JPH11298384A

JPH11298384A - アンテナダイバーシチ無線システム

Info

Publication number: JPH11298384A
Application number: JP10104494A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamamoto; 雅弘山本; Yoshio Horiike; 良雄堀池; Takashi Kashimoto; 隆柏本; Yasuhiro Ban; 泰浩伴
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は家庭内外に設置される電化機器や住
宅設備機器に設置または内蔵されている無線子機と、同
じく家庭内外に設置され各機器の動作状況の把握や緊急
情報の中継／伝達等を行う情報収集装置に設置または内
蔵されている無線親機から構成される情報ネットワーク
システムにおいて、フェージングによる電界強度の変動
により緊急性が必要とされるデータが相手側無線機に届
かないまたは届いても正確さを欠く問題を解決する。【解決手段】送信アンテナ決定手段１２はアンテナ切
り替え手段８からの情報に基づいて無線送信手段１１か
ら送られてくる送信信号を送信するアンテナを決定し切
り替えるとしてある。従って受信時に得た情報を送信ア
ンテナ選択に活用することができるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭内外に設置さ
れる電化機器や住宅設備機器に設置または内蔵されてい
る無線子機と、同じく家庭内外に設置され各機器の動作
状況の把握や緊急情報の中継／伝達等を行う情報収集装
置に設置または内蔵されている無線親機から構成される
情報ネットワークシステムに関するもので、特に少なく
とも一方の無線機が複数のアンテナを有しアンテナダイ
バーシチを行う手法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のアンテナダイバーシチを
利用したシステムは特開平０５−０４９４６４号公報に
記載されているようなものが一般的であった。これは
「無線通信装置及びそのアンテナ・ダイバーシチ方法」
なるもので、無線通信装置のコストの低廉化と小型化を
実現するとともに、アンテナ系の選択を的確に行えるア
ンテナ・ダイバーシチ方法である。この「無線通信装置
及びそのアンテナ・ダイバーシチ方法」の実施例を図８
〜１８に示す。図８は本発明による無線通信装置として
の無線電話装置の一実施例の概略構成を示すブロック図
である。この無線電話装置はＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割
多重アクセス／時分割双方向）無線通信方式を採用して
いる。図８において符号２０は無線信号を送受信するた
めの第１のアンテナ、２１は同じく無線信号を送受信す
るための第２のアンテナ、３０は送受信時に採用するア
ンテナ系を選択するためのアンテナ切替スイッチ、４０
は送信すべき音声信号を送出する送信機、５０は無線で
送られてきた信号を受け取る受信機、６０は受信信号を
復調する復調器、７０は送信信号を変調する変調器であ
る。また符号８０はこの無線電話装置の送受信動作をコ
ントロールする制御部、９０は送信される音声信号を符
号化しまた受信された音声信号を復号化する音声コーデ
ック部、１００はその他音声信号の送受信に必要な機能
を役割分担する周辺回路である。

【０００３】第１および第２の２本のアンテナ２０、２
１（以下、各々の系統をアンテナ系という）はダイバー
シチの効果を得るために規定の距離を確保して接続され
る。アンテナ切替スイッチ３０は第１のアンテナ２０ま
たは第２のアンテナ２１のいずれかと送信機４０または
受信機５０を切り替え接続する。送信機４０は変調器７
０とアンテナ系のいずれか一方に接続する。受信機５０
は一系統のみで構成され、アンテナ系のいずれか一方と
復調器６０に接続する。復調器６０は一系統のみで構成
され、受信機５０と制御部８０に接続する。変調器７０
は送信機４０と制御部８０とに接続する。制御部８０
は、この実施例に係る無線電話装置全体の動作タイミン
グを制御する同期回路８１と、この無線電話装置全体の
動作を制御するマイクロコンピュータ８２と、マイクロ
コンピュータ８２の処理動作に必要なソフトウェア（プ
ログラム）を格納するソフトウェアメモリ８３と、送受
信データをＴＤＭＡの動作速度に対応して処理するチャ
ネルコーデック部８４と、アンテナ切替スイッチ３０、
送信機４０、受信機５０をＴＤＭＡの動作速度に対応し
て動作制御する無線制御部８５とから構成される。周辺
回路１００は外部の装置（例えばＰＳＴＮ網５００）に
接続される。なお、音声コーデック部９０と周辺回路１
００は、これらを適用する無線電話装置によりそれぞれ
回路構成が異なる。

【０００４】上述のように、受信機５０および復調器６
０は一系統で構成されているため、この実施例に係る無
線電話装置の受信系は図９に示すような構成になる。こ
の図に示されているように、アンテナ切替スイッチ３０
は第１および第２のアンテナ２０、２１を一系統の受信
機５０に接続することができるように、例えば４つのス
イッチ片３０ａ、３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのそれぞれを
各辺上に有する平行四辺形（すなわちブリッジ回路）構
成のスイッチが用いられ、各スイッチ片間の相対向する
部位（３０ａ，３０ｂ間および３０ｃ，３０ｄ間）に２
つのアンテナ２０、２１をそれぞれ接続し、またこれと
は別の相対向する部位（３０ｄ，３０ａ間および３０
ｂ，３０ｃ間）に送信機４０と受信機５０とをそれぞれ
接続して成る。このアンテナ切替スイッチ３０は、デー
タ送信動作に際しては、スイッチ片３０ａ〜３０ｄのう
ちスイッチ片３０ａと３０ｄが選択的にオン動作せしめ
られ、送信機４０が第１のアンテナ２０または第２のア
ンテナ２１に接続される。また一方、データ受信動作に
際してはアンテナ切替スイッチ３０のスイッチ片３０ａ
〜３０ｄのうちスイッチ片３０ｂと３０ｃが選択的にオ
ン動作せしめられ、受信機５０が第１のアンテナ２０ま
たは第２のアンテナ２１に接続される。そして、アンテ
ナ切替スイッチ３０は下記の５種類の切り替え状態を持
つ。

【０００５】第１の切替状態：送受信休止４つのスイッチ片が全てオフ第２の切替状態：アンテナ１送信第１のアンテナに送信機接続第３の切替状態：アンテナ２送信第２のアンテナに送信機接続第４の切替状態：アンテナ１受信第１のアンテナに受信機接続第５の切替状態：アンテナ２受信第２のアンテナに受信機接続受信機５０で検波などの受信処理がなされ復調器６０に
よって復調された受信データは制御部８０内のマイクロ
コンピュータ８２に送られる。また、受信機５０で検出
された受信電界強度すなわち受信電界レベルは制御部８
０内の無線制御部８５に送られる。マイクロコンピュー
タ８２は、ＣＲＣエラー読出部８２１と、ＣＲＣエラー
が何回起こったかのカウント数を記録するＣＲＣエラー
数蓄積部８２２と、ＣＲＣエラー数蓄積部８２２からの
データに基づいてＣＲＣエラーの数を判定するＣＲＣエ
ラー数判定部８２３とを有している。一方、無線制御部
８５は、各フレームについて、受信機５０から送られて
きた受信電界レベル情報を格納しておく前フレーム電界
レベル記憶部８５１と、前フレーム電界レベル記憶部８
５１のデータを参照して現在のフレームの電界レベルと
比較する電界強度比較部８５２と、電界強度比較部８５
２における比較結果に基づいてアンテナ系の接続を第１
のアンテナ２０から第２のアンテナ２１へ、或いはその
逆へと切り替えるための制御信号をアンテナ切替スイッ
チ３０へ出力するアンテナ切替制御部８５３とを有して
いる。このアンテナ切替制御信号により、アンテナ切替
スイッチ３０は上記５つの切替状態のいずれかに設定さ
れる。

【０００６】ここで、制御部８０に組み込まれた同期回
路８１について図１１および図１２を参照してその詳細
を説明する。この同期回路８１は、基準クロックを生成
する分周回路を有する分周・信号発生部８１１と、マイ
クロコンピュータ８２との間のデータ転送動作のマッチ
ングをとるマイクロコンピュータ・インタフェース部８
１２と、この実施例の装置を他の装置と通信接続する網
同期部８１３と、ハイウェイ信号制御部８１４と、無線
制御信号部８１５とから構成される。

