(57)【要約】【課題】容易にチャンネルを確立して通信することができる無線通信システムを提供する。【解決手段】無線通信システム１は親機１０と子機２０を備える。親機１０と子機２０は、それぞれＧＰＳ受信部と無線通信部とを備える。親機１０と子機２０は、ＧＰＳ信号から得られる高精度なＧＰＳ時刻に同期してキャリアセンスを行う。この際、同じグループに属する親機１０と子機２０は、キャリアセンスを行う初期チャンネルが同じになるように予め設定されている。また、親機１０と子機２０は、初期チャンネルが空きチャンネルでない場合にチャンネルを変更する方式が共通化されている。これにより、親機１０と子機２０は、ＧＰＳ時刻に同期して、高精度に同じタイミングで空きチャンネルを検出し、親機１０と子機２０間の通信を確立することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末であって、
ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出するＧＰＳ受信部と、
ＧＰＳ時刻に同期して、予め設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを所定時間に亘って検出し、空きチャンネルであれば当該設定したチャンネルでデータを送信し、空きチャンネルでなければ前記所定時間の後に別のチャンネルを設定して空きチャンネルであるかどうかを検出するデータ送信部と、
前記ＧＰＳ受信部および前記データ送信部が備えられた筐体と、
を備えた無線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記データ送信手段は、前記空きチャンネルでないと検出されたチャンネルに対して干渉しないチャンネルを前記別のチャンネルに設定する、無線通信端末。
【請求項３】
それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末であって、
ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出するＧＰＳ受信部と、
ＧＰＳ時刻に同期して、予め設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを所定時間に亘って検出し、空きチャンネルであれば当該設定したチャンネルでデータを受信し、空きチャンネルでなければ前記所定時間の後に別のチャンネルを設定して空きチャンネルであるかどうかを検出するデータ受信部と、
前記ＧＰＳ受信部および前記データ受信部が備えられた筐体と、
を備えた無線通信端末。
【請求項４】
それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末であって、
ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出するＧＰＳ受信部と、
ＧＰＳ時刻に同期して計時を開始し、第１設定時間の間はスリープ状態にあり、該第１設定時間の後に起動して、予め設定したチャンネルで受信処理を行い、当該受信処理によって有効なデータを受信できなければ、前記ＧＰＳ時刻に同期してチャンネルを切り替え、前記予め設定したチャンネルと別のチャンネルで受信処理を行うデータ受信部と、
を備えた無線通信端末。
【請求項５】
それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末であって、
ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出するＧＰＳ受信部と、
ＧＰＳ時刻に同期して計時を開始し、第１設定時間の間はスリープ状態にあり、該第１設定時間の後に起動して、予め設定したチャンネルで受信処理を行い、当該受信処理によって有効なデータを受信できなければ、第２設定時間の間はスリープ状態となり、該第２設定時間の後に再起動して、前記予め設定したチャンネルと別のチャンネルで受信処理を行うデータ受信部と、
を備えた無線通信端末。
【請求項６】
それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、空きチャンネルを用いて、第１の無線通信端末と第２の無線通信端末との間でデータを通信する無線通信システムであって、
前記第１の無線通信端末は、請求項１または請求項２の無線通信端末であり、
前記第２の無線通信端末は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の無線通信端末であり、
前記第１の無線通信端末の前記データ送信部と前記第２の無線通信端末の前記データ受信部は、前記ＧＰＳ時刻に同期してチャンネルの設定を行う、無線通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
前記第１の無線通信端末は複数存在し、
前記第１の無線通信端末は、
第１の通信中に一時的に当該第１の通信を中断し、
該中断の間に前記第２の無線通信端末と第２の通信を実行し、
前記第２の通信の終了後に、前記第１の通信を再開する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線によって相互通信を行う無線通信端末および無線通信システム、特に、周波数分割されたチャンネルを利用して無線通信を行う無線通信端末および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信方法の一種として、周波数分割方式の無線通信方法がある。周波数分割方式の無線通信方法では、所定の周波数帯域をそれぞれ個別の周波数帯域に分割して、各個別の周波通帯域を個別のチャンネルに割り当ている。通信を行う無線通信端末同士は、共通のチャンネルを用いて無線通信を行う。【０００３】
このような無線通信では、他の無線通信端末が使用中のチャンネルが存在する場合には、当該チャンネルを利用することができず、他の空きチャンネルを利用しなければならない。【０００４】
