JP2014050052A - 無線通信システム、無線通信方法、及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置に電源が同時に供給されることによる無線通信の干渉を抑制する。
【解決手段】同一の電源供給源から電源が供給される複数の照明装置に設けられた無線通信装置が無線ネットワークを介して接続された無線通信システムであって、前記無線通信装置は、前記照明装置に対する前記電源供給源からの電源供給により起動する起動手段と、前記起動手段による起動後、他の無線通信装置と異なるタイミングとなるように、前記無線ネットワークへの参加処理を開始する参加処理手段とを有することにより上記課題を解決する。
【選択図】図４

Description

本願は、無線通信システム、無線通信方法、及び無線通信装置に関する。

従来から、例えば無線ネットワークを介して接続された複数の無線通信装置が、それぞれのルーティング情報を用いて、各無線通信装置間でデータをルーティングすることにより、目的とする無線通信装置やゲートウェイ装置等にデータを送信する方法が知られている。また、従来では、上述した無線通信装置を、蛍光灯等に組み込み、蛍光灯に対する電源を利用して通信を行う手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述したように、従来の無線通信装置が、例えば複数の蛍光灯に組み込まれ、蛍光灯と電源供給部を共有するような場合に、蛍光灯の一括制御スイッチにより電源が投入されると、複数の無線通信装置が同時に起動することとなる。このように、無線通信装置が、無線ネットワークを形成しようと同時に無線通信を行うと、電波が干渉し合い、正常に無線通信が行えず、無線ネットワークへの参加が遅れたり、無線ネットワークへの参加ができなくなる場合が生じる。

開示の技術は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、無線通信装置に電源が同時に供給されることによる無線通信の干渉を抑制する無線通信システム、無線通信方法、及び無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の一態様によれば、同一の電源供給源から電源が供給される複数の照明装置に設けられた無線通信装置が無線ネットワークを介して接続された無線通信システムであって、前記無線通信装置は、前記照明装置に対する前記電源供給源からの電源供給により起動する起動手段と、前記起動手段による起動後、他の無線通信装置と異なるタイミングとなるように、前記無線ネットワークへの参加処理を開始する参加処理手段とを有することを特徴とする。

開示の技術によれば、無線通信装置に電源が同時に供給されることによる無線通信の干渉を抑制することが可能となる。

位置情報管理システムの概略構成の一例を示す図である。 位置情報管理システムを構成するネットワークの一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信システムを説明するための図である。 本実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの一例を示す図である。 本実施形態に係る無線端末の機能ブロックの一例を示す図である。 本実施形態に係るゲートウェイ装置の機能ブロックの一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る無線端末のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るゲートウェイ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る参加処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係る参加要求送信処理の流れを示すフローチャートである。

以下、開示の技術に係る実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、例えば屋内の所定エリアにおける物体や人物の位置情報を管理する位置情報管理システムに適用される無線通信システムの一例について説明する。

＜位置情報管理システム：概略構成＞
図１は、位置情報管理システムの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、位置情報管理システム１は、無線通信装置１０−１〜１０−４と、無線端末１１−１〜１１−３と、ゲートウェイ装置１２と、管理サーバ１３とを有するように構成される。無線通信装置１０−１〜１０−４と、無線端末１１−１〜１１−３と、ゲートウェイ装置１２とは、無線ネットワーク１４を介して接続される。ゲートウェイ装置１２と、管理サーバ１３とは、ネットワーク１５を介して接続される。

なお、以下の説明において、無線通信装置１０−１〜１０−４は、適宜、無線通信装置１０と称し、無線端末１１−１〜１１−３は、適宜、無線端末１１と称して説明する。

無線通信装置１０は、例えば建物の各階の天井等に設置されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）蛍光管のような照明器具に組み込まれ、照明器具から給電されて動作するが、これには限定されず、独立した筐体を有し、予め設置された電源から給電されて動作しても良い。

無線通信装置１０は、無線信号によりそれぞれの設置位置に係る自己の位置情報（例えば経度情報、緯度情報、建物の階数、棟番号等の情報）を連続的又は断続的に、所定の電波範囲（すなわち管理対象となる領域）に対して送信する。