【０００７】分周・信号発生部２９１は、無線電話装置
の基準クロックを生成するために、１９．２ＭＨｚ（ｔ
ｃｘｏ）を源振として各回路の動作に必要なクロックを
分周回路により生成する。このクロック生成に関するタ
イミングチャートを図１２に示す。この図に示すように
分周・信号生成部８１３は、例えばマイクロコンピュー
タ８２の動作に必要な９．６ＭＨｚのクロック、ＴＤＭ
Ａのフレームタイミングとして２００Ｈｚのクロック
（図１２中Ａ）、同ＴＤＭＡスロットタイミングとして
１．６KHzのクロック（図１２中Ｂ）、送受信信号のビ
ットクロックタイミングとして３８４KHz（図１２中
Ｃ）、送受信信号のシンボルクロックタイミングとして
１９２KHz（図１２中Ｄ）、音声ハイウェイ信号のクロ
ックタイミングとして１２８KHz、ＰＬＬへの設定用制
御クロックとして２．４ＭＨｚ（図１２中Ｅ）、チャネ
ルコーデック部の基準クロックとして１．９２ＭＨｚの
各クロックを生成する。また、送受信機タイミング（図
１２中Ｆ）、およびアンテナ切替タイミング（図１２中
ＧＧ）の各クロックも生成する。ＰＬＬ設定用制御クロ
ックは、送信スロット、受信スロットいずれについて
も、当該スロットよりも約１／２スロット前にタイミン
グをとるように出力される。したがって、１フレーム中
に４個ある受信スロットのうち、例えば第２スロットに
ついてのＰＬＬ設定用制御クロックは、図１２中Ｅに示
すように、第１スロット受信中の途中に出力される。ま
た、送受信機タイミング用クロックは、図１２中Ｆに示
すように、当該スロットおよびＰＬＬ設定用制御クロッ
クよりもさらに前のタイミングで出力される。アンテナ
切替タイミングをとるためのクロックは、図１２中Ｇに
示すように、１フレームのうち受信区間では各スロット
につき２ポイント出力され、送信区間では各スロットに
つき１ポイント出力される。

【０００８】マイクロコンピュータ・インタフェース部
８１２は、同期回路８１に対して初期値設定をマイクロ
コンピュータ８２から行なうためのインタフェースブロ
ックであり、同期回路８１を指定するアドレス線とデー
タ設定用のデータ線、およびリード／ライトの制御線等
から構成される。

【０００９】図１０はこの実施例に係る無線電話装置が
基地局であるとした場合の無線通信システムの全体構成
を概略的に表す図である。この図において、３００は移
動無線電話機などのような無線移動局、４００はこの実
施例に係る装置に相当する無線基地局、４０１は他の無
線基地局、５００はアナログ音声信号による通信を実現
する公衆交換電話網であるＰＳＴＮ網、６００はディジ
タル音声信号による通信を実現するサービス総合ディジ
タル網、７００は構内交換機である。

【００１０】網同期部８１３は、この実施例に係る無線
電話装置である無線基地局４００が構内交換機（ＰＢ
Ｘ）７００に接続されるとき有効なブロックである。こ
こでは、ＰＢＸ７００に接続される無線基地局４００、
４０１間の同期を取るためのタイミング信号を生成し、
このタイミングによりＰＢＸ７００から無線基地局４０
０／４０１に定期的に通知する方法をとる。これによ
り、無線基地局４００、４０１相互の同期タイミングが
とれ、ＴＤＭＡ送受信スロットにおける他の無線基地局
４０１からの干渉を防止することを可能にしている。

【００１１】ハイウェイ信号制御部８１４は、例えば送
受信各スロットに対応する音声信号のタイミングを指定
するためのものであり、３２ｋＢＰＳが４スロット分
（３２×４＝１２８KHz）のクロックである。

【００１２】無線制御信号部８１５は、送信機４０およ
び受信機５０をＴＤＭＡスロットで確実に動作させるた
めの、例えば前記送受信機２４、２５の電源のオン／オ
フやＰＬＬへの送受信周波数の設定タイミングを生成
し、制御部８０内の無線制御部８５へ通知する。

【００１３】本発明のマイクロコンピュータ８２には市
販の８ビットや１６ビットの汎用マイコンが使用され
る。したがって、前記マイクロコンピュータ８２の機能
ブロックはメーカーの機能ブロック図そのものなので詳
細な説明は省略する。

【００１４】次に、ソフトウェアメモリ８３について図
１３を参照して説明する。本発明のソフトウェアメモリ
８３は、例えばＥＰＲＯＭ（紫外線により消去可能なプ
ログラムメモリ）やフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ
（電気的に書き換え可能なメモリ）に制御ソフトウェア
を記憶し、作業用にＲＡＭ（書き換え可能なメモリ）を
使用する構成がとられている。具体的な格納ソフトウェ
アとしては、装置全体のソフトウェア制御を管理する、
一般的にＯＳ（オペレーティングシステム）やモニタ８
３１と呼ばれるソフトウェアと、ハードとソフトウェア
の仲介をするレイヤ１レベルの一般的にＢＩＯＳ８３２
（基本入出力システム）と呼ばれるソフトウェアと、レ
イヤ２レベルの通信フェーズを確立するためのリンク確
立用ソフトウェア８３３と、レイヤ３レベルのネットワ
ークコネクション設定用ソフトウェア８３４と、装置固
有のアプリケーションプログラム８３５とから構成され
る。

【００１５】ＯＳやモニタ８３１はマイクロコンピュー
タ８２の性能を最大に発揮させるための制御ソフトウェ
アであり、一般的にタスクと呼ばれる制御単位のプログ
ラムを装置毎に定めた処理優先順位にしたがって実行・
停止の制御をするものである。ＢＩＯＳ８３２は装置の
ハードウェアの性能を最大限に発揮する制御ソフトウェ
アであり、具体的には装置を構成する要素部品であるゲ
ートアレーやシリアルやパラレルの入出力ポートの制御
およびＤＭＡによるデータブロック転送制御やディジタ
ル信号とアナログ信号の相互変換制御、装置のタイマ管
理制御、および装置特有のハードウェアの制御をする。
特に、ダイバーシチのアンテナの切り替えと、通信デー
タ（ＣＲＣ）エラーの検出、演算処理などのアンテナの
切り替えのための制御ソフトウェアはこのブロックに格
納される。また、受信ＴＤＭＡスロット毎の電界強度の
レベル判定処理プログラムもここに格納される。

【００１６】リンク確立用ソフトウェア８３３は、無線
移動局３００と無線基地局４００の相互に共通に適用す
るソフトウェアであり、一般的にレイヤ２レベルのもの
であり通信機器業界で標準化されるものである。これ
は、例えば電話にて発信するときに、無線移動局３００
から無線基地局４００に送信する通信フェーズ確立のた
めの「リンクチャネル割り当て信号」がある。また、通
信チャネルにて通信信号のＣＲＣエラーの検出とそのと
きのリトライ制御を行なう。ネットワークコネクション
設定用ソフトウェア８３４は、一般的にレイヤ３レベル
のものであり、リンク確立用ソフトウェア８３３とアプ
リケーションプログラム８３５との回線交換のための無
線管理と移動管理と呼制御とから大きく構成され、これ
らは、通信業界にて標準化されるものである。アプリケ
ーションプログラム８３５は、装置固有の機能を定めた
ソフトウェアであり、各製造メーカーが定義するもので
ある。これは、無線移動局３００、無線基地局４００そ
れぞれ専用のものとなり、製作する無線電話装置毎にそ
れぞれ規定され、機能の実現を図る。

【００１７】チャネルコーデック部８４の送受信データ
の抽出に関し、ＴＤＭＡ無線通信方式において用いられ
る信号フォーマットは、通信業界で標準化されている。
その信号フォーマットを図１４および図１５に示す。こ
れらの図から明らかなように、ＴＤＭＡ無線通信方式で
は、１つの無線キャリア（周波数）を１フレーム５ｍｓ
（ミリセコンド）で構成し、これを８分割してスロット
と呼ぶ単位を定義する。したがって、１スロットは１．
６KHzであり、上記無線キャリアの１フレームは送信４
スロット（これを送信区間という）、受信４スロット
（これを受信区間という）で構成され、実際には４通信
路とすることができるようにしている。そして、図１３
において、例えば送信側から無線キャリア１フレーム中
のチャネル１の送信ＴＤＭＡスロットＣＨ１ＴＸに乗
せて送られた通信データは、受信側では上記図１２Ｂで
表されたスロットタイミングで検出されてチャネル１の
受信ＴＤＭＡスロットＣＨ１ＲＸで受信される、とい
うようなデータ送受信が行なわれる。図１５および図１
６にはこの方式で送受信される通信データ３５１フレー
ム分のデータ構成が示されている。この通信データ３５
はプリアンブル部３５１と、フレーム同期部３５２と、
音声データ等送受信の対象となるデータが組み込まれる
有効データ部３５３と、通信データエラーの検出に用い
られるＣＲＣ部３５４とから構成される。

【００１８】図８におけるチャネルコーデック部８４
は、復調器６０からの受信スロット毎の、例えば２４０
ビットのシリアル信号を、同期回路８１からのスロット
制御タイミング信号に基づいて取り込み、受信信号が有
効であるか否かを、次の２点で判定する。一つはフレー
ム同期信号（通信業界ではこれをユニークワードとい
う）が一致しているかである。もう一つは有効データ部
（例えば音声信号または、通信データ信号）のＣＲＣエ
ラーの有無である。信号が有効であるとき、有効データ
部のデータを信号中の属性に応じて、例えば音声コーデ
ック部９０に送出する場合とマイクロコンピュータ８２
に送出する場合がある。そして、当該受信スロット毎に
ほぼ同一の制御を行ない、送受信の信号属性が例えば音
声信号であるか通信用データ信号であるかによりそれぞ
れ行なう処理が異なる。