このため、従来、特許文献１に示すようなキャリアセンスという技術が用いられている。キャリアセンスとは、無線通信端末が、自身から音声やデータ等の情報を送信する前に、設定チャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出する技術であり、チャンネルの送信データが存在するかどうかで、空きチャンネルであるかを検出している。ここで、送信データとは、テキストデータのみでなく音声データの場合も含む。【０００５】
特許文献１に記載の無線通信システムにおいて、送信側の無線通信端末は、送信前に、全てのチャンネルをキャリアセンスして使用中のチャンネルと空きチャンネルを検出する。送信側の無線通信端末は、使用中のチャンネルから所定周波数離れた空きチャンネルを用いて情報を送信している。【０００６】
受信側の無線通信端末は、全てのチャンネルをキャリアセンスして、各チャンネルから取得した情報を順次解析する。受信側の無線通信端末は、自身が通信する送信側の無線通信端末からの情報であれば復調する。一方、受信側の無線通信端末は、自身が通信する送信側の無線通信端末からの情報でなければ、他のチャンネルの情報を解析する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１４０８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の方法では、送信側の無線通信端末のキャリアセンスの結果に基づいて、送信するチャンネルが適宜決定されるが、受信側の無線通信端末は、このチャンネルを知ることができない。したがって、毎回、全てのチャンネルのキャリアセンスを行って、チャンネル毎に情報の復調を行わなければならない。【０００９】
この場合、通信を開始するまでに時間がかかってしまう等の問題が生じる。【００１０】
特に、現在、アナログ無線からデジタル無線への移行が推進され、免許不要やレジャーでの使用が容易になったことにより、同時に使用されるチャンネルが増加することが考えられる。このため、上述の方法では、送信側の無線通信端末と受信側の無線通信端末とが通信を確立することがさらに容易ではなく、通信を開始するまでに時間がさらにかかってしまったり、通信したい時刻に通信できないことがある等の問題が生じてしまう。【００１１】
この発明の目的は、容易にチャンネルを確立して通信することができる無線通信端末および無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末に関するものであり、次の特徴を有する。無線通信端末は、ＧＰＳ受信部、データ送信部、および筐体を備える。ＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出する。データ送信部は、ＧＰＳ時刻に同期して、予め設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを所定時間に亘って検出する。データ送信部は、空きチャンネルであれば当該設定したチャンネルでデータを送信し、空きチャンネルでなければ所定時間の後に別のチャンネルを設定して空きチャンネルであるかどうかを検出する。筐体は、ＧＰＳ受信部およびデータ送信部が備えられている。【００１３】
この構成では、データ送信部によって、予め所定の法則に則って、空きチャンネルが検出されるまで、チャンネル順にキャリアセンスを行う。この際、キャリアセンスがＧＰＳ時刻に同期しているので、データ通信を行う対象である受信側の無線通信端末がＧＰＳ時刻に同期して同様にキャリアセンスを行うことにより、空きチャンネルを利用した通信の確立が容易に実現される。【００１４】
また、この発明の無線通信端末では、データ送信部は、空きチャンネルでないと検出されたチャンネルに対して干渉しないチャンネルを新たな別のチャンネルに設定する。【００１５】
この構成では、他の無線通信端末が現在使用しているチャンネルによるデータ通信と、検出した空きチャンネルを用いたデータ通信との間の相互干渉を防止できる。【００１６】
また、この発明は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、当該空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末に関するものである。無線通信端末は、ＧＰＳ受信部、データ受信部、および筐体を備える。ＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出する。データ受信部は、ＧＰＳ時刻に同期して、予め設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを所定時間に亘って検出し、空きチャンネルであれば当該設定したチャンネルでデータを受信し、空きチャンネルでなければ所定時間の後に別のチャンネルを設定して空きチャンネルであるかどうかを検出する。筐体は、ＧＰＳ受信部およびデータ受信部が備えられている。【００１７】
この構成では、データ受信部によって、予め所定の法則に則って、空きチャンネルが検出されるまで、チャンネル順にキャリアセンスを行う。この際、キャリアセンスがＧＰＳ時刻に同期しているので、データ通信を行う対象である送信側の無線通信端末がＧＰＳ時刻に同期して同様にキャリアセンスを行うことにより、空きチャンネルを利用した通信の確立が容易に実現される。【００１８】
また、この発明は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末に関するものである。無線通信端末は、ＧＰＳ受信部とデータ受信部とを備える。ＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出する。データ受信部は、ＧＰＳ時刻に同期して計時を開始し、第１設定時間の間はスリープ状態にあり、該第１設定時間の後に起動して、予め設定したチャンネルで受信処理を行う。データ受信部は、この受信処理によって有効なデータを受信できなければ、ＧＰＳ時刻に同期してチャンネルを切り替え、予め設定したチャンネルと別のチャンネルで受信処理を行う。【００１９】
