(57)【要約】【課題】  無線方式によるデータ通信を安定して行う装置における制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】  通信先装置と無線データ通信を行う通信装置において実行される制御プログラムであって、通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、通信装置を、第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価する評価手段、第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御する制御手段として機能させる、制御プログラム。【選択図】    図１
2020167605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信先装置と無線データ通信を行う通信装置において実行される制御プログラムであって、
通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、
通信装置を、
第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価する評価手段、
第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御する制御手段
として機能させる、制御プログラム。
【請求項２】
前記評価手段が、通信装置における電波の受信状態、及び、前記通信先装置と接続されているか否かを表す疎通状態に基づいて評価する、請求項１に記載の制御プログラム。
【請求項３】
通信装置を、
第１通信モジュール及び第２通信モジュールにより、所定の間隔毎に、通信先装置へとデータ送信を行うデータ通信手段
として機能させる、請求項１又は２に記載の制御プログラム。
【請求項４】
前記制御手段が、第１通信モジュールが前記所定の基準を満たさなかったことにより第２通信モジュールを用いて通信を行っている場合であって、評価手段により第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たしたときに、第１通信モジュールを用いて通信するよう制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の制御プログラム。
【請求項５】
通信先装置と無線データ通信を行う通信装置において実行される制御方法であって、
通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、
第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価するステップと、
第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御するステップと
を有する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信先装置と無線方式によるデータ通信を行う通信装置において実行される制御プログラム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、データ通信を安定的に行うために、ケーブル等を用いて設備同士を接続し、通信を行っていた。また、通信により遠隔地にある設備を制御する技術もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、地震等災害が生じてケーブル等が断線し、通信が絶たれてしまうと、設備の制御が不能となる事態が生じるおそれがあった。また、無線方式による接続は、周辺の環境の影響を受けて通信が安定しないという問題もあった。
【０００４】
本発明の少なくとも１つの目的は、無線方式によるデータ通信を安定して行う装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
非限定的な観点によると、本発明に係る制御プログラムは、通信先装置と無線データ通信を行う通信装置において実行される制御プログラムであって、通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、通信装置を、第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価する評価手段、第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御する制御手段として機能させる、制御プログラムである。
【０００６】
本発明に係る制御プログラムは、前記評価手段が、通信装置における電波の受信状態、及び、前記通信先装置と接続されているか否かを表す疎通状態に基づいて評価することが好ましい。
【０００７】
本発明に係る制御プログラムは、通信装置を、第１通信モジュール及び第２通信モジュールにより、所定の間隔毎に、通信先装置へとデータ送信を行うデータ通信手段として機能させることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る制御プログラムは、前記制御手段が、第１通信モジュールが前記所定の基準を満たさなかったことにより第２通信モジュールを用いて通信を行っている場合であって、評価手段により第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たしたときに、第１通信モジュールを用いて通信するよう制御することが好ましい。
