JP2007228168A

JP2007228168A - 通信システム及び通信装置

Info

Publication number: JP2007228168A
Application number: JP2006045524A
Authority: JP
Inventors: Koshin Ando; 康臣安藤; Seiichi Hiraoka; 精一平岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】信号強度閾値を使用せずに、近傍の通信装置からの送信であることを判定できる通信システム等を得る。
【解決手段】同じネットワークＩＤを取得したい既設の通信装置の近傍に配置された新規参入の通信装置を設けた通信システムであって、新規参入の通信装置１０は、電源投入時に、不揮発メモリ６のネットワークＩＤが初期値である場合、ネットワークＩＤの取得を開始し、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを同報送信し、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信後、第１番目に受信したパケットに含まれるネットワークＩＤを自身のネットワークＩＤとして採用し、既設の通信装置１０は、受信した前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットの受信信号強度を測定し、遅延回路２により、前記受信信号強度が大きいほどパケットの送信遅延時間を短く制御し、遅延された、自身のネットワークＩＤを含むパケットを送信する。
【選択図】図１

Description

この発明は、新規参入において、ネットワークＩＤを簡便に取得できる通信システム及び通信装置に関するものである。

通信において、混信を避け、通信効率を高める一つの方法として、複数の通信装置をまとめ、一つのグループとして管理する方法がある。グループは、識別名あるいは番号を持つ。例えば、無線ＬＡＮでは、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）と呼ばれる識別名を設け、ＳＳＩＤが一致した相手同士でなければ通信することはできない。これにより、混信を避ける。また、グループの識別名あるいは番号（ネットワークＩＤとする）は、重複することを避けるため、ユーザーにより予め設定させるのではなく、設置後、通信装置が周囲を探索し、自動で決定されることが望ましい。

ここで、物理的に最も近いグループに、通信装置を追加する（新規参入させる）ことについて考える。以下、具体例について説明する。ユーザーが居る部屋に複数の照明器具があり、個々の照明器具に通信装置が付随し、部屋内の照明器具でグループを形成し、通信によって、照明器具をＯＮあるいはＯＦＦするシステムがある。また、隣の部屋にも照明器具があり、部屋毎にグループを形成している。この環境において、ユーザーが新規に照明器具を追加する。ユーザーが居る部屋のグループ、つまり、物理的に最も近いグループに新規参入させ、ユーザーが居る部屋の照明器具の制御に使用する。新規参入のためには、グループを識別するため、ネットワークＩＤが必要となる。これは、前述の例において、部屋を識別することに相当する。既存のネットワークＩＤを得るためには、既存の通信装置から、不定期の新規参入に備え、定期的にＩＤの送信を行うか、逆に、新規参入の通信装置から、ネットワークＩＤ要求を送信することが考えられる。不要な通信を避ける観点から、前者よりも、後者のほうが望ましい。さらに、後者のネットワークＩＤ要求送信では、ネットワークＩＤが不明であるため、あて先を特定することができない。そのため、同報（ブロードキャスト）となる。同報送信の場合、複数の既存の通信装置から返答がある。これには、別のグループ（上記の例における、隣の部屋の通信装置）も含まれているが、これらの返答は排除しなければならない。つまり、物理的に最も近いグループに参入するためには、受信したパケットが、近傍の通信装置からの通信であることの判定が必要となる。近傍か否かの判定については、従来、相手装置から受信した送信信号の信号強度が信号強度閾値を越えていると、近傍にあるとみなす方法を取っている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００４−３３６７７９号公報特許第３０４３６０３号公報

しかし、信号強度閾値を、予め設定することは困難である。例えば、信号強度は距離で減衰する。上記の照明器具の例では、部屋の大きさが既知であるとは限らない。そのため、減衰が不明であり、信号強度閾値を設定することが困難であるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、信号強度閾値を使用せずに、近傍の通信装置からの送信であることを判定することができる通信システム及び通信装置を得るものである。

