(57)【要約】【課題】他システムとの競合を回避した通信を可能とする装置および方法を実現する。【解決手段】データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定し、測定結果と閾値を比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する。また、通信エラー回数をカウントし、エラー回数が閾値を越えた場合、再度、複数チャネルの電界強度測定処理を実行し閾値未満の測定結果回数が最も多いチャネルを新たな通信チャネルとするチャネル切り替えを実行する。本構成により様々な通信装置が混在する環境において、他のシステムとの競合を回避した通信が可能となる。【選択図】図６
2010103665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する複数チャネル電界強度測定処理を実行する電界強度測定部と、
前記電界強度測定部における電界強度測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する制御部と、
前記制御部の決定した通信チャネルを利用した通信を実行する通信実行部を有するデータ通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記通信実行部を介した通信における通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、前記電界強度測定部に前記複数チャネル電界強度測定処理を実行させ、
前記電界強度閾値未満の電界強度測定結果の回数が最も多いチャネルを新たな通信チャネルとして決定して通信チャネルの切り替えを実行する構成である請求項１に記載のデータ通信装置。
【請求項３】
前記データ通信装置は、さらに、
前記電界強度測定部において測定された各通信チャネル対応の電界強度が前記電界強度閾値未満であった回数を記録するメモリを有し、
前記制御部は、前記メモリに格納された回数データを参照して電界強度閾値未満となった回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する構成である請求項１に記載のデータ通信装置。
【請求項４】
前記電界強度測定部は、
前記複数チャネル電界強度測定処理において、前記データ通信装置が利用可能な全ての通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する構成である請求項１〜３いずれかに記載のデータ通信装置。
【請求項５】
通信処理実行中の通信エラー回数をカウントし、エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えたか否かを判定する制御部と、
エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、データ通信装置が利用可能な通信チャネルのスキャン処理を実行するスキャン処理実行部を有し、
前記制御部は、
前記スキャン処理において通信相手が検出されたチャネルを新たな通信チャネルとするチャネル切り替えを実行する構成であるデータ通信装置。
【請求項６】
データ通信装置において実行する通信制御方法であり、
電界強度測定部が、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する複数チャネル電界強度測定処理を実行する電界強度測定ステップと、
制御部が、前記電界強度測定ステップにおいて取得した電界強度測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する通信チャネル決定ステップと、
通信実行部が、前記制御部の決定した通信チャネルを利用した通信を実行する通信実行ステップと、
を有する通信制御方法。
【請求項７】
第１のデータ通信装置が、通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定し、測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定して通信チャネル切り替え処理を実行し、
第２のデータ通信装置が、
通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、前記第２のデータ通信装置が利用可能な通信チャネルのスキャン処理を実行し、スキャン処理において前記第１のデータ通信装置からの通信データが検出されたチャネルを新たな通信チャネルとするチャネル切り替え処理を実行する構成を有するデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信装置、データ通信システム、および通信制御方法に関する。さらに詳細には、複数の通信装置による通信が混在する環境下において効率的に確実な空きチャネルを利用した通信を行うデータ通信装置、データ通信システム、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において複数の端末間通信をスムーズに行うためのアクセス制御方式としてＣＳＭＡ−ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が知られている。
【０００３】
ＣＳＭＡ−ＣＡは、無線通信を行う複数の端末が相互に通信を行う環境において、各端末間の通信がスムーズに実行できるように、通信開始前に空きチャネル、すなわち他の端末間での通信に利用されていないチャネルを確認して通信を開始するという処理を実行するアクセス制御方式である。
