(57)【要約】【課題】電化製品や暖房器具の設置時に無線通信の通信範囲の確保が必要になる。また移設時だけでなく周囲の樹木や家屋の状況が変化するたびに通信範囲の確保が必要になる。【解決手段】エアコン４が基地局１との通信を確立できない場合、エアコン４の搭載無線機８は冷蔵庫２の方向を判定するためのＲＳＳＩとサブネットワーク確立用電文を基地局１から送出させるためのリクエスト電文を送信し、冷蔵庫２がそれを受信するとＲＳＳＩ計測用のアンサー電文を送出する処理に移行する。搭載無線機８は、指向性をエリア１０、１１、１２に順次切り替えてアンサー電文ＲＦ５２のＲＳＳＩを計測し、搭載無線機８から制御部２０に入力される。続いて、制御部２０は入力されたＲＳＳＩと方向から基地局１の方向を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信を行う第１の搭載無線機を有する第１の家電機器において、
前記無線基地局は、
前記搭載無線機からのリクエスト信号を受信する第１の受信手段と、
アンサー信号を返信する第１の送信手段とを備え、
前記第１の搭載無線機は、
前記リクエスト信号を送信する第２の送信手段と、
前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信する第２の受信手段とを備え、
第２の家電機器に搭載された第２の搭載無線機は、
第１の搭載無線機が送信するリクエスト信号を受信する第３の受信手段を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記無線基地局と第２の家電機器に搭載された第２の搭載無線機が通信を確立できなかった場合に、前記無線基地局と前記第１の家電機器に搭載された前記第１の搭載無線機が通信を確立したかどうかを前記第１の搭載無線機のリクエスト信号を受信する事により確認し、前記第１の搭載無線機に対してサブネットワークを確立する手段とサブネットワークを介して前記第１の搭載無線機を経由して前記無線基地局に対して通信を行う請求項１記載の無線装置。
【請求項３】
前記無線基地局と前記第２の家電機器に搭載された前記第２の搭載無線機が通信を確立できなかった場合に、前記無線基地局と前記第１の家電機器に搭載された前記第１の搭載無線機が通信を確立したかどうかを前記第１の搭載無線機のリクエスト信号を受信する事により確認し、前記第１の搭載無線機に対してサブネットワークを確立する手段とサブネットワークを介して前記第１の搭載無線機を経由して前記無線基地局に対して通信を行う場合に、前記無線基地局と前記第３の家電機器に搭載された前記第３の搭載無線機が通信を確立できなかった場合に、前記第１の家電機器に搭載された前記第１の搭載無線機と前記第２の家電機器に搭載された前記第２の搭載無線機器が確立したサブネットワークに参加する事により無線基地局に対して通信を行う請求項２記載の無線装置。
【請求項４】
前記無線基地局との間で無線通信を行う前記第１の搭載無線機を有する第１の家電機器において、前記第１の搭載無線機は、前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信する第２の受信手段において、前記基地局との通信が確立できなかった場合に他の搭載無線機を有する家電機器のリクエスト信号を受信する機能を備えた無線装置。
【請求項５】
無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信を行う搭載無線機を有する無線装置の制御方法において、
前記搭載無線機からのリクエスト信号を受信するステップと、
前記リクエスト信号の電界強度レベルを計測するステップと、
前記計測手段の計測値を含んだアンサー信号を返信するステップと、
前記リクエスト信号を前記アンテナ手段から送信するステップと、
前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信するステップと、
前記アンサー信号に含まれた計測値に基づいて通信の確立を判断する通信確立判断ステップと、
前記通信確立判断ステップにおいて通信確立できなかった場合に他の通信確立した家電機器搭載の搭載無線機のアンサー信号を受信しサブネットワークを確立するステップと、
を行う無線装置の制御方式。
【請求項６】
請求項１〜４記載のいずれか１項に記載の無線装置の少なくとも一部を実行するプログラ