【０００９】
非限定的な観点によると、本発明に係る制御方法は、通信先装置と無線データ通信を行う通信装置において実行される制御方法であって、通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価するステップと、第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御するステップとを有する、制御方法である。
【００１０】
非限定的な観点によると、本発明に係る通信装置は、通信先装置と無線データ通信を行う通信装置であって、通信装置は、少なくとも第１通信モジュール及び第２通信モジュールを備えるものであり、第１通信モジュール及び第２通信モジュールの通信の状態を評価する評価手段と、第１通信モジュールの通信状態に関する評価が所定の基準を満たさない場合に、第２通信モジュールを用いて通信するように制御する制御手段とを備える通信装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線方式によるデータ通信を安定して行う装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、通信制御に関するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、評価基準マスタテーブルを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下、効果に関する記載は、本発明の実施の形態の効果の一側面であり、ここに記載するものに限定されない。また、以下で説明するフローチャートを構成する各処理の順序は、処理内容に矛盾や不整合が生じない範囲で順不同である。
【００１４】
続いて、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態として、交差点における交通信号機を制御する通信装置を例示する。通信装置は、通信先装置と通信して制御情報を受信し、信号機を制御する。信号機の制御盤に、専用の無線通信ボードを組み込むようにしてもよい。
【００１５】
通信装置は、複数の無線通信回線と通信可能にするための通信モジュールを備える。例えば、第１通信モジュールでは、Ａ社の回線を使用し、第２通信モジュールではＢ社の回線を使用する。通信回線は異なる規格であることが好ましい。通信装置は、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて通信先装置と接続する。ＶＰＮの設定情報は予めメモリ等に記憶させるものとする。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、システムの構成を示すブロック図である。通信装置１は、制御部１０及び通信部５０を少なくとも含み、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、アンテナ等の部材により構成される。制御部１０は、通信の制御に関する処理を行う。通信部５０は、アンテナを介した無線方式の通信処理を行う。通信部５０から送出されたデータは、ネットワーク２を介して、通信先装置３へ送信される。
【００１７】
制御部１０は、計時部１１、データ送信部１２、受信感度計測部１３、干渉電波検出部１４、疎通状態確認部１５、評価部１６、通信モジュール変更部１７、ＶＰＮ接続部１８、異常判定部１９、及び再起動処理部２０を少なくとも備える。
【００１８】
評価部１６は、第１通信モジュール評価部１６ａ、第２通信モジュール評価部１６ｂ、第ｎ通信モジュール評価部１６ｎ（ｎは３以上の整数）を少なくとも備える。つまり、評価部１６は、通信可能な無線通信回線の数と同じ数存在し、各通信モジュールを評価する。
【００１９】
計時部１１は、時間を掲示する機能を有する。計時は、例えばＣＰＵの内部タイマを使用してもよい。データ送信部１２は、所定の間隔毎に、通信先装置へとデータ送信を行う機能を有する。受信感度計測部１３は、通信装置における受信感度を計測する機能を有する。
【００２０】
干渉電波検出部１４は、通信に用いられる電波が受けている電波干渉の原因となる、他の電波を検出する機能を有する。疎通状態確認部１５は、通信先装置との通信における疎通の状態を確認する機能を有する。評価部１６は、通信モジュール毎の通信状態に関する評価を行う機能を有する。
【００２１】
通信モジュール変更部１７は、通信に使用する通信モジュールを変更する機能を有する。ＶＰＮ接続部１８は、使用する通信モジュールに関連付けられたＶＰＮ接続を確立する機能を有する。異常判定部１９は、通信モジュール毎に、通信状態が異常であるか否かを判定する機能を有する。再起動処理部２０は、異常判定部１９により異常であると判定された場合に、異常と判定された通信モジュールを再起動する機能を有する。
【００２２】
通信部５０は、第１通信モジュール通信部５１ａ、第２通信モジュール通信部５１ｂ、第ｎ通信モジュール通信部５１ｎ（ｎは３以上の整数）を少なくとも備える。各通信モジュールは、アンテナ及びネットワーク２を介して、通信先装置３へデータ通信を行う機能を有する。
