と、を備える通信装置。 A reference clock generator for outputting a clock signal;
A wireless unit for transmitting and receiving information based on the clock signal;
A clock unit that generates time information based on the clock signal;
A distance estimation unit that calculates an estimated distance from a facing communication device based on a plurality of pieces of time information indicating the time at which the information is transmitted and received;
A communication apparatus comprising: a correction unit that calculates a frequency deviation of the clock signal based on a difference between an estimated distance in the previous period and a preset inter-apparatus distance with the facing communication apparatus.

前記補正部は、前記周波数偏差に基づいて、前記時計部の生成する前記時刻情報または前記基準クロック生成部の生成する前記クロック信号の補正処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 The said correction | amendment part performs correction | amendment processing of the said time signal which the said clock part produces | generates, or the said clock signal which the said reference clock production | generation part produces | generates based on the said frequency deviation. Communication device.

前記距離推定部は、前記補正処理が実行され、前記対向する通信装置の生成する時刻情報が正確と推定される場合に、算出した前記推定距離を前記対向する通信装置との正確な距離として出力することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。 The distance estimation unit outputs the calculated estimated distance as an accurate distance to the facing communication device when the correction processing is executed and time information generated by the facing communication device is estimated to be accurate The communication device according to claim 2, wherein:

前記装置間距離を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a storage unit that stores the distance between the devices.

現在の位置情報を取得し、前記位置情報と前記対向する通信装置の位置情報と、から前記装置間距離を算出する位置情報処理部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の通信装置。 5. The apparatus according to claim 1, further comprising a position information processing unit that obtains current position information and calculates the inter-device distance from the position information and the position information of the facing communication device. The communication apparatus according to claim 1.

前記基準クロック生成部は、第１クロック信号を生成する発振回路と、前記第１クロック信号に基づいて第２クロック信号を生成するＰＬＬと、を備え、
前記クロック信号は、前記第1クロック信号または前記第２クロック信号であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の通信装置。 The reference clock generation unit includes an oscillation circuit that generates a first clock signal, and a PLL that generates a second clock signal based on the first clock signal,
The communication device according to claim 1, wherein the clock signal is the first clock signal or the second clock signal.

前記補正部は、前記発振回路に接続された容量調整回路の容量を調整することにより前記補正処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。 The communication device according to claim 6, wherein the correction unit performs the correction process by adjusting a capacitance of a capacitance adjustment circuit connected to the oscillation circuit.

前記補正部は、前記ＰＬＬの分周比を調整することにより前記補正処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。 The communication apparatus according to claim 6, wherein the correction unit performs the correction process by adjusting a frequency division ratio of the PLL.

前記時計部は、前記クロック信号の入力タイミングで保持するデータを更新し、かつ保持していたデータを出力するカウンタと、
前記カウンタからの出力値に加算する加算量を変更して生成した複数のカウント値の１つを選択するセレクタを備え、
前記補正部は、前記セレクタに前記複数のカウント値のうち、どの値を選択するかを指示する指示信号を供給することにより前記補正処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。 The timepiece unit updates the data held at the input timing of the clock signal, and outputs the held data; and
A selector for selecting one of a plurality of count values generated by changing an addition amount to be added to an output value from the counter;
The communication apparatus according to claim 6, wherein the correction unit performs the correction process by supplying an instruction signal instructing which value of the plurality of count values is selected to the selector. .

前記無線部は、第１のパケットを前記対向する通信装置に送信し、前記第１のパケットに応答する第２のパケットを前記対向する通信装置から受信し、第３のパケットを前記対向する通信装置から受信し、前記３のパケットに応答する第４のパケットを前記対向する通信装置に送信し、前記第４のパケットの到着時刻を前記対向する通信装置から受信し、
前記距離推定部は、前記第１及び第２のパケットの送受信時刻から第１の推定距離を算出し、前記第３及び第４のパケットの送受信時刻から第２の推定距離を算出し、
前記補正部は、前記クロック信号の周波数誤差を前記第１及び前記第２の推定距離と、前記装置間距離と、の連立方程式から算出し、当該周波数誤差に基づいて、前記補正処理を行う請求項２乃至請求項９のいずれか１項に記載の通信装置。 The wireless unit transmits a first packet to the opposing communication device, receives a second packet responding to the first packet from the opposing communication device, and receives a third packet as the opposing communication. A fourth packet received from the device and responding to the third packet is transmitted to the opposite communication device, and an arrival time of the fourth packet is received from the opposite communication device;
The distance estimation unit calculates a first estimated distance from the transmission / reception times of the first and second packets, calculates a second estimated distance from the transmission / reception times of the third and fourth packets,
The correction unit calculates a frequency error of the clock signal from simultaneous equations of the first and second estimated distances and the inter-device distance, and performs the correction process based on the frequency errors. The communication device according to any one of claims 2 to 9.

前記無線部は、ワイヤレスＵＳＢ、無線ＬＡＮ、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈのいずれかによる通信を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の通信装置。 The communication apparatus according to claim 1, wherein the wireless unit performs communication using any one of a wireless USB, a wireless LAN, and Bluetooth.

クロック信号に基づいて、情報の送受信を行い、
前記クロック信号に基づいて、時刻情報を生成し、
前記情報を送受信した時刻を示す複数の時刻情報に基づいて対向する通信装置との推定距離を算出し、
前期推定距離と、予め設定された前記対向する通信装置との装置間距離と、の差分に基づいて、前記クロック信号の周波数偏差を算出する、通信制御方法。 Send and receive information based on the clock signal,
Generating time information based on the clock signal;
Calculating an estimated distance from the facing communication device based on a plurality of time information indicating the time at which the information was transmitted and received,
A communication control method for calculating a frequency deviation of the clock signal based on a difference between an estimated distance in the previous period and a preset inter-device distance from the facing communication device.