この発明に係る通信システムは、ネットワークを通じて相互に接続された、複数の既設の通信装置と、前記複数の既設の通信装置のうち、同じネットワークＩＤを取得したい既設の通信装置の近傍に配置された新規参入の通信装置とを設けた通信システムであって、前記新規参入の通信装置は、電源投入時に、メモリに記憶されているネットワークＩＤが初期値である場合、ネットワークＩＤの取得を開始し、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを同報送信し、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信後、第１番目に受信したパケットに含まれるネットワークＩＤを自身のネットワークＩＤとして採用し、前記既設の通信装置は、受信した前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットの受信信号強度を測定し、前記受信信号強度が大きいほどパケットの送信遅延時間を短く制御し、遅延された、自身のネットワークＩＤを含むパケットを送信するものである。

この発明に係る通信システムは、信号強度閾値を使用せずに、近傍の通信装置からの送信であることを判定することができるという効果を奏する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る通信装置について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１は無線装置であるが、本発明は有線でも良い。また、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、この発明の実施の形態１に係る通信装置１０は、ベースバンド信号をキャリアバンド信号に変換する送信回路１と、ベースバンド信号を後述する受信回路からの信号強度に応じて遅延させる遅延回路２と、ベースバンド信号を受信、あるいはベースバンド信号を生成して送信する、ＣＰＵなどを含むベースバンド処理部３と、キャリアバンド信号をベースバンド信号に変換したり、受信信号強度を測定して遅延回路２に通知したりする受信回路４と、信号を送受信するアンテナ５と、ベースバンド処理部３から書き込み、読み取り可能であり、ネットワークＩＤを保管する不揮発メモリ６とが設けられている。

つぎに、この実施の形態１に係る通信装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。図２において、（ａ）は新規参入の通信装置の動作を、（ｂ）は既設の通信装置の動作を示す。

新規参入の通信装置を、所望のグループに属する既設の通信装置の近傍（物理的に近い場所）に配置する（ステップ１０１）。なお、ネットワークＩＤを取得する期間のみ、近傍に配置し、ネットワークＩＤを取得後、離れた場所に配置してもよい。

次に、新規参入の通信装置の電源を入れる（ステップ１０２）。このとき、もし不揮発メモリ６で保管しているネットワークＩＤが初期値の場合は、ベースバンド処理部３は、ネットワークＩＤの取得を開始する。初期値ではない場合には、ネットワークＩＤを取得済みとみなし、これを使用する。

上記では、ネットワークＩＤは、初期値と異なる値とし、初期値と区別しているが、不揮発メモリ６上にネットワークＩＤ取得要求フラグを設け、このフラグがＴＲＵＥ（ＯＮ）の場合、ネットワークＩＤ取得を開始してもよい。また、不揮発メモリ６ではなく、揮発メモリでもよい。この場合、電源投入後、初期化されるため、必ずネットワークＩＤの取得を開始する。

また、通信装置に、電磁波のうち紫外線、可視光線、赤外線を対象とした、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光センサを装備し、周囲の照度を上下した結果、照度が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、箱など光を遮断する容器に通信装置を入れるなどの、利用者（ユーザー）にとって簡易な手段で、ネットワークＩＤ取得が開始される。

また、通信装置に、加速度センサを装備し、通信装置を振動させた結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、利用者は、通信装置を振るという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、マイクロホンを装備し、空気中を伝播する可聴周波数の弾性波が変化した結果、特定周波数の音波のセンサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、音楽、音声、電話の着信音など、特定の周波数の音波を通信装置に与えるという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、非接触式の温度センサを装備し、周囲の温度が変化した結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、温風器などによって通信装置に熱を加える、あるいは、冷蔵庫などによって通信装置から熱を奪うという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、湿度センサを装備し、周囲の湿度が変化した結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、利用者が息を吹きかけるという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、傾斜センサを装備し、通信装置を傾斜させた結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、利用者は、通信装置を傾けるという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、圧力センサを装備し、通信装置に外部から圧力をかけた結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、利用者が通信装置を手で圧力をかけることという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

