JP6000631B2 - 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6000631B2
JP6000631B2 JP2012108367A JP2012108367A JP6000631B2 JP 6000631 B2 JP6000631 B2 JP 6000631B2 JP 2012108367 A JP2012108367 A JP 2012108367A JP 2012108367 A JP2012108367 A JP 2012108367A JP 6000631 B2 JP6000631 B2 JP 6000631B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
directivity
wireless communication
detection process
directional antenna
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2012108367A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013236301A (ja
Inventor
柳舘　昌春
昌春 柳舘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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 Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2012108367A priority Critical patent/JP6000631B2/ja
Priority to EP13788610.7A priority patent/EP2849283B1/en
Priority to PCT/JP2013/060731 priority patent/WO2013168504A1/ja
Priority to CN201380023881.2A priority patent/CN104272527B/zh
Publication of JP2013236301A publication Critical patent/JP2013236301A/ja
Priority to US14/512,527 priority patent/US10056684B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6000631B2 publication Critical patent/JP6000631B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/002—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing at least two patterns of different beamwidth; Variable beamwidth antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

本発明は、指向性アンテナの指向性を利用して、同一空間内にある複数の無線通信装置の中から接続相手を選択して通信を行う空間分割多元接続(space division multiple access)を使用して通信を行う技術に関する。
空間分割多元接続を行うシステムとして、特許文献1には、空間分割多元接続に対応したマルチビームアンテナをWLAN(ワイアレス・ローカル・エリア・ネットワーク)の無線基地局に使用した例が示されている。特許文献1では、無線干渉波の発生源からの干渉波を監視し、干渉波が無い場合には無指向性のビームパターンを使用し、干渉波の到来時には干渉波を抑圧するようなビームパターンを使用することにより、干渉波を抑圧して通信を行うことが開示されている。
特開2003-18074号公報
近年、手術室等の医療現場では、室内に複数の画像データ出力装置(内視鏡装置等)と画像データ表示装置(モニタ)が設置される場合が増えている。これらの画像データ出力装置と画像データ表示装置の位置は可変である。また、上記の画像データ出力装置、画像データ表示装置の配置の自由度を確保するため、これらの装置を無線通信で接続することも多くなってきている。
上述したように、複数の画像データ出力装置と画像データ表示装置が設置されている環境で空間分割多元接続を使った無線通信を行うことは、限られた無線チャンネルを有効に使い多くの画像通信を同時に行うことを可能とし、有用である。しかしながら、医療現場では狭い空間で複数の装置が使用されるため、画像データ表示装置から見て、ほぼ同一方向に複数の画像データ出力装置が配置される状況も考えられる。その場合、接続相手以外の画像データ出力装置からの干渉波の影響により、接続相手の画像データ出力装置から画像データを安定して受信することが困難となる。
特許文献1には、通信が失敗する場合の例として、無線干渉波の発生源と接続相手の無線端末がほぼ同一方向に配置されている場合が開示されているが、解決方法については記載されていない。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、接続相手の無線通信装置の方向を高精度に検出し、安定した無線通信を行うことができる無線通信装置等を提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理とを行う処理部と、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御する制御部と、を有する無線通信装置である。
また、本発明の無線通信装置において、前記指向性アンテナは前記無線通信装置から所定周期毎に画像データを無線受信し、前記処理部は、前記所定周期毎に前記画像データの受信を休止する休止期間に前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う。
また、本発明の無線通信装置において、前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う頻度を高くする。
また、本発明の無線通信装置は、自装置の移動を検出し、移動に応じた移動信号を出力する移動検出部をさらに有し、前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて自装置の移動量を算出し、前記移動量が所定量を超えた場合に前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う。
また、本発明の無線通信装置において、前記処理部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも前記所定量を低く設定する。
また、本発明の無線通信装置において、前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて自装置の方向の変化量を算出し、算出した変化量を前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理における検出範囲の設定に使用する。
また、本発明の無線通信装置は、自装置の移動を検出し、移動に応じた移動信号を出力する移動検出部をさらに有し、前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて、前記指向性アンテナの指向方向の変化量を算出し、前記変化量が所定量を超えた場合に前記指向性アンテナの指向方向を補正する。
また、本発明の無線通信装置において、前記制御部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも、前記データの受信を行うときの前記指向性アンテナの指向角を狭める。
また、本発明の無線通信装置において、前記制御部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、検出した前記第2の方向が前記指向性アンテナの半値角から外れない範囲で前記第1の方向から離れる方向に前記指向性アンテナの指向方向を設定する。
また、本発明の無線通信装置は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に警告を行う警告部をさらに有する。
