本發(fā)明涉及控制第1無線機(jī)與第2無線機(jī)的無線通信的無線通信控制系統(tǒng),其中,該第1無線機(jī)具有指向性天線,該第2無線機(jī)與該第1無線機(jī)進(jìn)行無線通信。
背景技術(shù):
以往,關(guān)于移動(dòng)電話等移動(dòng)終端與無線基站的無線通信,公知無線基站使用指向性的自適應(yīng)陣列天線的技術(shù)。自適應(yīng)陣列天線由空間上分開配置的多個(gè)天線元件構(gòu)成,通過分別對(duì)這些天線元件進(jìn)行控制,能夠分別向任意的方向以任意的寬度放出多束。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無線通信。例如,根據(jù)專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù),預(yù)測(cè)移動(dòng)終端的使用者的移動(dòng),基于其預(yù)測(cè)結(jié)果來進(jìn)行自適應(yīng)天線的指向性的控制。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-94448號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
目前,在fa(factoryautomation:工廠自動(dòng)化)的領(lǐng)域中,想要在控制裝置向驅(qū)動(dòng)設(shè)備傳輸控制信號(hào)、用于將各種傳感器計(jì)測(cè)出的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)收集到控制裝置的傳輸?shù)戎徐`活應(yīng)用無線通信的呼聲日漸提高。以往,對(duì)于這些信號(hào)或數(shù)據(jù),考慮到通信的穩(wěn)定性等而廣泛地靈活應(yīng)用有線通信,但在有線通信的情況下,由于通信機(jī)的位置被固定,因此生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)受到大幅限制。因此,通過靈活應(yīng)用無線通信,可認(rèn)為不僅生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)自由度得到提高,而且由于不需要傳輸線纜而使生產(chǎn)線或制造裝置的維護(hù)性也得到提高。
另一方面,用于進(jìn)行控制信號(hào)或計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)等的傳輸?shù)臒o線通信容易因干擾尤其是存在于無線機(jī)間的運(yùn)行物體的影響而受到衰落的影響。fa領(lǐng)域也可以說是,在進(jìn)行無線通信的無線機(jī)間的空間中對(duì)制造機(jī)器人的臂等驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng),或者通過將無線機(jī)自身配置在移動(dòng)物體上由作業(yè)者移動(dòng)而使無線機(jī)間的空間中的電波的狀態(tài)變動(dòng),從而形成容易產(chǎn)生衰落的環(huán)境。在容易產(chǎn)生這樣的衰落的環(huán)境下,優(yōu)選為了無線通信的穩(wěn)定性而使用像相控陣天線等那樣具有指向性的通信天線,但即使如此,由于無線機(jī)間的空間中的物體的動(dòng)作引起的衰落的影響而很難維持理想的無線通信。
本發(fā)明正是鑒于這樣的問題而完成的,其目的在于,提供如下的技術(shù):在fa領(lǐng)域等的無線通信控制系統(tǒng)中,使用指向性天線,并且盡量地抑制無線機(jī)間的衰落的影響,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無線機(jī)間的無線通信。
用于解決課題的手段
在本發(fā)明中,為了解決上述課題,注意到fa領(lǐng)域等的特定空間中的衰落具有如下的傾向:伴隨著該空間內(nèi)的物體的動(dòng)作而具有規(guī)則性。即,本發(fā)明者認(rèn)為,如果作為衰落原因的物體的動(dòng)作具有某些規(guī)則性,則該衰落的狀況事先也能夠掌握到某種程度,通過與其對(duì)應(yīng)地控制指向性天線的指向性,能夠?qū)o線機(jī)間的無線通信維持在理想的狀態(tài)。
詳細(xì)而言,本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng)具有:第1無線機(jī),其具有指向性天線;第2無線機(jī),其形成為能夠與所述第1無線機(jī)進(jìn)行無線通信;指向性信息存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)與指向性有關(guān)的多個(gè)指向性信息以及表示按照規(guī)定的指向性進(jìn)行了無線通信時(shí)接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的變化模式,其中,所述多個(gè)指向性信息關(guān)于所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信,分別與表示所述接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的多個(gè)變化模式對(duì)應(yīng)地,應(yīng)用于所述第1無線機(jī)的指向性天線;取得部,其經(jīng)由應(yīng)用了所述規(guī)定的指向性的所述指向性天線,在所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信時(shí)取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化;以及執(zhí)行部,其從存儲(chǔ)于所述指向性信息存儲(chǔ)部的所述指向性信息中,選擇與根據(jù)由所述取得部取得的所述接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化而確認(rèn)的所述變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息,應(yīng)用該選擇出的指向性信息,執(zhí)行所述第1無線機(jī)的與所述第2無線機(jī)的無線通信。
本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng)是進(jìn)行與第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信有關(guān)的控制的系統(tǒng),該第1無線機(jī)具有指向性天線,該第2無線機(jī)形成為能夠與第1無線機(jī)進(jìn)行無線通信。作為指向性天線,可以采用現(xiàn)有技術(shù)的各種能夠控制指向性的天線,例如可以例示出陣列天線,尤其是相控陣天線。在這樣的指向性天線中,在特定方向上電波的放射強(qiáng)度或接收靈敏度較高,但另一方面,若在該特定方向上產(chǎn)生阻礙,則受到該阻礙的影響的比例比全方位天線高,理想的無線通信容易變得困難。因此,為了實(shí)現(xiàn)第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的理想的無線通信,對(duì)第1無線機(jī)的指向性天線的指向性進(jìn)行控制。
在設(shè)置有本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng)的工廠等空間中,機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者根據(jù)規(guī)定的工序而進(jìn)行產(chǎn)品的制造等作業(yè)。因此,第1無線機(jī)與第2無線機(jī)在該設(shè)備或作業(yè)者進(jìn)行動(dòng)作的環(huán)境下進(jìn)行無線通信。其結(jié)果是,因該設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作而產(chǎn)生的衰落會(huì)作用于第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信。
這里,由于進(jìn)行產(chǎn)品的制造等的該設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作依據(jù)預(yù)定的工序,因此,可認(rèn)為因機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作而產(chǎn)生的衰落可看到某種程度的再現(xiàn)性。因此,也可認(rèn)為衰落對(duì)于第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信的作用大多依賴于該設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作。因此,指向性信息存儲(chǔ)部根據(jù)確定該設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作的接收信號(hào)強(qiáng)度的變化模式(以下,也簡(jiǎn)稱作變化模式),存儲(chǔ)考慮到在該設(shè)備或作業(yè)者根據(jù)規(guī)定的制造工序進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)下因該動(dòng)作而產(chǎn)生的衰落而設(shè)定的、應(yīng)用于指向性天線的、能夠進(jìn)行第1無線機(jī)與第2無線機(jī)間的理想的無線通信的指向性信息。
