(57)【要約】  無線通信システムにおいて、複数の無線通信装置間での無線チャネルの干渉を抑制する、無線通信システム、無線通信システムの親機、無線通信システムの子機及び無線通信システムで実行される無線接続方法を提供することを目的とする。無線通信システムの親機が予め無線チャネルを決定して識別子を含む報知信号を送信し、子機が無線チャネルを切り替えて報知信号を受信するとともに、報知信号に含まれる識別子と予め自装置に設定された識別子とが等しいときに、報知信号の送信元の親機に対し、無線通信ネットワークに無線接続する応答信号を送信する。
2016167121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１識別子を予め設定された子機と、
予め決定した無線チャネルを使用して無線通信ネットワークを構築し、前記無線通信ネットワークに無線接続した前記子機と無線通信する親機と、
を備え、
前記親機は、
第２識別子を含む報知信号を送信し、
前記子機は、
前記無線チャネルを切り替えて前記報知信号を受信し、
設定された前記第１識別子と前記報知信号に含まれる前記第２識別子とが等しいときに、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線通信システムは特定小電力無線システムであり、
前記無線通信ネットワークは前記特定小電力無線システムのＰＡＮであり、
前記親機は前記特定小電力無線システムのコーディネータであり、
前記子機は前記特定小電力無線システムのホストである、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１識別子及び前記第２識別子は、前記子機を識別する識別子であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記親機は、
前記子機と前記無線通信を行う親機通信部と、
前記親機通信部で使用する前記無線チャネルを予め決定する無線チャネル決定部と、
前記第２識別子を含む前記報知信号を生成し、前記親機通信部を介して送信する報知信号生成部と、
前記子機が送信する前記応答信号を、前記親機通信部を介して受信する接続処理部と、
を備え、
前記子機は、
前記第１識別子を記憶する記憶部と、
前記親機と前記無線通信を行う子機通信部と、
前記子機通信部で使用する前記無線チャネルを切り替える無線チャネル切替部と、
前記子機通信部を介して受信した前記報知信号に含まれる前記第２識別子と前記記憶部が記憶する前記第１識別子とが等しいかどうかを判定する識別子判定部と、
前記識別子判定部が等しいと判定した場合に、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記子機通信部を介して、前記応答信号を送信する応答処理部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記報知信号は、ビーコン要求信号であり、
前記応答信号は、ビーコン信号である、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記報知信号は、ビーコン信号であり、
前記応答信号は、ＰＡＮＡ信号である、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第２識別子は、前記ビーコン要求信号のＭＡＣペイロードの一部であるＩＥ ＣｏｎｔｅｎｔのＳｕｂ−ＩＥ Ｃｏｎｔｅｎｔに含まれる、
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第２識別子は、前記ビーコン信号のＭＡＣペイロードの一部であるＩＥ ＣｏｎｔｅｎｔのＳｕｂ−ＩＥ Ｃｏｎｔｅｎｔに含まれる、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記親機は、位置を固定して設置され、
前記子機は、前記親機の近傍で移動又は停止する移動体に設置され、
前記親機と通信する第１外部装置と、
前記子機と通信する第２外部装置と、
前記第１外部装置の所望する条件に基づき、前記親機と前記子機との前記無線通信を介して前記第１外部装置及び前記第２外部装置を連動して動作させる連動手段と、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記子機は、前記移動体に複数設置され、
前記親機は、前記移動体の前記子機と対応して複数設置され、
前記移動体に設置された前記子機の位置に応じて、無線通信を行う前記親機及び前記子機を選択する、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記親機は、駅のプラットホームに設置され、
前記子機は、前記プラットホームに進入する列車に設置され、
前記第１外部装置は、前記列車の動作状態を把握する状態把握手段を有し、
前記連動手段は、
前記第１外部装置の前記状態把握手段によって把握された状態に基づき、前記無線通信を介して前記プラットホーム及び前記列車のドアを連動して制御する、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記子機は、
無線通信する前記親機の前記無線チャネルを予め把握するチャネル把握手段をさらに有し、
前記報知信号を受信する際に、前記チャネル把握手段によって把握した前記無線チャネルに優先的に切り替える、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１３】
無線通信システムの無線通信ネットワークを構築し、前記無線通信ネットワークに無線接続した子機と無線通信する親機であって、
前記子機と前記無線通信を行う親機通信部と、
前記親機通信部で使用する無線チャネルを予め決定する無線チャネル決定部と、
識別子を含む報知信号を生成し、前記親機通信部を介して送信する報知信号生成部と、
を備えることを特徴とする親機。
【請求項１４】
前記識別子は、前記子機を識別する識別子であることを特徴とする請求項１３に記載の親機。
【請求項１５】
無線通信システムの無線通信ネットワークに無線接続し、前記無線通信ネットワークを構築した親機と無線通信する子機であって、
予め設定される第１識別子を記憶する記憶部と、
前記親機と前記無線通信を行う子機通信部と、
前記子機通信部で使用する無線チャネルを切り替える無線チャネル切替部と、
前記子機通信部を介して受信した前記親機からの報知信号に含まれる第２識別子と、前記記憶部が記憶する前記第１識別子とが等しいかどうかを判定する識別子判定部と、
前記識別子判定部が等しいと判定した場合に、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を、前記子機通信部を介して送信する応答処理部と、
を備えることを特徴とする子機。
【請求項１６】
前記第１識別子及び前記第２識別子は、前記子機を識別する識別子であることを特徴とする請求項１５に記載の子機。
【請求項１７】
親機が、予め決定した無線チャネルを使用して無線通信ネットワークを構築するネットワーク構築工程と、
前記親機が、第２識別子を含む報知信号を送信する報知信号送信工程と、
子機に第１識別子を予め設定する識別子設定工程と、
前記子機が、前記無線チャネルを切り替えて前記報知信号を受信する報知信号受信工程と、
