無線通信システムおよび無線通信方法
【課題】通信の信頼性を向上するとともに、消費電力を低減化させる無線通信システムおよび無線通信方法を提供する。
【解決手段】同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする。
【解決手段】同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に係り、自動車等の同一移動体内に搭載された送信部と受信部により通信を行う、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
妨害電波が多かったりフェージングの影響が強い環境下において、無線装置間で確実な通信を行う方法として、周波数ホッピング方式が従来より存在する。周波数ホッピング方式は、通信する２台の無線装置が同時に使用するチャネルを時々刻々変化させて、さまざまなチャネルを利用することによって、特定のチャネルや周波数に依存する妨害やフェージングの影響を回避するものである。
【０００３】
例えば、bluetoothにおいては、72個のチャネルを用い、マスター無線装置があるチャネルＡで送信して同時にスレーブ無線装置がチャネルＡでこれを受信し、その後、スレーブ無線装置が同一チャネルで受信確認を返信送信して同時にマスター無線装置がこれを受信する。その後、チャネルをＡからＢに切り替え、マスター無線装置とスレーブ無線装置の間で、同様の通信を行い、さらにその後チャネルを切り替える、というように、順番にチャネルを切り替えながら通信させる方式が採用されている。
【０００４】
また、携帯電話の通信における周波数ホッピング方式が、特許文献１に示されている。特許文献１では、移動局又は基地局が移動局の移動速度に基き、移動局および基地局との間で周波数ホッピングを行うか否かを判断し、移動局の移動速度が遅い場合には周波数ホッピングを行い、移動局の移動速度が速い場合には周波数ホッピングを行わず、高速移動する移動局に対して、ハンドオフ（基地局切換え）時に必要とされる情報を軽減する周波数ホッピング方式が示されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、高速移動を行う移動局では、フェージング（電波の受信レベルの変動）の影響を強く受けて周波数ホッピングの効果が十分得られないので、この周波数ホッピングをやめて、ハンドオフ時に必要とされる情報の軽減化を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような、周波数ホッピング方式は、単一のチャネルを用いる単純な方式と比較して、妨害電波やフェージングへの耐性を大幅に向上させることができる。しかしながら、特許文献１に示される携帯電話の周波数ホッピング方式を、自動車内の無線通信システムに採用するのは困難である。
【０００８】
自動車内の無線通信システムとは、たとえば、パワーウインドウ（ＰＷ）のように、車内に設けたスイッチ信号或いはセンサ信号等とそれらの信号を受け取る制御ユニット間で通信するシステムであり、操作スイッチと各制御ユニットおよび電動部の間の電線を省くことができる。操作スイッチは内蔵の小型電池で動作し、各電動部は駆動モータ（アクチュエータ）を内蔵し、自動車のバッテリーで駆動される。
【０００９】
特許文献１では、無線通信電力が大きいので妨害電波（雑音電波）の影響は少ないが、自動車内の無線通信では、小電力通信のため外部の雑音電波の影響を受けやすく、通信の信頼性を確保する上で、周波数ホッピング方式を継続する必要がある。しかし、この周波数ホッピング方式は、ホッピング時に無線装置同士を同期させるため、消費電力が増大するという問題がある。
【００１０】
自動車内の無線通信システムにおいては、操作スイッチの電池は自動車のライフタイムに渡る寿命（１０年程度）が求められ、また、電池そのものの小型・低価格化も求められるため、消費電力をいかに削減するかは重要な課題である。さらに、電池ではなく車両バッテリから有線で電力供給されるスイッチやスイッチ信号を受け取る受信側の制御ユニットにおいても、車両バッテリの消費電力削減は燃費向上の為にも重要な課題である。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、通信の信頼性を向上するとともに、消費電力を低減化させる無線通信システムおよび無線通信方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するため、同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部での受信されるまでチャネルを変えて送信する送信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記受信部の受信制御部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信する送信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、上記送信制御部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するため、同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信方法において、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測し、移動体の移動速度によってホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信することを特徴とする。
【００１７】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【００１８】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記受信部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信することを特徴とする。
【００１９】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、上記送信部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、移動体の速度によって周波数ホッピングの速度を変化させることにより、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、周波数ホッピングの速度をできるだけ低下させることによって、通信の応答性を向上し、低消費電力を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施例の無線通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例の受信部の動作フロー図である。
【図３】本発明の第１の実施例の送信部の動作フロー図である。
【図４】本発明の第２の実施例の受信部の動作フロー図である。
【図５】本発明の第２の実施例の送信部の動作フロー図である。
【図６】本発明の第１の実施例の送信部、受信部の動作説明図である。