また、本発明は、データを無線送信する第1の指向性アンテナを有する第1の無線通信装置と、前記第1の無線通信装置からデータを無線受信する第2の指向性アンテナ、前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御し、前記第1の無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御し、前記第1の無線通信端末の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理とを行う処理部、前記第2の指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記第2の指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記第2の指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御する制御部を有する第2の無線通信装置と、を有する無線通信システムである。
また、本発明は、接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理と、を行い、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御方法である。
また、本発明は、接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナを有する無線通信装置のコンピュータに、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理と、を実行させ、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定させ、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御させるためのプログラムである。
本発明によれば、指向性アンテナの指向方向を第1の方向の近傍に設定して第2の検出処理を行うとき、指向性アンテナの指向方向を第1の方向の近傍以外に設定して第2の検出処理を行うときよりも指向性アンテナの指向角を狭めて第2の検出処理を行うことによって、接続相手の無線通信装置の方向を高精度に検出することができる。また、第2の方向が第1の方向の近傍である場合にデータの受信を行うとき、電波発生源からの電波の影響を抑圧するように指向性アンテナの指向方向を制御することによって、安定した無線通信を行うことができる。
本発明の一実施形態による画像通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおけるアンテナの指向方向を示す参考図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおけるアンテナの指向方向を示す参考図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置が行う傾き角度補正を説明するためのブロック図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置のアンテナの指向パターンを示す参考図である。 本発明の一実施形態による画像通信システムにおける受信装置のアンテナの指向パターンを示す参考図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、画像を撮像する撮像装置と、撮像した画像を無線通信で伝送する送信装置と、無線伝送された画像を受信する受信装置と、受信した画像を表示するモニタとで構成される画像通信装置を2セット組み合わせた画像通信システムに本発明を適用した場合を例に説明を行う。また、無線通信は本来3次元の空間で行われるが、説明を簡略化するため、無線通信が2次元空間で行われる場合を用いて説明を行う。
[システム構成]
まず、図1を用いて、画像通信システムの概要を説明する。図1に示す画像通信システムは、2台の撮像送信ユニット(撮像装置6/送信装置4、撮像装置12/送信装置10)と2台の受信表示ユニット(受信装置1/モニタ3、受信装置7/モニタ9)により構成されている。
撮像送信ユニットと受信表示ユニットは、1対1で接続され、データの送受信を行う接続相手は適宜設定可能である。本実施形態では撮像装置6と送信装置4を有する撮像送信ユニットが受信装置1とモニタ3を有する受信表示ユニットと接続され、撮像装置12と送信装置10を有する撮像送信ユニットが受信装置7とモニタ9を有する受信表示ユニットと接続されるものとして説明を行う。
本実施形態の画像通信システムでは、各撮像送信ユニットの送信装置から無線送信された画像データを、接続相手となる受信表示ユニットの受信装置が受信し、受信した画像データに基づく画像をモニタが表示する。本実施形態における送信装置と受信装置は、同一の周波数帯を使用して所定周期の無線通信を行う。また、送信装置と受信装置は、指向性が可変な指向性アンテナを搭載しており、指向方向を接続相手に向けることで接続相手以外の装置への電波の照射を抑制する。これにより、同一空間内で同一周波数帯を使って同時に複数の無線通信を行う空間分割多元接続が実現される。送信装置4にはアンテナ5が搭載され、送信装置10にはアンテナ11が搭載され、受信装置1にはアンテナ2が搭載され、受信装置7にはアンテナ8が搭載されている。
本実施形態では、図1に示すように、受信装置1から見た接続相手の送信装置4の方向と、受信装置1から見た、接続相手ではない送信装置10の方向とがほぼ同一方向となるように各装置が配置された場合を例として説明を行う。本実施形態における送信装置と受信装置に搭載されているアンテナは、複数のアンテナ素子から構成される可変指向性アンテナであり、各アンテナ素子に対する位相制御により指向性が制御される。可変指向性アンテナの指向性制御に関する動作原理の詳細については公知であるので説明を省略する。
[動作概略]
画像データの通信開始前に、受信装置が、接続相手の送信装置を探索して接続に必要な情報を通信する接続設定処理を行う。接続設定処理の後、画像データの無線通信が行われる。本実施形態での無線通信は、各送信装置から1画面分の画像データが周期的に送信され、1画面分の画像データと次の1画面分の画像データの間に、ブランキング期間と呼ばれる画像データの送信休止期間がある通信フォーマットで行われている。ブランキング期間中には、必要に応じて、画像データ以外の各種制御信号の通信が行われる。
図1のように各装置が配置された場合に受信装置1が送信装置4と接続するために行う接続設定処理を以下で説明する。最初に、受信装置1はアンテナ2の指向制御の精度を通常精度に設定して、接続相手以外の干渉電波の発生源(電波干渉源)の探索を行い、接続相手ではない送信装置10の存在を検出して、送信装置10の方向を測定する干渉源方向検出を行う。続いて、受信装置1は、アンテナ2の指向制御の精度を通常精度に保ったまま、アンテナ2の指向方向を変えながら、接続相手である送信装置4に応答要求信号を送信し、送信装置4からの応答信号を受信し、送信装置4の方向を検出する接続方向検出を行う。このとき、応答要求信号の送信は、送信装置10の方向への送信を除いて行われる。
図2は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合のアンテナ2の指向方向を示している。受信装置7に搭載されたアンテナ8についても同様であるが、代表してアンテナ2について説明する。本例ではアンテナ2の指向方向は45度毎に設定されている。本例では、図中の左方向を指向方向の基準方向(0度)とし、基準方向から右回りに指向方向の角度が設定されている。図2に示す各指向方向はアンテナ2上で固定された方向であり、例えばアンテナ2の指向方向が図2の90度方向に固定されていても、受信装置1の移動によりアンテナ2の傾きが変化すると、空間に対するアンテナ2の指向方向は変化する。
図2には、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度であり、指向方向が90度の方向に設定されたときの指向パターン13も示されている。図示するように、指向方向が45度毎に設定されているため、指向パターン13の指向角は、45度を少し超える角度に設定されている。干渉源方向検出では、送信装置10の方向が90度の方向であると測定される。
受信装置1から見た接続相手の送信装置4の方向が、受信装置1から見た、接続相手ではない送信装置10の方向の近傍ではない場合、受信装置1から見た送信装置4の方向は、アンテナ2の指向方向が送信装置10の方向に設定されている場合の指向パターンの指向角の範囲に含まれない。この場合、接続方向検出では送信装置4の方向に応答要求信号が送信され、送信装置4の方向の検出は成功する。
