(57)【要約】【課題】本発明は、ビーコン送信の確率を低減して消費電力を削減する無線通信装置、ビーコン送受信方法及びネットワークシステムを提供することを目的とする。【解決手段】他の無線通信装置１５と直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークの無線通信装置１３であって、他の無線通信装置１５がビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間にビーコンを送信するのに対し、一定期間は他の無線通信装置１５が送信するビーコンの受信待ちを行い、一定期間で他の無線通信装置１５が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信する。【選択図】図１
2015089089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置と直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークの無線通信装置であって、
前記他の無線通信装置が前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信するのに対し、前記一定期間は前記他の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記他の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置において、
前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記他の無線通信装置の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信装置において、
前記一定期間で前記他の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記他の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に、前記ビーコン送信タイミングから前記一定期間は前記ビーコンの受信待ちを行うアウェイク状態で、その後は低消費電力のスリープ状態となる間欠送受信モードを維持し、前記他の無線通信装置が送信するビーコンを受信できた場合に、前記間欠送受信モードから、常時、前記アウェイク状態を維持する定常送受信モードに遷移する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線通信装置において、
前記定常送受信モードでは、前記一定期間は前記他の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記他の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からのビーコンの送信を中止する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信装置において、
前記定常送受信モードでは、前記一定期間で前記他の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合にビーコンロストカウント値をインクリメントし、前記ビーコンロストカウント値が閾値以上となった場合に、前記間欠送受信モードに遷移する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置が直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークのビーコン送受信方法であって、
前記第２の無線通信装置は、前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信し、
前記第１の無線通信装置は、前記一定期間は前記第２の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信する
ことを特徴とするビーコン送受信方法。
【請求項７】
請求項６記載のビーコン送受信方法において、
前記第１の無線通信装置の前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記第２の無線通信装置の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である
ことを特徴とするビーコン送受信方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載のビーコン送受信方法において、
前記第１の無線通信装置は、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に、前記ビーコン送信タイミングから前記一定期間は前記ビーコンの受信待ちを行うアウェイク状態で、その後は低消費電力のスリープ状態となる間欠送受信モードを維持し、前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できた場合に、前記間欠送受信モードから、常時、前記アウェイク状態を維持する定常送受信モードに遷移する
ことを特徴とするビーコン送受信方法。
【請求項９】
請求項８記載のビーコン送受信方法において、
前記第１の無線通信装置は、前記定常送受信モードでは、前記一定期間は前記第２の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に前記ビーコンの送信を中止する