【０００４】
例えば図１に示すような複数の通信装置が各々相互通信を行う環境において、通信装置２０と通信装置３０がある特定の周波数に対応する通信チャネルを利用して通信を行おうとする場合について考察する。通信装置２０と通信装置３０が通信を開始しようとする時点で、他システムの通信装置５１と通信装置５２がその同じ通信チャネルで通信を実行している場合には、この他システムの通信により、通信装置２０と通信装置３０巻の通信はスムーズに実行できない。
【０００５】
このようなチャネルの競合を避けるため、ＣＳＭＡ−ＣＡを利用した無線システムでは、送信前に無線チャネルが空いているか、電界強度を測定して確認をおこなう。送信を行おうとする無線チャネルに対応する周波数での電界強度が低い場合は、他の端末間で、そのチャネルを利用した通信が実行されていないと推定される。すなわち空きチャネルであると判断できる。このように空きがあると判断した場合は、送信を開始する。
【０００６】
電界強度が高い場合は、他の端末間での通信が行われていると判断するすなわち空きがないと判断する。この場合は、一定時間を待って再度チャネルの空きを確認する。規定回数までこの確認をおこない、規定回数に達しなければ空きがないと判断してデータ送信は行わない。この仕組みによって、複数システムが同時に送信をおこない、データの衝突が発生することを回避している。
【０００７】
ＣＳＭＡ−ＣＡを利用したデータ送信のシーケンスについて図２に示すフローチャートを参照して説明する。図２に示すフローは、データ送信を開始しようとする通信装置において実行する処理である。
【０００８】
まず、データ送信を開始しようとする通信装置は、ステップＳ１１において送信データを準備する。次に、伝送チャネルに空きがあるか否かをチェックする処理を開始する。これは前述したように、送信を行おうとする無線チャネルに対応する周波数での電界強度測定処理である。
【０００９】
ステップＳ１３において、電界強度が低く空きチャネルがあると判断した場合は、ステップＳ１４において、所定時間待機後、データ送信を開始しステップＳ１５においてデータ送信を終了して処理を終了する。
【００１０】
一方、ステップＳ１３において、電界強度が高く空きチャネルでないと判断した場合は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、電界強度測定処理の実行回数が予め設定した上限回数に到達したか否かを確認する。上限回数に到達していない場合は、ステップＳ１７に進む。
【００１１】
ステップＳ１７では、所定時間待機を行い、ステップＳ１２に戻り、再度電界強度測定処理による空きチャネル確認を実行する。なお、ＣＳＭＡ−ＣＡ方式において設定される待ち時間は、例えば１０ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃの中でランダムな値を生成して待ち時間として設定する。固定時間長の場合、他局と同期して待ってしまった場合に同時に送信を開始することになるため、待ち時間を各局間でずらして同期しないようなしくみにしている。
【００１２】
一方、ステップＳ１６において、電界強度測定処理の実行回数が予め設定した上限回数に到達したと判定した場合は、ステップＳ１８に進み、データ送信処理を中止する。
【００１３】
ＣＳＭＡ−ＣＡを利用したデータ送信のシーケンスはこのようなシーケンスである。この処理は、すべての端末が同様のＣＳＭＡ−ＣＡを利用したデータ送信を実行する環境では、有効性が高く、データ通信が他の端末間の通信によって長期間阻害されるといったことが防止できる。
【００１４】
しかし、その他の方式を含む多種多様なシステムが存在する環境では、他システムによって継続的に通信が行われるような周波数帯域が存在することがある。このような場合、他システムによって無線チャネルが占有された場合、まったく送信ができなくなるといった通信不能な状態が発生する恐れがある。
【００１５】
このような事態を避けるため、自システムが立ち上がり、通信を開始する前に複数の利用可能なチャネル各々に対して電界強度を測定して空きがあるチャネルを選択する方式が考えられる。しかし、時間的に電波の状態が変化することは避けられないため、通信開始後に、ＣＳＭＡ−ＣＡを適用していない他システムによる通信が突然通信を開始してしまったような場合は、この他システムの通信による妨害によって通信不能の状態に陥ってしまう場合がある。
【００１６】
なお、通信チャネルの切り替えにより通信を行う構成を提案した従来技術として特許文献１（特開平９−１１６４８４号公報）がある。しかし、この特許文献１に記載の構成は、チャネル切り替えを要求する信号・切り替えを指示する信号を、パケット通信チャネルとは別の制御チャネルを用いて通信する構成である。
【００１７】
この特許文献１に記載の処理を実現するためには、各基地局間に干渉が発生しないような固定的な制御チャネルを割り当て、別にパケット通信用のチャネルを設定する必要がある。このため本来の通信チャネル以外のチャネルが増加し、無線周波数という資源の利用効率が下がるという問題がある。
【００１８】