【図７】本発明の第２の実施例の送信部、受信部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
移動体として自動車内の無線機器は、低消費電力が求められるため、単純な周波数ホッピング方式においてはホッピングの度に電力を消費するため実現が困難であった。周波数ホッピング方式で消費電力を削減する方法としては、周波数ホッピングの速度を低下させて（周期を長くする）ホッピングの頻度を下げることが考えられるが、その場合は、妨害電波やフェージングへの耐性が低下してしまう。
【００２３】
本発明実施例では、自動車の速度によって周波数ホッピングの速度（周期）を変化させることを特徴とする無線通信システムおよび無線通信方法を提供するものである。実験により、自動車内の通信における妨害波の発生源は、主に自動車の外の建物内で利用されている無線装置であることが判明している。また、フェージングは自動車内の反射だけでなく、自動車の外の環境に依存していることが判明している。すなわち、自動車の速度が速い場合は、チャネルを変更しなくても、妨害ノイズのチャネルやフェージング条件が時々刻々変化し妨害ノイズを受けにくくなる。その一方で、自動車の速度が遅い場合、例えば停止している場合は、特定のチャネルが強く妨害ノイズを受け易くなる。
【００２４】
以下、実施例を図面を用いて説明する。図１に、実施例として無線による通信システムの内部構成を示す。
【００２５】
１は送信部、２は受信部であり、いずれも送信・受信の両機能をもつ無線機で構成され、移動体としての自動車内に搭載される。本実施例では、送信部１は、自動車のパワーウィンドウ（ＰＷ）の操作部を構成し、受信部２は操作部の操作に基いて駆動されるパワーウィンドウの駆動部を構成する。
【００２６】
送信部１において、１０１は、送信部１の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で、送信処理のプログラムが記憶されたメモリＲＯＭ１０２と共に、送信部１全体を制御する送信制御部を構成する。パワーウィンドウの操作用のデータは、送信部１の送信制御部１０１で生成され、操作スイッチ（ＳＷ）１０３が操作される度に、ＲＦ部１０４からアンテナ１０５を介してパケット通信により操作信号が送信（発信）される。１０６は送信部１全体に電力を供給する内蔵電池である。
【００２７】
受信部２において、２０１は、受信部２の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で、受信処理のプログラムが記憶されたメモリＲＯＭ２０２と共に、受信部２全体を制御する受信制御部を構成する。２０６は自動車の移動速度を計測する速度計であり、出力は受信制御部２０１に入力される。２０７はＣＰＵ２０１からの指令で駆動されるアクチュエータで、具体的にはパワーウインドウの駆動モータである。２０８は、上記電池１０６より容量の大きい、一般に自動車に搭載されている一般的なバッテリで、受信部２に電力を供給する。
【００２８】
受信部２では、アンテナ２０５を介してＲＦ部２０４によって、送信部１から送信されたパケットが受信され、ＣＰＵ２０１によって処理される。ＣＰＵ２０１は、タイマー機能を内蔵しており、チャネル変更指令を適時ＲＦ部２０４に送って、ホッピングでチャネルを変更して受信状態にする。また、速度計２０６から入力された移動体の移動速度に基づいて周波数のホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する。
【００２９】
なお、送信部１は、速度計やアクチュエータは内蔵しておらず、できるだけ少ない消費電力となるように操作信号の送信に特化され、電池寿命として例えば１０年程度を確保できるように構成される。
【００３０】
以下、周波数ホッピングの方式により送受信を行う、いくつかの実施バリエーションについて説明する。
［第１の実施例］
本実施例では、送信部１と受信部２とが、共通に周波数ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリＲＯＭ１０２、２０２に記憶している。
【００３１】
受信部２の動作フローを図２に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ２０２に格納されている。図２の処理３０１でホッピングパターンの配列を決める。ここでは、メモリＲＯＭ２０２から読みだして、Ｃｈ（チャネル）１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１としている。
【００３２】
次いで、処理３０２で速度計２０６から自動車の現在の速度を読み取り、自動車の移動速度に対してホッピング速度（周期ｔ）を決める。具体的には、自動車の時速１０km以下では周期（ｔ）を１０ms、時速４０km以下では周期（ｔ）を２０ms、それ以上では周期（ｔ）を３０msとする。
【００３３】
処理３０３では、送信部１から送信されたパケットを最初のチャネルＣｈ１１で時間ｔだけ受信する。次いで処理３０４で、２番目のチャネルＣｈ１６で時間ｔだけ受信する。また、次の処理３０５で、３番目のチャネルＣｈ２１で時間ｔだけ受信する。いずれの処理でも、送信部１から送信されたパケットの受信に成功すると、送信部１に確認応答パケットを送信しながらこの処理を繰り返す。上記のパケットの受信時間ｔは、自動車の移動速度により変化する上記したホッピング速度（周期）である。
【００３４】
送信部１の動作フローを図３に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ１０２に格納されている。フローチャートで、処理４０１でホッピングパターンの配列を決める。ここでは、メモリＲＯＭ１０２から読みだして、Ｃｈ（チャネル）１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１としている。
【００３５】
次いで、処理４０２で操作スイッチ１０３が押されるのを待ち、スイッチ１０３が押されると次に処理４０３に進み、処理４０３では、最初に送信すべきチャネルを決める。この最初のチャネルは、メモリＲＯＭ１０２から読みだしたチャネルの中から乱数を用いて決められる。処理４０４では決められた最初のチャネルＣｈ（Ｘ）でパケットを送信する。この送信で受信に成功すると処理４０２に戻る。
【００３６】
処理４０４の送信で受信に失敗する（受信部２から確認応答パケットの返信がない）と、処理４０５で２番目のチャネルＣｈ（Ｘ＋１）で送信する。この送信で受信に成功すると４０２に戻る。処理４０５の送信で受信に失敗すると、処理４０６で３番目のチャネルＣｈ（Ｘ＋２）で送信する。送信で受信に成功すると処理４０２に戻り、失敗した場合は処理４０４に戻って最初のチャネルＣｈ（Ｘ）から繰り返す。
【００３７】
ここで送信に成功するとは、相手側（受信部２）から確認応答パケットの返信を受信するなどによって判断する。
【００３８】
次に、図６を用いて上記した送信部１と受信部２の送受信動作を説明する。図６において、（１）は移動体の移動速度、（２）は送信部のＳＷ操作による送信チャネル、（３）は受信部の受信チャネル、（４）は外部で発生しているノイズを示し、前記したホッピングのチャネルＣｈ１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃとして表している。また、移動体は最初高速で移動し、途中から低速に変わる場合を表している。