前記子機が、設定された前記第１識別子と受信した前記報知信号に含まれる前記第２識別子とが等しいことを判定する識別子判定工程と、
前記識別子判定工程で、前記第１識別子と前記第２識別子とが等しいと判定した場合に、前記子機が、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を送信する応答信号送信工程と、
を有することを特徴とする無線接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線通信システムの親機、無線通信システムの子機及び無線通信システムで実行される無線接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信ネットワークを構築する親機と、その無線通信ネットワークに接続する子機とが無線通信を行う無線通信システムが、多用途で利用されている。その中で、例えば人が赴き直接にセンシングを行うのが困難な対象を遠隔でセンシングする用途に向けて、消費電力を抑えて長期間の稼働を可能としたものが、通信規格ＩＥＥＥ８０２．１５．４／４ｅ／４ｇで規定される特定小電力無線システムである（例えば、非特許文献１）。以下、特定小電力無線システムを特小無線システムと略す。【０００３】
特小無線システムを構成する無線通信装置のうち、通信規格ＩＥＥＥ８０２．１５．４ＰＡＮ（パーソナル・エリア・ネットワーク、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築する親機をコーディネータ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）、ＰＡＮに無線接続し同一のＰＡＮに繋がる他の無線通信装置と通信する子機をホスト（Ｈｏｓｔ）、親機の代替として子機との間で無線通信を行うものをルータ（Ｒｏｕｔｅｒ）と呼ぶ。更に、コーディネータ、ホスト及びルータをまとめてノードと呼ぶ。【０００４】
従来の特小無線システムにおいて、コーディネータとホストが起動し、コーディネータが構築するＰＡＮにホストが無線接続を開始するまでの要領は次のとおりである。コーディネータは、起動時のデータリンク層の設定において、ＰＡＮを構築する無線チャネルの選択と、ＰＡＮを識別するＰＡＮＩＤ（ＰＡＮ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の決定を行う。先ず、コーディネータは、使用可能な無線チャネルのうち、周囲で検出されない又は検出した電波レベルが微弱なものを調べる。そして、コーディネータは、当該無線チャネルを使用してビーコン要求（Ｂｅａｃｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）信号を送信する。このビーコン要求信号に対し、同じ無線チャネルを使用している他のコーディネータからのビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）信号の応答がなければ、ビーコン信号を送信したコーディネータは、周囲に同じ無線チャネルを使用しているコーディネータが存在しないと判断して当該無線チャネルを選択する。また、コーディネータは、無線チャネルの選択と共に、ＰＡＮＩＤの決定を行う。更に、コーディネータには、ネットワークＩＤが予め設定されており、コーディネータが送信するビーコン信号にはネットワークＩＤが含まれている。一方で、ホストは、起動時のデータリンク層の設定において、ＰＡＮの検出と無線チャネルの選択を行う。ホストは、周囲に存在するＰＡＮを検出するために、使用可能な無線チャネルに順次切り替えてビーコン要求信号を送信する。ホストからのビーコン要求信号を受信したコーディネータは、ビーコン信号を送信して応答する。ホストはこのときのビーコン信号を受信することで、ＰＡＮを検出すると共に、ＰＡＮＩＤとＰＡＮに接続するための無線チャネルとを把握することができる。そして、ホストは、このときのビーコン信号に含まれるネットワークＩＤを取得して、自身が接続したいネットワークＩＤに等しいかどうかを判定し、等しければ当該ＰＡＮを構築しているコーディネータに対し、無線接続するための信号を送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＴＴＣ（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）標準、ＪＪ−３００．１０  ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ向けホームネットワーク通信インタフェース
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の特小無線システムでは、コーディネータのＰＡＮに無線接続するために、ホストは使用可能な全ての無線チャネルを使用してビーコン要求信号を送信する。そのため、例えば、複数の移動体に設置されたホストが、複数あるコーディネータから１つを選択して通信する無線通信システムにおいて、移動体の移動に伴いノードが密集した状態で、ホストが無線チャネルを切り替えながらビーコン要求信号を送信すると、ビーコン要求信号は報知つまりブロードキャストされる信号であるために、当該ビーコン要求信号と同じ無線チャネルを使用しているノードは干渉を起こして信号の再送を頻発させてしまう虞がある。このことは、他のホストの無線接続やノード間の無線通信に遅延等の影響を及ぼすこととなる。【０００７】
上述の課題は、複数の無線チャネルを使い分けながら、無線通信ネットワークを構築する親機と、その無線通信ネットワークに接続して無線通信を行う子機とで構成される、無線通信システムにも当てはまる。【０００８】
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、複数の無線通信装置間で無線チャネルの干渉を抑制する、無線通信システム、無線通信システムの親機、無線通信システムの子機及び無線通信システムで実行される無線接続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】
【０００９】
本発明は、第１識別子を予め設定された子機と、予め決定した無線チャネルを使用して無線通信ネットワークを構築し、前記無線通信ネットワークに無線接続した前記子機と無線通信する親機と、で構成される無線通信システムであり、前記親機は、第２識別子を含む報知信号を送信し、前記子機は、前記無線チャネルを切り替えて前記報知信号を受信し、設定された前記第１識別子と前記報知信号に含まれる前記第２識別子とが等しいときに、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を送信する、ことを特徴とする無線通信システムである。【００１０】
また、本発明は、無線通信システムの無線通信ネットワークを構築し、前記無線通信ネットワークに無線接続した子機と無線通信する親機であり、前記子機と前記無線通信を行う親機通信部と、前記親機通信部で使用する無線チャネルを予め決定する無線チャネル決定部と、識別子を含む報知信号を生成し、前記親機通信部を介して送信する報知信号生成部と、を備えることを特徴とする親機である。【００１１】