しかし、図1のように各装置が配置されている場合、受信装置1から見た接続相手の送信装置4の方向と、受信装置1から見た、接続相手ではない送信装置10の方向とがほぼ同一方向(図2の90度の方向)であり、受信装置1から見た送信装置4の方向は、アンテナ2の指向方向が送信装置10の方向に設定されている場合の指向パターンの指向角の範囲に含まれる。この場合、応答要求信号が送信装置10の方向すなわち送信装置4の方向には送信されないため、接続方向検出では送信装置4の方向の検出は失敗する。送信装置4の方向の検出が失敗した場合、受信装置1はアンテナ2の指向制御の精度を高精度に設定して電波干渉源の探索を再度行う。
図3は、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合のアンテナ2の指向方向の一部を示している。受信装置7に搭載されたアンテナ8についても同様であるが、代表してアンテナ2について説明する。本例ではアンテナ2の指向方向は15度毎に設定されている。本例では、図2と同様に図中の左方向を指向方向の基準方向(0度)とし、基準方向から右回りに指向方向の角度が設定されている。また、図2と同様に図3に示す各指向方向はアンテナ2上で固定された方向である。
図3には、アンテナ2の指向制御の精度が高精度であり、指向方向が90度の方向に設定されたときの指向パターン14も示されている。図示するように、指向方向が15度毎に設定されているため、指向パターン14の指向角は、15度を少し超える角度に設定されている。つまり、アンテナ2の指向制御の精度が高精度であるときの指向角は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度であるときの指向角よりも狭く設定される。
アンテナ2の指向制御の精度が高精度に設定された場合の電波干渉源の探索では、受信装置1は、前回の測定結果(90度)を基準として、その近傍の範囲にアンテナ2の指向方向を設定して行う。具体的には、前回の測定結果が90度だった場合、60度から120度の範囲にアンテナ2の指向方向が設定される。この探索の結果、送信装置10の方向は、図3の105度の方向であると認識される。
続いて、受信装置1は、アンテナ2の指向制御の精度を高精度に設定したまま、接続方向検出を再度行う。その結果、図3に示した、指向方向が90度の方向に設定されたときの指向パターン14を使ったときに、送信装置4から応答信号が受信され、送信装置4の方向の検出が成功する。その後、接続情報の通信が送信装置4と受信装置1の間で行われ、接続設定処理が終了する。
接続設定処理後、画像データの通信が行われる。画像データの通信中は、ブランキング期間を使用して、電波干渉源である送信装置10の方向の検出(干渉源方向検出)と接続相手である送信装置4の方向の検出(接続方向検出)とが行われる。干渉源方向検出と接続方向検出は、以下に示す、所定周期に基づくタイミングと、受信装置1の移動に基づくタイミングとの2つのタイミングで行われる。
所定周期に基づくタイミングでの干渉源方向検出と接続方向検出では、受信装置1は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合と高精度の場合とで周期を変え、指向パターンが狭い、高精度の場合の検出を短い周期で実行する。受信装置1の移動に基づくタイミングでの干渉源方向検出と接続方向検出では、受信装置1は自装置の移動を受信装置1内の加速度センサの出力に基づいて検出し、所定量以上の移動が検出された時点で検出を実行する。また、受信装置1は、加速度センサの出力に基づいて、アンテナ2の方向の変化を検出し、その方向の変化を相殺するような指向性制御も行う。
[詳細説明]
図4は、受信装置1の構成を示している。受信装置7の構成は受信装置1の構成と同様であるので、代表して受信装置1の構成を説明する。図4に示すように、受信装置1は、アンテナ2、高周波回路17、ベースバンド回路18、画像処理回路19、受信制御回路20、位相制御回路21、操作スイッチ22、加速度センサ23、LED24により構成されている。
高周波回路17は、アンテナ2に接続されており、高周波処理を行う。ベースバンド回路18は、高周波回路17に接続されており、ベースバンド処理を行う。画像処理回路19は、ベースバンド回路18からベースバンド処理後の画像データを受け取って画像処理を行い、画像処理後の信号を映像信号としてモニタ3に出力する。位相制御回路21は、アンテナ2の指向性を制御する。受信制御回路20は、受信装置1全体の動作を制御することにより、前述した干渉源方向検出と接続方向検出を行い、接続相手である送信装置4からの画像データの受信を行う。また、受信制御回路20は、必要に応じて、高周波回路17、ベースバンド回路18、位相制御回路21をそれぞれ制御して制御データの送信を行う。また、受信制御回路20は、干渉源方向検出で検出した送信装置10の情報や、接続方向検出で検出した送信装置4の情報、受信制御回路20の動作を制御するためのプログラム等を記憶する。
操作スイッチ22は、操作者が操作可能なスイッチであり、操作者からの指示を受信制御回路20に伝える。加速度センサ23は、受信装置1に加わる加速度を検出し、検出結果に応じた信号を受信制御回路20に出力する。LED24は、受信装置1の動作状態を表示する。例えば、干渉源方向検出と接続方向検出の結果、電波干渉源が接続相手の方向とほぼ同一の方向に存在することが検出された場合、LED24は警告のためのLED表示を行う。電波干渉源が接続相手の方向とほぼ同一の方向に存在する場合にアンテナ2の指向制御の精度が高精度に設定されることを利用し、受信制御回路20は、指向制御が高精度に行われているときにLED24を点灯する。
図5は、送信装置4の構成を示している。送信装置10の構成は送信装置4の構成と同様であるので、代表して送信装置4の構成を説明する。図5に示すように、送信装置4は、アンテナ2、画像処理回路25、ベースバンド回路26、高周波回路27、送信制御回路28、位相制御回路29、操作スイッチ30、LED31により構成されている。
画像処理回路25は、撮像装置6から出力される映像信号を受け取って画像処理を行い、画像データを出力する。ベースバンド回路26は、画像処理回路25からの画像データにベースバンド処理を行う。高周波回路27は、ベースバンド回路26からの信号に高周波処理を行う。送信制御回路28は、送信装置4全体の動作を制御する。位相制御回路29は、アンテナ5の指向性を制御する。操作スイッチ30は、操作者が操作可能なスイッチであり、操作者からの指示を送信制御回路28に伝える。LED31は、送信装置4の動作状態を表示する。
図6は、受信装置1がデータ通信の開始前に接続相手の送信装置を探索し、その送信装置と接続情報を通信する接続設定処理の流れを示している。図6を用いて、各装置が図1のように配置されている場合を例に接続設定処理の説明を行う。
接続設定処理(S1)では、最初に電波状況確認(S2)が行われる。電波状況確認(S2)は、受信装置1の通信環境(電波状況)を確認する処理である。この時点では接続相手である送信装置4は電波を送信しておらず、受信装置1が受信する電波は送信装置4以外の装置からの電波である。このとき、受信制御回路20は、位相制御回路21を介してアンテナ2を無指向性に設定し、受信電波を測定する。
その後、受信制御回路20は、電波状況確認(S2)での測定結果に基づいて、受信電波の有無の判定(S3)を行う。受信電波があった場合には、受信制御回路20は干渉源方向検出(S4)を行い、受信電波がなかった場合には、受信制御回路20は接続方向検出(S5)を行う。
干渉源方向検出(S4)は、アンテナ2の指向制御の精度を通常精度に設定して電波干渉源の方向を検出する処理である。干渉源方向検出(S4)では、受信制御回路20は、位相制御回路21を介してアンテナ2の指向性の精度を通常精度に設定し、アンテナ2の指向方向を所定角度ずつ変更しながら、それぞれの指向方向毎に受信電波の有無を測定して、接続相手ではない送信装置の方向と装置情報(ID)を検出する。本実施形態では、前述したように、アンテナ2の指向方向は45度毎に設定される。それぞれの指向方向に対する測定期間は、ブランキング期間を超える期間であっても良い。また、アンテナ2の指向方向を順次変えて測定を行いつつ同一の指向方向に対する測定を複数回行うことでブランキング期間の影響を無くしても良い。