即,注意到因機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作而產(chǎn)生的衰落的影響能夠根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度的變化模式而確定,指向性信息存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與該變化模式對(duì)應(yīng)的應(yīng)用于指向性天線的指向性信息。換言之,指向性信息存儲(chǔ)部按照每個(gè)變化模式存儲(chǔ)指向性信息,該指向性信息是用于適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信的與指向性有關(guān)的信息。該指向性信息能夠通過預(yù)先試驗(yàn)性地進(jìn)行機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作,在各變化模式下使指向性變化而計(jì)測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度,選擇接收信號(hào)強(qiáng)度較高的指向性而得到的。
此外,指向性信息存儲(chǔ)部還存儲(chǔ)變化模式,該變化模式表示在對(duì)指向性天線應(yīng)用了規(guī)定的指向性的狀態(tài)下,在第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間進(jìn)行了無線通信時(shí)接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化。該變化模式是為了確認(rèn)由后述的執(zhí)行部選擇指向性信息的變化模式而使用的。另外,規(guī)定的指向性在能夠進(jìn)行該確認(rèn)的范圍內(nèi)可以使用任意的指向性。
并且,取得部在對(duì)指向性天線應(yīng)用了規(guī)定的指向性的狀態(tài)下的第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信時(shí),取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化。此外,執(zhí)行部根據(jù)由所述取得部取得的所述接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化,在參照存儲(chǔ)于指向性信息存儲(chǔ)部的變化模式之后確定作為對(duì)象的變化模式。然后,從存儲(chǔ)于指向性信息存儲(chǔ)部的所述指向性信息中,選擇與該變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息,將該選擇出的指向性信息應(yīng)用于第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信。其結(jié)果是,能夠根據(jù)變化模式盡量地抑制因機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作而產(chǎn)生的衰落對(duì)無線機(jī)間的無線通信的影響,可以實(shí)現(xiàn)更理想的無線通信。
另外,存儲(chǔ)于指向性信息存儲(chǔ)部的指向性信息包含與將第1無線機(jī)作為發(fā)送側(cè)且將第2無線機(jī)作為接收側(cè)的無線通信方向?qū)?yīng)的指向性信息、以及相反地與將第2無線機(jī)作為發(fā)送側(cè)且將第1無線機(jī)作為接收側(cè)的無線通信方向?qū)?yīng)的指向性信息中的至少任意一方。并且,優(yōu)選與由執(zhí)行部選擇的指向性信息有關(guān)的無線通信方向與應(yīng)用該信息時(shí)的無線機(jī)間的無線通信方向一致。但是,在將第1無線機(jī)作為發(fā)送側(cè)且將第2無線機(jī)作為接收側(cè)的無線通信方向和將第2無線機(jī)作為發(fā)送側(cè)且將第1無線機(jī)作為接收側(cè)的無線通信方向中,在作用于無線機(jī)間的無線通信的衰落可以視為相同的情況下,也可以對(duì)任何無線通信方向都應(yīng)用共同的指向性信息。
這里,在上述的無線通信控制系統(tǒng)中,也可以是,所述指向性信息是如下的信息:該信息被設(shè)定成在所述第1無線機(jī)和所述第2無線機(jī)中的作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)的接收信號(hào)強(qiáng)度按照所述變化模式發(fā)生變化的情況下,應(yīng)用于所述第1無線機(jī)的指向性天線,從而所述作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)的接收信號(hào)強(qiáng)度最大或者收斂在規(guī)定的接收信號(hào)強(qiáng)度范圍內(nèi)。另外,該規(guī)定的接收信號(hào)強(qiáng)度范圍是指,為了在第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間實(shí)現(xiàn)理想的無線通信所需的接收信號(hào)強(qiáng)度的范圍。因此,通過這樣地設(shè)定指向性信息,在使用由執(zhí)行部應(yīng)用了該指向性信息的指向性天線的第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的無線通信中,可確保理想的無線通信所需的接收信號(hào)強(qiáng)度。
并且,在上述的無線通信控制系統(tǒng)中,也可以是,所述第2無線機(jī)配置在被控制裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)設(shè)備上,通過使該驅(qū)動(dòng)設(shè)備移動(dòng),使該第2無線機(jī)相對(duì)于所述第1無線機(jī)的相對(duì)位置發(fā)生變化。在該情況下,指向性信息是在所述第2無線機(jī)與所述第1無線機(jī)的相對(duì)位置發(fā)生變化的狀況下生成的。在這樣地第2無線機(jī)自身配置在被控制裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)設(shè)備上的方式中,第1無線機(jī)與第2無線機(jī)之間的空間以依賴于第2無線機(jī)相對(duì)于第1無線機(jī)的相對(duì)位置的方式變動(dòng),兩無線機(jī)間的無線通信容易受到衰落的影響。另一方面,通過在這樣地被驅(qū)動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)設(shè)備上配置不進(jìn)行有線通信而進(jìn)行無線通信的第2無線機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)理想的信息傳輸。因此,在該方式中,能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)用本發(fā)明,從而能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)由無線通信的理想的信息傳輸。
另一方面,本發(fā)明在上述的無線控制系統(tǒng)中,并沒有排除所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的位置不變的方式。在這樣地?zé)o線機(jī)彼此不同的方式中,有時(shí)也由于機(jī)器人等設(shè)備或作業(yè)者在其周圍進(jìn)行動(dòng)作,導(dǎo)致衰落作用于無線機(jī)間的無線通信,因此通過應(yīng)用本發(fā)明,如上所述,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無線通信。
并且,在上述的無線通信控制系統(tǒng)中,也可以具有多個(gè)所述第2無線機(jī)。在這樣地具有多個(gè)第2無線機(jī)的情況下,作為本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng),能夠例示出如下所示的2個(gè)方式。作為第1方式,多個(gè)所述第2無線機(jī)分別構(gòu)成為能夠與所述第1無線機(jī)擇一地進(jìn)行通信。并且,所述指向性信息存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與多個(gè)該第2無線機(jī)分別對(duì)應(yīng)的如下的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,該驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息在分別根據(jù)預(yù)定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下,分別與該多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)地,關(guān)于所述第1無線機(jī)與多個(gè)所述第2無線機(jī)中的各個(gè)第2無線機(jī)之間的無線通信,應(yīng)用于該第1無線機(jī)的指向性天線。在此基礎(chǔ)上,所述執(zhí)行部從存儲(chǔ)于所述指向性信息存儲(chǔ)部的所述指向性信息中,選擇與由所述取得部取得的所述對(duì)象驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的、分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)所述第2無線機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,根據(jù)該選擇出的對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,執(zhí)行所述第1無線機(jī)的與多個(gè)所述第2無線機(jī)中的各個(gè)第2無線機(jī)的無線通信。即,在該第1方式中,在第1無線機(jī)與多個(gè)第2無線機(jī)分別進(jìn)行無線通信時(shí),與無線機(jī)間的無線通信分別對(duì)應(yīng)地將對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息應(yīng)用于指向性天線。由此,能夠使無線機(jī)間的各無線通信變得理想。