また、本発明は、無線通信システムの無線通信ネットワークに無線接続し、前記無線通信ネットワークを構築した親機と無線通信する子機であり、予め設定される第１識別子を記憶する記憶部と、前記親機と前記無線通信を行う子機通信部と、前記子機通信部で使用する無線チャネルを切り替える無線チャネル切替部と、前記子機通信部を介して受信した前記親機からの報知信号に含まれる第２識別子と、前記記憶部が記憶する前記第１識別子とが等しいかどうかを判定する識別子判定部と、前記識別子判定部が等しいと判定した場合に、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を、前記子機通信部を介して送信する応答処理部と、を備えることを特徴とする子機である。【００１２】
また、本発明は、親機が、予め決定した無線チャネルを使用して無線通信ネットワークを構築するネットワーク構築工程と、前記親機が、第２識別子を含む報知信号を送信する報知信号送信工程と、子機に第１識別子を予め設定する識別子設定工程と、前記子機が、前記無線チャネルを切り替えて前記報知信号を受信する報知信号受信工程と、前記子機が、設定された前記第１識別子と受信した前記報知信号に含まれる前記第２識別子とが等しいことを判定する識別子判定工程と、前記識別子判定工程で、前記第１識別子と前記第２識別子とが等しいと判定した場合に、前記子機が、前記報知信号の送信元の前記親機に対し、前記無線通信ネットワークに無線接続を行う応答信号を送信する応答信号送信工程と、を有することを特徴とする無線接続方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線通信システムにおいて、親機が予め無線チャネルを決定して識別子を含む報知信号を送信し、子機が無線チャネルを切り替えて報知信号を受信するとともに、報知信号に含まれる識別子と予め自装置に設定された識別子とが等しいときに、報知信号の送信元の親機に対し、無線通信ネットワークに無線接続する応答信号を送信することが可能となる。その結果として、子機は、親機の無線通信ネットワークに無線接続するときに、子機が使用可能な無線チャネルに切り替えて親機に対し信号を報知することなく、互いに干渉のない親機の無線チャネルを使用して親機との間で信号の送受信が行えるため、無線チャネルの干渉を抑制できる効果が得られる。【００１４】
本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１における、ドア開閉システムを示すシステム構成図である。
【図２】コーディネータの機能部を示すブロック構成図である。
【図３】ホストの機能部を示すブロック構成図である。
【図４】ホストがコーディネータのＰＡＮに無線接続するまでの処理を示すシーケンス図である。
【図５】コーディネータが送信するビーコン要求信号のＭＡＣフレームの構成を示すフレーム構成図である。
【図６】実施の形態２における、ホストがコーディネータのＰＡＮに無線接続するまでの処理を示すシーケンス図である。
【図７】コーディネータが送信するビーコン信号のＭＡＣフレームの構成を示すフレーム構成図である。
【図８】実施の形態３における、ドア開閉システムを示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１を、駅プラットホーム及び列車のドア開閉システムに適用する例を示す。図１は、実施の形態１における、ドア開閉システムを示すシステム構成図である。ドア開閉システムとは、プラットホームに列車が停車したときや、プラットホームから列車が発車するときに、プラットホームのドアと列車のドアとを連動して開閉させるシステムである。ドア開閉システムでは、プラットホームに設置された定位置停車センサが列車の停車を検知する情報に基づいて、列車の乗務員や駅員がドア開閉制御の開始操作を行い、このドア開閉制御に従ってプラットホームのドアと列車のドアとが連動して開閉を行う。
【００１７】
図１において、プラットホームＰ１〜Ｐ４は、列車に乗り降りする駅のプラットホームである。図１では、プラットホームＰ１には列車Ｒ１が停車したところを示し、プラットホームＰ２には列車Ｒ２がこれから停車するところを示し、プラットホームＰ３には列車Ｒ３が通過するところを示し、プラットホームＰ４には列車が存在しない状況を示している。尚、図中の進行方向Ｕで示す向きを列車の上り方向とし、列車Ｒ１及び列車Ｒ３は上り方向に進行し、列車Ｒ２は下り方向に進行しているものとする。
【００１８】
ホームドアＧ１は、プラットホームＰ１に設置されたホームドアであり、ホームドアＧ２は、プラットホームＰ２に設置されたホームドアである。ホームドアＧ１は開いた状態を示し、ホームドアＧ２は閉じた状態を示す。
【００１９】
列車ドアＥ１は、列車Ｒ１の進行方向に向かって右側に設置されたドアであり、列車ドアＥ２は、列車Ｒ１の進行方向に向かって左側に設置されたドアである。また、列車ドアＥ３は、列車Ｒ２の進行方向に向かって右側に設置されたドアである。列車ドアＥ１は開いた状態を示し、列車ドアＥ２及びＥ３は閉じた状態を示す。
【００２０】
定位置停止センサＤ１〜Ｄ４は、プラットホームＰ１〜Ｐ４にそれぞれ設置された、列車の変位に関する情報を検知するセンサであり、列車が定位置に停車したこと、若しくは停車間近であることを通知することができる。
【００２１】
コーディネータ１は、各プラットホームに設置された、親機として動作する無線通信装置であり、ホスト２は、各列車に設置された、子機として動作する無線通信装置である。図１では、プラットホームＰ１〜Ｐ４のそれぞれにコーディネータ１が設置され、列車Ｒ１〜Ｒ３のそれぞれにホスト２が設置されている。無線通信するコーディネータ１とホスト２とは、互いの無線電波が到達する位置に設置される。また、コーディネータ１が使用する無線チャネルは、他のコーディネータ１と干渉しないものが設定される。
【００２２】
上述のとおり、コーディネータ１は無線通信ネットワークであるＰＡＮを構築し、ホスト２は当該ＰＡＮに接続することで、当該ＰＡＮに属するノードと無線通信を行うことができる。ここでのノードとは、コーディネータ、ルータ及びホストを指す。
【００２３】
図２及び図３は、ドア開閉システムを構成する無線通信装置の機能部を示すブロック構成図である。図２は、コーディネータ１の機能部を示すブロック構成図である。図３は、ホスト２の機能部を示すブロック構成図である。
【００２４】
コーディネータ１は、コーディネータ制御部３、コーディネータ通信部４、無線チャネル決定部６、報知信号生成部７、接続処理部８及び地上通信部９を備える。
【００２５】
コーディネータ制御部３は、コーディネータ１の各機能部を制御して親機としての動作を行うための機能部である。本発明のドア開閉システムは、プラットホームに設置された定位置停止センサで列車が停車していることを検知してドア開閉制御を行うものであり、コーディネータ１は、列車が停車したとき、または停車間近のときに、ホスト２に対し、ＰＡＮへの無線接続を促すための報知信号の送信を開始する。
【００２６】
コーディネータ通信部（親機通信部の一例である）４は、ホスト２などの他のノードと無線通信を行うための機能部である。電波を送受信するためのアンテナ５に繋がる。
【００２７】
無線チャネル決定部６は、コーディネータ１が使用する無線チャネルを決定する機能部である。装置の起動後に、周囲のノードが使用している無線チャネルの電波検出や、選択した無線チャネルでのビーコン要求信号の送信など、無線チャネルの決定における一連の処理を行う。ここで、装置の起動の度に無線チャネルを再び選択して決定しても良いし、前回の起動時と同じ無線チャネルを選択して決定しても良い。また、使用する無線チャネルを予め設定しておき、起動時に設定を読み込むことで無線チャネルを決定しても良い。