【００１９】また、チャネルコーデック部８４は、送信
用のデータが例えば音声信号であれば音声コーデック部
９０から入力し、制御用信号であればマイクロコンピュ
ータ８２から入力するように構成でき、当該送信ＴＤＭ
Ａスロットにて同期回路８１からの送信タイミング信号
により変調器７０に送出するようにできる。なお、この
とき、無線区間の信号フォーマット構成とするために、
プリアンブル部やフレーム同期（ユニークワード）信号
と有効データ、および有効データに対するＣＲＣコード
の付加などを行なう。例えば２４０ビットの信号構成に
フォーマット組み立てを行なう。

【００２０】無線制御部８５は、マイクロコンピュータ
８２があらかじめ受信スロット毎に指定した周波数デー
タを、同期回路８１からのＰＬＬ制御クロックと、送受
信制御タイミングと、ＰＬＬへの設定タイミングと、周
波数設定タイミングとに基づき、ＰＬＬへの書き込み制
御を行なう。また、同期回路８１からの送受信タイミン
グにより送受信器のオン／オフをＴＤＭＡスロットに同
期して制御する。さらに、無線制御部８５は、受信機５
０からの受信タイムスロットタイミングで受信電界のレ
ベルを収集し、これをマイクロコンピュータ８２が参照
し、装置の無線通信の通常処理やエラー時の処理を行な
う。本件のアンテナ・ダイバーシチ方法では、無線制御
部８５が受信スロット毎の受信電界レベルそれぞれの判
定をし、各受信ＴＤＭＡスロット毎に最適なアンテナ系
への切り替え制御を自動的に行なう。

【００２１】音声コーデック部９０は適用する装置によ
り異なる構成となる。一例として無線基地局４００がア
ナログ公衆網（ＰＳＴＮ網）５００に接続される場合に
は、図１７のブロック構成となり、無線基地局４００が
ディジタル公衆網（ＩＳＤＮ網）６００のときには、図
１８のブロック構成となり、ＰＢＸ７００に接続される
場合には、このブロックが不要な構成にでき、ＰＢＸ７
００の内部に図１７または図１８に示すブロックを有す
る構成とすることができる。図１７および図１８中にお
いて、符号９０１はディジタル信号の伝送レートを変換
する機能を有するトランスコーダ回路、９０２はエコー
をなくして音声信号の反響対策を行なうエコーキャンセ
ラ回路、９０３は６４ＫＢＰＳのディジタル音声信号を
アナログ音声信号に変換、もしくは逆変換する機能を持
つコーデック回路である。トランスコーダ回路９０１
は、ディジタル信号の伝送レートを変換するために、具
体的には、３２ＫＢＰＳのディジタル音声信号に変換、
もしくは逆変換する。コーデック回路９０３は市販の部
品にて構成できる。

【００２２】かかる構成を有する無線電話装置につい
て、以下動作を説明する。（第１の動作例）ここでは、本発明に係る無線電話装置
の基本的な送受信動作について説明する。この実施例に
おいて、装置が無線基地局４００であり、ＰＳＴＮ網５
００に接続されるときの通信中の動作例について図１０
の構成図とともに説明する。周辺回路１００は、ＰＳＴ
Ｎ網５００に接続される。無線移動局３００からの発信
操作、もしくはＰＳＴＮ網５００からの着信により無線
基地局４００と通信プロトコルが確立し通信可能状態と
なった後、無線基地局４００の受信は、最初定められた
一方のアンテナ（第２のアンテナ２１とする）により受
信を開始するように制御部８０内のマイクロコンピュー
タ８２がソフトウェアメモリ８３により無線制御部８５
がアンテナ切替スイッチ３０を制御する。第２のアンテ
ナ２１により受信した信号は、受信機５０を経て復調器
６０にて受信データを取り込み、フレーム同期（ユニー
クワード）信号により、同期引き込みを行ない、受信デ
ータと受信処理の結果（同期エラー等）を制御部８０と
音声コーディック部９０に引き渡す。制御部８０内のチ
ャネルコーデック部８４は受信ＴＤＭＡタイミングに合
わせて復調器６０からの受信データと受信結果を受信
し、これをマイクロコンピュータ８２に中継する。音声
コーデック部９０は、チャネルコーデック部８４からの
音声信号の伝送レートの変換とアナログ信号への変換を
行ない、周辺回路１００へ送出する。周辺回路１００
は、ＰＳＴＮ網５００に対応した信号レベルにてアナロ
グ音声信号をＰＳＴＮ網５００へ出力する。なお、受信
信号のエラー検出は、チャネルコーデック部８４のエラ
ー検出部８４１が行ない、それをマイクロコンピュータ
８２のＣＲＣエラー読出部８２１が読み出してＣＲＣエ
ラー数蓄積部８２２に蓄積し、ＣＲＣエラー数判定部８
２３でその数を判定する。

【００２３】無線基地局４００の送信は、ＰＳＴＮ網５
００からのアナログ音声信号を周辺回路１００がレベル
変換し、音声コーデック部９０がこれを受信し、ディジ
タル信号に変換し、無線区間の伝送レートに変換し、チ
ャネルコーデック部８４に出力する、チャネルコーデッ
ク部８４は、送信ＴＤＭＡのタイミングに合わせて事前
にマイクロコンピュータ８２の指示により送信を制御す
る無線制御部８５が送信ＴＤＭＡスロットにて変調器７
０に送信信号を送出する。変調器７０は規定の変調方式
（例えばπ／４シフトＱＰＳＫ）により変調するが、こ
れに先立って、送信機４０の送信制御をする無線制御部
８５が、マイクロコンピュータ８２の指示により、送信
ＴＤＭＡのタイミングに合わせて送信時のアンテナとし
て第１のアンテナ２０若しくは第２のアンテナ２１を送
信機４０に接続する。これにより変調後の送信データは
送信機４０を経て無線移動局３００側に送信される。な
お、無線基地局４００がＩＳＤＮ網６００やＰＢＸに接
続される場合には、音声コーデック部９０や周辺回路１
００の回路構成は、ディジタル信号対応となる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の「無線通信装置及びそのアンテナ・ダイバーシチ方
法」は受信系が１つしかなくアンテナ切り替え方式であ
る。この方式では、データ受信中にアンテナを切り替え
るとアンテナ切り替えスイッチでの接触が変わるためノ
イズが発生しデータに誤りを起こす恐れがある。これ
は、この従来例のようにＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多重
アクセス／時分割双方向）無線通信方式の場合には、デ
ータが時間毎のスロットに分けられて送られてくるため
スロット毎にアンテナを切り替えれば前述のノイズ等の
問題を回避することが可能であるが、コードレス給湯機
に応用されているような単向／単信無線通信方式ではデ
ータのビット毎にアンテナを切り替えないと難しい。ま
た、ビット毎に切り替えることもデータの伝送速度と処
理／切り替え時間との兼ね合いで難しい。さらに、従来
例では受信時の選択アンテナを１つ前のタイムスロット
での受信時に測定した電界強度結果に基づいて決定して
いるが、実際データ受信時とデータ送信時では時間差が
生じる。この時間差の間に電波環境がフェージングによ
って変化すると最適な送信アンテナと考えて選択したア
ンテナが実はそうではなく送信データが相手側に届かな
い恐れがある。ここで、従来例では無線電話装置のよう
に主に音声を伝達しかつ通信を行う無線機の少なくとも
一方は移動が想定される移動体通信である。よって、フ
ェージング等の影響で電界強度の瞬時変動が発生しレベ
ルが小さくなっても瞬時に回復する可能性が高い。ま
た、シャドーイング等の影響で電界強度の中央値変動が
発生しレベルが小さくなっても、中央値変動をを回避で
きる場所に電話端末を持った人間が移動すれば通信が可
能となる。また、フェージングにより電界強度の変動が
発生しても音声の場合少々聞き取りにくくなるだけで、
電界強度が回復すれば音声品質も回復する。また、人が
持って動くので電界強度の回復確率も高い。しかしなが
ら、コードレス給湯機のように無線機がすべて固定設置
され、かつ音声ではなくデータ伝送を行うシステムの場
合、フェージングによる電界強度の変動、特に中央値変
動はレベルが回復しにくく大きな問題となり得る。ま
た、データの内容にも緊急性が必要とされるものが含ま
れている場合もあり、電波が届かず通信ができない状況
が発生することは極めて望ましくない。このように、従
来例では無線通信方式並びに応用商品によっては大きな
課題があった。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナダイバ
ーシチ無線システムは上記課題を解決するために、少な
くとも２つ以上の固定設置無線機同士が通信を行い少な
くとも１つの無線機は２つ以上のアンテナを備えアンテ
ナダイバーシチを行う無線システムであって、アンテナ
ダイバーシチを行う無線機は２つ以上のアンテナで無線
信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段で受
信した信号の内容を解析する信号解析手段と、前記信号
解析手段が解析した結果に基づいて送信アンテナを決定
する送信アンテナ決定手段を有する構成としてある。

