特許 6647588 通信方法及び通信機

(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】6647588

(24)【登録日】2020年1月17日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】通信方法及び通信機

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/707 20110101AFI20200203BHJP

   H04J 13/00 20110101ALI20200203BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/707

   H04J13/00

【請求項の数】11

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-257185(P2015-257185)

(22)【出願日】2015年12月28日

(65)【公開番号】特開2017-121007(P2017-121007A)

(43)【公開日】2017年7月6日

【審査請求日】2018年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】504132272

【氏名又は名称】国立大学法人京都大学

(73)【特許権者】

【識別番号】594000778

【氏名又は名称】株式会社京写

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梅野 健

(72)【発明者】

【氏名】津田 宏史

(72)【発明者】

【氏名】児嶋 一登

【審査官】 北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１９１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０９８５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５８８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５０６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 猶原 僚也，梅野 健，フェージング環境下におけるカオスＣＤＭＡ通信システムの性能評価，電子情報通信学会技術研究報告，２０１４年 ７月１４日，vol.114,no.145，pp.53-58

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／６９−１／７１９

Ｈ０４Ｊ １３／００−１３／２２

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１機器から出力された伝送信号を、第２機器へ送信する方法であって、
前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、
前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれ、
双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報に基づいて、拡散信号を生成するための拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、前記拡散処理を行うべきと識別された複数の無線チャネルのそれぞれにおいて、複数の異なる拡散符号を用いて、一つの前記伝送信号から、複数の拡散信号を生成する前記拡散処理を実行すること、
複数の前記拡散信号から合成信号を生成すること、
前記合成信号を無線送信すること、
無線送信された前記合成信号を受信すること、
前記通信種別情報に基づいて、逆拡散信号を生成するための逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、前記逆拡散処理を行うべきと識別された複数の無線チャネルのそれぞれにおいて、複数の異なる前記拡散符号の複製を用いて、受信した前記合成信号から、複数の逆拡散信号を生成する前記逆拡散処理を実行すること、
複数の前記逆拡散信号から、前記第２機器へ与えられる出力信号を得ること、
前記出力信号を、前記伝送信号として、前記第２機器へ与えること、
を含む方法。

【請求項2】

複数の前記拡散符号の数を変更することを更に含む
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

複数の前記拡散符号の数を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きに基づいて行われる
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

複数の前記拡散符号の数を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きを制御する制御装置から与えられた情報に基づいて行われる
請求項２又は３に記載の方法。

【請求項5】

複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することを更に含み、
複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きに基づいて行われる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することを更に含み、
複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きを制御する制御装置から与えられた情報に基づいて行われる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

複数の前記拡散符号は、少なくとも一つのカオス拡散符号を含む
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

複数の前記拡散符号は、少なくとも一つのパワー一定のカオス拡散符号を含む
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

複数の前記拡散符号それぞれは、パワー一定のカオス拡散符号である
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

第１機器から出力された伝送信号を、第２機器へ送信する通信機であって、
複数の異なる拡散符号を用いて、一つの前記伝送信号から、複数の拡散信号を生成する拡散処理部と、
複数の前記拡散信号から合成信号を生成する合成部と、
前記合成信号を無線送信する第１アンテナと、
を備え、
前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、
前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれ、
前記通信機は、双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報に基づいて、拡散信号を生成するための拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、
前記拡散処理を行うべきと識別された無線チャネルに対応する前記拡散処理部は、前記拡散処理を実行する、
通信機。

【請求項11】

第１機器から出力された一つの伝送信号から、複数の異なる拡散符号を用いて生成された複数の拡散信号から生成された合成信号を受信する第２アンテナと、
複数の異なる前記拡散符号の複製を用いて、受信した前記合成信号から、複数の逆拡散信号を生成する逆拡散処理部と、
複数の前記逆拡散信号から、第２機器へ与えられる出力信号を得る取得部と、
を備える通信機であって、
前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、
前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれ、
前記通信機は、双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報に基づいて、逆拡散信号を生成するための逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、
前記逆拡散処理を行うべきと識別された無線チャネルに対応する前記逆拡散処理部は、前記逆拡散処理を実行する、
通信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機器間の無線通信に関するものである。

【背景技術】

【0002】

複数の機器間における通信を、有線ではなく、無線で実現することが望まれている。有線通信を無線通信に置き換えると、有線通信で必要とされる配線を省略することができ、有利である。

【0003】

しかし、有線通信は、無線通信では得られにくいメリットを得やすいことが多い。例えば、有線通信は、無線通信に比べて通信性能が安定している。高い通信性能が求められる分野では、有線通信から無線通信への置き換えは、必ずしも行われていない。例えば、産業用ロボットなどの産業用機械においては、アクチュエータ、センサ及びコントローラなどの多数の機器が含まれており、これらの間の接続は、依然として、有線ケーブルで行われているのが実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３３１４１８１号公報

【特許文献2】特許第３２３４２０２号公報

【特許文献3】特許第４４０６４０１号公報

【特許文献4】特許第５１３１５５０号公報

【発明の概要】

【0005】

そこで、機器間における無線通信の安定性を確保することが望まれている。

【0006】

本発明の一の形態は、機器間の伝送信号を無線で送信する方法である。本発明の他の形態は、機器間の伝送信号を無線で送信する通信機である。

【0007】

実施形態において、機器間で伝送されるべき伝送信号から、拡散符号を用いて、拡散信号が生成される。拡散符号は、カオス拡散符号が好ましい。

【0008】

複数の異なる拡散符号を用いることで、一つの伝送信号から、複数の拡散信号を生成することができる。複数の拡散信号から生成される合成信号を、無線送信するのが好ましい。一つの伝送信号から複数の拡散信号を生成することで、信号の冗長性が高まり、通信の安定性を高めることができる。

【0009】

複数の拡散符号の数を変更してもよい。拡散符号の数を変更することで、生成される拡散信号の数が変更され、信号の冗長性を変更することができる。信号の冗長性は、例えば、通信状況に応じて変更することが望まれる。

【0010】

拡散符号の符号長を変更してもよい。拡散符号の符号長を長くすると、セキュリティ性が向上する。拡散符号の符号長を短くすると、データレートを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】産業用ロボットの概略構成図である。

【図2】制御装置、アクチュエータ、及びセンサの接続図である。

【図3】ＣＤＭＡによる多重伝送（上り）を示す図である。

【図4】ＣＤＭＡによる多重伝送（下り)を示す図である。

【図5】子局、有線配線、無線チャネル、上り／下り、拡散符号／逆拡散符号の対応図である。

【図6】ＣＤＭＡによる多重伝送（上り）を示す図である。

【図7】ＣＤＭＡによる多重伝送（下り)を示す図である。

【図8】子局、有線配線、無線チャネル、上り／下り、拡散符号／逆拡散符号の対応図である。

【図9】通信パラメータ変更に関連した処理手順のフローチャートである。

【図10】通信パラメータ変更処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［１．実施形態の概要］

【0013】

（１）実施形態に係る方法は、第１機器から出力された伝送信号を、第２機器へ送信する方法である。前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれる。前記方法は、双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報に基づいて、拡散信号を生成するための拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、前記拡散処理を行うべきと識別された複数の無線チャネルのそれぞれにおいて、複数の異なる拡散符号を用いて、一つの前記伝送信号から、複数の拡散信号を生成する前記拡散処理を実行すること、
複数の前記拡散信号から合成信号を生成すること、
前記合成信号を無線送信すること、
無線送信された前記合成信号を受信すること、
前記通信種別情報に基づいて、逆拡散信号を生成するための逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、前記逆拡散処理を行うべきと識別された複数の無線チャネルのそれぞれにおいて、複数の異なる前記拡散符号の複製を用いて、受信した前記合成信号から、複数の逆拡散信号を生成する前記逆拡散処理を実行すること、
複数の前記逆拡散信号から、前記第２機器へ与えられる出力信号を得ること、
前記出力信号を、前記伝送信号として、前記第２機器へ与えること、
を含む。

