(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末が使用される施設に設置された無線通信装置であって、
前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部と、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記通信制御部は、前記時間情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記時間情報は、前記施設の予定時間に関する情報であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
無線通信装置が設置された施設で使用される無線通信端末であって、
前記無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部と、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項５】
前記通信制御部は、前記時間情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御することを特徴とする請求項４記載の無線通信端末。
【請求項６】
前記時間情報は、前記施設の予定時間に関する情報であることを特徴とする請求項４又は５に記載の無線通信端末。
【請求項７】
施設で使用される無線通信端末と、
前記施設に設置され、前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信装置と、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末が前記無線通信を行う前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部と
を含む無線通信システム。
【請求項８】
無線通信端末が使用される施設に設置された無線通信装置が、前記無線通信端末と無線通信を行い、
前記無線通信装置が、前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
無線通信端末が使用される施設に設置されたコンピュータに、
前記無線通信端末と無線通信を行い、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
無線通信装置が設置された施設で使用される無線通信端末が、前記無線通信装置と無線通信を行い、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
無線通信装置が設置された施設で使用されるコンピュータに、
前記無線通信装置と無線通信を行い、
前記施設に関する時間情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信端末、無線通信システム、無線通信方法及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会における通信技術として、無線通信技術が広く用いられるようになっている。無線通信技術としては、例えば、携帯電話等の移動通信技術、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）等が挙げられる。また、多種多様なモノがネットワークに接続されるモノのインターネット（Internet  of  Things、ＩｏＴ）では、無線通信技術が重要な役割を担う技術のひとつになっている。【０００３】
無線通信は、電波を利用して情報を伝送するため、信号が伝搬距離に応じて減衰する、無線通信システム間で干渉が生じる、遮蔽物の影響を受ける等の特性がある。このため、無線通信では、その信頼性や安定性を確保する技術が重要である。【０００４】
特許文献１には、複数の無線基地局に接続可能な無線通信装置であって、データ通信を安定して実現することを目的とするものが記載されている。特許文献１に記載された無線通信装置では、各々の前記無線基地局との間の無線品質情報が周期的に測定され、測定された無線品質情報を基に、無線通信先の無線基地局を切り替えるハンドオーバの実行が予測される。さらに、ハンドオーバの実行が予測された後に測定された第１無線品質情報と、所定のハンドオーバの実行条件が満たされた後に測定された第２無線品質情報とを基に、新たな無線通信先の候補無線基地局が推測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２３２９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された無線通信装置では、受信電界レベル、ＳＮ（Signal  to  Noise）比等の無線品質情報が閾値を下回った場合にハンドオーバを実行する。このため、通信状態の悪化を回避することが困難であり、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することは困難である。【０００７】
特に、工場等の施設内では、無線通信の電波と干渉するノイズ源、電波の遮蔽物等によって無線環境が不安定な場合がある。このような不安定な無線環境において、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することが要請されている。【０００８】
本発明は、不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる無線通信装置、無線通信端末、無線通信システム、無線通信方法及び記録媒体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】
本発明の一観点によれば、無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部と、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する通信制御部とを有することを特徴とする無線通信装置が提供される。【００１０】
本発明の他の観点によれば、無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部と、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部とを有することを特徴とする無線通信端末が提供される。【００１１】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末と、前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信装置と、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末が前記無線通信を行う前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部とを含む無線通信システムが提供される。【００１２】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末と無線通信を行い、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御することを特徴とする無線通信方法が提供される。【００１３】
本発明のさらに他の観点によれば、コンピュータに、無線通信端末と無線通信を行い、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御することを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体が提供される。【００１４】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信装置と無線通信を行い、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御することを特徴とする無線通信方法が提供される。【００１５】
本発明のさらに他の観点によれば、コンピュータに、無線通信装置と無線通信を行い、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御することを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体が提供される。【００１６】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部と、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部とを有することを特徴とする無線通信装置が提供される。【００１７】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末であって、無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部と、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部とを有することを特徴とする無線通信端末が提供される。【００１８】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末と、前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信装置と、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部とを含む無線通信システムが提供される。【００１９】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末と無線通信を行い、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御することを特徴とする無線通信方法が提供される。【００２０】
本発明のさらに他の観点によれば、コンピュータに、無線通信端末と無線通信を行い、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御することを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体が提供される。【００２１】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末による無線通信方法であって、無線通信装置と無線通信を行い、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御することを特徴とする無線通信方法が提供される。【００２２】
本発明のさらに他の観点によれば、無線通信端末を構成するコンピュータに、無線通信装置と無線通信を行い、前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御することを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による無線通信システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態によるゲートウェイ及び無線通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態によるゲートウェイ及び無線通信端末における無線通信部の例を示すブロック図である。
【図４】図４は、無線通信に使用される周波数帯域の例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図６Ａ】図６Ａは、無線環境の予測に使用される時間情報の例を示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、無線環境の予測に使用される時間情報の例を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図９】図９は、無線環境の予測に使用される稼働情報の例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第４実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の第５実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図１６】図１６は、本発明の第６実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施形態による無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、本発明の他の実施形態による無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、本発明の他の実施形態による無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、本発明のさらに他の実施形態による無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明のさらに他の実施形態による無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、本発明のさらに他の実施形態による無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１乃至図７を用いて説明する。
【００２６】
まず、本実施形態による無線通信システムについて図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施形態による無線通信システムの全体構成を示す概略図である。図２は、本実施形態によるゲートウェイ及び無線通信端末の構成を示すブロック図である。図３は、本実施形態によるゲートウェイ及び無線通信端末における無線通信部の例を示すブロック図である。図４は、無線通信に使用される周波数帯域の例を示す概略図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態による無線通信システム１は、無線通信装置であるゲートウェイ１０と、無線通信端末１２、１４と、ゲートウェイ管理装置１６と、生産管理サーバ１８、位置管理サーバ２０と、画像監視サーバ２２とを含んでいる。ゲートウェイ１０、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８、位置管理サーバ２０及び画像監視サーバ２２は、例えばＬＡＮであるネットワーク２４に接続されている。また、無線通信端末１２、１４は、ゲートウェイ１０との無線通信によりネットワーク２４に接続し、ネットワーク２４を介して外部との情報の送受信が可能になっている。
【００２８】
無線通信装置であるゲートウェイ１０は、無線通信端末１２、１４が使用される施設である工場２６の屋内に設置されている。工場２６の屋内には、複数のゲートウェイ１０が設置されている。なお、ゲートウェイ１０は、アクセスポイントであってもよい。
【００２９】
無線通信端末１２、１４は、複数のゲートウェイ１０が設置された工場２６の屋内で使用される。例えば、無線通信端末１２は、工場２６の屋内の特定の場所に据え置かれて使用されるノート型、デスクトップ型等のコンピュータである。また、例えば、無線通信端末１４は、工場２６の屋内で作業する作業者Ｗに携行されて使用されるスマートフォン、タブレット等の携帯情報端末である。
【００３０】
ゲートウェイ管理装置１６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１６１と、メモリ１６２と、記憶装置１６３とを有し、複数のゲートウェイ１０を集中管理する管理装置として機能する。例えば、ゲートウェイ管理装置１６は、複数のゲートウェイ１０に対して、無線通信で使用されるチャネル、電波強度等のパラメータを制御する。なお、ゲートウェイ管理装置１６は、オンプレミス型であってもクラウド型であってもよい。
【００３１】
工場２６の屋内には、工場２６の業務時間に稼働する機器２８が設置されている。機器２８は、例えば、製品の生産等に用いられる加工装置、処理装置、搬送装置等である。機器２８は、稼動時に２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生し、２．４ＧＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源となりうる。機器２８は、工場２６の休憩時間及び業務時間外の時間には停止して非稼働となる。
