JP3606043B2 - 制御用無線受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業機器のテレコントロール,テレメータ等のシステムに使用する制御用無線受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
業務用テレコントロールシステムでは、近傍で使用している他のテレコントロールシステムの電波を受けて制御対象機器が誤作動しないように、各システム独自の機器識別コード(以下、IDコードという)を用いて制御対象機器を識別している。各システムの制御用無線送信機(以下、単に「送信機」という)は、予め設定されたIDコードを伴う制御信号を送信し、制御用無線受信機(以下、単に「受信機」という)は、この制御信号に含まれたIDコードを、受信機内に予め設定されたIDコードと照合する。照合の結果、両者が一致していれば、この制御信号による制御対象機器の制御が可能となるようにして、他のテレコントロールシステムとの間で混信や干渉が起こらないようにしている。
【0003】
また、送信機および受信機内には、使用する周波数グループも予め設定されており、両者の周波数が合致していなければ送受信できず、IDコードが一致していても制御対象機器は動作しない。特定小電力を用いる業務用テレコントロール・テレメータシステムにおいて、1対の送信機と受信機からなるシステム毎に、使用する周波数グループを設定し、送受信機は、この周波数グループの中の空チャネルを探し出して送受信を行うようにしている。
【0004】
上述した送信機と受信機のIDコードおよび周波数グループは、例えば、工場出荷する際に、異なるIDコードと周波数グループとなるように決定している。しかし、1つのテレコントロールシステムでは、送信機と受信機とが常に1対1の関係にあり、一方を破損または紛失するとテレコントロールシステム全体が使用不能になる。特に送信機は、紛失したり破損しやすい。現状は、制御用無線送受信機のセットでの交換および修理を行っている。しかし、受信機は制御対象機器から取り外しにくい。したがって、サービスマンが新しい送信機を用意するだけでテレコントロールシステムの作業を続行できることが望ましい。そのためには、送信機と受信機のIDコード、周波数グループを合わせるために、一方の設定を変更する必要がある。
【0005】
設定変更方法としては、消去および再書き込みが可能なEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)を回路基板上に設け、IDコードおよび周波数グループを設定する方法がある。この場合、どのような設定の仕方をしているかは、ユーザには簡単にわからない。電気的に消去および再書き込み可能なEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)を使用した場合、設定変更は、基板上に設けたコネクタに設定治具を接続してデータを書き換える必要がある。したがって、DIP(Dual Inline Package)スイッチに比べ、ユーザにより設定内容が変更されにくい。
【0006】
しかし、コネクタに設定治具を接続するために、送信機または受信機のケースを開けたり窓開け加工したケースにすることは、異物混入,防水対策の点だけでなく、ユーザによって勝手に設定を切り替えられてしまうおそれがある。送信機の設定と受信機の設定とが異なれば機器が動作しなくなり、設定が同一でもIDコードと周波数グループとが、近くで使用している他のシステムの送信機,受信機と同一になれば、意図しない他の機器が動いてしまうおそれがある。
【0007】
本出願人は、上述した問題点を解決するために、送信機を設定変更モード(以下、単に「ID設定モード」という)として、IDコード,周波数グループを受信機に送信し、受信機は、送信されたIDコード,周波数グループを受信して照合用IDコード,周波数グループの設定を変更するという技術(以下、先行技術という)を、特願平9−93648号として出願している。
この先行技術によれば、ID設定モードにおいて、受信機のIDコードと周波数グループが何に設定されていても、受信機が制御対象機器に組み込まれた状態でも受信機のケースを開けることなく、治工具も必要なく、新たに1対のセットとして使用したい送信機のIDコードと周波数グループに合わせて受信機のIDコード,周波数グループを変更することができる。
【0008】
図5は、先行技術における制御用無線送信機の実施の一形態のブロック図である。図中、51は設定治具、52は送信機、53は送信アンテナ、54はコネクタ、55は操作部、56は電源制御部、57は電池、58はマイクロコンピュータ、59はEEPROM、60はRFモジュールである。
【0009】
通常の制御モードにおいては、操作部55の特定の操作スイッチを押すと、マイクロコンピュータ58は、エンコーダの機能を果たし、操作スイッチに応じた制御信号をRFモジュール60に出力する。その際、EEPROM59からIDコードと周波数グループを読み出し、RFモジュール60に出力する。RFモジュール60は、IDコードを伴う制御信号で搬送波を変調して送信アンテナ53から受信機に送信する。40チャネルが複数の周波数グループに分割されており、送信機22は、設定された1つの周波数グループの中の複数のチャネルを順次走査してキャリアセンスを行った上で、空いている1つのチャネルを用いて送信するように周波数コントロールがなされる。
