特許 6566490 無線子機、無線子機の制御方法及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6566490

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】無線子機、無線子機の制御方法及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/02 20090101AFI20190819BHJP

   H04W 88/02 20090101ALI20190819BHJP

【ＦＩ】

   H04W24/02

   H04W88/02 151

   H04W88/02 140

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-93082(P2017-93082)

(22)【出願日】2017年5月9日

(65)【公開番号】特開2018-191173(P2018-191173A)

(43)【公開日】2018年11月29日

【審査請求日】2018年9月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】古屋 祐

【審査官】 松本 光平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１２３９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１５４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００７３８５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１６６２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０７８４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０１８０７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２１２７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

向きの変更が可能なように構成され、無線親機との通信を行うアンテナと、
前記アンテナを回転動作させる可動部と、
前記可動部を制御して前記アンテナの向きを調整するとともに、前記無線親機との通信におけるＲＳＳＩおよびノイズの測定を行う測定部と、を備え、
前記測定部は、前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行い、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整し、
前記測定部は、測定したＲＳＳＩのうちで所定の値よりも大きいものがある場合、ＲＳＳＩが所定の値より大きくなるアンテナ角度、および、Ｓ／Ｎ比が最大となるアンテナ角度において、それぞれスループットを測定し、前記アンテナの方向を、スループットの測定を行ったアンテナ角度のうちで最もスループットが大きいアンテナ角度になるように調整する、無線子機。

【請求項2】

前記測定部は、さらに、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度の近傍の所定範囲内において、アンテナ角度を、前記所定の回転角度よりも小さい微小回転角度刻みで変更し、前記微小回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行い、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整する、請求項１に記載の無線子機。

【請求項3】

前記測定部は、前記アンテナの向きを調整後のアンテナ角度に維持したまま、Ｓ／Ｎ比が現状値以上になるように送信パワーを調整する、請求項１または２に記載の無線子機。

【請求項4】

前記測定部は、前記アンテナの向きを調整後のアンテナ角度に維持し、スループットが現状値以上になるように送信パワーを調整する、請求項１に記載の無線子機。

【請求項5】

向きの変更が可能なように構成され無線親機との通信を行うアンテナと、前記アンテナを回転動作させる可動部と、を備える無線子機の制御方法であって、
前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行うステップと、
各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整するステップと、
測定したＲＳＳＩのうちで所定の値よりも大きいものがある場合、ＲＳＳＩが所定の値よりも大きくなるアンテナ角度、および、Ｓ／Ｎ比が最大となるアンテナ角度において、それぞれスループットを測定し、前記アンテナの方向を、スループットの測定を行ったアンテナ角度のうちで最もスループットが大きいアンテナ角度になるように調整するステップと、を備える無線子機の制御方法。

【請求項6】

前記アンテナの向きを調整後のアンテナ角度に維持したまま、Ｓ／Ｎ比が現状値以上になるように送信パワーを調整するステップをさらに備える、請求項５に記載の無線子機の制御方法。

【請求項7】

前記アンテナの向きを調整後のアンテナ角度に維持し、スループットが現状値以上になるように送信パワーを調整するステップをさらに備える、請求項５に記載の無線子機の制御方法。

【請求項8】

向きの変更が可能なように構成され無線親機との通信を行うアンテナと、前記アンテナを回転動作させる可動部と、を備える無線子機を制御する制御プログラムであって、
前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行う処理と、
各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整する処理と、
測定したＲＳＳＩのうちで所定の値よりも大きいものがある場合、ＲＳＳＩが所定の値よりも大きくなるアンテナ角度、および、Ｓ／Ｎ比が最大となるアンテナ角度において、それぞれスループットを測定し、前記アンテナの方向を、スループットの測定を行ったアンテナ角度のうちで最もスループットが大きいアンテナ角度になるように調整する処理と、をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線子機、無線子機の制御方法及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、移動体無線通信において、通信の高速化・大容量化のための研究開発が進められている。特許文献１には、複数のアンテナと複数系統の無線回路を具備し、形状が変化する無線端末において、無線端末の形状を検知し、当該形状が良好なアンテナ特性となる形状である場合に、複数系統の無線回路への電源供給を行い、ＭＩＭＯ（多重入出力）通信を行う技術が開示されている。特許文献２には、複数の無線局と中央サーバにより構成される無線通信システムにおいて、電波強度の変化が生じる環境において、その変化に応じて伝播経路の推定を行い、無線局の無線パラメータを該推定結果に応じて自動調整することにより無線通信経路を自動的に再構築し、所望の通信環境を実現する技術が開示されている。特許文献３には、複数のアンテナを備え、複数の端末装置と同時に通信を行う基地局であって、各端末装置との受信品質を改善するために、端末装置との間のチャネル状態情報を取得し、拡散符号を用いて各端末装置宛ての複数の信号を各端末装置の空間方向に拡散多重し、チャネル状態情報に基づいて拡散多重された信号にプリコーディングを施す技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−００４２４３号公報