接著,作為第2方式,包含多個(gè)所述第2無線機(jī)的第2無線機(jī)組構(gòu)成為能夠與所述第1無線機(jī)進(jìn)行通信。并且,所述指向性信息存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與該第2無線機(jī)組對(duì)應(yīng)的如下的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,該驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息在分別根據(jù)預(yù)定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下,分別與該多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)地,關(guān)于所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)組之間的無線通信,應(yīng)用于該第1無線機(jī)的指向性天線。在此基礎(chǔ)上,所述執(zhí)行部從存儲(chǔ)于所述指向性信息存儲(chǔ)部的所述驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息中,選擇與由所述取得部取得的所述對(duì)象驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的、對(duì)應(yīng)于所述第2無線機(jī)組的對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,根據(jù)該選擇出的對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,執(zhí)行所述第1無線機(jī)的與所述第2無線機(jī)組的無線通信。另外,在與第2無線機(jī)組的無線通信中,第1無線機(jī)可以擇一地分別與第2無線機(jī)進(jìn)行無線通信,或者也可以同時(shí)與多個(gè)第2無線機(jī)進(jìn)行無線通信。在該第2方式中,第1無線機(jī)在與由多個(gè)第2無線機(jī)形成的第2無線機(jī)組進(jìn)行無線通信時(shí),和與該第2無線機(jī)組的無線通信對(duì)應(yīng)地將對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息應(yīng)用于指向性天線。即,在與第2無線機(jī)組的無線通信中,應(yīng)用于指向性天線的對(duì)象驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息是共同的指向性信息。因此,在第1無線機(jī)與多個(gè)第2無線機(jī)進(jìn)行無線通信時(shí),不需要根據(jù)與各第2無線機(jī)的無線通信而變更要應(yīng)用的指向性信息,控制簡(jiǎn)便,而且能夠使無線機(jī)間的各無線通信變得理想。
并且,在上述的無線通信控制系統(tǒng)中,也可以是,所述執(zhí)行部每當(dāng)按照基于所述選擇出的指向性信息的指向性執(zhí)行規(guī)定期間的所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)的無線通信時(shí),按照所述規(guī)定的指向性執(zhí)行用于確認(rèn)所述變化模式的無線通信。通過這樣地按照規(guī)定間隔隨時(shí)確認(rèn)變化模式,能夠選擇與無線通信的當(dāng)前狀況對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹赶蛐裕軌驅(qū)崿F(xiàn)理想的無線通信。
這里,在上述的無線通信控制系統(tǒng)中,也可以是,所述第2無線機(jī)是具有計(jì)測(cè)規(guī)定的環(huán)境參數(shù)的傳感器的帶傳感器無線機(jī)。在該情況下,根據(jù)本發(fā)明,用于將第2無線機(jī)側(cè)的傳感器的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給第1無線機(jī)側(cè)的無線通信是理想的。
并且,也可以從無線通信控制裝置的側(cè)面來解釋本發(fā)明。即,本發(fā)明提供一種無線通信控制裝置,該無線通信控制裝置控制第1無線機(jī)進(jìn)行的無線通信,該第1無線機(jī)構(gòu)成為能夠在根據(jù)預(yù)定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的規(guī)定環(huán)境下,經(jīng)由指向性天線進(jìn)行與第2無線機(jī)的該無線通信,其中,所述無線通信控制裝置具有:指向性信息存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)與指向性有關(guān)的多個(gè)指向性信息以及表示按照規(guī)定的指向性進(jìn)行了無線通信時(shí)接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的變化模式,其中,所述多個(gè)指向性信息關(guān)于所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信,分別與表示所述接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的多個(gè)變化模式對(duì)應(yīng)地,應(yīng)用于所述第1無線機(jī)的指向性天線;取得部,其經(jīng)由應(yīng)用了所述規(guī)定的指向性的所述指向性天線,在所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信時(shí)取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化;以及執(zhí)行部,其從存儲(chǔ)于所述指向性信息存儲(chǔ)部的所述指向性信息中,選擇與根據(jù)由所述取得部取得的所述接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化而確認(rèn)的所述變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息,應(yīng)用該選擇出的指向性信息,執(zhí)行所述第1無線機(jī)的與所述第2無線機(jī)的無線通信。由此,能夠盡量地抑制無線機(jī)間的衰落的影響,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無線機(jī)間的無線通信。另外,關(guān)于上述的無線通信控制系統(tǒng)公開的本發(fā)明的技術(shù)思想在不產(chǎn)生技術(shù)性沖突的情況下,也可以應(yīng)用于該無線通信控制裝置。并且,上述無線通信控制裝置也可以構(gòu)成為包含在所述第1無線機(jī)內(nèi)。
這里,也可以從無線通信控制方法的側(cè)面來解釋本發(fā)明。即,本發(fā)明提供一種無線通信控制方法,控制第1無線機(jī)進(jìn)行的無線通信,該第1無線機(jī)構(gòu)成為能夠在根據(jù)預(yù)定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的規(guī)定環(huán)境下,經(jīng)由指向性天線進(jìn)行與第2無線機(jī)的該無線通信,其中,所述無線通信控制方法包含:取得步驟,經(jīng)由應(yīng)用了規(guī)定的指向性的所述指向性天線,在所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信時(shí)取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化;選擇步驟,從指向性信息存儲(chǔ)部選擇與根據(jù)在所述取得步驟中取得的所述接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化而確認(rèn)的所述變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息,所述指向性信息存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與指向性有關(guān)的多個(gè)指向性信息以及表示按照所述規(guī)定的指向性進(jìn)行了無線通信時(shí)接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的變化模式,其中,所述多個(gè)指向性信息關(guān)于所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信,分別與表示所述接收機(jī)側(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的多個(gè)變化模式對(duì)應(yīng)地,應(yīng)用于所述第1無線機(jī)的指向性天線;以及執(zhí)行步驟,應(yīng)用在所述選擇步驟中選擇出的指向性信息,執(zhí)行所述第1無線機(jī)的與所述第2無線機(jī)的無線通信。由此,能夠盡量地抑制無線機(jī)間的衰落的影響,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無線機(jī)間的無線通信。另外,關(guān)于上述的無線通信控制系統(tǒng)公開的本發(fā)明的技術(shù)思想在不產(chǎn)生技術(shù)性沖突的情況下,也可以應(yīng)用于該無線通信控制方法。