ことを特徴とするビーコン送受信方法。
【請求項１０】
請求項９記載のビーコン送受信方法において、
前記第１の無線通信装置は、前記定常送受信モードでは、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合にビーコンロストカウント値をインクリメントし、
前記ビーコンロストカウント値が閾値以上となった場合に、前記間欠送受信モードに遷移する
ことを特徴とするビーコン送受信方法。
【請求項１１】
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置と第３の無線通信装置が直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークシステムであって、
前記第２の無線通信装置は、前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信し、
前記第１の無線通信装置は、前記一定期間は前記第２の無線通信装置が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信し、
前記第３の無線通信装置は、自装置からビーコンの送信を行わない
ことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１２】
請求項１１記載のネットワークシステムにおいて、
前記第１の無線通信装置の前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記第２の無線通信装置の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である
ことを特徴とするネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置が直接通信を行う無線通信装置、ビーコン送受信方法及びネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のモードには、インフラストラクチャモード、ＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）モードなどがある。
【０００３】
インフラストラクチャモードはアクセスポイントを設け、アクセスポイントから定期的にビーコンと呼ばれる報知情報を送信してネットワークを統括するモードである。
【０００４】
ＩＢＳＳモードはアクセスポイントを介さずに無線ＬＡＮ装置同士が直接通信を行うモードであり、アドホックネットワークにおいて使用される。ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＩＢＳＳは、アドホックネットワークにおける無線ネットワークのグループを指し、相互に通信する無線ノードグループを指す独立基本サービスセットである。
【０００５】
ここで、例えば２つの無線ＬＡＮ装置Ａ，Ｂで構成されるＩＢＳＳネットワークを考えたとき、各無線ＬＡＮ装置Ａ，Ｂのビーコン送信は均等な確率で行われる。無線ＬＡＮ装置Ａ，Ｂでは受信したビーコンに含まれるタイムスタンプ値とＴＢＴＴ間隔値から、以降のビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）を知ることができる。各無線ＬＡＮ装置Ａ，Ｂそれぞれはランダムな遅延時間を発生し、ＴＢＴＴを基準としてランダムな遅延時間の後にビーコンの送信を開始しようとする。このとき、遅延時間が小なる一方の無線ＬＡＮ装置はビーコンの送信を行い、遅延時間が大なる他方の無線ＬＡＮ装置は上記一方の無線ＬＡＮ装置から送信されたビーコンを受信することで自装置からのビーコンの送信を中止する。
【０００６】
ところで、無線ＬＡＮ装置として、例えば特許文献１に記載のような技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５２３３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のＩＢＳＳネットワークでは、各無線ＬＡＮ装置のビーコン送信は均等な確率で行われるため、他の無線ＬＡＮ装置に比して小容量の電池を搭載した無線ＬＡＮ装置であっても均等な確率でビーコン送信を行うこととなり、小容量の電池を搭載した無線ＬＡＮ装置で消費電力を低減することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ビーコン送信の確率を低減して消費電力を削減する無線通信装置、ビーコン送受信方法及びネットワークシステム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】
【００１０】
本発明の一実施態様による無線通信装置は、他の無線通信装置（１５）と直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークの無線通信装置であって、
前記他の無線通信装置（１５）が前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信するのに対し、前記一定期間は前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信する。
【００１１】