【００３２】
また、工場２６の屋内には、工場２６の業務時間において、無線通信機能を有する無線通信端末１４を携行する作業者Ｗが立ち入って業務に従事することになっている。
【００３３】
生産管理サーバ１８は、ＣＰＵ１８１と、メモリ１８２と、記憶装置１８３とを有し、工場２６における生産を管理する生産管理システムの管理サーバとして機能する。生産管理サーバ１８は、機器２８が稼働する業務時間、並びに機器２８が停止する休憩時間に関する時間情報を記憶装置１８３に格納している。また、機器２８その他の工場２６の屋内に設置された機器は、ネットワーク２４に接続されており、ネットワーク２４を介してその稼働状況に関する稼働情報を生産管理サーバ１８に送信するようになっている。生産管理サーバ１８は、工場２６の屋内における機器２８その他の機器から送信される稼働状況に関する稼働情報を記憶装置１８３に格納している。なお、生産管理サーバ１８は、オンプレミス型であってもクラウド型であってもよい。
【００３４】
位置管理サーバ２０は、ＣＰＵ２０１と、メモリ２０２と、記憶装置２０３とを有し、工場２６における屋内測位システムの管理サーバとして機能する。工場２６の屋内には、例えば、超広帯域無線（Ultra  Wide  Band、ＵＷＢ）等の無線信号を用いた屋内測位システムが構築されている。工場２６の屋内には、資材等を搬送する搬送車３０、作業者Ｗに携行された無線通信端末１４等の工場２６の屋内を移動する移動物が、位置を管理すべき対象として存在している。なお、工場２６の屋内には、資材ラック３２等の工場２６の屋内の特定の場所に固定された固定物も存在している。搬送車３０には、位置検出用の無線信号を発する無線タグ３４が取り付けられている。また、無線通信端末１４又はこれを携行する作業者Ｗにも、位置検出用の無線タグ３６が取り付けられている。一方、工場２６の屋内の天井等には、無線タグ３４、３６から発せられる位置検出用の無線信号を受信する複数の受信器３８が設けられている。各受信器３８は、ネットワーク２４に接続されており、ネットワーク２４を介して、受信した無線信号に関するデータを位置管理サーバ２０に送信する。位置管理サーバ２０において、ＣＰＵ２０１は、位置計算部として機能し、複数の受信器３８から送信されたデータに基づき、無線信号の到着時間差、電波強度差等から搬送車３０、無線通信端末１４の位置を計算して特定する。位置管理サーバ２０は、こうして特定された搬送車３０、無線通信端末１４の位置に関する位置情報を記憶装置２０３に格納する。なお、屋内測位システムは、ＵＷＢを利用したものに限定されるものではない。屋内測位システムとしては、そのほか、例えば、無線ＬＡＮ、ｉＢｅａｃｏｎ、ＩＭＥＳ（Indoor  Messaging  System）、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）タグ等を利用したものを用いることができる。なお、位置管理サーバ２０は、オンプレミス型であってもクラウド型であってもよい。
【００３５】
画像監視サーバ２２は、ＣＰＵ２２１と、メモリ２２２と、記憶装置２２３とを有し、工場２６における画像監視システムの管理サーバとして機能する。工場２６の屋内には、工場２６の屋内を撮影する監視カメラ４０が設置されている。監視カメラ４０は、ネットワーク２４に接続されており、ネットワーク２４を介して、撮影した画像に関する画像情報を画像監視サーバ２２に送信する。画像監視サーバ２２は、監視カメラ４０から送信される画像情報を記憶装置２２３に格納する。なお、画像監視サーバ２２は、オンプレミス型であってもクラウド型であってもよい。
【００３６】
こうして、本実施形態による無線通信システム１が構成されている。以下、本実施形態による無線通信システム１において無線通信を行うゲートウェイ１０及び無線通信端末１２、１４について説明する。
【００３７】
ゲートウェイ１０は、無線通信端末１２、１４と無線通信を行って無線通信端末１２、１４をネットワーク２４に接続するものである。ゲートウェイ１０は、互いに異なる複数の周波数帯域で無線通信端末１２、１４と無線通信が可能である。また、ゲートウェイ１０は、無線通信端末１２と無線通信端末１４とで互いに異なる周波数帯域で無線通信を行うことも可能である。例えば、ゲートウェイ１０は、無線通信端末１２とは９２０ＭＨｚ帯で、無線通信端末１４とは５ＧＨｚ帯で無線通信を行うことが可能である。ゲートウェイ１０は、予測される工場２６の屋内の無線環境に応じて、複数の周波数帯域のうちで無線通信に使用する周波数帯域を択一的に切り替えることが可能になっている。具体的には、ゲートウェイ１０は、無線通信に使用する周波数帯域として、互いに異なる周波数帯域である２．４ＧＨｚ帯と、５ＧＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯とを切り替えることが可能になっている。
【００３８】
例えば、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２、１４との間の２．４ＧＨｚ帯の無線通信は、ＩＥＥＥ（The  Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers,  Inc.）により策定された無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｇに則ったものである。また、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２、１４との間の５ＧＨｚ帯の無線通信は、ＩＥＥＥにより策定された無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに則ったものである。また、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２、１４との間の９２０ＭＨｚ帯の無線通信は、ＩＥＥＥにより策定された無線ＰＡＮ（Personal  Area  Network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇに則ったものである。なお、無線ＬＡＮ及び無線ＰＡＮの規格は、これらに限定されるものではなく、種々の規格を採ることができる。
【００３９】
ゲートウェイ１０は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、記憶装置１０４とを有している。また、ゲートウェイ１０は、無線通信部１０５と、有線通信部１０６とを有している。無線通信部は、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａと、５ＧＨｚ帯通信部１０５ｂと、９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃとを有している。
【００４０】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、記憶装置１０４等に記憶されたプログラムに従って動作し、ゲートウェイ１０全体の動作を制御する制御部として機能する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の動作に必要なメモリ領域を提供する。特に、ＣＰＵ１０１は、以下の各部としての処理を実行する。
【００４１】
まず、ＣＰＵ１０１は、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する予測部として機能する。時間情報は、例えば、工場２６の業務時間等の工場２６の予定時間に関する情報等である。また、周辺物体の状況を示す周辺情報は、例えば、機器２８の稼働状況に関する稼働情報、搬送車３０等の移動体の位置情報、工場２６の屋内を撮影した画像情報等である。
【００４２】
また、ＣＰＵ１０１は、無線環境の予測に用いる上記情報をネットワーク２４を介して取得する情報取得部として機能する。より具体的には、ＣＰＵ１０１は、工場２６の業務時間等の工場２６の予定時間に関する情報、機器２８の稼働状況に関する稼働情報を、ネットワーク２４を介して生産管理サーバ１８から取得する。また、ＣＰＵ１０１は、搬送車３０等の移動体の位置情報を、ネットワーク２４を介して位置管理サーバ２０から取得する。また、ＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内を撮影した画像情報を、ネットワーク２４を介して画像監視サーバ２２から取得する。ＣＰＵ１０１は、こうして取得した各種情報を記憶装置１０４に格納して、無線環境の予測に用いる。
【００４３】
記憶装置１０４には、上記無線環境の予測に用いる情報と、予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。このデータベースは、実際の工場２６の運用から経験的に取得されたルールに基づき作成されたものであってもよいし、スペクトラムアナライザ等を用いた環境調査に基づき作成されたものであってもよい。予測部としてのＣＰＵ１０１は、このようなデータベースに基づき無線環境を予測することができる。ＣＰＵ１０１は、例えば、無線環境の予測として、無線通信可能な複数の周波数帯域のうち、いずれの周波数帯域に好適な無線環境であるか、すなわち、いずれの周波数帯域の無線通信が最も高い信頼性及び安定性を得ることができるかを予測することができる。
【００４４】
さらに、ＣＰＵ１０１は、上記無線環境の予測結果に基づき、無線通信端末１２、１４との間で行う無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部として機能する。ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２、１４と無線通信を行う無線通信部を、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａと、５ＧＨｚ帯通信部１０５ｂと、９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃとの間で切り替える。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２、１４との間で行う無線通信の周波数帯域を切り替えることができる。
【００４５】
無線通信部１０５は、ＣＰＵ１０１による制御に従って、無線通信端末１２、１４と無線通信を行う。２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１０５ｂ、９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃは、それぞれ２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、９２０ＭＨｚ帯の周波数帯域で無線通信端末１２、１４と無線通信を行うことができる。
【００４６】
有線通信部１０６は、ネットワーク２４に有線で接続され、ＣＰＵ１０１による制御に従って、ネットワーク２４を介した情報の送受信を行う。
【００４７】
こうして、無線通信端末１２、１４と無線通信が可能な無線通信装置であるゲートウェイ１０が構成されている。
【００４８】
一方、無線通信端末１２は、ゲートウェイ１０と無線通信を行って、ゲートウェイ１０を介してネットワーク２４に接続するものである。無線通信端末１２は、ネットワーク２４を介して外部との情報の送受信が可能になっている。無線通信端末１２は、ゲートウェイ１０が無線通信に使用する複数の周波数帯域に対応して、複数の周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信が可能である。無線通信端末１２は、ゲートウェイ１０による無線通信の周波数帯域の切り替えに応じて、無線通信に使用する周波数帯域を択一的に切り替えるようになっている。具体的には、無線通信端末１２は、無線通信に使用する周波数帯域として、ゲートウェイ１０の２．４ＧＨｚ帯と、５ＧＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯との切り替えに応じて、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯とを切り替えるようになっている。
【００４９】
無線通信端末１２は、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＯＭ１２２と、ＲＡＭ１２３と、記憶装置１２４と、無線通信部１２５と、入力装置１２６と、表示装置１２７とを有している。無線通信部１２５は、２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａと、５ＧＨｚ帯通信部１２５ｂと、９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃとを有している。
【００５０】
ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２、記憶装置１２４等に記憶されたプログラムに従って動作し、無線通信端末１２全体の動作を制御する制御部として機能する。ＲＡＭ１２３は、ＣＰＵ１２１の動作に必要なメモリ領域を提供する。特に、ＣＰＵ１２１は、以下の通信制御部としての処理を実行する。
【００５１】
ＣＰＵ１２１は、ゲートウェイ１０による無線通信の周波数帯域の切り替えに応じて、ゲートウェイ１０との間で行う無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部として機能する。ＣＰＵ１２１は、ゲートウェイ１０と無線通信を行う無線通信部を、２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａと、５ＧＨｚ帯通信部１２５ｂと、９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃとの間で切り替える。これにより、ＣＰＵ１２１は、ゲートウェイ１０との間で行う無線通信の周波数帯域を切り替えることができる。
【００５２】
無線通信部１２５は、ＣＰＵ１２１による制御に従って、ゲートウェイ１０と無線通信を行う。２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１２５ｂ、９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃは、それぞれ２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、９２０ＭＨｚ帯の周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信を行うことができる。
【００５３】
入力装置１２６は、無線通信端末１２に情報、指示等を入力するためのものである。入力装置１２６は、特に限定されるものではないが、キーボード、ポインティングデバイス等である。また、入力装置１２６は、表示装置１２７に組み込まれたタッチパネルであってもよい。
【００５４】
表示装置１２７は、無線通信端末１２からの出力を表示するためのものである。表示装置１２７は、特に限定されるものではないが、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。
【００５５】
こうして、ゲートウェイ１０と無線通信が可能な無線通信端末１２が構成されている。
【００５６】
無線通信端末１４は、上記無線通信端末１２と同様の構成を有している。無線通信端末１４は、図２に示すように、ＣＰＵ１４１と、ＲＯＭ１４２と、ＲＡＭ１４３と、記憶装置１４４と、無線通信部１４５と、入力装置１４６と、表示装置１４７とを有している。無線通信部１４５は、２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａと、５ＧＨｚ帯通信部１４５ｂと、９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃとを有している。無線通信端末１４のＣＰＵ１４１、ＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３及び記憶装置１４４は、それぞれ無線通信端末１２のＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３及び記憶装置１２４に対応している。無線通信端末１４の無線通信部１４５、入力装置１４６及び表示装置１４７は、それぞれ無線通信端末１２の無線通信部１２５、入力装置１２６及び表示装置１２７に対応している。無線通信端末１４の２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１４５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃは、それぞれ無線通信端末１２の２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１２５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃに対応している。