【特許文献2】特開２０１０−１４７５１９号公報

【特許文献3】国際公開第２０１５／０８７７１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、複数のアンテナを有した無線端末（無線子機）が数多く発売されていることから、無線端末と無線ルータ（無線親機）とのアンテナの向きの組み合わせは無数に存在する。このため、無線端末に接続されたアンテナの向きが、実質的に最も通信速度が速い向き（例えば、Ｓ／Ｎ比が実質的に最も高い向き）ではない場合がある。このような場合、無線ルータとの通信において、無線端末本来の通信速度を発揮できないという問題があった。これに対し、上述した特許文献１〜３には、無線ルータとの通信において、無線端末本来の通信速度を発揮するために無線端末のアンテナの向きを最適化する手段について何ら記載されていない。

【0005】

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、無線親機との通信において、アンテナの向きを最適化し、通信速度を実質的に最大化することができる無線子機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、向きの変更が可能なように構成され、無線親機との通信を行うアンテナと、前記アンテナを回転動作させる可動部と、前記可動部を制御して前記アンテナの向きを調整するとともに、前記無線親機との通信におけるＲＳＳＩおよびノイズの測定を行う測定部と、を備え、前記測定部は、前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行い、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整するものである。

【0007】

また、本発明は、向きの変更が可能なように構成され無線親機との通信を行うアンテナと、前記アンテナを回転動作させる可動部と、を備える無線子機の制御方法であって、前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行うステップと、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整するステップと、を備えるものである。

【0008】

さらに、本発明は、向きの変更が可能なように構成され無線親機との通信を行うアンテナと、前記アンテナを回転動作させる可動部と、を備える無線子機を制御する制御プログラムであって、前記アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、前記所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩおよびノイズの測定を行う処理と、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比を算出し、前記アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整する処理と、をコンピュータに実行させるものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、無線親機との通信において、アンテナの向きを最適化し、通信速度を実質的に最大化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の概要について説明する図である。

【図2】実施の形態１にかかる無線子機の概略構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１にかかる無線子機において、アンテナの最大可動範囲を明らかにする処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】実施の形態１にかかる無線子機の測定部における、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの見当を付ける処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】図４の処理フローの後に記憶媒体に記憶された、アンテナ角度ｎに対する、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果の一例を示す表である。

【図6】実施の形態１にかかる無線子機の測定部における、アンテナの向きを、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になる向きに調整する処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】図６の処理フローにより測定され、記憶媒体に記憶された、アンテナ角度ｎに対する、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果を示す表である。

【図8】図６の処理フローにより得られた測定結果にＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍであるものが含まれていた場合に、スループットの比較により最適アンテナ角度Ｖを決定する処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】図６の処理フローにより得られた測定結果にＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍであるものが含まれていた場合に、スループットの比較により最適アンテナ角度Ｖを決定する処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】図７に示す表中より、Ｓ／Ｎ比が最も高いもの、および、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍよりも大きいものを抽出した結果の一例を示す表である。

【図11】実施の形態２にかかる無線子機の測定部において、アンテナの向きを最適化した後で送信パワーの制御を行う処理の流れを示すフローチャートである。

【図12】実施の形態２にかかる無線子機の測定部において、アンテナの向きを最適化した後で送信パワーの制御を行う処理の流れを示すフローチャートである。

【図13】実施の形態２にかかる無線子機の測定部において、アンテナの最大可動範囲内でＳ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナの向きを検出する処理を一段階で行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本発明の特徴］
本発明の実施の形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。