ム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局と通信を行う無線装置に関する発明であり、特に無線通信の通信範囲を拡大する機能に関わる発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、電化製品や暖房器具などの重要な不具合発生時には速やかな報告が義務づけられ早期の対応が必要となっている。長期使用された製品では該当製品であるかの確認を行うための製品の所在確認や廃棄の確認などに膨大な時間と費用が必要となり、電波を使用した該当製品の報知システムの構築が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４６９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、電化製品や暖房器具の設置時に無線通信の通信範囲の確保が必要になる。また移設時だけでなく周囲の樹木や家屋の状況が変化するたびに通信範囲の確保が必要になる。
【０００５】
本発明は、上記する従来の問題を解消するためになされたものであり、無線基地局と通信を確立した家電とサブネットワークを確立することにより無線基地局との通信を確保し、設置時や移設時だけでなく、周囲の樹木や家屋の状況変化に対応して無線通信の通信範囲の拡大を行うものである。
【０００６】
これにより基地局との無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時にでもより電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品を介して基地局との通信を確立し家電製品の設置場所の制約を緩和する効果を実現できうるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、前記従来の課題を解決するために、無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信を行う第１の搭載無線機を有する第１の家電機器において、前記無線基地局は、前記搭載無線機からのリクエスト信号を受信する第１の受信手段と、アンサー信号を返信する第１の送信手段を備え、前記第１の搭載無線機は、前記リクエスト信号を送信する第２の送信手段と、前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信する第２の受信手段と、
第２の家電機器に搭載された第２の搭載無線機は、第１の搭載無線機が送信するリクエスト信号を受信する第３の受信手段と第１の搭載無線機にサブネット・リクエスト信号を送信するための第３の送信手段とを備えるようにしている。
【０００８】
これにより、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時に、より電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品を介して基地局との通信を確立し家電製品の設置場所の制約を緩和することができうるものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように、電波を使用した該当製品の報知システムを、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時により電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品を介し
て基地局との通信を確立し家電製品の設置場所の制約を緩和できうる無線装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一例となる実施の形態１における無線装置を冷蔵庫、エアコン、洗濯機に設置する一例を示した略上透視図
【図２】本発明の実施の形態１における無線装置の各無線機の構成を示す略ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における通信シーケンスの一例を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１におけるサブネットワーク確立の通信シーケンスの一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信を行う第１の搭載無線機を有する第１の家電機器において、前記無線基地局は、前記搭載無線機からのリクエスト信号を受信する第１の受信手段と、アンサー信号を返信する第１の送信手段を備え、前記第１の搭載無線機は、前記リクエスト信号を送信する第２の送信手段と、前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信する第２の受信手段と、第２の家電機器に搭載された第２の搭載無線機は、第１の搭載無線機が送信するリクエスト信号を受信する第３の受信手段とを備えるようにしている。