【００２３】
［プログラム実行処理］
次に、プログラムの実行処理について説明する。図２は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、通信制御に関するフローチャートである。以下、第１通信モジュール及び第２通信モジュールについて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２４】
最初に、通信装置１は、初期設定を行う（ステップＳ１）。初期設定では、メインの通信モジュールとして第１通信モジュールを使用するように設定する。また、第２通信モジュールをバックアップ用の通信モジュールとして設定する。通信装置は、後述の制御により使用する通信モジュールが変更されるまで、メインの通信モジュールを使用して通信を行う。そして、計時部１１により、計時を開始する。
【００２５】
初期設定ではさらに、通信モジュールごとに、通信経路を設定する。例えば、ルーティングテーブルを設定する。ここで、各通信モジュールにおける、通信の始点と終点との組み合わせを同一の組み合わせにする。このようにすることで、通信の切り替えが生じた場合に、素早く切り替えることができ、通信断の時間を短くすることができる。
【００２６】
次に、通信装置１は、受信感度を計測する（ステップＳ２）。受信感度は、例えば、通信先装置から又は中継装置から受信した電波の強度を表す、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を用いて計測することができる。
【００２７】
次に、通信装置１は、干渉電波を検出する（ステップＳ３）。ここでは、一例として、干渉の原因となる電波の数を特定してもよい。電波の干渉は、地形や障害物の反射、自動車の通行、他の電波が同一のチャネルを使用する、あるいは、チャネルを重複して使用することにより生じ、通信の遅延の原因となる。つまり、干渉の原因となる電波の数が少ない方が好ましい。
【００２８】
次に、通信装置１は、通信先装置３との通信における疎通の状態を確認する（ステップＳ４）。疎通状態の確認は、例えば、通信先装置のＩＰアドレスに対して、所定のデータを送信し、送信先からの応答速度（ＰＩＮＧ値）を計測して行う。これにより、通信先装置との通信状態を確認できる。
【００２９】
ステップＳ２の受信感度の測定、ステップＳ３の干渉電波の検出、及びステップＳ４の疎通状態の確認は、通信モジュールそれぞれに対して行う。例えば、接続するネットワークが異なることにより、検出される値が変わる場合があるからである。
【００３０】
次に、通信装置１は、第１通信モジュール評価部１６ａにより第１通信モジュールの通信状態に関する評価を行い、所定の基準を満たさないか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３１】
［評価基準］
図３は、本発明の実施の形態の少なくとも１つに対応する、評価基準マスタテーブルを表す図である。評価基準マスタテーブル１００には、使用通信モジュール１０１に関連付けて、受信感度１０２、干渉電波数１０３、及び疎通状態１０４が少なくとも記憶される。
【００３２】
使用通信モジュール１０１は、通信に使用するモジュールを表す。受信感度１０２は、良好な電波強度を表す数値を表す。干渉電波数１０３は、他の電波からの影響が小さいと想定される電波の数を表す。疎通状態１０４は、通信先装置３からの応答時間が良好であると判断可能な速度を表す。
【００３３】
評価基準マスタテーブル１００に記憶される内容は、通信装置１の配置場所ごとに変更してもよい。例えば、場所によっては、電波の受信感度が悪い場所や、電波干渉が多い場所があり、基準を変更しなければならない状況があり得るからである。このように設計することで、柔軟に運用することができる。
【００３４】
ステップＳ５において、所定の基準を満たさない場合とは、受信感度１０２、干渉電波数１０３、及び疎通状態１０４のいずれかの条件を満たさない場合をいう。つまり、例えば、受信感度１０２及び疎通状態１０４が良好で基準を満たす場合であっても、干渉電波数１０３が基準よりも多い場合には、当該通信モジュールを使用した通信は安定した品質を維持できず、基準を満たさないものと判定され、他の通信モジュールを使用した通信の評価を確認することとなる。
【００３５】
第１通信モジュールが基準を満たさない場合（ステップＳ５にてＹＥＳ）、通信装置１は、第２通信モジュール評価部１６ｂにより第２通信モジュールの通信状態に関する評価を行い、所定の基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３６】
第２通信モジュールが基準を満たす場合（ステップＳ６にてＹＥＳ）には、通信で使用する通信モジュールを第２通信モジュールに変更する（ステップＳ７）。そして、通信装置１は、通信装置１と通信先装置３とをＶＰＮを用いて接続する（ステップＳ８）。
【００３７】
例えば、災害等により第１通信モジュールが使用不能の状況に陥った場合には、第１通信モジュールの評価が基準を満たすことはないので、使用可能な第２通信モジュールを代替の通信モジュールとして使用する。このように、通信品質の悪い第１通信モジュールに代えて、品質の良い第２通信モジュールを使用することで、通信不能のリスクを回避することができる。
【００３８】