また、特許文献２（特開２００４−１８７０８９号公報）には、受信電波強度測定部において全チャネルの電波強度を測定して結果を一覧表示して、空きチャネルの選択を容易にした構成を開示している。しかし、この処理を行うためには継続的に電界強度測定を行うことが必要であり、携帯端末など小電力無線システムで利用した場合、バッテリー消費が大きくなるという問題がある。また、利用可能なチャネルが増加した場合や子局が増加した場合などには、電界強度値を保持するメモリテーブルが大幅に増加し、ハードウェアコストが増加するという恐れがある。
【００１９】
【特許文献１】特開平９−１１６４８４号公報
【特許文献２】特開２００４−１８７０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本願は、例えば上述の問題点に鑑みてなされたものであり、様々な通信端末による通信が行われる環境において、利用可能な通信チャネルを効率的に検出して確実な通信を行うことを可能とするデータ通信装置、データ通信システム、および通信制御方法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】
【００２１】
本発明の第１の側面は、
データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する複数チャネル電界強度測定処理を実行する電界強度測定部と、
前記電界強度測定部における電界強度測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する制御部と、
前記制御部の決定した通信チャネルを利用した通信を実行する通信実行部を有するデータ通信装置にある。
【００２２】
さらに、本発明のデータ通信装置の一実施態様において、前記制御部は、前記通信実行部を介した通信における通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、前記電界強度測定部に前記複数チャネル電界強度測定処理を実行させ、前記電界強度閾値未満の電界強度測定結果の回数が最も多いチャネルを新たな通信チャネルとして決定して通信チャネルの切り替えを実行する構成である。
【００２３】
さらに、本発明のデータ通信装置の一実施態様において、前記データ通信装置は、さらに、前記電界強度測定部において測定された各通信チャネル対応の電界強度が前記電界強度閾値未満であった回数を記録するメモリを有し、前記制御部は、前記メモリに格納された回数データを参照して電界強度閾値未満となった回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する構成である。
【００２４】
さらに、本発明のデータ通信装置の一実施態様において、前記電界強度測定部は、前記複数チャネル電界強度測定処理において、前記データ通信装置が利用可能な全ての通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する構成である。
【００２５】
さらに、本発明の第２の側面は、
通信処理実行中の通信エラー回数をカウントし、エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えたか否かを判定する制御部と、
エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、データ通信装置が利用可能な通信チャネルのスキャン処理を実行するスキャン処理実行部を有し、
前記制御部は、
前記スキャン処理において通信相手が検出されたチャネルを新たな通信チャネルとするチャネル切り替えを実行する構成であるデータ通信装置にある。
【００２６】
さらに、本発明の第３の側面は、
データ通信装置において実行する通信制御方法であり、
電界強度測定部が、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定する複数チャネル電界強度測定処理を実行する電界強度測定ステップと、
制御部が、前記電界強度測定ステップにおいて取得した電界強度測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する通信チャネル決定ステップと、
通信実行部が、前記制御部の決定した通信チャネルを利用した通信を実行する通信実行ステップと、
を有する通信制御方法にある。
【００２７】
さらに、本発明の第４の側面は、
第１のデータ通信装置が、通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定し、測定結果と予め設定した電界強度閾値とを比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定して通信チャネル切り替え処理を実行し、
第２のデータ通信装置が、
通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が予め設定したエラー回数上限閾値を越えた場合に、前記第２のデータ通信装置が利用可能な通信チャネルのスキャン処理を実行し、スキャン処理において前記第１のデータ通信装置からの通信データが検出されたチャネルを新たな通信チャネルとするチャネル切り替え処理を実行する構成を有するデータ通信システムにある。