【００５７】
図３は、ゲートウェイ１０における無線通信部１０５のより具体的な構成の例を示している。なお、無線通信端末１２、１４の無線通信部１２５、１４５も同様の構成を有しうる。また、無線通信部１０５、１２５、１４５の構成は、特に限定されるものではなく、種々の構成を採ることができる。例えば、無線通信部１０５、１２５、１４５は、複数の周波数帯域毎に、独立した通信モジュールで構成されていてもよい。
【００５８】
図３に示すように、無線通信部１０５は、送信処理を行う送信部１０５Ｔとして、送信処理部１０５１Ｔと、トリプレクサ１０５２Ｔと、広帯域パワーアンプ１０５３Ｔと、フィルタ１０５４Ｔと、スイッチ回路１０５５と、アンテナ１０５６とを有している。送信処理部１０５１Ｔは、各周波数帯域での送信処理を行う２．４ＧＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔａ、５ＧＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔｂ及び９２０ＭＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔｃを有している。
【００５９】
また、無線通信部１０５は、受信処理を行う受信部１０５Ｒとして、アンテナ１０５６と、スイッチ回路１０５５と、フィルタ１０５４Ｒと、広帯域ローノイズアンプ１０５３Ｒと、トリプレクサ１０５２Ｒと、受信処理部１０５１Ｒとを有している。受信処理部１０５１Ｒは、各周波数帯域での受信処理を行う２．４ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒａ、５ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｂ及び９２０ＭＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｃを有している。
【００６０】
送信処理時には、スイッチ回路１０５５は、フィルタ１０５４Ｔとアンテナ１０５６とを接続している。送信処理時において、送信処理部１０５１Ｔは、送信データを、２．４ＧＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔａ、５ＧＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔｂ及び９２０ＭＨｚ帯送信処理部１０５１Ｔｃのいずれかで、それぞれに応じた周波数帯の送信信号を生成する。トリプレクサ１０５２Ｔは、送信処理部１０５１Ｔで生成された送信信号を広帯域パワーアンプ１０５３Ｔに供給する。広帯域パワーアンプ１０５３Ｔは、供給された送信信号を増幅する。広帯域パワーアンプ１０５３Ｔにより増幅された送信信号は、フィルタ１０５４Ｔを経た後、アンテナ１０５６を介して外部に送信される。
【００６１】
受信処理時には、スイッチ回路１０５５は、フィルタ１０５４Ｒとアンテナ１０５６とを接続している。受信処理時において、アンテナ１０５６は、外部からの信号を受信すると、その受信信号をフィルタ１０５４Ｒを介して広帯域ローノイズアンプ１０５３Ｒに供給する。広帯域ローノイズアンプ１０５３Ｒは、供給された受信信号を増幅してトリプレクサ１０５２Ｒに供給する。トリプレクサ１０５２Ｒは、供給された受信信号の周波数帯に応じて、受信処理部１０５１Ｒの２．４ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒａ、５ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｂ及び９２０ＭＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｃのいずれかに供給する。受信処理部１０５１Ｒは、２．４ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒａ、５ＧＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｂ及び９２０ＭＨｚ帯受信処理部１０５１Ｒｃのいずれかで、受信信号から受信データを生成する。
【００６２】
図４は、無線通信に使用される周波数帯域の例を示す概略図であり、横軸を周波数として、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯を示している。９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯の各周波数帯域には、その周波数帯に応じた数の複数のチャネルが確保されており、いずれかのチャネルが無線通信に使用される。
【００６３】
本実施形態による無線通信システム１は、複数のゲートウェイ１０のうちの一のゲートウェイ１０が、生産管理サーバ１８から取得した工場２６の業務時間に関する時間情報に基づき、無線通信端末１２との間の無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する。これにより、本実施形態による無線通信システム１は、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２で、無線通信に対する干渉を抑制して信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【００６４】
以下、本実施形態による無線通信システム１を用いた無線通信方法についてさらに図５乃至図７を用いて説明する。図５は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。図６Ａ及び図６Ｂは、無線環境の予測に使用される時間情報の例を示す概略図である。図７は、本実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、複数のゲートウェイ１０のうちの一のゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信について、その周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との間で切り替える制御を行う場合について説明する。
【００６５】
まず、図５に示すように、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、工場２６の業務時間に関する時間情報を生産管理サーバ１８に要求する（ステップＳ１０２）。生産管理サーバ１８は、ゲートウェイ１０からの時間情報の要求を受けて、工場２６の業務時間に関する時間情報をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ１０４）。ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、生産管理サーバ１８から送信された業務時間に関する時間情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【００６６】
こうして、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、情報取得部として機能し、生産管理サーバ１８からネットワーク２４を介して工場２６の業務時間に関する時間情報を予め取得する。なお、ＣＰＵ１０１は、定期に又は不定期に業務時間に関する時間情報を取得して業務時間に関する時間情報を更新することができる。
【００６７】
図６Ａは、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１が生産管理サーバ１８から取得する工場２６の業務時間に関する時間情報の例を示している。生産管理サーバ１８は、図６Ａに示すように、工場２６の業務時間が、例えば、「９時から１２時」及び「１３時から１７時」の時間であり、それらの間の「１２時から１３時」の時間が休憩時間であることを示す時間情報を有している。ゲートウェイ１０は、このような業務時間に関する時間情報をネットワーク２４を介して生産管理サーバ１８から取得する。
【００６８】
なお、生産管理サーバ１８は、工場２６に設置された機器毎に、稼働する予定時間を示す時間情報を有しうる。図６Ｂは、工場２６の屋内に設置された機器毎の稼働予定時間を日付毎に示す時間情報の例を示している。生産管理サーバ１８は、図６Ｂに示すように、例えば、工場２６の屋内に設置された複数の機器Ｎ１、機器Ｎ２、機器Ｎ３、…のそれぞれについて、日付毎の稼働予定時間を示す時間情報を有しうる。ゲートウェイ１０は、このような工場２６の屋内に設置された機器の稼働予定時間に関する時間情報をネットワーク２４を介して生産管理サーバ１８から取得することもできる。
【００６９】
無線通信端末１２は、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、ゲートウェイ１０との間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ１０６）。無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１２１は、制御する通信部に応じた周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信を行う。一方、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２の要求に応じた周波数帯域で無線通信端末１２と無線通信を行う。
【００７０】
無線通信端末１２と無線通信を確立しているゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、予測部として機能し、図６Ａに示す工場２６の業務時間に関する時間情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ１０８）。
【００７１】
無線環境の予測処理において、ＣＰＵ１０１は、図７に示すように、生産管理サーバ１８から取得した業務時間に関する時刻情報を参照して、現在時刻が、工場２６の業務時間内であるか否かを判定する（ステップＳ１０８１）。なお、ＣＰＵ１０１は、現在時刻を取得する時刻取得部として機能し、例えば、ゲートウェイ１０に設定されている現在時刻に関する情報を取得してステップＳ１０８１での判定に使用することができる。また、時刻取得部として機能するＣＰＵ１０１は、例えば、生産管理サーバ１８、ＮＴＰ（Network  Time  Protocol）サーバ等の外部サーバから現在時刻に関する時間情報を取得してステップＳ１０８１での判定に使用することもできる。
【００７２】
業務時間内の工場２６の屋内では、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器２８が稼働している。このような機器２８は、２．４ＧＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源となりうる。また、業務時間内の工場２６の屋内では、無線通信端末１４を携行する作業者Ｗが立ち入って作業を行っている。無線通信端末１４は、２．４ＧＨｚ帯での無線通信を行いうるため、他の２．４ＧＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源となりうる。
【００７３】
したがって、業務時間内の工場２６の屋内の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であることが予測される。これに対して、業務時間内の工場２６の屋内において、９２０ＭＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源は、２．４ＧＨｚ帯と比較して少ない。このため、業務時間内における工場２６の屋内の無線環境は、９２０ＭＨｚ帯に好適な無線環境であることが予測される。
【００７４】
一方、工場２６の休憩時間内及び業務時間外においては、機器２８が停止し、また、無線通信端末１４を携行する作業者Ｗが工場２６の屋内から立ち去っているため、２．４ＧＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源が、業務時間内と比較して減少している。このため、休憩時間内及び業務時間外の工場２６の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であることが予測される。
【００７５】
このように、図６Ａに示すような工場２６の業務時間に関する時間情報と、この時間情報から予測される無線環境との間には、一定の関係が存在している。ゲートウェイ１０の記憶装置１０４には、このような時間情報と予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。ゲートウェイ１０において、予測部として機能するＣＰＵ１０１は、記憶装置１０４に格納されたデータベースを参照して、工場２６の屋内の無線環境を予測する。なお、無線環境の予測に用いられるデータベースは、必ずしもゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【００７６】
現在時刻が業務時間内である場合（ステップＳ１０８１、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測する（ステップＳ１０８２）。
【００７７】
一方、現在時刻が業務時間内でない場合（ステップＳ１０８１、ＮＯ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ１０８３）。
【００７８】
なお、図６Ｂに示すような工場２６の屋内に設置された機器毎の稼働予定時間に関する時間情報と、この時間情報から予測される無線環境との間にも、一定の関係が存在しうる。すなわち、特定の機器の稼働予定時間であるか否かによって、予測される無線環境が２．４ＧＨｚ帯に好適であるか否かが変化しうる。したがって、上記業務時間に関する時間情報とともに機器毎の稼働予定時間に関する時間情報に基づき、又は上記業務時間に関する時間情報に代えて機器毎の稼働予定時間に関する時間情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測することもできる。
【００７９】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ１０８での無線環境の予測結果に基づき、無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００８０】
まず、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ１０８２）で、現時点の無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯から９２０ＭＨｚ帯に切り替えると判定する。
【００８１】
一方、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ１０８２）で、現時点の無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ１１０、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０８に移行して、ステップＳ１０８の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【００８２】
また、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ１０８３）で、現時点の無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域を９２０ＭＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯に切り替えると判定する。