此外,也可以從指向性信息生成方法的側(cè)面來解釋本發(fā)明。即,本發(fā)明提供一種指向性信息生成方法,在第1無線機(jī)進(jìn)行的無線通信控制下生成應(yīng)用于指向性天線的指向性信息,該第1無線機(jī)構(gòu)成為能夠在根據(jù)預(yù)定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的規(guī)定環(huán)境下,經(jīng)由該指向性天線進(jìn)行與第2無線機(jī)的該無線通信,其中,指向性信息生成方法包含:第一試驗(yàn)電波發(fā)送步驟,在分別根據(jù)所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)所述一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下,從所述第1無線機(jī)和所述第2無線機(jī)中的作為發(fā)送機(jī)側(cè)的無線機(jī)向作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)發(fā)送試驗(yàn)電波;變化模式取得步驟,計(jì)測(cè)所述作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)接收到在所述第一試驗(yàn)電波發(fā)送步驟中從所述作為發(fā)送機(jī)側(cè)的無線機(jī)發(fā)送的所述試驗(yàn)電波時(shí)的該試驗(yàn)電波的接收信號(hào)強(qiáng)度的變化,取得與所述驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度的變化模式;第二試驗(yàn)電波發(fā)送步驟,在分別根據(jù)所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)所述一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下,在執(zhí)行該驅(qū)動(dòng)模式的執(zhí)行期間內(nèi)設(shè)定的多個(gè)控制時(shí)機(jī),從所述第1無線機(jī)和所述第2無線機(jī)中的作為發(fā)送機(jī)側(cè)的無線機(jī)向作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)發(fā)送試驗(yàn)電波;以及生成步驟,計(jì)測(cè)所述作為接收機(jī)側(cè)的無線機(jī)接收到在所述第二試驗(yàn)電波發(fā)送步驟中從所述作為發(fā)送機(jī)側(cè)的無線機(jī)發(fā)送的所述試驗(yàn)電波時(shí)的該試驗(yàn)電波的接收信號(hào)強(qiáng)度,按照分別與該多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的每個(gè)所述變化模式而生成與指向性有關(guān)的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息,使得接收信號(hào)強(qiáng)度最大或者收斂在規(guī)定的接收信號(hào)強(qiáng)度范圍內(nèi),其中,所述驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息在根據(jù)所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)模式對(duì)所述一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下,關(guān)于所述第1無線機(jī)與所述第2無線機(jī)之間的無線通信,應(yīng)用于該第1無線機(jī)的指向性天線。由此,能夠盡量地抑制無線機(jī)間的衰落的影響,生成使無線機(jī)間的無線通信變得理想的指向性信息。
發(fā)明效果
在無線通信控制系統(tǒng)中能夠提供如下的技術(shù):使用指向性天線,并且盡量地抑制無線機(jī)間的衰落的影響,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無線機(jī)間的無線通信。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中包含的無線機(jī)1的功能框圖。
圖3是圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中包含的無線機(jī)2a的功能框圖。
圖4是在圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中為了生成指向性信息而取得變化模式的處理的流程圖。
圖5是在圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中為了生成指向性信息而取得指向性信息并與變化模式對(duì)應(yīng)起來的處理的流程圖。
圖6是用于說明基于圖4、圖5所示的指向性信息生成處理的指向性信息的生成方式的圖。
圖7是示出與圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中包含的無線機(jī)1具有的指向性信息有關(guān)的數(shù)據(jù)庫的概略構(gòu)造的圖。
圖8是在圖1所示的無線通信控制系統(tǒng)中用于從無線機(jī)2向無線機(jī)1傳輸計(jì)測(cè)信息的處理的流程圖。
圖9是用于說明在圖8所示的計(jì)測(cè)信息傳輸處理中確認(rèn)變化模式的時(shí)隙和進(jìn)行溫度信息通信的時(shí)隙的圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)本發(fā)明的無線通信控制系統(tǒng)(以下,有時(shí)也簡(jiǎn)稱作“系統(tǒng)”)10以及該系統(tǒng)中包含的無線機(jī)(第1無線機(jī))1、無線機(jī)(第2無線機(jī)或者對(duì)方側(cè)通信機(jī))2a、2b進(jìn)行說明。另外,以下的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)只是例示,本發(fā)明不限于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
圖1是示出在工廠等的fa(工廠自動(dòng)化)領(lǐng)域中使用的系統(tǒng)10的概略結(jié)構(gòu)以及其中包含的作為控制裝置5的驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象的機(jī)器人3a、3b、馬達(dá)4的配置的圖。詳細(xì)地說,系統(tǒng)10包含plc(可編程邏輯控制器)等控制裝置5,由該控制裝置5根據(jù)規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)機(jī)器人3a、3b和馬達(dá)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。另外,控制裝置5對(duì)機(jī)器人3a等的驅(qū)動(dòng)控制本身是現(xiàn)有技術(shù),并且并不是本發(fā)明的核心,因此省略其詳細(xì)的說明。
這里,控制裝置5不與無線機(jī)1電連接,但是,控制裝置5與無線機(jī)1之間也可以通過有線或者無線來連接。無線機(jī)1具有作為指向性天線的相控陣天線。相控陣天線是基于現(xiàn)有技術(shù)的天線,簡(jiǎn)潔地說,具有如下的指向性的控制功能:通過一點(diǎn)一點(diǎn)地改變施加于天線陣列的各個(gè)天線元件的信號(hào)的相位而任意地改變發(fā)送電波的方向,相反地,能夠提高對(duì)來自特定方向的電波的接收靈敏度。因此,無線機(jī)1的相控陣天線是能夠與其他方向相比靈敏度良好地執(zhí)行向特定方向送出電波以及從特定方向接收電波的天線,能夠任意地控制該特定方向。在本發(fā)明中,將相控陣天線中的該特定方向的控制稱作相控陣天線中的指向性控制。
通過這樣地控制相控陣天線的指向性,具有相控陣天線的無線機(jī)1能夠在配置有該系統(tǒng)10的工廠內(nèi)使電波高效地到達(dá)進(jìn)行無線通信的對(duì)方無線機(jī)(對(duì)方側(cè)通信機(jī)),并且從對(duì)方無線機(jī)高效地接收電波。并且,在本實(shí)施例中,關(guān)于作為無線機(jī)1的對(duì)方的無線機(jī),在系統(tǒng)10內(nèi)配置有無線機(jī)2a和無線機(jī)2b。無線機(jī)2a和無線機(jī)2b分別配置在不同的位置,具有全方位型的天線。因此,在無線機(jī)2a和無線機(jī)2b與上述的無線機(jī)1進(jìn)行無線通信的情況下,在與無線機(jī)2a的無線通信以及與無線機(jī)2b的無線通信中分別獨(dú)立地控制無線機(jī)1的相控陣天線中的指向性,從而使各個(gè)無線通信的狀態(tài)成為理想的狀態(tài),例如,接收側(cè)的天線的接收信號(hào)強(qiáng)度比規(guī)定的閾值高。另外,在圖1中,無線機(jī)1與無線機(jī)2a進(jìn)行無線通信時(shí)的相控陣天線的指向性用da表示,無線機(jī)1與無線機(jī)2b進(jìn)行無線通信時(shí)的相控陣天線的指向性用db表示。
