(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生するとキャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態が、予め設定されたコンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて前記整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、前記通信チャンネルを利用してデータを無線送信する無線通信装置であって、
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元の無線通信装置である送信元無線通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する第１送信要求時刻記憶手段と、
前記第１送信要求時刻記憶手段により記憶されている前記送信元装置情報と前記送信要求時刻特定情報に基づいて、前記送信元無線通信装置毎に、前記送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出する第１送信要求平均時間算出手段と、
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの使用状態を判定して、前記使用状態の継続中において前記送信要求平均時間が経過する毎に、該送信要求平均時間に対応する前記送信元無線通信装置について、データ送信を待機している回数である送信待機回数を１加算する第１送信待機回数増加手段と、
前記送信元無線通信装置毎の前記送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している前記送信元無線通信装置である待機中無線通信装置を特定し、前記待機中無線通信装置の数である第１送信待機装置数を算出する第１送信待機装置数算出手段と、
前記第１送信待機装置数が大きくなるほど前記コンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第１コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、前記第１送信待機装置数算出手段により算出された第１送信待機装置数を用いて前記コンテンションウィンドウを算出する第１コンテンションウィンドウ算出手段とを備える
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの前記送信元無線通信装置について、前記送信待機回数を１減算する第１送信待機回数減算手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態の継続中において前記送信要求平均時間が経過する毎に、該送信要求平均時間に対応する前記送信元無線通信装置について、前記送信待機回数を１減算する第２送信待機回数減算手段を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態の継続中において予め設定された第１減算用経過時間が経過する毎に前記送信待機回数を１減算する第３送信待機回数減算手段を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
一定周期毎に繰り返される予め設定された定期送信期間内に、予め設定された通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第１通信装置と、
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態が、コンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて前記整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、前記通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第２通信装置と
の２種類の通信装置が混在し、
前記第１通信装置は、前記定期送信期間を示すデータである定期送信期間情報を無線送信するように構成され、
前記第２通信装置は、前記第１通信装置から前記定期送信期間情報を受信すると、前記定期送信期間情報により示される前記定期送信期間に基づいて送信禁止期間を設定し、前記送信禁止期間内におけるデータ送信を禁止するように構成された
無線通信システムにおいて、前記第２通信装置として使用される無線通信装置であって、
前記通信チャンネルを利用して前記第２通信装置からデータを無線受信すると、この受信データの送信元の前記第２通信装置である送信元第２通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する第２送信要求時刻記憶手段と、
前記定期送信期間内において、前記第２送信要求時刻記憶手段により記憶されている前記送信元装置情報と前記送信要求時刻特定情報に基づき、今回の前記定期送信期間の１周期前の前記定期送信期間内において前記送信要求が発生した回数である送信要求発生回数を前記送信元第２通信装置毎に算出し、前記送信元第２通信装置毎に、算出した前記送信要求発生回数分を、データ送信を待機している回数である送信待機回数に加算する第２送信待機回数増加手段と、
前記送信元第２通信装置毎の前記送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している前記送信元第２通信装置である待機中第２通信装置を特定し、前記待機中第２通信装置の数である第２送信待機装置数を算出する第２送信待機装置数算出手段と、
前記第２送信待機装置数が大きくなるほど前記コンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第２コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、前記第２送信待機装置数算出手段により算出された第２送信待機装置数を用いて前記コンテンションウィンドウを算出する第２コンテンションウィンドウ算出手段とを備える
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの前記送信元第２通信装置について、前記送信待機回数を１減算する第４送信待機回数減算手段を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第２送信要求時刻記憶手段により記憶されている前記送信元装置情報と前記送信要求時刻特定情報に基づいて、前記送信元第２通信装置毎に、前記送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出する第２送信要求平均時間算出手段と、
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態の継続中において前記送信要求平均時間が経過する毎に、該送信要求平均時間に対応する前記送信元第２通信装置について、前記送信待機回数を１減算する第５送信待機回数減算手段とを備える
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態の継続中において予め設定された第２減算用経過時間が経過する毎に前記送信待機回数を１減算する第６送信待機回数減算手段を備える
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
所定の通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生するとキャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態が、予め設定されたコンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて前記整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、前記通信チャンネルを利用してデータを無線送信する無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元の無線通信装置である送信元無線通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する第１送信要求時刻記憶手順と、
前記第１送信要求時刻記憶手順により記憶されている前記送信元装置情報と前記送信要求時刻特定情報に基づいて、前記送信元無線通信装置毎に、前記送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出する第１送信要求平均時間算出手順と、
キャリアセンスにより前記通信チャンネルの使用状態を判定して、前記使用状態の継続中において前記送信要求平均時間が経過する毎に、該送信要求平均時間に対応する前記送信元無線通信装置について、データ送信を待機している回数である送信待機回数を１加算する第１送信待機回数増加手順と、
前記送信元無線通信装置毎の前記送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している前記送信元無線通信装置である待機中無線通信装置を特定し、前記待機中無線通信装置の数である第１送信待機装置数を算出する第１送信待機装置数算出手順と、
