JP7038878B2 - 無線装置、アンテナ選定方法及びプログラム - Google Patents
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Description
複数の外部機器とともにIEEE802.15.4の通信規格に則ったネットワークを構成する無線装置であって、
複数のアンテナと、
電波信号を処理する信号処理手段と、
前記複数のアンテナのいずれかのアンテナを、前記信号処理手段に接続するアンテナ切換手段と、
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を記憶する記憶手段と、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に予め記憶させた前記データ群に基づいて前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを選定し、前記アンテナ切換手段を制御することにより、該選定されたアンテナを前記信号処理手段に接続する制御手段と、
を備え、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する。
図1に示すように、実施形態に係る通信ネットワークシステム1は、複数の無線装置2~4を含む。本実施形態において、通信ネットワークシステム1は、例えば、3台の無線装置2~4を含むものとする。
図2に示すように、無線装置2は、主に、複数のアンテナ21a,21b,21cと、複数のアンテナ21a,21b,21cの接続を切り換えるアンテナ(AN)スイッチ素子(アンテナ切換手段)22と、電波信号を処理する通信コントローラ(信号処理手段)23と、各種演算処理を行い、無線装置2の全体動作を総括制御するCPU(Central Processing Unit)24と、各種情報を記憶するメモリ(記憶手段)25と、計測装置2aとの接続を制御するI/F(インターフェース)コントローラ(接続手段)26と、を備える。なお、CPU24及びメモリ25、CPU24及びI/F(インターフェース)コントローラ26、又はこれらすべては、1つのマイコン(マイクロコンピュータ)チップを構成していても構わない。
図4には、無線装置2のCPU24が実行する送信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、CPU24が実行する送信処理について説明する。なお、CPU24は、例えば、計測装置2aの計測情報を無線装置3,4に送信するとき、受信した電波信号を無線装置3,4に転送するとき、等に本処理を開始する。
無線通信環境は、外部要因により、常に変化しうる。このため、最大の平均信号強度値を有するアンテナを用いて電波信号を送受信しても、良好に無線通信が行えない場合もある。以下、送信処理の変形例として、電波信号の送信に失敗したときの処理について説明する。
図7には、無線装置2のCPU24が実行する、テーブルデータ(TD)作成モードにおける受信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD作成モードにおける受信処理について説明する。なお、CPU24は、無線装置2に最初に電源が投入されたときに本処理を開始する。また、CPU24は、定期的(例えば毎日、毎週、2時間毎等)に本処理を開始する。以降では、定期的に本処理(TD作成モードにおける受信処理)を開始するタイミングを、リセットタイミングと呼ぶこととする。
図8には、TD作成モードにおける受信処理の変形例によるフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD作成モードにおける受信処理の変形例について説明する。
図9には、無線装置2のCPU24が実行する、テーブルデータ(TD)更新モードにおける受信処理のフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、TD更新モードにおける受信処理について説明する。なお、CPU24は、TD作成モードにおける受信処理を終了した後に、本処理を開始する。
図10には、TD更新モードにおける受信処理の第1変形例によるフローチャートが示される。CPU24は、以下の処理によって、電波信号を受信しテーブルデータを更新しても構わない。
図11には、TD更新モードにおける受信処理の第2変形例によるフローチャートが示される。CPU24は、以下の処理によって、電波信号を受信しても構わない。
図13には、受信処理の変形例によるフローチャートが示される。以下、フローチャートを参照しながら、CPU24が実行する受信処理の変形例について説明する。なお、CPU24は、無線装置2に電源が投入されたときに本処理を開始する。
以上説明した実施形態及びその変形例では、無線装置2に備えるアンテナ21が3本である例を説明した。しかし、アンテナ21は、2本であってもよいし、4本以上あってもよい。
2 無線装置
21 アンテナ
22 アンテナ(AN)スイッチ素子(アンテナ切換手段)
23 通信コントローラ(信号処理手段)
231 送受切換部
232 変調部
233 復調部
234 計測部
24 CPU
24a 送信手段
24b 受信手段
24c 演算手段
24d 制御手段
24e 計時手段
25 メモリ(記憶手段)
251 データ群
252 プログラム
26 I/Fコントローラ(接続手段)
3 無線装置
4 無線装置
5 集計装置
Claims (10)
- 複数の外部機器とともにIEEE802.15.4の通信規格に則ったネットワークを構成する無線装置であって、
複数のアンテナと、
電波信号を処理する信号処理手段と、
前記複数のアンテナのいずれかのアンテナを、前記信号処理手段に接続するアンテナ切換手段と、
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を記憶する記憶手段と、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に予め記憶させた前記データ群に基づいて前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを選定し、前記アンテナ切換手段を制御することにより、該選定されたアンテナを前記信号処理手段に接続する制御手段と、
を備え、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する、
無線装置。 - 前記データ群は、前記第1テーブルデータとして、過去の複数の前記信号強度に基づいて算定される平均的な信号強度値を含む、
請求項1に記載の無線装置。 - 前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器からの電波信号の信号強度に関する情報である第2テーブルデータを含み、
前記制御手段は、前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記第1のアンテナを選定し、電波信号を受信する際、前記第2テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナを選定する、
請求項1又は2に記載の無線装置。 - 前記データ群は、前記第2テーブルデータとして、過去の複数の前記信号強度に基づいて算定される平均的な信号強度値を含む、
請求項3に記載の無線装置。 - 前記信号処理手段は、入力される電波信号の信号強度を計測する計測部を含み、
前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の、前記計測部によって計測された信号強度に関する情報に基づいて、前記データ群を生成する演算手段をさらに備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の無線装置。 - 前記演算手段は、前記計測部によって計測される信号強度に関する情報に基づいて、前記データ群を更新する、
請求項5に記載の無線装置。 - 前記制御手段は、前記計測部によって計測される信号強度に関する情報と、前記更新されたデータ群と、の比較に基づいて、前記複数のアンテナのなかから前記信号処理手段に接続するアンテナを選定する、
請求項6に記載の無線装置。 - 前記制御手段は、電波信号を受信する際、前記データ群に基づかないで、前記複数のアンテナの各々を順番に前記信号処理手段に接続する、
請求項1又は2に記載の無線装置。 - 複数の外部機器とともにIEEE802.15.4の通信規格に則ったネットワークを構成し、複数のアンテナと電波信号を処理する信号処理手段とを備える無線装置のアンテナ選定方法であって、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め記憶手段に記憶させ、予め記憶させた前記データ群に基づいて、前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを無線通信に用いるアンテナとして選定し、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定する、
アンテナ選定方法。 - 複数の外部機器とともにIEEE802.15.4の通信規格に則ったネットワークを構成し、複数のアンテナと電波信号を処理する信号処理手段とを備える無線装置のコンピュータに、
前記複数の外部機器の各々とプリアンブルを含むデータユニットを介した通信を開始する前に、前記複数のアンテナの各々で受信した電波信号の信号強度に関するデータ群を予め記憶手段に記憶させ、予め記憶させた前記データ群に基づいて、前記複数のアンテナのなかから1つのアンテナを無線通信に用いるアンテナとして選定させ、
前記データ群は、前記複数のアンテナの各々で受信した前記複数の外部機器の各々からの電波信号の、信号強度に関する情報である第1テーブルデータを含み、
前記外部機器に電波信号を送信する際、前記第1テーブルデータに基づいて前記複数のアンテナのなかの1つのアンテナである第1のアンテナを選定させる、
プログラム。
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