并且,在無線機(jī)2a、2b中,搭載有用于計(jì)測(cè)其外部環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度、加速度等)的傳感器。并且,由該搭載的傳感器計(jì)測(cè)出的信息(計(jì)測(cè)信息)被從無線機(jī)2發(fā)送給無線機(jī)1,在無線機(jī)1側(cè)匯集,用于控制裝置5中的規(guī)定處理。這里,作為搭載于無線機(jī)2a、2b的傳感器,例如具有溫度傳感器、濕度傳感器、照度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、地溫傳感器、粒子傳感器等物理系傳感器或者co2傳感器、ph傳感器、ec傳感器、土壤水分傳感器等化學(xué)系傳感器。在本實(shí)施方式中,為了簡(jiǎn)化說明,假設(shè)在無線機(jī)2a、2b僅搭載有溫度傳感器,該溫度傳感器用于計(jì)測(cè)該無線機(jī)2a、2b各自被配置的位置處的外部溫度。
在這樣構(gòu)成的系統(tǒng)10中,在為了在工廠中的產(chǎn)品制造而由控制裝置5按照規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)機(jī)器人3a、3b、馬達(dá)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的狀態(tài)下以及在作業(yè)者正在進(jìn)行用于產(chǎn)品制造的作業(yè)的狀態(tài)下,通過無線通信將在無線機(jī)2a、2b各自被設(shè)置的部位由溫度傳感器計(jì)測(cè)出的溫度信息傳輸給無線機(jī)1。并且,根據(jù)無線機(jī)2a、2b的狀態(tài)從無線機(jī)1將必要的信息傳輸給無線機(jī)2a、2b。在本實(shí)施方式中,控制裝置5與無線機(jī)1沒有電連接,但是,為了將從無線機(jī)2a、2b接收到的溫度信息發(fā)送給控制裝置5或從控制裝置5接收發(fā)送給無線機(jī)2a、2b的控制信息等,也可以將控制裝置5與無線機(jī)1連接。
這里,特別是由于無線機(jī)1具有的相控陣天線的指向性,能夠比較穩(wěn)定地進(jìn)行無線機(jī)1與無線機(jī)2a、2b之間的無線通信。因此,可以期待將無線機(jī)2a、2b側(cè)計(jì)測(cè)出的溫度信息高效地傳輸給無線機(jī)1側(cè)。另一方面,在置于fa環(huán)境的系統(tǒng)10中,根據(jù)來自控制裝置5的控制指示,機(jī)器人3a、3b使其臂等移動(dòng),并且,通過馬達(dá)4的驅(qū)動(dòng)而使其驅(qū)動(dòng)對(duì)象(例如,機(jī)床的臺(tái)等)移動(dòng)。這里,多數(shù)情況下,機(jī)器人3a等或馬達(dá)4的驅(qū)動(dòng)對(duì)象等的主體由金屬形成。并且,若這樣的具有金屬主體的物體在配置有系統(tǒng)10的空間中移動(dòng),則衰落會(huì)作用于無線機(jī)1與無線機(jī)2a、2b之間的無線通信。并且,在配置有系統(tǒng)10的空間中,有時(shí)不僅由于由控制裝置5控制的設(shè)備,而且由于作業(yè)者移動(dòng)而切斷通信路徑或作業(yè)者使設(shè)備等移動(dòng)從而產(chǎn)生衰落。在這樣地配置有系統(tǒng)10的空間內(nèi),因設(shè)備或人移動(dòng)而作用衰落,有可能阻礙穩(wěn)定的無線通信。即使在無線機(jī)1使用相控陣天線進(jìn)行無線通信的情況下,也有可能作用因機(jī)器人3a等的驅(qū)動(dòng)或人的移動(dòng)而產(chǎn)生的衰落,相反地,若在相控陣天線的情況下因較高的指向性而在該設(shè)定的方向上作用衰落,則無法充分地享受指向性的效果,有可能導(dǎo)致無線通信的穩(wěn)定性大幅降低。并且,在fa環(huán)境中,由于這些設(shè)備或人的動(dòng)作根據(jù)制造工序而規(guī)則性地重復(fù),因此,有可能重復(fù)作用衰落。
因此,在本發(fā)明的系統(tǒng)10中,為了盡量地抑制因這樣的衰落引起的無線機(jī)間的無線通信的穩(wěn)定性降低而采用如下的結(jié)構(gòu):注意到fa環(huán)境中的衰落的規(guī)則性,根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度的變化模式而控制無線機(jī)1的相控陣天線的指向性。具體而言,分別如圖2、圖3所示構(gòu)成無線機(jī)1和無線機(jī)2a、2b。無線機(jī)1和無線機(jī)2a、2b在內(nèi)部具有運(yùn)算裝置、存儲(chǔ)器等,不僅發(fā)揮無線通信功能,而且通過由該運(yùn)算裝置執(zhí)行規(guī)定的控制程序而發(fā)揮各種功能。并且,圖2、圖3是將無線機(jī)1、無線機(jī)2a、2b具有的功能圖像化的功能框圖。另外,無線機(jī)2a和無線機(jī)2b基本上具有相同的功能,因此,在本實(shí)施例中,在圖3中代表性地示出無線機(jī)2a的功能框圖。
首先,無線機(jī)1作為功能部具有控制部100、通信部11、指向性信息存儲(chǔ)部12、計(jì)測(cè)信息存儲(chǔ)部13。以下,對(duì)無線機(jī)1具有的各功能部進(jìn)行說明??刂撇?00是負(fù)責(zé)無線機(jī)1中的各種控制的功能部,尤其具有取得部101、執(zhí)行部102以及指向性信息生成部103。即,控制部100是指向性控制部的一個(gè)方式。在fa環(huán)境中,控制裝置5根據(jù)規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式規(guī)則性地重復(fù)對(duì)機(jī)器人3a等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制,并且作業(yè)者根據(jù)規(guī)定的制造工序重復(fù)作業(yè),因而多數(shù)情況下衰落規(guī)則性地作用。因此,無線機(jī)1預(yù)先將因機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作引起的接收信號(hào)強(qiáng)度的變化作為變化模式而存儲(chǔ)于指向性信息存儲(chǔ)部12,在無線通信時(shí)取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化而從指向性信息存儲(chǔ)部12確定對(duì)應(yīng)的變化模式。即,無線機(jī)1根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度的變化模式來確定機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作。
取得部101是在無線機(jī)1與無線機(jī)2a、2b之間的無線通信時(shí)取得接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的功能部。
并且,執(zhí)行部102是如下的功能部:從存儲(chǔ)于后述的指向性信息存儲(chǔ)部12的指向性信息中,選擇與被判斷為相當(dāng)于由取得部101取得的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息,在根據(jù)該選擇出的指向性信息來控制相控陣天線的指向性之后,執(zhí)行無線機(jī)1與無線機(jī)2a等的無線通信。指向性信息是與根據(jù)因機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作引起的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化而設(shè)定于無線機(jī)1的相控陣天線的指向性有關(guān)的信息,決定相控陣天線的指向性以使在該設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作時(shí)也能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)無線機(jī)1與無線機(jī)2a等的無線通信。因此,若執(zhí)行部102取得的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化不同,則原則上應(yīng)用于相控陣天線的指向性信息也不同。此外,指向性信息生成部103是如下的功能部:與作為無線通信的對(duì)方的無線機(jī)2a等一同生成存儲(chǔ)在指向性信息存儲(chǔ)部12中的、由執(zhí)行部102使用的指向性信息。該指向性信息的具體的生成方式容后在述。
并且,通信部11是進(jìn)行與無線機(jī)1的外部的通信即信息的發(fā)送接收的功能部。具體而言,通信部11形成為與控制部100相互作用。其結(jié)果是,通信部11負(fù)責(zé)接收與變化模式有關(guān)的信息、應(yīng)用由執(zhí)行部102選擇出的指向性信息的無線機(jī)間的無線通信、以及指向性信息生成部103生成信息時(shí)的與外部的無線機(jī)的無線通信等。指向性信息存儲(chǔ)部12是如下的功能部:在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)與指向性有關(guān)的指向性信息,該指向性信息關(guān)于無線機(jī)1與無線機(jī)2a、2b之間的無線通信,分別與表示接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化的多個(gè)變化模式對(duì)應(yīng)地,應(yīng)用于所述第1無線機(jī)的指向性天線,計(jì)測(cè)信息存儲(chǔ)部13是如下的功能部:在通信部11接收到通信對(duì)方無線機(jī)2a等計(jì)測(cè)并傳輸來的溫度信息之后,將該溫度信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在傳輸該溫度信息(外部環(huán)境參數(shù))時(shí),對(duì)相控陣天線應(yīng)用由指向性信息存儲(chǔ)部12存儲(chǔ)的指向性信息。