前記第１送信待機装置数が大きくなるほど前記コンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第１コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、前記第１送信待機装置数算出手順により算出された第１送信待機装置数を用いて前記コンテンションウィンドウを算出する第１コンテンションウィンドウ算出手順とを備える
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
一定周期毎に繰り返される予め設定された定期送信期間内に、予め設定された通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第１通信装置と、
前記通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより前記通信チャンネルの空き状態を判定して、前記空き状態が、コンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて前記整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、前記通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第２通信装置と
の２種類の通信装置が混在し、
前記第１通信装置は、前記定期送信期間を示すデータである定期送信期間情報を無線送信するように構成され、
前記第２通信装置は、前記第１通信装置から前記定期送信期間情報を受信すると、前記定期送信期間情報により示される前記定期送信期間に基づいて送信禁止期間を設定し、前記送信禁止期間内におけるデータ送信を禁止するように構成された
無線通信システムにおいて、前記第２通信装置として使用される無線通信装置に用いられる無線通信方法であって、
前記通信チャンネルを利用して前記第２通信装置からデータを無線受信すると、この受信データの送信元の前記第２通信装置である送信元第２通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する第２送信要求時刻記憶手順と、
前記定期送信期間内において、前記第２送信要求時刻記憶手順により記憶されている前記送信元装置情報と前記送信要求時刻特定情報に基づき、今回の前記定期送信期間の１周期前の前記定期送信期間内において前記送信要求が発生した回数である送信要求発生回数を前記送信元第２通信装置毎に算出し、前記送信元第２通信装置毎に、算出した前記送信要求発生回数分を、データ送信を待機している回数である送信待機回数に加算する第２送信待機回数増加手順と、
前記送信元第２通信装置毎の前記送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している前記送信元第２通信装置である待機中第２通信装置を特定し、前記待機中第２通信装置の数である第２送信待機装置数を算出する第２送信待機装置数算出手順と、
前記第２送信待機装置数が大きくなるほど前記コンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第２コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、前記第２送信待機装置数算出手順により算出された第２送信待機装置数を用いて前記コンテンションウィンドウを算出する第２コンテンションウィンドウ算出手順とを備える
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の通信チャンネルを利用して相互に無線通信を行う無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一の通信チャンネルを利用して相互に無線通信を行う複数の無線通信装置で構成される通信システムにおいて、各無線通信装置で送信要求が発生すると、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を検出し、通信チャンネルの空きを検出してから規定時間が経過した後に、コンテンションウィンドウを最大値とする乱数値を用いてランダムに設定されるバックオフ時間継続してキャリアセンスを行い、このバックオフ時間継続して通信チャンネルが空いている場合に、データ送信を開始するというＣＳＭＡ／ＣＡ方式の無線通信が知られている。
【０００３】
上記の無線通信では、特定の無線通信装置のデータ送信時間が長くなると、その間、他の無線通信装置がデータを送信できなくなるために、データ送信の待機状態となる無線通信装置が増加する。これにより、各無線通信装置でバックオフ時間が一致する確率が高まり、上記特定の無線通信装置によるデータ送信の終了後に、各無線通信装置からの送信データが衝突し易くなるという問題があった。
【０００４】
一方、コンテンションウィンドウを大きくすることにより、待機状態の無線通信装置が増加した場合における送信データの衝突確率を低減することができる。しかし、各無線通信装置での通信の待ち合わせ時間が増大するため、総通信量が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで従来、上記の規定時間が経過してから、他の無線通信装置からデータを受信するまでのアイドル時間を計測し、この計測値に基づいて、待機状態となる無線通信装置の数（以下、待機装置数という）を算出し、この待機装置数に応じたバックオフ時間を設定することにより、総通信量を低下させることなく衝突確率を低下させる通信方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７２３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の技術では、１回のアイドル時間の計測値に基づいて待機装置数を算出すると待機装置数の精度が低いために、数十回から数百回のアイドル時間の計測値の平均値をとって、精度の安定化を図る必要がある。このため、アイドル時間計測値の平均値と比較してデータ送信時間が非常に長くなる状況が発生した場合に、適切な待機装置数を算出することができず、衝突確率が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、一時的にデータ送信時間が長くなった場合においても、データの衝突を回避しつつ、データ送信の機会を増加させることを可能にする技術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】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、所定の通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生するとキャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態が、予め設定されたコンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、通信チャンネルを利用してデータを無線送信する無線通信装置である。
【００１０】
そして、請求項１に記載の無線通信装置では、まず第１送信要求時刻記憶手段が、通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元の無線通信装置である送信元無線通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する。
【００１１】
なお、上記の送信要求時刻特定情報としては、例えば、送信要求時刻を示す送信要求時刻情報を送信元無線通信装置が送信する場合には、この送信要求時刻情報を採用するとよい。
【００１２】
一方、送信元無線通信装置が送信要求時刻情報を送信しない場合には、送信元無線通信装置からデータを受信した時刻を送信要求時刻特定情報として採用するようにしてもよい。すなわち、データを受信した時刻に基づいて、送信要求時刻を特定する。そして、データ受信時刻に基づいて送信要求時刻を特定する方法としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００１３】
上記の送信待機時間は、コンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値（乱数）に基づいて決定されるため、決定される乱数の平均値は、コンテンションウィンドウの２分の１である。このため、上記の整数値がコンテンションウィンドウの２分の１である場合の送信待機時間を平均送信待機時間として、データ受信時刻より平均送信待機時間前の時刻を送信要求時刻とする。
【００１４】
次に第１送信要求平均時間算出手段が、第１送信要求時刻記憶手段により記憶されている送信元装置情報と送信要求時刻特定情報に基づいて、送信元無線通信装置毎に、送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出する。
【００１５】
さらに第１送信待機回数増加手段が、キャリアセンスにより通信チャンネルの使用状態を判定して、使用状態の継続中において送信要求平均時間が経過する毎に、送信要求平均時間に対応する送信元無線通信装置について、データ送信を待機している回数である送信待機回数を１加算する。