【００２６】また、少なくとも２つ以上の固定設置無線
機同士がお互いの初期登録時にお互いの設置位置を登録
した後通信を行い少なくとも１つの無線機は２つ以上の
アンテナを備えアンテナダイバーシチを行う無線システ
ムであって、位置情報を記憶する位置情報記憶手段と、
前記位置情報記憶手段が記憶している位置情報により送
信アンテナを決定する送信アンテナ決定手段を有する構
成とすることもできる。

【００２７】さらに、少なくとも２つ以上の固定設置無
線機同士が通信を行い少なくとも１つの無線機は２つ以
上のアンテナを備えアンテナダイバーシチを行う無線シ
ステムであって、アンテナダイバーシチを行う無線機は
２つ以上のアンテナで無線信号を受信する無線受信手段
と、前記無線受信手段で受信した信号の内容を解析する
信号解析手段と、相手側無線機の位置を想定する位置想
定手段と、前記位置想定手段が想定した相手側無線機の
位置により送信アンテナを決定する送信アンテナ決定手
段を有する構成とすることもできる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる固定局
無線機で構成されるアンテナダイバーシチ無線システム
は無線受信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段
を有する。そして、無線受信手段が無線信号を受信し信
号解析手段がその内容を解析し送信アンテナ決定手段が
解析結果に基づいて送信アンテナを決定する。

【００２９】本発明の請求項２にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに信号解析手段はレベル判定手段を有する。そし
て、無線受信手段が無線信号を受信し信号解析手段の中
のレベル判定手段がその受信信号のレベルを判定し送信
アンテナ決定手段が判定結果に基づいて送信アンテナを
決定する。

【００３０】本発明の請求項３にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに無線受信手段はアンテナ切り替え手段を有する。
そして、無線受信手段の中のアンテナ切り替え手段がア
ンテナを切り替えて信号を受信し信号解析手段がその内
容を解析し送信アンテナ決定手段が解析結果に基づいて
送信アンテナを決定する。

【００３１】本発明の請求項４にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに信号解析手段はレベル判定手段と受信アンテナ決
定手段を有する。そして、無線受信手段が無線信号を受
信し信号解析手段の中のレベル判定手段がその受信信号
のレベルを判定し、受信アンテナ決定手段その受信信号
の受信開始時のレベルを判定し送信アンテナ決定手段が
その受信開始時のレベル判定結果に基づいて送信アンテ
ナを決定する。

【００３２】本発明の請求項５にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに信号解析手段はレベル判定手段と受信アンテナ決
定手段を有する。そして、無線受信手段が無線信号を受
信し信号解析手段の中のレベル判定手段がその受信信号
のレベルを判定し、受信アンテナ決定手段その受信信号
の受信終了時のレベルを判定し送信アンテナ決定手段が
その受信終了時のレベル判定結果に基づいて送信アンテ
ナを決定する。

【００３３】本発明の請求項６にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに信号解析手段は誤り検出手段を有する。そして、
無線受信手段が無線信号を受信し信号解析手段の中の誤
り検出手段が受信信号の誤りを解析し送信アンテナ決定
手段は受信信号の誤り解析結果に基づいて送信アンテナ
を決定する。

【００３４】本発明の請求項７にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と送信アンテナ決定手段を有し、
さらに無線受信手段はアンテナ切り替え手段とアンテナ
使用回数記憶手段を有し信号解析手段はレベル判定手段
を有する。そして、無線受信手段が無線信号を受信し信
号解析手段の中のレベル判定手段が信号の受信レベルを
判定し無線受信手段の中のアンテナ切り替え手段が受信
レベル判定結果に基づいて受信アンテナを切り替えアン
テナ使用回数記憶手段が使用した受信アンテナ回数をカ
ウントし送信アンテナ決定手段は受信アンテナ使用回数
に基づいて送信アンテナを決定する。

【００３５】本発明の請求項８にかかる固定局無線機で
構成されお互いの位置情報を登録した後通信を行うアン
テナダイバーシチ無線システムは位置情報記憶手段と送
信アンテナ決定手段を有する。そして、位置情報記憶手
段が初期登録時に相手側無線機の位置情報を記憶し送信
アンテナ決定手段がその位置情報に基づいて送信アンテ
ナを決定する。

【００３６】本発明の請求項９にかかる固定局無線機で
構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線受
信手段と信号解析手段と位置想定手段と送信アンテナ決
定手段を有する。そして、無線受信手段が無線信号を受
信し信号解析手段がその内容を解析し位置想定手段が解
析結果から相手側無線機位置を想定し送信アンテナ決定
手段が想定された相手側無線機位置により送信アンテナ
を決定する。

【００３７】本発明の請求項１０にかかる固定局無線機
で構成されるアンテナダイバーシチ無線システムは無線
受信手段と信号解析手段と位置想定手段と送信アンテナ
決定手段を有し、信号解析手段はレベル判定手段とレベ
ル記憶手段を有する。そして、無線受信手段が無線信号
を受信し信号解析手段の中のレベル判定手段が受信信号
のレベルを判定しレベル記憶手段がその受信信号レベル
を記憶し位置想定手段は記憶されている受信信号レベル
により相手側無線機位置を想定し送信アンテナ決定手段
が想定された相手側無線機位置により送信アンテナを決
定する。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図１は本発明のアンテナダイバーシチ無線シ
ステムを応用した家庭内ネットワークシステムの構成図
である。このシステムはエアコン、給湯機、ガステーブ
ル等の各種住宅設備機器に無線機を設置（もしくは内
蔵）し、これらの機器の運転状況情報、異常検知情報、
故障情報等を無線通信によって生活情報端末に伝達する
システムである。生活情報端末はこれらの各種住宅設備
機器の情報を音声や画面で表示し生活者に知らせる。す
なわち、生活情報端末に設置（もしくは内蔵）されてい
る無線機１台に対して複数の無線機が通信を行うシステ
ムである。ここで、生活情報端末側無線機を「親機」と
呼び、各種住宅設備機器側無線機を「子機」と呼ぶこと
とする。

【００３９】（実施例１）図２は実施例１のアンテナダ
イバーシチを行う無線機（親機）の構成ブロック図であ
る。図２において、１、２はアンテナである。この実施
例ではアンテナを２本設けた２ブランチスペースダイバ
ーシチとしてある。３は無線受信手段Ａである。４は無
線受信手段Ｂである。５は復調手段Ａである。６は復調
手段Ｂである。７はレベル判定手段である。８はアンテ
ナ切り替え手段である。９は制御部である。１０は変調
手段である。１１は無線送信手段である。１２は送信ア
ンテナ決定手段である。なお、上記レベル判定手段７と
制御部９とで信号解析手段を構成している。

【００４０】図２において、まず信号を受信する場合の
動作について説明する。親機は子機からの信号をアンテ
ナ１及びアンテナ２で受ける。アンテナ１で受けた信号
は無線受信手段Ａ３で受信され、アンテナＢで受けた信
号は無線受信手段Ｂ４で受信される。ここで、無線受信
手段Ａ３は受信した信号を復調手段Ａ５に送ると共に受
信した信号の電界強度を測定し測定結果をレベル判定手
段７に送る。一方、無線受信手段Ｂ４も受信した信号を
復調手段Ｂ６に送ると共に受信した信号の電界強度を測
定し測定結果をレベル判定手段７に送る。ここで、無線
受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４は受信信号の存在が確
認された以降、受信信号がなくなるまで常に繰り返し電
界強度を測定する。復調手段Ａ５と復調手段Ｂ６はそれ
ぞれ無線受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４で受信した信
号を復調しベースバンドデータとしてアンテナ切り替え
手段８に出力する。また、レベル判定手段７は無線受信
手段Ａ３と無線受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４で測定
された電界強度の大きさを比較し、その結果をアンテナ
切り替え手段８に出力する。アンテナ切り替え手段８は
レベル判定手段７からの判定結果に基づいて、復調手段
Ａ５と復調手段Ｂ６から送られてくる受信データのうち
電界強度の大きいほうのデータを制御部９に出力する。
すなわち、アンテナ切り替え手段８は実際に信号を受け
るアンテナであるアンテナ１とアンテナ２を切り替える
のではなく、復調後のデータのどちらを有効とするかを
切り替える。これを合成受信法という。制御部９はアン
テナ切り替え手段８が選択した受信系のデータを取り込
みデータの内容を解析する。ここで、制御部９は通常マ
イクロコンピューターで構成される。