【００３９】
受信部２は（３）に示すように、決められたホッピングパターンの配列のＡ、Ｂ、Ｃの順に周期ｔでホッピングしてチャネルを変えながら受信状態となっている。送信部１は（２）に示すように、パワーウインドウの操作スイッチ１０３が押されたとき、乱数で決められたチャネルＣ、Ｂの順序でホッピングしながらパケットを送信すると仮定する。送信部１の送信チャネルのホッピング周期は、受信部２の受信チャネルのホッピング周期ｔより小さく、移動体の速度に依存しないで一定周期（例えば１ｍｓ）に設定されている。
【００４０】
最初のスイッチ１０３の操作では外部のノイズがないとすると、図示のように送信部１と受信部２のチャネルＢで一致したとき、受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。従って、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００４１】
このように、ノイズが発生していない条件では、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、受信部２でのホッピングの最初の１チャネル（上記ではチャネルB）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。
【００４２】
次に、操作スイッチ１０３の２回目の操作について説明する。このタイミングでは外部ノイズとしてチャネルＢの周波数のノイズが発生していると仮定する。操作スイッチ１０３の２回目の操作では、乱数で決められたチャネルＡ、Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケットが送信されるとする。図示のように２回目の操作後に、送信部１と受信部２がチャネルＢで一致するタイミングがある。しかし、チャネルＢの周波数のノイズによって、チャネルＢのパケットの受信が妨害される。
【００４３】
送信部１は、続けてチャネルＡ、Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケット送信する。送信部１と受信部２のチャネルがＣで一致するタイミングがあり、このタイミングでの外部ノイズはチャネルＢの周波数であるため、チャネルＣでの送受信の障害とはならない。従って、このタイミングのチャネルＣで受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。そして、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００４４】
このように、外部ノイズが発生している条件でも、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、外部ノイズのチャネルとは異なる最初のチャネル（上記ではチャネルC）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。この場合、外部ノイズのない場合と比べて受信部２で１チャネルだけ遅れて送受信に成功する。
【００４５】
また、移動体が低速に移動中は外部ノイズの影響が大きくなって、送受信が妨害されやすくなる。本実施例では、図６（１）に示すように、途中から移動体速度が低下したとき、受信部２での速度を上げてホッピングを行う。具体的には例えば、移動体時速が１０km以下に低下した場合、ホッピング速度（周期ｔ）を１０msに変えて受信状態で待機する。したがって、高速ホッピングにより、外部ノイズの影響を少なくすることができる。
【００４６】
この制御は、速度計２０６から入力された移動体の移動速度に基づいて、ＣＰＵ２０１によって周波数のホッピング速度を決め、チャネル変更指令として適時ＲＦ部２０４に送って受信状態の制御がなされる。
【００４７】
本実施例では、送信部１と受信部の２台の無線機の時刻を同期しておく必要はない。そのため、操作スイッチ１０３が押されてから、送信部１でのパケット送信動作が始まるので、スイッチの操作を待っている間は、ＣＰＵ１０１をスリープ状態にすることで、消費電力をきわめて小さくすることができる。また、送信部１のパケット送信開始から、受信部が早いタイミングで受信に成功するので、送信部１でのパケットの送信時間が短くて済み、消費電力が少なくて済む。さらに、自動車の速度によってホッピング速度が変化するために、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、通信の応答性を向上、低消費電力を実現することが可能になる。
【００４８】
このように、本実施例は制御が簡単であり、特に通信回数の少ない（ボタンが押されることが少ない）装置に適している。なお、ここにあげた具体的な数値、チャネル数や自動車の速度やホッピング速度は例であって、その数値に限定されるものではない。
【００４９】
なお、本実施例では、送信部が乱数で選択したチャネルと、そのときに受信部が受信しているチャネルが一致していないと、その送信は無駄になるが、次のチャネル一致タイムングで受信される。
［第２の実施例］
本実施例では、通信回数が比較的多い装置により適した例について示す。受信部２の動作フローを図５に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ２０２に格納されている。
【００５０】
図５の処理５０１、処理５０２は、図２の処理３０１、３０２と同じである。処理５０３は、受信部２からビーコンパケットを送信（発信）する処理である。ビーコンのパケットには、そのデータとして現在の時刻およびホッピング速度が含まれる。処理５０４〜５０６は、図２の処理３０３〜３０５と同じである。そして処理５０４〜５０６を一定時間だけ繰り返す。たとえばその一定時間が、0.6秒であれば、ホッピング速度（周期）t=10msの場合60回、t=20msの場合30回、t=30msの場合20回繰り返す。その後、処理５０２に戻って、上記動作を繰り返す。
【００５１】
送信側の動作フローを図５に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ１０２に格納されている。図５の処理６０１は図３の処理４０１と同じである。処理６０２では受信部２で発信したビーコンの受信を行う。処理６０３では、操作スイッチ１０３の操作を監視しながら、先のビーコン受信で得たホッピング速度に基く次のビーコン時間まで待つ。スイッチ１０３が操作されない状態で、次のビーコン時間になると、ふたたび処理６０２に戻ってビーコンを受信する。送信部１のタイマーと受信部２のタイマーは必ずしも正確に一致していないので、そのずれを見込んで処理６０２に早めに戻って修正を行う。
【００５２】
スイッチ１０３が押された場合は、処理６０４にて、ビーコン情報と時刻から受信部２の現在のチャネルを予測して求め、これをXとする。処理６０５〜６０７は図３の処理４０４〜４０７と同様である。すなわち、図３の処理でチャネルXを乱数で求めたのに対して、図５の処理６０４では、チャネルXを直前に受信したビーコンの情報から予測して求めている。それ以外の処理は図３の処理と同様である。