【0010】
この送信機は、対となる受信機の設定を変更することができる。例えば、電源制御部56の電源スイッチの投入時に、電源スイッチをある時間以上押し続けた場合に限ってID設定モードとなり、EEPROM59に予め設定された、この送信機のIDコードと周波数グループとをID設定用の所定のデータ伝送形式で所定時間にわたり繰り返し送信し、受信機における照合用のIDコードおよび周波数グループの設定を変更する。
【0011】
なお、IDコードおよび周波数グループは、EEPROM59に予め設定されているが、工場で設定あるいは設定変更するには、ケースを開けて基板上に設けたコネクタ54に設定治具51を接続し、マイクロコンピュータ58を介してEEPROM59に、IDコードおよび周波数グループのデータを、製造番号(シリアルナンバ)、生産情報、呼出名称、特殊機能情報等とともに書き込む。EEPROM59に置き換えて、再書込ができないPROMを用いてもよい。
【0012】
図6は、先行技術における制御用無線受信機の実施の一形態のブロック図である。図中、1は受信アンテナ、71は受信機、72は設定治具、73はコネクタ、2はRFモジュール、4はマイクロコンピュータ、5はEEPROM、6はリレー出力部、74は入出力コネクタ、75は電源部である。
制御対象機器から入出力コネクタ74を介して電源部75に電圧が供給されると、受信機71の各部に電圧が供給される。通常の制御モードにおいて、RFモジュール2では、EEPROM5に設定された周波数グループ内で受信周波数チャネルを走査することによって、図5に示した送信機52が同じ周波数グループのどのチャネルを使用していても制御信号を受信できるように周波数コントロールが行われる。
【0013】
制御信号を受信すると、RFモジュール2で復調され、マイクロコンピュータ4は、デコーダの機能を果たし、復調された制御信号から制御対象および制御状態等を復号してリレー出力部6に出力する。リレー出力部6は、入出力コネクタ74を介して制御対象機器のモータやエンジン等を制御する。ただし、マイクロコンピュータ4では、受信した制御信号に含まれた送信機のIDコードがEEPROM5に設定されたIDコードと一致しているか否かを照合している。一致している場合に限り、制御信号の情報をリレー出力部6に出力して、制御対象機器の制御動作を可能化している。リレー出力部6は、また、入出力コネクタ74から外部の信号入力を処理してマイクロコンピュータ4に出力することもできる。
【0014】
照合用のIDコードおよび周波数グループは、送信機と同様、製造番号、生産情報、特殊機能情報等とともに、EEPROM5に予め設定されているが、ケースを閉じた製品完成状態では、通常は設定変更できず、工場でこれらの設定,設定変更をするには、ケースを開けてコネクタ73に設定治具72を接続し、マイクロコンピュータ4を介してEEPROM5に機器識別コードおよび周波数グループのデータを製造番号等とともに書き込む。
【0015】
この受信機71は、製品完成状態であっても、上述したID設定モードにおいては、EEPROM5の設定データを図5に示した送信機52からの設定データに合わせて書き換えることができる。例えば、電源投入時に電源部75から各部に電圧が供給されるが、電源投入時から所定時間内のみをID設定モードにしたり、電源投入時から一定時間経過した後の所定時間内のみをID設定モードにすることができる。ID設定モードにおいては、送信機からID設定用の所定のフォーマットによるIDコードおよび周波数グループの情報を受信して、マイクロコンピュータ4を介してEEPROM5に設定されたIDコードおよび周波数グループを、送信機と同一のものに書き換える。ID設定モードにおいては、マイクロコンピュータ4は制御対象機器の制御動作を行わない。
【0016】
送信機52が、このID設定モードになってIDコードおよび周波数グループデータを送信中に、設定変更対象の受信機71以外の他の受信機71の電源が、たまたまオンになってID設定モードに入ってしまった場合には、他の受信機71のIDコードおよび周波数グループまで意図せずに設定変更されるおそれがある。先行技術では、受信機71の受信感度を、通常の制御対象機器を制御する制御モードの場合よりも低下するように制御して、受信可能範囲を通常の100〜200mから2〜10m程度にまでに狭くし、送信機52をこの受信機71に近づけなければ設定変更できないようにする。このように受信感度を低下させることにより、近接した他の制御対象機器のテレコントロールシステムの送信機により不用意に設定情報が変更されるおそれをなくする。
【0017】
受信感度を下げる具体的な方法としては、(1)受信アンテナとアンテナ入力部との間にアッテネータを入れ、ID設定モード時にはアッテネータをオンにし、通常モードではアッテネータをオフにする方法、(2)RF増幅段,IF増幅段の電源供給をマイクロコンピュータで制御し、ID設定モードでは、RF増幅段,IF増幅段の増幅動作をオフにする方法が考えられる。