【００２８】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一実施例構成によれば、複数の通信チャネルを切り替えて通信可能なデータ通信装置において、通信開始に際して、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定し、測定結果と閾値を比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する。また、通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が閾値を越えた場合には、再度、複数チャネルの電界強度測定処理を実行して閾値未満の電界強度測定結果の回数が最も多いチャネルを新たな通信チャネルとする通信チャネル切り替えを実行する。本構成により、様々な通信装置が混在する環境において、他のシステムとのチャネル競合を回避した通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明のデータ通信装置、データ通信システム、および通信制御方法の詳細について説明する。説明は以下の項目に従って行う。
（１）データ通信システムの概要
（２）データ通信装置の実行する処理について
（３）データ通信装置の構成例
【００３１】
（１）データ通信システムの概要
まず、本発明の適用可能なデータ通信システムの概要について説明する。本発明のデータ通信装置は複数のチャネルを選択的に利用した無線通信を実行する装置である。例えば図３に示すデータ通信装置（親機）１００、データ通信装置（子機）２０１〜２０３が本発明のデータ通信装置に対応する。
【００３２】
図３に示すデータ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３は相互に通信を実行する。しかし、これらのデータ通信装置（親機）１００と複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３の通信環境内には、相互に通信を実行する他のシステムが存在する場合がある。例えば、図３に示す通信装置３０１，３０２である。通信装置３０１，３０２は、継続的にあるいは断続的に通信を実行する。
【００３３】
このような環境下で、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３が確実な通信を行うためには、通信装置３０１，３０２の使用チャネルとは異なるチャネルでの通信を行うことが必要となる。データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３が、ＣＳＭＡ−ＣＡの通信開始シーケンスに従って電界強度を測定してチャネルの空きを確認して通信を開始した後であっても、通信装置３０１，３０２は突然同じチャネルでの通信を始めてしまう可能性もある。このような場合、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信が不能となる可能性がある。
【００３４】
上記問題点を鑑み、本発明のデータ通信装置は通信不能な状態に陥った場合、それを検知し自動的に空きのあるチャネルに通信チャネルを変更して通信を再開することを可能とするものである。
【００３５】
さらに、本発明のデータ通信装置は、通信を開始する際に行う通信チャネルの選択についても、電界強度の測定によって検出される電波の強さのみならず、自システムが間欠的に送受信可能であるかを加味した選択を行なう。
【００３６】
なお、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信に利用可能な通信チャネルは複数存在し、複数チャネルから選択された１つのチャネルを利用して通信を行う。また、必要に応じて通信チャネルの切り替えも行われる。
【００３７】
具体例としては、例えば、通信環境内に２．４ＧＨｚ帯（２４０５〜２４８０ＭＨｚ）での通信を行う様々な通信端末が混在する環境下で、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間で通信が実行される。
【００３８】
データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信に利用可能な通信チャネルは例えば、以下の（利用チャネル設定例１）に示す複数のチャネルとなる。
（利用チャネル設定例１）
チャネル１：２４０５ＭＨｚ
チャネル２：２４２０ＭＨｚ
チャネル３：２４３５ＭＨｚ
チャネル４：２４５０ＭＨｚ
チャネル５：２４６５ＭＨｚ
チャネル６：２４８０ＭＨｚ
これらの６つの利用可能なチャネルから状況に応じて選択したチャネルを利用して通信を実行する。
【００３９】
あるいは、図３に示す他システムが無線ＬＡＮシステムである場合などでは、無線ＬＡＮを避けるような利用可能通信チャネル設定を行う構成とすることが好ましい。例えば、以下の（利用チャネル設定例２）に示す複数のチャネルとなる。
（利用チャネル設定例２）
チャネル１：２４２５ＭＨｚ
チャネル２：２４５０ＭＨｚ
チャネル３：２４７５ＭＨｚ
チャネル４：２４８０ＭＨｚ
これらの４つの利用可能なチャネルから状況に応じて選択したチャネルを利用して通信を実行する。
【００４０】
無線ＬＡＮは利用帯域幅も広く、例えば図３に示す他システムが無線ＬＡＮシステムである場合、はじめから無線ＬＡＮの妨害を受けにくいような、無線ＬＡＮが頻繁に使用するチャネル幅の隙間を使ったチャネル設定を行うことが好ましい。このような利用チャネル設定例が、上記の（利用チャネル設定例２）である。
【００４１】
このように、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信に利用可能な通信チャネルは複数存在する。データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間では、これらの複数チャネルから選択された１つのチャネルを利用して通信が実行され、必要に応じて通信チャネルの切り替えが行われる。