この構成では、データ受信部によって、予め所定の法則に則って、チャンネル順に受信処理を行う。この際、受信処理がＧＰＳ時刻に同期しているので、データ通信を行う対象である送信側の無線通信端末がＧＰＳ時刻に同期して同様にキャリアセンスとデータ送信処理を行うことにより、空きチャンネルを利用した通信の確立が容易に実現される。また、受信処理時の開始までは、スリープ状態となるので、無線通信端末の消費電力を低減させることができる。【００２０】
また、この発明は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、設定したチャンネルが空きチャンネルであるかどうかを検出し、空きチャンネルでデータを通信する無線通信端末に関するものである。無線通信端末は、ＧＰＳ受信部とデータ受信部とを備える。ＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ信号を受信して、受信結果からＧＰＳ時刻を検出する。データ受信部は、ＧＰＳ時刻に同期して計時を開始し、第１設定時間の間はスリープ状態にあり、該第１設定時間の後に起動して、予め設定したチャンネルで受信処理を行う。データ受信部は、この受信処理によって有効なデータを受信できなければ、第２設定時間の間はスリープ状態となり、該第２設定時間の後に再起動して、予め設定したチャンネルと別のチャンネルで受信処理を行う。【００２１】
この構成では、データ受信部によって、予め所定の法則に則って、チャンネル順に受信処理を行う。この際、受信処理がＧＰＳ時刻に同期しているので、データ通信を行う対象である送信側の無線通信端末がＧＰＳ時刻に同期して同様にキャリアセンスとデータ送信処理を行うことにより、空きチャンネルを利用した通信の確立が容易に実現される。また、受信処理時以外は、スリープ状態となるので、無線通信端末の消費電力を低減させることができる。【００２２】
また、この発明は、それぞれ異なる周波数帯域が割り当てられた複数のチャンネルの内、空きチャンネルを用いて、第１の無線通信端末と第２の無線通信端末との間でデータを通信する無線通信システムに関するものである。この無線通信システムにおいて、第１の無線通信端末は、上述のデータ送信部を備える無線通信端末であり、第２の無線通信端末は、上述のデータ受信部を備える無線通信端末である。第１の無線通信端末のデータ送信部と第２の無線通信端末のデータ受信部は、ＧＰＳ時刻に同期してチャンネルの設定を行う。【００２３】
この構成では、送信側の無線通信端末である第１の無線通信端末と、受信側の無線通信端末である第２の無線通信端末が上述の構成からなることで、空きチャンネルを利用した通信の確立が容易に実現される。特に、上述のように、電池駆動による携帯型無線通信端末である場合に、空きチャンネルの検出から通信確立までのプロセスが簡素化され、各無線通信端末、特に受信側の無線通信端末の電池を長寿命化することができる。【００２４】
また、この発明の無線通信システムでは、第１の無線通信端末は複数存在する。第１の無線通信端末は、第１の通信中に一時的に当該第１の通信を中断し、該中断の間に第２の無線通信端末と第２の通信を実行し、第２の通信の終了後に第１の通信を再開する。【００２５】
この構成では、１つの通信を実行している間に、他の通信を割り込み処理することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、容易にチャンネルを確立して通信することが可能な無線通信端末および無線通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る親機１０の処理フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る子機２０の処理フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の通信確立の概念を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る子機の処理フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの通信確立の概念を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の無線通信システムにおいて複数の親機が通話中での親機子機間の通信確立方法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】
【００２８】
本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムについて、図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２９】
無線通信システム１は、親機１０と子機２０を備える。親機１０が本発明の「第１の無線通信端末」に相当し、子機２０が本発明の「第２の無線通信端末」に相当する。親機１０および子機２０は、携帯可能な形状からなる筐体を備える。親機１０は例えば管理者が携帯しており、子機２０は例えば動物に装着されている。
【００３０】
なお、本実施形態では、親機１０、子機２０ともに携帯可能なものとし、人や動物に装着する例を示すが、少なくとも一方が据え置き型の無線通信システムであっても、本実施形態の構成を適用することができる。
【００３１】
親機１０と子機２０は、通信可能な周波数帯域を複数の周波数帯域に分割し、これら分割した各周波数帯域を個別のチャンネルに割り当てるデジタル無線通信方式によって、通信データの送受信を行う。通信データは、テキストデータ、音声データ等、適宜必要なものを用いればよい。
【００３２】
親機１０は、演算部１１１、ＧＰＳ受信部１１２、無線通信部１１３、記憶部１１４、電池１１５、操作部１１６、表示部１１７、ＧＰＳアンテナ１２１、通信用アンテナ１３１を備える。親機１０を構成するこれらの各部は、筐体に内蔵もしくは外装されている。なお、電池は省略することも可能である。この場合、親機１０は外部電源に接続し、当該外部電源から電力供給を受ければよい。
【００３３】
演算部１１１は、ＧＰＳ受信部１１２、無線通信部１１３、記憶部１１４、電池１１５、操作部１１６、表示部１１７に接続されている。演算部１１１は、親機１０の全体制御を行う。
【００３４】