【００５３】
ビーコンの受信が必ずしも正確にできなかったり、タイマーのずれなどによって、ビーコン情報から予測した送信部１のチャネルXと受信部２のチャネルが一致しないことが考えられる。そのため、処理６０５の後に、処理６０６、６０７とチャネルを変更しながら通信し、さらにそれを繰り返すことによって、このずれによる影響を少なくすることができる。
【００５４】
本実施例では、送信部１と受信部２が時刻の同期を維持することになるので、図３の動作と比較するとやや消費電力は大きくなる。しかしながら、チャネルのずれによる通信失敗を少なくすることができるので、送信部１でのパケット送信時間が短くて済みその分素早い応答が得られるとともに、消費電力が抑えられる。また、パケット送信時間が短くて済むので、他の機器に対する妨害を減らすことができる。
【００５５】
ビーコンそのものは、ホッピング速度によらず一定間隔で送信されるため、ホッピング速度の変更に対しても、時刻同期を維持することは容易となっている。これによって、自動車の速度によってホッピング速度が変化するために、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、通信の応答性を向上させ、低消費電力を実現することが可能になる。
【００５６】
次に、図７を用いて本実施例の送信部１と受信部２の送受信動作を説明する。図７において、（１）は送信部１のＳＷ操作による送信チャネル、（２）は受信部２の受信チャネル、（３）は外部で発生しているノイズを示し、前記したホッピングのチャネルＣｈ１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃとして表している。
【００５７】
受信部２は（２）に示すように、決められたホッピングパターンの配列のＡ、Ｂ、Ｃの順に周期ｔのホッピングでチャネルを変えながら受信状態を維持している。また、受信部２は一定タイミングでビーコンを発信している。送信部１は上記ビーコンを受信（Ｒ）し、受信部２の受信チャネルのホッピング情報を取込んでいる。ビーコンを受信から時間Ｔ後に操作スイッチ１０３が押されるとする。送信部１は操作スイッチ１０３が操作されたタイミング（ビーコンを受信から時間Ｔ後）の受信部２のチャネル（Ｂ）を把握している。従って、送信部１は操作スイッチ１０３の操作により、チャネルＢのパケットを送信し、一方、このタイミングで受信部２は、チャネルＢの受信状態にあるので、送信部１からのパケットを即受信し、送受信に成功する。このとき、送信部１は最初のチャネルＢのパケット送信で終了し、消費電力は極めて少なくて済む。
【００５８】
次に、操作スイッチ１０３の２回目の操作について説明する。このタイミングでは外部ノイズとしてチャネルＣの周波数のノイズが発生していると仮定する。操作スイッチ１０３を操作すると、操作時の受信部２のチャネルＣと同一チャネルの最初のパケットが送信部１から送信される。受信部２はチャネルが同じなので受信可能な状態であるが、チャネルＣの周波数の外部ノイズＣにより妨害される。
【００５９】
送信部１は、最初のパケットのチャネルＣに続けてＡ，Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケット送信する。送信部１と受信部２のチャネルがＡで一致するタイミングがあり、このタイミングでの外部ノイズはチャネルＣの周波数であるため、チャネルＡでの送受信の障害とはならない。従って、このタイミングのチャネルＡで受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。そして、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００６０】
このように、外部ノイズが発生している条件でも、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、外部ノイズのチャネルとは異なる最初のチャネル（チャネルＡ）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。この場合、外部ノイズのない場合と比べて受信部２で１チャネル分だけ遅れて送受信に成功する。
【００６１】
図示省略しているが、途中から移動体速度が低下したとき、受信部２での速度を上げてホッピングを行うことは、第１の実施例と同じである。この場合、変更されたホッピングの速度情報は、その後のビーコンに含めて送信される。
【符号の説明】
【００６２】
１…送信部、２…受信部、１０１…送信制御部、１０２…メモリ、２０１…受信制御部、２０２…メモリ、２０６…速度計、ＣＨ１１、ＣＨ１６、ＣＨ２１、Ａ、Ｂ、Ｃ…チャネル、ｔ…ホッピング速度（周期）、ＳＷ…操作スイッチ、ＰＷ…アクチュエータ（パワーウインドウ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に係り、自動車等の同一移動体内に搭載された送信部と受信部により通信を行う、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
妨害電波が多かったりフェージングの影響が強い環境下において、無線装置間で確実な通信を行う方法として、周波数ホッピング方式が従来より存在する。周波数ホッピング方式は、通信する２台の無線装置が同時に使用するチャネルを時々刻々変化させて、さまざまなチャネルを利用することによって、特定のチャネルや周波数に依存する妨害やフェージングの影響を回避するものである。
【０００３】
例えば、bluetoothにおいては、72個のチャネルを用い、マスター無線装置があるチャネルＡで送信して同時にスレーブ無線装置がチャネルＡでこれを受信し、その後、スレーブ無線装置が同一チャネルで受信確認を返信送信して同時にマスター無線装置がこれを受信する。その後、チャネルをＡからＢに切り替え、マスター無線装置とスレーブ無線装置の間で、同様の通信を行い、さらにその後チャネルを切り替える、というように、順番にチャネルを切り替えながら通信させる方式が採用されている。
【０００４】
また、携帯電話の通信における周波数ホッピング方式が、特許文献１に示されている。特許文献１では、移動局又は基地局が移動局の移動速度に基き、移動局および基地局との間で周波数ホッピングを行うか否かを判断し、移動局の移動速度が遅い場合には周波数ホッピングを行い、移動局の移動速度が速い場合には周波数ホッピングを行わず、高速移動する移動局に対して、ハンドオフ（基地局切換え）時に必要とされる情報を軽減する周波数ホッピング方式が示されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、高速移動を行う移動局では、フェージング（電波の受信レベルの変動）の影響を強く受けて周波数ホッピングの効果が十分得られないので、この周波数ホッピングをやめて、ハンドオフ時に必要とされる情報の軽減化を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような、周波数ホッピング方式は、単一のチャネルを用いる単純な方式と比較して、妨害電波やフェージングへの耐性を大幅に向上させることができる。しかしながら、特許文献１に示される携帯電話の周波数ホッピング方式を、自動車内の無線通信システムに採用するのは困難である。