【0014】

（２）前記方法は、複数の前記拡散符号の数を変更することを更に含むことができる。

【0015】

（３）複数の前記拡散符号の数を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きに基づいて行われるのが好ましい。

【0016】

（４）複数の前記拡散符号の数を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きを制御する制御装置から与えられた情報に基づいて行われるのが好ましい。

【0017】

（５）前記方法は、複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することを更に含むことができる。複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きに基づいて行われるのが好ましい。

【0018】

（６）前記方法は、複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することを更に含み、複数の前記拡散符号の少なくとも一つの拡散符号の符号長を変更することは、前記第１機器及び前記第２機器の少なくともいずれか一方の動きを制御する制御装置から与えられた情報に基づいて行われるのが好ましい。

【0019】

（７）複数の前記拡散符号は、少なくとも一つのカオス拡散符号を含むのが好ましい。
（８）複数の前記拡散符号は、少なくとも一つのパワー一定のカオス拡散符号を含むのが好ましい。
（９）複数の前記拡散符号それぞれは、パワー一定のカオス拡散符号であるのが好ましい。

【0020】

（１０）実施形態に係る通信機は、第１機器から出力された伝送信号を、第２機器へ送信する通信機である。前記通信機は、複数の異なる拡散符号を用いて、一つの前記伝送信号から、複数の拡散信号を生成する拡散処理部と、
複数の前記拡散信号から合成信号を生成する合成部と、
前記合成信号を無線送信する第１アンテナと、
を備え、
前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、
前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれ、
前記通信機は、双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報に基づいて、拡散信号を生成するための拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、
前記拡散処理を行うべきと識別された無線チャネルに対応する前記拡散処理部は、前記拡散処理を実行する。

【0021】

（１１）実施形態に係る他の通信機は、第１機器から出力された一つの伝送信号から、複数の異なる拡散符号を用いて生成された複数の拡散信号から生成された合成信号を受信する第２アンテナと、
複数の異なる前記拡散符号の複製を用いて、受信した前記合成信号から、複数の逆拡散信号を生成する逆拡散処理部と、
複数の前記逆拡散信号から、第２機器へ与えられる出力信号を得る取得部と、
を備える通信機であって、
前記第１機器と前記第２機器との間に複数の無線チャネルが形成され、
前記複数の無線チャネルには、双方向通信の無線チャネルと、単方向通信の無線チャネルとが含まれ、
前記通信機は、前記通信種別情報に基づいて、逆拡散信号を生成するための逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、
前記逆拡散処理を行うべきと識別された無線チャネルに対応する前記逆拡散処理部は、前記逆拡散処理を実行する。

【0022】

（１２）他の観点において、実施形態に係る方法は、第１機器から出力された伝送信号を、第２機器へ送信する方法であり、第１機器及び第２機器の少なくともいずれか一方の動きを制御する制御装置から与えられた情報に基づいて、無線送信のためのパラメータを変更する方法である。

【0023】

実施形態において、機器とは、伝送信号を出力する機器、又は伝送信号を受信する機器である。機器は、例えば、制御装置、アクチュエータ、センサを含む。伝送信号は、例えば、アクチュエータ制御信号、センサ出力信号（画像信号を含む）を含む。

【0024】

［２．実施形態の詳細］
図１は、実施形態に係る通信方法が適用される産業用ロボット１を示している。産業用ロボット１は、ベース部２と、可動部４，５，６，７と、を備えている。可動部４，５，６，７は、アーム４，５と、エンドエフェクタ６，７と、を備えている。アーム４，５は、ベース部２とエンドエフェクタ６，７と繋ぐ。実施形態のアーム４，５は、第１アーム４及び第２アーム５を備えている。エンドエフェクタ６，７は、アーム４，５の動作によって、目標位置に移動する。

【0025】

アーム４，５は、その動作のため、複数の関節８ａ，８ｂ，８ｃを有している。複数の関節８ａ，８ｂ，８ｃは、第１関節８ａと、第２関節８ｂと、第３関節８ｃと、を含んでいる。第１関節８ａは、エンドエフェクタ６と第１アーム４とを接続する。第２関節８ｂは、第１アーム４と、第２アーム５と、を接続する。第３関節８ｃは、第２アーム５と、ベース部２に設けられた支持部３と、を接続する。各関節８ａ，８ｂ，８ｃは、例えば、１又は複数の軸を有して構成されている。

【0026】

エンドエフェクタ６，７は、産業用ロボット１による作業の対象物に対して作用する機構である。エンドエフェクタ６，７は、例えば、対象物を把持するハンド、溶接機、ねじ締機である。図１に示すエンドエフェクタ６，７は、第１アーム４に接続されたエンドエフェクタ本体６と、エンドエフェクタ本体６に対して可動である機能部７と、を備えている。

【0027】

産業用ロボット１は、機能部７及び複数の関節８ａ，８ｂ，８ｃを駆動する複数のアクチュエータ４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａを備えている。アクチュエータは、例えば、モータによって構成される。図１において、複数のアクチュエータ４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａは、機能部７を動作させる第１アクチュエータ４２ａ、第１関節８ａを動作させる第２アクチュエータ４３ａ、第２関節８ｂを動作させる第３アクチュエータ４４ａ、第３関節８ｃを動作させる第４アクチュエータ４５ａを含む。

【0028】

第１アクチュエータ４２ａは、可動部であるエンドエフェクタ本体６に設けられている。第２アクチュエータ４３ａは、可動部である第１アーム４に設けられている。第３アクチュエータ４４ａは、可動部である第２アーム５に設けられている。第４アクチュエータ４５ａは、非可動部であるベース部２に設けられている。

【0029】

産業用ロボット１は、複数のセンサ４１，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｃ，４５ｂ，４５ｃを備えている。センサは、例えば、作業の対象物を検出するセンサ、又は、産業用ロボット１の状態（姿勢，位置など）を検出するセンサである。図１において、複数のセンサ複数のセンサ４１，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｃ，４５ｂ，４５ｃは、可動部である機能部７に設けられた第１センサ４１、可動部であるエンドエフェクタ本体６に設けられた第２センサ４２ｂ、可動部である第１アーム４に設けられた第３センサ４３ｂ、可動部である第２アーム５に設けられた第４センサ４４ｂ及び第５センサ４４ｃ、非可動部である支持部３に設けられた第６センサ４５ｂ及び第７センサ４５ｃを含む。以下では、第１センサ４１は、カメラであり、他のセンサ４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｃ，４５ｂ，４５ｃは、位置検出センサであるものとする。

【0030】

産業用ロボット１は、産業用ロボット１の動作を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０は、複数のアクチュエータ４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ及び複数のセンサ４１，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｃ，４５ｂ，４５ｃとの間で、伝送信号の送信又は受信を行う。伝送信号は、例えば、センサ又はアクチュエータからの出力信号、アクチュエータへの指示信号、又はその他ロボット１の動作制御のために伝送されるべき信号である。