各装置が図1のように配置されている場合、送信装置10からの電波が受信装置1で受信され、送信装置10の方向(図2：90度方向)が検出される。その後、受信制御回路20は接続方向検出(S5)を行う。
接続方向検出(S5)は、アンテナ2の指向制御の精度を通常精度に設定して接続相手の方向を検出する処理である。接続方向検出(S5)では、受信制御回路20は、前述したように、位相制御回路21を介してアンテナ2の指向方向を所定角度(45度)ずつ変更しながら、ベースバンド回路18及び高周波回路17を制御し、接続相手である送信装置4に応答要求信号を送信して、送信装置4から装置情報を含む応答信号を受信する。そして、受信制御回路20は、応答信号を受信したときのアンテナ2の指向方向を、送信装置4の方向として検出する。前述したように、応答要求信号の送信は、送信装置10の方向(90度方向)を除いて行われるため、送信装置10と同一方向に位置している送信装置4の方向の検出は失敗する。
その後、受信制御回路20は干渉源位置判定(S6)を行う。干渉源位置判定(S6)は、電波干渉源が接続相手の送信装置の近傍に存在するか否かの判断を行う処理である。受信制御回路20は、接続方向検出(S5)で接続相手の送信装置の方向の検出が失敗した場合に、電波干渉源が接続相手の送信装置の近傍に存在すると判断する。受信制御回路20は、干渉源位置判定(S6)で、電波干渉源が接続相手の送信装置の近傍に存在すると判断した場合、干渉源方向高精度検出(S7)を行う。
干渉源方向高精度検出(S7)は、アンテナ2の指向制御の精度を高精度に設定して電波干渉源の方向を検出する処理である。干渉源方向高精度検出(S7)では、受信制御回路20は、位相制御回路21を介してアンテナ2の指向性の精度を通常精度に設定し、アンテナ2の指向方向を所定角度ずつ変更しながら、それぞれの指向方向毎に受信電波の有無を測定して、接続相手ではない送信装置の方向と装置情報を検出する。本実施形態では、前述したように、アンテナ2の指向方向は15度毎に設定される。各装置が図1のように配置されている場合、干渉源方向高精度検出(S7)において送信装置10の方向は図3の105度方向と認識される。
続いて、受信制御回路20は接続方向高精度検出(S8)を行う。接続方向高精度検出(S8)は、アンテナ2の指向制御の精度を高精度に設定したまま、接続相手の方向を検出する処理である。接続方向高精度検出(S8)では、受信制御回路20は、前述したように、位相制御回路21を介してアンテナ2の指向方向を所定角度(15度)ずつ変更しながら、ベースバンド回路18及び高周波回路17を制御し、接続相手である送信装置4に応答要求信号を送信して、送信装置4から装置情報を含む応答信号を受信する。そして、受信制御回路20は、応答信号を受信したときのアンテナ2の指向方向を、送信装置4の方向として検出する。各装置が図1のように配置されている場合、送信装置4の方向は図3の90度方向と認識される。
続いて、受信制御回路20は、位相制御回路21を介して、接続方向高精度検出(S8)で検出された送信装置4の方向に指向パターンを向けて送信装置4との接続情報通信(S9)を行う。この時の指向パターンは、図1及び図3に指向パターン14として示されている。接続情報通信(S9)により、接続に必要な情報の伝達が終了すると、接続設定処理(S1)が終了する(S10)。
図7は、受信装置1が接続設定処理(S1)の後に行う受信処理の流れを示している。図7を用いて、各装置が図1のように配置されている場合を例に受信処理の説明を行う。
受信処理(S11)では、受信装置1は、画像データの通信期間中は送信装置4から画像データを受信し、ブランキング期間中は必要に応じて、電波干渉源や接続相手の方向の検出を実施し、アンテナ2の指向方向の更新を行う。受信処理(S11)において、画像データ受信処理(S19)が終了した後のブランキング期間では、最初に受信制御回路20は干渉源方向更新判定(S12)を行う。
干渉源方向更新判定(S12)は、干渉源方向更新処理(S13)を実行するか否かの判断を行う処理である。干渉源方向更新処理(S13)は、周期的干渉源更新指示か移動時干渉源更新指示が出力されている場合に、干渉源方向更新判定(S12)の結果として実行が指示される。
周期的干渉源更新指示は、内蔵タイマー(図示せず)が計測する時間を基準として決定される所定周期で干渉源方向更新処理(S13)を実行するための指示であり、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度か高精度かに応じて実行周期が変化する。具体的には、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合よりも実行周期が短くなる(言い換えると、実行頻度が高くなる)ように実行周期が設定されている。
移動時干渉源更新指示は、加速度センサ処理によって受信装置1の移動が検出された場合に出力される指示である。加速度センサ処理については、図8を用いて詳細を説明する。
周期的干渉源更新指示か移動時干渉源更新指示が出力されている場合、受信制御回路20は干渉源方向更新処理(S13)を行う。干渉源方向更新処理(S13)は、電波干渉源である送信装置10の方向を探索して探索結果の更新を行う処理である。干渉源方向更新処理(S13)では、最後に検出した電波干渉源の方向を基準に探索を行うため、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度か高精度かに応じて、探索の際のアンテナ2の指向制御の精度が異なる。各装置が図1のように配置されている場合、アンテナ2は高精度で指向制御を行っており、電波干渉源の方向は図3の105度となっている。この状態での干渉源方向更新処理(S13)では、105度の両隣の方向を含めた、90度、105度、120度の各方向に指向方向を設定して送信装置10の方向の検出を行うことになる。
一方、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合、例えば電波干渉源の方向が図2の90度だった場合、90度の両隣の方向を含めた、45度、90度、135度の各方向に指向方向を設定して送信装置10の方向の検出を行うことになる。ただし、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合に検出した電波干渉源の方向が、画像データの通信に使用中の接続相手の方向と一致してしまった場合、アンテナ2の指向制御の精度を高精度に変更して電波干渉源の方向の検出をやり直すことになる。
周期的干渉源更新指示と移動時干渉源更新指示の何れも出力されていない場合、干渉源方向更新処理(S13)は実行されない。続いて、受信制御回路20は接続方向更新判定(S14)を行う。接続方向更新判定(S14)は、接続方向更新処理(S15)を実行するか否かの判断を行う処理である。接続方向更新判定(S14)においても、干渉源方向更新判定(S12)と同様に、受信制御回路20は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度か高精度かに応じて実行周期が変化する周期的接続相手更新指示と、受信装置1の移動を検出した場合に出力される移動時接続相手更新指示との何れかの指示が出力された場合に接続方向更新処理(S15)を実行するように判断を行う。
周期的接続相手更新指示は、内蔵タイマー(図示せず)が計測する時間を基準として決定される所定周期で接続方向更新処理(S15)を実行するための指示であり、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度か高精度かに応じて実行周期が変化する。具体的には、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合よりも実行周期が短くなる(言い換えると、実行頻度が高くなる)ように実行周期が設定されている。
移動時接続相手更新指示は、加速度センサ処理によって受信装置1の移動が検出された場合に出力される指示である。加速度センサ処理については、図8を用いて詳細を説明する。
接続方向更新処理(S15)は、干渉源方向更新処理(S13)と同様に、最後に検出した接続相手の方向を基準に接続相手の方向を探索して探索結果を更新する処理である。手順は干渉源方向更新処理(S13)の手順とほぼ同じである。ただし、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合に検出された接続相手の方向が、電波干渉源の方向と一致した場合、アンテナ2の指向制御の精度を高精度に変更して接続相手の方向の検出をやり直す処理が追加されている。周期的接続相手更新指示と移動時接続相手更新指示の何れも出力されていない場合、接続方向更新処理(S15)は実行されない。