また、通信装置に、風量センサを装備し、周囲の空気の流量を変化させた結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。例えば、利用者が息を吹きかけるという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

さらに、通信装置に、光学マウスに装備されている非接触型の変位センサを装備し、通信装置を移動（位置の変化）した結果、センサ入力量が閾値を越える、あるいは、変化の加速度が閾値を越えた場合に、ネットワークＩＤの取得を開始してもよい。利用者が、通信装置を台の上で滑らせるという簡易な手段で、ネットワークＩＤの取得を開始できる。

ネットワークＩＤ取得は、同報通信で、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信することから開始される（ステップ１０２）。ネットワーク参入前であり、宛先アドレスが不明であるため、同報通信となるが、ネットワークＩＤを保持している通信装置のアドレス割付に規則性がある場合、制約のある同報通信としてもよい。例えば、ネットワークＩＤを保持する装置のアドレスは、必ず０ｘ００００である場合、ネットワークＩＤは同報とし、宛先アドレスは０ｘ００００とすることで、ネットワークＩＤは不特定であるが、宛先アドレスは０ｘ００００で特定した、つまり、制約のある同報通信を行うことも可能である。

また、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットは、搬送データの一部にネットワークＩＤ要求コマンドを配置してもよく、また、ネットワークＩＤ要求の専用のパケットでもよい。

既設の通信装置は、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを受信し、遅延時間Δｔ後、自身のネットワークＩＤを含むパケットを返答する（ステップ２０１〜２０４）。各グループの、少なくとも１つの通信装置からの返答があればよく、既設の通信装置すべてが返答してもよく、特定の既設の通信装置が返答してもよい。

遅延時間Δｔは、受信信号強度の負の相関関係とする。つまり、受信信号強度が大きいほど、遅延時間Δｔは小さくする。また、装置間距離と受信信号強度には負の相関がある。これにより、新規参入の通信装置と既設の通信装置の距離が小さいほど、受信信号強度が大きくなり、即座に返答が送信される。

さらに、新規参入の通信装置は、第１番目のネットワークＩＤを含むパケットのみを受信する（ステップ１０３〜１０４）。新規参入の通信装置からの通信が到達する範囲にある既設の通信装置が返答するため、新規参入の通信装置には、所望のネットワークグループのネットワークＩＤを含むパケットだけではなく、それ以外のネットワークグループのネットワークＩＤを含むパケットも到達するが、第２番目のパケット以降は無視する（ステップ１０４）。これにより、最も近傍の既設の通信装置のネットワークＩＤを取得する。

取得したネットワークＩＤは、ベースバンド処理部３により不揮発メモリ６に格納する。この不揮発メモリ６に格納することにより、次回の電源投入時に、ネットワークＩＤの取得は必要ない。あるいは、取得したネットワークＩＤは、揮発メモリに格納することも可能である。この場合、電源断によって消去されるため、次回の電源投入時にはネットワークＩＤの取得の必要があるが、ネットワークＩＤが変化する状況に有効である。

すなわち、本発明は、同じネットワークＩＤを取得したい既設の通信装置の近傍に配置された新規参入の通信装置であって、電源投入時に、不揮発メモリ６に記憶されているネットワークＩＤが初期値の場合などの新規参入条件に基づいて、ネットワークＩＤの取得を開始し、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを生成するベースバンド処理部３と、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを同報送信する送信回路１と、既設の通信装置からパケットを受信する受信回路４とを少なくとも有し、ベースバンド処理部３は、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信後、第１番目に受信したパケットに含まれるネットワークＩＤを自身のネットワークＩＤとして採用するものである。

また、本発明は、同じネットワークＩＤを取得したい新規参入の通信装置と通信を行う既設の通信装置であって、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを受信して受信信号強度を測定する受信回路４と、自身のネットワークＩＤを含むパケットを生成するベースバンド処理部３と、前記受信信号強度が大きいほど、前記自身のネットワークＩＤを含むパケットの送信遅延時間を短く制御する遅延回路２と、遅延された、自身のネットワークＩＤを含むパケットを送信する送信回路１とを少なくとも有するものである。