【００１６】
さらに第１送信待機装置数算出手段が、送信元無線通信装置毎の送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している送信元無線通信装置である待機中無線通信装置を特定し、待機中無線通信装置の数である第１送信待機装置数を算出する。
【００１７】
そして第１コンテンションウィンドウ算出手段が、第１送信待機装置数が大きくなるほどコンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第１コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、第１送信待機装置数算出手段により算出された第１送信待機装置数を用いてコンテンションウィンドウを算出する。
【００１８】
このように構成された無線通信装置では、送信元装置情報と送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶することにより、他の無線通信装置からのデータ送信履歴を形成し、他の無線通信装置毎に送信要求平均時間を算出することにより、他の無線通信装置のデータ送信頻度を把握することができる。そして、現時点で使用状態中の通信チャンネルの継続時間に応じて、無線通信装置毎に送信待機回数を算出することができ、この送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している無線通信装置の数（以下、送信待機装置数ともいう）を把握することができる。
【００１９】
すなわち、他の無線通信装置におけるこれまでのデータ送信状況を把握しているために、現時点で使用状態中の通信チャンネルの継続時間に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【００２０】
これにより、算出された第１送信待機装置数と、実際にデータ送信を待機している無線通信装置の数との相違が小さくなり、実際の送信待機状況に応じた適切なコンテンションウィンドウを算出することができ、データの衝突を回避しつつ、データ送信の機会を増加させることが可能となる。
【００２１】
また、請求項１に記載の無線通信装置において、請求項２に記載のように、第１送信待機回数減算手段が、通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元無線通信装置について、送信待機回数を１減算するようにするとよい。これにより、データ受信に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【００２２】
なお、例えば他の無線通信装置との間の距離が長くなり、他の無線通信装置からのデータを受信することができなくなる状況の発生が考えられる。この場合には、他の無線通信装置がデータを送信しているにもかかわらず、このデータを受信できないため、データ受信に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができない。
【００２３】
そこで、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置において、請求項３に記載のように、第２送信待機回数減算手段が、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態の継続中において送信要求平均時間が経過する毎に、送信要求平均時間に対応する送信元無線通信装置について、送信待機回数を１減算するようにするとよい。
【００２４】
このように構成された無線通信装置によれば、他の無線通信装置と通信できない状況においても、他の無線通信装置におけるこれまでのデータ送信状況（すなわち、送信要求平均時間）に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【００２５】
一方、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置において、請求項４に記載のように、第３送信待機回数減算手段が、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態の継続中において予め設定された第１減算用経過時間が経過する毎に送信待機回数を１減算するようにしてもよい。
【００２６】
このように構成された無線通信装置では、予め設定された第１減算用経過時間が経過する毎に、送信待機回数が１以上である全ての送信元無線通信装置について、送信待機回数が１減算される。すなわち、請求項３に記載の無線通信装置と異なり、送信元無線通信装置毎に減算用経過時間を設定する必要がないため、請求項３に記載の無線通信装置と比較して、送信待機回数を減算させるための処理を簡略化することができる。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明は、一定周期毎に繰り返される予め設定された定期送信期間内に、予め設定された通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第１通信装置と、通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態が、コンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第２通信装置との２種類の通信装置が混在し、第１通信装置は、定期送信期間を示すデータである定期送信期間情報を無線送信するように構成され、第２通信装置は、第１通信装置から定期送信期間情報を受信すると、定期送信期間情報により示される定期送信期間に基づいて送信禁止期間を設定し、送信禁止期間内におけるデータ送信を禁止するように構成された無線通信システムにおいて、第２通信装置として使用される無線通信装置である。
【００２８】
そして、請求項５に記載の無線通信装置では、まず第２送信要求時刻記憶手段が、通信チャンネルを利用して第２通信装置からデータを無線受信すると、この受信データの送信元の第２通信装置である送信元第２通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する。
【００２９】
次に第２送信待機回数増加手段が、定期送信期間内において、第２送信要求時刻記憶手段により記憶されている送信元装置情報と送信要求時刻特定情報に基づき、今回の定期送信期間の１周期前の定期送信期間内において送信要求が発生した回数である送信要求発生回数を送信元第２通信装置毎に算出し、送信元第２通信装置毎に、算出した送信要求発生回数分を、データ送信を待機している回数である送信待機回数に加算する。
【００３０】
さらに第２送信待機装置数算出手段が、送信元第２通信装置毎の送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している送信元第２通信装置である待機中第２通信装置を特定し、待機中第２通信装置の数である第２送信待機装置数を算出する。
【００３１】
そして第２コンテンションウィンドウ算出手段が、第２送信待機装置数が大きくなるほどコンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第２コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、第２送信待機装置数算出手段により算出された第２送信待機装置数を用いてコンテンションウィンドウを算出する。
【００３２】
このように構成された無線通信装置では、送信元装置情報と送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶することにより、他の無線通信装置からのデータ送信履歴を形成し、今回の定期送信期間の１周期前の定期送信期間内において送信要求が発生した回数（送信要求発生回数）を把握することができる。そして、１周期前の定期送信期間内の送信要求発生回数に基づき、今回の定期送信期間について、無線通信装置毎に送信待機回数を算出することができ、この送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している無線通信装置の数（送信待機装置数）を把握することができる。
【００３３】
すなわち、他の無線通信装置におけるこれまでのデータ送信状況を把握しているために、今回の定期送信期間の送信待機装置数を適切に判断することができる。
これにより、算出された第２送信待機装置数と、実際にデータ送信を待機している無線通信装置の数との相違が小さくなり、実際の送信待機状況に応じた適切なコンテンションウィンドウを算出することができ、データの衝突を回避しつつ、データ送信の機会を増加させることが可能となる。
【００３４】
また、請求項５に記載の無線通信装置において、請求項６に記載のように、第４送信待機回数減算手段が、通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元第２通信装置について、送信待機回数を１減算するようにするとよい。
【００３５】
このように構成された無線通信装置によれば、他の無線通信装置と通信できない状況においても、他の無線通信装置におけるこれまでのデータ送信状況に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【００３６】