【0031】

図１において、制御装置１０は、非可動部であるベース部２に設けられている。制御装置１０は、可動部４，５，６，７に設けられていても良い。

【0032】

一般的には、アクチュエータ及びセンサと制御装置１０との接続は、例えば、図２（ａ）に示すように、配線（信号線）Ｌ１〜Ｌ１４を用いた有線接続によって実現される。なお、一つのアクチュエータ又はセンサは、一本の配線によって、制御装置１０と接続されることもあるし、複数本の配線によって制御装置１０と接続されることもある。例えば、図２において、第１センサ４２ａは、制御装置１０に対して、一本の配線（信号線）Ｌ２で接続されているが、第１アクチュエータ４２ａは、制御装置１０に対して、複数本の配線（信号線）Ｌ３〜Ｌ５で接続されている。これは、一つの機器（ここでは、アクチュエータ又はセンサ）であっても、複数種類の伝送信号の送受信を行うことがあるためである。

【0033】

上述のような配線の数は膨大となることがある。膨大な数の配線は、可動部４，５，６，７の動作を阻害することがある。特に、関節８ａ，８ｂ，８ｃを跨ぐ配線は、可動部４，５，６，７の動作の制約となり易い。そこで、本実施形態では、配線Ｌ１〜Ｌ１４を用いた有線接続の一部Ｌ１〜Ｌ１１を、無線通信を用いた無線接続に置き換える。

【0034】

なお、本実施形態では、配線Ｌ１〜Ｌ１４の一部Ｌ１〜Ｌ１１（可動部４，５，６，７に設けられたアクチュエータ４２ａ，４３ａ，４４ａ及びセンサ４１，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４４ｃに接続される配線Ｌ１〜Ｌ１１）を、無線通信に置き換える。本実施形態では、他の配線Ｌ１２〜Ｌ１４（非可動部２，３に設けられたアクチュエータ４５ａ及びセンサ４５ｂ，４５ｃに接続される配線Ｌ１２〜Ｌ１４）は、可動部４，５，６，７の動作を阻害しないので、無線通信には置き換えない。ただし、配線Ｌ１２〜Ｌ１４も、無線通信に置き換えても良い。非可動部においても、配線を無線通信に置き換えることで、配線が不要となり、省スペース化、重量低減などが可能となる。

【0035】

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す配線Ｌ１〜Ｌ１１を、無線通信に置き換えるための無線通信システムを示している。無線通信システムは、通信機である親局２０と、同じく通信機である１又は複数の子局３１，３２，３３，３４と、を有する。

【0036】

親局２０と子局３１，３２，３３，３４とは、無線通信を行う。図３に示すように、親局２０は、アンテナ２０ａ、送受信機２０ｂ、制御部２０ｃ、及び記憶部２０ｄを有している。送受信機２０ｂは、伝送信号を有線配線から受け取ってアンテナ２０ａから無線送信するとともに、アンテナ２０ａで受信した伝送信号を有線配線に出力する。制御部２０ｃは、送受信機２０ｂの制御を行う。制御部２０ｃは、例えば、送受信機２０ｂにおける通信パラメータの変更を行う。制御部２０ｃは、制御装置１０との通信も行う。

【0037】

第１子局３１も、同様に、アンテナ３１ａ、送受信機３１ｂ、制御部３１ｃ、及び記憶部３１ｄを有している。第１子局３１における各部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの機能は親局２０と同様である。なお、図３では図示していないが、第２〜第４子局３２，３３，３４も第１子局３１と同様の構成を有している。また、子局３１，３２，３３，３４の送受信機は、送信機能だけを有する送信機、又は受信機能だけを有する受信機として構成されていてもよい。

【0038】

親局２０の送受信機２０ｂは、制御装置１０に有線接続され、制御装置１０との間で、有線での、伝送信号の送受信を行う。図２に示すように、親局２０（親局２０の送受信機２０ｂ）は、配線Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ４１，Ｌ５１，Ｌ６１，Ｌ７１，Ｌ８１，Ｌ９１，Ｌ１０１，Ｌ１１１を介して、制御装置１０に接続されている。制御装置１０と親局２０に接続された配線Ｌ１１〜Ｌ１１１は、図２（ａ）において制御装置に接続された配線Ｌ１〜Ｌ１１の機能の一部代替である。すなわち、配線Ｌ１１〜Ｌ１１１は、親局２０と子局３１，３２，３３，３４との間で送受信される伝送信号の伝送媒体（伝送信号用ライン）である。

【0039】

親局２０の制御部２０ｃは、配線Ｌ１００によって、制御装置１０に接続されている。配線Ｌ１００は、伝送信号の伝送媒体ではなく、親局２０と制御装置１０との相互コミュニケーションのための伝送媒体である。配線Ｌ１００は、制御装置１０から親局２０に与えられる指令又は情報の送信に用いられたり、親局２０から制御装置１０に与えられる指令・情報の送信に用いられたりする。

【0040】

上記のように、親局２０と制御装置１０とは有線接続されるため、親局２０は、ロボット１が動作しても、制御装置１０との相対的位置が変動しない箇所、例えば、ベース部２に設けられているのが好ましい。

【0041】

図１に示すように、実施形態の子局３１，３２，３３，３４は、ロボット１の可動部４，５，６，７それぞれに対応して設けられている。すなわち、第１子局３１は、機能部７に設けられ、第２子局３２は、エンドエフェクタ本体６に設けられ、第３子局３３は、第１アーム部４に設けられ、第４子局３４は、第２アーム部５に設けられている。ただし、複数の子局が、一つの可動部（例えば、第１アーム部４）内に設けられていてもよい。

【0042】

各子局３１，３２，３３，３４は、子局３１，３１，３３，３４が設けられている可動部に設けられたアクチュエータ及びセンサと接続されている。例えば、機能部７に設けられた第１子局３１には、機能部４１に設けられた第１センサ４１が、配線Ｌ１２を介して、接続されている。配線Ｌ１２は、図２（ａ）において第１センサ４１に接続されている配線Ｌ１の機能の一部代替である。

【0043】

エンドエフェクタ本体６に設けられた第２子局３２には、エンドエフェクタ本体６に設けられた第１アクチュエータ４２ａ及び第２センサ４２ｂが接続されている。第２センサ４２ｂは、配線Ｌ２２を介して、第２子局３２に接続されている。配線Ｌ２２は、図２（ａ）において第２センサ４２ｂに接続されている配線Ｌ２の機能の一部代替である。第１アクチュエータ４２ａは、配線Ｌ３２，Ｌ４３，Ｌ５２を介して、第２子局３２に接続されている。配線Ｌ３２，Ｌ４２，Ｌ５２は、図２（ａ）において第１アクチュエータ４２ａに接続されている配線Ｌ３，Ｌ４、Ｌ５の機能の一部代替である。

【0044】

第１アーム４に設けられた第３子局３３には、第１アーム４に設けられた第２アクチュエータ４３ａ及び第３センサ４３ｂが接続されている。第３センサ４３ｂは、配線Ｌ６２を介して、第３子局３３に接続されている。配線Ｌ６２は、図２（ａ）において第３センサ４３ｂに接続されている配線Ｌ６の機能の一部代替である。第２アクチュエータ４３ａは、配線Ｌ７２，Ｌ８２を介して、第３子局３３に接続されている。配線Ｌ７２，Ｌ８２は、図２（ａ）において第２アクチュエータ４３ａに接続されている配線Ｌ７，Ｌ８の機能の一部代替である。