【０００８】
自動車内の無線通信システムとは、たとえば、パワーウインドウ（ＰＷ）のように、車内に設けたスイッチ信号或いはセンサ信号等とそれらの信号を受け取る制御ユニット間で通信するシステムであり、操作スイッチと各制御ユニットおよび電動部の間の電線を省くことができる。操作スイッチは内蔵の小型電池で動作し、各電動部は駆動モータ（アクチュエータ）を内蔵し、自動車のバッテリーで駆動される。
【０００９】
特許文献１では、無線通信電力が大きいので妨害電波（雑音電波）の影響は少ないが、自動車内の無線通信では、小電力通信のため外部の雑音電波の影響を受けやすく、通信の信頼性を確保する上で、周波数ホッピング方式を継続する必要がある。しかし、この周波数ホッピング方式は、ホッピング時に無線装置同士を同期させるため、消費電力が増大するという問題がある。
【００１０】
自動車内の無線通信システムにおいては、操作スイッチの電池は自動車のライフタイムに渡る寿命（１０年程度）が求められ、また、電池そのものの小型・低価格化も求められるため、消費電力をいかに削減するかは重要な課題である。さらに、電池ではなく車両バッテリから有線で電力供給されるスイッチやスイッチ信号を受け取る受信側の制御ユニットにおいても、車両バッテリの消費電力削減は燃費向上の為にも重要な課題である。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、通信の信頼性を向上するとともに、消費電力を低減化させる無線通信システムおよび無線通信方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するため、同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部での受信されるまでチャネルを変えて送信する送信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記受信部の受信制御部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信する送信制御部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、上記に記載の無線通信システムおいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、上記送信制御部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するため、同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信方法において、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測し、移動体の移動速度によってホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信することを特徴とする。
【００１７】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【００１８】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記受信部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信することを特徴とする。
【００１９】
また、上記に記載の無線通信方法おいて、上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、上記送信部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、移動体の速度によって周波数ホッピングの速度を変化させることにより、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、周波数ホッピングの速度をできるだけ低下させることによって、通信の応答性を向上し、低消費電力を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施例の無線通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例の受信部の動作フロー図である。
【図３】本発明の第１の実施例の送信部の動作フロー図である。
【図４】本発明の第２の実施例の受信部の動作フロー図である。
【図５】本発明の第２の実施例の送信部の動作フロー図である。
【図６】本発明の第１の実施例の送信部、受信部の動作説明図である。
【図７】本発明の第２の実施例の送信部、受信部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
移動体として自動車内の無線機器は、低消費電力が求められるため、単純な周波数ホッピング方式においてはホッピングの度に電力を消費するため実現が困難であった。周波数ホッピング方式で消費電力を削減する方法としては、周波数ホッピングの速度を低下させて（周期を長くする）ホッピングの頻度を下げることが考えられるが、その場合は、妨害電波やフェージングへの耐性が低下してしまう。
【００２３】
本発明実施例では、自動車の速度によって周波数ホッピングの速度（周期）を変化させることを特徴とする無線通信システムおよび無線通信方法を提供するものである。実験により、自動車内の通信における妨害波の発生源は、主に自動車の外の建物内で利用されている無線装置であることが判明している。また、フェージングは自動車内の反射だけでなく、自動車の外の環境に依存していることが判明している。すなわち、自動車の速度が速い場合は、チャネルを変更しなくても、妨害ノイズのチャネルやフェージング条件が時々刻々変化し妨害ノイズを受けにくくなる。その一方で、自動車の速度が遅い場合、例えば停止している場合は、特定のチャネルが強く妨害ノイズを受け易くなる。
【００２４】
以下、実施例を図面を用いて説明する。図１に、実施例として無線による通信システムの内部構成を示す。
【００２５】
１は送信部、２は受信部であり、いずれも送信・受信の両機能をもつ無線機で構成され、移動体としての自動車内に搭載される。本実施例では、送信部１は、自動車のパワーウィンドウ（ＰＷ）の操作部を構成し、受信部２は操作部の操作に基いて駆動されるパワーウィンドウの駆動部を構成する。
【００２６】
送信部１において、１０１は、送信部１の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で、送信処理のプログラムが記憶されたメモリＲＯＭ１０２と共に、送信部１全体を制御する送信制御部を構成する。パワーウィンドウの操作用のデータは、送信部１の送信制御部１０１で生成され、操作スイッチ（ＳＷ）１０３が操作される度に、ＲＦ部１０４からアンテナ１０５を介してパケット通信により操作信号が送信（発信）される。１０６は送信部１全体に電力を供給する内蔵電池である。
【００２７】