【００４２】
（２）データ通信装置の実行する処理について
次に本発明のデータ通信装置の実行する処理について図４以下を参照して説明する。次に示す３つの処理シーケンスについて図４、図６、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
（２−１）データ通信装置（親機）１００が通信開始時に通信の実行チャネルを決定するシーケンス（図４に示すフローチャート）
（２−２）データ通信装置（親機）１００が子機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンス（図６に示すフローチャート）
（２−３）データ通信装置（子機）２０ｎが親機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンス（図７に示すフローチャート）
【００４３】
（２−１）データ通信装置（親機）１００が通信開始時に通信の実行チャネルを決定するシーケンス（図４に示すフローチャート）
まず通信処理を開始する際に、データ通信装置（親機）１００が通信を実行するチャネルを決定するシーケンスについて、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
まず、データ通信装置（親機）１００は、ステップＳ１０１において、利用可能な全ての通信チャネルの各々について電界強度の測定を予め規定された回数実行する。なお、測定回数については予め規定しておく。
【００４５】
規定回数の一例について説明する。例えばデータ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信が５００ｍｓｅｃおきに５０ｍｓｅｃのデータ通信を行う間欠送受信のシステムである場合、チャネルごとの電界強度を測定するときに１００ｍｓｅｃおきに５回の測定を行う。すなわち規定回数を５回とする。このような設定とすることで、５００ｍｓｅｃ内での通信が一度でも可能かどうかを判断することが可能となる。なお、測定回数を増加させれば、判断の基準の精度を高くすることができる。
【００４６】
ステップＳ１０２において、各通信チャネルについての測定された電界強度が規定閾値（電解強度閾値）未満であった回数をメモリに記録する。
【００４７】
なお、閾値は、データ通信装置（親機）１００が、データ通信装置（子機）２０１〜２０３からのデータを受信できるかどうかの判断指針として用いる閾値であり、親局の受信感度と周辺環境のノイズを考慮し、受信感度より２０ｄＢ程度高い値を閾値とする設定が好ましい。例えばデータ通信装置（親機）１００の受信感度が−１００ｄＢｍの場合、−８０ｄＢｍ程度を閾値として設定する。
【００４８】
このステップＳ１０２の電界強度測定処理によって、メモリに記録されるデータは例えば図５に示すようなデータとなる。図５に示す例は利用可能なチャネルがチャネル１〜５の５つのチャネルであり、測定回数が５回とした場合の例である。
【００４９】
図５に示す測定結果データ例において、各通信チャネルについての測定された電界強度が規定閾値未満であった回数は、
チャネル１：３
チャネル２：０
チャネル３：５
チャネル４：１
チャネル５：２
このような結果を示している。
【００５０】
次に、ステップＳ１０３において、測定された電界強度が規定閾値未満であった回数が最大のチャネルを通信チャネルとして決定する。例えば、図５に示す測定結果が得られている場合は、電界強度が規定閾値未満であった回数が最大のチャネルはチャネル３となる。この場合、チャネル３を通信チャネルとして決定する。
【００５１】
次に、ステップＳ１０４において、決定した通信チャネルを利用してデータ通信を開始する。図５に示す測定結果が得られている場合は、チャネル３を通信チャネルとして利用して通信を開始する。
【００５２】
本発明のデータ通信装置（親機）１００は、このような処理によって通信チャネルを決定する。すなわち、全ての通信チャネルの電界強度を複数回繰り返し測定して、閾値以下の電界強度測定結果が得られた回数の最も多いチャネルを通信チャネルとして選択する。
【００５３】
このような処理を実行することで、他の通信システムにおいて利用されていない可能性が最も高いチャネルを選択することができる。結果として、他システムとの競合可能性の最も低いチャネルを通信チャネルとして選択可能となり、より安定性の高い通信チャネルを選択できる。
【００５４】
（２−２）データ通信装置（親機）１００が子機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンス
次に、図６に示すフローチャートを参照してデータ通信装置（親機）１００が子機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンスについて説明する。
【００５５】
データ通信装置（親機）１００が、図４に示すフローチャートを参照して説明したシーケンスに従って通信チャネルを決定して、データ通信装置（子機）２０１〜２０３との通信を開始した場合であっても、その後、他システムによって同一の通信チャネルを利用した通信が開始される場合がある。このような場合、データ通信装置（親機）１００とデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との通信が不能、すなわちエラーが発生してしまうことがある。