【0012】

図１は、本発明の概要について説明する図である。図１に示すように、無線子機１は、アンテナ３と、可動部４と、測定部７と、を備えている。アンテナ３は、向きの変更が可能なように構成され、無線親機２１との通信を行う。可動部４は、アンテナ３を回転動作させる。測定部７は、可動部４を制御してアンテナ３の向きを調整するとともに、無線親機２１との通信におけるＲＳＳＩおよびノイズの測定を行う。

【0013】

測定部７は、アンテナの向きを規定するアンテナ角度を所定の回転角度刻みで変更し、所定の回転角度刻みの各アンテナ角度でＲＳＳＩ（受信強度：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）およびノイズの測定を行う。そして、各アンテナ角度においてＲＳＳＩおよびノイズの測定結果よりＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出し、アンテナの方向が、測定結果より算出したＳ／Ｎ比のうちで最も高いものに対応するアンテナ角度になるように調整する。

【0014】

これにより、無線親機との通信において、通信速度を実質的に最大化するためにアンテナの向きを良好に最適化することができる。

【0015】

［実施の形態１］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
まず、実施の形態１にかかる無線子機１０１の概略構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかる無線子機１０１の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線子機１０１は、無線Ｉ／Ｆ１２２を有する無線ルータ（無線親機）１２１と通信を行う。

【0016】

無線子機１０１は、無線子機本体１０２と、アンテナ１０３と、可動部１０４と、電力計１０８と、を備えている。無線子機本体１０２は、無線Ｉ／Ｆ１０５と、可動Ｉ／Ｆ１０６と、を備えている。無線Ｉ／Ｆ１０５は、アンテナ１０３を介して送受信される電波の変調・復調を行うためのものである。無線子機１０１において、無線ルータ１２１の無線Ｉ／Ｆ１２２から送信されてきた信号は、アンテナ１０３で受信され、無線Ｉ／Ｆ１０５で復調される。また、無線Ｉ／Ｆ１０５で変調された送信信号はアンテナ１０３から無線ルータ１２１の無線Ｉ／Ｆ１２２へと送信される。

【0017】

可動部１０４は、アンテナ１０３を最大可動範囲内で動作（回転動作）させるための駆動機構である。可動Ｉ／Ｆ１０６は、可動部１０４によるアンテナ１０３の動作を制御する。測定部１０７は、無線ルータ１２１との通信におけるＲＳＳＩおよびノイズの測定を行い、Ｓ／Ｎ比を算出する。ここで、Ｓ／Ｎ比はＲＳＳＩからノイズを引いた値（Ｓ／Ｎ比＝ＲＳＳＩ−ノイズ）である。電力計１０８は、測定部１０７からの指令を受けて無線子機１０１の消費電力を測定するためのもので、無線子機本体１０２に接続されている。なお、電力計１０８は外部電源１１０に接続されていてもよい。記憶媒体１０９は、測定されたＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力をアンテナ角度に対応させて記憶させるためのものである。

【0018】

次に、測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲を明らかにする処理の流れについて説明する。
図３は、測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲を明らかにする処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、まず、アンテナ１０３をマイナス回転方向(反時計回り)に動作させる（ステップＳ１０１）。続いて、アンテナ１０３の回転移動が止まったか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、アンテナ１０３の回転移動が止まったと判断した場合には、アンテナ１０３の位置がマイナス回転方向の限界（マイナス限界）に達したと判断できるので、アンテナ１０３の動作を停止する（ステップＳ１０３）。

【0019】

ステップＳ１０３に続き、アンテナ１０３をプラス回転方向(時計回り)に動作させる（ステップＳ１０４）。続いて、アンテナ１０３の回転移動が止まったか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において、アンテナ１０３の回転移動が止まったと判断した場合には、アンテナ１０３の位置がプラス回転方向の限界（プラス限界）に達したと判断できるので、アンテナ１０３の動作を停止する（ステップＳ１０６）。続いて、アンテナ１０３がマイナス限界からプラス限界に至るまでに回転した角度を最大可動範囲として記憶媒体１０９に記憶させる（ステップ１０７）。