【0045】

第２アーム５に設けられた第４子局３４には、第２アーム５に設けられた第３アクチュエータ４４ａ並びに第４センサ４４ｂ及び第５センサ４４ｃが接続されている。第４センサ４４ｂは、配線Ｌ１０２を介して、第４子局３４に接続されている。配線Ｌ１０２は、図２（ａ）において第４センサ４４ｂに接続されている配線Ｌ１０の機能の一部代替である。第５センサ４４ｃは、配線Ｌ９２を介して、第４子局３４に接続されている。配線Ｌ９２は、図２（ａ）において第５センサ４４ｃに接続されている配線Ｌ９の機能の一部代替である。第３アクチュエータ４４ａは、配線Ｌ１１２を介して、第４子局３４に接続されている。配線Ｌ１１２は、図２（ａ）において第３アクチュエータ４４ａに接続されている配線Ｌ１１の機能の一部代替である。

【0046】

本実施形態では、子局３１，３２，３３，３４に接続される配線Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２，Ｌ５２，Ｌ６２，Ｌ７２，Ｌ８２，Ｌ９２，Ｌ１０２，Ｌ１１２は、関節８ａ，８ｂ，８ｃを跨がないため、可動部４，５，６，７の動きの制約とならない。ただし、いずれかの可動部（例えば、エンドエフェクタ本体６）に設けられた一つの子局３２に対して、他の可動部（例えば、機能部７）に設けられたアクチュエータ又はセンサ４１が配線を介して接続されることがあってもよい。

【0047】

図２（ｂ）に示すように、親局２０と子局３１，３２，３３，３４は、図２（ａ）における配線Ｌ１〜Ｌ１１の代替として、無線チャネルＣ１〜Ｃ１１を形成する。例えば、第１無線チャネルＣ１は、配線Ｌ１の機能の一部代替となる。図２（ａ）における配線Ｌ１の機能は、図２（ｂ）における配線Ｌ１１、第１無線チャネルＣ１、及び配線Ｌ１２によって代替される。同様に、第２無線チャネルＣ２〜第１１無線チャネルＣ１１は、配線Ｌ２〜Ｌ１１の機能の一部代替となる。

【0048】

親局２０は、第１子局３１との間で、第１配線Ｌ１の一部代替となる第１無線チャネルＣ１を形成する。親局２０は、第２子局３２との間で、第２配線Ｌ２〜第５配線Ｌ５の一部代替となる第２無線チャネルＣ２〜第５無線チャネルＣ５を形成する。親局２０は、第３子局３３との間で、第６配線Ｌ６〜第８配線Ｌ８の一部代替となる第６無線チャネルＣ６〜第８無線チャネルＣ８を形成する。親局２０は、第４子局３４との間で、第９配線Ｌ９〜第１１配線Ｌ１１の一部代替となる第９無線チャネルＣ９〜第１１無線チャネルＣ１１を形成する。なお、図２（ｂ）では、親局と子局間の無線チャネルだけを示したが、複数の子局の間で無線チャネルを形成してもよい。

【0049】

図２（ｂ）のような無線チャネルＣ１〜Ｃ１１を形成すると、図２（ａ）のような長い配線Ｌ１〜Ｌ１１が不要となるので、配線の軽量化が可能である。また、実施形態においては、関節８ａ，８ｂ，８ｃを跨ぐ配線がないので、可動部４，５，６，７の動きに伴う配線の屈曲の繰り返しによって、配線Ｌ１〜Ｌ１１が消耗するのを防止できる。

【0050】

しかも、図２（ａ）に示す配線Ｌ１〜Ｌ１１に対応した無線チャネルＣ１〜Ｃ１１を形成すると、制御装置１０、アクチュエータ及びセンサは、配線Ｌ１〜Ｌ１１で接続されているのと同様に伝送信号を送受信できる。したがって、有線接続を無線接続に置き換えても、制御装置１０、アクチュエータ及びセンサ側での変更は必要ないか、変更があっても少なくて済む。

【0051】

実施形態の親局２０及び子局３１，３２，３３，３４は、符号分割多元接続方式（Code Division Multiple Access(CDMA)）によって、通信を行う。ＣＤＡＭは、同一の周波数を複数の異なる符号によって複数の無線チャネルに分割する。ＣＤＭＡに用いられる符号は、拡散符号と呼ばれる。ＣＤＭＡは、通信機が移動しても、安定した通信状態を維持し易い通信方式であるため、可動部３，４，５，６に設けられる子局３１，３２，３３，３４との通信に適した通信方式である。

【0052】

実施形態においては、拡散符号としてカオス拡散符号が用いられる。カオス拡散符号は、単にカオス符号と呼ばれることもある。カオス拡散符号については、特許文献１，２，３，４に開示されている。カオス拡散符号は、パワー一定のカオス拡散符号であるのが好ましい。パワー一定のカオス拡散符号は、拡散符号のカオス性による信号パワーのカオス的変動がなく、信号パワーを一定に保つことができ有利である。パワー一定のカオス拡散符号については、特許文献３，４に開示されている。パワー一定のカオス拡散符号は、例えば、原始根カオス符号、２次元可解カオス符号、概周期関数による符号を含む。カオス拡散符号は、パワー一定のカオス拡散符号であるのが好ましい。カオス拡散符号を拡散符号として用いるＣＤＭＡを、カオスＣＤＭＡと呼ぶ。カオスＣＤＭＡ方式による通信は、送受信機２０ｂ，３１ｂによって行われる。制御部２０ｃ，３１ｃは、カオスＣＤＭＡ方式における通信パラメータ（符号長、チャネル数）の制御を行う。なお、本実施形態では、複数の無線チャネルのための複数の拡散符号の全てに、カオス拡散符号が用いられるが、複数の拡散符号のうち、少なくとも一つの拡散符号がカオス拡散符号であって、他の拡散符号は、ＰＮ符号、Ｇｏｌｄ符号などのカオス拡散符号以外の符号であってもよい。

【0053】

カオスＣＤＭＡは、ＰＮ符号、Ｇｏｌｄ符号を用いたＣＤＭＡに比べて、無線チャネル数を飛躍的に多くできるため、膨大な数の配線を無線チャネルで置き換えるのに適している。また、カオス拡散符号は暗号的に機能するため、カオスＣＤＭＡによる通信は、セキュリティ性にも優れる。

【0054】

図４は、子局３１，３２，３３，３４から親局２０への上り通信における多重伝送を示し、図５は、親局２０から子局３１，３２，３３，３４への下り通信における多重伝送を示している。また、図６は、各子局３１，３２，３３，３４が形成する無線チャネルＣ１〜Ｃ１１と有線配線Ｌ１〜Ｌ１１との対応、各配線Ｌ１〜Ｌ１１及び各無線チャネルＣ１〜Ｃ１１における双方向通信又は単方向通信の区別、及び各無線チャネルＣ１〜Ｃ１１で用いられる拡散符号及び逆拡散符号の一覧を示している。なお、双方向通信とは、子局が送信及び受信の双方を行うことをいい、単方向通信とは、子局が、送信及び受信のいずれか一方だけを行うことをいう。また、子局が送信を行うことを、ｕｐ（上り）といい、子局が受信を行うことをｄｏｗｎ（下り）という。