また、請求項５または請求項６に記載の無線通信装置において、請求項７に記載のように、第２送信要求平均時間算出手段が、第２送信要求時刻記憶手段により記憶されている送信元装置情報と送信要求時刻特定情報に基づいて、送信元第２通信装置毎に、送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出し、第５送信待機回数減算手段が、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態の継続中において送信要求平均時間が経過する毎に、該送信要求平均時間に対応する送信元第２通信装置について、送信待機回数を１減算するようにするとよい。
【００３７】
このように構成された無線通信装置によれば、他の無線通信装置と通信できない状況においても、他の無線通信装置におけるこれまでのデータ送信状況（すなわち、送信要求平均時間）に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【００３８】
一方、請求項５または請求項６に記載の無線通信装置において、請求項８に記載のように、第６送信待機回数減算手段が、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態の継続中において予め設定された第２減算用経過時間が経過する毎に送信待機回数を１減算するようにしてもよい。
【００３９】
このように構成された無線通信装置では、予め設定された第２減算用経過時間が経過する毎に、送信待機回数が１以上である全ての送信元無線通信装置について、送信待機回数が１減算される。すなわち、請求項７に記載の無線通信装置と異なり、送信元第２通信装置毎に減算用経過時間を設定する必要がないため、請求項７に記載の無線通信装置と比較して、送信待機回数を減算させるための処理を簡略化することができる。
【００４０】
また、請求項９に記載の発明は、所定の通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生するとキャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態が、予め設定されたコンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、通信チャンネルを利用してデータを無線送信する無線通信装置に用いられる無線通信方法である。
【００４１】
そして、請求項９に記載の無線通信方法では、まず第１送信要求時刻記憶手順で、通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると、この受信データの送信元の無線通信装置である送信元無線通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する。
【００４２】
次に第１送信要求平均時間算出手順で、第１送信要求時刻記憶手順により記憶されている送信元装置情報と送信要求時刻特定情報に基づいて、送信元無線通信装置毎に、送信要求が発生する平均時間間隔である送信要求平均時間を算出する。
【００４３】
さらに第１送信待機回数増加手順で、キャリアセンスにより通信チャンネルの使用状態を判定して、使用状態の継続中において送信要求平均時間が経過する毎に、送信要求平均時間に対応する送信元無線通信装置について、データ送信を待機している回数である送信待機回数を１加算する。
【００４４】
さらに第１送信待機装置数算出手順で、送信元無線通信装置毎の送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している送信元無線通信装置である待機中無線通信装置を特定し、待機中無線通信装置の数である第１送信待機装置数を算出する。
【００４５】
そして第１コンテンションウィンドウ算出手順で、第１送信待機装置数が大きくなるほどコンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第１コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、第１送信待機装置数算出手段により算出された第１送信待機装置数を用いてコンテンションウィンドウを算出する。
【００４６】
この無線通信方法は、請求項１に記載の無線通信装置にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、請求項１に記載の無線通信装置と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、請求項１０に記載の発明は、一定周期毎に繰り返される予め設定された定期送信期間内に、予め設定された通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第１通信装置と、通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態が、コンテンションウィンドウを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて整数値が大きいほど長くなるように決定される送信待機時間継続すると、通信チャンネルを利用してデータを無線送信する第２通信装置との２種類の通信装置が混在し、第１通信装置は、定期送信期間を示すデータである定期送信期間情報を無線送信するように構成され、第２通信装置は、第１通信装置から定期送信期間情報を受信すると、定期送信期間情報により示される定期送信期間に基づいて送信禁止期間を設定し、送信禁止期間内におけるデータ送信を禁止するように構成された無線通信システムにおいて、第２通信装置として使用される無線通信装置に用いられる無線通信方法である。
【００４８】
そして、請求項１０に記載の無線通信方法では、まず第２送信要求時刻記憶手順で、通信チャンネルを利用して第２通信装置からデータを無線受信すると、この受信データの送信元の第２通信装置である送信元第２通信装置を識別するための送信元装置情報と、この受信データの送信要求が発生した時刻である送信要求時刻を特定可能な情報である送信要求時刻特定情報とを対応付けて記憶する。
【００４９】
次に第２送信待機回数増加手順で、定期送信期間内において、第２送信要求時刻記憶手順により記憶されている送信元装置情報と送信要求時刻特定情報に基づき、今回の定期送信期間の１周期前の定期送信期間内において送信要求が発生した回数である送信要求発生回数を送信元第２通信装置毎に算出し、送信元第２通信装置毎に、算出した送信要求発生回数分を、データ送信を待機している回数である送信待機回数に加算する。
【００５０】
さらに第２送信待機装置数算出手順で、送信元第２通信装置毎の送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している送信元第２通信装置である待機中第２通信装置を特定し、待機中第２通信装置の数である第２送信待機装置数を算出する。
【００５１】
そして第２コンテンションウィンドウ算出手順で、第２送信待機装置数が大きくなるほどコンテンションウィンドウが大きくなるように予め設定された第２コンテンションウィンドウ決定方法に基づき、第２送信待機装置数算出手順により算出された第２送信待機装置数を用いてコンテンションウィンドウを算出する。
【００５２】
この無線通信方法は、請求項５に記載の無線通信装置にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、請求項５に記載の無線通信装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】無線通信システムの構成および動作の概要を示す説明図である。
【図２】通信装置２の構成を示すブロック図である。
【図３】通信装置３の構成を示すブロック図である。
【図４】送信要求時刻記憶部４１の構成を示す図である。
【図５】第１送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。
【図６】第２送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の第３送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。
【図８】ビジー期間が長くなる場合の送信待機状況を示すタイミングチャートと非衝突確率を示すヒストグラムである。
【図９】第２実施形態の第３送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
図１は、無線通信システムの構成および動作の概要を示す説明図である。
【００５５】
本実施形態の無線通信システムは、図１（ａ）に示すように、路上機として自動車の走行路付近に分散して設置される複数の通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…と、自動車に搭載され、路上機や他の車両との間で無線通信を行う通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…とから構成されている。なお、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…をまとめて通信装置２といい、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…をまとめて通信装置３という。