【0020】

次に、測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲内において、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ角度を抽出して、アンテナ１０３の向きが当該アンテナ角度になるように調整する処理について以下で説明する。なお、以下の説明において、無線子機１０１の構成については、適宜、図２を参照する。

【0021】

測定部１０７は、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ１０３の向きを抽出するために、所定の回転角度刻みでアンテナ１０３を動作させ、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行う。Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ１０３の向きの検出において、まず、比較的粗い所定の回転角度（第１回転角度Δθ１）刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行って、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの見当を付ける。第１回転角度Δθ１は、例えば３０°である。

【0022】

図４は、測定部１０７における、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの見当を付ける処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、まず、アンテナ１０３を最大可動範囲のマイナス限界まで動かす（ステップＳ２０１）。そして、アンテナ角度ｎをゼロ（ｎ＝０）に設定する（ステップＳ２０２）。続いて、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力を測定する（ステップＳ２０３）。測定したＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果をアンテナ角度ｎと対応させて記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ２０４）。

【0023】

ステップＳ２０４に続き、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しいか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しくないと判断された場合（ＮＯの場合）、アンテナ１０３をプラス回転方向に第１回転角度Δθ１だけ回転させる（ステップＳ２０６）。そして、アンテナ角度ｎに第１回転角度Δθ１を加算して（ｎ＝ｎ＋Δθ１）アンテナ角度ｎを更新した後（ステップＳ２０７）、処理をステップＳ２０３に戻す。一方、ステップＳ２０５において、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しいと判断された場合（ＹＥＳの場合）、測定結果のうち、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角を仮最適アンテナ角度ｍとして抽出する（ステップＳ２０８）。

【0024】

図５は、図４の処理フローの後に記憶媒体１０９に記憶された、アンテナ角度ｎに対する、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果の一例を示す表である。ここでは、第１回転角度Δθ１は３０°としている。図５に示すように、アンテナ角度ｎが０°から３３０°まで３０°刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果が格納されている。測定結果のうちで、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角ｎを仮最適アンテナ角度ｍとして抽出する。

【0025】

次に、図４の処理フローにより抽出した仮最適アンテナ角度ｍの近傍の所定範囲（近傍範囲）内において、第１回転角度Δθ１よりも小さい微小回転角度（第２回転角度Δθ２）刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行い、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナの向きを見つける。第２回転角度Δθ２は、例えば１°である。また、仮最適アンテナ角度ｍの近傍の角度範囲は、例えば、ｍ−（Δθ１−Δθ２）≦ｍ≦ｍ＋（Δθ１−Δθ２）の範囲である。すなわち、仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲における、プラス限界がｍ＋（Δθ１−Δθ２）、マイナス限界がｍ−（Δθ１−Δθ２）である。

【0026】

図６は、測定部１０７における、アンテナ１０３の向きを、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になる向きに調整する処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、まず、アンテナ１０３を仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲のプラス限界（ｍ＋（Δθ１−Δθ２））まで動かす（ステップＳ３０１）。続いて、アンテナ角度ｎの初期値を仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲のプラス限界（ｍ＋（Δθ１−Δθ２））に設定する（ステップＳ３０２）。続いて、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力を測定する（ステップＳ３０３）。測定したＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力を現在のアンテナ角度ｎにおける測定結果として記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ３０４）。

【0027】

ステップＳ３０４に続き、アンテナ角度ｎが、仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲のマイナス限界（ｍ−（Δθ１−Δθ２））に等しいか否かを判断する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５において、アンテナ角度ｎが、仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲のマイナス限界（ｍ−（Δθ１−Δθ２））に等しくないと判断された場合（ＮＯの場合）、アンテナ１０３をマイナス回転方向に第２回転角度Δθ２だけ回転させる（ステップＳ３０６）。そして、アンテナ角度ｎから第２の角度Δθ２を引いて（ｎ＝ｎ−Δθ２）（ステップＳ３０７）、処理をステップＳ３０３に戻す。一方、ステップＳ３０５において、アンテナ角度ｎが、仮最適アンテナ角度ｍの近傍範囲のマイナス限界（ｍ−（Δθ１−Δθ２））に等しいと判断された場合（ＹＥＳの場合）、測定結果のうち、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角度を最適アンテナ角度Ｖとして抽出する（ステップＳ３０８）。そして、アンテナ１０３の向きが最適アンテナ角度Ｖになるように、アンテナ１０３の向きを調整する（ステップＳ３０９）。