【００１２】
これにより、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時にでもより電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品が基地局との通信を確立したかどうかを検出することが可能となる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に加えて、前記無線基地局と第２の家電機器に搭載された第２の搭載無線機が通信を確立できなかった場合に、前記無線基地局と前記第１の家電機器に搭載された前記第１の搭載無線機が通信を確立したかどうかを前記第１の搭載無線機のリクエスト信号を受信する事により確認し、前記第１の搭載無線機に対してサブネットワークを確立する手段とサブネットワークを介して前記第１の搭載無線機を経由して前記無線基地局に対して通信を行うようにしている。
【００１４】
これにより、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時にでもより電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品が基地局との通信を確立したかどうかを検出し、基地局と通信を確立した家電製品とサブネットワークを介して基地局と通信を確立し通信範囲の拡大を実現できる。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明に加えて、前記無線基地局と前記第３の家電機器に搭載された前記第３の搭載無線機が通信を確立できなかった場合に、前記第１の家電機器に搭載された前記第１の搭載無線機と前記第２の家電機器に搭載された前記第２の搭載無線機器が確立したサブネットワークに参加する事により無線基地局に対して通信を行うようにしている。
【００１６】
これにより、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時にでもより電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品が基地局との通信を確立したかどうかを検出し、基地局と通信を確立した家電製品と基地局と通信を確立できなかった複数の家電製品がサブネットワークを介して基地局と通信を確立し通信範囲の拡大を実現できる。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明に加えて、前記無線基地局との間で無線通信を行う前記第１の搭載無線機を有する第１の家電機器において、前記第１の搭載無線機は、前記無線基地
局から返信されたアンサー信号を受信する第２の受信手段において、前記基地局との通信が確立できなかった場合に他の搭載無線機を有する家電機器のリクエスト信号を受信する機能を備えている。
【００１８】
これにより、基地局のアンサー信号を受信する手段と他の搭載無線機のリクエスト信号を受信する受信する受信手段との共用することが実現できる。
【００１９】
第５の発明は、無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信を行う搭載無線機を有する無線装置の制御方法において、前記搭載無線機からのリクエスト信号を受信するステップと、前記リクエスト信号の電界強度レベルを計測するステップと、前記計測手段の計測値を含んだアンサー信号を返信するステップと、前記リクエスト信号を前記アンテナ手段から送信するステップと、前記無線基地局から返信されたアンサー信号を受信するステップと、前記アンサー信号に含まれた計測値に基づいて通信の確立を判断する通信確立判断ステップと、前記通信確立判断ステップにおいて通信確立できなかった場合に他の通信確立した家電機器搭載の搭載無線機のアンサー信号を受信しサブネットワークを確立するステップとを行う無線装置の制御方式である。
【００２０】
これにより、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時にでもより電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品が基地局との通信を確立したかどうかを検出し、基地局と通信を確立した家電製品とサブネットワークを介して基地局と通信を確立し通信範囲の拡大を実現できる。
【００２１】
第６の発明は、第１〜４の発明に記載の無線装置の少なくとも一部を実行するプログラムである。
【００２２】
そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の無線キーシステムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における無線装置の一例として、冷蔵庫に搭載された搭載無線機と洗濯機に搭載された搭載無線機とで構成する場合の略構成図を示すものである。図１は、冷蔵庫とエアコンと洗濯機の正面略図を示したものであり、室外機や赤外線リモコンなどの構造物は除き略式に示している。
【００２５】
図１において冷蔵庫２、エアコン３、洗濯機４にはそれぞれ搭載無線機が内蔵されており無線通信が可能なように構成されている。
【００２６】
例えば、冷蔵庫２は基地局１からの電界強度が通信確立に十分な場所に設置されており基地局１との情報交換が可能である。エアコン３と洗濯機４はたまたま基地局１からの電界強度が不十分な場所に設置されている。エアコン３は冷蔵庫２と通信確立に十分な距離があり通信を確立している。洗濯機４は冷蔵庫２とは離れており通信確立できていないが、エアコン３とは通信確立に十分な距離にあり通信を確立している。すなわち冷蔵庫２とエアコン３はサブネットワーク１を形成し、洗濯機４はサブネットワーク１のメンバーであるエアコン３とサブネットワーク２を構成している。エアコン３の情報はサブネットワーク１経由で冷蔵庫２を介して基地局１に送られる。冷蔵庫４の情報はサブネットワーク
２を経由しエアコン３に伝達され、更にサブネットワーク１を介して冷蔵庫２経由で基地局１に送られる。
【００２７】
本実施の形態１では、基地局１と冷蔵庫２に搭載された搭載無線機の間で通信する際に、エアコン３が基地局１と冷蔵庫２の通信が確立されたことを判断し、本来の基地局１との直接通信モードからサブネットワーク構成モードに以降する。洗濯機４も同様である。
【００２８】
これにより、搭載無線機を有する家電機器は直接又はサブネットワークを介して間接的に基地局１との通信を確立し情報伝達をできる環境を自動的に得る事ができる無線装置を実現できうるものである。
【００２９】
図２は、各無線機の構成を示したブロック図であり、基地局１は無線機全体を制御する制御部１５、第１の送信手段である送信部１６、第１の受信手段である受信部１８、受信電文に含まれる識別符号（以下、ＩＤ）から通信すべき相手からの電文かを判定するとともに暗号化電文の復号などを行う認証部１７、受信電文のＲＳＳＩを計測する計測手段である電界強度レベル計測部１４、およびアンテナ部１３を備えている。制御部１５は、マイコン、メモリとその周辺回路で構成し、認証部１７は、予め記憶したプログラムに従って、制御部１５を構成するマイコンの処理の一部として実行してもよい。
【００３０】
また、同様に搭載無線機８は、制御部２０、電界強度レベル計測部１９、認証部２２、第２の送信手段となる送信部２１、第２の受信手段となる受信部２３、アンテナ部２５を備える。
【００３１】
最後に、図３、図４を用いて基地局１と通信確立した家電機器とサブネットワークを形成することにより基地局１と通信確立できなかった家電機器が情報を伝達する際の各無線機の動作を示すフローの一例について説明する。
【００３２】
まず、図３の動作フロー図では、搭載無線機８を有した冷蔵庫は一定間隔で、アンテナの指向性をそれぞれエリア１０、１１、１２に切り替えて、順次リクエスト信号となる無線電波ＲＦ４２、４３、４４を送信させる。
【００３３】
一方、基地局１は、一定時間おきに電波が送信されてきているかどうかをチェックするキャリアセンスを行い（ステップＳ３５）、もし電波が送信されてなければ、一定時間ごとにステップＳ３５を繰り返す。
【００３４】
無線電波ＲＦ４２は、ヘッダ部分に基地局１がキャリアセンスを行う間隔時間分の同期信号を送出し、携帯無線機５はこの同期信により同期を合わせてＲＦ４２、４３、４４を受信する。このときＲＦ４２、４３、４４はそれぞれ同期信号を付与しても良いが、連続する電文のそれぞれ一部分として送出してもよい。
【００３５】
ステップＳ３５でキャリアセンスにより無線電波が送信されていることを検出すると、基地局１はエリア１０、１１、１２のそれぞれの指向性でのＲＳＳＩを計測して記憶する。この場合、搭載無線機８側での指向性の切替は、無線電波ＲＦ４２の同期部分以降一定時間若しくは一定長電文を送信するごとにＲＦ４３、ＲＦ４４に切り替わるよう予め通信のプロトコルを決めておけば基地局１はいずれの指向性の切替タイミングを検出でき、指向性ごとのＲＳＳＩを判別できる。
【００３６】
なお、図示していないが、無線電波ＲＦ４２、ＲＦ４３、ＲＦ４４には、搭載無線機８と、基地局１が正当な組み合わせである事を認証するＩＤを含んでおり、基地局１でＩＤが認証されない場合は、計測したＲＳＳＩは破棄する。また、いずれかの指向性での無線