【0055】

図６に示すように、配線Ｌ１に対応する無線チャネルＣ１は、双方向通信（ｕｐ／ｄｏｗｎ）チャネルである。無線チャネルＣ１では、拡散符号ＳＣ１が用いられ、逆拡散符号ＤＣ１が用いられる。なお、逆拡散符号ＤＣ１は、拡散符号ＳＣ１の複製であり、以下同様である。また、図４に示すように、無線チャネルＣ１（配線Ｌ１）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ１”で表し、図５に示すように、無線チャネルＣ１（配線Ｌ１）によって伝送される下り信号を”Ｄ_Ｄ１”で表す。

【0056】

同様に、無線チャネルＣ２は、上り通信（ｕｐ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ２及び逆拡散符号ＤＣ２が用いられる。無線チャネルＣ２（配線Ｌ２）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ２”で表す。無線チャネルＣ３は、双方向通信（ｕｐ／ｄｏｗｎ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ３及び逆拡散符号ＤＣ３が用いられる。無線チャネルＣ３（配線Ｌ３）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ３”で表し、無線チャネルＣ３（配線Ｌ３）によって伝送される下り信号を”Ｄ_Ｄ３”で表す。無線チャネルＣ４は、下り通信（ｄｏｗｎ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ４及び逆拡散符号ＤＣ４が用いられる。無線チャネルＣ４（配線Ｌ４）によって伝送される下り伝送信号を”Ｄ_Ｄ４”で表す。無線チャネルＣ５は、上り通信（ｕｐ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ５及び逆拡散符号ＤＣ５が用いられる。無線チャネルＣ５（配線Ｌ５）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ５”で表す。

【0057】

無線チャネルＣ６は、上り通信（ｕｐ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ６及び逆拡散符号ＤＣ６が用いられる。無線チャネルＣ６（配線Ｌ６）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ６”で表す。無線チャネルＣ７は、下り通信（ｄｏｗｎ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ７及び逆拡散符号ＤＣ７が用いられる。無線チャネルＣ７（配線Ｌ７）によって伝送される下り伝送信号を”Ｄ_Ｄ７”で表す。無線チャネルＣ８は、下り通信（ｄｏｗｎ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ８及び逆拡散符号ＤＣ８が用いられる。無線チャネルＣ８（配線Ｌ８）によって伝送される下り伝送信号を”Ｄ_Ｄ８”で表す。

【0058】

無線チャネルＣ９は、上り通信（ｕｐ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ９及び逆拡散符号ＤＣ９が用いられる。無線チャネルＣ９（配線Ｌ９）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ９”で表す。無線チャネルＣ１０は、上り通信（ｕｐ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ１０及び逆拡散符号ＤＣ１０が用いられる。無線チャネルＣ１０（配線Ｌ１０）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ１０”で表す。無線チャネルＣ１は、双方向通信（ｕｐ／ｄｏｗｎ）チャネルであり、拡散符号ＳＣ１１及び逆拡散符号ＤＣ１１が用いられる。無線チャネルＣ１１（配線Ｌ１１）によって伝送される上り伝送信号を”Ｄ_Ｕ１１”で表し、無線チャネルＣ１１（配線Ｌ１１）によって伝送される下り信号を”Ｄ_Ｄ１１”で表す。

【0059】

親局２０及び子局３１，３２，３３，３４（の送受信機）は、それぞれ、拡散符号を用いて伝送信号から拡散信号を生成する拡散処理部を備えている。また、親局２０及び子局３１，３２，３３，３４（の送受信機）は、それぞれ、逆拡散符号を用いて伝送信号の復調を行う逆拡散処理部を備えている。また、親局２０及び子局３１，３２，３３，３４（の送受信機）は、それぞれ、生成された複数の拡散信号を合成して合成信号を生成する合成部を備えている。ただし、図４，５では、実際に信号処理に用いられる拡散処理部、逆拡散処理部及び合成部を示した。図６に示すように、有線配線Ｌ１〜Ｌ１１による通信には、双方向通信，下り単方向通信、上り単方向通信が混在している。したがって、図４，５に示す無線通信においても、双方向通信の無線チャネルと、下り単方向通信の無線チャネルと、上り単方向通信の無線チャネルと、が混在する。

【0060】

上り通信では、図４に示すように、第１子局３１の拡散処理部３０１は、第１センサ４１から出力された第１伝送信号Ｄ_Ｕ１から、拡散符号ＳＣ１を用いて第１拡散信号を生成する。生成された第１拡散信号は、アンテナ３１ａから送信される。

【0061】

第２子局３２の拡散処理部３０２は、第２センサ４２ｂから出力された第２伝送信号Ｄ_Ｕ２から、拡散符号ＳＣ２を用いて、第２拡散信号を生成する。第２子局３２の拡散処理部３０３は、第１アクチュエータ４２ａから出力された第３伝送信号Ｄ_Ｕ３から、拡散符号ＳＣ３を用いて、第３拡散信号を生成する。第２子局３２の拡散処理部３０５は、第１アクチュエータ４２ａから出力された第５伝送信号Ｄ_Ｕ５から、拡散符号ＳＣ５を用いて、第５拡散信号を先生する。第２拡散信号、第３拡散信号、及び第５拡散信号は、合成部３２２によって合成され合成信号が生成される。合成信号は、アンテナ３２ａから送信される。

【0062】

第３子局３３の拡散処理部３０６は、第３センサ４３ｂから出力された第６伝送信号Ｄ_Ｕ６から、拡散符号ＳＣ６を用いて、第６拡散信号を生成する。生成された第６拡散信号は、アンテナ３３ａから送信される。

【0063】

第４子局３３の拡散処理部３０９は、第５センサ４４ｃから出力された第９伝送信号Ｄ_Ｕ９から、拡散符号ＳＣ９を用いて、第９拡散信号を生成する。第４子局３３の拡散処理部３１０は、第４センサ４４ｂから出力された第１０伝送信号Ｄ_Ｕ１０から、拡散符号ＳＣ１０を用いて、第１０拡散信号を生成する。第４子局３３の拡散処理部３１１は、第３アクチュエータ４４ａから出力された第１１伝送信号Ｄ_Ｕ１１から、拡散符号ＳＣ１１を用いて、第１１拡散信号を生成する。第９拡散信号、第１０拡散信号、及び第１１拡散信号は、合成部３２４によって合成され合成信号が生成される。合成信号は、アンテナ３４ａから送信される。

【0064】

各子局３１，３２，３３，３４から送信された合成信号は、親局２０のアンテナ２０ａによって受信される。親局２０が受信した信号は、各子局３１，３２，３３，３４から送信された信号が合成されたものとなっている。親局２０の各逆拡散処理部２０１，２０２，２０３，２０５，２０６，２０，９，２１０，２１１は、拡散符号の複製である逆拡散符号ＤＣ１，ＤＣ２，ＤＣ３，ＤＣ５，ＤＣ６，ＤＣ９，ＤＣ１０，ＤＣ１１を用いて、伝送信号Ｄ_Ｕ１，Ｄ_Ｕ２，Ｄ_Ｕ３，Ｄ_Ｕ５，Ｄ_Ｕ６，Ｄ_Ｕ９，Ｄ_Ｕ１０，Ｄ_Ｕ１１を復元する。復元された伝送信号Ｄ_Ｕ１，Ｄ_Ｕ２，Ｄ_Ｕ３，Ｄ_Ｕ５，Ｄ_Ｕ６，Ｄ_Ｕ９，Ｄ_Ｕ１０，Ｄ_Ｕ１１は、制御装置１０へ与えられる出力信号である。