【００４１】次に、信号を送信する場合の動作について
説明する。制御部９は送信データを作成し変調手段１０
に出力する。変調手段１０は制御部９から送られてきた
送信データに変調をかけ無線送信手段１１に送る。無線
送信手段１１は変調手段１０で変調をかけられた信号を
送信する。送信はアンテナ１もしくはアンテナ２から送
信される。ここで、アンテナ１とアンテナ２のどちらか
ら信号を送信するかは送信アンテナ決定手段１２におい
て決められる。送信アンテナ決定手段１２はアンテナ切
り替え手段８からの情報に基づいて送信アンテナを決定
する。すなわち、アンテナ切り替え手段８は受信時に復
調手段Ａ５と復調手段Ｂ６のどちらからのデータを制御
部９に送ったかの情報を送信アンテナ決定手段１２に出
力する。送信アンテナ決定手段１２はアンテナ切り替え
手段８からのこの情報に基づいて無線送信手段１１から
送られてくる送信信号を送信するアンテナをアンテナ１
にするかアンテナ２にするかを決定し切り替える。

【００４２】以上により、信号の送受信が行われる。こ
の方式によれば信号を受信しながらアンテナ切り替え手
段８は受信系を切り替えることができるので、常に電界
強度の大きい受信系での受信が可能となる。このことは
様々なフェージングによる受信電界強度の変動に対して
常に対応したシステムが成り立つことを意味する。ま
た、アンテナ切り替え手段８は実際に信号を受けるアン
テナであるアンテナ１とアンテナ２を切り替えるのでは
なく復調後のデータのどちらを有効とするかを切り替え
るので、従来例のように受信系が１つしかない方式でＴ
ＤＭＡ／ＴＤＤ無線通信方式ではなく今回のような単向
／単信無線通信方式での対応も可能となる。

【００４３】なお、レベル判定手段７、アンテナ切り替
え手段８、送信アンテナ決定手段１２は制御部９と同様
にマイクロコンピューターで構成することも可能であ
る。この場合、レベル判定手段７、アンテナ切り替え手
段８、送信アンテナ決定手段１２を含んだ形で制御部９
と呼ぶことができる。

【００４４】一方、無線受信手段Ａ３及び無線受信手段
Ｂ４が受信信号の存在が確認された以降受信信号がなく
なるまで常に繰り返し電界強度を測定するのではなく、
受信信号の存在が確認された時点でのみ電界強度を測定
する方法もある。この方法の場合、レベル判定手段７は
受信信号の存在が確認された時点の無線受信手段Ａ３と
無線受信手段Ｂ４が測定した電界強度の大きさを比較し
その結果をアンテナ切り替え手段８に出力する。アンテ
ナ切り替え手段８はその結果に基づいて復調手段Ａ５と
復調手段Ｂ６から送られてくる受信データのうち電界強
度の大きいほうのデータを制御部９に出力する。この方
法では、無線受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４が１度し
か電界強度を測定しないため、アンテナ切り替え手段８
も１度しか受信系を切り替えない。すなわち、受信信号
の存在が確認された時点で受信する測定系が決定し、か
つ送信アンテナ決定手段１２が決定する送信アンテナも
決定する。

【００４５】この方法によれば、実際の受信データが制
御部９に入力される際に受信系の切り替えを行わなくて
よい。すなわち、無線受信手段Ａ３及び無線受信手段Ｂ
４は電界強度の測定を終了しレベル判定手段７にその結
果を出力した後、復調手段Ａ５もしくは復調手段Ｂ６に
受信信号を出力する。すなわち、アンテナ切り替え手段
８が受信系を１度のみ切り替える時点では復調手段Ａ５
もしくは復調手段Ｂ６から受信データは送られてきてい
ない。アンテナ切り替え手段８が受信系を切り替えた後
受信データが送られてくる。これにより、受信データ入
力中に受信系の切り替えが行われない。前述で従来例の
ように受信系が１つしかない方式でＴＤＭＡ／ＴＤＤ無
線通信方式ではなく今回のような単向／単信無線通信方
式での対応も可能となると述べたが、復調後の受信デー
タ入力中にアンテナ切り替え手段８が受信系を切り替え
る方式では、アンテナ段での切り替えではないにしろ多
少のノイズが発生しデータに誤りを起こす可能性があ
る。しかしながら、受信データ入力中に受信系の切り替
えが行われないとすると、この切り替えノイズの心配も
なくなる。

【００４６】さらに、以下のような方法も考えられる。
すなわち、無線受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４は受信
信号の存在が確認された以降、受信信号がなくなるまで
常に繰り返し電界強度を測定する。すなわち、受信時は
データ入力中もアンテナ切り替え手段８は受信系の切り
替えを行う。しかしながら、アンテナ切り替え手段８が
送信アンテナ決定手段１２に送信アンテナを決めるため
に出力する情報は無線受信手段Ａ３並びに無線受信手段
Ｂ４が受信信号の存在が確認された時点に測定した電界
強度をレベル判定手段７が比較した結果のみとする。す
なわち、送信時のアンテナは前回受信開始時の電界強度
の大きさによって決定する。

【００４７】この方法によれば、２つのアンテナでの電
界強度を測定してから、測定結果をもとに決められたア
ンテナから実際に送信信号を送信するまでの時間間隔
は、受信データ長以上あくこととなる。受信データ長を
仮に約２０秒とすると、電界強度を測定してから２０秒
以上あとに実際に信号を送信することとなる。ここで、
電界強度を測定した時点以降にフェージングにより数秒
間にわたる電界強度の落ち込み（中央値変動）が発生し
ても、実際に信号を送信するまでに２０秒以上の間隔が
あるため電界強度測定時点のレベルまで回復する可能性
が高い。電界強度の中央値変動は移動局では建物の陰な
どに移動体が移動した場合に発生する。家庭内ネットワ
ークシステムのような固定局通信では、無線機周辺に人
が立ち止まったりすることで主となる電波伝搬経路が遮
断されるような状況になった場合に発生する。よって、
人が行き来する家庭内の無線システムにおいては有効と
なる。

【００４８】さらに、以下のような方法も考えられる。
すなわち、無線受信手段Ａ３と無線受信手段Ｂ４は受信
信号の存在が確認された以降、受信信号がなくなるまで
常に繰り返し電界強度を測定する。すなわち、受信時は
データ入力中もアンテナ切り替え手段８は受信系の切り
替えを行う。しかしながら、アンテナ切り替え手段８が
送信アンテナ決定手段１２に送信アンテナを決めるため
に出力する情報は実際の受信データすべてが制御部９に
取り込まれる直前、すなわち無線受信手段Ａ３並びに無
線受信手段Ｂ４が受信時の最後に測定した電界強度をレ
ベル判定手段７が比較した結果のみとする。すなわち、
送信時のアンテナは前回受信終了時の電界強度の大きさ
によって決定する。

【００４９】この方法によれば、２つのアンテナでの電
界強度を測定してから、測定結果をもとに決められたア
ンテナから実際に送信信号を送信するまでの時間間隔
は、前述の「送信時のアンテナは前回受信開始時の電界
強度の大きさによって決定する」場合と比較してかなり
短いものとなる。ここで、親機の２つのアンテナのうち
アンテナ１の受信電力がフェージングにより数秒間にわ
たる電界強度の落ち込み（中央値変動）が発生し、その
落ち込みが受信終了時の電界強度の測定タイミングに重
なった場合、アンテナ１側の受信系でのデータ受信終了
時の電界強度の測定結果は小さいものとなる。この時、
もう一方のアンテナであるアンテナ２側の受信系でのデ
ータ受信終了時の電界強度の測定結果が大きい値となっ
ていた場合、アンテナ切り替え手段８が送信アンテナ決
定手段１２に出力する情報は「アンテナ２を選択する」
という内容となる。そして、送信アンテナ決定手段１２
が送信アンテナをアンテナ２に決定し実際に信号の送信
が開始した時点では、電界強度にの比較によりアンテナ
切り替え手段８が判定してから時間が短いためアンテナ
１での電界強度は落ち込んだままでアンテナ２の電界強
度は大きいままである可能性が高い。つまり、こういっ
た場合的確な判断での送信アンテナの決定ができること
となる。

【００５０】（実施例２）図３は本発明の実施例２のア
ンテナダイバーシチを行う無線機（親機）の構成ブロッ
ク図である。図３において、１、２はアンテナである。
この実施例ではアンテナを２本設けた２ブランチスペー
スダイバーシチとしてある。３は無線受信手段Ａであ
る。４は無線受信手段Ｂである。５は復調手段Ａであ
る。６は復調手段Ｂである。９は制御部である。１０は
変調手段である。１１は無線送信手段である。１２は送
信アンテナ決定手段である。１３は誤り検出手段で、制
御部９とで信号解析手段を構成している。