ここで、上述した所定の電波範囲は、例えば無線通信装置１０からの送信出力、アンテナの指向性等によって決定されるが、図１の例では、無線通信装置１０の下方に示される円錐形の点線が各無線通信装置１０における所定の電波範囲を示している。各無線通信装置１０は、例えば、図１に示す所定の電波範囲が他の無線通信装置と重複せず、各無線通信装置１０の電波範囲に隙間が生じないように配置されると良いが、それに限定されるものではなく、目的とする所定の領域に電波範囲が含まれるように配置されていても良い。

なお、所定の電波範囲が重複する場合には、例えば、無線端末１１が受信電波強度に基づいて、いずれか１つの無線通信装置１０を決定するように構成される。

本実施形態では、無線通信装置１０は、例えばＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、可視光通信、赤外線通信、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等から選択される無線通信方式を用いて、無線端末１１に設置位置に係る自己の位置情報を送信ことができるが、これに限定されるものではない。

無線端末１１は、無線通信装置１０−１〜１０−４のうち最寄りの無線通信装置１０から位置情報を受信する。また、無線端末１１は、例えば自らの電波を送信可能なアクティブタグが付された端末であり、例えばスマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）又はスマートメータ等、アクティブタグと同等の機能を有していれば良い。

図１の例では、無線端末１１は、管理対象となる収納箱や物体等に付されているが、これには限定されない。例えばＩＤカード（ＩＤｅｎｔｉｔｙ ｃａｒｄ）や携帯電話等に無線端末１１を組み込むことで、無線端末１１を保持した人物を管理対象としても良い。

無線端末１１は、無線通信装置１０から、上述した無線通信装置１０の位置情報を受信すると、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のような近距離無線通信により、受信した位置情報や、自らの端末情報（端末ＩＤ）等を無線通信装置１０に送信する。なお、無線端末１１の端末情報としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４の短縮アドレスやＩＥＥＥ拡張（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス等を用いても良い。

ここで、無線端末１１から無線通信装置１０に送信された情報は、無線通信装置１０がそれぞれ保持するルーティング情報に基づき、無線ネットワーク１４内でルーティングされ、所定の無線通信装置１０を経由してゲートウェイ装置１２に送信される。なお、無線端末１１は、無線通信装置１０よりも近傍にゲートウェイ装置１２が存在する場合には、ゲートウェイ装置１２に対して送信しても良い。上述した無線端末１１の送受信動作は、予め設定されたタイミングか、無線端末１１が加速度センサを有している場合には、加速度センサによる無線端末１１の加速度変化が検出されたタイミングに行うと良い。

ゲートウェイ装置１２は、例えば建物の各階、又は壁等で仕切られた各部屋に設置される。ゲートウェイ装置１２は、無線端末１１から送信された情報（上述した位置情報や端末情報等）を、無線通信装置１０を介して受信する。また、ゲートウェイ装置１２は、無線通信装置１０を介して無線端末１１から送信された情報を受信すると、ネットワーク１５を介して管理サーバ１３に送信する。

ゲートウェイ装置１２は、無線ネットワーク１４とネットワーク１５とを相互に接続し、無線ネットワーク１４側から送信された情報をネットワーク１５にブリッジする。また、ゲートウェイ装置１２は、無線ネットワーク１４が、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４やＺｉｇＢｅｅ規格によるＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成し、ネットワーク１５がＩＥＥＥ８０２．３規格に基づくＬＡＮである場合、無線ネットワーク１４とネットワーク１５との間で通信方式の変換を行う。

なお、無線ネットワーク１４が、上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４やＺｉｇＢｅｅ規格によるＰＡＮを構成する場合には、無線端末１１と、無線通信装置１０と、ゲートウェイ装置１２は、ＺｉｇＢｅｅ規格で定められるエンドデバイス機能、ルータ機能、コーディネータ機能を有するように制御される。

無線端末１１及び無線通信装置１０は、例えば起動時においてゲートウェイ装置１２の管理下に入り、ＰＡＮを構成することにより、ゲートウェイ装置１２への最小経路が決定し、上述したルーティング情報が作成される。