【００８３】
一方、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ１０８３）で、現時点の無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ１１０、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０８に移行して、ステップＳ１０８の無線環境の予測を定期又は不定期に実行する。
【００８４】
上述のように無線通信の周波数帯域を切り替えると判定すると（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、現在確立されている無線通信で、切り替え後の新しい周波数帯域を無線通信端末１２に通知する（ステップＳ１１２）。
【００８５】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能して無線通信部１０５を制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２との無線通信に使用する周波数帯域を新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ１１４）。
【００８６】
また、無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、通信制御部として機能して無線通信部１２５を制御する。これにより、ＣＰＵ１２１は、ゲートウェイ１０との無線通信に使用する周波数帯域を、ゲートウェイ１０から通知された新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ１１６）。
【００８７】
次いで、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２とは、無線通信の規格に従い、切り替え後の新しい周波数帯域で、互いの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ１１８）。ここで、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御して無線通信端末１２と無線通信を行う。また、無線通信端末１２のＣＰＵ１２１は、通信制御部として機能する。すなわち、ＣＰＵ１２１は、２．４ＧＨｚ帯通信部１２５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１２５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御してゲートウェイ１０と無線通信を行う。
【００８８】
上述のように、本実施形態による無線通信システム１では、工場２６の業務時間に関する時間情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信で使用される周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との間で切り替えられる。すなわち、工場２６の業務時間内には９２０ＭＨｚ帯が使用され、工場２６の休憩時間内及び業務時間外には２．４ＧＨｚ帯が使用される。こうして、本実施形態では、工場２６における時間帯に応じた周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信が行われるため、その無線通信に対する干渉を抑制して信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【００８９】
例えば、工場２６の業務時間内には、２．４ＧＨｚ帯と比較して工場２６の屋内にノイズ源が少ない９２０ＭＨｚ帯で、制御コマンド等の低速な無線通信でも支障のない信号の送受信を行うことができる。一方、工場２６の休憩時間内及び業務時間外には、９２０ＭＨｚ帯よりも高速な無線通信が可能な２．４ＧＨｚ帯で、無線通信端末１２に蓄積されたログデータ等の大容量の信号の送受信を行うことができる。このように、無線通信に使用する周波数帯域毎に、優先的に送受信を行う信号の種別を設定しておくこともできる。無線通信に使用する周波数帯域に応じて無線通信で送受信する信号の種別を変更することより、より高い効率で信号を送受信することができる。
【００９０】
このように、本実施形態によれば、業務時間に関する時間情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御するので、無線通信に対する干渉を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、工場２６の屋内のような不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【００９１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１、図２、図８乃至図１０を用いて説明する。図８は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。図９は、無線環境の予測に使用される稼働情報の例を示す概略図である。図１０は、本実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。なお、上記第１実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【００９２】
本実施形態では、図１に示す無線通信システム１において、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信で使用される周波数帯域の切り替えを制御する場合について説明する。なお、本実施形態でも、複数のゲートウェイ１０のうちの一のゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信について、その周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との間で切り替える制御を行う場合について説明する。
【００９３】
図８に示すように、無線通信端末１２は、第１実施形態と同様に、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、ゲートウェイ１０との間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ２０２）。
【００９４】
無線通信端末１２と無線通信を確立しているゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報を生産管理サーバ１８に要求する（ステップＳ２０４）。機器の稼働状況に関する稼働情報は、ゲートウェイ１０及び無線通信端末１２、１４の周辺に位置する周辺物体である機器の状況を示す周辺情報である。
【００９５】
例えば、工場２６の屋内に設置された機器２８は、ネットワーク２４に接続されており、ネットワーク２４を介して、稼働中であるか停止中であるかの稼働状況に関する稼働情報を生産管理サーバ１８に送信するようになっている。生産管理サーバ１８は、このように機器２８その他の工場２６の屋内に設置された機器から送信される稼働情報を記憶装置１８３に格納して有している。
【００９６】
図９は、生産管理サーバ１８が有する稼働情報の例を示している。生産管理サーバ１８は、工場２６の屋内に設置された複数の機器Ｎ１、機器Ｎ２、機器Ｎ３、…のそれぞれについて、稼働中であるか停止中であるかの稼働状況に関する稼働情報を有している。
【００９７】
なお、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報は、上記のように機器から送信されるものに限定されるものではない。そのほか、機器の稼働状況に関連する画像情報に基づき、稼働情報を取得することもできる。この場合、例えば、工場２６の屋内に、機器が稼働中であるか停止中かであるかを緑、赤等の互いに異なる色で示す表示灯を設置する。このような表示灯を監視カメラ４０で撮影し、撮影された表示灯の画像情報に基づき、その機器の稼働状況に関する稼働情報を取得することができる。
【００９８】
生産管理サーバ１８は、ゲートウェイ１０からの稼働情報の要求を受けて、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ２０６）。ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、生産管理サーバ１８から送信された機器の稼働状況に関する稼働情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【００９９】
こうして、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、情報取得部として機能し、生産管理サーバ１８からネットワーク２４を介して工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報を取得する。なお、ＣＰＵ１０１は、定期に若しくは不定期に又はリアルタイムに機器の稼働状況に関する稼働情報を取得して稼働状況に関する稼働情報を更新することができる。
【０１００】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、予測部として機能し、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ２０８）。
【０１０１】
無線環境の予測処理において、ＣＰＵ１０１は、図１０に示すように、生産管理サーバ１８から取得した機器の稼働状況に関する稼働情報を参照して、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が稼働中であるか否かを判定する（ステップＳ２０８１）。
【０１０２】
２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器は、稼働していれば２．４ＧＨｚ帯での無線通信に対するノイズ源となりうる。このため、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が稼働している場合、工場２６の屋内の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であることが予測される。一方、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が停止している場合、工場２６の屋内の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であることが予測される。
【０１０３】
このように、工場２６の屋内に設置された機器の稼働状況に関する稼働情報と、この稼働情報から予測される無線環境との間には、一定の関係が存在している。ゲートウェイ１０の記憶装置１０４には、このような稼働情報と予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。ゲートウェイ１０において、予測部として機能するＣＰＵ１０１は、そのデータベースを参照して、工場２６の屋内の無線環境を予測する。なお、無線環境の予測に用いられるデータベースは、必ずしもゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【０１０４】
２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が稼働している場合（ステップＳ２０８１、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測する（ステップＳ２０８２）。
【０１０５】
一方、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が稼働していない場合（ステップＳ２０８１、ＮＯ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ２０８３）。
【０１０６】
なお、無線環境の予測に際して、ＣＰＵ１０１は、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器の稼働の有無のみならず、そのような機器の稼働台数等をも考慮することができる。例えば、ＣＰＵ１０１は、２．４ＧＨｚ帯のノイズを発生する機器が一定台数以上稼働している場合にはじめて、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測することもできる。
【０１０７】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ２０８での無線環境の予測結果に基づき、無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【０１０８】
ステップＳ２１０は、第１実施形態のステップＳ１１０と同様である。なお、無線通信端末１２との無線通信の周波数帯域を切り替えないと判定した場合（ステップＳ２１０、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０４に移行する。そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０４の稼働情報の要求及びステップＳ２０８の無線環境の予測を定期又は不定期に実行する。
【０１０９】
ステップＳ２１０の後、新しい周波数帯域を通知するステップＳ２１２、周波数帯域を切り替えるステップＳ２１４、Ｓ２１６及び無線通信を確立して無線通信を行うステップＳ２１８が実行される。これらステップＳ２１２、Ｓ２１４、Ｓ２１６、Ｓ２１８は、それぞれ第１実施形態のステップＳ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１６、Ｓ１１８と同様である。このため、ステップＳ２１０、Ｓ２１２、Ｓ２１４、Ｓ２１６、Ｓ２１８については説明を省略する。
【０１１０】
このように、本実施形態によれば、機器の稼働状況に関する稼働情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２との間の無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御するので、無線通信に対する干渉を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、工場の２６の屋内のような不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【０１１１】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、さらに業務時間に関する時間情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１１２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１、図２、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。図１２は、本実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。なお、上記第１及び第２実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１１３】
本実施形態では、上記図１に示す無線通信システム１において、搬送車３０等の移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報に基づき、無線通信で使用される周波数帯域の切り替えを制御する場合について説明する。なお、本実施形態では、ゲートウェイ１０と無線通信を行う機器として、工場２６の屋内に据え置かれた無線通信端末１２ではなく、作業者Ｗに携行された無線通信端末１４について説明する。また、本実施形態でも、複数のゲートウェイ１０のうちの一のゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間の無線通信について、その周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との間で切り替える制御を行う場合について説明する。