【００５１】図３において、まず信号を受信する場合の
動作について説明する。親機は子機からの信号をアンテ
ナ１及びアンテナ２で受ける。アンテナ１で受けた信号
は無線受信手段Ａ３で受信され、アンテナＢで受けた信
号は無線受信手段Ｂ４で受信される。ここで、無線受信
手段Ａ３は受信した信号を復調手段Ａ５に送る。一方、
無線受信手段Ｂ４も受信した信号を復調手段Ｂ６に送
る。復調手段Ａ５と復調手段Ｂ６はそれぞれ無線受信手
段Ａ３と無線受信手段Ｂ４で受信した信号を復調しベー
スバンドデータとして誤り検出手段１３に出力する。誤
り検出手段１３は復調手段Ａ５から送られてきたデータ
と復調手段Ｂ６から送られてきたデータの双方の誤り検
出を行う。その結果、誤り検出手段は誤りが少ないほう
のデータを制御部９に出力する。制御部９は誤り検出手
段１３が選択した受信系のデータを取り込みデータの内
容を解析する。ここで、制御部９は通常マイクロコンピ
ューターで構成される。

【００５２】次に、信号を送信する場合の動作について
説明する。制御部９は送信データを作成し変調手段１０
に出力する。変調手段１０は制御部９から送られてきた
送信データに変調をかけ無線送信手段１１に送る。無線
送信手段１１は変調手段１０で変調をかけられた信号を
送信する。送信はアンテナ１もしくはアンテナ２から送
信される。ここで、アンテナ１とアンテナ２のどちらか
ら信号を送信するかは送信アンテナ決定手段１２におい
て決められる。送信アンテナ決定手段１２は誤り検出手
段１３からの情報に基づいて送信アンテナを決定する。
すなわち、誤り検出手段１３は受信時に復調手段Ａ５と
復調手段Ｂ６のどちらからのデータを制御部９に送った
かの情報を送信アンテナ決定手段１２に出力する。送信
アンテナ決定手段１２は誤り検出手段１３からのこの情
報に基づいて無線送信手段１１から送られてくる送信信
号を送信するアンテナをアンテナ１にするかアンテナ２
にするかを決定し切り替える。

【００５３】以上により、信号の送受信が行われる。こ
の方式によれば受信電界強度ではなくデータの誤り数に
より受信時には選択受信系を、送信時には送信アンテナ
を決定するため、無線受信手段Ａ３及び無線受信手段Ｂ
４に電界強度測定部分が不必要となる。誤り検出手段１
３の誤り検出方法には様々な方法が考えられる。例え
ば、復調手段Ａ５並びに復調手段Ｂ６から送られてくる
受信データすべての誤りを検出してもよいし、特定部分
のデータのみの誤りチェックをしてもよい。また、送信
アンテナ決定手段１２への出力情報も実施例１の場合と
同様に誤り検出手段１３が受信信号の最初の限られた部
分の受信データの誤り数によって決定した送信アンテナ
情報としてもよいし、受信信号の最後の限られた部分の
受信データの誤り数によって決定した送信アンテナ情報
としてもよい。これらの場合の特徴は実施例１の場合と
同様である。なお、送信アンテナ決定手段１２、誤り検
出手段１３は制御部９と同様にマイクロコンピューター
で構成することも可能である。この場合、送信アンテナ
決定手段１２、誤り検出手段１３を含んだ形で制御部９
と呼ぶことができる。

【００５４】（実施例３）図４は本発明の実施例３のア
ンテナダイバーシチを行う無線機（親機）の構成ブロッ
ク図である。図４において、１、２はアンテナである。
この実施例ではアンテナを２本設けた２ブランチスペー
スダイバーシチとしてある。３は無線受信手段Ａであ
る。４は無線受信手段Ｂである。５は復調手段Ａであ
る。６は復調手段Ｂである。９は制御部である。１０は
変調手段である。１１は無線送信手段である。１２は送
信アンテナ決定手段である。１４はアンテナ使用回数記
憶手段で、レベル判定手段７、制御部９とで信号解析手
段を構成している。

【００５５】図４において、信号を受信する場合の動作
については実施例１の場合と同様である。すなわち、親
機は子機からの信号をアンテナ１及びアンテナ２で受け
無線受信手段Ａ３から復調手段Ａ５もしくは無線受信手
段Ｂ４から復調手段Ｂ６を通じてアンテナ切り替え手段
８に受信データが入力される。また、無線受信手段Ａ３
及び無線受信手段Ｂ４から測定した電界強度がレベル判
定手段７に送られ、電界強度の大きさの比較結果がアン
テナ切り替え手段８に送られる。アンテナ切り替え手段
８はレベル判定手段７からの判定結果に基づいて、復調
手段Ａ５と復調手段Ｂ６から送られてくる受信データの
うち電界強度の大きいほうのデータを制御部９に出力し
制御部９がデータ内容を解析する。

【００５６】次に、信号を送信する場合の動作について
説明する。制御部９は送信データを作成し変調手段１０
に出力する。変調手段１０は制御部９から送られてきた
送信データに変調をかけ無線送信手段１１に送る。無線
送信手段１１は変調手段１０で変調をかけられた信号を
送信する。送信はアンテナ１もしくはアンテナ２から送
信される。ここで、アンテナ１とアンテナ２のどちらか
ら信号を送信するかはアンテナ使用回数記憶手段１４に
よって決められる。アンテナ使用回数記憶手段１４は以
下のように動作する。受信時、アンテナ切り替え手段８
はレベル判定手段７から送られてくる電界強度の大きさ
の情報に基づいて制御部９に出力する受信データを復調
手段Ａ５からの出力か復調手段Ｂ６からの出力か切り替
えるが、アンテナ切り替え手段８はその情報をアンテナ
使用回数記憶手段１４に出力する。アンテナ記憶手段１
４はその結果を記憶する。すなわち、１回の受信に関し
て受信系Ａ（アンテナ１→無線受信手段Ａ３→復調手段
Ａ５の流れ）を利用した回数が多いか受信系Ｂ（アンテ
ナ２→無線受信手段Ｂ４→復調手段Ｂ６の流れ）を利用
した回数が多いかをアンテナ使用回数記憶手段１４はカ
ウントし記憶する。そして、その結果回数が多いほうの
受信系がどちらかという情報を送信アンテナ決定手段１
２に出力する。送信アンテナ決定手段１２はアンテナ使
用回数記憶手段１４からの情報に基づいて送信アンテナ
を決定する。すなわち、前回受信時にどちらの受信系を
通じて制御部９に受信データを送った回数が多いかによ
って送信アンテナ決定手段１２は無線送信手段１１から
送られてくる送信信号を送信するアンテナをアンテナ１
にするかアンテナ２にするかを決定し切り替える。

【００５７】以上により、信号の送受信が行われる。こ
の方式によれば実施例１の場合と同様に信号を受信しな
がらアンテナ切り替え手段８は受信系を切り替えること
ができるので、常に電界強度の大きい受信系での受信が
可能となる。さらに、受信系毎の切り替え頻度（使用頻
度）をカウントしその結果によって送信アンテナを決定
しているので、直前受信時のフェージングによる電界強
度の落ち込みが少ないほうのアンテナで送信することが
可能となる。このことは様々なフェージングによる受信
電界強度の変動に対して常に対応したシステムが成り立
つことを意味する。なお、レベル判定手段７、アンテナ
切り替え手段８、制御部９、送信アンテナ決定手段１
２、アンテナ使用回数記憶手段１４はマイクロコンピュ
ーターで構成することも可能である。

【００５８】（実施例４）図５は本発明の実施例４のシ
ステム構成図である。図５において、１５はアンテナダ
イバーシチを行う固定局無線親機である。１６、１７、
１８は固定局無線機１５と通信を行う固定局無線子機で
ある。なお、図５は図１の家庭内ネットワークシステム
を簡略化してあらわしたものである。

【００５９】図５は１台の親機（固定局無線親機１５）
と３台の子機（固定局無線子機１６、固定局無線子機１
７、固定局無線子機１８）が通信を行う例である。図５
において、楕円は固定局無線親機１５からの距離を表わ
している。すなわち、固定局無線親機１５から最も距離
が近い子機は固定局無線子機１６であり、最も距離が遠
いのは固定局無線子機１８である。

【００６０】次に、固定局無線親機１５の内部ブロック
図を図６に示す。図６において、１、２はアンテナであ
る。３は無線受信手段Ａである。４は無線受信手段Ｂで
ある。５は復調手段Ａである。６は復調手段Ｂである。
７はレベル判定手段である。８はアンテナ切り替え手段
である。９は制御部である。１０は変調手段である。１
１は無線送信手段である。１２は送信アンテナ決定手段
である。１９は位置情報記憶手段である。