電波が弱すぎて受信できない場合や、予め取り決めた閾値より小さい場合もＲＳＳＩ値は破棄する。
【００３７】
ステップＳ３６でエリア１０、１１、１２のそれぞれの指向性でのＲＳＳＩ値と方向を計測すると、これらの値を含むアンサー信号である電文ＲＦ４５を搭載無線機８に送信する。電文ＲＦ４５を受信した搭載無線機８は、これを制御部２０に入力する（ステップＳ３７）。指向性ごとのＲＳＳＩの計測値と方位を入手すると、制御部２０はこれらの値から基地局１の存在方向を判定し（ステップＳ３８）、基地局１と搭載無線機８の間の通信状態を最適にする指向性エリアを保ち通信を確立する。
【００３８】
また、ＲＳＳＩを返送する電文ＲＦ４５や、ステップＳ３８で搭載無線機８の方向を制御部２０で判定する代わりに、基地局１や搭載無線機８側で位置判定までを行い、判定結果を示す位置コードなどをＲＦ４６の電文として送信する構成などでも構わない。
【００３９】
続いて図４には、別のシーケンスとして搭載無線機８側からＲＳＳＩ計測用の電波を送信する構成を説明する。図３に比べて、計測したＲＳＳＩを送信する必要がないため、電文の盗聴などの高度な不正行為に対してもセキュリティが高められる上で有効なものである。
【００４０】
図４において、エアコンが基地局との通信を確立できなかった事により、エアコンの搭載無線機８は冷蔵庫の方向を判定するためのＲＳＳＩとサブネットワーク確立用電文を基地局１から送出させるためのリクエスト電文（ＲＦ５２）を送信する（ステップＳ４４）。
【００４１】
一方、冷蔵庫の搭載無線機は、一定インターバルで送信電波があるかどうかをチェックするキャリアセンスをしており（ステップＳ４５）、もし電波があればこのリクエスト電文（ＲＦ５２）を受信してＲＳＳＩ計測用のアンサー電文（ＲＦ５３）を送出する処理に移行し、電波がなければステップＳ４５のキャリアセンス処理を継続する。
【００４２】
搭載無線機８は、指向性をエリア１０、１１、１２に順次切り替えてアンサー電文ＲＦ５２のＲＳＳＩを計測し（ステップＳ４７〜Ｓ４９）、搭載無線機８から制御部２０に入力される。続いて、制御部２０は入力されたＲＳＳＩと方向から基地局１の方向を判定する（ステップＳ５０）。
【００４３】
判定方法としては、図３に説明したと同様の方法が適用できうる。すなわち説明を簡略化した判定方法の一例としては、ＲＳＳＩ計測用電文（ＲＦ５３）にて計測されたＲＳＳＩは、どのエリアに冷蔵庫が存在したかを示しており、即ち一番大きなＲＳＳＩを計測したエリアに冷蔵庫が存在すると判定できる。今、仮に指向性のエリア１０に切り替えた際に計測したＲＳＳＩが最大であった場合には、冷蔵庫はエリア１０に居ると判定できうる。
【００４４】
以上の説明では、冷蔵庫の存在位置の判定は制御部２０にて行う構成を述べたが、搭載無線機８で行って結果を制御部２０に入力する構成でも構わない。
【００４５】
ここまでの図４の説明では、タイマー割込みによる一定間隔で送受信する無線通信によりＲＳＳＩを計測する例を示したが、基地局１が定期的にＲＳＳＩ計測用電文を繰り返し送信し、これを搭載無線機８で受信して冷蔵庫の存在位置を予め判定しておけば、事前に基地局１の方向を判定でき、応答が早くなる点で有効である。
【００４６】
最後に、本実施の形態１は一般的な家電製品の無線装置として説明したが、例えば工場
やオフィス用のオフィス機器へも広く応用できうるものである。
【００４７】
なお、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明によれば、電波を使用した該当製品の報知システムを、無線通信の送受信の電界強度レベルが一定値を下回った時により電界強度レベルが高い場所に位置する家電製品を介して基地局との通信を確立し家電製品の設置場所の制約を緩和できうる無線装置を実現できうるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１  基地局
２  冷蔵庫
３  洗濯機
４  エアコン室内機
８  搭載無線機
１３  アンテナ部
１４  電界強度レベル計測部（計測手段）
１５  制御部
１６  送信部（第１の送信手段）
１７  認証部
１８  受信部（第１の受信手段）
２０  制御部
２１  送信部（第２の送信手段）
２２  認証部
２３  受信部（第２の受信手段）
２４  電界強度レベル計測部
２５  アンテナ部（指向性アンテナ手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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