アンテナ2の指向制御の精度を高精度に設定して接続相手と電波干渉源の方向の検出を行った場合に、接続相手の方向と電波干渉源の方向とが通常精度で分離可能であれば、アンテナ2の指向制御の精度は通常精度に変更される。例えば、図3で接続相手の方向が75度、90度、105度の何れかであり、電波干渉源の方向が120度、135度、150度(図示せず)の何れかである場合、図2では接続相手の方向が90度、電波干渉源の方向が135度になるので、接続相手の方向と電波干渉源の方向とが通常精度で分離可能であると判断され、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度に変更される。
アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合、前述したようにLED24による警告表示が行われ、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度になると警告表示が解除される。接続方向更新処理(S15)における上記以外の処理は干渉源方向更新処理(S13)における処理と同じであるので説明を省略する。
干渉源方向更新処理(S13)、及び、接続方向更新処理(S15)が、加速度センサ処理で発生する実行指示(移動時干渉源更新指示、移動時接続相手更新指示)によって実行される場合、加速度センサ処理で検出される受信装置1の"傾き角度変化量のデータ"が、干渉源方向更新処理(S13)及び接続方向更新処理(S15)に使用される。具体的には、電波干渉源の方向を検出した結果のデータが図3の105度である状態で干渉源方向更新処理(S13)が実行され、そのときの"傾き角度変化量のデータ"が-15度であった場合、受信制御回路20は、受信装置1が-15度方向に傾いたと判断し、元の105度から15度分加えた120度を中心とし、その両隣の方向を含めた、105度、120度、135度の探索範囲で電波干渉源または接続相手の方向の検出を行う。これにより、処理時間の短縮が図られる。
続いて、受信制御回路20は、指向方向更新処理の有無の判断(S16)を実行する。接続方向更新処理(S15)の結果、接続相手の方向が更新された場合、受信制御回路20はアンテナ制御更新処理(S17)を実行する。アンテナ制御更新処理(S17)では、受信制御回路20は、位相制御回路21を介して、アンテナ2の指向制御に関するパラメータを更新することによりアンテナ2の指向方向を設定する。
続いて、受信制御回路20は、ブランキング期間中に行う制御データ送受信(S18)を実施し、上記以外の制御データの送受信を行う。アンテナ制御以外に関する制御データについては、本発明とは無関係なので説明を省略する。
ブランキング期間が終了すると、受信制御回路20は画像データ受信処理(S19)を実行し、画像データを受信する。画像データの受信が終了した後のブランキング期間では、干渉源方向更新判定(S12)が実行される。以降は、上記のシーケンスが繰り返される。
図8は、受信装置1が行う加速度センサ処理の流れを示している。図8を用いて、各装置が図1のように配置されている場合を例に加速度センサ処理の説明を行う。
加速度センサ23は、受信装置1に加わる3次元方向の加速度を検出し、検出した加速度を示す信号を受信制御回路20に出力する。加速度センサ23が出力する信号は、受信装置1の動きに応じた信号となる。受信制御回路20は周期的に加速度センサ23の出力を読み出し、加速度センサ処理(S20)を行う。
本実施形態では、検出精度を確保するため、加速度センサ処理(S20)の実行周期は、画像データの送信周期よりも短い周期(例えば、画像データの送信周期：16.7ms、加速度センサ処理の実行周期：1ms)に設定されている。また、加速度センサ処理(S20)は、受信装置1に内蔵されているタイマーが計測する時間に基づいて所定周期で実行されるため、受信処理(S11)とは非同期に実行される。
加速度センサ処理(S20)では、受信制御回路20は、最初に内蔵タイマーを使って処理の開始を待つ実行タイミング待ち(S21)を行い、所定周期で加速度センサ出力読取(S22)を行う。加速度センサ出力読取(S22)では、受信制御回路20は加速度センサ23からの出力の読み取りを行う。
続いて、受信制御回路20は、アンテナ2の傾き角度変化量を算出するアンテナ角度ズレ量算出(S23)を行う。その後、受信制御回路20は受信装置1の移動量を算出する移動量算出(S24)を行う。アンテナ角度ズレ量算出(S23)及び移動量算出(S24)では、加速度センサ23の出力から傾き角度変化量や移動量を算出するが、3次元の加速度センサ出力から傾き角度変化量や移動量を算出する方法は公知であるので具体的な説明を省略する。
続いて、受信制御回路20は、アンテナ角度ズレ量算出(S23)で求めた傾き角度変化量が所定角度以上であるか否かを判断する傾き角判断(S25)を行う。傾き角判断(S25)の閾値となる所定角度は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合と高精度の場合とで異なっており、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合よりも所定角度が狭く設定されている。傾き角度変化量が所定角度以上の場合、受信制御回路20は、位相制御回路21を介して、アンテナ2の指向角度の補正を行うアンテナ傾き角度補正(S26)を行う。
アンテナ傾き角度補正(S26)は、通信中のアンテナ2の指向方向を、アンテナ角度ズレ量算出(S23)で求めた傾き角度変化量に応じて補正する処理である。この処理は、画像データ通信中に受信装置1が傾いた場合に、画像データ通信後のブランキング期間に行われる干渉源方向更新処理(S13)及び接続方向更新処理(S15)の前に、データ通信中にアンテナ2の指向方向を補正する処理である。これは、加速度センサ処理(S20)の実行周期が画像データ通信の送信周期に対して短いために可能となる処理である。
傾き角判断(S25)で、傾き角度変化量が所定角度未満の場合、受信制御回路20は、移動量算出(S24)で求めた移動量が所定距離以上であるか否かを判断する移動距離判断(S27)を行う。移動距離判断(S27)の閾値となる所定距離も、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合と高精度の場合とで異なっており、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合よりも所定距離が短く設定されている。
移動量が所定距離未満の場合、受信制御回路20は実行タイミング待ち(S21)を行う。移動距離判断(S27)で移動量が所定距離以上の場合、及び、アンテナ傾き角度補正(S26)が実行された場合、受信制御回路20は干渉源方向更新処理実行要求(S28)及び接続方向更新処理実行要求(S29)を行う。干渉源方向更新処理実行要求(S28)は、干渉源方向更新処理(S13)の実行指示である移動時干渉源更新指示を生成する処理である。接続方向更新処理実行要求(S29)は、接続方向更新処理(S15)の実行指示である移動時接続相手更新指示を生成する処理である。その後、受信制御回路20は実行タイミング待ち(S21)を行う。
図9は、受信装置1のアンテナ2が傾いた場合に行われる傾き角度補正を示している。前述したように、加速度センサ処理(S20)で受信装置1のアンテナ2の傾きが検出され、アンテナ傾き角度補正(S26)が実行される。図9は、図1の状態で画像データ受信中の受信装置1が、図1の状態よりも-15度だけ傾いた状態を示している。傾きが検出されると、アンテナ傾き角度補正(S26)が実行され、90度方向であった指向方向(指向パターン32)が105度方向(指向パターン33)に更新されることで、傾きによる不具合を生じさせずに画像データの受信が継続される。尚、画像データの受信が終了した後のブランキング期間では、干渉源方向更新処理(S13)と接続方向更新処理(S15)が実行され、電波干渉源の方向と接続相手の方向のデータの更新が行われる。
図10、図11は、アンテナ2の指向制御の精度が高精度の場合の画像データの受信中の指向パターンの例である。図10、図11とも、各装置が図1のように配置されている状態でのアンテナ2の指向パターンを示している。アンテナ制御更新処理(S17)では、図10、図11に示す方法によりアンテナ2の指向パターンが制御される。