本発明によって、信号強度閾値を使用せず、近傍の通信装置からの送信を判定することが可能になる。減衰が予想できない多様な通信環境で有効である。

この発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る通信装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１送信回路、２遅延回路、３ベースバンド処理部、４受信回路、５アンテナ、６不揮発メモリ、１０通信装置。

Claims

ネットワークを通じて相互に接続された、複数の既設の通信装置と、前記複数の既設の通信装置のうち、同じネットワークＩＤを取得したい既設の通信装置の近傍に配置された新規参入の通信装置とを備える通信システムであって、
前記新規参入の通信装置は、
電源投入時に、メモリに記憶されているネットワークＩＤが初期値である場合、ネットワークＩＤの取得を開始し、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを同報送信し、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信後、第１番目に受信したパケットに含まれるネットワークＩＤを自身のネットワークＩＤとして採用し、
前記既設の通信装置は、
受信した前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットの受信信号強度を測定し、前記受信信号強度が大きいほどパケットの送信遅延時間を短く制御し、遅延された、自身のネットワークＩＤを含むパケットを送信する
ことを特徴とする通信システム。
同じネットワークＩＤを取得したい既設の通信装置の近傍に配置された新規参入の通信装置であって、
電源投入時に、新規参入条件に基づいて、ネットワークＩＤの取得を開始し、ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを生成するベースバンド処理部と、
前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを同報送信する送信回路と、
既設の通信装置からパケットを受信する受信回路とを有し、
前記ベースバンド処理部は、前記ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを送信後、第１番目に受信したパケットに含まれるネットワークＩＤを自身のネットワークＩＤとして採用する
ことを特徴とする通信装置。
前記新規参入条件は、メモリに記憶されているネットワークＩＤが初期値の場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
前記新規参入条件は、メモリ上のネットワークＩＤ取得要求フラグがＯＮの場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
周囲の照度を検出する光センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記光センサにより検出した照度が所定の閾値を越える、あるいは、前記光センサにより検出した照度の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
振動を検出する加速度センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記加速度センサにより検出した振動が所定の閾値を越える、あるいは、前記加速度センサにより検出した振動の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
特定周波数の音波を検出するマイクロホンをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記マイクロホンにより検出した特定周波数の音波が所定の閾値を越える、あるいは、前記マイクロホンにより検出した特定周波数の音波の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
周囲の温度を検出する非接触式の温度センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記温度センサにより検出した温度が所定の閾値を越える、あるいは、前記温度センサにより検出した温度の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
周囲の湿度を検出する湿度センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記湿度センサにより検出した湿度が所定の閾値を越える、あるいは、前記湿度センサにより検出した湿度の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
傾斜を検出する傾斜センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記傾斜センサにより検出した傾斜が所定の閾値を越える、あるいは、前記傾斜センサにより検出した傾斜の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
外部からかけた圧力を検出する圧力センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記圧力センサにより検出した圧力が所定の閾値を越える、あるいは、前記圧力センサにより検出した圧力の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
周囲の空気の流量を検出する風量センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記風量センサにより検出した流量が所定の閾値を越える、あるいは、前記風量センサにより検出した流量の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
位置の変化を検出する非接触型の変位センサをさらに有し、
前記新規参入条件は、前記変位センサにより検出した変位が所定の閾値を越える、あるいは、前記変位センサにより検出した変位の変化の加速度が所定の閾値を越えた場合である
ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
同じネットワークＩＤを取得したい新規参入の通信装置と通信を行う既設の通信装置であって、
ネットワークＩＤ要求コマンドを含むパケットを受信して受信信号強度を測定する受信回路と、
自身のネットワークＩＤを含むパケットを生成するベースバンド処理部と、
前記受信信号強度が大きいほど、前記自身のネットワークＩＤを含むパケットの送信遅延時間を短く制御する遅延回路と、
遅延された、自身のネットワークＩＤを含むパケットを送信する送信回路と
を有することを特徴とする通信装置。