【０１１４】
図１に示すように、工場２６の屋内では、資材等を搬送する搬送車３０等の移動物が適宜移動してその位置を変えている。また、作業者Ｗも、その作業内容等に応じて適宜移動してその位置を変えている。作業者Ｗが移動するに伴って、その作業者Ｗに携行された無線通信端末１４も移動してその位置を変えている。
【０１１５】
図１１に示すように、作業者Ｗに携行された無線通信端末１４は、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、ゲートウェイ１０との間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ３０２）。無線通信端末１４において、ＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１４１は、制御する通信部に応じた周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信を行う。一方、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４の要求に応じた周波数帯域で無線通信端末１４と無線通信を行う。
【０１１６】
無線通信端末１４と無線通信を確立しているゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報を位置管理サーバ２０に要求する（ステップＳ３０４）。搬送車３０等の移動物の位置情報は、工場２６の屋内における物体である移動物に関する情報であって、ゲートウェイ１０及び無線通信端末１２、１４の周辺に位置する周辺物体である移動物の状況を示す周辺情報である。
【０１１７】
位置管理サーバ２０は、上述のように、ＵＷＢ等の無線信号を用いた屋内測位システムによる搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報を記憶装置２０３に格納して有している。位置管理サーバ２０は、ゲートウェイ１０からの位置情報の要求を受けて、工場２６の屋内の搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ３０６）。ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、位置管理サーバ２０から送信された移動物の位置情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【０１１８】
また、無線通信端末１４の通信を確立しているゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、工場２６の屋内を撮影した画像情報を画像監視サーバ２２に要求する（ステップＳ３０８）。工場２６の屋内を撮影した画像情報は、ゲートウェイ１０及び無線通信端末１２、１４の周辺に位置する搬送車３０、資材ラック３２等の周辺物体の状況を示す周辺情報である。工場２６の屋内を撮影した画像情報は、搬送車３０、資材ラック３２等の周辺物体を撮影した画像情報を含む。
【０１１９】
画像監視サーバ２２は、上述のように、工場２６の屋内に設置された監視カメラ４０が撮影した工場２６の屋内の画像情報を記憶装置２２３に格納して有している。画像監視サーバ２２は、ゲートウェイ１０からの画像情報の要求を受けて、工場２６の屋内を撮影した画像情報をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ３１０）。ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、画像監視サーバ２２から送信された工場２６の屋内を撮影した画像情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【０１２０】
こうして、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、情報取得部として機能し、位置管理サーバ２０からネットワーク２４を介して搬送車３０、無線通信端末１４等の位置情報を取得する。また、ＣＰＵ１０１は、画像監視サーバ２２からネットワーク２４を介して工場２６の屋内を撮影した画像情報を取得する。なお、ＣＰＵ１０１は、定期に若しくは不定期に又はリアルタイムに移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報を取得してこれら位置情報及び画像情報を更新することができる。
【０１２１】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、予測部として機能し、搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ３１２）。なお、無線環境の予測は、移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報のうちのいずれか一方に基づき行うこともできる。
【０１２２】
無線環境の予測処理において、ＣＰＵ１０１は、図１２に示すように、搬送車３０等の移動物の位置情報に基づき、無線通信を行うゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に遮蔽物が存在するか否かを判定する（ステップＳ３１２１）。ゲートウェイ１０の設置位置に関する位置情報は、例えばゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている。また、搬送車３０等の移動物の位置情報は、上述のように位置管理サーバ２０から取得されて記憶装置１０４に格納されている。また、ゲートウェイ１０と無線通信を行っている無線通信端末１４自体の位置情報も、上述のように位置管理サーバ２０から取得されて記憶装置１０４に格納されている。ＣＰＵ１０１は、これらの位置情報を用いて、無線通信を行っているゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に遮蔽物が存在しているか否かを判定することができる。
【０１２３】
工場２６の屋内においては、搬送車３０等の移動物が移動している。このような移動物は、無線通信を行っているゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に位置して、無線通信に対する遮蔽物になりうる。
【０１２４】
２．４ＧＨｚ帯の電波と９２０ＭＨｚ帯の電波とを比較すると、９２０ＭＨｚ帯の電波は、２．４ＧＨｚ帯の電波よりも回折性が良好で回り込み特性に優れている。このため、ゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に遮蔽物が存在している場合、工場２６の屋内の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であることが予測される。一方、遮蔽物が存在していない場合、工場２６の屋内の無線環境は、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測される。
【０１２５】
このように、遮蔽物の有無、すなわち搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報と、これらの位置情報から予測される無線環境との間には、一定の関係が存在している。ゲートウェイ１０の記憶装置１０４には、このような移動物の位置情報と予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。ゲートウェイ１０において、予測部として機能するＣＰＵ１０１は、そのデータベースを参照して、工場２６の屋内の無線環境を予測する。なお、無線環境の予測に用いられるデータベースは、必ずしもゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【０１２６】
遮蔽物が存在している場合（ステップＳ３１２２、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測する（ステップＳ３１２３）。
【０１２７】
一方、遮蔽物が存在していない場合（ステップＳ３１２２、ＮＯ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、さらに、画像情報に基づき遮蔽物の存否を判定する（ステップＳ３１２４）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内を撮影した画像情報に基づき、無線通信を行うゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に遮蔽物が存在するか否かを判定する。
【０１２８】
無線通信端末１４を携行する作業者Ｗが工場２６の屋内を移動すると、無線通信を行っているゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間が、資材ラック３２等の固定物で遮られることがありうる。このように、工場２６の屋内における固定物が、無線通信を行うゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に位置して、無線通信に対する遮蔽物になりうる。
【０１２９】
ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内を撮影した画像情報に対して画像認識処理を実行することで、無線通信を行うゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間に遮蔽物が存在するか否かを判定する。なお、工場２６の屋内を撮影した画像情報に対する画像認識処理は、ゲートウェイ１０で必ずしも行われる必要はなく、画像監視サーバ２２等の外部装置で実行されてもよい。この場合、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、例えば、ネットワーク２４を介して外部装置による画像認識処理の結果を外部装置から受信する。
【０１３０】
遮蔽物が存在している場合（ステップＳ３１２５、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測する（ステップＳ３１２３）。
【０１３１】
一方、遮蔽物が存在していない場合（ステップＳ３１２５、ＮＯ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ３１２６）。
【０１３２】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ３１２での無線環境の予測結果に基づき、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ３１４）。
【０１３３】
まず、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ３１２３）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ３１４、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯から９２０ＭＨｚ帯に切り替えると判定する。
【０１３４】
一方、２．４ＧＨｚ帯に不適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ３１２３）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ３１４、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０４に移行して、ステップＳ３０４の移動物の位置情報の要求、ステップＳ３０８の画像情報の要求及びステップＳ３１２の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【０１３５】
また、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ３１２６）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ３１４、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を９２０ＭＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯に切り替えると判定する。
【０１３６】
一方、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ３１２６）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ３１４、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０４に移行して、ステップＳ３０４の移動物の位置情報の要求、ステップＳ３０８の画像情報の要求及びステップＳ３１２の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【０１３７】
上述のように無線通信の周波数帯域を切り替えると判定すると（ステップＳ３１４、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、現在確立されている無線通信で、切り替え後の新しい周波数帯域を無線通信端末１４に通知する（ステップＳ３１６）。
【０１３８】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能して無線通信部１０５を制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信に使用する周波数帯域を新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ３１８）。
【０１３９】
また、無線通信端末１４において、ＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能して無線通信部１４５を制御する。これにより、ＣＰＵ１４１は、ゲートウェイ１０との無線通信に使用する周波数帯域を、ゲートウェイ１０から通知された新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ３２０）。
【０１４０】
次いで、ゲートウェイ１０と無線通信端末１４とは、無線通信の規格に従い、切り替え後の新しい周波数帯域で、互いの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ３２２）。ここで、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御して無線通信端末１４と無線通信を行う。また、無線通信端末１４のＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能する。すなわち、ＣＰＵ１４１は、２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御してゲートウェイ１０と無線通信を行う。
【０１４１】
このように、本実施形態によれば、移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間の無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御するので、無線通信に対する遮蔽を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、工場の２６の屋内のような不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【０１４２】
なお、上記では、移動物の位置情報及び工場２６の屋内を撮影した画像情報の両情報に基づき周波数帯域の切り替えを制御する場合について説明したが、これに限定されるものではない。これら位置情報及び画像情報のうちのいずれか一方に基づき、周波数帯域の切り替えを制御することもできる。
【０１４３】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、さらに業務時間に関する時間情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１４４】