別の例として、第１通信モジュールを使用した通信が、通信先装置との疎通状態は良好であるものの、電波の受信感度が悪い場合には、第１通信モジュールの評価基準を満たさない。このような場合には、第２通信モジュールにおける電波の受信感度及び疎通状態を確認し、第２通信モジュールを使用した通信に変更する。第２通信モジュールが基準を満たさない場合には、第３、第４・・・と、基準を満たす通信モジュールが有るか否かを確認する。一方、第１通信モジュール以外の他の通信モジュールを使用した通信がいずれも評価基準を満たさない場合には、第１通信モジュールを使用する。通信のリスクを排除し、安定した通信を提供するためである。
【００３９】
他方、第１通信モジュールが基準を満たす場合（ステップＳ５にてＮＯ）には、現在の通信で使用している通信モジュールが、ステップＳ７において第２通信モジュールを使用するように変更されたことにより、第２通信モジュールを用いて通信を行っているか判定する（ステップＳ９）。第２通信モジュールを用いて通信を行っている場合（ステップＳ９にてＹＥＳ）には、通信で使用する通信モジュールを第１通信モジュールに変更する（ステップＳ１０）。そして、通信装置１は、通信装置１と通信先装置３とをＶＰＮを用いて接続する（ステップＳ８）。
【００４０】
つまり、バックアップ用の第２通信モジュールを使用していた場合に、メインで使用する第１通信モジュールの通信品質が基準を満たすレベルに戻ったときには、再度第１通信モジュールを使用する。例えば、第１通信モジュールと第２通信モジュールとの通信料金の違いがある場合であって、第１通信モジュールの通信料金の方が安い場合には、第１通信モジュールの通信をより多く使用することで、利用者は経済的利益を得ることができる。
【００４１】
また、例えば、通信品質を重視する場合には、通信品質の高い通信会社の通信網を利用するように第１通信モジュールの通信を設定し、やや通信品質の劣る通信会社の通信網を利用するように第２通信モジュールの通信を設定することができる。このようにすることで、高品質の通信を基本としながら、トラブルが生じた場合にのみ、第１通信モジュールよりは通信品質の劣る第２通信モジュールを使用するという運用が可能となる。
【００４２】
ステップＳ６において第２通信モジュールが基準を満たさない場合（ステップＳ６にてＮＯ）、又は、ステップＳ７において第２通信モジュールを用いて通信を行っていない場合（ステップＳ９にてＮＯ）には、使用する通信モジュールを変更することなく、再度ステップＳ２に戻る。
【００４３】
プログラムは、ステップＳ２〜Ｓ１０までの処理を、所定の時間間隔で繰り返す。例えば、３０秒毎に実行するようにしてもよい。
【００４４】
図２のフローチャートには図示しないが、すべての通信モジュールが通信不可となる場合がある。例えば、通信モジュールが停止した、アンテナが損傷して無線通信ができない等の場合である。このような場合には、受信感度は０ｄｂｍになり、一切の電波を受信できない。このとき、異常判定部１９は異常状態であると判定し、再起動処理部２０により、通信モジュールを再起動させる。再起動により通信状況が改善されない場合には、故障とみなして外部へ自動的にアラートを表示させてもよい。
【００４５】
図２のフローチャートとは別に、データ送信部１２により、各通信モジュールから、所定の間隔毎に通信先装置へデータを送信するようにしてもよい。このようにすることで、通信環境を常にアクティブモードにすることができ、例えば、使用する通信モジュールの切り替えが生じた場合であっても、パッシブモードになっていた場合と比較して、迅速に通信を開始することができるという利点があり、安定したデータ通信を行うことができる。
【００４６】
ステップＳ２における受信感度の計測、及び、ステップＳ３の干渉電波の検出は、通信装置１が受信する電波の状況に関する評価である。一方、ステップＳ４の疎通状態の確認は、通信先装置３との通信状況に関する評価である。本発明は、このように２種類の異なる軸を用いて通信状態の評価を行うことにより、高品質の通信モジュールを選択することができる。つまり、無線方式によるデータ通信を安定して行うことができる。
【００４７】
本発明は、通信装置を設置場所から移動させることができない場合であっても、複数の、規格の異なる無線通信モジュールを制御することで、安定した通信を行い、品質の高い通信を提供することができるものである。通信装置を設置場所から移動させることができる場合にも、当然に適用することができる。
【００４８】
上記では、交通信号機を例示して説明したが、本発明はこれに限定されない。記載された内容を適宜変更して、例えば、公共のインフラ設備等に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１      通信装置
２      ネットワーク
３      通信先装置
１０    制御部
１１    計時部
１２    データ送信部
１３    受信感度計測部
１４    干渉電波検出部
１５    疎通状態確認部
１６    評価部
１７    通信モジュール変更部
１８    ＶＰＮ接続部
１９    異常判定部
２０    再起動処理部
５０    通信部
１００  評価基準マスタテーブル
【図１】
2020167605.tif 000003
【図２】
2020167605.tif 000004
【図３】
2020167605.tif 000005