【0018】
図7は、先行技術においてID設定モード時に受信感度を低下させる制御用無線受信機の第1の具体例のブロック構成図である。図中、図6と同様な部分には同じ符号を用いて説明を省略する。81はアッテネータ、7はアンテナ入力部、82はRFアンプ、9はバンドパスフィルタ、10は周波数シンセサイザ部、11はミキサ、12はVCO、13はバンドパスフィルタ、14は水晶振動子、15は分周・位相比較部、16はローパスフィルタ、17は第1IFアンプ、18はFM−IF検波部、19はミキサ、20はバンドパスフィルタ、83は第2IFアンプ、22は検波部である。周波数シンセサイザ部10,FM−IF検波部18は集積回路(IC)化されている。
【0019】
受信アンテナ1からの受信信号は、アッテネータ81を通ってRFモジュール2に入力される。RFモジュール2において、受信信号は、アンテナ入力部7,RFアンプ82,バンドパスフィルタ9を通って、高周波増幅および帯域制限を行って周波数シンセサイザ部10に入力される。バンドパスフィルタ9は、ほぼ429.550MHzを中心とするバンドパス特性を有する。周波数シンセサイザ部10において、受信信号はミキサ11に入力され、VCO(電圧制御発振器)12からの第1局部発振周波数信号とミキシングされ、第1中間周波数信号に変換されて第1IF段のバンドパスフィルタ13に出力される。
【0020】
水晶振動子14の発振周波数は、分周・位相比較部15において分周されるとともに、これをVCO12の第1局部発振周波数信号と位相比較し、位相比較出力をローパスフィルタ16に出力する。分周・位相比較部15は、また、第2局部発振周波数信号を生成し、後述するFM−IF検波部18のミキサ19に出力する。ローパスフィルタ16は、位相比較出力の直流近傍周波数成分を取り出し、VCO12の第1局部発振周波数が所定の発振周波数になるように制御する。分周・位相比較部15は、マイクロコンピュータ4から出力される周波数制御信号により分周比を変えて第1,第2の局部発振周波数を切り替えることにより、周波数グループ内の受信チャネルを切り替える。
【0021】
第1IFアンプ17は、バンドパスフィルタ13の出力を第1中間周波数帯域で増幅する。第1IFアンプ17の出力は、FM−IF検波部18のミキサ19において、第2局部発信周波数信号とミキシングされ、第2中間周波数帯の信号に変換されて、第2IF段のバンドパスフィルタ20に出力され、第2IFアンプ83において第2中間周波数帯域で増幅し、検波段22においてFM検波されて送信信号が復調され、マイクロコンピュータ4に出力され、デコードされる。
【0022】
この具体例においては、ID設定モード時の受信感度を低下させるため、ID設定モード時には、アッテネータ81をマイクロコンピュータ4でオンにして減衰度を大きくする。しかし、通常の制御モード時にアッテネータ81をオフにしても、アッテネータ81の挿入損失が避けられない。また、アッテネータ81がRFモジュール2の入力側に挿入されているため、内部雑音に対するS/Nが劣化するという問題もある。さらに、部品点数が増加しコストアップになるという問題もある。
【0023】
図8は、先行技術においてID設定モード時に受信感度を低下させる制御用無線受信機の第2の具体例のブロック構成図である。図中、図6,図7と同様な部分には同じ符号を用いて説明を省略する。8はRFアンプ、84は第1IFアンプである。この具体例においては、RFアンプ8,第1IFアンプ84として、利得を少なくとも2段階に可変できるものを用いる。ID設定モード時の受信感度を低下させるため、ID設定モード時に、通常の制御モードの時よりもRFアンプ8および第1IFアンプ84の利得を低くするようにマイクロコンピュータ4で制御する。各アンプは、図7に示した第1の具体例におけるRFアンプ82および第1IFアンプ17を用い、電源電流の供給をオンオフして実現することができる。
【0024】
図9は、図8に示したRFアンプの回路図である。図中、C91は入力コンデンサ、Tr.92はRF増幅用トランジスタ、C93は出力コンデンサ、Tr.94は電流制御用トランジスタ、R95,R96は分圧抵抗、R97は負荷抵抗、C98はバイパスコンデンサ、R99,R100は分圧抵抗、L101はチョークコイル、C102はエミッタコンデンサ、R103はエミッタ抵抗である。
【0025】
アンテナ入力部7から供給された受信信号は、入力コンデンサC91を介してRF増幅用トランジスタTr.92に入力され、増幅されて出力コンデンサC93を介しバンドパスフィルタ9に出力される。RF増幅用トランジスタTr.92のコレクタ側は、電流制御用トランジスタTr.94を介して電源Tccに接続される。分圧抵抗R95,R96によりマイクロコンピュータ4から出力されたオンオフ制御電圧の分圧電圧は、電流制御用トランジスタTr.94のベースに入力する。
【0026】