【0028】

図７は、図６の処理フローにより測定され、記憶媒体１０９に記憶された、アンテナ角度ｎに対する、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果を示す表である。ここでは、第２回転角度Δθ２を１°としている。図７に示すように、アンテナ角度ｎが｛ｍ−（Δθ１−Δθ２）｝°から｛ｍ＋（Δθ１−Δθ２）｝°まで１°刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果が格納されている。測定結果のうちで、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角ｎを最適アンテナ角度Ｖとして抽出する。

【0029】

図６に示す処理フローにより得られた測定結果において、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きい（ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍ）ものが含まれていた場合、図６のステップＳ３０８の処理で、各アンテナ角度に対し、さらにスループットの測定を行い、スループットの測定結果の比較を行うことにより最適アンテナ角度Ｖを抽出するようにしてもよい。これは、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きい場合には、Ｓ／Ｎ比が通信速度に比例しない可能性があり、Ｓ／Ｎ比が最大でも通信速度が最大にならない可能性があるからである。

【0030】

図８及び図９は、測定部１０７における、図６の処理フローにより得られた測定結果にＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍであるものが含まれていた場合に、スループットの比較により最適アンテナ角度Ｖを決定する処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、まず、図６に示す処理フローによって得られた測定結果の中で、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍよりも大きくなる（ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍ）アンテナ角度を抽出する（ステップＳ４０１）。そして、アンテナ１０３の向きが、ステップＳ４０１で抽出したアンテナ角度のうちで最も小さいものになるようにアンテナ１０３を動かす（ステップＳ４０２）。

【0031】

続いて、アンテナ角度ｎを、現在のアンテナ角度に設定する（ステップＳ４０３）。続いて、スループットを測定する（ステップＳ４０４）。そして、スループットの測定結果をアンテナ角度ｎと対応させて記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ４０５）。続いて、ステップＳ４０１で抽出したアンテナ角度の中でアンテナ角度ｎよりも大きいものがあるか否かを判断する（ステップＳ４０６）。

【0032】

ステップＳ４０６において、ステップＳ４０１で抽出したアンテナ角度の中でアンテナ角度ｎよりも大きいものがあると判断した場合（ＹＥＳの場合）、アンテナ１０３の向きが、アンテナ角度ｎよりも大きいもののうちでアンテナ角度ｎに一番近いアンテナ角度になるように、アンテナ１０３を動かし（ステップＳ４０７）、処理をステップＳ４０３に戻す。ステップＳ４０６において、ステップＳ４０１で抽出したアンテナ角度の中でアンテナ角度ｎよりも大きいものがないと判断した場合（ＮＯの場合）、ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍとなるアンテナ角度のうちでスループットが最も大きいものを抽出する（ステップＳ４０８）。

【0033】

ステップＳ４０８に続き、図９に示すように、図６に示す処理フローによって得られた測定結果のなかで、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍ以下（ＲＳＳＩ≦−３０ｄＢｍ）のもののうち最もＳ／Ｎ比が高いアンテナ角度を抽出する（ステップＳ４０９）。そして、アンテナ１０３の向きが、ステップＳ４０９で抽出したアンテナ角度になるようにアンテナ１０３を動かす（ステップＳ４１０）。続いて、アンテナ角度ｎを現在のアンテナ角度に設定する（ステップＳ４１１）。

【0034】

ステップＳ４１１に続いて、スループットを測定する（ステップＳ４１２）。そして、スループットの測定結果をアンテナ角度ｎと対応させて記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ４１３）。続いて、ステップＳ４０９で抽出したアンテナ角度のスループットの方が、ステップＳ４０８で抽出したアンテナ角度のスループットより大きいか否かを判断する（ステップＳ４１４）。

【0035】

ステップＳ４１４において、ステップＳ４０９で抽出したアンテナ角度のスループットの方が、ステップＳ４０８で抽出したアンテナ角度のスループットより大きい場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ４０９で抽出したアンテナ角度を最適アンテナ角度とする（ステップＳ４１５）。一方、ステップＳ４１４において、ステップＳ４０９で抽出したアンテナ角度のスループットの方が、ステップＳ４０８で抽出したアンテナ角度のスループットより大きくない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ４０８で抽出したアンテナ角度を最適アンテナ角度とする（ステップＳ４１６）。