受信部２において、２０１は、受信部２の中央演算処理装置（ＣＰＵ）で、受信処理のプログラムが記憶されたメモリＲＯＭ２０２と共に、受信部２全体を制御する受信制御部を構成する。２０６は自動車の移動速度を計測する速度計であり、出力は受信制御部２０１に入力される。２０７はＣＰＵ２０１からの指令で駆動されるアクチュエータで、具体的にはパワーウインドウの駆動モータである。２０８は、上記電池１０６より容量の大きい、一般に自動車に搭載されている一般的なバッテリで、受信部２に電力を供給する。
【００２８】
受信部２では、アンテナ２０５を介してＲＦ部２０４によって、送信部１から送信されたパケットが受信され、ＣＰＵ２０１によって処理される。ＣＰＵ２０１は、タイマー機能を内蔵しており、チャネル変更指令を適時ＲＦ部２０４に送って、ホッピングでチャネルを変更して受信状態にする。また、速度計２０６から入力された移動体の移動速度に基づいて周波数のホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する。
【００２９】
なお、送信部１は、速度計やアクチュエータは内蔵しておらず、できるだけ少ない消費電力となるように操作信号の送信に特化され、電池寿命として例えば１０年程度を確保できるように構成される。
【００３０】
以下、周波数ホッピングの方式により送受信を行う、いくつかの実施バリエーションについて説明する。
［第１の実施例］
本実施例では、送信部１と受信部２とが、共通に周波数ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリＲＯＭ１０２、２０２に記憶している。
【００３１】
受信部２の動作フローを図２に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ２０２に格納されている。図２の処理３０１でホッピングパターンの配列を決める。ここでは、メモリＲＯＭ２０２から読みだして、Ｃｈ（チャネル）１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１としている。
【００３２】
次いで、処理３０２で速度計２０６から自動車の現在の速度を読み取り、自動車の移動速度に対してホッピング速度（周期ｔ）を決める。具体的には、自動車の時速１０km以下では周期（ｔ）を１０ms、時速４０km以下では周期（ｔ）を２０ms、それ以上では周期（ｔ）を３０msとする。
【００３３】
処理３０３では、送信部１から送信されたパケットを最初のチャネルＣｈ１１で時間ｔだけ受信する。次いで処理３０４で、２番目のチャネルＣｈ１６で時間ｔだけ受信する。また、次の処理３０５で、３番目のチャネルＣｈ２１で時間ｔだけ受信する。いずれの処理でも、送信部１から送信されたパケットの受信に成功すると、送信部１に確認応答パケットを送信しながらこの処理を繰り返す。上記のパケットの受信時間ｔは、自動車の移動速度により変化する上記したホッピング速度（周期）である。
【００３４】
送信部１の動作フローを図３に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ１０２に格納されている。フローチャートで、処理４０１でホッピングパターンの配列を決める。ここでは、メモリＲＯＭ１０２から読みだして、Ｃｈ（チャネル）１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１としている。
【００３５】
次いで、処理４０２で操作スイッチ１０３が押されるのを待ち、スイッチ１０３が押されると次に処理４０３に進み、処理４０３では、最初に送信すべきチャネルを決める。この最初のチャネルは、メモリＲＯＭ１０２から読みだしたチャネルの中から乱数を用いて決められる。処理４０４では決められた最初のチャネルＣｈ（Ｘ）でパケットを送信する。この送信で受信に成功すると処理４０２に戻る。
【００３６】
処理４０４の送信で受信に失敗する（受信部２から確認応答パケットの返信がない）と、処理４０５で２番目のチャネルＣｈ（Ｘ＋１）で送信する。この送信で受信に成功すると４０２に戻る。処理４０５の送信で受信に失敗すると、処理４０６で３番目のチャネルＣｈ（Ｘ＋２）で送信する。送信で受信に成功すると処理４０２に戻り、失敗した場合は処理４０４に戻って最初のチャネルＣｈ（Ｘ）から繰り返す。
【００３７】
ここで送信に成功するとは、相手側（受信部２）から確認応答パケットの返信を受信するなどによって判断する。
【００３８】
次に、図６を用いて上記した送信部１と受信部２の送受信動作を説明する。図６において、（１）は移動体の移動速度、（２）は送信部のＳＷ操作による送信チャネル、（３）は受信部の受信チャネル、（４）は外部で発生しているノイズを示し、前記したホッピングのチャネルＣｈ１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃとして表している。また、移動体は最初高速で移動し、途中から低速に変わる場合を表している。
【００３９】
受信部２は（３）に示すように、決められたホッピングパターンの配列のＡ、Ｂ、Ｃの順に周期ｔでホッピングしてチャネルを変えながら受信状態となっている。送信部１は（２）に示すように、パワーウインドウの操作スイッチ１０３が押されたとき、乱数で決められたチャネルＣ、Ｂの順序でホッピングしながらパケットを送信すると仮定する。送信部１の送信チャネルのホッピング周期は、受信部２の受信チャネルのホッピング周期ｔより小さく、移動体の速度に依存しないで一定周期（例えば１ｍｓ）に設定されている。
【００４０】
最初のスイッチ１０３の操作では外部のノイズがないとすると、図示のように送信部１と受信部２のチャネルＢで一致したとき、受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。従って、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００４１】
このように、ノイズが発生していない条件では、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、受信部２でのホッピングの最初の１チャネル（上記ではチャネルB）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。
【００４２】
次に、操作スイッチ１０３の２回目の操作について説明する。このタイミングでは外部ノイズとしてチャネルＢの周波数のノイズが発生していると仮定する。操作スイッチ１０３の２回目の操作では、乱数で決められたチャネルＡ、Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケットが送信されるとする。図示のように２回目の操作後に、送信部１と受信部２がチャネルＢで一致するタイミングがある。しかし、チャネルＢの周波数のノイズによって、チャネルＢのパケットの受信が妨害される。
【００４３】
送信部１は、続けてチャネルＡ、Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケット送信する。送信部１と受信部２のチャネルがＣで一致するタイミングがあり、このタイミングでの外部ノイズはチャネルＢの周波数であるため、チャネルＣでの送受信の障害とはならない。従って、このタイミングのチャネルＣで受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。そして、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００４４】