【００６１】図５において、固定局無線親機１５と固定
局無線子機１６、１７、１８は設置に初期登録動作を行
う。すなわち、お互いの無線機が無線通信に必要な情報
を登録する作業である。この初期登録動作時、固定局無
線子機１６、１７、１８はそれぞれ自局の位置を示す情
報を固定局無線親機１５に対して送る。自局の位置を示
す情報は設置工事時等に人が各子機に入力する方法等で
知らせる。固定局無線子機１６、１７、１８はその入力
された自局の位置を示す情報を初期登録動作で固定局無
線親機１５に送る。位置を示す情報は例えば位置座標等
である。固定局無線親機１５は固定局無線子機１６、１
７、１８から送られてくる初期登録動作中の位置情報を
無線で受信する。受信した信号は復調され図６の制御部
９に送られる。なお、この位置情報は図６の受信系Ａ
（アンテナ１→無線受信手段Ａ３→復調手段Ａ５の流
れ）もしくは受信系Ｂ（アンテナ２→無線受信手段Ｂ４
→復調手段Ｂ６の流れ）のどちらで復調してもよい。す
なわち、実施例１の場合と同様にレベル判定手段７の出
力に応じてアンテナ切り替え手段８が切り替えてもよ
い。このようにして、復調された各子機の位置情報は制
御部９に送られ、制御部９はこの位置情報を解析する。
ここで、予め固定局無線親機１５には自らの位置情報
（アンテナ位置、アンテナ指向性、利得等を含む）が登
録されている。この登録は固定局無線親機１５の設置時
に登録される。制御部９は受信した各子機の位置情報と
自らの位置情報双方を絡み合わせて解析する。例えば、
固定局無線子機１６からの位置情報に関しては、双方
（固定局無線子機１６と固定局無線親機１５）の距離や
自らのアンテナ１及びアンテナ２の指向性から考えて固
定局無線子機１６がどういう関係にあるか（アンテナ１
の最大指向性方向に固定局無線子機１６が存在するか
等）を解析する。制御部９はこれらの解析結果を位置情
報記憶手段１９に出力する。位置情報記憶手段１９は制
御部９からの出力に基づいて固定局無線子機１６と無線
通信を行う際にアンテナ１とアンテナ２のどちらで電波
を送信するほうが相手に届きやすいかを判定し、その結
果を送信アンテナ決定手段１２に出力する。送信アンテ
ナ決定手段１２は位置情報記憶手段１９の判定結果に基
づいて、実施例１の場合と同様に制御部９から変調手段
１０、無線送信手段１１を通じて送られてくる送信デー
タをアンテナ１とアンテナ２のどちらで送信するかを切
り替える。

【００６２】この方式によれば、固定局無線親機１５か
ら各子機への送信時に、お互いの位置を把握して電波伝
搬経路として適切なアンテナから信号を送信することが
できる。この方法は親機と子機双方が固定局であるが故
に成立する。なお、レベル判定手段７、アンテナ切り替
え手段８、制御部９、送信アンテナ決定手段１２、位置
情報記憶手段１９はマイクロコンピューターで構成する
ことも可能である。

【００６３】（実施例５）図７は本発明の実施例５の内
部ブロック図である。図７において、１、２はアンテナ
である。３は無線受信手段Ａである。４は無線受信手段
Ｂである。５は復調手段Ａである。６は復調手段Ｂであ
る。７はレベル判定手段である。８はアンテナ切り替え
手段である。９は制御部である。１０は変調手段であ
る。１１は無線送信手段である。１２は送信アンテナ決
定手段である。２０は位置想定手段である。なおレベル
判定手段７と制御部９とで信号解析手段を構成してい
る。

【００６４】図７において、アンテナで電波を受信し制
御部９に復調データが入力されるまでの手順は実施例１
の場合と同様である。ここで、無線受信手段Ａ３及び無
線受信手段Ｂ４はレベル判定手段７に出力する受信信号
の電界強度測定結果を位置想定手段２０にも出力するこ
ととする。位置想定手段２０は入力される電界強度より
相手側無線機（信号を送信してきた無線機）の位置を想
定する。位置の想定手法は例えば以下のように行う。電
波伝搬に伴う電波の減衰により自由空間での受信電界強
度は、（数１）となる。

【００６５】

【数１】

【００６６】上式に加え、実環境では建物等の物の影響
や動体による影響でフェージングが発生し電界強度が変
動する。また、送受信のアンテナ特性（指向性、利得
等）によっても電界強度は異なる。よって、位置想定手
段２０は入力される電界強度により、例えばアンテナ１
とアンテナ２のどちらが相手側無線機との距離が近いか
等を上式を使って算出する。この算出結果を送信アンテ
ナ決定手段１２に出力する。送信アンテナ決定手段１２
は位置想定手段２０の出力に応じて実施例１の場合と同
様に制御部９から変調手段１０、無線送信手段１１を通
じて送られてくる送信データをアンテナ１とアンテナ２
のどちらで送信するかを切り替える。

【００６７】この方式によれば、受信時の情報から相手
側無線機位置を想定し適切な送信アンテナから電波を送
信することができるようになる。なお、この想定結果は
信号受信時のアンテナ選択にも応用できる。すなわち、
前述のように実施例１のような手法で信号受信時にアン
テナ切り替え手段８が受信系Ａ（アンテナ１→無線受信
手段Ａ３→復調手段Ａ５の流れ）もしくは受信系Ｂ（ア
ンテナ２→無線受信手段Ｂ４→復調手段Ｂ６の流れ）を
切り替える手法でもよいが、受信開始時に受信系Ａもし
くは受信系Ｂのどちらで受信し始めるか（どちらの復調
データを制御部９に入力するか）を位置想定手段２０の
出力信号によって決めることができれば、アンテナ切り
替え手段８はそれに従いどちらかの受信系を受信開始時
に選択できる。ここで、受信タイミングがフェージング
による瞬時変動（短時間での大きな電界強度変動）が起
こりにくいタイミングであるならば、受信開始時の最初
にアンテナ切り替え手段８が選択した受信系で以降受信
終了まで切り替えが発生しない（もしくは発生しにく
い）可能性が高く、受信系切り替えによって生じる消費
電力の増加や従来例ほどではないにしろ切り替え時に発
生する可能性のある切り替えノイズによる影響を防ぐこ
とができる。なお、レベル判定手段７、アンテナ切り替
え手段８、制御部９、送信アンテナ決定手段１２、位置
想定手段２０はマイクロコンピューターで構成すること
も可能である。

【００６８】さらに、位置想定手段２０は直前受信時の
電界強度から相手側無線機の位置を想定するだけではな
く、過去の受信時の電界強度から相手側無線機の位置を
想定する方式も考えられる。この場合、位置想定手段２
０は無線受信手段Ａ３及び無線受信手段Ｂ４から受信電
界強度が出力される度にその値を内部に記憶しておき、
それらの過去の電界強度から適切な送信アンテナを選択
しその旨を送信アンテナ決定手段１２に出力する。これ
により、フェージング等による電界強度の変動の傾向が
つかめるようになり、実施例５よりも正確さの高いシス
テムを作り上げることが可能となる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したことによる本発明の効果を
下記に列挙する。

【００７０】（１）請求項１に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、固定局無線機同士の通信に
おいて受信時に得た情報を送信アンテナ選択に活用する
ことができるという効果がある。また、信号を受信しな
がら受信系を切り替える（受信時にアンテナを切り替え
るのではなく受信系を切り替える）ことができるので従
来例のように受信系が１つしかない方式でＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ無線通信方式ではなく今回のような単向／単信無線
通信方式での対応も可能となる。

【００７１】（２）請求項２に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、固定局無線機同士の通信に
おいて受信時に測定した電界強度により送信アンテナを
選択するので、フェージング等による受信時の電界強度
の変動傾向を踏まえた送信アンテナ選択が可能となりフ
ェージングの影響を受けにくく通信信頼性の高い固定局
無線通信システムを実現することができるという効果が
ある。

【００７２】（３）請求項３に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、固定局無線機同士の通信に
おいて信号受信中も受信系を切り替えるので常に電界強
度の大きい受信系での受信が可能となり様々なフェージ
ングによる受信電界強度の変動に対して常に対応したシ
ステムが成り立つことという効果がある。

【００７３】（４）請求項４に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、受信信号の存在が確認され
た時点、すなわち受信開始時に電界強度により選択した
受信系により次回送信時の送信アンテナを選択するので
送信アンテナを選択してから実際に信号を送信するまで
の時間間隔を長く確保することができ、フェージングに
より数秒間にわたる電界強度の落ち込み（中央値変動）
の発生にも対処できるという効果がある。このような状
況は、家庭内ネットワークシステムのような固定局通信
では無線機周辺に人が立ち止まったりすることで主とな
る電波伝搬経路が遮断されるような状況になった場合に
発生する。よって、人が行き来する家庭内の無線システ
ムにおいては有効となる。

【００７４】（５）請求項５に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、受信終了時に電界強度によ
り選択した受信系により次回送信時の送信アンテナを選
択するので２つのアンテナでの電界強度を測定してか
ら、測定結果をもとに決められたアンテナから実際に送
信信号を送信するまでの時間間隔はかなり短いものとな
るので、電界強度の瞬時変動に対応して送信アンテナを
決定できるという効果がある。