電流制御用トランジスタTr.94のエミッタは、電源Tccに接続され、そのコレクタは負荷抵抗R97およびチョークコイルL101を介してRF増幅用トランジスタTr.92のコレクタに接続される。負荷抵抗R97とチョークコイルL101との接続点は、バイパスコンデンサC98によりアースされるとともに、分圧抵抗R99,R100により、RF増幅用トランジスタTr.92のベースに固定バイアス電圧が供給される。RF増幅用トランジスタTr.92のエミッタは、エミッタコンデンサC102,エミッタ抵抗R103によりアースされる。
【0027】
通常の制御モードにおいて、マイクロコンピュータ4はローレベル(ON)を出力し、電流制限用トランジスタTr.94をオン状態として、RF増幅用トランジスタTr.92に対し通常の利得にて増幅動作をさせる。ID設定モード時には、マイクロコンピュータ4はハイレベル(OFF)を出力し、電流制限用トランジスタTr.94をオフ状態あるいは比較的高抵抗状態にして、RF増幅用トランジスタTr.92のコレクタ電流を遮断あるいは制限する。第1IFアンプ84の利得制御は、RFアンプ8の利得制御と同様であるため説明を省略する。
【0028】
しかし、RFアンプ8は、自己発振防止のため利得が余り大きくないので利得制御範囲が狭い。また、入出力間の静電結合のため、利得は十分低下しない。また、RFモジュール2は、1つのユニットとして製造されるものであるため、内部の回路変更は受信機のコストアップにつながる。特に、第1IFアンプ84は半導体集積回路(IC)化されたRF−IF検波部内に形成されているため、回路変更できない。そのため、RFモジュール2の回路変更がなるべく少なくなるような構成で、ID設定モード時の受信感度を低下させる構成が必要とされる。また、上述したいずれの方法であっても、機種によって受信アンテナや受信アンテナの設置方法が大きく異なるため、機種ごとにID設定モード時の受信エリアが大きく異なり、受信感度の低下が一定しないという問題がある。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で設定モード時の受信感度を実質的に下げ受信エリアを狭くすることができる制御用無線受信機を提供することを目的とするものである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明においては、制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する設定情報がメモリに記憶され、制御用無線送信機から送信される制御対象機器に対する制御情報、および、前記設定情報を受信する制御用無線受信機であって、受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および、設定変更手段を有し、前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報を受信し、前記設定モードにおいて前記設定情報を受信し、前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された前記設定情報に基づいて、前記メモリに記憶された前記設定情報を変更するものである。
したがって、制御用無線受信機において、簡単な構成で制御モード時の受信感度よりも設定モード時の受信感度を実質的に下げ受信エリアを狭くすることができる。その結果、近接した他の制御用無線送信機も設定モードである時に、不用意に設定情報が変更されるおそれをなくすることができる。
【0031】
請求項2に記載の発明においては、制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する照合用機器識別コードがメモリに記憶され、制御用無線送信機から送信される制御対象機器に対する制御情報、該制御情報に伴って送信される機器識別コード、および、前記照合用機器識別コードを少なくとも受信し、前記制御情報に伴って送信される前記機器識別コードを前記メモリに記憶された前記照合用機器識別コードと照合する制御用無線受信機であって、受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および設定変更手段を有し、前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報および該制御情報に伴って送信される機器識別コードを少なくとも受信し、前記設定モードにおいて前記照合用機器識別コードを少なくとも受信し、前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された少なくとも前記照合用機器識別コードに基づいて、前記メモリに記憶された少なくとも前記照合用機器識別コードを変更するものである。
したがって、制御情報に伴って送信される機器識別コードをメモリに記憶された照合用機器識別コードと照合する制御用無線受信機において、簡単な構成で制御モード時の受信感度よりも設定モード時の受信感度を実質的に下げ受信エリアを狭くすることができる。その結果、近接した他の制御用無線送信機も設定モードである時に不用意に照合用機器識別コードが変更されるおそれをなくすることができる。
【0032】