好ましくは、前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記他の無線通信装置（１５）の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である。
【００１２】
好ましくは、前記一定期間で前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に、前記ビーコン送信タイミングから前記一定期間は前記ビーコンの受信待ちを行うアウェイク状態で、その後は低消費電力のスリープ状態となる間欠送受信モードを維持し、前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できた場合に、前記間欠送受信モードから、常時、前記アウェイク状態を維持する定常送受信モードに遷移する。
【００１３】
好ましくは、前記定常送受信モードでは、前記一定期間は前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からのビーコンの送信を中止する。
【００１４】
好ましくは、前記定常送受信モードでは、前記一定期間で前記他の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合にビーコンロストカウント値をインクリメントし、前記ビーコンロストカウント値が閾値以上となった場合に、前記間欠送受信モードに遷移する。
【００１５】
また、本発明の一実施態様によるビーコン送受信方法は、第１の無線通信装置（１３）と第２の無線通信装置（１５）が直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークのビーコン送受信方法であって、
前記第２の無線通信装置（１５）は、前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信し、
前記第１の無線通信装置（１３）は、前記一定期間は前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信する。
【００１６】
好ましくは、前記第１の無線通信装置（１３）の前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記第２の無線通信装置（１５）の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である。
【００１７】
好ましくは、前記第１の無線通信装置（１３）は、前記一定期間で前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に、前記ビーコン送信タイミングから前記一定期間は前記ビーコンの受信待ちを行うアウェイク状態で、その後は低消費電力のスリープ状態となる間欠送受信モードを維持し、前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できた場合に、前記間欠送受信モードから、常時、前記アウェイク状態を維持する定常送受信モードに遷移する。
【００１８】
好ましくは、前記第１の無線通信装置（１３）は、前記定常送受信モードでは、前記一定期間は前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置（１５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に前記ビーコンの送信を中止する。
【００１９】
好ましくは、前記第１の無線通信装置は、前記定常送受信モードでは、前記一定期間で前記第２の無線通信装置が送信するビーコンを受信できなかった場合にビーコンロストカウント値をインクリメントし、
前記ビーコンロストカウント値が閾値以上となった場合に、前記間欠送受信モードに遷移する。
【００２０】
また、本発明の一実施態様によるネットワークシステムは、第１の無線通信装置（２２Ａ）と第２の無線通信装置（２５）と第３の無線通信装置（２２Ｂ）が直接通信を行い、所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークシステムであって、
前記第２の無線通信装置（２５）は、前記ビーコン送信タイミングから一定期間内のランダムな時間に前記ビーコンを送信し、
前記第１の無線通信装置（２２Ａ）は、前記一定期間は前記第２の無線通信装置（２５）が送信するビーコンの受信待ちを行い、前記一定期間で前記第２の無線通信装置（２５）が送信するビーコンを受信できなかった場合に自装置からビーコンを送信し、
前記第３の無線通信装置（２２Ｂ）は、自装置からビーコンの送信を行わない。
【００２１】
好ましくは、前記第１の無線通信装置の前記ビーコン送信タイミングから前記ビーコンを送信開始するまでの時間は、前記第２の無線通信装置の前記ランダムな時間の最大時間よりも大きな時間である。
【００２２】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、無線通信装置のビーコン送信の確率を低減して消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】トイラジコンシステムの一実施形態のブロック図である。
【図２】スポーツ解析システムの一実施形態のブロック図である。
【図３】無線ＬＡＮ装置の一実施形態のブロック図である。
【図４】ビーコンフレーム構成例を示す図である。
【図５】モード制御処理のフローチャートである。
【図６】間欠送受信処理のフローチャートである。
【図７】定常送受信処理のフローチャートである。