【００２８】
報知信号生成部７は、報知信号であるビーコン要求信号を生成する機能部である。生成するビーコン要求信号には、ＰＡＮに他のノードを接続させるための識別子を含める。このときの識別子には、コーディネータ１が無線通信したいホスト２を識別するホスト識別子や、ネットワークを識別するネットワーク識別子など、コーディネータ１と他のノードとの間で共通に識別できる情報を用いる。本発明では第１及び第２識別子のそれぞれにはホスト識別子を用いる。また、報知信号生成部７は、無線チャネル決定部６が送信する無線チャネルを決定する時のビーコン要求信号を生成しても良い。
【００２９】
接続処理部８は、コーディネータ１からのビーコン要求信号を受信したホスト２が応答信号として送信するビーコン信号を受信して、当該ホスト２のＰＡＮへの無線接続に関わる一連の処理を行う機能部である。
【００３０】
地上通信部９は、コーディネータ１の外部に設置された地上外部装置１０と通信を行うための機能部である。
【００３１】
地上外部装置１０は、コーディネータ１の管理及び制御、コーディネータ１が構築するＰＡＮに関わる情報の通知、定位置停止センサが検知した列車の停車状態を示す情報の通知、コーディネータ１がビーコン要求信号に含めるホスト識別子の通知、及びドア開閉制御を行う制御信号の送受信などを行う。また、地上外部装置（第１外部装置の一例である）１０は、複数のコーディネータ１と接続し、それぞれのコーディネータ１に対して管理及び制御等の上述の処理を行っても良い。
【００３２】
ホスト２は、ホスト制御部１１、ホスト通信部１２、無線チャネル切替部１４、記憶部１５、識別子判定部１６、応答処理部１７及び車上通信部１８を備える。
【００３３】
ホスト制御部１２は、ホスト２の各機能部を制御して子機としての動作を行うための機能部である。本発明では、ホスト２は、コーディネータ１からの報知信号を受信した後に、報知信号に含まれるホスト識別子と自装置に設定されるホスト識別子とが同じであると判定したときに、ＰＡＮへの無線接続を開始する。
【００３４】
ホスト通信部（子機通信部の一例である）１２は、コーディネータ１などの他のノードと無線通信を行うための機能部である。電波を送受信するためのアンテナ１３に繋がる。
【００３５】
無線チャネル切替部１４は、ホスト２が使用する無線チャネルを切り替える機能部である。コーディネータ１が構築したＰＡＮに無線接続するために、使用可能な無線チャネルに順次切り替えて、コーディネータ１からのビーコン要求信号を受信する。そして、後述する識別子判定部１６が、受信したビーコン要求信号に含まれるホスト識別子が自装置に設定されるホスト識別子と等しいと判定すると、無線チャネル切替部１４は、無線チャネルの切り替えを停止して当該無線チャネルを使用し無線通信を行う。このときの無線チャネルを切り替える要領については後述する。また、無線チャネルの切り替えが一巡した後は、最初の無線チャネルに戻る。
【００３６】
記憶部１５は、ホスト２を識別するホスト識別子を記憶する機能部である。
【００３７】
識別子判定部１６は、コーディネータ１から受信したビーコン要求信号に含まれるホスト識別子が、記憶部１５で記憶したホスト識別子と等しいかどうかを判定する機能部である。識別子判定部１６が等しいと判定した場合は、ビーコン要求信号の送信元のコーディネータ１が構築するＰＡＮへの無線接続を開始する処理に移行する。
【００３８】
応答処理部１７は、ビーコン要求信号を受信し、識別子判定部１６が等しいと判定した場合に、ビーコン要求信号の送信元のコーディネータ１が構築するＰＡＮに無線接続するための応答信号の生成や、その後の無線接続に関わる一連の処理を行う機能部である。
【００３９】
車上通信部１８は、ホスト２の外部に設置された車上外部装置１９と通信を行うための機能部である。
【００４０】
車上外部装置（第２外部装置の一例である）１９は、ホスト２の管理及び制御、ホスト２の記憶部１５に記憶するホスト識別子の通知、及びドア開閉制御を行う制御信号の送受信などを行う。また、車上外部装置１９は、複数のホスト２と接続し、それぞれのホスト２に対して管理及び制御等の上述の処理を行っても良い。
【００４１】
図４は、ホスト２がコーディネータ１のＰＡＮに無線接続するまでの処理を示すシーケンス図である。図４では、コーディネータＣ１及びＣ２のそれぞれのＰＡＮに対し、ホストＨ１及びＨ２が無線接続を行う。また、コーディネータＣ１及びＣ２が使用する無線チャネルは予め設定されていても良い。
【００４２】
説明のため、図４では、無線チャネルをＣＨと表し、例えば無線チャネルがチャネル１であればＣＨ（１）と記載する。また、ホスト識別子をＨｏｓｔＩＤと表し、例えばホスト識別子が１０であればＨｏｓｔＩＤ（１０）と記載する。また、ビーコン要求信号をＥｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＣＨ、ＨｏｓｔＩＤ）と表し、例えばビーコン要求信号を送信した無線チャネルがチャネル１であり、ホスト識別子が１０であれば、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＣＨ（１）、ＨｏｓｔＩＤ（１０））と記載する。また、ビーコン信号をＥｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ（ＣＨ）と表し、例えばビーコン信号を送信した無線チャネルがチャネル１であれば、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ（ＣＨ（１））と記載する。また、コーディネータ１とホスト２との間で送受信される一連のＰＡＮＡ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ）信号を”ＰＡＮＡ”で始まる記載で表す。
【００４３】
処理Ｓ３１では、コーディネータＣ１及びＣ２は、自装置が使用する無線チャネルの決定を行う。無線チャネルを決定する要領は上述のとおりである。ここでは、コーディネータＣ１は使用する無線チャネルをＣＨ（１）に決定し、コーディネータＣ２は使用する無線チャネルをＣＨ（３）に決定する。尚、ＰＡＮＩＤの決定については省略している。また、ホストＨ１及びＨ２は、自装置を識別するホスト識別子を設定する。ホスト識別子を設定する要領は上述のとおりである。ここでは、ホストＨ１はホスト識別子をＨｏｓｔＩＤ（１０）に設定し、ホストＨ２はホスト識別子をＨｏｓｔＩＤ（２０）に設定する。
【００４４】
処理Ｓ３２では、ホストＨ１及びＨ２は、ビーコン要求信号を受信するために、無線チャネルの切り替えを行う。ここでは、先ず無線チャネルをＣＨ（１）に切り替える。
【００４５】
処理Ｓ３３では、コーディネータＣ１及びＣ２は、ビーコン要求信号を送信している。コーディネータＣ１の無線チャネルはＣＨ（１）であるため、コーディネータＣ１のビーコン要求信号は、ホストＨ１及びＨ２で受信が可能である。ホストＨ１は、このとき受信したビーコン要求信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しいと判定し、コーディネータＣ１のＰＡＮへの無線接続を開始する。一方で、ホストＨ２は、このとき受信したビーコン要求信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しくないと判定し、受信したビーコン要求信号を破棄する。また、コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン要求信号は、ホストＨ１及びＨ２で受信することが出来ない。