請求項3に記載の発明においては、制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する周波数グループがメモリに設定され、制御用無線送信機から前記周波数グループ内の周波数を用いて送信される前記制御対象機器に対する制御情報を受信するとともに、設定用周波数を用いて送信される前記周波数グループの設定情報を少なくとも受信する制御用無線受信機であって、受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および設定変更手段を有し、前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報を少なくとも受信し、前記設定モードにおいて前記周波数グループの設定情報を少なくとも受信し、前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された少なくとも前記周波数グループの設定情報に基づいて、前記メモリに記憶された少なくとも前記周波数グループを変更するものである。
したがって、制御用無線送信機から所定の周波数グループ内の周波数を用いて送信される制御情報を受信する制御用無線受信機において、簡単な構成で設定モード時の受信感度を実質的に下げ受信エリアを狭くすることができる。その結果、近接した他の制御用無線送信機も設定モードである時に不用意に周波数グループが変更されるおそれをなくすることができる。
【0033】
請求項4に記載の発明においては、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御用無線受信機において、電源投入後の所定時間内において前記設定モードとなるものである。
したがって、設定モードになる条件を知るサービスマンのみが短時間でかつ容易に制御用無線受信機を設定モードにすることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の制御用無線受信機の実施の一形態のブロック構成図である。図中、図6〜図8と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。3はA/Dコンバータである。21はRSSI信号出力付きの第2IFアンプであり、例えば、株式会社東芝製、バイポーラ形リニア集積回路「TA31136」がある。
図2は、本発明の制御用無線受信機におけるIF入力レベルとRSSI信号出力との関係を表す線図である。
RSSI(Radio Signal Strength Indicator)出力は、FM−IF検波部18内のIF入力レベルにほぼ比例した電圧を出力する。受信信号は、受信アンテナ1からバンドパスフィルタ20までにおいて、周波数変換を受けるがほぼリニアに増幅されるため、このRSSI信号出力は、この受信機における受信入力レベルに比例する。RSSI信号出力付きの第2IFアンプが出力するRSSI信号は、A/Dコンバータ3にてディジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ4に出力される。
【0035】
この実施の形態においては、ID設定モードに入ると、送信機からID設定用の所定のデータ伝送形式によるIDコードおよび周波数グループの情報を受信するが、マイクロコンピュータ4は、A/Dコンバータ3にて変換されたRSSI信号出力A0 を監視し、RSSI信号出力A0 が、あらかじめ設定された判定レベルAref よりも高いときのみ、検波段22の復調信号出力をデコードしたデータに基づいて、EEPROM5に設定された照合用のIDコードおよび周波数グループの設定を変更し、送信機と同一のものに書き換える。このようにして、ID設定モード時の受信感度を実質的に低下させる。
【0036】
なお、図示の例では、RSSI信号出力を直接A/Dコンバータ3に入力しているが、RFモジュール2の特性のばらつきや実使用状態での受信感度を補正するために、A/Dコンバータ3の前段に増幅器を入れ許容入力範囲を広げたり、出力レベルをシフトさせたり、変化特性カーブを補正したりすることができる。A/D変換されたRSSI信号出力A0 は、入力IFレベルに比例した電圧を出力する。そのため、受信機に送信機を接近させると受信入力レベルが高くなり、A/D変換されたRSSI信号出力A0 が判定レベルAref 以上となる。このように受信入力レベルが高いときのみ、IDコードおよび周波数グループの設定変更を可能にすれば、ID設定変更モード時の受信エリアを狭くすることができる。
【0037】
この判定レベルAref は、EEPROM5等の不揮発性メモリや電源バックアップされた他のメモリに保存しておく。この判定レベルAref の値は、実使用状態での実験結果に基づいて決めるか、受信機にテストモードを備え、このテストモードにおいて、実使用されるフィールドであらかじめテストを行って判定レベルAref の値を決定し、EEPROM5等のメモリに記憶するようにしてもよい。さらに、設定変更専用の無線送信機を用いれば、メモリに記憶されたこの判定レベルAref の値そのものも、制御用無線受信機の中を開けることなく、設定変更することが可能となる。
【0038】