【0036】

図１０は、図７に示す表中より、Ｓ／Ｎ比が最も高いもの、および、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍよりも大きいもの（ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍ）を抽出した結果の一例を示す表である。例えば、図７において、アンテナ角度ｎがｍ−２８°のときにＳ／Ｎ比が最大で、アンテナ角度ｎがｍ−２５°、ｍ−１１°、ｍ＋１４°、ｍ＋２２°のときにＲＳＳＩが−３０ｄＢｍよりも大きくなっているとする。この場合、図１０に示すように、アンテナ角度ｎがｍ−２８°、ｍ−２５°、ｍ−１１°、ｍ＋１４°、ｍ＋２２°の測定結果を図７より抽出する。

【0037】

図８に示す処理フローにより、アンテナ角度ｎが、ｍ−２５°、ｍ−１１°、ｍ＋１４°、ｍ＋２２°の場合について、それぞれスループットの測定が行われる。また、図９に示す処理フローにより、アンテナ角度ｎがｍ−２８°の場合についてスループットの測定が行われる。上記各アンテナ角度のうちでスループットが最大のものを最適アンテナ角度Ｖとする。

【0038】

以上より、本実施の形態にかかる無線子機１０１では、測定部１０７において、アンテナの向きを最適化するために、まず、第一段階として、図４に示す処理フローのように、比較的粗い回転角度である第１回転角度Δθ１刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行って、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの見当を付ける。そして、第二段階として、図６に示す処理フローのように、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの近傍範囲において、第１回転角度Δθ１より小さい第２回転角度Δθ２刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行って、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナの向き（最適アンテナ角度）を抽出する。このように、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナの向きの抽出を、上述したように二段階で行うことにより、検出処理を効率的に行うことができる。そして、アンテナ１０３の向きが抽出した最適アンテナ角度になるように、アンテナ１０３の向きを調整する。無線親機との通信において、ＲＳＳＩが強すぎる場合を除き、通信速度は、概ねＳ／Ｎ比と比例関係にある。つまり、Ｓ／Ｎ比が高くなればなるほど通信速度は速くなる。よって、アンテナの向きをＳ／Ｎ比が実質的に最大になるように調整することで通信速度を最大化することができる。従って、本実施の形態に拠れば、無線ルータとの通信において、アンテナの向きを最適化し、通信速度を実質的に最大化することができる。

【0039】

また、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きいものが含まれていた場合、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角度におけるスループット、および、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きくなるアンテナ角度におけるスループットをそれぞれ測定する。そして、測定したスループットのうち最も大きいものに対応するアンテナ角度を最適アンテナ角度として抽出する。このようにすることで、無線ルータとの通信において、通信速度を実質的に最大化するためにアンテナの向きをより良好に最適化することができる。

【0040】

［実施の形態２］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と共通の部分については共通の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態２にかかる無線子機の概略構成は、図２に示す無線子機１０１の概略構成と同じである。また、無線子機１０１の測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲を明らかにする処理は、実施の形態１において図３を用いて説明した処理と同じである。測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲内において、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ角度を抽出して、アンテナ１０３の向きが当該アンテナ角度になるように調整する処理は、実施の形態１において図４、図６、図８及び図９を用いて説明した処理と同じである。本実施の形態では、測定部１０７において、アンテナ１０３の向きを最適化した後で、さらに送信パワーの制御を行う。この点が実施の形態１とは異なる。

【0041】

図１１及び図１２は、測定部１０７における、アンテナ１０３の向きを最適化した後で送信パワーの制御を行う処理の流れを示すフローチャートである。図１１及び図１２に示すように、まず、アンテナ１０３の向きが、図９に示す処理フローによって得られた最適アンテナ角度になるように、アンテナ１０３を動かす（ステップＳ５０１）。続いて、ＲＳＳＩを測定し、測定により得られたＲＳＳＩを調整前ＲＳＳＩｂとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５０２）。調整前ＲＳＳＩｂが−３０ｄＢｍより大きいか（ＲＳＳＩｂ＞−３０ｄＢｍ）否か判断する（ステップＳ５０３）。