【００５６】
通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…は、通信装置２の外部に設置された情報局（不図示）と有線または無線でデータ入力可能に構成されており、この情報局から、交通情報等の各種情報を示すデータを入力し、入力したデータを周囲の自動車に定期的に送信する定期送信機能を有する。
【００５７】
また、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…は、自動車に搭載された制御装置からの送信要求を受けて、自車両の状態等を路上機や他の車両に送信するランダム送信機能を有する。なお本実施形態では、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…がランダム送信を行う場合には、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…の識別情報である装置ＩＤと、送信要求が発生した時刻（以下、送信要求時刻という）を示す送信要求時刻情報を、自車両の状態等を示す情報に付加して送信するように構成されている。
【００５８】
そして、これら各通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…間の通信には、全て共通の通信チャンネルが使用され、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…がランダム送信する際には、キャリアセンスによって通信チャンネルが空いているか否かを判断し、通信チャンネルが空いているときにデータ送信を開始する。
【００５９】
また、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…は、定期送信を行うが、この定期送信の周期は、予め決められており、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…には、定期送信一周期内のどの期間を定期送信に利用するかが割り当てられている。
【００６０】
そして、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…は、その割り当てられた定期送信期間を、定期送信によって通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…に通知する。
つまり本実施形態では、定期送信機能を有する通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…が、図１（ｂ）に示すように、定期送信期間の開始タイミングと定期送信期間の長さ（期間長）を表す定期送信期間情報に、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…の識別情報である装置ＩＤと後述の転送回数と、送信時刻を付加した定期送信情報を、単独あるいは他の送信データに付加して、周囲に定期送信する。
【００６１】
そして、ランダム送信機能を有する通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…は、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…が送信した定期送信情報を受けると、その定期送信情報に基づき、図１（ｃ）に示すように、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…の定期送信期間以外の期間（ランダム送信期間）を設定し、このランダム送信期間内におけるランダム送信を許可する。
【００６２】
また図１（ａ）に示すように、通信装置３Ｂが、通信装置２Ａからの送信電波が届く通信可能領域ＡＲ１内に位置し、通信装置３Ｃがその通信可能領域ＡＲ１外に位置する場合、通信装置３Ｃには通信装置２Ａから送信された定期送信情報が届かず、通信装置３Ｃが通信装置２Ａの定期送信期間内にランダム送信を開始し、通信装置３Ｂ側では、通信装置２Ａ，３Ｃからの送信電波が同時に届き、それぞれの送信データを受信できなくなることが考えられる。
【００６３】
そこで本実施形態では、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…が定期送信情報を受信したときには、その定期送信情報を再送信することにより、通信装置２から離れた他の通信装置３に定期送信情報を通知するようにされている。
【００６４】
そして、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…が他の通信装置３に定期送信情報を再送信する際には、定期送信情報の中の転送回数を更新（＋１）することで、定期送信情報を受信した通信装置側で、その定期送信情報が、通信装置２が最初に送信してから何度目の転送で届いたのかを識別できるようにされている。
【００６５】
また通信装置３側で、定期送信情報に基づきランダム送信期間を設定するには、通信装置２側で認識されている定期送信の周期と、通信装置３側で認識されている定期送信の周期とを一致させる必要がある。
【００６６】
そこで本実施形態では、通信装置２が定期送信情報を送信するときや、通信装置３が定期送信情報を転送するときには、その送信時刻を自らの時計から読み出して定期送信情報の中の送信時刻を書き換える。そして、定期送信情報を受信した通信装置３側では、定期送信情報の中の送信時刻と、自らの時計から読み出した受信時刻とを比較することで、時計の時刻を、定期送信情報を送信してきた通信装置２，３側の時刻と同期させる。
【００６７】
つまり、例えば、図１（ａ）において、通信装置２Ａから送信された定期送信情報は通信装置３Ｂに届き、通信装置３Ｂは、その定期送信情報を通信装置３Ｃに転送することになるが、通信装置３Ｂ，３Ｃが定期送信情報を受信した際に、自らの時計の時刻を、定期送信情報を送信してきた通信装置２Ａ，３Ｂの時計と同期させることで、定期送信情報を受信した各通信装置３Ｂ，３Ｃの時計が、全て、通信装置２Ａの時計と同一時刻となるように時刻同期させるのである。
【００６８】
この結果、各通信装置２Ａ，３Ｂ，３Ｃは、自らの時計を用いて、定期送信の一周期を同タイミングで検知できるようになる。
（通信装置２の構成）
図２は、通信装置２の構成を示すブロック図である。
【００６９】
通信装置２は、図２に示すように、データ送信部１１と変調処理部１２とＲＦ部１３と復調処理部１４とデータ受信部１５とを備える。
データ送信部１１は、外部から入力される送信データにヘッダ等の付加情報を付加して出力する。なおデータ送信部１１は、入力した送信データを格納するデータ格納部と、データ格納部に格納されたデータの送信順を決定する送信順決定部と、データ格納部に格納されたデータを、送信順決定部で決定された送信順で変調処理部１２へ送出するデータ送出部とを備えている。
【００７０】
変調処理部１２は、データ送信部１１から出力された送信データを所定の通信チャンネルでの送信信号（高周波信号）に変換して出力する。
ＲＦ部１３は、変調処理部１２から出力された送信信号を所定の電力に増幅して通信アンテナへ出力するとともに、通信アンテナにて受信された受信信号を所定の電力に増幅して出力する。
【００７１】
復調処理部１４は、ＲＦ部１３から出力された受信信号を取り込み、他の通信装置からの送信データを復元する。
データ受信部１５は、復調処理部１４にて復元された受信データからヘッダ等の付加情報を抽出し、受信データが当該通信装置２に向けて送信されたものであれば受信データを外部の制御装置に出力する。
【００７２】
また通信装置２は、内部クロックをカウントすることにより時刻を計時する時計２１を備える。そしてデータ送信部１１は、この時計２１による計時時刻に基づき、定期送信期間内にデータを送信する。
【００７３】
また時計２１にはタイマリセット部２２が接続されている。このタイマリセット部２２は、時計２１による計時時刻（詳しくはカウント値）が、定期送信一周期分のカウント値の所定の整数値倍になった時点で、時計２１をリセットして、そのカウント値を初期化する。
【００７４】
なお、このタイマリセット部２２は、基準となる絶対時刻を表す外部信号を入力できるようにされており、タイマリセット部２２は、外部信号が入力されているときには、この外部信号から得られる基準時刻で時計２１をリセットすることにより、同じ外部信号が入力される他の通信装置との間で、時計２１を時刻同期させる。
【００７５】
さらに通信装置２は、通信装置２が定期送信を行う際に設定される定期送信情報を記憶する定期送信期間テーブル３０と、定期送信期間テーブル３０に記憶された定期送信情報に基づく定期送信期間内において、データ送信部１１によるデータ送信を許可する送信制御部３１とを備える。
【００７６】
なお、送信制御部３１は、マイクロコンピュータによるソフトウェア処理により実現される機能ブロックである。また、送信制御部３１以外の機能ブロック、つまり、データ送信部１１、変調処理部１２、ＲＦ部１３、復調処理部１４、データ受信部１５、時計２１、タイマリセット部２２、および定期送信期間テーブル３０は、全てデジタル回路からなるハードウェア構成にて実現される。
（通信装置３の構成）
図３は、通信装置３の構成を示すブロック図である。
【００７７】
通信装置３は、図３に示すように、通信装置２と同様に、データ送信部１１と変調処理部１２とＲＦ部１３と復調処理部１４とデータ受信部１５とを備える。