接著,根據(jù)圖3對(duì)無線機(jī)2a的功能部進(jìn)行說明。無線機(jī)2a作為功能部具有控制部20、通信部21、計(jì)測(cè)部23以及計(jì)測(cè)信息記錄部24,并且在本實(shí)施例的情況下,搭載有用于計(jì)測(cè)外部環(huán)境參數(shù)的傳感器(在本例中為溫度傳感器)22。以下,對(duì)無線機(jī)2a具有的各功能部進(jìn)行說明??刂撇?0是負(fù)責(zé)無線機(jī)2a中的各種控制的功能部,尤其具有發(fā)送信息生成部201和指向性信息生成部202。該發(fā)送信息生成部201是如下的功能部:生成包含傳感器22計(jì)測(cè)出的溫度信息的發(fā)送信息。并且,指向性信息生成部202是如下的功能部:與作為無線通信的對(duì)方的無線機(jī)1一同生成在無線機(jī)1中由執(zhí)行部102使用的指向性信息。
通信部21是進(jìn)行與無線機(jī)1的無線通信的功能部。具體而言,通信部21形成為與控制部20相互作用。其結(jié)果是,通信部21負(fù)責(zé)傳輸由發(fā)送信息生成部201生成的發(fā)送信息、由指向性信息生成部202生成指向性信息時(shí)的與無線機(jī)1的無線通信等。計(jì)測(cè)部23是經(jīng)由溫度傳感器22來計(jì)測(cè)配置有無線機(jī)2a的環(huán)境中的溫度的功能部。并且,在控制部20的指示下執(zhí)行該計(jì)測(cè)部23的溫度計(jì)測(cè),并且計(jì)測(cè)出的溫度信息被計(jì)測(cè)信息記錄部24隨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)。該計(jì)測(cè)信息記錄部24形成為與控制部20相互作用,根據(jù)來自控制部20的指示,將記錄著的計(jì)測(cè)信息傳輸給控制部20,由發(fā)送信息生成部201生成發(fā)送信息。
<指向性信息生成處理>
關(guān)于在這樣構(gòu)成的無線機(jī)1與無線機(jī)2a之間進(jìn)行的無線通信,尤其關(guān)于用于將無線機(jī)2a側(cè)計(jì)測(cè)出的溫度信息傳輸給無線機(jī)1側(cè)的無線通信的處理進(jìn)行說明。在無線機(jī)1與無線機(jī)2a之間進(jìn)行無線通信的情況下,如上所述,受到因控制裝置5根據(jù)規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)機(jī)器人3a等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或作業(yè)者的動(dòng)作而引起的衰落的影響,有可能導(dǎo)致該無線通信的穩(wěn)定性降低。這里,在本發(fā)明的系統(tǒng)10中,注意到fa領(lǐng)域中的因機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落具有規(guī)則性。并且,可以認(rèn)為該衰落即接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化根據(jù)作為原因的機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作而不同。因此,在工廠中進(jìn)行產(chǎn)品的制造之前,試驗(yàn)性地由控制裝置5使機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者進(jìn)行動(dòng)作,計(jì)測(cè)此時(shí)的無線機(jī)1與無線機(jī)2a的無線通信中的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化(變化模式)。并且,考慮到該影響,為了適當(dāng)?shù)氐玫椒€(wěn)定的無線通信狀態(tài)而生成指向性信息,該指向性信息表示與變化模式對(duì)應(yīng)的應(yīng)用于相控陣天線的指向性。
圖4、圖5的流程圖中示出用于生成該指向性信息的處理流程。無線機(jī)1的指向性信息生成部103與無線機(jī)2a的指向性信息生成部202協(xié)動(dòng)地執(zhí)行該指向性信息生成處理。以下,對(duì)該指向性信息生成處理進(jìn)行說明。圖4示出指向性信息生成處理中的、取得與機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作對(duì)應(yīng)的變化模式的處理。首先,根據(jù)測(cè)定者的指示使無線機(jī)2a開始進(jìn)行圖4的處理,在s101中,無線機(jī)2a發(fā)送試驗(yàn)電波(第一試驗(yàn)電波發(fā)送步驟)。此時(shí),還進(jìn)行控制裝置5對(duì)機(jī)器人3a等的驅(qū)動(dòng)或作業(yè)者的作業(yè),在該機(jī)器人3a等或作業(yè)者進(jìn)行動(dòng)作的環(huán)境下,與無線機(jī)2a的發(fā)送并行地由無線機(jī)1按照在s102中為了試驗(yàn)而確定的指向性(以下,也稱作標(biāo)準(zhǔn)指向性)如τ0、τ1、τ2、···τm那樣按照一定的間隔(采樣間隔)i接收試驗(yàn)電波。在s103中從τ0到τm重復(fù)該接收,求出從τ0到τm中接收到的試驗(yàn)電波的強(qiáng)度的集合即接收信號(hào)強(qiáng)度y={yτ0,yτ1,yτ2,···yτm}。另外,假設(shè)τi~τi+1的各個(gè)間隔i(0≦i≦1)相對(duì)于指向性的變化為充分短的值,即短到能夠充分掌握因依據(jù)驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)控制或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落對(duì)指向性的作用的程度的間隔。例如,該τi的間隔i為0.1ms~100ms,在本實(shí)施例中為1ms。
在s104中,無線機(jī)1按照該接收信號(hào)強(qiáng)度yτ0~yτm的變化的模式(以下,也稱作強(qiáng)度模式)對(duì)接收信號(hào)強(qiáng)度y={yτ0,yτ1,yτ2,···yτm}如(y1,y2,y3,···yn)那樣分類而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。例如,也可以將按照規(guī)定的期間或規(guī)定的時(shí)刻取得的接收信號(hào)強(qiáng)度yτ0~yτm的集合設(shè)為一個(gè)變化模式(y1,y2,y3,···yn)。并且,在控制裝置5使機(jī)器人3a、3b、馬達(dá)4按照規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行動(dòng)作的情況下,無線機(jī)1也可以取得按照該驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度yτ0~yτm,按照驅(qū)動(dòng)模式或按照將驅(qū)動(dòng)模式細(xì)分化后的子模式設(shè)為一個(gè)變化模式。控制裝置5例如作為驅(qū)動(dòng)模式1,在停止馬達(dá)4的狀態(tài)下,使機(jī)器人3a執(zhí)行動(dòng)作a1,使機(jī)器人3b執(zhí)行動(dòng)作b1。此外,作為驅(qū)動(dòng)模式2,使機(jī)器人3a執(zhí)行動(dòng)作a2,使機(jī)器人3b執(zhí)行動(dòng)作b2,使馬達(dá)4執(zhí)行動(dòng)作c2。這里,在作為動(dòng)作a1使機(jī)器人3a的臂左右回轉(zhuǎn)的情況下,將如向右回轉(zhuǎn)的動(dòng)作a11、向左回轉(zhuǎn)的動(dòng)作a12那樣對(duì)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行細(xì)分化后的模式設(shè)為子模式。在該情況下,也可以是,僅在進(jìn)行圖4、圖5的指向性信息生成處理時(shí)將無線機(jī)1和控制裝置5連接,從控制裝置5向無線機(jī)1通知使設(shè)備等進(jìn)行動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)模式或子模式,無線機(jī)1識(shí)別驅(qū)動(dòng)模式或子模式,按照驅(qū)動(dòng)模式或子模式來生成變化模式。
在s105中無線機(jī)1判定試驗(yàn)是否結(jié)束,例如制造產(chǎn)品的一系列工序是否結(jié)束,重復(fù)進(jìn)行s101~s104的處理直到試驗(yàn)結(jié)束為止。
圖5是示出指向性信息生成處理中的、按照?qǐng)D4中取得的變化模式取得能夠得到較高的接收信號(hào)強(qiáng)度的指向性的信息而生成指向性信息的處理。