【0042】

ステップＳ５０３において、調整前ＲＳＳＩｂが−３０ｄＢｍより大きい場合（ＹＥＳの場合）、スループットを測定し、測定により得られたスループットを調整前スループットＴｂとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５０４）。続いて、消費電力を測定し、測定により得られた消費電力を調整前消費電力Ｐｃｂとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５０５）。続いて、送信パワーを所定値Ｗｃ（例えばＷｃ＝８．０ｄＢｍ）だけ下げる（ステップＳ５０６）。続いて、スループットの測定を行い、測定により得られたスループットを調整後スループットＴａとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５０７）。

【0043】

ステップＳ５０７に続き、調整前スループットＴｂが調整後スループットＴａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５０８）。ステップＳ５０８において、調整前スループットＴｂが調整後スループットＴａ以下である場合、消費電力を測定し、測定により得られた消費電力を調整後消費電力Ｐｃａとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５０９）。ステップＳ５０８において、調整前スループットＴｂが調整後スループットＴｂより大きい場合、送信パワーを所定値Ｗｄだけ上げ（ステップＳ５１０）、処理をステップＳ５０７に戻す。ここで、所定値Ｗｄは、所定値Ｗｃよりも小さい値である。例えばＷｃ＝８．０ｄＢｍのときにＷｄ＝０．５ｄＢｍである。

【0044】

ステップＳ５０３において、調整前ＲＳＳＩｂが−３０ｄＢｍ以下（ＲＳＳＩｂ≦−３０ｄＢｍ）である場合（ＮＯの場合）、図１２に示す処理フローに進む。図１２に示す処理フローでは、まず、ノイズの測定を行い、測定により得られたノイズを調整前ノイズＮｂとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５１１）。続いて、消費電力を測定し、測定により得られた消費電力を調整前消費電力Ｐｃｂとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５１２）。

【0045】

ステップＳ５１２に続き、送信パワーを所定値Ｗｃ（例えばＷｃ＝８．０ｄＢｍ）だけ下げる（ステップＳ５１３）。続いて、ＲＳＳＩの測定を行い、測定により得られたＲＳＳＩを調整後ＲＳＳＩａとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５１４）。続いて、ノイズの測定を行い、測定により得られたノイズを調整後ノイズＮａとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５１５）。続いて、調整前Ｓ／Ｎ比（調整前ＲＳＳＩｂ−調整前ノイズＮｂ）、及び、調整後Ｓ／Ｎ比（調整後ＲＳＳＩａ−調整後ノイズＮａ）を算出し、調整前Ｓ／Ｎ比が調整後Ｓ／Ｎ比以下であるか否かを判断する（ステップＳ５１６）。ステップＳ５１６において、調整前Ｓ／Ｎ比が調整後Ｓ／Ｎ比以下である場合（ＹＥＳの場合）、消費電力を測定し、測定により得られた消費電力を調整後消費電力Ｐｃａとして記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ５１７）。ステップＳ５１６において、調整前Ｓ／Ｎ比が調整後Ｓ／Ｎ比より大きい場合、送信パワーを所定値Ｗｄだけ上げ（ステップＳ５１８）、処理をステップＳ５１４に戻す。

【0046】

以上より、本実施の形態では、アンテナ１０３の向きを調整後のアンテナ角度に維持したまま、Ｓ／Ｎ比が現状値以上になるように送信パワーを調整する。また、測定結果において、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きい（ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍ）ものが含まれていた場合には、アンテナの向きを調整後のアンテナ角度に維持し、スループットが現状値以上になるように送信パワーを調整する。これにより、通信速度を維持したままで、送信パワーを良好に最適化することができる。また、送信パワーを最適化することで、消費電力を不必要に増加させることなく通信速度を向上させることができる。

【0047】

［実施の形態３］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１と共通の部分については共通の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態３にかかる無線子機の概略構成は、図２に示す無線子機１０１の概略構成と同じである。また、無線子機１０１の測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲を明らかにする処理は、実施の形態１において図３を用いて説明した処理と同じである。