また通信装置３は、通信装置２と同様に時計２１とタイマリセット部２２とを備える。
【００７８】
さらに通信装置３には、データ受信部１５が受信した定期送信情報の送信時刻やその受信データの受信時刻を取り込み、時刻差（受信時刻−送信時刻）を算出する時刻差分計算部２３と、時刻差分計算部２３で算出された時刻差と、時計２１の他の通信装置との同期精度を表す同期精度情報とに基づき、時刻差が同期精度に対応した許容範囲内にあるか否かを判定して、許容範囲内になければ、時計２１に時刻補正情報を出力することで、時刻を補正させる時刻補正判断部２４が設けられている。
【００７９】
また通信装置３は、定期送信期間テーブル４０と送信要求時刻記憶部４１と送信制御部４２とを備える。
定期送信期間テーブル４０は、通信装置２または他の通信装置３から取得した定期送信情報を記憶する。
【００８０】
図４（ａ）は、送信要求時刻記憶部４１の構成を示す図である。
送信要求時刻記憶部４１は、図４（ａ）に示すように、他の通信装置３から取得した送信要求時刻情報を、この送信要求時刻情報の送信元となる通信装置３の装置ＩＤを示す装置識別情報と、この送信要求時刻情報が付加されたデータを受信した時刻を示す受信時刻情報に対応付けて、受信時刻毎に記憶する。以下、送信要求時刻記憶部４１に記憶されている装置識別情報と受信時刻情報と送信要求時刻情報とをまとめて送信要求記憶情報という。
【００８１】
送信制御部４２は、当該通信装置３がランダム送信を行う期間（ランダム送信期間）を、定期送信期間テーブル４０内の定期送信情報（他の通信装置から取得した定期送信期間情報）に基づき決定し、決定したランダム送信期間内において、データ送信部１１によるデータ送信を許可する。そしてデータ送信部１１は、時計２１による計時時刻に基づき、ランダム送信期間内にデータを送信する。
【００８２】
さらに送信制御部４２は、送信を待機している通信装置３の数（以下、送信待機装置数ともいう）を後述のソフトウェア処理により推測し、推測した送信待機装置数をＮ、送信データの非衝突確率をｐ（例えば０．９）として、コンテンションウィンドウＷを下式（１）により決定する。
【００８３】
【数１】
0005672223.tif 000002
【００８４】
式（１）は、パケット非衝突確率の理論式であり、バックオフ途中でビジー期間と重なった場合に、重なった分のバックオフ時間を次回のコンテンション期間へ持ち越す動作を勘案したものである。
【００８５】
そして送信制御部４２は、キャリアセンスによって通信チャンネルが空いていると判断すると、その後、予め設定された一定時間ＤＩＦＳ（Distributed Inter Frame Space）と、ランダムに設定されるバックオフ時間とを加算した時間が経過した後に、データ送信部１１にデータ送信を開始させる。バックオフ時間は、０からコンテンションウィンドウＷの範囲でランダムに生成される整数値と、一定時間であるスロットタイムとを乗じて算出される。
【００８６】
なお、時刻差分計算部２３、時刻補正判断部２４、および送信制御部４２以外の機能ブロック、つまり、データ送信部１１、変調処理部１２、ＲＦ部１３、復調処理部１４、データ受信部１５、時計２１、タイマリセット部２２、定期送信期間テーブル４０、および送信要求時刻記憶部４１は、全てデジタル回路からなるハードウェア構成にて実現される。
（通信装置２のソフトウェア処理）
次に、通信装置２における送信制御部４２の機能を実現するためにマイクロコンピュータにて実行されるソフトウェア処理について説明する。
【００８７】
図５は、通信チャンネルが使用状態（所謂ビジー）であるために送信を待機している通信装置３の数を推測する第１送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。この第１送信待機装置数推測処理は、通信装置３の動作中に繰り返し実行される処理である。
【００８８】
この第１送信待機装置数推測処理が実行されると、通信装置３のマイクロコンピュータは、まずＳ１０にて、通信チャンネルがビジーであるか否かを判断する。なお本実施形態では、定期送信期間はビジー期間に含まれない。すなわち、定期送信期間内である場合には、Ｓ１０にて「ビジーではない」と判断される。
【００８９】
ここで、通信チャンネルがビジーではない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、第１送信待機装置数推測処理を一旦終了する。一方、通信チャンネルがビジーである場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、ビジーの開始時であるか否かを判断する。
【００９０】
ここで、ビジーの開始時である場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、送信要求時刻記憶部４１内の送信要求記憶情報に基づき、送信要求が発生する時間間隔の平均（以下、送信要求平均時間という）を通信装置３毎に算出する。
【００９１】
その後Ｓ４０にて、Ｓ３０で送信要求平均時間が算出された通信装置３毎に、経過時間を計測するための経過時間タイマを送信制御部４２内に設定し、設定した全ての経過時間タイマをリセットし、第１送信待機装置数推測処理を一旦終了する。なお経過時間タイマは、所定時間（例えば１ｍｓ）が経過する毎に自動的にインクリメントするタイマであり、ある時点でその値が０にリセットされると、その時点で再び０からインクリメントする。
【００９２】
またＳ２０にて、ビジーの開始時ではない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、ビジー中であると判断して、Ｓ５０にて、経過時間タイマの値に基づいて、送信要求平均時間が経過した通信装置３があるか否かを判断する。ここで、送信要求平均時間が経過した通信装置３がない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ８０に移行する。
【００９３】
一方、送信要求平均時間が経過した通信装置３がある場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ６０にて、Ｓ５０で送信要求平均時間が経過したと判断された通信装置３に対応する送信待機回数カウンタをインクリメント（１加算）し、さらにＳ６０にて、Ｓ５０で送信要求平均時間が経過したと判断された通信装置３に対応する経過時間タイマをリセットし、Ｓ８０に移行する。
【００９４】
そしてＳ８０に移行すると、Ｓ３０で送信要求平均時間が算出された全ての通信装置３の送信待機回数カウンタの値に基づいて、送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を算出する。具体的には、通信装置３毎に、対応する送信待機回数カウンタの値が１以上であるか否かを判断し、１以上である場合に、送信待機装置数を示す送信待機装置数カウンタをインクリメント（１加算）し、全ての通信装置３で上記の判断が終了したときの送信待機装置数カウンタの値を送信待機装置数とする。
【００９５】
そしてＳ８０の処理が終了すると、第１送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
図６は、定期送信期間内であるために送信を待機している通信装置３の数を推測する第２送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。この第２送信待機装置数推測処理は、通信装置３の動作中に繰り返し実行される処理である。
【００９６】
この第２送信待機装置数推測処理が実行されると、通信装置３のマイクロコンピュータは、まずＳ１１０にて、定期送信期間内であるか否かを判断する。ここで、定期送信期間内ではない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、第２送信待機装置数推測処理を一旦終了する。一方、定期送信期間内である場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０にて、定期送信期間の開始時であるか否かを判断する。
【００９７】
ここで、定期送信期間の開始時である場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にて、送信要求時刻記憶部４１から送信要求記憶情報を取得する。そしてＳ１４０にて、Ｓ１３０で取得した送信要求記憶情報に記載されている通信装置３毎に、経過時間を計測するための経過時間タイマを送信制御部４２内に設定し、設定した全ての経過時間タイマをリセットし、第２送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
【００９８】
またＳ１２０にて、定期送信期間の開始時ではない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１５０にて、経過時間タイマの値に基づいて、この定期送信期間の１周期前に送信要求が発生した通信装置３があるか否かを判断する。例えば、現時刻が通信装置２Ａの定期送信期間内であり、通信装置２Ａの定期送信期間が例えば５００ｍｓ毎に開始される場合には、現時刻から５００ｍｓ前に送信要求が発生したか否かを判断する。ここで、１周期前に送信要求が発生した通信装置３がない場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１７０に移行する。