【００７５】（６）請求項６に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、受信電界強度ではなくデー
タの誤り数により受信時には選択受信系を送信時には送
信アンテナを決定するため電界強度測定部分が不必要と
なる。また、フェージングでのレベル変化が生じる電界
強度でのアンテナ選択の場合と違ってノイズ等による影
響を受けるデータの誤り数によって送信アンテナを選択
するので、ノイズ等に強いシステムを構築できるという
効果がある。

【００７６】（７）請求項７に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、信号を受信しながら受信系
を切り替えることができるので、常に電界強度の大きい
受信系での受信が可能となる。さらに、受信系毎の切り
替え頻度（使用頻度）をカウントしその結果によって送
信アンテナを決定しているので、直前受信時のフェージ
ングによる電界強度の落ち込みが少ないほうのアンテナ
で送信することが可能となり様々なフェージングによる
受信電界強度の変動に対して常に対応したシステムが成
り立つという効果がある。

【００７７】（８）請求項８に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、固定局無線機同士のシステ
ムにおいて信号送信時に初期通信時の設定によりお互い
の位置を把握して電波伝搬経路として適切なアンテナか
ら信号を送信することができるという効果がある。

【００７８】（９）請求項９に係るアンテナダイバーシ
チ無線システムにおいては、固定局無線機同士のシステ
ムにおいて直前受信時に測定した電界強度により相手側
無線機位置を想定し適切な送信アンテナから電波を送信
することができるようになり、受信電界強度の変動に対
応して相手側無線機の位置を想定することができるよう
になるという効果がある。また、受信時のアンテナ選択
にこの方式を応用することで受信タイミングがフェージ
ングによる瞬時変動（短時間での大きな電界強度変動）
が起こりにくいタイミングであるならば、受信開始時の
最初にアンテナ切り替え手段８が選択した受信系で以降
受信終了まで切り替えが発生しない（もしくは発生しに
くい）可能性が高く、受信系切り替えによって生じる消
費電力の増加や従来例ほどではないにしろ切り替え時に
発生する可能性のある切り替えノイズによる影響を防ぐ
ことができるという効果がある。

【００７９】（１０）請求項１０に係るアンテナダイバ
ーシチ無線システムにおいては、固定局無線機同士のシ
ステムにおいて直前受信時の電界強度から相手側無線機
の位置を想定するだけではなく過去の受信時の電界強度
から相手側無線機の位置を想定するので、フェージング
等による電界強度の変動の傾向がつかめるようになり、
より正確さの高いシステムを作り上げることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナダイバーシチ無線システムを
応用した家庭内ネットワークシステムの構成図

【図２】本発明の実施例１のアンテナダイバーシチを行
う無線機の構成ブロック図

【図３】本発明の実施例２のアンテナダイバーシチを行
う無線機の構成ブロック図

【図４】本発明の実施例３のアンテナダイバーシチを行
う無線機の構成ブロック図

【図５】本発明の実施例４のアンテナダイバーシチ無線
システムのシステム構成図

【図６】本発明の実施例４のアンテナダイバーシチを行
う無線機の構成ブロック図

【図７】本発明の実施例５のアンテナダイバーシチを行
う無線機の構成ブロック図

【図８】従来の無線通信装置及びそのアンテナ・ダイバ
ーシチ方法の一実施例における無線通信装置のブロック
図

【図９】前記従来例の受信機構成を示すブロック図

【図１０】前記従来例の無線通信装置が組み込まれた無
線通信システムを表す機能ブロック図

【図１１】前記従来例の無線通信装置が組み込まれた同
期回路の構成を示すブロック図

【図１２】前記従来例の同期回路によって生成される各
種クロックのタイミングを説明するタイミングチャート

【図１３】前記従来例の無線通信装置に組み込まれたソ
フトウエアメモリの構成を示すブロック図

【図１４】従来の無線通信装置が採用するＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ無線方式の送受信タイミングチャート

【図１５】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線方式における通信デー
タのフレーム構成及び従来の受信電界強度測定動作を説
明する図

【図１６】前記通信データについて従来例により受信電
界強度測定動作をより詳細に説明する図

【図１７】前記従来例の音声コーデッック部のＰＳＴＮ
網に対する構成を示すブロック図

【図１８】前記従来例の音声コーデッック部のＩＳＤＮ
網に対する構成を示すブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２アンテナ３無線受信手段Ａ４無線受信手段Ｂ５復調手段Ａ６復調手段Ｂ７レベル判定手段８アンテナ切り替え手段９制御部１０変調手段１１無線送信手段１２送信アンテナ決定手段１３誤り検出手段１４アンテナ使用回数記憶手段１５固定局無線親機１６固定局無線子機１７固定局無線子機１８固定局無線子機１９位置情報記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伴泰浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つ以上の固定設置無線機同士
が通信を行い少なくとも１つの無線機は２つ以上のアン
テナを備えアンテナダイバーシチを行う無線システムで
あって、アンテナダイバーシチを行う無線機は２つ以上
のアンテナで無線信号を受信する無線受信手段と、前記
無線受信手段で受信した信号の内容を解析する信号解析
手段と、前記信号解析手段が解析した結果に基づいて送
信アンテナを決定する送信アンテナ決定手段を有するア
ンテナダイバーシチ無線システム。
【請求項２】信号解析手段は無線受信手段が受信した信
号の大きさを解析するレベル判定手段を有し、送信アン
テナ決定手段は前記レベル判定手段が判定した結果によ
り送信アンテナを決定する請求項１記載のアンテナダイ
バーシチ無線システム。
【請求項３】無線受信手段は信号受信中にレベル判定手
段が判定した信号の大きさの情報により２つ以上のアン
テナを切り替えるアンテナ切り替え手段を有する請求項
２記載のアンテナダイバーシチ無線システム。
【請求項４】信号解析手段は無線受信手段の信号受信開
始時にレベル判定手段の判定結果によりアンテナを切り
替えて受信アンテナを決定する受信アンテナ決定手段を
有する請求項２記載のアンテナダイバーシチ無線システ
ム。
【請求項５】信号解析手段は無線受信手段の信号受信終
了時にレベル判定手段の判定結果によりアンテナを切り
替えて受信アンテナを決定する受信アンテナ決定手段を
有する請求項２記載のアンテナダイバーシチ無線システ
ム。
【請求項６】信号解析手段は無線受信手段が受信した信
号の内容の誤りを検出する誤り検出手段を有し、送信ア
ンテナ決定手段は前記誤り検出手段が検出した誤り内容
により送信アンテナを決定する請求項１記載のアンテナ
ダイバーシチ無線システム。
【請求項７】信号解析手段は無線受信手段が受信した信
号の大きさを解析するレベル判定手段を有し、無線受信
手段は信号受信中にレベル判定手段が判定した信号の大
きさの情報により２つ以上のアンテナを切り替えるアン
テナ切り替え手段と前記アンテナ切り替え手段が切り替
えることによりアンテナ毎に受信時に使用した回数を記
憶するアンテナ使用回数記憶手段を有し、送信アンテナ
決定手段は前記アンテナ使用回数記憶手段が記憶してい
るアンテナ毎の受信時に使用した回数に基づいて送信ア
ンテナを決定する請求項１記載のアンテナダイバーシチ
無線システム。
【請求項８】少なくとも２つ以上の固定設置無線機同士
がお互いの初期登録時にお互いの設置位置を登録した後
通信を行い少なくとも１つの無線機は２つ以上のアンテ
ナを備えアンテナダイバーシチを行う無線システムであ
って、位置情報を記憶する位置情報記憶手段と、前記位
置情報記憶手段が記憶している位置情報により送信アン
テナを決定する送信アンテナ決定手段を有するアンテナ
ダイバーシチ無線システム。
【請求項９】少なくとも２つ以上の固定設置無線機同士
が通信を行い少なくとも１つの無線機は２つ以上のアン
テナを備えアンテナダイバーシチを行う無線システムで
あって、アンテナダイバーシチを行う無線機は２つ以上
のアンテナで無線信号を受信する無線受信手段と、前記
無線受信手段で受信した信号の内容を解析する信号解析
手段と、相手側無線機の位置を想定する位置想定手段
と、前記位置想定手段が想定した相手側無線機の位置に
より送信アンテナを決定する送信アンテナ決定手段を有
するアンテナダイバーシチ無線システム。
【請求項１０】信号解析手段は無線受信手段が受信した
信号の大きさを解析するレベル判定手段と前記レベル判
定手段が判定したレベルを記憶するレベル記憶手段を有
し、位置想定手段はレベル記憶手段が記憶している過去
の受信信号レベルから相手側無線機の位置を想定する請
求項９記載のアンテナダイバーシチ無線システム。