【図８】ＩＢＳＳネットワーク立ち上げ時の無線ＬＡＮ装置とスマートホンの動作を説明するための図である。
【図９】ＩＢＳＳネットワークに参加したスマートホンの動作を説明するための図である。
【図１０】ＩＢＳＳネットワークに複数の無線ＬＡＮ装置が参加する場合の各装置の動作を説明するための図である。
【図１１】トイラジコンシステムでのデータ送信を説明するための図である。
【図１２】スポーツ解析システムでのデータ送信を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
＜トイラジコンシステム＞
図１は本発明の無線通信装置である無線ＬＡＮ装置を使用したトイラジコンシステムの一実施形態のブロック図を示す。図１において、トイラジコン１０は例えばヘリコプタや自動車等の玩具であり、トイラジコン１０は、モータ、ＬＥＤを含む駆動部１１と、ジャイロセンサや速度センサ等のセンサ部１２と、無線ＬＡＮ装置１３を有している。
【００２７】
無線ＬＡＮ装置１３は、例えばスマートホン１５との間で無線ＬＡＮにより接続される。スマートホン１５は、無線ＬＡＮ機能を有するもので、リモートコントローラとして使用される。スマートホン１５からの操作指令は無線ＬＡＮを介して無線ＬＡＮ装置１３に対し送信され、無線ＬＡＮ装置１３は上記操作指令に基づいた制御信号を生成して駆動部１１に供給する。上記制御信号としてはＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号であったり、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ：汎用入出力）信号であったりする。
【００２８】
また、センサ部１２内の各センサが出力する検出信号は、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）やＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を通して無線ＬＡＮ装置１３に供給され、無線ＬＡＮ装置１３から無線ＬＡＮを介してスマートホン１５に供給され、スマートホン１５においてトイラジコン１０の姿勢や速度等の状態が表示される。
【００２９】
以下に、トイラジコンシステムの一例の動作シーケンスを説明する。
【００３０】
１）ＩＢＳＳネットワーク作成：図１において、トイラジコン１０の電源スイッチをオンにすると、無線ＬＡＮ装置１３は間欠送受信処理を実行する間欠送受信モードとなり、ビーコンフレーム（以下、単に「ビーコン」と呼ぶ）の送信を行う。
【００３１】
２）ＩＢＳＳネットワークへの参加：スマートホン１５は無線ＬＡＮ装置１３が送信するビーコンを受信し、無線ＬＡＮ装置１３のＩＢＳＳネットワークに接続する。無線ＬＡＮ装置１３はスマートホン１５が接続してきたことを検知して間欠送受信モードから定常送受信処理を実行する定常送受信モードに遷移し、その後、定常送受信モードを維持する。なお、スマートホン１５は常に定常送受信モードで動作を行う。
【００３２】
３）データ通信準備：スマートホン１５はＩＰアドレスを設定する。このとき、無線ＬＡＮ装置１３がＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバとなる。その後、スマートホン１５は、ＭＡＣアドレスの問い合せを行い、無線ＬＡＮ装置１３のＭＡＣアドレスを取得する。
【００３３】
４）データ通信：スマートホン１５からの操作指令で駆動部１１のモータやＬＥＤの動作を制御する。
【００３４】
５）切断：無線ＬＡＮ装置１３はスマートホン１５からのビーコンの受信が一定期間を超えて途絶えた場合、間欠送受信モードに遷移する。
【００３５】
＜スポーツ解析システム＞
図２は本発明の無線通信装置である無線ＬＡＮ装置を使用したスポーツ解析システムの一実施形態のブロック図を示す。図２において、センサユニット２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｘそれぞれは被験者の右手首、左手首、頭部などの体の各部に装着される。各センサユニット２０Ａ〜２０Ｘそれぞれは、３次元位置センサ等のセンサ部２１Ａ〜２１Ｘと、無線ＬＡＮ装置２２Ａ〜２２Ｘを有している。
【００３６】
無線ＬＡＮ装置２２Ａ〜２２Ｘは、例えばスマートホン２５との間で無線ＬＡＮにより接続される。スマートホン２５は、無線ＬＡＮ機能を有するもので、解析・表示装置として使用される。センサ部２１Ａ〜２１Ｘが出力する位置検出信号は、ＳＰＩやＩ２Ｃ等を通して無線ＬＡＮ装置２２Ａ〜２２Ｘに供給され、無線ＬＡＮ装置２２Ａ〜２２Ｘから無線ＬＡＮを介してスマートホン２５に供給され、スマートホン２５において右手首、左手首、頭部などの体の各部の３次元位置が表示され、被験者の体の動きが解析され表示される。
【００３７】
以下に、スポーツ解析システムの一例の動作シーケンスを説明する。
【００３８】
１）ＩＢＳＳネットワーク作成：図２において、センサユニット２０Ａの電源スイッチをオンにすると、無線ＬＡＮ装置２２Ａは間欠送受信処理を実行する間欠送受信モードとなり、ビーコン送信を行う。
【００３９】
２）ＩＢＳＳネットワークへの参加１：スマートホン２５は無線ＬＡＮ装置２２Ａが送信するビーコンを受信し、無線ＬＡＮ装置２２ＡのＩＢＳＳネットワークに接続する。無線ＬＡＮ装置２２Ａはスマートホン２５が接続してきたことを検知して間欠送受信モードから定常送受信処理を実行する定常送受信モードに遷移し、その後、定常送受信モードを維持する。なお、スマートホン２５は常に定常送受信モードで動作を行う。