管理サーバ１３は、ゲートウェイ装置１２を介して無線端末１１から送信された情報を受信すると、受信した情報を受信日時とともに記録する。管理サーバ１３は、無線端末１１から送信された情報に基づき、無線端末１１の位置を管理する。なお、管理サーバ１３は、ゲートウェイ装置１２の機能を統合しても良い。

無線ネットワーク１４は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ規格によるＰＡＮを構成するが、例えば「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＬＥ」、「ＡＮＴ」、「Ｚ−Ｗａｖｅ」等の近距離無線通信を用いて構成しても良い。

ネットワーク１５は、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格で定められるＬＡＮであるが、例えばインターネット等、複数の種類のネットワークを含んでも良い。

＜無線ネットワーク１４＞
図２は、位置情報管理システムを構成するネットワークの一例を示す図である。図２の例では、図１に示す位置情報管理システム１において、無線通信装置１０−１〜１０−４と、無線端末１１−１〜１１−３と、ゲートウェイ装置１２とが、無線ネットワーク１４を介して接続されている。図２の点線に示すように、無線端末１１−１〜１１−２から送信された情報は、無線通信装置１０−１により受信され、無線通信装置１０−１から他の無線通信装置１０−２〜１０−４を介してゲートウェイ装置１２に送信される。

ここで、無線ネットワーク１４の一例としては、例えば無線通信装置１０の起動後、無線通信装置１０が、例えばゲートウェイ装置１２の管理下であるＩＥＥＥ８０２．１５．４やＺｉｇＢｅｅ規格によるＰＡＮへの参加処理を行うことにより構築される。

なお、上述した図１及び図２に示す無線通信装置１０及び無線端末１１の数や配置はこれに限定されるものではない。

＜無線ネットワーク１４の形成について＞
次に、上述した無線ネットワーク１４を構成する本実施形態の無線通信システムについて説明する。図３は、本実施形態に係る無線通信システムを説明するための図である。

図３に示す無線通信システム２は、無線通信装置１０−１〜１０−２と、ゲートウェイ装置１２とを有するように構成される。

本実施形態では、ゲートウェイ装置１２は、無線ネットワーク１４を構成するＰＡＮの管理端末として、常時電源が入った状態となっている。

また、無線通信装置１０−１〜１０−２は、例えば、同一の電源供給ライン（電源供給源）から電源が供給されるＬＥＤ蛍光灯に設けられ、ＬＥＤ蛍光灯と電源供給部を共有するように構成される。例えば、図３に示す無線通信装置１０−１は、ＬＥＤ蛍光灯１０−１Ａに組み込まれ、アンテナ１０−１Ｂを有するように構成される。

なお、同一の電源供給ラインは、例えば電源のＯＮ／ＯＦＦを１つの切替手段（例えば、一括制御スイッチ）により行なえるものであるがこれに限定されるものではない。また、電源供給ラインは、有線、無線に限定されるものではない。

図３に示す無線通信装置１０−１〜１０−２は、ＬＥＤ蛍光灯に対して、例えば一括制御スイッチ等により電源が投入されると、同一の電源供給源から同時に電源が供給されて起動し、ＰＡＮへの参加処理を同時に開始することになる。

しかしながら、図３に示すように、無線通信装置１０−１〜１０−２が、それぞれ電波干渉が生じる範囲にあるＬＥＤ蛍光灯に設けられている場合には、例えばゲートウェイ装置１２に同時にＰＡＮへの参加要求を行うと、複数の無線が干渉し合い、正常に無線通信が行えず、通信エラーが生じてしまう。これにより、無線通信装置１０−１〜１０−２のＰＡＮへの参加が遅れたり、ＰＡＮへの参加ができなくなる場合が生じたりする。

そこで、本実施形態の無線通信システム２では、ＬＥＤ蛍光灯に電源が投入され、無線通信装置１０−１〜１０−２が起動すると、他の無線通信装置１０と異なるタイミングとなるように、例えばゲートウェイ装置１２に対してＰＡＮへの参加要求を行うことで、無線通信の干渉を抑制する。