【0065】

下り通信では、図５に示すように、親局２０の拡散処理部２５１，２５３，３５４，２５７，２５８，２６１は、制御装置２０から出力された伝送信号Ｄ_Ｄ１，Ｄ_Ｄ３，Ｄ_Ｄ４，Ｄ_Ｄ７，Ｄ_Ｄ８，Ｄ_Ｄ１１から、拡散符号ＳＣ１，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＣ７，ＳＣ８，ＳＣ１１を用いて、複数の拡散信号を生成する。複数の拡散信号は、合成部２７０によって合成され合成信号が生成される。合成信号は、アンテナ２０ａから送信される。

【0066】

親局２０から送信された合成信号は、第１子局３１のアンテナ３１ａによって受信される。第１子局３１の逆拡散処理部３５１は、拡散符号ＳＣ１の複製である逆拡散符号ＤＣ１を用いて、伝送信号Ｄ_Ｄ１を復元する。復元された伝送信号Ｄ_Ｄ１は、第１センサ４１へ与えられる出力信号である。

【0067】

親局２０から送信された合成信号は、第２子局３２のアンテナ３２ａによっても受信される。第２子局３２の逆拡散処理部３５３，３５４は、拡散符号ＳＣ３，ＳＣ４の複製である逆拡散符号ＤＣ３，ＤＣ４を用いて、伝送信号Ｄ_Ｄ３，Ｄ_Ｄ４を復元する。復元された伝送信号Ｄ_Ｄ４，Ｄ_Ｄ４は、第１アクチュエータ４２ａへ与えられる出力信号である。

【0068】

親局２０から送信された合成信号は、第３子局３３のアンテナ３３ａによっても受信される。第３子局３３の逆拡散処理部３５７，３５８は、拡散符号ＳＣ７，ＳＣ８の複製である逆拡散符号ＤＣ７，ＤＣ８を用いて、伝送信号Ｄ_Ｄ７，Ｄ_Ｄ８を復元する。復元された伝送信号Ｄ_Ｄ７，Ｄ_Ｄ８は、第２アクチュエータ４３ａへ与えられる出力信号である。

【0069】

親局２０から送信された合成信号は、第４子局３４のアンテナ３４ａによっても受信される。第４子局３４の逆拡散処理部３６１は、拡散符号ＳＣ１１の複製である逆拡散符号ＤＣ１１を用いて、伝送信号Ｄ_Ｄ１１を復元する。復元された伝送信号Ｄ_Ｄ１１は、第３アクチュエータ４４ａへ与えられる出力信号である。

【0070】

配線Ｌ１に対応する無線チャネルＣ１のように双方向通信の無線チャネルでは、上り通信及び下り通信のそれぞれで拡散処理及び逆拡散処理が行われる。一方、配線Ｌ２に対応する無線チャネルＣ２のように単方向通信の無線チャネルでは、必要な方向（無線チャネルＣ２では上り方向）の通信のための拡散処理及び逆拡散処理は必要であるが、逆方向（無線チャネルＣ２では下り方向）の通信のための拡散処理及び逆拡散処理は不要である。そこで、不要な処理が親局又は子局で行われることを避けるために、配線Ｌ１〜Ｌ１１を無線チャネルＣ１〜Ｃ１１に置き換える場合には、無線チャネルＣ１〜Ｃ１１における双方向通信又は単方向通信の区別を示す通信種別情報（例えば、図６のｕｐ／ｄｏｗｎ情報）が、親局２０の記憶部２０ｄに設定される。通信種別情報は、子局３１の記憶部３１ｄにも設定されてもよい。通信種別情報において、単方向通信を示す情報は、単方向通信における通信方向（下り又は上り）を示す情報も含む。通信種別情報は、配線Ｌ１〜Ｌ１１における通信方向に倣って設定される。親局２０は、通信種別情報に基づいて、親局２０が拡散処理及び逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、必要な拡散処理及び逆拡散処理を行う（図４，５参照）。また、子局３１，３２，３３，３４も、通信種別情報に基づく親局２０からの指示又は子局３１，３２，３３，３４に設定された通信種別情報に基づいて、親局３１，３２，３３，３４が拡散処理及び逆拡散処理を行うべき無線チャネルを識別し、必要な拡散処理及び逆拡散処理を行う（図４，５参照）。

【0071】

図４〜図６に示す例では、図２（ａ）における１本の配線が、一つの無線チャネルによって代替されている。すなわち、一つの伝送信号から、一つの拡散信号が生成されている。通信の安定性をより高めるには、図２（ａ）における１本の配線を、複数の無線チャネルによって代替するのが好ましい。図７，８は、１本の配線を、複数の無線チャネルによって代替する例を示している。本実施形態では、１本の配線を代替する複数の無線チャネルのための複数の拡散符号の全てに、カオス拡散符号が用いられるが、複数の拡散符号のうち、少なくとも一つの拡散符号がカオス拡散符号であって、他の拡散符号は、ＰＮ符号、Ｇｏｌｄ符号などのカオス拡散符号以外の符号であってもよい。

【0072】

図７は、図２（ａ）に示す第１配線Ｌ１に対応する複数の無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３を形成するための構成を示している。図７（ａ）に示すように、上り通信に関し、第１子局３１は、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｕ１の拡散処理のために、一つの拡散処理部３０１を備えるのではなく、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｕ１の拡散処理のために、複数の拡散処理部３０１−１，３０１−２，３０１−３を備える。さらに、第１子局３１は、第１センサ４１から出力された第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を、複数の拡散処理部３０１−１，３０１−２，３０１−３に分配する分配部３４５を備えている。

【0073】

分配部３４５によって分配された３つの第１伝送信号Ｄ_Ｕ１は、互いに異なる複数の拡散符号ＳＣ１１，ＳＣ１２，ＳＣ１３によって拡散処理される。すなわち、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第１拡散処理部３０１−１は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１から、拡散符号ＳＣ１１を用いて、無線チャネルＣ１−１のための拡散信号を生成する。また、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第２拡散処理部３０１−２は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１から、拡散符号ＳＣ１２を用いて、無線チャネルＣ１−２のための拡散信号を生成する。さらに、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第３拡散処理部３０１−３は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１から、拡散符号ＳＣ１３を用いて、無線チャネルＣ１−３のための拡散信号を生成する。これら３つの拡散信号は、合成部３２１によって合成され合成信号が生成される。合成信号は、アンテナ３１ａから出力される。

【0074】

この結果、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１は、３つの無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３によって送信される。したがって、無線チャネルが冗長化される。例えば、３つの無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３の一つに通信障害が発生しても、残りの無線チャネルでの通信が維持される。よって、通信の安定性が高まる。

【0075】

子局３１から送信された合成信号は、他の子局３２，３３，３４から送信された信号と合成された信号となって、親局２０に受信される。親局２０は、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元する逆拡散処理のために、複数の逆拡散処理部２０１−１，２０１−２，２０１−３を備える。親局２０が受信した信号は、複数の拡散符号ＳＣ１１，ＳＣ１２，ＳＣ１３の複製である逆拡散符号ＤＣ１１，ＤＣ１２，ＤＣ１３によって逆拡散処理される。すなわち、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第１逆拡散処理部２０１−１は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１１を用いて、第１逆拡散信号を生成する。また、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第２逆拡散処理部２０１−２は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１２を用いて、第２逆拡散信号を生成する。さらに、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第３逆拡散処理部２０１−３は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１３を用いて、第３逆拡散信号を生成する。