演算部１１１は、操作部１１６からの操作入力を受けて、データ送受信処理の制御を行う。演算部１１１は、子機２０との通信が確立されるまでは、後述する方法によってキャリアセンスを行い、子機２０との通信を確立させる処理を行う。演算部１１１は、子機２０との通信が確立された後には、生成した通信データを無線通信部１１３から送信する制御を行う。また、演算部１１１は、無線通信部１１３で復調された通信データを表示部１１７で表示する制御を行う。
【００３５】
ＧＰＳ受信部１１２は、ＧＰＳアンテナ１２１に接続されている。ＧＰＳ受信部１１２は、ＧＰＳアンテナ１２１で受信したＧＰＳ信号の航法メッセージを復調して、ＧＰＳ時刻を検出する。ＧＰＳ受信部１１２は、検出したＧＰＳ時刻を演算部１１１へ出力する。
【００３６】
無線通信部１１３は、通信用アンテナ１３１に接続されている。無線通信部１１３は、通信データを所定のフォーマットに変換して送信データの生成を行い、当該送信データを通信用アンテナ１３１から外部へ送信する。無線通信部１１３は、子機２０との通信が確立された後には、通信用アンテナ１３１が受信した無線信号（受信信号）を復調して、受信データの復調を行い、通信データを取得する。無線通信部１１３は、子機２０との通信が確立されるまでは、受信信号を演算部１１１へ出力する。
【００３７】
記憶部１１４は、演算部１１１が実行するキャリアセンスの情報やデータ送受信処理のプログラムが記憶されている。演算部１１１は、記憶部１１４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、キャリアセンスやデータ送受信処理の制御を行う。また、記憶部１１４は、演算部１１１がプログラムを実行する際に利用する演算用のメモリとしても利用することができる。
【００３８】
電池１１５は、親機１０の各部に電源供給を行う。電池１１５は、スリープ状態では演算部１１１のみに電源を供給し、スリープ状態から起動すると親機１０を構成する各部へ電源を供給することができる。この電源制御は、演算部１１１によって実行される。
【００３９】
操作部１１６は、筐体の外面に配置されたボタン等の各種操作子によって構成される。操作部１１６は、操作情報を検出して、演算部１１１へ出力する。表示部１１７は、筐体の外面（表面）に配置された表示パネル（例えば液晶ディスプレイ）等からなる。表示部１１７は、演算部１１１からの表示制御により、画像を表示する。例えば、キャリアセンス時にはキャリアセンスを行っている情報を表示し、データ送受信時には、通信が確立し、通信対象とのデータ送受信中であることを示す情報を表示する。また、通信によって得られた通信相手（子機２０等）の位置情報や、親機１０自身の位置情報を表示することもできる。
【００４０】
子機２０は、演算部２１１、ＧＰＳ受信部２１２、無線通信部２１３、記憶部２１４、電池２１５、ＧＰＳアンテナ２２１、通信用アンテナ２３１を備える。子機２０を構成するこれらの各部は、筐体に内蔵もしくは外装されている。子機２０は、基本構成としては、親機１０に対して操作部１１６、表示部１１７を省略したものである。子機２０の筐体は、親機１０の筐体よりも小型に形成されていることが好ましい。なお、電池は省略することも可能である。この場合、子機２０は、外部電源に接続し、当該外部電源から電力供給を受ければよい。
【００４１】
演算部２１１は、ＧＰＳ受信部２１２、無線通信部２１３、記憶部２１４、電池２１５に接続されている。演算部２１１は、子機２０の全体制御を行う。
【００４２】
演算部２１１は、親機１０との通信前には、後述する方法によってキャリアセンスを行い、その後、親機１０との通信を確立させる処理を行う。演算部２１１は、親機１０との通信が確立された後には、例えば、無線通信部１１３で復調された通信データに基づいて外部通知処理等を行う。外部通知処理とは、例えば、図示しないスピーカ等から音声を発したり、図示しないバイブレータ等を用いて筐体を振動させたりする等の処理が考えられる。
【００４３】
ＧＰＳ受信部２１２は、ＧＰＳアンテナ２２１に接続されている。ＧＰＳ受信部２１２は、ＧＰＳアンテナ２２１で受信したＧＰＳ信号の航法メッセージを復調して、ＧＰＳ時刻を検出する。ＧＰＳ受信部２１２は、検出したＧＰＳ時刻を演算部２１１へ出力する。
【００４４】
無線通信部２１３は、親機１０との通信が確立された後には、通信用アンテナ２３１が受信した無線信号（受信信号）を復調して、通信データを取得する。無線通信部２１３は、親機１０との通信が確立されるまでは、受信信号を演算部２１１へ出力する。なお、無線通信部２１３は、親機１０の無線通信部１１３と同様に、送信データの生成処理が実行可能な構成を備えていてもよい。
【００４５】
記憶部２１４は、演算部２１１が実行するキャリアセンスの情報やデータ受信処理のプログラムが記憶されている。演算部２１１は、記憶部２１４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、キャリアセンスやデータ受信処理の制御を行う。また、記憶部２１４は、演算部２１１がプログラムを実行する際に利用する演算用のメモリとしても利用することができる。
【００４６】
電池２１５は、子機２０の各部に電源供給を行う。電池２１５は、スリープ状態では演算部２１１のみに電源を供給し、スリープ状態から起動すると子機２０を構成する各部へ電源を供給することができる。この電源制御は、演算部２１１によって実行される。
【００４７】
このような構成からなる親機１０および子機２０を備える無線通信システム１は、次に示す方法を用いて通信の確立処理を実行する。図２は本発明の第１の実施形態に係る親機１０の処理フローを示すフローチャートである。図３は本発明の第１の実施形態に係る子機２０の処理フローを示すフローチャートである。
【００４８】
（１）親機１０の処理  親機１０の演算部１１１は、ＧＰＳ受信部１１２で取得したＧＰＳ時刻を検出する（Ｓ１０１）。演算部１１１は、予め設定したキャリアセンスの実行時刻である通信時刻となるまでは（Ｓ１０２：ＮＯ）、演算部１１１に備えられた計時部によって時刻の管理を行う。なお、演算部１１１は、ＧＰＳ時刻を継続的に検出してもよい。演算部１１１は、通信時刻になったことを検出すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、親機１０が属するグループの各親機や子機に対して設定されている初期チャンネルを設定する。演算部１１１は、初期チャンネルの周波数帯域に対してキャリアセンスを実行する（Ｓ１０３）。