＜無線通信装置１０：機能ブロック＞
図４は、本実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの一例を示す図である。図４に示すように、無線通信装置１０は、起動手段２０と、参加処理手段２１と、乱数生成手段２２と、時間計測手段２３と、通信手段２４と、記憶手段２５と、制御手段２６とを有するように構成される。

起動手段２０は、例えば複数のＬＥＤ蛍光灯に対する一括制御スイッチにより電源が投入され（電源ＯＮ）、電源が供給されると、無線通信装置１０を起動する処理を行う。

参加処理手段２１は、起動手段２０による起動後、他の無線通信装置１０と異なるタイミングとなるように、例えばゲートウェイ装置１２に対し無線ネットワーク１４への参加要求を行う等の参加処理を開始する。具体的には、参加処理手段２１は、起動後、例えば他の無線通信装置１０とタイミングが異なるように所定時間、例えば乱数生成手段２２により生成された乱数に対応した時間分待機してから、参加処理を開始すると良い。この参加処理により、無線通信装置１０は、ゲートウェイ装置１２の管理下に入り、ＰＡＮが構成される。

乱数生成手段２２は、例えば起動手段２０による起動後に乱数を生成する。乱数生成手段２２は、例えば１０ｍｓ〜１００ｍｓ程度となる乱数を生成すると良いがこれには限定されず、例えばＬＥＤ蛍光灯の点灯のタイミングとは関係なく、乱数を生成させても良い。なお、乱数生成手段２２は、例えば無線通信装置１０に予め設定された固有のＩＤ等に基づき、乱数を生成しても良い。

時間計測手段２３は、起動手段２０による起動後、乱数生成手段２２により生成された乱数に対応した時間を計測する。

通信手段２４は、位置情報送信手段２４Ａと、無線通信手段２４Ｂと、通信判断手段２４Ｃとを有するように構成される。位置情報送信手段２４Ａは、例えばＩＭＥＳ信号（地上補完信号）等により、所定の電波範囲にある無線端末１１に連続的又は断続的に、位置情報２５Ａを送信する。なお、位置情報送信手段２４Ａは、例えばＩＭＥＳに規定するフォーマットを用いて位置情報２４Ａを送信すると良い。

無線通信手段２４Ｂは、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ等の近距離無線通信により、無線ネットワーク１４を介して無線端末１１から送信された情報（例えば位置情報、端末情報）を受信すると、受信した情報をゲートウェイ装置１２に送信する。無線通信手段２４Ｂは、例えば無線ネットワーク１４がＺｉｇＢｅｅ規格で構成される場合、保持しているルーティング情報２５Ｂに基づきルーティングを行い、無線端末１１から受信した情報をゲートウェイ装置１２に対して送信する。

通信判断手段２４Ｃは、参加処理手段２１から参加処理開始信号を取得すると、他の無線通信装置１０が通信しているか否か判断する。通信判断手段２４Ｃは、他の無線通信装置１０が通信していないと判断すると、無線通信手段２４によりＰＡＮ参加要求をゲートウェイ装置１２に対し送信する。通信判断手段２４Ｃは、他の無線通信装置１０が通信していると判断すると、所定時間待機した後、リトライする。

記憶手段２５は、例えば位置情報２５Ａやルーティング情報２５Ｂ等を記憶するが、これに限定されるものではない。位置情報２５Ａは、例えば、緯度、経度、棟、階数等の情報を含む。緯度及び経度は、無線通信装置１０が所在する位置の緯度及び経度を示す。棟番号は、無線通信装置１０が設置されている建物の棟番号を示す。階数は、無線通信装置１０が設置されている建物の階数を示す。

なお、位置情報２５Ａは、上述した内容に限定されるものではなく、例えば部屋の中の区画を表す情報等、より細かな位置を特定する情報を含んでも良く、例えば管理対象となる領域の部屋やドア番号等（エリア情報）を含んでも良い。