【００９９】
一方、１周期前に送信要求が発生した通信装置３がある場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０にて、１周期前に送信要求が発生したとＳ１５０で判断された通信装置３に対応する送信待機回数カウンタをインクリメント（１加算）し、Ｓ７０に移行する。
【０１００】
そしてＳ１７０に移行すると、Ｓ８０と同様にして、全ての送信待機回数カウンタの値に基づいて、送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を算出し、第２送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
【０１０１】
図７は、通信チャンネルが空いているとき、および定期送信期間外であるときの送信待機装置数を推測する第３送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。この第３送信待機装置数推測処理は、通信装置３の動作中に繰り返し実行される処理である。
【０１０２】
この第３送信待機装置数推測処理が実行されると、通信装置３のマイクロコンピュータは、まずＳ２１０にて、ビジーの終了時であるか否かを判断する。ここで、ビジーの終了時である場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、設定した全ての経過時間タイマをリセットし、Ｓ２３０にて、他の通信装置３からデータを受信したか否かを判断する。
【０１０３】
ここで、他の通信装置３からデータを受信した場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、Ｓ２３０で受信したデータの送信元の通信装置３に対応する送信待機回数カウンタをデクリメント（１減算）し、Ｓ３１０に移行する。一方、他の通信装置３からデータを受信していない場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、第３送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
【０１０４】
またＳ２１０にて、ビジーの終了時でない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２５０にて、定期送信期間の終了時であるか否かを判断する。ここで、定期送信期間の終了時である場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２６０にて、設定した全ての経過時間タイマをリセットし、第３送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
【０１０５】
一方、定期送信期間の終了時でない場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、Ｓ２７０にて、通信チャンネルがビジーではなく、且つ、定期送信期間外であるか否かを判断する。ここで、ビジーであるか定期送信期間内である場合には（Ｓ２７０：ＮＯ）、第３送信待機装置数推測処理を一旦終了する。一方、通信チャンネルがビジーではなく、且つ、定期送信期間外である場合には（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、Ｓ２８０にて、経過時間タイマの値に基づいて、送信要求平均時間が経過した通信装置３があるか否かを判断する。ここで、送信要求平均時間が経過した通信装置３がない場合には（Ｓ２８０：ＮＯ）、Ｓ３１０に移行する。
【０１０６】
一方、送信要求平均時間が経過した通信装置３がある場合には（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、Ｓ２９０にて、送信要求平均時間が経過したとＳ２８０で判断された通信装置３に対応する送信待機回数カウンタをデクリメント（１減算）し、さらにＳ３００にて、送信要求平均時間が経過したとＳ２８０で判断された通信装置３に対応する経過時間タイマをリセットし、Ｓ３１０に移行する。
【０１０７】
そしてＳ３１０に移行すると、Ｓ８０と同様にして、全ての送信待機回数カウンタの値に基づいて、送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を算出し、第３送信待機装置数推測処理を一旦終了する。
【０１０８】
このように構成された無線通信システムは、一定周期毎に繰り返される予め設定された定期送信期間内に、所定の通信チャンネルを利用してデータを無線送信する通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…と、通信チャンネルを利用してデータを無線受信するとともに、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより通信チャンネルの空き状態を判定して、空き状態が、コンテンションウィンドウＷを最大値としてランダムに生成される整数値に基づいて設定されるバックオフ時間とＤＩＦＳとを加算した時間（以下、送信待機時間という）継続すると、通信チャンネルを利用してデータを無線送信する通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…との２種類の通信装置が混在したものである。
【０１０９】
また、通信装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，…は、定期送信期間を示すデータである定期送信期間情報を無線送信するように構成され、通信装置３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，…は、通信装置２から定期送信期間情報を受信すると、定期送信期間情報により示される定期送信期間の期間外をランダム送信期間として設定し、このランダム送信期間内にデータ送信するように構成される。
【０１１０】
そして通信装置３では、通信チャンネルを利用して他の通信装置３からデータを無線受信すると、この受信データの送信元の通信装置３を識別するための装置識別情報と、送信要求時刻情報とを対応付けて送信要求時刻記憶部４１に記憶する。
【０１１１】
次に、送信要求時刻記憶部４１に記憶されている装置識別情報と送信要求時刻情報に基づいて、送信元の通信装置３毎に送信要求平均時間を算出する（Ｓ３０）。
さらに、キャリアセンスにより通信チャンネルがビジーであるか否かを判定して、ビジーの継続中において送信要求平均時間が経過する毎に、この送信要求平均時間に対応する通信装置３について、送信待機回数カウンタを１加算する（Ｓ６０）。
【０１１２】
さらに、対応する送信待機回数カウンタの値が１以上である通信装置３を、データ送信を待機している送信元無線通信装置として特定し、送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を算出する（Ｓ８０）。
【０１１３】
そして送信制御部４２は、送信待機装置数大きくなるほどコンテンションウィンドウＷが大きくなるように予め設定された、パケット非衝突確率理論式である上式（１）に基づき、Ｓ８０で算出された送信待機装置数を用いてコンテンションウィンドウＷを算出する。
【０１１４】
このように構成された通信装置３では、装置識別情報と送信要求時刻情報とを対応付けて記憶することにより、他の通信装置３からのデータ送信履歴を形成し、他の通信装置３毎に送信要求平均時間を算出することにより、他の通信装置３のデータ送信頻度を把握することができる。そして、現時点でビジー中の通信チャンネルの継続時間に応じて、通信装置３毎に送信待機回数を算出することができ、この送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を把握することができる。
【０１１５】
すなわち、他の通信装置３におけるこれまでのデータ送信状況を把握しているために、現時点でビジー中の通信チャンネルの継続時間に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【０１１６】
これにより、算出された送信待機装置数と、実際にデータ送信を待機している通信装置３の数との相違が小さくなり、実際の送信待機状況に応じた適切なコンテンションウィンドウＷを算出することができ、データの衝突を回避しつつ、データ送信の機会を増加させることが可能となる。
【０１１７】
また通信装置３では、定期送信期間内において、送信要求時刻記憶部４１に記憶されている装置識別情報と送信要求時刻情報に基づき、今回の定期送信期間の１周期前の定期送信期間内において送信要求が発生した回数（送信要求発生回数）を送信元の通信装置３毎に算出し、送信元の通信装置３毎に、算出した送信要求発生回数分を、送信待機回数カウンタに加算する（Ｓ１５０，Ｓ１６０）。
【０１１８】
さらに、対応する送信待機回数カウンタの値が１以上である通信装置３を、データ送信を待機している送信元無線通信装置として特定し、送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を算出する（Ｓ１７０）。
【０１１９】