【0076】

無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３全てにおいて問題なく受信できている場合、第１逆拡散信号、第２逆拡散信号、及び第３逆拡散信号は、全て第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元した信号となる。一方、無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３のいずれかに問題があった場合、問題のあった無線チャネルからは、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元した信号は得られないが、問題のない無線チャネルからは、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元した信号が得られる。

【0077】

親局２０の取得部２４５は、複数の逆拡散信号から、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元した信号を取得し、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を復元した信号を出力信号として、制御装置１０へ与える。

【0078】

取得部２４５は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を正しく復元した信号が一つだけ得られている場合、その信号を出力信号とすればよい。復元の正しさは、例えば、誤り検出処理によって判断される。取得部２４５は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１を正しく復元した信号が複数得られている場合、複数の信号から適宜選択される一つの信号を出力信号とすればよい。

【0079】

下り通信に関し、親局２０は、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｄ１の拡散処理のために、一つの拡散処理部２５１を備えるのではなく、図７（ｂ）に示すように、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｄ１の拡散処理のために、複数の拡散処理部２５１−１，２５１−２，２５１−３を備える。さらに、親局２０は、制御装置１０から出力された第１伝送信号Ｄ_Ｄ１を、複数の拡散処理部２５１−１，２５１−２，２５１−３に分配する分配部３４５を備えている。

【0080】

分配部２８５によって分配された３つの第１伝送信号Ｄ_Ｄ１は、互いに異なる複数の拡散符号ＳＣ１１，ＳＣ１２，ＳＣ１３によって拡散処理される。すなわち、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１のための第１拡散処理部２５１−１は、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１から、拡散符号ＳＣ１１を用いて、無線チャネルＣ１−１のための拡散信号を生成する。また、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１のための第２拡散処理部２５１−２は、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１から、拡散符号ＳＣ１２を用いて、無線チャネルＣ１−２のための拡散信号を生成する。さらに、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１のための第３拡散処理部３０１−３は、第１伝送信号Ｄ_Ｕ１から、拡散符号ＳＣ１３を用いて、無線チャネルＣ１−３のための拡散信号を生成する。これら３つの拡散信号は、合成部２７０によって合成され合成信号が生成される。合成信号は、アンテナ２０ａから出力される。

【0081】

この結果、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１は、３つの無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３によって送信される。親局２０から送信された合成信号は、第１子局３１に受信される。第１子局３１は、一つの第１伝送信号Ｄ_Ｄ１を復元する逆拡散処理のために、複数の逆拡散処理部３５１−１，３５１−２，３５１−３を備える。第１子局３１が受信した信号は、複数の拡散符号ＳＣ１１，ＳＣ１２，ＳＣ１３の複製である逆拡散符号ＤＣ１１，ＤＣ１２，ＤＣ１３によって逆拡散処理される。すなわち、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１のための第１逆拡散処理部３５１−１は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１１を用いて、第１逆拡散信号を生成する。また、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１のための第３逆拡散処理部３５１−２は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１２を用いて、第２逆拡散信号を生成する。さらに、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１のための第３逆拡散処理部３５１−３は、受信信号から、逆拡散信号ＤＣ１３を用いて、第３逆拡散信号を生成する。

【0082】

第１子局３１の取得部３７５は、複数の逆拡散信号から、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１を復元した信号を取得し、第１伝送信号Ｄ_Ｄ１を復元した信号を出力信号として、第１センサ４１へ与える。

【0083】

上述のように親局２０と第１子局３１との間では、一つの伝送信号が、３つの無線チャネルＣ１−１，Ｃ１−２，Ｃ１−３で送信されるが、親局２０と第２子局３２との間では、一つの伝送信号が、２つの無線チャネルで送信される。図８に示すように、例えば、第２伝送信号Ｄ_Ｕ２は、無線チャネルＣ２−１，Ｃ２−２で送信され、第３伝送信号Ｄ_Ｕ３，Ｄ_Ｄ３は、無線チャネルＣ３−１，Ｃ３−２で送信され、第４伝送信号Ｄ_Ｄ４は、無線チャネルＣ４−１，Ｃ４−２で送信され、第５伝送信号Ｄ_Ｕ５は、無線チャネルＣ５−１，Ｃ５−２で送信される。

【0084】

なお、図８では、第３子局３３及び第４子局３４については、一つの伝送信号が、一つの無線チャネルで送信される様子を示したが、第３子局及び第４子局についても、一つの伝送信号が、複数の無線チャネルで送信されてもよい。

【0085】

図８に示すように、子局３１，３２，３３，３４毎に一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数を異ならせることで、無線チャネルの総数の増加を抑えることができる。例えば、エンドエフェクタ６，７に設けられた第１子局３１及び第２子局３２は、第２アーム５に設けられた第４子局３４よりも、より高速に移動することがあり、通信の安定性がより損なわれ易い。このような場合において、一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数を、全子局３１，３２，３３，３４において揃えると、無線チャネルの総数が多くなる。しかし、子局３１，３２，３３，３４毎に一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数を異ならせる場合には、通信の安定性が損なわれ易い子局３１，３２について無線チャネル数を多くすれば足りるため、無線チャネルの総数増加が抑制される。

【0086】

一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数は、固定にしてもよいし、状況に応じて変えてもよい。一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数（通信パラメータ）は、親局２０及び子局３１，３２，３３，３４の制御部２０ｃ，３１ｃによって変更される。

【0087】

親局２０の制御部２０ｃは、子局３１，３２，３３，３４によって測定された通信品質情報を、子局３２，３２，３３，３４からフィードバックさせ、通信品質情報に基づいて、一つの伝送信号が送信される無線チャネルの数（通信パラメータ）を、子局３１，３２，３３，３３，３４毎に調整する。なお、一つの伝送信号の送信に用いられる無線チャネルの数（通信パラメータ）の数は、伝送信号毎に調整されてもよい。

【0088】

実施形態に係る制御部２０ｃは、子局３１，３２，３３，３４によって測定された通信品質情報（フィードバック情報）だけでなく、ロボット１の制御装置１０から与えられるロボット１の制御情報を用いて、一つの伝送信号に用いられる無線チャネルの数（通信パラメータ）を調整する。

【0089】

ロボット１に設けられた親局２０及び子局３１，３２，３３，３４による通信環境は、ロボット１の動きに左右される。ロボット１の動きは、制御装置１０によって司られるため、制御部２０ｃは、制御装置１０からロボット１の動きを示す情報を取得することで、子局からのフィードバック情報がなくても、通信環境の変化を把握することができる。特に、ロボット１の動作変化前に、ロボット１の動作変化を示す情報を取得することで、制御部２０ｃは、通信環境の変化を事前に予測できる。このように、制御部２０ｃは、制御装置１０からの情報を利用することで、子局３１，３２，３３，３４からのフィードバック情報だけに頼って通信パラメータを変更するよりも、適切に通信パラメータを変更でき、通信の安定化を図ることができる。

【0090】

図９は、制御装置１０と親局２０との協働による通信パラメータの変更手順の例を示している。通信パラメータの変更は、例えば、ロボット１の第１動作制御（ステップＳ１１）と、ロボット１の第２動作制御（ステップＳ１６）との間で行われる。ここでの第１動作制御と第２動作制御とは、ロボット１の異なる動作状態を示す。例えば、第１動作制御の下では、図１に示す第２関節８ｂを動作させるアクチュエータ４４ａは停止しており、第４アーム４は停止しているものとする。一方、第２動作制御では、アクチュエータ４４ａが動作し、第１アーム４が高速で動作するものとする。なお、第２動作制御下では、第２アーム５は動作しないものとする。