ルーティング情報２５Ｂは、無線通信装置１０からゲートウェイ装置１２への最小経路等を示す情報であるが、これに限定されるものではない。ルーティング情報２１Ｂは、無線通信装置１０が起動時にゲートウェイ装置１２の管理下に入り、上述したＰＡＮを構成することにより、ゲートウェイ装置１２への最小経路が決定されて生成される。

制御手段２６は、無線通信装置１０の動作を制御する。なお、無線通信装置１０と、無線端末１１と、ゲートウェイ装置１２とがＺｉｇＢｅｅを用いてＰＡＮを構成する場合には、無線通信装置１０がルータ機能を提供するよう制御する。

上述した構成により、無線通信装置１０は、起動後、他の無線通信装置１０と異なるタイミングとなるように、ＰＡＮを構成する無線ネットワーク１４への参加処理を行う。これにより、無線通信装置１０は、ＰＡＮを構成した無線ネットワーク１４を介して、無線端末１１から受信した情報をゲートウェイ装置に対して送信することが可能となる。

＜無線端末１１：機能ブロック＞
図５は、本実施形態に係る無線端末の機能ブロックの一例を示す図である。図５に示すように、無線端末１１は、通信手段３０と、加速度検出手段３１と、記憶手段３２と、制御手段３３とを有するように構成される。

通信手段３０は、位置情報受信手段３０Ａと、無線通信手段３０Ｂとを有するように構成される。

位置情報受信手段３０Ａは、無線通信装置１０から送信されたＩＭＥＳ信号に含まれる位置情報２５Ａ等を受信する。なお、位置情報受信手段３０Ａにより受信した位置情報２５Ａは記憶手段３２に記憶される。

無線通信手段３０Ｂは、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ規格の通信方式を用いて、記憶手段３２に記憶された位置情報３２Ａ、端末情報３２Ｂとを無線通信装置１０に送信する。

無線通信手段３０Ｂは、上述したＩＭＥＳ規格によって受信したメッセージの該当フィールドを繋げたフォーマットにより、位置情報３２Ａを送信することが可能である。なお、各フィールドの表現形式は、上述したＩＭＥＳ規格に準じれば良く、このフォーマットに加えて、通信方式により規定されるヘッダやチェックサム情報が付加されても良い。

加速度検出手段３１は、無線端末１１の加速度を検出する。加速度検出手段３１は、例えば無線端末１１の移動の開始や停止等を検出する。なお、加速度検出手段３１による移動の開始や停止に伴う加速度の変化の検出は、無線端末１１の送受信タイミングを決定するのに用いられる。

記憶手段３２は、例えば位置情報３２Ａ、端末情報３２Ｂ等を記憶するが、これに限定されるものではない。

位置情報３２Ａは、例えば位置情報受信手段３０Ａにより受信した無線通信装置１０の位置情報２５Ａを含む。ここで、位置情報３２Ａは、例えば、階数、緯度、経度、棟番号の各フィールドがそれぞれ所定のビット数で表現され、例えば階数フィールドが９ビット、緯度、経度の各フィールドが２１ビット、棟番号のフィールドが８ビット等で表現されるが、これに限定されるものではない。

端末情報３２Ｂは、例えば端末ＩＤ等であり、例えば無線端末１１を特定するネットワークアドレス等の情報を含んでも良い。例えば、無線ネットワーク１４が、ＩＥＥＥ８０２．１５．４やＺｉｇＢｅｅ規格に基づく場合には、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の短縮アドレスや、ＩＥＥＥ拡張（ＭＡＣ）アドレス等を用いても良い。

制御手段３３は、無線端末１１の動作を制御する。制御手段３３は、例えば加速度検出手段３１により無線端末１１の移動の開始や停止に伴う加速度の変化を検出して、無線端末１１の送受信のタイミングを制御する。なお、制御手段３３は、予め設定された間隔又は時刻に基づいて送受信のタイミングを制御しても良く、受信と送信のタイミングをそれぞれ独立して制御しても良い。

また、制御手段３３は、無線端末１１が無線通信装置１０とゲートウェイ装置１２とＺｉｇＢｅｅによるＰＡＮを構成する場合には、無線端末１１がエンドポイント機能を提供するように制御する。