【００５６】
図６に示すフローチャートは、このような場合に、データ通信装置（親機）１００が、通信チャネルの切り替えを実行して、通信を再開させるためのシーケンスである。
【００５７】
まず、ステップＳ２０１では、データ通信装置（親機）１００が、データ通信装置（子機）２０１〜２０３との間で、図４のフローチャートに従って決定した通信チャネルを利用した通信を実行する。
【００５８】
ステップＳ２０２において、通信エラーが発生したか否かを判定する。この判定処理は、例えばデータ通信装置（親機）１００からの送信データに対して、データ通信装置（子機）２０１〜２０３からの受信応答（Ａｃｋ）が確認できたか否かの判定処理として実行可能である。
【００５９】
あるいは例えばデータ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間の通信が予め規定されたシーケンスに従った間欠送受信のシステムである場合には、データ通信装置（子機）２０１〜２０３からの送信データが途絶えた場合にはエラーと判断するなどの処理が可能である。具体的には、例えば、データ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３との間で相互に５００ｍｓｅｃおきに５０ｍｓｅｃのデータ通信を行う間欠送受信のシステムである場合、通信間隔（５００ｍｓｅｃ）を大きく経過してもデータ通信装置（子機）２０１〜２０３からの送信データが途絶えた場合にはエラーと判断する。
【００６０】
ステップＳ２０２において、通信エラーの発生がないと判定された場合は、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、通信処理が完了したか否かを判定し、完了した場合は処理を終了する。完了していない場合は、ステップＳ２０１に戻り、通信処理を継続する。
【００６１】
一方、ステップＳ２０２において、通信エラーの発生があると判定された場合は、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では通信エラー発生回数をメモリに記録する。
【００６２】
次に、ステップＳ２０５に進み、メモリに記録された通信エラー発生回数が予め設定した閾値（エラー回数閾値）を超えたか否かを判定する。閾値を超えていない場合は、リトライ処理、すなわちステップＳ２０１に戻り同じデータ送信処理を繰り返し実行する。
【００６３】
なお、閾値（エラー回数閾値）は、例えば１０回とする。閾値は様々な設定が可能であるが、閾値を１〜３回程度の少ない回数に設定した場合、局所的に妨害を受けたか、もしくは通信距離が遠くなり、通信ができない場合が考えられ、定常的に妨害を受けているかどうかの判断ができないため、瞬間的あるいは局所的な原因によるエラーについては許容することを可能とするため、１０回程度の回数に閾値を設定することが好ましい。
【００６４】
ステップＳ２０５において、メモリに記録された通信エラー発生回数が予め設定した閾値（エラー回数閾値）を超えたと判定した場合は、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６〜Ｓ２０９の処理は、先に図４を参照して説明したステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同様の処理である。
【００６５】
すなわち、新たな通信開始時と同様、全ての通信チャネルの電界強度を測定して最適な通信チャネルを決定する。すなわち、全ての通信チャネルの電界強度を複数回繰り返し測定して、閾値以下の電界強度測定結果が得られた回数の最も多いチャネルを通信チャネルとして選択する。
【００６６】
このような処理を行うことで、データ通信装置（親機）１００と、データ通信装置（子機）２０１〜２０３との通信開始後、他システムによって同一の通信チャネルを利用した通信が開始されて通信が妨害された場合でも、迅速な通信チャネルの再選択、切り替え処理により、通信の中断を最小限に抑えて、通信処理を継続することができる。
【００６７】
（２−３）データ通信装置（子機）２０ｎが親機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンス
図６に示すフローチャートを参照して説明したように、データ通信装置（親機）１００と、データ通信装置（子機）２０１〜２０３との通信が開始された後、他システムによって通信が妨害されると、データ通信装置（親機）１００は通信チャネルの切り替えを自発的に行うことになる。
【００６８】
しかし、データ通信装置（親機）１００が通信チャネルの切り替えを実行した情報は、データ通信装置（子機）２０ｎには通知されるわけではないので、データ通信装置（子機）２０ｎは、データ通信装置（親機）１００との通信ができない状態になるすなわち、データ通信装置（子機）２０ｎは、データ通信装置（親機）１００を見失うことになる。
【００６９】
このような場合に、データ通信装置（親機）１００が自発的に切り替えた切り替え後のチャネルでデータ通信装置（子機）２０ｎがデータ通信装置（親機）１００と通信できるように設定するための処理が図７に示すフローチャートに従った処理である。
【００７０】
データ通信装置（子機）２０ｎは、まず、ステップＳ３０１では、データ通信装置（親機）１００との間で、図４のフローチャートに従って決定した通信チャネルを利用した通信を実行する。
【００７１】