このように構成された通信装置３では、装置識別情報と送信要求時刻情報とを対応付けて記憶することにより、他の通信装置３からのデータ送信履歴を形成し、今回の定期送信期間の１周期前の定期送信期間内において送信要求が発生した回数（送信要求発生回数）を把握することができる。そして、１周期前の定期送信期間内の送信要求発生回数に基づき、今回の定期送信期間について、通信装置３毎に送信待機回数を算出することができ、この送信待機回数に基づいて、データ送信を待機している通信装置３の数（送信待機装置数）を把握することができる。
【０１２０】
すなわち、他の通信装置３におけるこれまでのデータ送信状況を把握しているために、今回の定期送信期間の送信待機装置数を適切に判断することができる。
これにより、算出された送信待機装置数と、実際にデータ送信を待機している通信装置３の数との相違が小さくなり、実際の送信待機状況に応じた適切なコンテンションウィンドウＷを算出することができ、データの衝突を回避しつつ、データ送信の機会を増加させることが可能となる。
【０１２１】
例えば図８（ａ）に示すように、１０台の通信装置３が等間隔でそれぞれ１００ｐｐｓの送信要求を発生させている場合（図中の矢印ＡＬ１〜ＡＬ１０を参照）において、ビジーが１０ｍｓ継続（図中のビジー期間ＢＰを参照）した直後には、送信待機装置数は１０となる（図中の矢印ＡＬ１１〜ＡＬ２０を参照）。
【０１２２】
この場合に、上記特許文献１に記載の技術では、ビジー期間ＢＰ前における１００ｍｓのアイドル時間が１０回連続しているため、ビジー期間ＢＰ直後のアイドル時間の平均値は、（１００×１０＋１０×１）／１１＝１８ｍｓとなり、送信待機装置数は１となる。したがって、コンテンションウィンドウＷは、下限値である１５に設定される。実際の送信待機装置数が１０でコンテンションウィンドウＷが１５である場合の非衝突確率は、図８（ｂ）に示すように、２．６４％であり、データの衝突が発生し易い。
【０１２３】
一方、本実施形態の通信装置３では、ビジー期間ＢＰ前に１０台の通信装置３が等間隔でそれぞれ１００ｐｐｓの送信要求を発生させているため、この送信履歴に基づいて、１０ｍｓのビジー期間ＢＰ直後の送信待機装置数を１０と算出する。したがって、コンテンションウィンドウＷは、図８（ｂ）に示すように非衝突確率を９０％に設定すると、上式（１）に基づいて４３０と算出される。すなわち、送信待機装置数に応じた適切なコンテンションウィンドウＷを設定して、データの衝突を回避することができる。
【０１２４】
また、通信チャンネルを利用してデータを無線受信すると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、この受信データの送信元の通信装置３について、送信待機回数カウンタを１減算する（Ｓ２４０）。これにより、データ受信に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【０１２５】
また、通信チャンネルがビジーではなく、且つ、定期送信期間外である場合には（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、送信要求平均時間が経過する毎に（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、この送信要求平均時間に対応する通信装置３について、送信待機回数カウンタを１減算する（Ｓ２９０）。これにより、他の通信装置３と通信できない状況においても、他の通信装置３におけるこれまでのデータ送信状況（すなわち、送信要求平均時間）に基づいて送信待機装置数を適切に判断することができる。
【０１２６】
以上説明した実施形態において、通信装置３は本発明における無線通信装置、送信要求時刻記憶部４１は本発明における第１送信要求時刻記憶手段および第１送信要求時刻記憶手順、Ｓ３０の処理は本発明における第１送信要求平均時間算出手段および第１送信要求平均時間算出手順、Ｓ６０の処理は本発明における第１送信待機回数増加手段および第１送信待機回数増加手順、Ｓ８０の処理は本発明における第１送信待機装置数算出手段および第１送信待機装置数算出手順、送信制御部４２は本発明における第１コンテンションウィンドウ算出手段および第１コンテンションウィンドウ算出手順である。
【０１２７】
また、通信装置２は本発明における第１通信装置、通信装置３は本発明における第２通信装置、送信要求時刻記憶部４１は本発明における第２送信要求時刻記憶手段および第２送信要求時刻記憶手順、Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理は本発明における第２送信待機回数増加手段および第２送信待機回数増加手順、Ｓ１７０の処理は本発明における第２送信待機装置数算出手段および第２送信待機装置数算出手順、送信制御部４２は本発明における第２コンテンションウィンドウ算出手段および第２コンテンションウィンドウ算出手順である。
【０１２８】
また、Ｓ３０の処理は本発明における第２送信要求平均時間算出手段、Ｓ２３０，Ｓ２４０の処理は本発明における第１送信待機回数減算手段および第４送信待機回数減算手段、Ｓ２８０，Ｓ２９０の処理は本発明における第２送信待機回数減算手段および第５送信待機回数減算手段である。
【０１２９】
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。
【０１３０】
第２実施形態の無線通信システムは、第３送信待機装置数推測処理が変更された点以外は第１実施形態と同じである。図９は、第２実施形態の第３送信待機装置数推測処理を示すフローチャートである。
【０１３１】
第２実施形態の第３送信待機装置数推測処理は、図９に示すように、Ｓ２８０，Ｓ２９０，Ｓ３００の処理が省略されてＳ２８５，Ｓ２９５，Ｓ３０５の処理が追加された点以外は第１実施形態と同じである。
【０１３２】
すなわち、Ｓ２７０にて、通信チャンネルがビジーではなく、且つ、定期送信期間外である場合には（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、Ｓ２８５にて、経過時間タイマの値に基づいて、予め設定された減算用経過時間が経過したか否かを判断する。ここで、減算用経過時間が経過していない場合には（Ｓ２８５：ＮＯ）、Ｓ３１０に移行する。
【０１３３】
一方、減算用経過時間が経過した場合には（Ｓ２８５：ＹＥＳ）、Ｓ２９５にて、値が１以上である送信待機回数カウンタをデクリメント（１減算）し、さらにＳ３０５にて、設定した全ての経過時間タイマをリセットし、Ｓ３１０に移行する。
【０１３４】
このように構成された通信装置３では、予め設定された減算用経過時間が経過する毎に、送信待機回数が１以上である全ての通信装置３について、送信待機回数が１減算される。すなわち、第１実施形態と異なり、送信元の通信装置３毎に減算用経過時間を設定する必要がないため、第１実施形態と比較して、送信待機回数を減算させるための処理を簡略化することができる。
【０１３５】
以上説明した実施形態において、Ｓ２８５，Ｓ２９５の処理は本発明における第３送信待機回数減算手段および第６送信待機回数減算手段である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
【０１３６】
例えば上記実施形態では、通信装置２が、一定周期毎に繰り返される定期送信期間内に送信データを無線送信し、通信装置３が、定期送信期間の期間外をランダム送信期間として設定し、このランダム送信期間内にデータ送信するように構成された無線通信システムに本発明を適用したものを示したが、上述した無線通信システムに限らず、複数の無線通信装置が一つの通信チャンネルを共用する無線通信システムであれば、本発明を適用することが可能である。
【０１３７】
また上記実施形態では、送信要求時刻記憶部４１が、図４（ａ）に示すように、送信要求時刻情報を、装置識別情報と受信時刻情報に対応付けて記憶するものを示した。しかし、通信装置３が送信要求時刻情報を送信データに付加しない場合には、図４（ｂ）に示すように、装置識別情報と受信時刻情報とを対応付けて記憶するようにしてもよい。この場合には、受信時刻情報に基づいて送信要求時刻を特定するようにするとよい。バックオフ時間は、上述のように、０からコンテンションウィンドウＷの範囲でランダムに生成される整数値（乱数）と、一定時間であるスロットタイムとを乗じて算出されるため、決定される乱数の平均値は、コンテンションウィンドウＷの２分の１である。このため例えば、上記の整数値がコンテンションウィンドウＷの２分の１である場合のバックオフ時間を平均バックオフ時間として、データ受信時刻より（ＤＩＦＳ＋平均バックオフ時間）前の時刻を送信要求時刻としてもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
２…通信装置、３…通信装置、１１…データ送信部、１２…変調処理部、１３…ＲＦ部、１４…復調処理部、１５…データ受信部、２１…時計、２２…タイマリセット部、２３…時刻差分計算部、２４…時刻補正判断部、３０…定期送信期間テーブル、３１…送信制御部、４０…定期送信期間テーブル、４１…送信要求時刻記憶部、４２…送信制御部
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１】
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【図８】
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