【００４６】
処理Ｓ３４では、ホストＨ１は、コーディネータＣ１に対し、応答信号であるビーコン信号をＣＨ（１）で送信する。続いて、ホストＨ１は、コーディネータＣ１に対し、ＰＡＮＡ信号を送信する。以降は、コーディネータＣ１とホストＨ１との間で、ＰＡＮへの無線接続を行うための一連の信号の送受信を行う。そして、無線接続が確立すると、コーディネータＣ１とホストＨ１との間で無線通信を行うことが可能となる。
【００４７】
処理Ｓ３５では、ホストＨ２は、無線チャネルを切り替える所定時間が経過したため、次の無線チャネルであるＣＨ（２）に切り替える。また、コーディネータＣ２は、ビーコン要求信号を送信している。コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン要求信号は、処理Ｓ３３と同様にホストＨ１及びＨ２で受信することが出来ない。
【００４８】
処理Ｓ３６では、ホストＨ２は、無線チャネルを切り替える所定時間が経過したため、次の無線チャネルであるＣＨ（３）に切り替える。また、コーディネータＣ２は、ビーコン要求信号を送信している。コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン要求信号は、ホストＨ２で受信が可能である。ホストＨ２は、このとき受信したビーコン要求信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しいと判定し、コーディネータＣ２のＰＡＮへの無線接続を開始する。一方で、コーディネータＣ２のビーコン要求信号は、処理Ｓ３３と同様にホストＨ１で受信することが出来ない。
【００４９】
処理Ｓ３７では、ホストＨ２は、コーディネータＣ２に対し、応答信号であるビーコン信号をＣＨ（３）で送信する。続いて、ホストＨ２は、コーディネータＣ２に対し、ＰＡＮＡ信号を送信する。以降は、コーディネータＣ２とホストＨ２との間で、ＰＡＮへの無線接続を行うための一連の信号の送受信を行う。そして、無線接続が確立すると、コーディネータＣ２とホストＨ２との間で無線通信を行うことが可能となる。
【００５０】
図５は、コーディネータ１が送信するビーコン要求信号のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの構成を示すフレーム構成図である。フレーム構成Ｆ１はＭＡＣヘッダー部であり、フレーム構成Ｆ２はＭＡＣペイロード部であり、フレーム構成Ｆ３はＭＡＣフッター部である。
【００５１】
図５のＭＡＣフレームにおいて、コーディネータ１がホスト２を識別するホスト識別子を含める位置は、ＭＡＣペイロード部Ｆ２のうち”Ｐａｙｌｏａｄ  ＩＥｓ”に含まれる”ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔ”フィールド内の”Ｔｙｐｅ”に続く”Ｓｕｂ−ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔ”であり、フレーム構成Ｆ４に示す位置とする。従来技術ではフレーム構成Ｆ４の位置は未使用であるが、本発明ではコーディネータ１が通信したいホスト２を特定するためにホスト識別子を含める。尚、図５のフレーム構成は一例であり、別のフレーム構成としたり、異なる位置にホスト識別子を含めたりする場合であっても、従来技術との互換性が保たれることが望ましい。
【００５２】
本発明の実施の形態１を上述のようにすることで、従来技術の諸問題を解決することができる。
【００５３】
先ず、従来技術では、ホスト２が無線通信するコーディネータ１の無線チャネルを把握しておらず、無線チャネルを順次切り替えながら報知信号を送信すると、ノード間で無線チャネルの干渉が生じる。この干渉に対し、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式、Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）等の方式を利用することで、干渉により送信できなかった信号の再送は可能であるが、特にノードが密集した状態では無線チャネルの干渉が顕著なものとなり、信号の送信が成功するのに百ミリ秒のオーダで遅延が発生してしまう第１の問題があった。
【００５４】
次に、コーディネータ１の側から特定のホスト２と無線通信を行おうとすると、コーディネータ１は、特定のホスト２に対し、コーディネータ１のＰＡＮへの無線接続を開始させる手段が必要であるが、従来技術にはコーディネータ１から特定のホスト２に対しＰＡＮへの無線接続を開始させる手段がない第２の問題があった。
【００５５】
本発明は、第１の問題に対して、ノードが密集した状態にあり、ホスト２は無線通信するコーディネータ１の無線チャネルを予め把握する手段を有していなくとも、ホスト２は無線チャネルを順次切り替えて信号を受信し、コーディネータ１は予め定めた他のコーディネータ１と異なる無線チャネルを使用して信号を送信するため、ホスト２が通信しないコーディネータ１の無線チャネルを使用して信号を送信することがなくなり、ノード間での無線チャネルの干渉を抑制することが可能となる。
【００５６】
そして、本発明をドア開閉システムに適用すると、例えば位置が固定された各駅の各プラットホームには、予め選択した無線チャネルを固定して使用するコーディネータ１を設置し、移動する各列車には、無線チャネルを切り替えて使用するホスト２を設置することで、各駅の各プラットホームのコーディネータ１は互いに無線チャネルが干渉することなく報知信号を送信し、駅に進入する各列車のホスト２は無線チャネルを切り替えながら当該報知信号を受信して無線接続を行うので、ノードが密集する駅のプラットホームにおいて、停車した列車のホスト２がプラットホームのコーディネータ１のＰＡＮに無線接続をするときであっても、プラットホームのコーディネータ１と列車のホスト２とがドア開閉制御のための無線通信を行っているときであっても、他のノードの報知信号による干渉を受けて信号が遅延することなく、安定して動作することが可能となる。
【００５７】
また、本発明は、第２の問題に対して、コーディネータ１からホスト２に対し、無線通信を行いたい特定のホスト２が保持するホスト識別子の情報を含む報知信号を送信することで、報知信号を受信した特定のホスト２に対しＰＡＮへの無線接続を開始させることが可能となる。
【００５８】
そして、本発明をドア開閉システムに適用すると、例えば図１のプラットホームＰ１に設置のコーディネータ１が、列車Ｒ１に設置のホスト２を特定するホスト識別子を含めて報知信号を送信し、特定のホスト２との無線接続を開始することができるようになる。ドア開閉システムにおいて、コーディネータ１の側からホスト２を特定して無線通信を行う利点としては、例えば、定位置停止センサがプラットホームに設置されており、プラットホームに設置されたコーディネータ１は定位置停止センサの情報を利用して、ホスト２との通信を開始するタイミングを判断しやすいという点や、移動している列車に比べて地上施設であるプラットホームの方が、各列車の運行状況をより把握しやすく、どのプラットホームにどの列車が停車するかをより確実に得ることができる点などが挙げられる。