【００４０】
３）データ通信準備１：スマートホン２５はＩＰアドレスを設定する。このとき、無線ＬＡＮ装置２２ＡがＤＨＣＰサーバとなる。その後、スマートホン２５は、ＭＡＣアドレスの問い合せを行い、無線ＬＡＮ装置２２ＡのＭＡＣアドレスを取得する。
【００４１】
４）ＩＢＳＳネットワークへの参加２：センサユニット２０Ｂ〜２０Ｘの電源スイッチをオンにすると、無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘは受信モードとなり、受信する無線チャネルを定期的に切り替える。
【００４２】
５）データ通信準備２：スマートホン２５は無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２ＸのＭＡＣアドレスを取得する。このとき、スマートホン２５はＭＡＣアドレス問い合せフレームを送信し、無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘはこの問い合せに応答して自装置のＭＡＣアドレスをスマートホン２５に送信する。
【００４３】
６）データ通信：スマートホン２５は各無線ＬＡＮ装置２２Ａ〜２２Ｘとデータ通信を行い、センサ部２１Ａ〜２１Ｘで検出した位置検出データの取得等を行う。
【００４４】
７）切断：無線ＬＡＮ装置２２Ａはスマートホン２５からのビーコンの受信が一定期間を超えて途絶えた場合、間欠送受信モードに遷移する。無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘはスマートホン２５からのビーコンの受信が一定期間を超えて途絶えた場合、受信モードに遷移する。
【００４５】
＜無線ＬＡＮ装置のブロック図＞
図３は本発明の無線通信装置である無線ＬＡＮ装置の一実施形態のブロック図を示す。この無線ＬＡＮ装置は、無線ＬＡＮ装置１３，２２Ｂ〜２２Ｘとして用いられる。図３において、無線ＬＡＮ装置３０はＲＦ送受信部３１，変復調部３２，送受信データバッファ３３，Ｉ／Ｆ部３４，ＭＡＣ処理部３５を有している。
【００４６】
ＲＦ送受信部３１はアンテナ３６からのＲＦ信号を受信しＩＦ信号に変換して変復調部３２に供給する。変復調部３２はＩＦ信号の復調を行い、復調されたベースバンド信号から受信フレームを得て送受信データバッファ３３に格納する。ＭＡＣ処理部３５は送受信データバッファ３３から読み出された受信フレームに対してＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理を行う。ＭＡＣ処理部３５の制御で送受信データバッファ３３から読み出された制御データ等はＩ／Ｆ（インタフェース）部３４を介して電子デバイス３７に供給される。なお、電子デバイス３７は、図１又は図２に示す駆動部１１，センサ部１２，２１Ａ〜２１Ｘ等に対応している。
【００４７】
また、電子デバイス３７から供給される検出データ等はＩ／Ｆ部３４を介して送受信データバッファ３３に格納される。この検出データ等はＭＡＣ処理部３５によって送信フレームにマッピングされて変復調部３２に供給される。送信フレームは変復調部３２にて変調され、ＲＦ送受信部３１にてＲＦ信号に変換されてアンテナ３６から送信される。
【００４８】
ＭＡＣ処理部３５内の受信フレーム解析部４１はビーコンフレームやデータフレーム等の受信フレームを解析する。送信フレーム生成部４２はビーコンフレームやデータフレーム等の送信フレームを生成する。ＴＢＴＴ発生部４３はビーコン送信タイミングを発生する。ビーコン受信期間管理部４４は自装置がビーコンを受信する期間を管理する。ビーコンロスト管理部４５はビーコンロストつまりビーコンを検出できない状態を管理する。パワー状態制御部４６は後述する間欠送受信モードと常時送受信モードとの切り替え制御、及び、ＲＦ送受信部３１における送信パワーの切り替え制御を行う。
【００４９】
＜ビーコンフレームの構成例＞
ビーコンは報知情報であり、ＩＢＳＳネットワークに参加する装置間でビーコンを送受信することで各装置間の時間同期をとることができる。
【００５０】
図４はＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるビーコンフレームの構成例を示す図である。なお、ビーコンフレームには、無線装置に要求される、もしくは、報知されるオプショナル機能、例えば、周波数ホッピングに関する情報（Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｅｌｅｍｅｎｔ）、ウェイクアップのスケジュールに関する情報（Ｗａｋｅｕｐ  Ｓｃｈｅｄｕｌｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）などの情報をさらに付加してもよい。図４において、先頭のＦｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌにはビーコンフレームであることを示す識別子が設定される。なお、図中下部の「２Ｂ」の記載はＦｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌが２バイトであることを示す。他も同様である。次のＤｕｒｅａｔｉｏｎ／ＩＤにはオール‘０’