【００４９】
キャリアセンス時には、演算部１１１は、通信用アンテナ１３１および無線通信部１１３を介して受信した信号の振幅レベルや電力を検出する。演算部１１１は、所定の振幅レベル以上や所定の電力以上の信号を検出すると、初期チャンネルは既に使用されていると判断する。すなわち、演算部１１１は、空きチャンネルではないと判断する。演算部１１１は、所定の振幅レベル以上または所定の電力以上の信号が検出されなければ、初期チャンネルが空きチャンネルであると判断する。
【００５０】
演算部１１１は、初期チャンネルが空きチャンネルであると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、当該初期チャンネルを用いたデータ送信の準備を行う（Ｓ１０５）。演算部１１１は、データ送信の準備後に、当該初期チャンネルを用いてデータ送信を行う（Ｓ１０６）。
【００５１】
演算部１１１は、初期チャンネルが空きチャンネルでなければ（Ｓ１０４：ＮＯ）、グループで設定した方式に従って、設定チャンネルを変更する。例えば、演算部１１１は、現在のチャンネルｎとして、新たなチャンネルｍを、ｍ＝ｎ＋６で設定する。なお、チャンネル変更の方式は一例であり、他の方式を用いてもよい。例えば、新たに設定されるチャンネルｍと、空きチャンネルでないと判別されたチャンネル（他の無線通信端末が使用中のチャンネル）ｎとが相互干渉しないように、新たなチャンネルｍを設定する。
【００５２】
演算部１１１は、新たに設定したチャンネルに対してキャリアセンスを行う（Ｓ１１１）。
【００５３】
演算部１１１は、空きチャンネルが検出されるまで、この処理を繰り返し、空きチャンネルが検出されると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、送信準備をして（Ｓ１０５）、データ送信を実行する（Ｓ１０６）。
【００５４】
このような処理を行うことで、親機１０は、効率的に空きチャンネルを設定してデータ送信を行うことができる。
【００５５】
（２）子機２０の処理  子機２０の演算部２１１は、ＧＰＳ受信部２１２で取得したＧＰＳ時刻を検出する（Ｓ２０１）。演算部２１１は、予め設定したキャリアセンスの実行時刻である通信時刻となるまでは（Ｓ２０２：ＮＯ）、演算部１１１に備えられた計時部によって時刻の管理を行う。なお、演算部１１１は、ＧＰＳ時刻を継続的に検出してもよい。演算部２１１は、通信時刻になったことを検出すると（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、子機２０が属するグループの各親機や子機に対して設定されている初期チャンネルを設定する。演算部２１１は、初期チャンネルの周波数帯域に対してキャリアセンスを実行する（Ｓ２０３）。キャリアセンスの方法は、親機１０と同じである。
【００５６】
演算部２１１は、初期チャンネルが空きチャンネルであると（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、当該初期チャンネルを用いてデータ受信を行う（Ｓ２０５）。
【００５７】
演算部２１１は、初期チャンネルが空きチャンネルでなければ（Ｓ２０４：ＮＯ）、グループで設定した方式に従って、設定チャンネルを変更する。設定チャンネルの変更処理は、同じグループに属する親機１０と同じである。
【００５８】
演算部２１１は、新たに設定したチャンネルに対してキャリアセンスを行う（Ｓ２１１）。
【００５９】
演算部２１１は、空きチャンネルが検出されるまで、この処理を繰り返し、空きチャンネルが検出されると（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、データ受信を実行する（Ｓ２０５）。
【００６０】
このような処理を行うことで、子機２０は、効率的に空きチャンネルを設定してデータ送信を行うことができる。また、同じグループに属する親機１０と同じように空きチャンネルの検出を行うことで、容易に親機１０との通信を確立することができる。さらに、同じグループに属する親機１０のキャリアセンスのタイミングと子機２０のキャリアセンスのタイミングが、ＧＰＳ時刻によって同期していることで、より確実に通信を確立することができる。特に、ＧＰＳ時刻は時刻精度が高精度であるので、より確実に通信を確立することができる。
【００６１】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１の通信確立の概念を説明するためのタイムチャートである。図４（Ａ）は、親機１０および子機２０以外に通信が行われていない場合を示す。図４（Ｂ）は、親機１０および子機２０以外の他の無線機が通信を行っている場合を示す。図４では、初期チャンネルとしてチャンネルＣＨ１を用いる場合を示す。また、チャンネルの設定変更の方式として、新たなチャンネルをｍ、使用中と判断されたチャンネルｎとして、ｍ＝ｎ＋６を用いる場合を示す。なお、図４では、各時間長を表す長さは、説明を分かりやすくするために適宜設定しており、実際の時間長の比と同じであるとは限らない。
【００６２】
（Ａ）同じグループに属する親機１０および子機２０以外に通信が行われていない場合  親機１０と子機２０は、あるＧＰＳ時刻に同期して、初期チャンネルＣＨ１でキャリアセンスを行う。キャリアセンスは、ＧＰＳ時刻を起点として、所定の時間長Ｔｃｓの間実行される。なお、この時間長Ｔｃｓおよび以下に示す各時間長は、親機１０の演算部１１１および子機２０の演算部２１１に備えられた計時部によって計測される。どの無線通信端末も通信していないので、親機１０と子機２０は、他の無線通信端末のキャリアを検出せず、初期チャンネルＣＨ１を、空きチャンネルと判断する。
【００６３】
親機１０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｃｓの後、時間長Ｔｔｐの間に送信準備を行う。親機１０は、時間長Ｔｔｐの経過後、時間長Ｔｔｘで、チャンネルＣＨ１を用いてデータ送信を行う。