図10は、アンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合よりも指向角を狭めた指向パターンの例である。図1及び図3の指向パターン14と同じ指向パターン14が記載されている。指向角を通常よりも狭めることで干渉電波が抑圧される。
図11は、これまで説明を行っていない方法を示している。この方法は、指向角をアンテナ2の指向制御の精度が通常精度の場合の指向角と同じに保ったまま指向方向をシフトすることで電波干渉源からの電波を受けないようにする方法である。図11では、接続相手の方向は90度として検出されているが、電波干渉源の方向が105度であるため、アンテナ2の指向方向を90度とはせず、75度に設定している。
図11には、上記の角度調整を行った場合の指向パターン34が示されている。接続相手の方向がアンテナ2の半値角の範囲内に保たれたまま、アンテナ2の指向方向が電波干渉源から離れる方向に傾くことで、電波干渉源の方向がアンテナ2の半値角の範囲から外れるようになる。このような角度調整により、接続相手の方向はアンテナ2の半値角の中に入り受信感度が確保され、電波干渉源はアンテナ2の半値角の外となるため、干渉電波が抑圧されることになる。
なお、受信装置1の機能は、受信制御回路20の動作を制御するためのプログラムを、受信装置1のコンピュータである受信制御回路20が読み込んで実行することにより、実現される。また、受信制御回路20の動作を制御するためのプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を、コンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
上述したように、本実施形態によれば、アンテナの指向方向を電波干渉源の方向の近傍に設定して接続相手の方向の検出処理を行うときにはアンテナの指向方向を電波干渉源の方向の近傍以外に設定して接続相手の方向の検出処理を行うときよりもアンテナの指向角を狭めることによって、接続相手の方向を高精度に検出することができる。また、接続相手の方向が電波干渉源の方向の近傍である場合に画像データの受信を行うとき、電波干渉源からの電波の影響を抑圧するようにアンテナの指向方向を制御することによって、安定した無線通信を行うことができる。
また、アンテナの指向方向を電波干渉源の方向の近傍に設定して接続相手の方向の検出処理を行う場合、アンテナの指向制御の精度が高精度であり、指向角が狭くなるため、接続相手の方向の検出処理を短い周期で高頻度に行うことで、接続相手の移動に伴ってビームが外れることを防止することができる。
また、加速度センサを備えることで、受信装置の移動の検出が可能となる。さらに、受信装置の移動を検出したときに電波干渉源の方向と接続相手の方向の検出を行うことで、受信装置の移動直後にアンテナの指向方向の更新処理を開始することが可能となり、受信装置の移動による通信への影響を最小限度に留めることができる。さらに、接続相手の方向が電波干渉源の方向の近傍である場合、ビームがより絞られた状態で通信を行っているため、受信装置の少量の移動時にも接続相手の方向の検出を行うことで、受信装置の移動に伴ってビームが外れることを防止することができる。
また、加速度センサの出力から受信装置(アンテナ)の方向の変化を検出し、検出結果を利用して電波干渉源と接続相手の方向の検出範囲を設定することで、処理時間を短縮することができる。
また、加速度センサの出力からアンテナの傾き角度変化量を算出し、その傾き角度変化量が所定量を超えた場合にアンテナの指向方向を補正することでビームが外れることを防止することができる。
また、接続相手の方向が電波干渉源の方向とほぼ同一方向である場合でも、アンテナの指向角を通常の指向角よりも狭めて画像データの受信を行うことで、電波干渉源からの干渉電波の影響を抑圧して、接続相手と確実に無線通信を行うことができる。
医療現場では、同一の患者に複数の装置が使用されているため、電波干渉源となっている装置と接続相手の装置が同じ位置となることはまれである。そのため、通信相手の装置が移動する場合、電波干渉源となっている装置の無い方向に移動する可能性が高い。したがって、接続相手の装置が移動する可能性の高い方向に予めアンテナの指向方向をシフトすることで、接続相手の装置が移動しても安定した無線通信を行うことができる。さらに、アンテナの半値角の外は、急激に受信感度が下がるので、電波干渉源の方向から遠ざかるようにアンテナの指向方向をシフトすることで、電波干渉源の影響を少なくする効果も期待できる。
また、接続相手の方向が電波干渉源の方向の近傍である場合に警告を行うことで、電波干渉による通信障害の発生の可能性を通知することが可能となり、電波干渉源若しくは接続相手の位置の変更を支援することができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1，7・・・受信装置、2，5，8，11・・・アンテナ(指向性アンテナ)、3，9・・・モニタ、4，10・・・送信装置、6，12・・・撮像装置、17，27・・・高周波回路、18，26・・・ベースバンド回路、19，25・・・画像処理回路、20・・・受信制御回路(処理部、制御部)、21，29・・・位相制御回路、22，30・・・操作スイッチ、23・・・加速度センサ(移動検出部)、24，31・・・LED(警告部)、28・・・送信制御回路

Claims (13)

  1. 接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理とを行う処理部と、
    前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御する制御部と、
    を有する無線通信装置。
  2. 前記指向性アンテナは前記無線通信装置から所定周期毎に画像データを無線受信し、
    前記処理部は、前記所定周期毎に前記画像データの受信を休止する休止期間に前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う頻度を高くする請求項１に記載の無線通信装置。
  4. 自装置の移動を検出し、移動に応じた移動信号を出力する移動検出部をさらに有し、
    前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて自装置の移動量を算出し、前記移動量が所定量を超えた場合に前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理を行う請求項１に記載の無線通信装置。
  5. 前記処理部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも前記所定量を低く設定する請求項４に記載の無線通信装置。
  6. 前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて自装置の方向の変化量を算出し、算出した変化量を前記第1の検出処理又は前記第2の検出処理における検出範囲の設定に使用する請求項４に記載の無線通信装置。
  7. 自装置の移動を検出し、移動に応じた移動信号を出力する移動検出部をさらに有し、
    前記処理部は、前記第1の検出処理及び前記第2の検出処理を少なくとも1回行った後、前記移動信号に基づいて、前記指向性アンテナの指向方向の変化量を算出し、前記変化量が所定量を超えた場合に前記指向性アンテナの指向方向を補正する請求項１に記載の無線通信装置。
  8. 前記制御部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍以外である場合よりも、前記データの受信を行うときの前記指向性アンテナの指向角を狭める請求項１に記載の無線通信装置。
  9. 前記制御部は、検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、検出した前記第2の方向が前記指向性アンテナの半値角から外れない範囲で前記第1の方向から離れる方向に前記指向性アンテナの指向方向を設定する請求項１に記載の無線通信装置。
  10. 検出した前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に警告を行う警告部をさらに有する請求項１に記載の無線通信装置。
  11. データを無線送信する第1の指向性アンテナを有する第1の無線通信装置と、
    前記第1の無線通信装置からデータを無線受信する第2の指向性アンテナ、