なお、無線端末１１がスマートフォンやタブレットＰＣ等の情報処理装置である場合には、ユーザからの入力を受け付ける入力手段や、ユーザに情報を提示する表示手段を設けても良い。これにより、例えばユーザに対する位置情報の提示やユーザからの位置情報の入力等が可能となる。

上述した構成により、無線端末１１は、無線通信装置１０から受信した位置情報等を無線通信装置１０に送信することが可能となる。

＜ゲートウェイ装置１２：機能ブロック＞
図６は、本実施形態に係るゲートウェイ装置の機能ブロックの一例を示す図である。図６に示すように、ゲートウェイ装置１２は、通信手段４０と、変換手段４１と、制御手段４２とを有するように構成される。

通信手段４０は、無線端末１１又は無線通信装置１０から無線ネットワーク１４を介して送信された情報を受信する。また、通信手段４０は、ネットワーク１５を介して変換手段４１により変換した情報を管理サーバ１３に送信する。

変換手段４１は、無線ネットワーク１４を介して通信手段４０により受信した情報をネットワーク１５に適合する形式に変換する。変換手段４１は、例えば無線端末１１の端末情報が、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４の短縮アドレスで表されている場合には、ＰＡＮ構成時の情報に基づき、ＩＥＥＥ拡張アドレスに変換して、管理サーバ１３に送信すると良い。

制御手段４２は、ゲートウェイ装置１２の動作を制御する。制御手段４２は、無線端末１１が無線通信装置１０とゲートウェイ装置１２とＺｉｇＢｅｅによるＰＡＮを構成する場合には、ゲートウェイ装置１２がコーディネータ機能を提供するように制御する。

上述した構成により、ゲートウェイ装置１２は、ＰＡＮを構成し、無線通信装置１０を介して無線端末１１から送信された情報を受信し、受信した情報を管理サーバ１３に送信することが可能となる。

＜無線通信装置１０：ハードウェア構成＞
図７は、本実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、無線通信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、位置信号送信部５３と、無線通信部５４とを有するように構成される。なお、各部は、バス５５を介して接続される。

ＣＰＵ５０は、無線通信装置１０の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ５１は、ＣＰＵ５０のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５０が実行するプログラムに加えて、例えば位置情報２５Ａ等を記憶する。

位置信号送信部５３は、例えばＩＭＥＳ等の測位信号を送出するアンテナを有し、ＩＭＥＳ信号により位置情報２５Ａを無線端末１１に送信する。

無線通信部５４は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを有し、保持しているルーティング情報２５Ｂに基づき、無線端末１１から受信した端末情報や位置情報等を他の無線通信装置１０等に送信する。

バス５５は、各部を電気的に接続し、各部間でのデータの送受信等を行う。

なお、図４に示す起動手段２０、参加処理手段２１、乱数生成手段２２、及び時間計測手段２３における各処理はＣＰＵ５０により実行され、通信手段２４のうち、無線通信手段２４Ｂ及び通信判断手段２４Ｃは無線通信部３４により実行される。

＜無線端末１１：ハードウェア構成＞
図８は、本実施形態に係る無線端末のハードウェア構成の一例を示す図である。図８に示すように、無線端末１１は、ＣＰＵ６０と、ＲＡＭ６１と、ＲＯＭ６２と、位置信号受信部６３と、無線通信部６４と、加速度検出部６５とを有するように構成される。なお、各部は、バス６６を介して接続される。

ＣＰＵ６０は、無線端末１１の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ６１は、ＣＰＵ６０のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ６２は、ＣＰＵ６０が実行するプログラムに加えて、無線端末１１の位置情報３２Ａ、端末情報３２Ｂ等を記憶する。

位置信号受信部６３は、例えばＩＭＥＳ等の測位信号を受信するアンテナを有し、ＩＭＥＳ信号に含まれる位置情報２５Ａを受信する。

無線通信部６４は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを有し、例えば位置情報３２Ａ、端末情報３２Ｂ等を無線通信装置１０に送信する。