【００５９】
さらに、プラットホームのどのドアを開閉するか、プラットホームに停車した列車の左右どちらのドアを開閉するか、プラットホームと列車のドア開閉のタイミングをどのようにするか等のドア開閉の制御は、コーディネータ１が特定のホスト２との間で無線通信を確立し、地上外部装置１０が特定の車上外部装置１９との間で制御信号を送受信することで可能となる。
【００６０】
また、列車がプラットホームを離れたことは、定位置停止センサの情報を用いて検知しても良いし、コーディネータ１及びホスト２若しくは地上外部装置１０及び車上外部装置１９の間で通信の確立に伴って実行されるヘルスチェックが途絶えたことによって判断しても良い。
【００６１】
上述のとおり、本発明の実施の形態１ではドア開閉システムを例に説明をしたが、本発明はドア開閉システムに限らず、位置を固定して設置されたコーディネータ１と、当該コーディネータ１の近傍で移動又は停止する移動体に設置されたホスト２とで無線通信を行う無線通信システムに適用することができる。ここでの近傍とは無線通信の電波が到達する距離とする。本発明をこのような無線通信システムに適用することで、複数のノードが密集して存在するとともに複数の無線チャネルを使用する状況においても、無線チャネルの干渉を抑制しつつ、地上外部装置１０が所望する条件に基づき、コーディネータ１の側から特定のホスト２と無線通信を確立し、地上外部装置１０と特定の車上外部装置１９とを連動して動作させること（連動手段の実現の一例である）が可能となる。
【００６２】
ところで、図２において、ホスト２の無線チャネル切替部１４は、無線チャネルを切り替えながらコーディネータ１からの信号を受信することを説明した。このときのホスト２が無線チャネルを切り替える要領には、無線チャネルの切り替え順序と切り替え時間とが含まれる。
【００６３】
無線チャネルの切り替え順序は、例えば使用可能な無線チャネルをチャネル番号の昇順に選択することが考えられる。また無線チャネルの切り替え時間は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格によれば、ホスト２の無線チャネルの切り替え時間は、１５．３６×（２のｎ乗＋１）［ミリ秒］の計算式で導出される。ここで、ｎは持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）であり０≦ｎ≦１４となる。尚、システムによっては、フレーム処理の様々な遅延を加味し、計算式から導出した時間にｋを乗じた時間を無線チャネルの切り替え時間とすることがある。例えばｎ＝５でｋ＝１．２５のとき、計算式から導出される５０６．８８［ミリ秒］に１．２５を乗じた６３３．６［ミリ秒］を無線チャネルの切り替え時間とする。
【００６４】
しかしながら、このときの切り替え時間を長くとると、無線通信する予定のコーディネータ１の無線チャネルが巡ってくるまでに長く時間を要してしまい、反対に切り替え時間が短くとると、コーディネータ１からの報知信号を受信し損ねてしまう。従って、切り替え時間の調整は、使用可能な無線チャネルの数やノードの台数に基づき、システムで許容される時間の範囲内で無線接続を確立するように行う必要がある。
【００６５】
一般に、ホスト２が無線接続を確立するまでに要する時間は短いことが望ましい。本発明によれば、各ノード間の無線チャネルの干渉が抑制されるので、従来技術に比べて、無線チャネルの切り替え時間を短くとってもホスト２の無線接続をより確実に行うことが可能となる。
【００６６】
更に、ホスト２が次に無線通信するコーディネータ１の使用する無線チャネルを予め把握することが可能であれば、ホスト２は当該無線チャネルに優先的に切り替えて信号を受信しても良いし、当該無線チャネルに切り替えている時間を他の無線チャネルよりも長くとるようにしても良い。ホスト２がコーディネータ１の無線チャネルを予め把握する手段としては、例えば地上と列車との間の別の通信手段を用いて予め通知したり、コーディネータ１とホスト２とが無線通信を行う際に、ホスト２の列車が次に停車する駅及びプラットホームを把握して、コーディネータ１からホスト２に対し、次の無線通信で使用する無線チャネルを予め通知したりすることが考えられる。
【００６７】
このように優先的に切り替える無線チャネルを把握することで、例えば最初に優先的な無線チャネルに切り替えたり、無線チャネルの切り替えを２回に１回は優先的な無線チャネルとしたり、優先的な無線チャネルに切り替えている時間を長くとったりすることで、ホスト２が無線接続を確立するまでに要する時間をより短くすることができる。
【００６８】
上述のとおり、本発明は、各ノード間の無線チャネルの干渉を抑制するとともに、ホスト２が無線接続を確立するまでに要する時間を従来技術よりも短くできるので、コーディネータ１とホスト２との通信の即時性を求められるシステムに適用することが可能となる。
【００６９】
実施の形態１によれば、無線通信システムにおいて、親機が予め無線チャネルを決定して識別子を含む報知信号を送信し、子機が無線チャネルを切り替えて報知信号を受信するとともに、報知信号に含まれる識別子と予め自装置に設定された識別子とが等しいときに、報知信号の送信元の親機に対し、無線通信ネットワークに無線接続する応答信号を送信することが可能となる。その結果として、子機は、親機の無線通信ネットワークに無線接続するときに、子機が使用可能な無線チャネルに切り替えて親機に対し信号を報知することなく、互いに干渉のない親機の無線チャネルを使用して親機との間で信号の送受信が行えるため、無線チャネルの干渉を抑制できる効果が得られる。
【００７０】
また、実施の形態１によれば、無線通信システムを特定小電力無線システムとし、無線通信ネットワークを特定小電力無線システムのＰＡＮとし、親機を特定小電力無線システムのコーディネータ１とし、子機を特定小電力無線システムのホスト２として、無線通信システムを構成することが可能となる。その結果として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の利点を活かした小電力で通信するシステムを構築できる効果が得られる。
【００７１】
また、実施の形態１によれば、親機が子機を識別するホスト識別子を含む報知信号を子機に対して送信し、子機は受信した報知信号に含まれるホスト識別子と、自装置に予め設定された子機を識別するホスト識別子とが等しいかどうかを判定して応答信号を送信することが可能となる。その結果として、親機が特定の子機を指定して無線通信を行う効果が得られる。
【００７２】
また、実施の形態１によれば、報知信号をビーコン要求信号とし、応答信号をビーコン信号として、親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続させることが可能となる。その結果として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で扱う信号を利用することで、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格との互換性を確保しながら親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続できる効果が得られる。