【００６４】
子機２０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｃｓの後、受信準備を行って、チャンネルＣＨ１を用いてデータ受信を行う。この際、ウェイト時間は、親機１０のデータ送信の時間と子機２０のデータ受信の時間とが同期するように設定すればよい。
【００６５】
その後は、親機１０と子機２０は、チャンネルＣＨ１を用いてデータ送受信を行う。なお、データ通信が確立された親機１０と子機２０は、その後、データ送受信毎にチャンネル選定を行って、データ通信を継続してもよい。この際、親機１０と子機２０は、上述のチャンネル設定変更の方式にしたがって、チャンネル選定を行ってもよく、現在通信中のデータ通信に次のチャンネル情報を含ませてもよい。
【００６６】
（Ｂ）同じグループに属する親機１０および子機２０以外の他の無線機が通信を行っている場合を示す。
【００６７】
親機１０と子機２０は、あるＧＰＳ時刻に同期して、初期チャンネルＣＨ１でキャリアセンスを行う。キャリアセンスは、ＧＰＳ時刻を起点として、所定の時間長Ｔｃｓの間実行される。他の無線機が既に通信しているため、親機１０と子機２０は、他の無線通信端末のキャリアを検出し、初期チャンネルＣＨ１を使用中のチャンネルと判断する。
【００６８】
親機１０と子機２０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｃｓの後、これらの属するグループのチャンネル設定変更方式にしたがって、チャンネルＣＨ７を設定する。親機１０と子機２０は、再度、時間長Ｔｃｓの間キャリアセンスを行う。
【００６９】
このチャンネルＣＨ７では、どの無線通信端末も通信していないので、親機１０と子機２０は、他の無線通信端末のキャリアを検出せず、チャンネルＣＨ７を、空きチャンネルと判断する。
【００７０】
親機１０は、ＧＰＳ時刻から二回の時間長Ｔｃｓ（Ｔｃｓ×２）の後、時間長Ｔｔｐの間に送信準備を行う。親機１０は、時間長Ｔｔｐの経過後、時間長Ｔｔｘで、チャンネルＣＨ７を用いてデータ送信を行う。
【００７１】
子機２０は、ＧＰＳ時刻から二回の時間長Ｔｃｓ（Ｔｃｓ×２）の後、受信準備を行って、時間長Ｔｒｘ（＝Ｔｔｘ）で、チャンネルＣＨ７を用いてデータ受信を行う。
【００７２】
その後は、親機１０と子機２０は、チャンネルＣＨ７を用いてデータ送受信を行う。この場合も、データ通信が確立された親機１０と子機２０は、その後、データ送受信毎にチャンネル選定を行って、データ通信を継続してもよい。この際、親機１０と子機２０は、上述のチャンネル設定変更の方式にしたがって、チャンネル選定を行ってもよく、現在通信中のデータ通信に次のチャンネル情報を含ませてもよい。
【００７３】
なお、チャンネルＣＨ７で空きチャンネルを検出できなければ、親機１０と子機２０は上述の処理を繰り返し、空きチャンネルを検出して通信を確立する。ここで、親機１０および子機２０のキャリアセンス中にキャリアを検出した場合には、キャリアセンスを打ち切り、キャリアセンス時間長Ｔｃｓを短縮してもよい。
【００７４】
以上のような構成および処理を用いることで、同じグループに属する親機１０と子機２０は、容易に通信を確立することができる。特に、上述のように、子機２０が動物のような無線通信端末を操作できないような場合であっても、確実に通信を確立することができる。また、従来技術に示すように、一回のキャリアセンスで全てのチャンネルをキャリアセンスする必要が無いので、通信確立のためのプロセスを簡素化でき、処理の単純化や省電力化を実現できる。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムについて、図を参照して説明する。本実施形態の無線通信システムでは、子機２０の処理が異なるものであり、親機１０の処理や、親機１０および子機２０の構成は同じである。したがって、異なる箇所のみを説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る子機の処理フローを示すフローチャートである。
【００７６】
子機２０の演算部２１１は、ＧＰＳ受信部２１２で取得したＧＰＳ時刻を検出する（Ｓ２０１）。演算部２１１は、予め設定したキャリアセンスの実行時刻である通信時刻となるまでは（Ｓ２０２：ＮＯ）、演算部２１１に備えられた計時部によって時間を管理する。この間、演算部２１１は、演算部２１１以外に電源供給がされないように電源制御する。すなわち、演算部２１１は、子機２０をスリープ状態に制御する。演算部２１１は、通信時刻になったことを検出すると（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、さらに所定時間長Ｔｗ１の間、スリープ状態を維持する。時間長Ｔｗ１は、親機１０がキャリアセンスを行う時間長Ｔｃｓと同じ時間長に設定されている。演算部２１１は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｗ１の時間後に、無線通信部２１３を起動する（Ｓ２２３）。演算部２１１は、起動後に、初期チャンネルでデータ受信を行う。この際、演算部２１１は、時間長Ｔｒｘ０でデータ検出を行う（Ｓ２２４）。時間長Ｔｒｘ０は、親機１０のデータ送信の時間長Ｔｔｘよりも短く設定されている。データ検出処理とは、検出した通信データが子機２０の属するグループの無線通信端末（親機２０）からのデータであるかどうかを判定する処理である。具体的には、例えば、演算部２１１は、受信データからグループＩＤを抽出し、子機２０が属するグループのグループＩＤであれば受信データ有りであると検出し、他のグループのグループＩＤであれば受信データ無しであると検出する。また、受信データを正常に復調できなかった場合も同様に、受信データ無しであると検出する。
【００７７】
演算部２１１は、受信データ有りであると検出すると（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、起動タイミングを基準として時間長Ｔｒｘ（＝Ｔｔｘ）でデータ受信を行う（Ｓ２２６）。
【００７８】