が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ１にはブロードキャストのアドレス（０ｘＦＦ、なお、０ｘは１６進表示を示す）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２には送信元のＭＡＣアドレスが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３にはＩＢＳＳネットワークの識別子のＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が設定される。ＢＳＳＩＤは、ＩＢＳＳネットワークのＢＳＳＩＤを作成した無線装置のＭＡＣアドレスに基づいて生成され、送受信されるフレームが属するネットワークを識別するための識別子である。フレームには、例えば、データタイプフレーム、マネジメントタイプフレーム、コントロールタイプフレームがあり、ＢＳＳＩＤは、データタイプフレーム、マネジメントタイプフレーム、及び、一部のコントロールタイプフレームにおいて使用される。なお、ビーコンフレームは、マネジメントタイプフレームである。
【００５１】
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌにはフレーム番号（連番）が設定される。Ｔｉｍｅｓｔａｍｐにはタイムスタンプ値が設定される。Ｂｅａｃｏｎ  ＩｎｔｅｒｖａｌにはＴＢＴＴ間隔値が設定される。ＣａｐａｂｉｌｉｔｙにはＩＢＳＳネットワークであることを示す値、及び、ネットワークで使用する機能（ＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＡＰＳＤ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｓａｖｅ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ）など）の情報が設定される。ＳＳＩＤにはネットワーク名が設定される。Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  Ｒａｔｅには転送レートが設定される。ＤＳＳＳ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔには無線チャネルが設定される。ＩＢＳＳ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔには間欠動作する場合のＴＢＴＴの後の受信時間を示すＡＴＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）ウインドウ長（１０２４μｓｅｃ単位）が設定される。ＦＣＳはＦｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅが設定される。
【００５２】
＜モード制御処理のフローチャート＞
図５は本発明の無線ＬＡＮ装置３０のＭＡＣ処理部３５が実行するモード制御処理のフローチャートを示す。図６は間欠送受信処理のフローチャートを示し、図７は定常送受信処理のフローチャートを示す。
【００５３】
図５において、ステップＳ１はループ処理の開始、ステップＳ４はループ処理の終了を示している。無線ＬＡＮ装置３０は電源が投入されると、まず、ステップＳ２の間欠送受信処理を実行し、間欠送受信処理が終了すると、ステップＳ３の定常送受信処理を実行する。そして、定常送受信処理が終了すると、ステップＳ２の間欠送受信処理を実行する。以下、同様にして、定常送受信処理と間欠送受信処理を繰り返す。
【００５４】
図６の間欠送受信処理は間欠送受信モードで実行される。ステップＳ１１で無線ＬＡＮ装置３０は自装置をスリープ状態に設定する。スリープ状態ではＲＦ送受信部３１や変復調部３２への給電を低下させるため低消費電力である。
【００５５】
次に、ステップＳ１２で無線ＬＡＮ装置３０は自装置がビーコン送信タイミングＴＢＴＴであるか否かを判別し、ビーコン送信タイミングＴＢＴＴであれば、ステップＳ１３で無線ＬＡＮ装置３０は自装置をアウェイク状態に設定する。さらに、ステップＳ１４でビーコン受信期間タイマをスタートする。アウェイク状態ではＲＦ送受信部３１や変復調部３２への給電を通常通り行うため消費電力はスリープ状態に比して増加する。
【００５６】
次に、ステップＳ１５で無線ＬＡＮ装置３０はビーコンを受信したか否かを判別する。ここで、上記のビーコンを送信するのはスマートホンである。ビーコンを受信しない場合は、ステップＳ１６でビーコン受信期間Ｔ０を終了したか否かを判別する。ビーコン受信期間Ｔ０を終了していなければステップＳ１５に進み、終了していればステップＳ１７でビーコンを送信したのちステップＳ１１に進む。つまり、ステップＳ１５，Ｓ１６でビーコンの受信待ちを行う。
【００５７】
一方、ステップＳ１５でビーコンを受信した場合には、スマートホンがＩＢＳＳネットワークに参加したため、ステップＳ１８でビーコン送信時の送信パワーを所定値αだけ低下させる。そして、ステップＳ１９で定常送受信モードへの遷移を認識して、間欠送受信処理を終了する。この間欠送受信処理の終了により定常送受信処理が開始される。
【００５８】
図７の定常送受信処理は定常送受信モードで実行される。ステップＳ２１はループ処理の開始、ステップＳ２６はループ処理の終了を示している。ステップＳ２２で無線ＬＡＮ装置３０は自装置がビーコン送信タイミングＴＢＴＴであるか否かを判別し、ビーコン送信タイミングＴＢＴＴであれば、ステップＳ２３で無線ＬＡＮ装置３０はビーコン受信期間タイマをスタートする。
【００５９】