并且,使無線機(jī)2a開始進(jìn)行圖5的處理,在s201中,無線機(jī)2a發(fā)送試驗(yàn)電波(第二試驗(yàn)電波發(fā)送步驟)。此時(shí),還進(jìn)行控制裝置5對(duì)機(jī)器人3a等的驅(qū)動(dòng)或作業(yè)者的作業(yè),無線機(jī)1在s202中機(jī)器人3a等或作業(yè)者進(jìn)行動(dòng)作的環(huán)境下確定當(dāng)前時(shí)刻的變化模式。關(guān)于該變化模式的確定,假設(shè)執(zhí)行用于與圖4相同的制造工序的規(guī)定的驅(qū)動(dòng)模式,在相同的時(shí)機(jī)得到相同的變化模式(y1,y2,y3,···yn)。并且,關(guān)于變化模式的確定,也可以按照標(biāo)準(zhǔn)指向性接收試驗(yàn)電波而計(jì)測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度的變化,從存儲(chǔ)器確定被判斷為與該接收信號(hào)強(qiáng)度的變化相當(dāng)例如一致的變化模式。另外,確定被判斷為與該接收信號(hào)強(qiáng)度的變化相當(dāng)?shù)淖兓J降姆椒ㄅc在后述的圖8的s302中選擇被判斷為與接收信號(hào)強(qiáng)度的變化相當(dāng)?shù)淖兓J降姆椒ㄏ嗤?/p>
當(dāng)在s202中確定變化模式之后,無線機(jī)1轉(zhuǎn)移到s203,使指向性依次變化而計(jì)測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度。例如,按照在相控陣天線中可以設(shè)定的指向性,計(jì)測(cè)從無線機(jī)2a發(fā)送的試驗(yàn)電波的接收信號(hào)強(qiáng)度。因此,如果在相控陣天線中能夠按照pq那樣設(shè)定指向性,則在無線機(jī)1側(cè),按照在s202中確定的變化模式(y1,y2,y3,···yn),對(duì)于從無線機(jī)2a發(fā)送的試驗(yàn)電波來計(jì)測(cè)與pq那樣的指向性對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度。
在s204中,無線機(jī)1將表示在s203中計(jì)測(cè)出的接收信號(hào)強(qiáng)度中的最高接收信號(hào)強(qiáng)度的指向性的信息(指向性信息)與在s202中確定的變化模式(y1,y2,y3,···yn)對(duì)應(yīng)起來存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。
并且,在s205中無線機(jī)1判定試驗(yàn)是否結(jié)束,即關(guān)于在圖4的處理中取得的全部變化模式的處理是否結(jié)束,通過重復(fù)s201~s204的處理直到試驗(yàn)結(jié)束為止,生成每個(gè)變化模式的指向性信息。
根據(jù)圖6說明該指向性信息的生成。圖6的(a)是如下的圖,縱軸取接收信號(hào)強(qiáng)度,橫軸取時(shí)間,用線l1表示無線機(jī)1按照某特定的指向性(例如,標(biāo)準(zhǔn)指向性)進(jìn)行了無線通信時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間性變化。在圖6的(a)中,pa是能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無線通信的閾值。在圖6的(a)的例子中,示出在按照特定的指向性進(jìn)行了無線通信的情況下,受到因機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落的影響,接收信號(hào)強(qiáng)度有時(shí)小于閾值pa,并不是始終能夠確保理想的無線通信的狀態(tài)。
圖6的(b)放大地示出圖6的(a)的一部分期間(時(shí)機(jī)t1~t3)。在圖6的(b)中,時(shí)機(jī)t1、t2、t3各自的間隔ts相當(dāng)于在圖4的處理中取得各變化模式的期間即從τ0到τm為止的期間。在圖6的(b)的例子中,示出時(shí)機(jī)t1~時(shí)機(jī)t2的接收信號(hào)強(qiáng)度為變化模式y(tǒng)1,時(shí)機(jī)t2~時(shí)機(jī)t3的接收信號(hào)強(qiáng)度為變化模式y(tǒng)2的情況。
圖6的(c)示出在例如圖5的處理的時(shí)機(jī)t1~時(shí)機(jī)t2的期間以及時(shí)機(jī)t2~時(shí)機(jī)t3的期間中,按照相控陣天線可以設(shè)定的指向性對(duì)從上述無線機(jī)2a發(fā)送的試驗(yàn)電波的接收信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)測(cè)得到的結(jié)果。另外,在圖6的(c)的例子中,為了簡(jiǎn)單僅示出pq那樣的指向性中的指向性dab、dcd、def。這樣在圖6的(c)的例子中,在時(shí)機(jī)t1~時(shí)機(jī)t2的期間中將指向性設(shè)為dab時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度最高,在時(shí)機(jī)t2~時(shí)機(jī)t3的期間中將指向性設(shè)為dcd時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度最高。其結(jié)果是,將變化模式y(tǒng)1與指向性dab對(duì)應(yīng)起來,將變化模式y(tǒng)2與指向性dcd對(duì)應(yīng)起來,作為指向性信息如圖7所示存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器。關(guān)于其他的變化模式(y3···yn)也實(shí)施該指向性信息的生成,關(guān)于在設(shè)置有本系統(tǒng)的工廠中在制造產(chǎn)品的一系列工序中可能產(chǎn)生的全部變化模式(y1,y2,y3,···yn),依次選擇接收信號(hào)強(qiáng)度最大的指向性而記錄成指向性信息。即,由于因機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落的影響,在接收信號(hào)強(qiáng)度按照標(biāo)準(zhǔn)指向性降低的狀況下,如果將相控陣天線設(shè)定成指向性信息所示的指向性,則能夠得到最高的接收信號(hào)強(qiáng)度。
圖6的(d)示出根據(jù)該指向性信息適當(dāng)?shù)乜刂葡嗫仃囂炀€的指向性時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間推移。在例如按照標(biāo)準(zhǔn)指向性進(jìn)行無線通信的情況下接收信號(hào)強(qiáng)度如圖6的(a)的線l1那樣推移的狀況下,基于該指向性信息,按照各變化模式設(shè)定相控陣天線的指向性時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)間推移在圖6的(d)中如線l0所示。這樣地依據(jù)線l0的指向性信息是指,通過按照各變化模式適當(dāng)?shù)乜刂葡嗫仃囂炀€的指向性,得到始終比閾值pa高的接收信號(hào)強(qiáng)度,能夠進(jìn)行抑制了因機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落的影響的無線通信。
另外,在上述的s204的指向性信息的生成中,選擇在各控制時(shí)機(jī)接收信號(hào)強(qiáng)度最大的指向性。也可以取代該方式,以使在一系列的制造工序中接收信號(hào)強(qiáng)度收斂在規(guī)定范圍內(nèi)的方式選擇相對(duì)于各變化模式的指向性。通過這樣地生成指向性信息,也能夠在無線機(jī)1與無線機(jī)2a之間實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)強(qiáng)度的變動(dòng)較少的穩(wěn)定的無線通信。
并且,由于上述的指向性信息是根據(jù)從無線機(jī)2a發(fā)送到無線機(jī)1的試驗(yàn)電波而生成的,因此,嚴(yán)格地說,當(dāng)在無線機(jī)1中接收來自無線機(jī)2a的信息時(shí)可以優(yōu)選使用。但是,在多數(shù)情況下,從無線機(jī)2a向無線機(jī)1傳輸信息時(shí)的相控陣天線的指向性與從無線機(jī)1向無線機(jī)2a傳輸信息時(shí)的相控陣天線的指向性可以視為相同。因此,基于這一點(diǎn),根據(jù)上述的指向性信息生成處理而得到的與各變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息也可以在從無線機(jī)1向無線機(jī)2a傳輸信息時(shí)應(yīng)用于相控陣天線。
作為其他方法,也可以在從無線機(jī)1向無線機(jī)2a傳輸信息時(shí)另行生成應(yīng)用于相控陣天線的指向性信息。在該情況下,在進(jìn)行機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作的狀態(tài)下確定變化模式,按照每個(gè)變化模式使相控陣天線的指向性按照可以設(shè)定的pq那樣變化而從無線機(jī)1向無線機(jī)2a發(fā)送試驗(yàn)電波,在無線機(jī)2a側(cè)計(jì)測(cè)此時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度。并且,只要將與該計(jì)測(cè)出的接收信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的信息傳輸給無線機(jī)1,如圖5的s204所示在無線機(jī)1側(cè)生成并存儲(chǔ)指向性信息即可。
并且,關(guān)于無線機(jī)2b,由于相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置與無線機(jī)2a不同,因此,需要另行生成用于無線機(jī)2b與無線機(jī)1之間的無線通信的指向性信息。另外,在該生成中,只要以實(shí)質(zhì)上與無線機(jī)2a的情況相同的方式生成即可。