ステップＳ３０２において、通信エラーが発生したか否かを判定する。この判定処理は、例えばデータ通信装置（子機）２０ｎからの送信データに対して、データ通信装置（親機）１００からの受信応答（Ａｃｋ）が確認できたか否かの判定処理として実行可能である。
【００７２】
あるいは例えばデータ通信装置（親機）１００と、複数のデータ通信装置（子機）２０ｎとの間の通信が予め規定されたシーケンスに従った間欠送受信のシステムである場合には、データ通信装置（親機）１００からの送信データが途絶えた場合にはエラーと判断するなどの処理が可能である。具体的には、例えば、データ通信装置（親機）１００と、データ通信装置（子機）２０ｎとの間で相互に５００ｍｓｅｃおきに５０ｍｓｅｃのデータ通信を行う間欠送受信のシステムである場合、通信間隔（５００ｍｓｅｃ）を大きく経過してもデータ通信装置（親機）１００からの送信データが途絶えた場合にはエラーと判断する。
【００７３】
ステップＳ３０２において、通信エラーの発生がないと判定された場合は、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、通信処理が完了したか否かを判定し、完了した場合は処理を終了する。完了していない場合は、ステップＳ３０１に戻り、通信処理を継続する。
【００７４】
一方、ステップＳ３０２において、通信エラーの発生があると判定された場合は、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では通信エラー発生回数をメモリに記録する。
【００７５】
次に、ステップＳ３０５に進み、メモリに記録された通信エラー発生回数が予め設定した閾値（エラー回数閾値）を超えたか否かを判定する。閾値を超えていない場合は、リトライ処理、すなわちステップＳ３０１に戻り同じデータ送信処理を繰り返し実行する。なお、閾値（エラー回数閾値）は、先に説明した図６のフローにおける閾値と同様、例えば１０回とする。なお閾値は様々な設定が可能である。
【００７６】
ステップＳ３０５において、メモリに記録された通信エラー発生回数が予め設定した閾値（エラー回数閾値）を超えたと判定した場合は、ステップＳ３０６に進む。
【００７７】
データ通信装置（子機）２０ｎは、ステップＳ３０６において、利用可能な全ての
通信チャネルのスキャン処理を実行する。すなわち、データ通信装置（親機）１００からの送信データを、利用可能な全ての通信チャネルのスキャン処理によって探索する。
【００７８】
ステップＳ３０７において、データ通信装置（親機）１００からの送信データが検出されたチャネルが見つからない場合は、ステップＳ３０６に戻り、再度スキャン処理を繰り返し実行する。
【００７９】
ステップＳ３０７において、データ通信装置（親機）１００からの送信データが検出されたチャネルが見つかったと判定した場合は、ステップＳ３０８に進み、そのチャネルを通信チャネルに設定して、データ通信装置（親機）１００との通信を再開する。
【００８０】
このように、本発明のデータ通信システムでは、データ通信装置（親機）１００が自発的に通信チャネルの切り替えを実行した場合であっても、データ通信装置（子機）２０ｎが全チャネルのスキャン処理により親機探索を行う構成とした。本構成により、データ通信装置（親機）１００とデータ通信装置（子機）２０ｎとの間で、切り替え後の新たな通信チャネルを利用した通信を迅速に再開することが可能となる。
【００８１】
（３）データ通信装置の構成例
次に、本発明に従ったデータ通信装置（親機）１００と、データ通信装置（子機）２０ｎの構成例について図８、図９を参照して説明する。
【００８２】
図８は、データ通信装置（親機）１００の構成例を示している。図８に示すように、データ通信装置（親機）１００は、制御部１０１、電解強度測定部１０２、メモリ１０３、通信実行部１０４を有している。
【００８３】
制御部１０１は、たとえば先に図４、図６を参照して説明したフローチャートに従った処理の制御を行う。例えば、図４、図６を参照して説明したフローチャートに従った処理シーケンスについて記録されたプログラムがメモリ１０３に記録されており、プログラム実行部としてのＣＰＵ等によって構成される制御部１０１がプログラムを実行することで図４、図６を参照して説明したフローチャートに従った処理が行われる。
【００８４】
電界強度測定部１０２は、通信に利用可能なチャネル各々に対応する電解強度の測定処理を実行する。
メモリ１０３は、上述したプログラムの格納領域、さらに、通信データの格納領域としても利用される。さらに、電界強度測定部１０２において測定された結果データ、例えば図５に示すようなデータの格納領域としても利用される。また、通信エラー回数の記録領域等に利用される。
【００８５】
通信実行部１０４は、例えば先に図４、図６を参照して説明したフローチャートに従った処理によって決定された通信チャネルでの通信処理を実行する。
【００８６】
次に、図９を参照してデータ通信装置（子機）２０１の構成例について説明する。なお、図３には複数のデータ通信装置（子機）２０１〜２０３を示しているが、これらは共通の構成を持つ。
【００８７】
データ通信装置（子機）２０１は、図９に示すように、制御部２５１、チャネルスキャン実行部２５２、メモリ２５３、通信実行部２５４を有している。
【００８８】
制御部２５１は、たとえば先に図７を参照して説明したフローチャートに従った処理の制御を行う。例えば、図７を参照して説明したフローチャートに従った処理シーケンスについて記録されたプログラムがメモリ２５３に記録されており、プログラム実行部としてのＣＰＵ等によって構成される制御部２５１がプログラムを実行することで図７を参照して説明したフローチャートに従った処理が行われる。