なお、A/Dコンバータを内蔵するマイクロコンピュータ4があり、このようなマイクロコンピュータを用いる場合には、A/Dコンバータ3として内蔵のものを用いることができる。A/Dコンバータ3を用いずに、アナログ電圧の状態のRSSI信号出力A0 とアナログ電圧の判定レベルAref とをコンパレータで比較してもよい。判定レベルAref は、半固定抵抗器により設定値を変えることができる。FM−IF検波部18として、コンパレータを内蔵した半導体集積回路を用いた場合には、この内蔵のコンパレータを用いることができる。
【0039】
上述した説明では、受信レベルの検出にRSSI信号出力を用いたが、受信レベルを検出できる信号であれば何でもよい。受信機ではFM検波をするため、第2IFアンプ21では中間周波数信号の振幅を制限するリミッタをかける。したがって、リミッタをかける以前のIF入力信号レベルを検出すればよい。
【0040】
図示の例では、ID設定モード時の受信感度を低下させるため、図8に示した先行技術における第2の具体例と同様に、ID設定モード時に、通常の制御モードの時よりもRFアンプ8の利得を低くするようにマイクロコンピュータ4で制御する方法を併用しているが、必ずしも必要ない。
【0041】
図3は、本発明の制御用無線受信機とともに用いる制御用無線送信機の動作を説明するためのフローチャートである。制御用無線送信機は、図5に示した先行技術における制御用無線送信機と同様のものである。このフローチャートは、ID設定モードにおいて、図5のマイクロコンピュータ58の動作を説明するものである。ユーザが送信機を紛失あるいは破損したとき、サービスマンは、代替送信機を持って現場に赴き、この代替送信機と現場の受信機が1セットとなるように作業を行う。この代替送信機は、通常の制御用の送信機と全く同じものを用いることができる。IDコードおよび周波数グループの設定値は、受信機と一致している必要はない。代替送信機は、機器の販売元もしくはユーザの手元に予備機として備え付けておいてもよい。
【0042】
代替送信機を受信機に接近させた状態で、代替送信機の電源スイッチをオンにし、電源スイッチを5秒以上押し続けると、S31に処理が進みID設定モードとなる。ID設定モード用の規定の周波数チャネルを用い、キャリアセンスをし、電波が検出されれば自動的に電源をオフにする。電波が検出されなければ、この規定の周波数でこのモード独自のデータ伝送形式で自局のIDコードおよび周波数グループを送信開始する。この規定の周波数は、業務用テレコントロール・テレメータシステムのチャネルの内、特定の1チャネルを固定的に割り当て、いずれの周波数グループとも共用しないことが好ましい。なお、受信機と同じ周波数グループに属する代替送信機を選んだ場合には、この規定の周波数として、この周波数グループ内の周波数チャネルに対し、通常の制御モードと同様に、キャリアセンスを行って検出したときの空きチャネル周波数を用いることもできる。
【0043】
電源スイッチをオンにしてから所定時間、例えば、30秒経過したときには、S32に処理を進め制御モードとなり、通常の操作データを送信することができるようにする。あるいは、先行技術の場合のように、30秒後にはタイムアウトし自動的に電源をオフにしてもよい。後者の場合、代替送信機は、途中で電源スイッチを押し直しても30秒後には電源がオフになり、通常の制御モードにするには電源を再投入する。なお、電源スイッチを押している期間が5秒未満のときには通常の制御モードとなる。
【0044】
図4は、本発明の制御用無線受信機の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、ID設定モードにおいて、図1のマイクロコンピュータ4による受信データの取り扱いを説明するものであるが、検波段22から出力された受信データの取り込み自体は、通常の制御モード時と同様であり、このフローチャートとは別に、タイマ割り込みを利用して1ビット毎にマイクロコンピュータ4に取り込まれ、デコードされてレジスタに格納される。
【0045】
電源をオンにするとID設定モードとなる。S41においては2秒間のタイマがスタートし、S42に処理を進める。S42においては、A/D変換されたRSSI信号を取り込み、A/D変換された値A0 を保持し、S43に処理を進める。S43においては、A/D変換された値A0 と判定レベルの値Aref とを比較し、A/D変換された値A0 が判定レベルAref の値を超える場合には、S44に処理を進め、超えない場合にはS45に処理を進める。
【0046】
S44においては、タイマ割り込みにより受信された一連のデータが受信完了したか否かを判定し、受信完了したときにはS47に処理を進め、受信完了していなければS46に処理を進める。S45においては、レジスタに格納された受信データを破棄して、S46に処理を進める。S46においては、S42においてスタートしたタイマーが2秒のタイムアウトになったか否かを判定し、タイムアウトであれば処理を終了し、タイムアウトでなければS42に処理を戻し、再びRSSI信号の取り込みを行う。
【0047】