<計(jì)測(cè)信息傳輸處理>
無線機(jī)1具有根據(jù)圖4、圖5所示的指向性信息生成處理而生成的變化模式的信息和指向性信息,由此,無線機(jī)1與無線機(jī)2a能夠在抑制了因機(jī)器人3a等或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落的作用的狀態(tài)下經(jīng)由無線通信實(shí)現(xiàn)各種信息傳輸。因此,根據(jù)圖8、圖9說明作為該信息傳輸?shù)囊粋€(gè)方式的計(jì)測(cè)信息傳輸處理。該計(jì)測(cè)信息傳輸處理是為了經(jīng)由無線通信將在無線機(jī)2a側(cè)計(jì)測(cè)出的溫度信息傳輸給無線機(jī)1側(cè)而在無線機(jī)1側(cè)執(zhí)行的處理。
本實(shí)施例的無線機(jī)1在進(jìn)行無線通信時(shí),定期性地確認(rèn)變化模式,根據(jù)變化模式而隨時(shí)控制指向性。因此,每當(dāng)重復(fù)規(guī)定次數(shù)的傳輸溫度信息的期間(后述的時(shí)隙52),取確認(rèn)變化模式的期間(后述的時(shí)隙51)。首先在s301中,由于由取得部101確認(rèn)變化模式,因此,按照標(biāo)準(zhǔn)指向性接收來自無線機(jī)2a的電波,按照所述采樣間隔i來測(cè)定接收信號(hào)強(qiáng)度的變化,將得到的接收信號(hào)強(qiáng)度設(shè)為νj=(ν1,ν2,ν3,···νn)τ。接著,在s302中,通過下式求出判斷為由指向性信息存儲(chǔ)部12存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的變化模式(y1,y2,y3,···yn)相當(dāng)于在s301中取得的接收信號(hào)強(qiáng)度νj的似然度lj。
lj=αp(νj│yj),其中,α是任意的正比例常數(shù)
并且,取得部101從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指向性信息中選擇與似然度lj最高的變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息。
然后,在s303中,由執(zhí)行部102將選擇出的指向性信息應(yīng)用于相控陣天線,在s304中,在設(shè)定了該指向性的狀態(tài)下,無線機(jī)1通過與無線機(jī)2a的無線通信而從無線機(jī)2a接收溫度信息(環(huán)境參數(shù))。
執(zhí)行部102在s305中判定通信是否已完成,在通信已完成的情況下(s305,是)結(jié)束圖8的處理,在通信未完成的情況下(s305,否),在s306中增加傳輸溫度信息的期間(后述的時(shí)隙52)的實(shí)施次數(shù)(通信次數(shù))n而轉(zhuǎn)移到s307。
在s307中執(zhí)行部102判定通信次數(shù)n是否已達(dá)到規(guī)定的值hn,在通信次數(shù)n未達(dá)到規(guī)定值hn的情況下(s307,否),重復(fù)s304的無線通信,在通信次數(shù)n達(dá)到規(guī)定值hn的情況下(s307,是),清除通信次數(shù)n而重復(fù)從s301起的處理。即,每當(dāng)重復(fù)hn次溫度信息的傳輸而確認(rèn)變化模式。圖9示出作為在s301中確認(rèn)變化模式的期間的時(shí)隙51與作為在s304中進(jìn)行溫度信息的通信的期間的時(shí)隙52。由此,按照規(guī)定的通信次數(shù)n來確認(rèn)變化模式,根據(jù)該變化模式而適當(dāng)?shù)乜刂葡嗫仃囂炀€的指向性從而進(jìn)行無線通信。如圖9所示,在每hn次1次的時(shí)隙51中,無線機(jī)1按照標(biāo)準(zhǔn)指向性接收來自無線機(jī)2a的電波而確認(rèn)變化模式,在其他的時(shí)隙52中,無線機(jī)1按照根據(jù)指向性信息而設(shè)定的指向性接收來自無線機(jī)2a的溫度信息。另外,在圖8、圖9的例子中,進(jìn)行如下的步驟:將時(shí)隙51、52的個(gè)數(shù)設(shè)為通信次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而定期地確認(rèn)s301的變化模式,但不限于此,也可以進(jìn)行在對(duì)總數(shù)或數(shù)據(jù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)而達(dá)到規(guī)定的值時(shí)確認(rèn)變化模式的步驟。并且,也可以是,在s307中不限于通信次數(shù),判定在s304中接收到溫度信息時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度是否小于規(guī)定的值pa,在接收信號(hào)強(qiáng)度超過規(guī)定值pa的情況下(s307,否),重復(fù)s304的無線通信,在接收信號(hào)強(qiáng)度小于規(guī)定值pa的情況下(s307,是),清除通信次數(shù)n而重復(fù)從s301起的處理。
通過與無線機(jī)2a進(jìn)行伴隨著這樣的指向性控制的無線通信,無線機(jī)1在不容易受到因機(jī)器人3a等設(shè)備或作業(yè)者的動(dòng)作引起的衰落的影響的狀態(tài)下,能夠從無線機(jī)2a接收溫度信息,能夠進(jìn)行穩(wěn)定的信息收集。另外,在圖8所示的計(jì)測(cè)信息傳輸處理中,僅提到從無線機(jī)2a傳輸溫度信息,但在從無線機(jī)1向無線機(jī)2a傳輸控制信息等信息的情況下,也同樣地根據(jù)變化模式來控制相控陣天線的指向性,從而向無線機(jī)2a側(cè)適當(dāng)?shù)貍鬏敗?/p>
并且,無線機(jī)1與無線機(jī)2b之間的無線通信也應(yīng)用圖7所示的計(jì)測(cè)信息傳輸處理。并且,在無線機(jī)2a與無線機(jī)2b比較接近地配置的情況下等,也可以將在無線機(jī)1與無線機(jī)2a、無線機(jī)1與無線機(jī)2b的各個(gè)無線通信中應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息作為共同的指向性信息。即,在由無線機(jī)2a和無線機(jī)2b組成的無線機(jī)組中,存在若兩無線機(jī)接近則相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置不會(huì)產(chǎn)生較大差異的情況,無線機(jī)間的衰落的影響也可以視為相同。在這樣的情況下,通過使應(yīng)用于無線機(jī)1的相控陣天線的指向性信息在屬于線機(jī)組的各無線機(jī)與無線機(jī)1之間的無線通信中共同,能夠減輕計(jì)測(cè)信息的傳輸處理的負(fù)擔(dān)。另外,在應(yīng)用共同的驅(qū)動(dòng)時(shí)指向性信息的情況下,無線機(jī)1與無線機(jī)2a的無線通信以及無線機(jī)1與無線機(jī)2b的無線通信可以擇一地進(jìn)行,或者也可以同時(shí)進(jìn)行。
<變形例>
在上述的實(shí)施例中,無線機(jī)2a的位置不變,但也可以取而代之地構(gòu)成為,通過被控制裝置5驅(qū)動(dòng)控制的馬達(dá)等使無線機(jī)2a移動(dòng)。在這樣的方式中,在無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置發(fā)生變化的情況下,將該相對(duì)位置變化的狀態(tài)的變化模式與表示能夠得到較高的接收信號(hào)強(qiáng)度的指向性的信息對(duì)應(yīng)起來存儲(chǔ)成指向性信息。由此,在無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置變化的情況下,也能夠與上述的實(shí)施方式同樣地,根據(jù)變化模式而選擇指向性信息,將該指向性信息應(yīng)用于相控陣天線,由此,保護(hù)無線機(jī)1與無線機(jī)2a之間的無線通信不受衰落的影響,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無線通信。
不限于此,在無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置發(fā)生變化的情況下,也可以根據(jù)無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置而生成指向性信息。并且,在控制裝置5根據(jù)馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)控制使無線機(jī)2a移動(dòng)的情況下,也可以以有線或者無線的方式將無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置通知給無線機(jī)1,無線機(jī)1從基于該相對(duì)位置的指向性信息中將與變化模式對(duì)應(yīng)的指向性信息應(yīng)用于相控陣天線,進(jìn)行無線機(jī)1與無線機(jī)2a之間的無線通信。由此,即使在因無線機(jī)2a相對(duì)于無線機(jī)1的相對(duì)位置而使指向性信息大幅不同的情況下,也能夠保護(hù)免受衰落的影響,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無線通信。
標(biāo)號(hào)說明
1、2a、2b:無線機(jī);3:機(jī)器人;4:馬達(dá);5:控制裝置;10:無線通信控制系統(tǒng)(系統(tǒng))。