【００８９】
チャネルスキャン実行部２５２は、通信に利用可能なチャネルのスキャン処理を実行する。すなわち、先に図７のフローチャートを参照して説明したステップＳ３０６のスキャン処理を実行する。
メモリ２５３は、上述したプログラムの格納領域、さらに、通信データの格納領域としても利用される。さらに、通信エラー回数の記録領域としても利用される。
【００９０】
通信実行部２５４は、データ通信装置（親機）１００との通信処理を実行する。通信実行部２５４は、特定の選択チャネルを利用した通信を実行する。
【００９１】
以上、説明したように、本発明のシステムでは、利用可能な全チャネルについて、複数回、繰り返して電界強度測定を行い、電界強度が閾値以下の回数の多いチャネルを通信チャネルとして選択する。従って、例えば一回の電界強度測定タイミングにおいて強い電界強度が測定された場合、そのチャネルを選択しないという従来型の構成と比較して、確実に安定した通信を実行可能となる可能性の高い通信チャネルを選択できる。
【００９２】
また通信の実行中に、他システムによる通信が発生して通信妨害を受けた場合でも、妨害を回避し通信可能なチャネルへ移動することができるため、妨害により連続的な通信不能状態を回避することができる。この場合の通信チャネルの変更に際しても、全チャネル中から電界強度が閾値以下の回数の多いチャネルを通信チャネルとして選択する処理を行うので、確実に安定した通信を実行可能となる可能性の高い通信チャネルを選択できる。
【００９３】
また、本発明に従ったシステムは、基本的に空きチャネルを選択して通信チャネルに設定する構成であるので、他システムがＣＳＭＡ−ＣＡ方式に従った通信を行っている場合、これらの通信を阻害することなく空きチャネルを利用した通信が可能となり、ＣＳＭＡ−ＣＡの通信方式のシステムとの共存が可能である。
【００９４】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００９５】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上、説明したように、本発明の一実施例構成によれば、複数の通信チャネルを切り替えて通信可能なデータ通信装置において、通信開始に際して、データ通信に利用可能な複数の通信チャネル各々の電界強度を複数回繰り返して測定し、測定結果と閾値を比較して、電界強度閾値未満の測定結果の回数が最も多いチャネルを通信チャネルとして決定する。また、通信エラー回数をカウントし、通信エラー回数が閾値を越えた場合には、再度、複数チャネルの電界強度測定処理を実行して閾値未満の電界強度測定結果の回数が最も多いチャネルを新たな通信チャネルとする通信チャネル切り替えを実行する。本構成により、様々な通信装置が混在する環境において、他のシステムとのチャネル競合を回避した通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】複数の通信装置が各々相互通信を行う環境において、通信装置間で特定の周波数に対応する通信チャネルを利用して通信を行う場合の構成と問題点について説明する図である。
【図２】ＣＳＭＡ−ＣＡを利用したデータ送信のシーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の適用可能なデータ通信システムの概要について説明する図である。
【図４】データ通信装置（親機）１００が通信開始時に通信の実行チャネルを決定するシーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。
【図５】電界強度測定処理によって、メモリに記録されるデータの構成例について説明する図である。
【図６】データ通信装置（親機）１００が子機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。
【図７】データ通信装置（子機）２０ｎが親機との通信処理中に通信チャネルを変更するシーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。
【図８】本発明に従ったデータ通信装置（親機）の一構成例について説明する図である。
【図９】本発明に従ったデータ通信装置（子機）の一構成例について説明する図である。
【符号の説明】
【００９８】
２０  通信装置
３０  通信装置
５１  通信装置
５２  通信装置
１００  データ通信装置（親機）
１０１  制御部
１０２  電界強度測定部
１０３  メモリ
１０４  通信実行部
２０１〜２０３  データ通信装置（子機）
２５１  制御部
２５２  チャネルスキャン実行部
２５３  メモリ
２５４  通信実行部
３０１  通信装置
３０２  通信装置
【図１】
2010103665.tif 000003
【図２】
2010103665.tif 000004
【図３】
2010103665.tif 000005
【図４】
2010103665.tif 000006
【図５】
2010103665.tif 000007
【図６】
2010103665.tif 000008
【図７】
2010103665.tif 000009
【図８】
2010103665.tif 000010
【図９】
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