【0091】

ロボット１の動作制御が、第１動作制御から第２動作制御に切り替わると、第１アーム４が高速で動作するため、第１アーム４及び第１アーム４よりも先端側に設けられた第１子局３１、第２子局３２、第３子局３３も高速で移動し、通信環境が悪くなる。

【0092】

そこで、制御装置１０は、第１動作制御から第２動作制御に切り替わる前に、親局２０の制御部２０ｃに対して、配線Ｌ１００を介して、通信パラメータ変更指示を送信する（ステップ１２）。通信パラメータ変更指示は、ロボット１の現在の動き又は将来の動きを示す制御情報を含むことができる。ここでは、制御情報は、将来の動きとして第２動作制御におけるロボット１の動きを示す情報とする。

【0093】

制御情報は、例えば、アクチュエータ４３ａ，４４ａ，４５ａを識別するアクチュエータＩＤ、及びアクチュエータ４３ａ，４４ａ，４５ａの動作速度（例えば、角速度）を示す情報を含むことができる。ここでは、制御情報は、第２動作制御において、第２アクチュエータ４４ｃが角速度Ｘで動作することを示す情報であるものとする。

【0094】

通信パラメータ変更指示を受信した制御部２０ｃは、必要に応じて、複数の子局３１，３２，３３，３４の全部又は一部との間で、無線チャネル数の変更などの通信パラメータ変更処理を実行する（ステップ１３）。通信パラメータ変更処理が完了すると、制御部２０ｃは、通信パラメータ完了通知を制御装置１０へ送信する（ステップＳ１４）。制御装置１０は、通信パラメータ変更完了通知があるまで、次の動作のための第２動作制御（ステップＳ１６）を開始しないように、待機しているため（ステップＳ１５）、通信パラメータ変更完了通知があった後に、第２動作制御が開始される。この結果、第２操作制御（第１アーム４の高速動作）の前に、通信パラメータが適切に変更されるため、第１アーム４が高速動作を開始しても、通信が途切れるのを防止できる。なお、制御装置１０は、通信パラメータ変更指示を親局２０に通知してから、所定の待機時間が経過するまでに、通信パラメータ変更完了通知を受け取らなかった場合、エラー出力をするのが好ましい。

【0095】

図１０は、ステップＳ１３の通信パラメータ変更処理の一例を示している。制御部２０ｃは、制御情報を取得すると、制御情報に含まれるアクチュエータＩＤとその角速度に基づいて、各子局３１，３２，３３，３４の移動速度を求める。例えば、第２アクチュエータ４４ａの動作は、第１子局３１の移動を生じさせるため、第２アクチュエータ４４ａの角速度に基づいて、第１子局３１の推定移動速度を求める。求めた推定移動速度が、第１子局３１の現在の移動速度（ここでは、現在の移動速度は０）よりも大きくなる（ｕｐ）のであれば、第１子局３１において、一つの伝送信号の送信に用いられる無線チャネルの数を増やす（ステップＳ１３ａ）。無線チャネル数の数を増やすことで、第１子局３１が高速移動しても、通信が安定する。

【0096】

推定移動速度が大きくなる場合、無線チャネル数の数を増やすことに加えて、又は、変えて、第１子局で用いられる拡散符号の符号長を長くしてもよい。符号長を長くするとデータレートは下がるが、通信の確実性が高まる。

【0097】

逆に推定移動速度が小さくなる（ｄｏｗｎ）場合、無線チャネル数を減らしたり、符号長を短くしたりしてもよい。ここでは、図１０では、変更される通信パラメータとして、一つの伝送信号の送信に用いられる無線チャネル数と、拡散符号の符号長を例示したが、通信パラメータは、他のもの、例えば、送信電力であってもよい。

【0098】

同様の通信パラメータ変更は、必要に応じて、第１子局３１以外の他の子局３２，３３，３４，３５についても行われる（ステップＳ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）。例えば、第２子局３２及び第３子局３３は、第２アクチュエータ４４ａが動作すれば、移動するため、第１子局３１と同様な通信パラメータ変更が行われる。一方、第４子局３４は、第２アクチュエータ４４ａが動作しても、移動しないため、通信パラメータは変更されず維持される。

【0099】

ここで、一つの伝送信号の送信に複数の無線チャネルが用いられる場合、複数の無線チャネルを形成する複数の拡散符号の符号長は同じでもよいし、異なっても良い。符号長は長ければデータレートが下がるが、通信の安定性は高くなる。一方、符号長が短いと通信の安定性は低くなるが、データレートは上がる。一つの伝送信号の送信に、符号長の異なる複数の拡散符号による複数の無線チャネルを用いると、通信環境の変化に柔軟に対応できる。

【0100】

また、第１センサ４１としてのカメラは、解像度の異なる画像を、制御装置１０に送信することがある。この場合、解像度が高い画像を送る場合には、拡散符号の符号長を短くして高速送信をし、解像度が低い画像を送る場合には、拡散符号の符号長を長くすることができる。

【0101】

上記の実施形態では、産業用ロボット１を例示したが、無線通信による伝送信号の送信は、産業用ロボット１への適用に限られるものではない。例えば、車両のワイヤーハーネスによる有線配線を、上記実施形態のような無線通信で代替することができる。また、音響機器において、アンプとスピーカとを接続する有線配線を、上記実施形態のような無線通信で代替することができる。この場合、アンプから複数のスピーカへの信号送信を、無線通信にて同時に行うことができる。さらに、監視カメラの画像を伝送信号として送信する有線配線を、上記実施形態のような無線通信で代替することができる。産業機器の分野においても、産業ロボット１に限られず、実装機その他の様々な機器に、上記実施形態のような無線通信を利用できる。

【0102】

さらに、上記実施形態のような無線通信は、有線配線の代替としての利用に限られるものではなく、元々無線通信で行われていた伝送信号の送信にも利用できる。例えば、ドローンと、ドローンの操縦装置との間の伝送信号の送信にも利用できる。また、車車間通信における伝送信号の送信にも利用できる。特に、カオスＣＤＭＡは、カオス拡散符号のセキュリティ性の高さによって、セキュリティ性を確保しつつ、ドローンの操縦を行うことができる。要求されるセキュリティ性は、場所によって異なるため、高いセキュリティ性が要求される場所では、カオス拡散符号の符号長を長くすることで、セキュリティ性を高めることができる。また、カオスＣＤＭＡは長距離通信に適しているので、ドローン等の遠隔操作にも適している。

【0103】

以上のように、カオスＣＤＭＡを用いた通信は、通信安定性、セキュリティ性、同時通信、通信速度の制御、通信距離の制御が可能であり、多数の機器の通信を無線で行うのに適しているため、多数の機器がインターネットに繋がるＩｏＴにおいてとりわけ有用である。

【符号の説明】

【0104】

２０ 親局（通信機）
２０ａ アンテナ
３１ 子局（通信機）
３１ａ アンテナ
２０１−１ 逆拡散処理部
２０１−２ 逆拡散処理部
２０２−３ 逆拡散処理部
２５１−１ 拡散処理部
２５１−２ 拡散処理部
２５１−３ 拡散処理部
３０１−１ 拡散処理部
３０１−２ 拡散処理部
３０２−３ 拡散処理部
３５１−１ 逆拡散処理部
３５１−２ 逆拡散処理部
３５１−３ 逆拡散処理部
２７０ 合成部
３２１ 合成部
２４５ 取得部
３７５ 取得部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】