演算部２１１は、受信データ無しであると検出すると（Ｓ２２５：ＮＯ）、再度スリープ状態へ移行する（Ｓ２２７）。演算部２１１は、再度スリープ状態に移行した後、所定時間長Ｔｗ２を計時する。演算部２１１は、時間長Ｔｗ２の経過後に、グループで設定した方式に従って、設定チャンネルを変更して、再起動する（Ｓ２２８）。そして、再度、受信データの検出を行う（Ｓ２２４）。
【００７９】
なお、時間長Ｔｗ２は、時間長Ｔｃｓから時間長Ｔｒｘ０を減算した時間長である。これにより、スイープ状態の時間を長く確保することができる。
【００８０】
このような処理を行うことでも、子機２０は、容易に親機１０との通信を確立することができる。さらに、受信データの検出期間とデータ受信期間以外では、演算部１１１以外で電力を消費しない。したがって、子機２０をさらに省電力化することができ、子機２０の電源を長寿命化することができる。
【００８１】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの通信確立の概念を説明するためのタイムチャートである。図６（Ａ）は、親機１０および子機２０以外に通信が行われていない場合を示す。図６（Ｂ）は、親機１０および子機２０以外の他の無線機が通信を行っている場合を示す。図６では、初期チャンネルとしてチャンネルＣＨ１を用いる場合を示す。また、チャンネルの設定変更の方式として、新たなチャンネルをｍ、使用中と判断されたチャンネルｎとして、ｍ＝ｎ＋６を用いる場合を示す。
【００８２】
（Ｃ）同じグループに属する親機１０および子機２０以外に通信が行われていない場合  親機１０は、あるＧＰＳ時刻に同期して、初期チャンネルＣＨ１でキャリアセンスを行う。キャリアセンスは、ＧＰＳ時刻を起点として、所定の時間長Ｔｃｓの間実行される。子機２０は、親機１０が同期するＧＰＳ時刻と同じＧＰＳ時刻に同期しながら、当該ＧＰＳ時刻を起点として時間長Ｔｗ１の間、スリープ状態を維持する。上述のように、子機２０のスリープ状態の時間長Ｔｗ１は、親機１０のキャリアセンスの時間長Ｔｃｓと一致する。なお、この時間長Ｔｃｓ，Ｔｗ１および以下に示す各時間長は、親機１０の演算部１１１および子機２０の演算部２１１に備えられた計時部によって計測される。
【００８３】
親機１０と子機２０以外は通信していないので、親機１０は、他の無線通信端末のキャリアを検出せず、初期チャンネルＣＨ１を、空きチャンネルと判断する。
【００８４】
親機１０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｃｓの後、時間長Ｔｔｐの間に送信準備を行う。親機１０は、時間長Ｔｔｐの経過後、時間長Ｔｔｘで、チャンネルＣＨ１を用いてデータ送信を行う。
【００８５】
子機２０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｗ１の後、スリープ状態から復帰し、時間長Ｔｒｘ０で、チャンネルＣＨ１を用いて受信データ検出を行う。子機２０は、同じグループの親機１０からのデータであることを検出して、引き続きデータ受信を行う。この際、子機２０は、受信データの検出タイミングを起点として時間長Ｔｒｘでデータ受信を行う。
【００８６】
その後は、親機１０と子機２０は、チャンネルＣＨ１を用いてデータ送受信を行う。この場合も、データ通信が確立された親機１０と子機２０は、その後、データ送受信毎にチャンネル選定を行って、データ通信を継続してもよい。この際、親機１０と子機２０は、上述のチャンネル設定変更の方式にしたがって、チャンネル選定を行ってもよく、現在通信中のデータ通信に次のチャンネル情報を含ませてもよい。
【００８７】
（Ｄ）同じグループに属する親機１０および子機２０以外の他の無線機が通信を行っている場合を示す。
【００８８】
親機１０は、あるＧＰＳ時刻に同期して、初期チャンネルＣＨ１でキャリアセンスを行う。キャリアセンスは、ＧＰＳ時刻を起点として、所定の時間長Ｔｃｓの間実行される。子機２０は、親機１０が同期するＧＰＳ時刻と同じＧＰＳ時刻に同期しながら、当該ＧＰＳ時刻を起点として時間長Ｔｗ１の間、スリープ状態を維持する。
【００８９】
他の無線機が既に通信しているため、親機１０は、他の無線通信端末のキャリアを検出し、初期チャンネルＣＨ１を使用中のチャンネルと判断する。
【００９０】
親機１０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｃｓの後、これらの属するグループのチャンネル設定変更方式にしたがって、チャンネルＣＨ７を設定する。親機１０は、再度、時間長Ｔｃｓの間キャリアセンスを行う。このチャンネルＣＨ７では、どの無線通信端末も通信していないので、親機１０は、他の無線通信端末のキャリアを検出せず、チャンネルＣＨ７を、空きチャンネルと判断する。
【００９１】
親機１０は、ＧＰＳ時刻から二回の時間長Ｔｃｓ（Ｔｃｓ×２）の後、時間長Ｔｔｐの間に送信準備を行う。親機１０は、時間長Ｔｔｐの経過後、時間長Ｔｔｘで、チャンネルＣＨ７を用いてデータ送信を行う。
【００９２】
子機２０は、ＧＰＳ時刻から時間長Ｔｗ１の後、スリープ状態から復帰し、時間長Ｔｒｘ０で、チャンネルＣＨ１を用いて受信データ検出を行う。親機１０は、この時点でチャンネルＣＨ７のキャリアセンスを行っているので、子機２０は、同じグループの親機１０からのデータを検出することができない。子機２０は、この結果に基づいて、スリープ状態へ再度移行する。子機２０は、スリープ状態への移行タイミングを起点として、時間長Ｔｗ２の間、スリープ状態と維持する。
【００９３】
子機２０は、時間長Ｔｗ２の後、再度スリープ状態から復帰し、時間長Ｔｒｘ０で、設定変更後のチャンネルＣＨ７を用いて受信データ検出を行う。この時点、上述のように、親機１０は、チャンネルＣＨ７を用いて送信準備を行っている。そして、親機１０は送信準備後にデータ送信を行う。したがって、子機２０は、時間長Ｔｒｘ０の間に、親機１０からの受信データを検出することができる。子機２０は、引き続き、受信データの検出タイミングを起点として時間長Ｔｒｘで、チャンネルＣＨ７を用いてデータ受信を行う。
【００９４】