このように、外部ノイズが発生している条件でも、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、外部ノイズのチャネルとは異なる最初のチャネル（上記ではチャネルC）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。この場合、外部ノイズのない場合と比べて受信部２で１チャネルだけ遅れて送受信に成功する。
【００４５】
また、移動体が低速に移動中は外部ノイズの影響が大きくなって、送受信が妨害されやすくなる。本実施例では、図６（１）に示すように、途中から移動体速度が低下したとき、受信部２での速度を上げてホッピングを行う。具体的には例えば、移動体時速が１０km以下に低下した場合、ホッピング速度（周期ｔ）を１０msに変えて受信状態で待機する。したがって、高速ホッピングにより、外部ノイズの影響を少なくすることができる。
【００４６】
この制御は、速度計２０６から入力された移動体の移動速度に基づいて、ＣＰＵ２０１によって周波数のホッピング速度を決め、チャネル変更指令として適時ＲＦ部２０４に送って受信状態の制御がなされる。
【００４７】
本実施例では、送信部１と受信部の２台の無線機の時刻を同期しておく必要はない。そのため、操作スイッチ１０３が押されてから、送信部１でのパケット送信動作が始まるので、スイッチの操作を待っている間は、ＣＰＵ１０１をスリープ状態にすることで、消費電力をきわめて小さくすることができる。また、送信部１のパケット送信開始から、受信部が早いタイミングで受信に成功するので、送信部１でのパケットの送信時間が短くて済み、消費電力が少なくて済む。さらに、自動車の速度によってホッピング速度が変化するために、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、通信の応答性を向上、低消費電力を実現することが可能になる。
【００４８】
このように、本実施例は制御が簡単であり、特に通信回数の少ない（ボタンが押されることが少ない）装置に適している。なお、ここにあげた具体的な数値、チャネル数や自動車の速度やホッピング速度は例であって、その数値に限定されるものではない。
【００４９】
なお、本実施例では、送信部が乱数で選択したチャネルと、そのときに受信部が受信しているチャネルが一致していないと、その送信は無駄になるが、次のチャネル一致タイムングで受信される。
［第２の実施例］
本実施例では、通信回数が比較的多い装置により適した例について示す。受信部２の動作フローを図５に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ２０２に格納されている。
【００５０】
図５の処理５０１、処理５０２は、図２の処理３０１、３０２と同じである。処理５０３は、受信部２からビーコンパケットを送信（発信）する処理である。ビーコンのパケットには、そのデータとして現在の時刻およびホッピング速度が含まれる。処理５０４〜５０６は、図２の処理３０３〜３０５と同じである。そして処理５０４〜５０６を一定時間だけ繰り返す。たとえばその一定時間が、0.6秒であれば、ホッピング速度（周期）t=10msの場合60回、t=20msの場合30回、t=30msの場合20回繰り返す。その後、処理５０２に戻って、上記動作を繰り返す。
【００５１】
送信側の動作フローを図５に示す。この動作プログラムは、図１のメモリＲＯＭ１０２に格納されている。図５の処理６０１は図３の処理４０１と同じである。処理６０２では受信部２で発信したビーコンの受信を行う。処理６０３では、操作スイッチ１０３の操作を監視しながら、先のビーコン受信で得たホッピング速度に基く次のビーコン時間まで待つ。スイッチ１０３が操作されない状態で、次のビーコン時間になると、ふたたび処理６０２に戻ってビーコンを受信する。送信部１のタイマーと受信部２のタイマーは必ずしも正確に一致していないので、そのずれを見込んで処理６０２に早めに戻って修正を行う。
【００５２】
スイッチ１０３が押された場合は、処理６０４にて、ビーコン情報と時刻から受信部２の現在のチャネルを予測して求め、これをXとする。処理６０５〜６０７は図３の処理４０４〜４０７と同様である。すなわち、図３の処理でチャネルXを乱数で求めたのに対して、図５の処理６０４では、チャネルXを直前に受信したビーコンの情報から予測して求めている。それ以外の処理は図３の処理と同様である。
【００５３】
ビーコンの受信が必ずしも正確にできなかったり、タイマーのずれなどによって、ビーコン情報から予測した送信部１のチャネルXと受信部２のチャネルが一致しないことが考えられる。そのため、処理６０５の後に、処理６０６、６０７とチャネルを変更しながら通信し、さらにそれを繰り返すことによって、このずれによる影響を少なくすることができる。
【００５４】
本実施例では、送信部１と受信部２が時刻の同期を維持することになるので、図３の動作と比較するとやや消費電力は大きくなる。しかしながら、チャネルのずれによる通信失敗を少なくすることができるので、送信部１でのパケット送信時間が短くて済みその分素早い応答が得られるとともに、消費電力が抑えられる。また、パケット送信時間が短くて済むので、他の機器に対する妨害を減らすことができる。
【００５５】
ビーコンそのものは、ホッピング速度によらず一定間隔で送信されるため、ホッピング速度の変更に対しても、時刻同期を維持することは容易となっている。これによって、自動車の速度によってホッピング速度が変化するために、妨害波やフェージングへの耐性を大幅に向上させつつ、通信の応答性を向上させ、低消費電力を実現することが可能になる。
【００５６】
次に、図７を用いて本実施例の送信部１と受信部２の送受信動作を説明する。図７において、（１）は送信部１のＳＷ操作による送信チャネル、（２）は受信部２の受信チャネル、（３）は外部で発生しているノイズを示し、前記したホッピングのチャネルＣｈ１１、Ｃｈ１６、Ｃｈ２１をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃとして表している。
【００５７】
受信部２は（２）に示すように、決められたホッピングパターンの配列のＡ、Ｂ、Ｃの順に周期ｔのホッピングでチャネルを変えながら受信状態を維持している。また、受信部２は一定タイミングでビーコンを発信している。送信部１は上記ビーコンを受信（Ｒ）し、受信部２の受信チャネルのホッピング情報を取込んでいる。ビーコンを受信から時間Ｔ後に操作スイッチ１０３が押されるとする。送信部１は操作スイッチ１０３が操作されたタイミング（ビーコンを受信から時間Ｔ後）の受信部２のチャネル（Ｂ）を把握している。従って、送信部１は操作スイッチ１０３の操作により、チャネルＢのパケットを送信し、一方、このタイミングで受信部２は、チャネルＢの受信状態にあるので、送信部１からのパケットを即受信し、送受信に成功する。このとき、送信部１は最初のチャネルＢのパケット送信で終了し、消費電力は極めて少なくて済む。