【００７３】
また、実施の形態１によれば、親機は、識別子をビーコン要求信号のＭＡＣペイロードの一部であるＩＥ  ＣｏｎｔｅｎｔのＳｕｂ−ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔに含めることが可能となる。その結果として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で扱う信号の未使用の位置に識別子を含めるので、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格との互換性を確保しながら親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続できる効果が得られる。
【００７４】
また、実施の形態１によれば、位置を固定して親機を設置し、親機の近傍で移動又は停止する移動体に子機を設置し、親機と通信する地上外部装置１０及び子機と通信する車上外部装置１９を、地上外部装置１０が所望する条件に基づき、親機と子機との無線通信を介して連動して動作させることが可能となる。その結果として、地上外部装置１０の所望する条件をきっかけに、親機と特定の子機との間で無線通信を確立し、確立した無線通信を介して、地上外部装置１０が特定の車上外部装置１９と連動して動作できる効果が得られる。
【００７５】
また、実施の形態１によれば、親機を駅のプラットホームに設置し、子機を親機が設置されたプラットホームに進入する列車に設置し、親機と通信する地上外部装置１０（状態把握手段の一例である）が把握する列車の動作状態に基づき、プラットホームと列車のドアを連動して制御することが可能となる。その結果として、ノードが密集する駅のプラットホームにおいて、他のノードからの報知信号による干渉の影響を受けることなく、親機と子機とが安定して通信を行える効果が得られる。また、列車が停止したことをきっかけに、親機と特定の子機との間で無線通信を確立し、確立した無線通信を介して、地上又は列車からプラットホームと列車の特定のドアを連動させて開閉できる効果が得られる。
【００７６】
また、実施の形態１によれば、子機が無線通信する親機の無線チャネルを予め把握し、親機からの報知信号を受信する際に、予め把握した親機の無線チャネルに優先的に切り替えることが可能となる。その結果として、無線通信する親機からの報知信号を受信し易くなり、親機と子機との無線通信の確立に要する時間を短縮する効果が得られる。
【００７７】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、コーディネータ１がホスト２に送信する報知信号をビーコン要求信号とし、ビーコン要求信号の未使用のフレーム位置にホスト識別子を含めることで、特定のホスト２に対し無線接続を開始させた。本発明の実施の形態２では、コーディネータ１が送信する報知信号をビーコン信号とし、ビーコン信号のネットワーク識別子を含めるフレーム位置にホスト識別子を含める。
【００７８】
図６は、実施の形態２における、ホスト２がコーディネータ１のＰＡＮに無線接続するまでの処理を示すシーケンス図である。図６では、図４と同様にコーディネータＣ１及びＣ２のそれぞれのＰＡＮに対し、ホストＨ１及びＨ２が無線接続を行う。
【００７９】
説明のため、図６では、ビーコン信号をＥｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ（ＣＨ、ＨｏｓｔＩＤ）と表し、例えばビーコン信号を送信した無線チャネルがチャネル１であり、ホスト識別子が１０であれば、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｂｅａｃｏｎ（ＣＨ（１）、ＨｏｓｔＩＤ（１０））と記載する。また、コーディネータ１とホスト２との間で送受信される一連のＰＡＮＡ信号、無線チャネル及びホスト識別子の記載については、図４と同様である。
【００８０】
処理Ｓ５１は、図４の処理Ｓ３１と同様である。
【００８１】
処理Ｓ５２では、ホストＨ１及びＨ２は、ビーコン信号を受信するために、無線チャネルの切り替えを行う。ここでは、先ず無線チャネルをＣＨ（１）に切り替える。
【００８２】
処理Ｓ５３では、コーディネータＣ１及びＣ２は、ビーコン信号を送信している。コーディネータＣ１の無線チャネルはＣＨ（１）であるため、コーディネータＣ１のビーコン信号は、ホストＨ１及びＨ２で受信が可能である。ホストＨ１は、このとき受信したビーコン信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しいと判定し、コーディネータＣ１のＰＡＮへの無線接続を開始する。一方で、ホストＨ２は、このとき受信したビーコン信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しくないと判定し、受信したビーコン信号を破棄する。また、コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン信号は、ホストＨ１及びＨ２で受信することが出来ない。
【００８３】
処理Ｓ５４では、ホストＨ１は、コーディネータＣ１に対し、応答信号であるＰＡＮＡ信号をＣＨ（１）で送信する。以降は、コーディネータＣ１とホストＨ１との間で、ＰＡＮへの無線接続を行うための一連の信号の送受信を行う。そして、無線接続が確立すると、コーディネータＣ１とホストＨ１との間で無線通信を行うことが可能となる。
【００８４】
処理Ｓ５５では、ホストＨ２は、無線チャネルを切り替える所定時間が経過したため、次の無線チャネルであるＣＨ（２）に切り替える。また、コーディネータＣ２は、ビーコン信号を送信している。コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン信号は、処理Ｓ５３と同様にホストＨ１及びＨ２で受信することが出来ない。
【００８５】
処理Ｓ５６では、ホストＨ２は、無線チャネルを切り替える所定時間が経過したため、次の無線チャネルであるＣＨ（３）に切り替える。また、コーディネータＣ２は、ビーコン信号を送信している。コーディネータＣ２の無線チャネルはＣＨ（３）であるため、コーディネータＣ２のビーコン信号は、ホストＨ２で受信が可能である。ホストＨ２は、このとき受信したビーコン信号のホスト識別子が自装置に設定したホスト識別子と等しいと判定し、コーディネータＣ２のＰＡＮへの無線接続を開始する。一方で、コーディネータＣ２のビーコン信号は、処理Ｓ５３と同様にホストＨ１で受信することが出来ない。
【００８６】
処理Ｓ５７では、ホストＨ２は、コーディネータＣ２に対し、応答信号であるＰＡＮＡ信号をＣＨ（３）で送信する。以降は、コーディネータＣ２とホストＨ２との間で、ＰＡＮへの無線接続を行うための一連の信号の送受信を行う。そして、無線接続が確立すると、コーディネータＣ２とホストＨ２との間で無線通信を行うことが可能となる。
【００８７】
図７は、コーディネータ１が送信するビーコン信号のＭＡＣフレームの構成を示すフレーム構成図である。フレーム構成Ｆ５はＭＡＣヘッダー部であり、フレーム構成Ｆ６はＭＡＣペイロード部であり、フレーム構成Ｆ７はＭＡＣフッター部である。
【００８８】