    前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御し、前記第1の無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御し、前記第1の無線通信端末の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理とを行う処理部、
    前記第2の指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記第2の指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記第2の指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記第2の指向性アンテナの指向方向を制御する制御部
    を有する第2の無線通信装置と、
    を有する無線通信システム。
  12. 接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理と、
    を行い、
    前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定し、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御するアンテナ制御方法。
  13. 接続相手である無線通信装置からデータを無線受信する指向性アンテナを有する無線通信装置のコンピュータに、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置以外の電波発生源の方向である第1の方向を検出する第1の検出処理と、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御し、前記無線通信装置の方向である第2の方向を検出する第2の検出処理と、を実行させ、
    前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍に設定して前記第2の検出処理を行うとき、前記指向性アンテナの指向方向を前記第1の方向の近傍以外に設定して前記第2の検出処理を行うときよりも前記指向性アンテナの指向角を狭く設定させ、前記第2の方向が前記第1の方向の近傍である場合に前記データの受信を行うとき、前記電波発生源からの電波の影響を抑圧するように前記指向性アンテナの指向方向を制御させるためのプログラム。
JP2012108367A 2012-05-10 2012-05-10 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム Active JP6000631B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012108367A JP6000631B2 (ja) 2012-05-10 2012-05-10 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム
EP13788610.7A EP2849283B1 (en) 2012-05-10 2013-04-09 Wireless communication device, wireless communication system, antenna control method, and program
PCT/JP2013/060731 WO2013168504A1 (ja) 2012-05-10 2013-04-09 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム
CN201380023881.2A CN104272527B (zh) 2012-05-10 2013-04-09 无线通信装置、无线通信系统、天线控制方法
US14/512,527 US10056684B2 (en) 2012-05-10 2014-10-13 Wireless communication device, wireless communication system, and computer readable storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012108367A JP6000631B2 (ja) 2012-05-10 2012-05-10 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013236301A JP2013236301A (ja) 2013-11-21
JP6000631B2 true JP6000631B2 (ja) 2016-10-05

Family

ID=49550557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012108367A Active JP6000631B2 (ja) 2012-05-10 2012-05-10 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10056684B2 (ja)
EP (1) EP2849283B1 (ja)
JP (1) JP6000631B2 (ja)
CN (1) CN104272527B (ja)
WO (1) WO2013168504A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015159421A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 パナソニック株式会社 無線通信装置及び指向性制御方法
JP6375985B2 (ja) * 2015-02-13 2018-08-22 オムロン株式会社 無線通信制御システム、無線通信制御装置、無線通信制御方法、指向性情報生成方法、および無線機
JP6573071B2 (ja) * 2015-08-27 2019-09-11 カシオ計算機株式会社 電子機器及びその制御方法、制御プログラム
JP6700866B2 (ja) * 2016-03-03 2020-05-27 キヤノン株式会社 Ｘ線撮像システム
JP7319867B2 (ja) * 2019-08-23 2023-08-02 株式会社東芝 無線通信システム、無線通信装置、及び無線通信方法
US20240072851A1 (en) * 2021-02-03 2024-02-29 Panasonic Holdings Corporation Communication system, communication device, and communication method
CN112996107B (zh) * 2021-04-13 2021-08-17 普天信息工程设计服务有限公司 一种天线装置、移动通信干扰信号定位方法及系统

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5739788A (en) * 1996-12-03 1998-04-14 The Aerospace Corporation Adaptive receiving antenna for beam repositioning
US6473036B2 (en) * 1998-09-21 2002-10-29 Tantivy Communications, Inc. Method and apparatus for adapting antenna array to reduce adaptation time while increasing array performance
US6933887B2 (en) * 1998-09-21 2005-08-23 Ipr Licensing, Inc. Method and apparatus for adapting antenna array using received predetermined signal
JP2000183796A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Ntt Mobil Communication Network Inc 無線通信装置
JP3920483B2 (ja) * 1998-12-28 2007-05-30 株式会社東芝 電波到来方向推定方法およびアンテナ装置
JP3381786B2 (ja) * 1999-11-10 2003-03-04 日本電気株式会社 干渉検出機能付き携帯電話無線機