【００５８】
次に、操作スイッチ１０３の２回目の操作について説明する。このタイミングでは外部ノイズとしてチャネルＣの周波数のノイズが発生していると仮定する。操作スイッチ１０３を操作すると、操作時の受信部２のチャネルＣと同一チャネルの最初のパケットが送信部１から送信される。受信部２はチャネルが同じなので受信可能な状態であるが、チャネルＣの周波数の外部ノイズＣにより妨害される。
【００５９】
送信部１は、最初のパケットのチャネルＣに続けてＡ，Ｂ、Ｃの順序でホッピングしながらパケット送信する。送信部１と受信部２のチャネルがＡで一致するタイミングがあり、このタイミングでの外部ノイズはチャネルＣの周波数であるため、チャネルＡでの送受信の障害とはならない。従って、このタイミングのチャネルＡで受信部２から確認応答パケット（ＯＫ）が返信され、送受信が成功する。そして、受信部２のアクチュエータ２０７が駆動されて、パワーウインドウの窓がオープンする。
【００６０】
このように、外部ノイズが発生している条件でも、送信部１で操作スイッチ１０３が押されてから、外部ノイズのチャネルとは異なる最初のチャネル（チャネルＡ）で短時間で送受信に成功するので、通信の応答性が向上するとともに、送信部１での送信時間が短く消費電力が少なくて済む。この場合、外部ノイズのない場合と比べて受信部２で１チャネル分だけ遅れて送受信に成功する。
【００６１】
図示省略しているが、途中から移動体速度が低下したとき、受信部２での速度を上げてホッピングを行うことは、第１の実施例と同じである。この場合、変更されたホッピングの速度情報は、その後のビーコンに含めて送信される。
【符号の説明】
【００６２】
１…送信部、２…受信部、１０１…送信制御部、１０２…メモリ、２０１…受信制御部、２０２…メモリ、２０６…速度計、ＣＨ１１、ＣＨ１６、ＣＨ２１、Ａ、Ｂ、Ｃ…チャネル、ｔ…ホッピング速度（周期）、ＳＷ…操作スイッチ、ＰＷ…アクチュエータ（パワーウインドウ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムおいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信する送信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムおいて、
上記受信部の受信制御部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信する送信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムおいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、上記送信制御部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信方法において、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測し、移動体の移動速度によってホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法おいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の無線通信方法おいて、
上記受信部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信方法おいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、上記送信部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信システムにおいて、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測する速度計と、移動体の移動速度によってホッピング速度を決めこの決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信する受信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムおいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信する送信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムおいて、
上記受信部の受信制御部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信する送信制御部を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムおいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンを格納するメモリを備え、上記送信制御部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
同一移動体に送信部と受信部を備えて信号を送受信する無線通信方法において、
上記送信部と受信部はそれぞれ周波数をホッピングしながら送受信するように構成され、上記受信部は、移動体の移動速度を計測し、移動体の移動速度によってホッピング速度を決め、この決めたホッピング速度で送信部からの信号を受信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法おいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、送信部はその中から１つのチャネルをランダムで決め、この決めたチャネルで送信し受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の無線通信方法おいて、
上記受信部は、現在のチャネルとホッピング速度をビーコンのパケットに格納して上記送信部に送信し、上記送信部は、受信部からの送信に基いて、受信部に同期したチャネルで送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信方法おいて、
上記送信部と受信部は、ホッピングする共通のチャネルパターンをメモリに格納し、上記送信部は、先に受信したビーコンの受信時刻から上記受信部の現在のチャネルを予測してその予測チャネルで送信し、受信部での受信失敗のときその次のチャネルで送信し、受信部で受信されるまでチャネルを変えて送信することを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１７１１０（Ｐ２０１３−１７１１０Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４９８６３（Ｐ２０１１−１４９８６３）
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月６日（２０１１．７．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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