また、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、さらに機器の稼働情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１４５】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１、図２、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。図１４は、本実施形態による無線通信方法における無線環境の予測処理を示すフローチャートである。なお、上記第１乃至第３実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１４６】
本実施形態では、上記図１に示す無線通信システム１において、ゲートウェイ１０と無線通信を行う無線通信端末１４の位置情報に基づき、無線通信で使用される周波数帯域の切り替えを制御する場合について説明する。本実施形態では、ゲートウェイ１０と無線通信を行う機器として、工場２６の屋内に据え置かれた無線通信端末１２ではなく、作業者Ｗに携行された無線通信端末１４について説明する。また、本実施形態では、複数のゲートウェイ１０のうちの一のゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間の無線通信について、その周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯と、５ＧＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯との間で切り替える制御を行う場合について説明する。
【０１４７】
図１に示すように、工場２６の屋内では、作業者Ｗは、その作業内容等に応じて適宜移動してその位置を変えている。作業者Ｗが移動するに伴って、その作業者Ｗに携行された無線通信端末１４も移動してその位置を変えている。
【０１４８】
図１３に示すように、作業者Ｗに携行された無線通信端末１４は、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、ゲートウェイ１０との間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ４０２）。無線通信端末１４において、ＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１４５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１４１は、制御する通信部に応じた周波数帯域でゲートウェイ１０と無線通信を行う。一方、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１０５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうちのいずれかを制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４の要求に応じた周波数帯域で無線通信端末１４と無線通信を行う。
【０１４９】
無線通信端末１４と無線通信を確立しているゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、無線通信端末１４の位置情報を位置管理サーバ２０に要求する（ステップＳ４０４）。
【０１５０】
位置管理サーバ２０は、上述のように、ＵＷＢ等の無線信号を用いた屋内測位システムによる無線通信端末１４の位置情報を記憶装置２０３に格納して有している。位置管理サーバ２０は、ゲートウェイ１０からの位置情報の要求を受けて、工場２６の屋内の搬送車３０、無線通信端末１４等の移動物の位置情報をゲートウェイ１０に送信する（ステップＳ４０６）。ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、位置管理サーバ２０から送信された移動物の位置情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【０１５１】
こうして、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、情報取得部として機能し、位置管理サーバ２０からネットワーク２４を介して無線通信端末１４の位置情報を取得する。なお、ＣＰＵ１０１は、定期に若しくは不定期に又はリアルタイムに無線通信端末１４の位置情報を取得してその位置情報を更新することができる。また、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４の位置情報を経時的に蓄積して、無線通信端末１４の位置情報の時系列データを取得することもできる。
【０１５２】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、予測部として機能し、無線通信端末１４の位置情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ４０８）。
【０１５３】
無線環境の予測処理において、ＣＰＵ１０１は、図１４に示すように、無線通信端末１４の位置情報に基づき、無線通信端末１４が工場２６のどの領域内に位置するかを判定する（ステップＳ４０８１）。工場２６の屋内は、例えば、無線通信を行うゲートウェイ１０に最も近いＡ領域、当該ゲートウェイ１０からＡ領域よりも遠いＢ領域、及び当該ゲートウェイ１０からＢ領域よりも遠いＣ領域に分類されている。ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４の位置情報に基づき、無線通信端末１４が、これらＡ領域、Ｂ領域及びＣ領域のうちのいずれの領域内に位置するかを判定する。
【０１５４】
２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯の電波は、耐干渉性、透過性、到達距離、回折性等の特性が互いに異なる。このため、無線通信端末１４が上記Ａ領域、Ｂ領域及びＣ領域のいずれの領域内に位置するかによって、無線環境が、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれの周波数帯域に好適であることが予測されるかが異なりうる。
【０１５５】
例えば、無線通信端末１４がＡ領域内に位置する場合、無線環境は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうち、２．４ＧＨｚ帯と比較して耐干渉性に優れ、９２０ＭＨｚ帯と比較して高速通信が可能な５ＧＨｚ帯に好適であることが予測される。また、無線通信端末１４がＢ領域内に位置する場合、無線環境は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうち、５ＧＨｚ帯と比較して透過性に優れ、９２０ＭＨｚ帯と比較して高速通信が可能な２．４ＧＨｚ帯に好適であることが予測される。また、無線通信端末１４がＣ領域内に位置する場合、無線環境は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうち、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯と比較して距離到達性及び回折性に優れる９２０ＭＨｚ帯に好適であることが予測される。
【０１５６】
このように、無線通信端末１４が位置する領域、すなわち無線通信端末１４の位置情報と、この位置情報から予測される無線環境との間には、一定の関係が存在している。ゲートウェイ１０の記憶装置１０４には、このような無線通信端末１４の位置情報と予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。ゲートウェイ１０において、予測部として機能するＣＰＵ１０１は、そのデータベースを参照して、工場２６の屋内の無線環境を予測する。なお、無線環境の予測に用いられるデータベースは、必ずしもゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【０１５７】
また、無線通信端末１４の単純な位置情報のみならず、無線通信端末１４の位置情報の時系列データを用いて、工場２６の屋内における無線通信端末１４が移動した動線を分析し、その動線分析の結果に基づき、無線環境を予測することもできる。動線分析は、ゲートウェイ１０においてＣＰＵ１０１が実行することができる。なお、動線分析は、ゲートウェイ１０で必ずしも行われる必要はなく、位置管理サーバ２０等の外部装置で実行されてもよい。この場合、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、例えば、ネットワーク２４を介して外部装置による動線分析の結果を外部装置から受信する。
【０１５８】
無線通信端末１４がＡ領域内に位置する場合（ステップＳ４０８１、「Ａ領域」）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、５ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ４０８２）。
【０１５９】
また、無線通信端末１４がＢ領域内に位置する場合（ステップＳ４０８１、「Ｂ領域」）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ４０８３）。
【０１６０】
また、無線通信端末１４がＣ領域内に位置する場合（ステップＳ４０８１、「Ｃ領域」）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、工場２６の屋内の無線環境について、９２０ＭＨｚ帯に好適な無線環境であると予測する（ステップＳ４０８４）。
【０１６１】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ４０８での無線環境の予測結果に基づき、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。
【０１６２】
まず、５ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８２）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が５ＧＨｚ帯以外であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ４１０、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯又は９２０ＭＨｚ帯から５ＧＨｚ帯に切り替えると判定する。
【０１６３】
一方、５ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８２）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が５ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ４１０、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０４に移行して、ステップＳ４０４の無線通信端末１４の位置情報の要求及びステップＳ４０８の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【０１６４】
また、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８３）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯以外であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ４１０、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を５ＧＨｚ帯又は９２０ＭＨｚ帯から２．４ＧＨｚ帯に切り替えると判定する。
【０１６５】
一方、２．４ＧＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８３）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が２．４ＧＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ４１０、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０４に移行して、ステップＳ４０４の無線通信端末１４の位置情報の要求及びステップＳ４０８の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【０１６６】
また、９２０ＭＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８４）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯以外であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えると判定する（ステップＳ４１０、ＹＥＳ）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯から又は９２０ＭＨｚ帯に切り替えると判定する。
【０１６７】
一方、９２０ＭＨｚ帯に好適な無線環境であると予測した場合（ステップＳ４０８４）で、現時点の無線通信端末１４との無線通信の周波数帯域が９２０ＭＨｚ帯であるとき、ＣＰＵ１０１は、周波数帯域を切り替えないと判定する（ステップＳ４１０、ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０４に移行して、ステップＳ４０４の無線通信端末１４の位置情報の要求及びステップＳ４０８の無線環境の予測を定期に又は不定期に実行する。
【０１６８】
上述のように無線通信の周波数帯域を切り替えると判定すると（ステップＳ４１０、ＹＥＳ）、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、現在確立されている無線通信で、切り替え後の新しい周波数帯域を無線通信端末１４に通知する（ステップＳ４１２）。
【０１６９】
次いで、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能して無線通信部１０５を制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１４との無線通信に使用する周波数帯域を新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ４１４）。
【０１７０】
また、無線通信端末１４において、ＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能して無線通信部１４５を制御する。これにより、ＣＰＵ１４１は、ゲートウェイ１０との無線通信に使用する周波数帯域を、ゲートウェイ１０から通知された新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ４１６）。
【０１７１】
次いで、ゲートウェイ１０と無線通信端末１４とは、無線通信の規格に従い、切り替え後の新しい周波数帯域で、互いの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ４１８）。ここで、ゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、２．４ＧＨｚ帯通信部１０５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１０５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１０５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御して無線通信端末１４と無線通信を行う。また、無線通信端末１４のＣＰＵ１４１は、通信制御部として機能する。すなわち、２．４ＧＨｚ帯通信部１４５ａ、５ＧＨｚ帯通信部１４５ｂ及び９２０ＭＨｚ帯通信部１４５ｃのうち、切り替え後の新しい周波数帯域に対応した通信部を制御してゲートウェイ１０と無線通信を行う。
【０１７２】