【0048】

実施の形態１では、測定部１０７における、アンテナ１０３の最大可動範囲内において、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ角度を抽出して、アンテナ１０３の向きが当該アンテナ角度になるように調整する処理において、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ１０３の向きの検出処理を二段階で行う。すなわち、まず、第一段階として、比較的粗い回転角度である所定の回転角度（第１回転角度Δθ１）刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行って、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの見当を付ける。そして、第二段階として、Ｓ／Ｎ比が相対的に高くなるアンテナの向きの近傍範囲において、第１回転角度Δθ１より小さい微小回転角度（第２回転角度Δθ２）刻みでＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定を行って、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナの向きを検出する。

【0049】

これに対し、本実施の形態では、Ｓ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ１０３の向きの検出処理は一段階で行う。すなわち、所定の回転角度（第１回転角度Δθ１）を、実施の形態１のように比較的粗い角度に設定するのではなく、実施の形態１における微小回転角度（第２回転角度Δθ２）と同じレベルの細かい回転角度に設定する。

【0050】

図１３は、測定部１０７において、アンテナ１０３の最大可動範囲内でＳ／Ｎ比が実質的に最大になるアンテナ１０３の向きを検出する処理を一段階で行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、まず、アンテナ１０３を最大可動範囲のマイナス限界まで動かす（ステップＳ６０１）。そして、アンテナ角度ｎをゼロ（ｎ＝０）に設定する（ステップＳ６０２）。続いて、ＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力を測定する（ステップＳ６０３）。測定したＲＳＳＩ、ノイズ及び消費電力の測定結果をアンテナ角度ｎと対応させて記憶媒体１０９に記憶させる（ステップＳ６０４）。

【0051】

ステップＳ６０４に続き、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しいか否かを判断する（ステップＳ６０５）。ステップＳ６０５において、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しくないと判断された場合（ＮＯの場合）、アンテナ１０３をプラス回転方向に第１回転角度Δθ１だけ回転させる（ステップＳ６０６）。そして、アンテナ角度ｎに第１回転角度Δθ１を加算して（ｎ＝ｎ＋Δθ１）アンテナ角度ｎを更新した後（ステップＳ６０７）、処理をステップＳ６０３に戻す。一方、ステップＳ６０５において、アンテナ角度ｎが最大可動範囲のプラス限界に等しいと判断された場合（ＹＥＳの場合）、測定結果のうち、Ｓ／Ｎ比が最も高いアンテナ角を最適アンテナ角度Ｖとして抽出する（ステップＳ６０８）。そして、アンテナ１０３の向きが最適アンテナ角度Ｖになるように、アンテナ１０３の向きを調整する（ステップＳ６０９）。

【0052】

このようにすることで、実施の形態１の図４及び図６のように処理を行う場合より処理の効率は悪くなるものの、無線親機との通信において、アンテナの向きを最適化し、通信速度を実質的に最大化することができる。

【0053】

図１３に示す処理フローにより得られた測定結果において、ＲＳＳＩが−３０ｄＢｍより大きい（ＲＳＳＩ＞−３０ｄＢｍ）ものが含まれていた場合、図１３のステップＳ６０８の処理で、各アンテナ角度に対し、さらにスループットの測定を行い、スループットの測定結果の比較を行うことにより最適アンテナ角度Ｖを抽出するようにしてもよい。すなわち、実施の形態１における図８及び図９の処理を行ってもよい。また、本実施の形態において、実施の形態２で説明した処理を組み合わせてもよい。

【0054】

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、各処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に制御プログラムを実行させることにより実現することも可能である。

【0055】

上述の例において、制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒy）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0056】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態において、ユーザが、無線子機におけるアンテナの向きに対するＳ／Ｎ比を閲覧できるように、アンテナの向きに対するＳ／Ｎ比の測定結果をＷｅｂＧＵＩ上に掲載するようにしてもよい。このようにすることで、ユーザが、無線親機との通信状態の良否を容易に確認することができる。

【符号の説明】

【0057】

１、１０１ 無線子機
３、１０３ アンテナ
４、１０４ 可動部
７ 測定部
９、１０９ 記憶媒体
１０２ 無線子機本体
１０５、１２２ 無線Ｉ／Ｆ
１０６ 可動Ｉ／Ｆ
１０７ 測定部
１０８ 電力計
１１０ 外部電源
１２１ 無線ルータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】