加速度検出部６５は、例えば加速度センサ又は慣性力や磁気を用いたモーションセンサ等である。

バス６６は、各部を電気的に接続し、各部間でのデータの送受信等を行う。

なお、無線端末１１がスマートフォンやタブレットＰＣ等の情報処理装置である場合、ユーザからの入力等を受け付けるタッチパネル、ダイヤルキー、キーボード、マウス等の入力部やスクリーンディスプレイ等の表示部を有していても良い。

＜ゲートウェイ装置１２：ハードウェア構成＞
図９は、本実施形態に係るゲートウェイ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図９に示すように、ゲートウェイ装置１２は、ＣＰＵ７０と、ＲＡＭ７１と、ＲＯＭ７２と、無線通信部７３と、有線通信部７４とを有するように構成される。なお、各部は、バス７５を介して接続される。

ＣＰＵ７０は、ゲートウェイ装置１２の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ７１は、ＣＰＵ７０のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ７２は、例えばＣＰＵ７０が実行するプログラム、プログラムが使用するデータ、無線通信システム２で用いられるデータ等を記憶する。

無線通信部７３は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを有し、無線通信装置１０から無線端末１１の位置情報や端末情報等を受信する。

有線通信部７４は、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格に適合するネットワークインターフェースを有し、無線通信装置１０から受信した情報を管理サーバ１３に送信する。

なお、バス７５は、各部を電気的に接続する。

＜参加開始処理について＞
図１０は、本実施形態に係る参加開始処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、無線通信装置１０は、ＬＥＤ蛍光灯に対する一括制御スイッチにより電源が投入され、電源が供給されると、起動手段２０により起動処理を行う（Ｓ１０）。

次に、無線通信装置１０は、起動手段２０の起動処理の後、乱数生成手段２２により乱数ｎを生成する（Ｓ１１）。乱数生成手段２２は、例えば乱数ｎを、約１０ｍｓ〜１００ｍｓ程度となるように生成するが、これに限定されるものではない。

次に、無線通信装置１０は、乱数生成手段２２により生成された乱数ｎに対応する時間を時間計測手段２３により計測し、参加処理手段２１は乱数ｎに対応する時間分待機する（Ｓ１２）。

次に、無線通信装置１０は、参加処理手段２１により通信判断手段２４ＣにＰＡＮへの参加実行命令（参加処理開始信号）を出力し（Ｓ１３）、処理を終了する。

上述したように、参加処理手段２１は、起動後、乱数ｎに対応する時間分待機してから、ＰＡＮへの参加実行命令を通信判断手段２４Ｃに送信することにより、ＰＡＮへの参加処理を開始する。

＜参加要求送信処理について＞
図１１は、本実施形態に係る参加要求送信処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、無線通信装置１０の通信判断手段２４Ｃは、参加処理手段２１からＰＡＮへの参加実行命令を取得すると（Ｓ２０）、ｘ＝１、ｒｅｔｒｙ＝０と設定する（Ｓ２１）。次に、通信判断手段２４Ｃは、例えば乱数ｙ＝１〜２５５を生成し（Ｓ２２）、Ｓ２２の処理で生成した乱数ｙに所定値（例えば２００μｓ）を乗算した値（ｙ×２００μｓ）分待機する（Ｓ２３）。

次に、通信判断手段２３は、他の無線通信装置１０が通信しているか否か判断する（Ｓ２４）。ここで、他の無線通信装置１０が通信していると判断すると（Ｓ２４において、ＹＥＳ）、ｘ＝ｘ＋１、ｒｅｔｒｙ＝ｒｅｔｒｙ＋１と設定し（Ｓ２５）、リトライ数が最大リトライ回数を超えているか否か（ｒｅｔｒｙ＞最大リトライ回数？）判断する（Ｓ２６）。

通信判断手段２３は、リトライ数が、最大リトライ回数を超えていないと判断すると（Ｓ２６において、ＮＯ）、Ｓ２２の処理に戻る。リトライ数が、最大リトライ回数を超えていると判断すると（Ｓ２６において、ＹＥＳ）、参加処理失敗と判断する（Ｓ２７）。