このように、本実施形態によれば、無線通信端末１４の位置情報に基づき、ゲートウェイ１０と無線通信端末１４との間の無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御するので、無線通信の途絶を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、工場の２６の屋内のような不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【０１７３】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、さらに業務時間に関する時間情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１７４】
また、本実施形態においても、第２実施形態と同様に、さらに機器の稼働情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１７５】
また、本実施形態においても、第３実施形態と同様に、さらに移動物の位置情報及び画像情報に基づき無線環境を予測して、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するようにゲートウェイ１０を構成することもできる。
【０１７６】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１、図２及び図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。なお、上記第１乃至第４実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１７７】
上記第１乃至第４実施形態においては、ゲートウェイ１０において、無線環境の予測に使用される情報の要求（ステップＳ１０２、Ｓ２０４、Ｓ３０４、Ｓ３０８、Ｓ４０４）が実行されていた。また、ゲートウェイ１０において、無線環境の予測（ステップＳ１０８、Ｓ２０８、Ｓ３１２、Ｓ４０８）が実行されていた。また、ゲートウェイ１０において、周波数帯域を切り替えるか否かの判定（ステップＳ１１０、Ｓ２１０、Ｓ３１４、Ｓ４１０）が実行されていた。さらに、ゲートウェイ１０において、切り替え後の新しい周波数帯域の通知（Ｓ１１２、Ｓ２１２、Ｓ３１６、Ｓ４１２）が実行されていた。しかし、無線環境の予測に使用される情報の要求、無線環境の予測、周波数帯域を切り替えるか否かの判定及び切り替え後の新しい周波数帯域の通知等は、必ずしもゲートウェイ１０で実行される必要はない。これらの処理は、無線通信の相手方である無線通信端末１２又は無線通信端末１４で実行されてもよい。
【０１７８】
本実施形態では、第１実施形態と対応する場合に、無線通信端末１２において、無線環境の予測に使用される情報の要求、無線環境の予測、周波数帯域を切り替えるか否かの判定及び切り替え後の新しい周波数帯域の通知等が実行される態様について説明する。
【０１７９】
まず、図１５に示すように、無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、ネットワーク２４を介して、工場２６の業務時間に関する時間情報を生産管理サーバ１８に要求する（ステップＳ５０２）。生産管理サーバ１８は、無線通信端末１２からの時間情報の要求を受けて、工場２６の業務時間に関する時間情報を無線通信端末１２に送信する（ステップＳ５０４）。無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、生産管理サーバ１８から送信された業務時間に関する時間情報を受信して記憶装置１２４に格納する。
【０１８０】
こうして、無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、情報取得部として機能し、生産管理サーバ１８からネットワーク２４を介して工場２６の業務時間に関する時間情報を予め取得する。なお、ＣＰＵ１２１は、定期に又は不定期に業務時間に関する時間情報を取得して業務時間に関する時間情報を更新することができる。
【０１８１】
無線通信端末１２は、第１実施形態と同様に、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、ゲートウェイ１０との間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ５０６）。
【０１８２】
ゲートウェイ１０と無線通信を確立している無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、予測部として機能し、工場２６の業務時間に関する時間情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ５０８）。
【０１８３】
無線環境の予測処理において、ＣＰＵ１２１は、生産管理サーバ１８から取得した業務時間に関する時刻情報を参照して、現在時刻が、工場２６の業務時間内であるか否かを判定する。なお、ＣＰＵ１２１は、現在時刻に関する情報として、無線通信端末１２に設定されている現在時刻に関する情報を使用することができる。また、ＣＰＵ１２１は、現在時刻に関する情報として、生産管理サーバ１８、ＮＴＰサーバ等の外部サーバから取得した現在時刻に関する時間情報を使用することもできる。
【０１８４】
無線通信端末１２の記憶装置１２４には、時間情報と予測される無線環境との関係が記録されたデータベースが格納されている。無線通信端末１２において、予測部として機能するＣＰＵ１２１は、記憶装置１２４に格納されたデータベースを参照して、工場２６の屋内の無線環境を予測する。なお、無線環境の予測に用いられるデータベースは、必ずしも無線通信端末１２の記憶装置１２４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【０１８５】
無線通信端末１２のＣＰＵ１２１は、第１実施形態におけるゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１と同様にして無線環境を予測する処理を実行することができる。
【０１８６】
次いで、無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ５０８での無線環境の予測結果に基づき、ゲートウェイ１０との無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ５１０）。
【０１８７】
無線通信端末１２のＣＰＵ１２１は、第１実施形態におけるゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１と同様にして無線通信の周波数帯域を切り替えるか否かを判定することができる。
【０１８８】
無線通信の周波数を切り替えないと判定すると（ステップＳ５１０、ＮＯ）、無線通信端末１２のＣＰＵ１２１は、ステップＳ５０８に移行して、ステップＳ５０８の無線環境の予測を定期又は不定期に実行する。
【０１８９】
一方、無線通信の周波数帯域を切り替えると判定すると（ステップＳ５１０、ＹＥＳ）、無線通信端末１２のＣＰＵ１２１は、現在確立されている無線通信で、切り替え後の新しい周波数帯域をゲートウェイ１０に通知する（ステップＳ５１２）。
【０１９０】
次いで、無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、通信制御部として機能して無線通信部１２５を制御する。これにより、ＣＰＵ１２１は、ゲートウェイ１０との無線通信に使用する周波数帯域を新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ５１４）。
【０１９１】
また、ゲートウェイ１０において、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能して無線通信部１０５を制御する。これにより、ＣＰＵ１０１は、無線通信端末１２との無線通信に使用する周波数帯域を、無線通信端末１２から通知された新しい周波数帯域に切り替える（ステップＳ５１６）。
【０１９２】
次いで、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２とは、第１実施形態と同様に、無線通信の規格に従い、切り替え後の新しい周波数帯域で、互いの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ５１８）。
【０１９３】
本実施形態のように、第１実施形態と対応する場合において、無線通信端末１２において、無線環境の予測に使用される情報の要求、無線環境の予測、周波数帯域を切り替えるか否かの判定及び切り替え後の新しい周波数帯域の通知等が実行されてもよい。
【０１９４】
なお、第２実施形態と対応する場合においても、本実施形態と同様に、無線通信端末１２において、無線環境の予測に使用される情報の要求、無線環境の予測、周波数帯域を切り替えるか否かの判定及び切り替え後の新しい周波数帯域の通知等が実行されてもよい。第３及び第４実施形態と対応する場合においても、本実施形態と同様に、無線通信端末１４において、無線環境の予測に使用される情報の要求、無線環境の予測、周波数帯域を切り替えるか否かの判定及び切り替え後の新しい周波数帯域の通知等が実行されてもよい。
【０１９５】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法について図１、図２及び図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態による無線通信方法を示すシーケンス図である。なお、上記第１乃至第５実施形態による無線通信システム、無線通信装置、無線通信端末及び無線通信方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
【０１９６】
上記第１乃至第５実施形態においては、無線環境の予測結果に基づき、無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御する場合について説明したが、これに限定されるものではない。無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御することに代えて、無線通信端末１２、１４が無線通信を行うゲートウェイ１０の切り替えを制御してもよい。つまり、ゲートウェイ１０からみて、無線通信の相手方となる無線通信端末の切り替えを制御してもよい。また、無線通信端末１２、１４からみて、無線通信の相手方となるゲートウェイ１０の切り替えを制御してもよい。
【０１９７】
本実施形態では、第１実施形態と対応する場合に、無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御することに代えて、無線通信端末１２が無線通信を行うゲートウェイ１０の切り替えを制御する態様について説明する。なお、以下では、複数のゲートウェイ１０のうち、切り替え前のゲートウェイを第１のゲートウェイ１０Ａ、切り替え後のゲートウェイを第２のゲートウェイ１０Ｂと表記することにする。
【０１９８】
まず、図１６に示すように、第１実施形態のゲートウェイ１０と同様に、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、ネットワーク２４を介して、工場２６の業務時間に関する時間情報を生産管理サーバ１８に要求する（ステップＳ６０２）。生産管理サーバ１８は、第１のゲートウェイ１０Ａからの時間情報の要求を受けて、工場２６の業務時間に関する時間情報を第１のゲートウェイ１０Ａに送信する（ステップＳ６０４）。第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、生産管理サーバ１８から送信された業務時間に関する時間情報を受信して記憶装置１０４に格納する。
【０１９９】
こうして、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、情報取得部として機能し、生産管理サーバ１８からネットワーク２４を介して工場２６の業務時間に関する時間情報を予め取得する。
【０２００】
無線通信端末１２は、第１実施形態と同様に、無線通信の規格に従い、２．４ＧＨｚ帯及び９２０ＭＨｚ帯のうちのいずれかの周波数帯域で、第１のゲートウェイ１０Ａとの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ６０６）。
【０２０１】
無線通信端末１２と無線通信を確立している第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、予測部として機能し、工場２６の業務時間に関する時間情報に基づき、工場２６の屋内の無線環境を予測する（ステップＳ６０８）。
【０２０２】
第１のゲートウェイ１０ＡのＣＰＵ１０１は、第１実施形態におけるゲートウェイ１０のＣＰＵ１０１と同様にして無線環境を予測する処理を実行することができる。
【０２０３】
次いで、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、通信制御部として機能し、上記ステップＳ６０８での無線環境の予測結果に基づき、無線通信を行うゲートウェイ１０を切り替えるか否かを判定する（ステップＳ６１０）。
【０２０４】
各ゲートウェイ１０の記憶装置１０４には、予測される工場２６の屋内の無線環境と、予測される無線環境に好適なゲートウェイ１０との関係が記録されたデータベースが格納されている。予測される無線環境に好適なゲートウェイ１０は、ゲートウェイ１０の位置、電波強度、対応周波数帯域等から決定されている。なお、このデータベースは、必ずしもゲートウェイ１０の記憶装置１０４に格納されている必要はなく、ゲートウェイ管理装置１６、生産管理サーバ１８等の外部装置に格納されていてもよい。
【０２０５】
第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、上記のデータベースを参照して、無線通信を行うゲートウェイ１０を切り替えるか否かを判定する。
【０２０６】
まず、予測される無線環境に第１のゲートウェイ１０Ａが他のゲートウェイ１０より好適である場合、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、ゲートウェイ１０を切り替えないと判定する（ステップＳ６１０、ＮＯ）。この場合、第１のゲートウェイ１０ＡのＣＰＵ１０１は、ステップＳ６０８に移行して、ステップＳ６０８の無線環境の予測を定期又は不定期に実行する。
【０２０７】
一方、予測される無線環境に第２のゲートウェイ１０Ｂが他のゲートウェイ１０よりも好適である場合、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、ゲートウェイ１０を切り替えると判定する（ステップＳ６１０、ＹＥＳ）。すなわち、第１のゲートウェイ１０ＡのＣＰＵ１０１は、第１のゲートウェイ１０Ａから第２のゲートウェイ１０Ｂに切り替えると判定する。
【０２０８】
ゲートウェイ１０を切り替えると判定すると（ステップＳ６１０、ＹＥＳ）、第１のゲートウェイ１０Ａにおいて、ＣＰＵ１０１は、ゲートウェイ１０の切り替え要求をゲートウェイ管理装置１６に送信する（ステップＳ６１２）。ゲートウェイ１０の切り替え要求は、無線通信端末１２との無線通信を行うゲートウェイ１０を、第１のゲートウェイ１０Ａから第２のゲートウェイ１０Ｂに切り替えることを要求するものである。
【０２０９】
ゲートウェイ１０の切り替え要求を受信すると、ゲートウェイ管理装置１６は、無線通信端末１２に対して、第２のゲートウェイ１０Ｂとの接続指示を送信する（ステップＳ６１４）。
【０２１０】
無線通信端末１２において、ＣＰＵ１２１は、無線通信を行うゲートウェイ１０を、第１のゲートウェイ１０Ａから第２のゲートウェイ１０Ｂに切り替える（ステップＳ６１６）。こうして、無線通信端末１２は、第２のゲートウェイ１０Ｂとの間で無線通信を確立して無線通信を行う（ステップＳ６１８）。
【０２１１】
本実施形態のように、第１実施形態と対応する場合において、無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御することに代えて、無線通信端末１２が無線通信を行うゲートウェイ１０の切り替えを制御してもよい。
【０２１２】
なお、第２乃至第５実施形態と対応する場合においても、本実施形態と同様に、無線通信に使用する周波数帯域の切り替えを制御することに代えて、無線通信端末１２、１４が無線通信を行うゲートウェイ１０の切り替えを制御してもよい。
【０２１３】
［他の実施形態］