S47においては、受信データが正常か否かを判定し、正常であればS48に処理を進め、正常でなければS45に処理を進めて受信データを破棄する。受信データの正常性のチェックは、例えば、CRC(Cyclic Redudancy Check)チェックを行い、エラーを検出することで行う。そのため、送信機側では、送信データの1フレーム毎にCRC符号を付加してエラー検出可能な符号に変換して送信する。この他、ID設定モード独自の送信データ形式になっているかをチェックしたり、IDコードや周波数グループのデータが予め決められた条件を満足するコードであるかをチェックすることもでき、1または複数のチェック項目を定めておく。
【0048】
S48においては、EEPROM5に設定されていた照合用IDコードと周波数グループとを、受信したIDコードと周波数グループデータとに書き換えて処理を終了する。上述した処理ステップにより、受信完了するまでにRSSI信号が所定の判定レベルを超えないときがあると、受信データは破棄される。そしてID設定モードの2秒間のタイムアウトまでは、再び受信データおよびRSSI信号の取り込みを行い、上述した処理が繰り返される。ID設定モードの2秒間のタイムアウトが終了するとID設定モードが終了し、通常の制御動作モードとなって受信待機する。
【0049】
上述したように、受信機は、ID設定モードにおいて、特殊なID設定モード用のデータを受信するが、RSSI信号が所定の判定レベルを超えている場合に限り、このID設定モード用のデータを受信してEEPROM5に格納されていたIDコードと周波数グループを代替送信機と同一のものに書き換える。このようにして、代替送信機によりIDコードおよび周波数グループの設定の変更をすることができ、以後、この代替送信機は、通常の送信機と同様に制御モードで制御対象機器を遠隔制御することができる。その後、修理された元の送信機を再使用する場合には、再度、図3,図4を参照して説明した手順で、修理された送信機を使用して当初のIDコードおよび周波数グループに戻すように受信機のEEPROM5に記憶された設定値の変更を行えばよい。なお、ユーザが代替送信機をそのまま使用し続けることも可能である。
【0050】
上述したように、サービスマンが新しい送信機を用意するだけでテレコントロールシステムの作業を続行することができる。受信機のIDコードおよび受信周波数グループの設定変更に際し、サービスメンテナンスが容易である。ID設定モードは、送信機と送受信機との間で特殊な手順を踏んで行った場合に限り可能となり、時間的にも制限を設けているため安全である。
上述した説明では、送信機の紛失または破損の例について説明したが、仮に受信機側が破損した場合についても、代替受信機に取り替えるだけで、同様の方法でテレコントロールシステムの作業を続行することができる。
【0051】
上述した説明では、IDコードに加えて、周波数グループも設定した。しかし、使用する周波数を予め固定している送信機および受信機からなるシステムでは、周波数グループの設定は必要としない。また、IDコードの設定変更をしようとする受信機の周波数グループと同じ周波数グループの代替送信機を用意すれば、周波数グループの設定変更は必要ない。
【0052】
ID変更モードとする条件は、不用意に変更されず安全性が確保される条件であればよい。受信機側については、電源の投入後の所定時間内に限らず、上述したような送信機側から送信されるID設定変更モード独自のデータを受信したときに、RSSI信号が所定の判定レベルを超えている場合に限り、いつでもID変更を行えるようにすることも可能である。
【0053】
本発明の制御用無線受信機は、車載クレーン、天井クレーン、スキー場リフト、ホース巻取動力付きの動力噴霧器など、産業機器の無線制御装置において使用することができる。また、周波数グループの設定だけを変更したい場合にも用いることができる。さらにまた、無線送信機と無線受信機間でIDコードなどのシステム情報の授受が必要な技術分野においても使用することが可能である。あるいは、本発明の構成を一部省略して設定変更のみを行う装置とし、無線によりIDコードなどのシステム情報の授受を行う装置とすることも可能である。
【0055】
【発明の効果】
上述した説明から明らかなように、本発明によれば、簡単な構成でID設定モード時の受信感度を実質的に下げ受信エリアを狭くすることができるという効果がある。
受信入力レベルの検出にFM−IF検波用半導体集積回路に備わっているRSSI信号出力を用い、受信入力レベルの判定をマイクロコンピュータ内蔵のA/D変換器とマイクロコンピュータのプログラムにより実現したり、あるいは、FM−IF検波用半導体集積回路に備わっているコンパレータを用いれば、部品追加等のコストアップがない。受信入力レベルを補正したり、実使用状態での判定レベルを記憶するようにすれば、アンテナやアンテナの設置状態による個々の制御用無線受信機の受信エリアのばらつきを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御用無線受信機の実施の一形態のブロック構成図である。
【図2】本発明の制御用無線受信機におけるIF入力レベルとRSSI信号出力との関係を表す線図である。