次に、ステップＳ２４で無線ＬＡＮ装置３０はビーコンを受信したか否かを判別する。ここで、上記のビーコンを送信するのはスマートホンである。ビーコンを受信した場合には、ビーコンロストカウントをゼロクリアして、ステップＳ２１〜Ｓ２６の処理を繰り返す。
【００６０】
一方、ステップＳ２４でビーコンを受信していなければ、ステップＳ３０で無線ＬＡＮ装置３０はビーコン受信期間Ｔ０を終了したか否かを判別する。つまり、ステップＳ２４，Ｓ３０でビーコンの受信待ちを行う。ビーコン受信期間Ｔ０を終了していなければステップＳ２４に進み、終了していればステップＳ３１でビーコンロストカウントを１だけインクリメントする。次に、ステップＳ３２でビーコンロストカウントが所定の閾値を超えたか否かを判別する。この閾値は例えば数ｓｅｃに相当する値である。
【００６１】
ビーコンロストカウントが閾値未満の場合には、ステップＳ３３で無線ＬＡＮ装置３０はビーコンを送信したのちステップＳ２２に進む。ビーコンロストカウントが閾値以上の場合はステップＳ３４でスマートホンがＩＢＳＳネットワークから離脱したため、ステップＳ３４でビーコン送信時の送信パワーを所定値αだけ増大させる。そして、ステップＳ３５で間欠送受信モードへの遷移を認識して、定常送受信処理を終了する。この定常送受信処理の終了により間欠送受信処理が開始される。
【００６２】
上記実施形態では、ステップＳ１８でビーコン送信時の送信パワーを所定値αだけ低下させることで定常送受信処理におけるビーコン送信パワーを小さくして省電力化を図り、ステップＳ３４でビーコン送信時の送信パワーを所定値αだけ増大させることで間欠送受信処理におけるビーコン送信パワーを大きくしてスマートホンがビーコンを受信しやすくしている。しかし、ステップＳ１８とステップＳ３４を削除して、定常送受信処理と間欠送受信処理におけるビーコン送信パワーを同一としても良い。
【００６３】
なお、無線ＬＡＮ装置３０はスマートホンから一度ビーコンを受信した後は、無線ＬＡＮ装置３０がビーコンを送信しないように構成することも可能である。これは、ステップＳ３３を削除することで実現できる。このような構成とする理由はスマートホンが送信するビーコンが偶に欠けたとしてもＩＢＳＳネットワークを維持することは可能だからである。
【００６４】
＜ＩＢＳＳネットワーク立ち上げ時＞
図８を用いてＩＢＳＳネットワーク立ち上げ時の無線ＬＡＮ装置１３とスマートホン１５の動作を説明する。ここではトイラジコンシステムを例にしている。図８において、無線ＬＡＮ装置１３はビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（１）から遅延時間Ｔ１後にビーコンＢ１を送信する。なお、遅延時間Ｔ１はビーコン受信期間Ｔ０を超える値である。
【００６５】
ところで、スマートホン１５は無線ＬＡＮ装置１３からのビーコンＢ１を受信すると、ビーコンに含まれるタイムスタンプ値とＴＢＴＴ間隔値から次のビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（２）を認識し、ビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（２）からランダム遅延時間ＴＲ後にビーコンＢ２を送信する。ランダム遅延時間ＴＲはＩＥＥＥ８０２．１１規格により（１）式で表される。
【００６６】
ＴＲ＝ＤＩＦＳ＋２×ＳｌｏｔＴｉｍｅ×ＲＮ      …（１）
なお、ＤＩＦＳは例えば５０μｓｅｃ、ＳｌｏｔＴｉｍｅ＝２０μｓｅｃ、ＲＮは０から３１までの整数である。
【００６７】
無線ＬＡＮ装置１３では、スマートホン１５がビーコン送信を行わない場合にのみビーコン送信を行うため、ビーコン受信期間Ｔ０をスマートホン１５のランダム遅延時間の最大値ＴＲｍａｘ又はそれ以上とし、無線ＬＡＮ装置１３の遅延時間Ｔ１をＴＲｍａｘより大きな値とする。なお、ＴＲｍａｘ＝ＤＩＦＳ＋２×ＳｌｏｔＴｉｍｅ×３１である。これにより、無線ＬＡＮ装置１３はスマートホン１５のＩＢＳＳネットワークへの参加を速やかに認識することができる。
【００６８】
＜ＩＢＳＳネットワークにスマートホンが参加している時＞
図９を用いて無線ＬＡＮ装置１３が立ち上げたＩＢＳＳネットワークに参加したスマートホン１５の動作を説明する。図９において、スマートホン１５はビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（１）から無線ＬＡＮ装置のビーコン受信期間Ｔ０以内にビーコンＢ１を送信する。同様に、スマートホン１５はＴＢＴＴ（２），（３）それぞれから無線ＬＡＮ装置のビーコン受信期間Ｔ０以内にビーコンＢ２，Ｂ３それぞれを送信する。無線ＬＡＮ装置１３は、このビーコンＢ１，Ｂ２，Ｂ３を受信することでビーコン送信を行わない。
【００６９】
無線ＬＡＮ装置１３はビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（４）からビーコン受信期間Ｔ０以内にビーコンを受信できない場合、ＴＢＴＴ（４）から遅延時間Ｔ１後にビーコンＢ４を送信する。
【００７０】
このように、ビーコンの送信はスマートホン１５が優先して行う。これによって、無線ＬＡＮ装置１３のビーコン送信の確率を低減して消費電力を削減することが可能となる。これは、無線ＬＡＮ装置１３はスマートホン１５に比して電池容量が小さいことが想定され、無線ＬＡＮ装置１３の消費電力を極力削減することが要望されているためである。
【００７１】
＜ＩＢＳＳネットワークに複数の無線ＬＡＮ装置が参加する場合＞