一方、通信判断手段２３は、他の無線通信装置１０が通信していないと判断すると（Ｓ２４において、ＮＯ）、無線通信手段２４Ｂにより、例えばゲートウェイ装置１２に対してＰＡＮ参加要求を送信し（Ｓ２８）、処理を終了する。

なお、上述したＳ２１〜Ｓ２８等の処理は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に基づく処理である。

上述したように、本実施形態によれば、無線通信装置１０の起動後に、他の無線通信装置１０と異なるタイミングとなるように無線ネットワークへの参加処理を開始することで、複数の無線通信装置に電源が同時に供給されることによる複数の無線通信の干渉を抑制することが可能となる。

以上、開示の技術の好ましい実施形態について詳述したが、開示の技術は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された開示の技術の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 位置情報管理システム
２ 無線通信システム
１０ 無線通信装置
１１ 無線端末
１２ ゲートウェイ装置
１３ 管理サーバ
１４ 無線ネットワーク
１５ ネットワーク
２０ 起動手段
２１ 参加処理手段
２２ 乱数生成手段
２３ 時間計測手段
２４，３０，４０ 通信手段
２４Ａ 位置情報送信手段
２４Ｂ，３０Ｂ 無線通信手段
２４Ｃ 通信判断手段
２５，３２ 記憶手段
２５Ａ，３２Ｂ 位置情報
２５Ｂ ルーティング情報
２６，３３，４２ 制御手段
３０Ａ 位置情報受信手段
３１ 加速度検出手段
３２Ｂ 端末情報
４１ 変換手段
５０，６０，７０ ＣＰＵ
５１，６１，７１ ＲＡＭ
５２，６２，７２ ＲＯＭ
５３ 位置信号送信部
５４，６４，７３ 無線通信部
６３ 位置信号受信部
６５ 加速度検出部
７４ 有線通信部

特開２０１０−０８０１３９号公報

Claims (9)

1. 同一の電源供給源から電源が供給される複数の照明装置に設けられた無線通信装置が無線ネットワークを介して接続された無線通信システムであって、
   前記無線通信装置は、
   前記照明装置に対する前記電源供給源からの電源供給により起動する起動手段と、
   前記起動手段による起動後、他の無線通信装置と異なるタイミングとなるように、前記無線ネットワークへの参加処理を開始する参加処理手段とを有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記参加処理手段は、
   前記起動後、前記タイミングが異なるように所定時間待機することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 乱数を生成する乱数生成手段を有し、
   前記参加処理手段は、
   前記起動後、前記乱数生成手段により生成された乱数に対応した時間分待機することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記参加処理手段により前記所定時間待機したタイミングで、前記他の無線通信装置が通信しているか判断する通信判断手段を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の無線通信システム。
5. 同一の電源供給源から電源が供給される複数の照明装置に設けられた無線通信装置が無線ネットワークを介して接続された無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   前記無線通信装置により、
   前記照明装置に対する前記電源供給源からの電源供給により起動する起動手順と、
   前記起動手順による起動後、他の無線通信装置と異なるタイミングとなるように、前記無線ネットワークへの参加処理を開始する参加処理手順とを有することを特徴とする無線通信方法。
6. 前記参加処理手順は、
   前記起動後、前記タイミングが異なるように所定時間待機することを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
7. 乱数を生成する乱数生成手順を有し、
   前記参加処理手順は、
   前記起動後、前記乱数生成手順により生成された乱数に対応した時間分待機することを特徴とする請求項５又は６に記載の無線通信方法。
8. 前記参加処理手順により前記所定時間待機したタイミングで、前記他の無線通信装置が通信しているか判断する通信判断手順を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の無線通信方法。
9. 無線ネットワークを介して接続され、同一の電源供給源から電源が供給される複数の照明装置に設けられた無線通信装置であって、
   前記照明装置に対する前記電源供給源からの電源供給により起動する起動手段と、
   前記起動手段による起動後、他の無線通信装置と異なるタイミングとなるように、前記無線ネットワークへの参加処理を開始する参加処理手段とを有することを特徴とする無線通信装置。

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