【図3】本発明の制御用無線受信機とともに用いる制御用無線送信機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】本発明の制御用無線受信機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図5】先行技術における制御用無線送信機の実施の一形態のブロック図である。
【図6】先行技術における制御用無線受信機の実施の一形態のブロック図である。
【図7】先行技術においてID設定モード時に受信感度を低下させる制御用無線受信機の第1の具体例のブロック構成図である。
【図8】先行技術においてID設定モード時に受信感度を低下させる制御用無線受信機の第2の具体例のブロック構成図である。
【図9】図8に示したRFアンプの回路図である。
【符号の説明】
1 受信アンテナ、2 RFモジュール、3 A/Dコンバータ、4 マイクロコンピュータ、5 EEPROM、6 リレー出力部、7 アンテナ入力部、8 RFアンプ、10 周波数シンセサイザ部、11 ミキサ、12 VCO、17 第1IFアンプ、18 FM−IF検波部、19 ミキサ、21 RSSI信号出力付きの第2IFアンプ、22 検波部
Claims (4)
- 制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する設定情報がメモリに記憶され、制御用無線送信機から送信される制御対象機器に対する制御情報、および、前記設定情報を受信する制御用無線受信機であって、
受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および、設定変更手段を有し、
前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、
前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報を受信し、前記設定モードにおいて前記設定情報を受信し、
前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された前記設定情報に基づいて、前記メモリに記憶された前記設定情報を変更することを特徴とする制御用無線受信機。 - 制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する照合用機器識別コードがメモリに記憶され、制御用無線送信機から送信される制御対象機器に対する制御情報、該制御情報に伴って送信される機器識別コード、および、前記照合用機器識別コードを少なくとも受信し、前記制御情報に伴って送信される前記機器識別コードを前記メモリに記憶された前記照合用機器識別コードと照合する制御用無線受信機であって、
受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および設定変更手段を有し、
前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、
前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報および該制御情報に伴って送信される機器識別コードを少なくとも受信し、前記設定モードにおいて前記照合用機器識別コードを少なくとも受信し、
前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された少なくとも前記照合用機器識別コードに基づいて、前記メモリに記憶された少なくとも前記照合用機器識別コードを変更することを特徴とする制御用無線受信機。 - 制御対象機器を制御する制御モードと自体に対する設定モードを有し、少なくとも自体に対する周波数グループがメモリに設定され、制御用無線送信機から前記周波数グループ内の周波数を用いて送信される前記制御対象機器に対する制御情報を受信するとともに、設定用周波数を用いて送信される前記周波数グループの設定情報を少なくとも受信する制御用無線受信機であって、
受信入力レベル判定手段、送信情報受信手段、および設定変更手段を有し、
前記受信入力レベル判定手段は、前記設定モードにおいて受信入力レベルが設定用レベルを超えていることを判定し、
前記送信情報受信手段は、前記制御モードにおいて前記制御情報を少なくとも受信し、前記設定モードにおいて前記周波数グループの設定情報を少なくとも受信し、
前記設定変更手段は、前記設定モードにおいて、前記受信入力レベル判定手段の出力に応じて動作することにより、前記制御モードにおける受信感度よりも前記設定モードにおける受信感度を実質的に低下させるようにして、前記送信情報受信手段により受信された少なくとも前記周波数グループの設定情報に基づいて、前記メモリに記憶された少なくとも前記周波数グループを変更することを特徴とする制御用無線受信機。 - 電源投入後の所定時間内において前記設定モードとなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御用無線受信機。
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