上記各実施形態において説明した無線通信装置、無線通信端末及び無線通信システムは、他の実施形態によれば、図１７乃至図１９に示すように構成することもできる。
【０２１４】
図１７は、他の実施形態による無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。図１７に示すように、他の実施形態による無線通信装置１０００は、無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部１００２を有している。また、無線通信装置１０００は、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替え又は無線通信端末の切り替えを制御する通信制御部１００４を有している。
【０２１５】
図１８は、他の実施形態による無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。図１８に示すように、他の実施形態による無線通信端末２０００は、無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部２００２を有している。また、無線通信端末２０００は、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替え又は無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部２００４を有している。
【０２１６】
図１９は、他の実施形態による無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。図１９に示すように、他の実施形態による無線通信システム３０００は、無線通信端末３００２と、無線通信端末３００２と無線通信が可能な無線通信装置３００４とを有している。また、無線通信システム３０００は、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替え又は無線通信端末３００２が無線通信を行う無線通信装置３００４の切り替えを制御する通信制御部３００６を有している。
【０２１７】
他の実施形態によれば、時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替え又は無線通信端末若しくは無線通信装置の切り替えを制御するので、無線通信に対する干渉を抑制することができる。したがって、他の実施形態によれば、不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【０２１８】
上記の各実施形態において説明した無線通信装置、無線通信端末及び無線通信システムは、さらに他の実施形態によれば、図２０乃至図２２に示すように構成することもできる。
【０２１９】
図２０は、さらに他の実施形態による無線通信装置の機能構成を示すブロック図である。図２０に示すように、さらに他の実施形態による無線通信装置４０００は、無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部４００２を有している。また、無線通信装置４０００は、無線通信端末の位置情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部４００４を有している。
【０２２０】
図２１は、さらに他の実施形態による無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。図２１に示すように、さらに他の実施形態による無線通信端末５０００は、無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部５００２を有している。また、無線通信端末５０００は、無線通信端末５０００の位置情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部５００４を有している。
【０２２１】
図２２は、さらに他の実施形態による無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。図２２に示すように、さらに他の実施形態による無線通信システム６０００は、無線通信端末６００２と、無線通信端末６００２と無線通信が可能な無線通信装置６００４とを有している。また、無線通信システム６０００は、無線通信端末の位置情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部６００６を有している。
【０２２２】
さらに他の実施形態によれば、無線通信端末の位置情報に基づき、無線通信の周波数帯域の切り替えを制御するので、無線通信の途絶を抑制することができる。したがって、さらに他の実施形態によれば、不安定な無線環境であっても、信頼性及び安定性の高い無線通信を実現することができる。
【０２２３】
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
【０２２４】
例えば、上記実施形態では、ゲートウェイ１０が設置された施設が工場２６である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。ゲートウェイ１０は、工場のほか、駅、空港等の公共公益施設その他の施設に設置することもできる。
【０２２５】
また、上記実施形態では、ゲートウェイ１０が屋内に設置された場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。ゲートウェイ１０は、施設の屋外に設置することもできる。
【０２２６】
また、上記実施形態では、ゲートウェイ１０と無線通信端末１２、１４とが２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯又は９２０ＭＨｚ帯のいずれかで無線通信を行う場合を例に説明したがこれに限定されるものではない。ゲートウェイ１０と無線通信端末１２、１４とは、互いに異なる複数の周波数帯域で無線通信を行うことができるものであればよい。
【０２２７】
また、上記実施形態では、無線通信の周波数帯域を２．４ＧＨｚ帯と９２０ＭＨｚ帯との間、又は２．４ＧＨｚ帯と、５ＧＨｚ帯と、９２０ＭＨｚ帯との間で切り替える制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。機器が発生するノイズの周波数帯域、遮蔽物による遮蔽の状況、ゲートウェイ１０と無線通信を行う無線通信端末１４の移動範囲等に応じて、切り替える複数の周波数帯域を選択することができる。
【０２２８】
また、上記実施形態では、ＵＷＢ、無線ＬＡＮ等を利用した屋内測位システムにより無線通信端末１４の位置情報を取得する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、無線通信端末１４を携行する作業者Ｗに対する生体認証が行われたゲート等の認証場所の位置情報に基づき、無線通信端末１４の位置を推定してその位置情報を取得してもよい。
【０２２９】
また、上記の各実施形態の機能を実現するように該実施形態の構成を動作させるプログラムを記録媒体に記録させ、該記録媒体に記録されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も各実施形態の範疇に含まれる。すなわち、コンピュータ読取可能な記録媒体も各実施形態の範囲に含まれる。また、上述のコンピュータプログラムが記録された記録媒体はもちろん、そのコンピュータプログラム自体も各実施形態に含まれる。
【０２３０】
該記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc-Read  Only  Memory）、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、該記録媒体に記録されたプログラム単体で処理を実行しているものに限らず、他のソフトウェア、拡張ボードの機能と共同して、ＯＳ（Operating  System）上で動作して処理を実行するものも各実施形態の範疇に含まれる。
【０２３１】
上記の各実施形態の機能により実現されるサービスは、ＳａａＳ（Software  as  a  Service）の形態でユーザに対して提供することもできる。
【０２３２】
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０２３３】
（付記１）
無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部と、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【０２３４】
（付記２）
前記通信制御部は、前記時間情報又は前記周辺情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０２３５】
（付記３）
前記無線通信端末が使用される施設に設置され、
前記時間情報は、前記施設の予定時間に関する情報であることを特徴とする付記１又は２に記載の無線通信装置。
【０２３６】
（付記４）
前記周辺情報は、前記周辺物体の位置情報であることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の無線通信装置。
【０２３７】
（付記５）
前記無線通信端末が使用される施設の屋内に設置され、
前記周辺物体は、前記施設の屋内における物体であり、
前記位置情報は、屋内測位システムにより取得されたものであることを特徴とする付記４記載の無線通信装置。
【０２３８】
（付記６）
前記周辺情報は、前記周辺物体を撮影した画像情報であることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の無線通信装置。
【０２３９】
（付記７）
無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部と、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信端末。
【０２４０】
（付記８）
前記通信制御部は、前記時間情報又は前記周辺情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御することを特徴とする付記７記載の無線通信端末。
【０２４１】
（付記９）
前記無線通信装置が設置された施設で使用され、
前記時間情報は、前記施設の予定時間に関する情報であることを特徴とする付記７又は８に記載の無線通信端末。
【０２４２】
（付記１０）
前記周辺情報は、前記周辺物体の位置情報であることを特徴とする付記７乃至９のいずれかに記載の無線通信端末。
【０２４３】
（付記１１）
前記無線通信装置が設置された施設の屋内で使用され、
前記周辺物体は、前記施設の屋内における物体であり、
前記位置情報は、屋内測位システムにより取得されたものであることを特徴とする付記１０記載の無線通信端末。
【０２４４】
（付記１２）
前記周辺情報は、前記周辺物体を撮影した画像情報であることを特徴とする付記７乃至１１のいずれかに記載の無線通信端末。
【０２４５】
（付記１３）
無線通信端末と、
前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信装置と、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末が前記無線通信を行う前記無線通信装置の切り替えを制御する通信制御部と
を含む無線通信システム。
【０２４６】
（付記１４）
無線通信端末と無線通信を行い、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【０２４７】
（付記１５）
コンピュータに、
無線通信端末と無線通信を行い、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信端末の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【０２４８】
（付記１６）
無線通信装置と無線通信を行い、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【０２４９】
（付記１７）
コンピュータに、
無線通信装置と無線通信を行い、
時間情報又は周辺物体の状況を示す周辺情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替え又は前記無線通信装置の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【０２５０】
（付記１８）
無線通信端末と無線通信が可能な無線通信部と、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【０２５１】
（付記１９）
前記通信制御部は、前記位置情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替えを制御することを特徴とする付記１８記載の無線通信装置。
【０２５２】
（付記２０）
前記無線通信端末が使用される施設の屋内に設置され、
前記位置情報は、屋内測位システムにより取得されたものであることを特徴とする付記１８又は１９に記載の無線通信装置。
【０２５３】
（付記２１）
無線通信端末であって、
無線通信装置と無線通信が可能な無線通信部と、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部と
を有することを特徴とする無線通信端末。
【０２５４】
（付記２２）
前記通信制御部は、前記位置情報に基づき予測される無線環境に応じて、前記無線通信の前記周波数帯域の切り替えを制御することを特徴とする付記２１記載の無線通信端末。
【０２５５】
（付記２３）
前記無線通信端末が設置された施設の屋内で使用され、
前記位置情報は、屋内測位システムにより取得されたものであることを特徴とする付記２１又は２２に記載の無線通信端末。
【０２５６】
（付記２４）
無線通信端末と、
前記無線通信端末と無線通信が可能な無線通信装置と、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する通信制御部と
を含む無線通信システム。
【０２５７】
（付記２５）
無線通信端末と無線通信を行い、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【０２５８】
（付記２６）
コンピュータに、
無線通信端末と無線通信を行い、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【０２５９】
（付記２７）
無線通信端末による無線通信方法であって、
無線通信装置と無線通信を行い、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
【０２６０】
（付記２８）
無線通信端末を構成するコンピュータに、
無線通信装置と無線通信を行い、
前記無線通信端末の位置情報に基づき、前記無線通信の周波数帯域の切り替えを制御する
ことを実行させることを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【０２６１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０２６２】
この出願は、２０１７年１月２６日に出願された日本出願特願２０１７−０１２１７４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０２６３】
１…無線通信システム
１０…ゲートウェイ
１２、１４…無線通信端末
１６…ゲートウェイ管理装置
１８…生産管理サーバ
２０…位置管理サーバ
２２…画像監視サーバ
２４…ネットワーク
２６…工場
【図１】
0006773137.tif 000002
【図２】
0006773137.tif 000003
【図３】
0006773137.tif 000004
【図４】
0006773137.tif 000005
【図５】
0006773137.tif 000006
【図６Ａ】
0006773137.tif 000007
【図６Ｂ】
0006773137.tif 000008
【図７】
0006773137.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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