ところで、図１の無線ＬＡＮ装置１３と、図２の無線ＬＡＮ装置２２Ａが図５〜図７に示すフローチャートを実行する。これに対し、図２の無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘはビーコンを送信しない設定とされている。これを実現するには、無線ＬＡＮ装置に例えばマイクロスイッチを設け、無線ＬＡＮ装置１３，２２Ａではマイクロスイッチをオンに設定し、無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘではマイクロスイッチをオフに設定する。そして、マイクロスイッチがオンの無線ＬＡＮ装置１３，２２Ａは図５〜図７のフローチャートを実行する。マイクロスイッチがオフの無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘでは、図５におけるステップＳ２の間欠送受信処理をジャンプして実行しないようにすると共に、図７の定常送受信処理のステップＳ３３をジャンプして実行しないように設定する。
【００７２】
図１０を用いてＩＢＳＳネットワークに複数の無線ＬＡＮ装置が参加する場合の各装置の動作を説明する。ここではスポーツ解析システムを例にしている。図１０において、時刻ｔ１に無線ＬＡＮ装置２２Ａの電源投入がなされると、無線ＬＡＮ装置２２Ａはビーコンを送信してＩＢＳＳネットワークを立ち上げる。こののち、スマートホン２５が時刻ｔ２にＩＢＳＳネットワークに参加すると、スマートホン２５が優先的にビーコンを送信する。さらに、時刻ｔ３に無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘの何れかがＩＢＳＳネットワークに参加しても、無線ＬＡＮ装置２２Ｂ〜２２Ｘはビーコンを送信することなく、スマートホン２５が優先的にビーコンを送信する。なお、スマートホン２５のビーコンが欠落した際には、無線ＬＡＮ装置２２Ａがビーコンを送信する。
【００７３】
＜トイラジコンシステムでのデータ送信＞
図１１を用いてトイラジコンシステムでのデータ送信について説明する。図１１において、ビーコン送信タイミングＴＢＴＴの間隔は例えば１２８ｍｓｅｃである。スマートホン１５はビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（１），（２）からランダム遅延時間ＴＲ後にビーコンＢ１，Ｂ２を送信する。このビーコンＢ１の送信に続いて、スマートホン１５は操作データのデータフレームＣ１，Ｃ２を無線ＬＡＮ装置１３宛に送信する。無線ＬＡＮ装置１３はデータフレームＣ１，Ｃ２それぞれを受信すると、スマートホン１５宛に応答フレームＤ１，Ｄ２それぞれを送信する。
【００７４】
＜スポーツ解析システムでのデータ送信＞
図１２を用いてスポーツ解析システムでのデータ送信について説明する。図１２において、ビーコン送信タイミングＴＢＴＴの間隔は例えば１２８ｍｓｅｃであり、ランダム遅延時間の最大値ＴＲｍａｘは例えば１．３ｍｓｅｃであり、ビーコンの送受信時間は例えば１ｍｓｅｃである。ここで、無線ＬＡＮ装置２２Ａが立ち上げたＩＢＳＳネットワークにスマートホン２５及び無線ＬＡＮ装置２２Ｂが参加しているものとする。
【００７５】
スマートホン２５はビーコン送信タイミングＴＢＴＴ（１），（２）からランダム遅延時間ＴＲ後にビーコンＢ１，Ｂ２を送信する。このビーコン送信の後、スマートホン２５は無線ＬＡＮ装置２２Ａ宛にデータ送信要求Ｅ１を送信し、無線ＬＡＮ装置２２Ａはデータ送信要求Ｅ１を受信すると、スマートホン１５宛にデータフレームＦ１を送信する。無線ＬＡＮ装置２２Ａからのデータ送信が完了すると、スマートホン２５は無線ＬＡＮ装置２２Ｂ宛にデータ送信要求Ｅ２を送信し、無線ＬＡＮ装置２２Ｂはデータ送信要求Ｅ２を受信すると、スマートホン１５宛にデータフレームＦ２を送信する。
【００７６】
なお、上記実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮを例にとって説明したが、無線通信装置同士が所定間隔のビーコン送信タイミング毎にビーコンを送受信して時間同期をとるネットワークであれば上記無線ＬＡＮ以外のどのようなネットワークに適用しても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１０  トイラジコン
１１  駆動部
１２，２１Ａ〜２１Ｘ  センサ部
１３，２２Ａ〜２２Ｘ，３０  無線ＬＡＮ装置
１５，２５  スマートホン
２０Ａ〜２０Ｘ  センサユニット
３１  ＲＦ送受信部
３２  変復調部
３３  送受信データバッファ
３４  Ｉ／Ｆ部
３５  ＭＡＣ処理部
３６  アンテナ
３７  電子デバイス
４１  受信フレーム解析部
４２  送信フレーム生成部
４３  ＴＢＴＴ発生部
４４  ビーコン受信期間Ｔ０管理部
４５  ビーコンロスト管理部
４６  パワー状態制御部
【図１】
2015089089.tif 000003
【図２】
2015089089.tif 000004
【図３】
2015089089.tif 000005
【図４】
2015089089.tif 000006
【図５】
2015089089.tif 000007
【図６】
2015089089.tif 000008
【図７】
2015089089.tif 000009
【図８】
2015089089.tif 000010
【図９】
2015089089.tif 000011
【図１０】
2015089089.tif 000012
【図１１】
2015089089.tif 000013
【図１２】
2015089089.tif 000014