JP3562420B2 (ja) * 2000-02-10 2004-09-08 日本電気株式会社 適応アンテナ装置
JP3664943B2 (ja) * 2000-05-10 2005-06-29 日本無線株式会社 Ｃｄｍａ基地局アレイ・アンテナ指向性形成装置
JP3954367B2 (ja) * 2000-12-01 2007-08-08 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー 無線通信方法及びビーム方向可変型アンテナを用いた無線通信システム
US7054662B2 (en) * 2001-01-24 2006-05-30 Qualcomm, Inc. Method and system for forward link beam forming in wireless communications
CN1210975C (zh) * 2001-03-22 2005-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种自适应控制天线波束的基站设备及方法
JP3708450B2 (ja) * 2001-04-27 2005-10-19 日本電信電話株式会社 無線局
EP1263168B1 (en) * 2001-05-29 2006-06-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Wireless communication apparatus
JP2003018074A (ja) 2001-06-29 2003-01-17 Toshiba Corp 無線基地局及びビーム制御方法
US6801160B2 (en) * 2001-08-27 2004-10-05 Herbert Jefferson Henderson Dynamic multi-beam antenna using dielectrically tunable phase shifters
JP3538184B2 (ja) * 2002-02-14 2004-06-14 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Ｃｄｍａ通信システムにおける基地局のアンテナ装置およびアンテナ装置の使用方法
JP2003243921A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Ntt Docomo Inc アンテナの指向角を制御する無線受信装置および方法
AU2003228847A1 (en) 2002-05-02 2003-11-17 Ipr Licensing, Inc. Adaptive pointing for directional antennas
US7146170B2 (en) * 2002-12-10 2006-12-05 Andrew Corp. Wireless network management system
JP4940054B2 (ja) * 2007-08-16 2012-05-30 キヤノン株式会社 無線通信システム、無線通信装置及びその制御方法
JP2008113450A (ja) * 2007-11-12 2008-05-15 Toshiba Corp 無線通信用アダプティブアレイ及びアダプティブアレイを用いた無線通信システム
US9147935B2 (en) * 2011-08-10 2015-09-29 Qualcomm Incorporated Maintenance of mobile device RF beam

Also Published As

Publication number Publication date
CN104272527A (zh) 2015-01-07
US10056684B2 (en) 2018-08-21
EP2849283A1 (en) 2015-03-18
WO2013168504A1 (ja) 2013-11-14
US20150029056A1 (en) 2015-01-29
CN104272527B (zh) 2017-09-22
JP2013236301A (ja) 2013-11-21
EP2849283A4 (en) 2016-01-20
EP2849283B1 (en) 2018-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6000631B2 (ja) 無線通信装置、無線通信システム、アンテナ制御方法、及びプログラム
CN111480303B (zh) 基于移动传感器的波束转向控制装置和方法
KR102604991B1 (ko) 카메라가 수집한 데이터에 기반하여 빔을 제어하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
US10110330B1 (en) Relay system calibration for wireless communications between a head-mounted display and a console
KR102518402B1 (ko) 통신을 위한 빔 선택 방법 및 그 전자 장치
US10433184B2 (en) Method and apparatus for directing an antenna beam based on a location of a communication device
US10075221B2 (en) Method and apparatus for directing an antenna beam based on motion of a communication device
JP5868876B2 (ja) 無線タグ通信装置及びプログラム
US20180132116A1 (en) Systems and methods for motion assisted communication
KR102622030B1 (ko) 인공신경망 기반의 수신 빔 선택 방법 및 장치
US20190207666A1 (en) Method for detecting blockage and electronic device thereof
JP2008099255A5 (ja)
US10433307B2 (en) Diversity based relay for wireless communications between a head-mounted display and a console
KR20200080849A (ko) 최적의 빔을 결정하기 위한 방법 및 그 전자 장치
JP2011061247A (ja) マルチリモコン制御装置
JP5842387B2 (ja) 無線通信装置およびその制御方法
US11451288B2 (en) Control of antenna steering of a wireless device
KR20200022734A (ko) 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 제어 방법
JP2010154146A (ja) アンテナシステム
JP2023035724A (ja) 測定装置、測定方法、及び測定プログラム
US20160278044A1 (en) Wireless communicating apparatus
US20150023201A1 (en) Wireless communication device, wireless communication system, wireless communication method, and program
US20190103669A1 (en) Communication apparatus, method for controlling communication apparatus, and storage medium storing program
JP6641803B2 (ja) 無線装置及び無線干渉回避方法
JP2014179776A (ja) 無線通信装置、制御方法及び制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160831

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6000631

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250