その後は、親機１０と子機２０は、チャンネルＣＨ７を用いてデータ送受信を行う。この場合も、データ通信が確立された親機１０と子機２０は、その後、データ送受信毎にチャンネル選定を行って、データ通信を継続してもよい。この際、親機１０と子機２０は、上述のチャンネル設定変更の方式にしたがって、チャンネル選定を行ってもよく、現在通信中のデータ通信に次のチャンネル情報を含ませてもよい。
【００９５】
なお、チャンネルＣＨ７で空きチャンネルを検出できなければ、親機１０と子機２０は上述の処理を繰り返し、空きチャンネルを検出して通信を確立する。この際、子機２０は、スリープ状態への移行と復帰を繰り返しながら、通信を確立する。
【００９６】
以上のような構成および処理を用いることで、同じグループに属する親機１０と子機２０は、容易に通信を確立することができる。特に、本実施形態の構成を用いれば、子機２０の消費電力を低減させることができる。したがって、上述のように、子機２０を猟犬に装着するような場合であって、子機２０の電池を交換できないような場合に、子機２０の電源を長寿命化でき、より有用である。
【００９７】
なお、上述の実施形態において、キャリアセンスの時間長がデータ送信の時間長と比較して十分に短い場合、親機１０のチャンネル切り替えとともに、子機２０もチャンネル切り替えを行って、受信データの検出を行ってもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態では、親機が送信側の無線通信端末であり、子機が受信側の無線通信端末である場合を示した。しかしながら、子機を送信側の無線通信端末とし、親機を受信側の無線通信端末と利用してもよい。
【００９９】
また、親機と子機が一台ずつで無線通信を行う場合を示したが、親機が複数台の場合、子機が複数台の場合、親機も子機も複数台の場合にも、上述の構成を適用することができる。この際、親機同士の間の通信、子機同士の間の通信に、上述の構成及び処理を適用することができる。
【０１００】
なお、親機が複数台である場合には、親機間で通話を行うような状況も考えられる。このような場合であっても、次のような処理を行うことで、親機と子機との間のデータ通信確立することができる。
【０１０１】
図７は本発明の無線通信システムにおいて複数の親機が通話中での親機子機間の通信確立方法を示すフローチャートである。
【０１０２】
各親機および各子機は、ＧＰＳ時刻を取得する。親機および子機は、予め設定したキャリアセンスの実行時刻である通信時刻となるまでは（Ｓ３０１：ＮＯ）、それぞれの親機および子機に備えられた計時部によって時刻の管理を行う。なお、親機および子機は、ＧＰＳ時刻を継続的に検出してもよい。
【０１０３】
各親機は、通信時刻になったことを検出すると（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、第１の親機が第２の親機と通話中であれば（Ｓ３０２）、親期間の通話を一時中断する（Ｓ３０３）。言い換えれば、各親機は、音声データの通信を一時中断する。この音声データの通信が本発明の「第１の通信」に相当する。親機および子機は、上述の各実施形態に示した方法を用いて、グループ内で設定したチャンネルでキャリアセンスを行う（Ｓ３０４）。例えば、親機は、別の親機と通信していたチャンネルを、キャリアセンス用のチャンネルに設定する。また、子機は、各親機の通信データから通話中のチャンネルを検出しておき、当該検出したチャンネルをキャリアセンス用のチャンネルに設定する。または、親機および子機は、予め設定した初期チャンネルをキャリアセンス用のチャンネルに設定する。このような処理を行うことで、同じグループ内の親機と子機は、同じチャンネルで同じタイミングにキャリアセンスを行うことができる。
【０１０４】
親機もしくは子機は、キャリアセンスしたチャンネルが空きチャンネルであれば（他のグループによって使用されていなければ）、当該チャンネルを使用して、子機もしくは親機との間でデータ通信を行う（Ｓ３０５）。このデータ通信は、例えば、子機の位置情報等、比較的データ量が小さいテキストデータ等のみを含む。このデータ通信が本発明の「第２の通信」に相当する。
【０１０５】
親機は、子機から必要なデータを取得すると、再度、別の親機との間で通話を再開する（Ｓ３０６）。
【０１０６】
このような処理を行うことで、複数の親機が通話中であっても、子機との間で一時的に通信を確立して、必要な情報を取得することができる。また、このような親機と子機との間のデータ通信は、通話のための音声データの通信と比較して極短い時間で行われる。したがって、親機間の通信が不快に感じるほど中断せずに、略継続的に通話を行っているようにすることができる。
【０１０７】
なお、上述の実施形態では、第１の通信が第２の通信よりもデータ量が大きい場合を示したが、例えば、データ量が同じ等、データ量の関係はこれに限るものではない。
【０１０８】
また、上述の説明では、親機に表示部を備える例を示したが、表示部を省略してもよい。
【０１０９】
また、上述の説明では、子機を動物（例えば、猟犬）に装着する例を示したが、操作の必要がないので、操作ができず移動が可能なものに装着して利用する場合にも有効である。
【符号の説明】
【０１１０】
１：無線通信システム、
１０：親機（第１の無線通信端末）、
２０：子機（第１の無線通信端末）、
１１１，２１１：演算部、
１１２，２１２：ＧＰＳ受信部、
１２１，２２１：ＧＰＳアンテナ、
１１３，２１３：無線通信部、
１３１，２３１：通信用アンテナ、
１１４，２１４：記憶部、
１１５，２１５：電池、
１１６：操作部、
１１７：表示部
【図１】
2014196316.tif 000003
【図２】
2014196316.tif 000004
【図３】
2014196316.tif 000005
【図４】
2014196316.tif 000006
【図５】
2014196316.tif 000007
【図６】
2014196316.tif 000008
【図７】
2014196316.tif 000009
【国際調査報告】
2014196316.tif 000010
2014196316.tif 000011
2014196316.tif 000012
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