図７のＭＡＣフレームにおいて、コーディネータ１がホスト２を識別するホスト識別子を含める位置は、ＭＡＣペイロード部Ｆ６のうち”Ｐａｙｌｏａｄ  ＩＥｓ”に含まれる”ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔ”フィールド内の”Ｔｙｐｅ”に続く”Ｓｕｂ−ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔ”であり、フレーム構成Ｆ８に示す位置とする。従来技術ではフレーム構成Ｆ８の位置にはネットワーク識別子を含めるが、本発明ではコーディネータ１が通信したいホスト２を特定するためにホスト識別子を含める。尚、図７のフレーム構成は一例であり、別のフレーム構成としたり、異なる位置にホスト識別子を含めたりする場合であっても、従来技術との互換性が保たれることが望ましい。
【００８９】
尚、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク、Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、基地局からのビーコン信号に、無線接続が確立した移動局を識別する情報を付与することで、スリープ状態にある移動局に対しスリープを解除させる方法がある。これに対し、本発明の報知信号に含めるホスト識別子は、親機が未接続の子機を指定して無線接続を行わせるものであり、このようにすることで、異なる無線チャネルの他のノードが送信する報知信号との干渉を回避できる効果を奏する。
【００９０】
実施の形態２によれば、報知信号をビーコン信号とし、応答信号をＰＡＮＡ信号として、親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続させることが可能となる。その結果として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で扱う信号を利用することで、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格との互換性を確保しながら親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続できる効果が得られる。
【００９１】
また、実施の形態２によれば、親機は、識別子をビーコン信号のＭＡＣペイロードの一部であるＩＥ  ＣｏｎｔｅｎｔのＳｕｂ−ＩＥ  Ｃｏｎｔｅｎｔに含めることが可能となる。その結果として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で扱う信号のネットワーク識別子を含める位置を利用するので、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格との互換性を確保しながら親機の無線通信ネットワークに子機を無線接続できる効果が得られる。
【００９２】
＜実施の形態３＞
実施の形態１及び２のドア開閉システムでは、各プラットホームに１つのコーディネータ１を設置し、各列車に１つのホスト２を設置した。本発明の実施の形態３では、ドア開閉システムにおいて、各プラットホームに複数のコーディネータ１を設置し、各列車に複数のホスト２を設置する。
【００９３】
図８は、実施の形態３における、ドア開閉システムを示すシステム構成図である。図８のドア開閉システムでは、列車Ｒ１の両端の２車両にそれぞれホスト２を設け、停車した列車Ｒ１の２つのホスト２と対応したプラットホームＰ１の位置にそれぞれコーディネータ１を設けている。ここで、列車により車両数が異なったり、列車の両端と中央付近の３車両にホスト２を設置したりすることで、停車した列車のホスト２と対応するプラットホームの位置が変わるため、プラットホームに設置するコーディネータ１の数と位置は、図８の通りでなくとも良く、システムに応じて適切に設置することとなる。
【００９４】
図８のように、列車全体の長さや車両の連結数に合わせて複数のホスト２を設置し、ホスト２と対応してプラットホームに複数のコーディネータ１を設置すると、例えばコーディネータ１とホスト２との距離が短くなり無線通信をより安定して行うことができる。また、列車の連結数の増減に合わせて、無線通信するコーディネータ１及びホスト２を選択することができる。また、無線通信経路の冗長化が図れるため、装置の保守や故障の際に運用を停止せず継続できる。
【００９５】
このとき、同じプラットホームに設置した複数のコーディネータ１は、同じ無線チャネルを使用しても良いし、異なる無線チャネルを使用しても良い。同様に、同じ列車に設置した複数のホスト２は、同じ無線チャネルを使用しても良いし、異なる無線チャネルを使用しても良い。同じ無線チャネルを使用する場合は、無線チャネルの干渉を生じないように、複数のコーディネータ１のいずれかの報知信号の送信を停止することで、無線チャネルの干渉を回避したり、複数のホスト２のいずれかを無線接続させずに電力消費を抑えたりしても良い。
【００９６】
また、同じプラットホームで同じ無線チャネルを使用しても干渉を生じない場合には、各プラットホームに複数のコーディネータ１を設置する代わりに複数のルータを設置し、コーディネータ１が各ルータと通信し、各ルータがコーディネータ１に代わって特定の各ホスト２と無線通信を行っても良い。
【００９７】
上述の複数のノードの管理及び制御は、地上外部装置１０及び車上外部装置１９で行うものとする。
【００９８】
実施の形態３によれば、移動体に複数の子機を設置し、子機と対応して複数の親機を設置し、移動体に設置した子機の位置に応じて、無線通信を行う親機及び子機を選択することが可能となる。その結果として、親機と子機との距離を短くすることができ、無線通信をより安定して行える効果が得られる。また、移動体の形状の変化に合わせて、無線通信する親機と子機とを選択できる効果が得られる。また、無線通信の経路を冗長化し、装置の保守や故障の際にシステムの動作を停止することなく継続できる効果が得られる。
【００９９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【０１００】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１０１】
１  コーディネータ、  ２  ホスト、  ３  コーディネータ制御部、  ４  コーディネータ通信部、  ５、１３  アンテナ、  ６  無線チャネル決定部、  ７  報知信号生成部、  ８  接続処理部、  ９  地上通信部、  １０  地上外部装置、  １１  ホスト制御部、  １２  ホスト通信部、  １４  無線チャネル切替部、  １５  記憶部、  １６  識別子判定部、  １７  応答処理部、  １８  車上通信部、  １９  車上外部装置、  Ｐ１〜Ｐ４  プラットホーム、  Ｒ１〜Ｒ３  列車、  Ｇ１、Ｇ２  ホームドア、  Ｅ１〜Ｅ３  列車ドア、  Ｄ１〜Ｄ４  定位置停止センサ。
【図１】
2016167121.tif 000003
【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８】
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【国際調査報告】
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