(57)【要約】【課題】無線通信のスループットが低下した場合に、人の操作無しにチャンネルを切り換えることが可能な無線通信システム等を提供する。【解決手段】図４（ａ）の設定済みのチャンネルに予め取り決めてある基準時間間隔ｔ１で、先の第１の基準信号（検知パケット）４１と後の第２の基準信号４２を送信する。受信側では、図４（ｃ）の受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きい場合には、伝送エラーが発生したものと判断し、設定済みのチャンネル（第１のチャンネル３１）を別のチャンネル（第２のチャンネル３２）に切り換える。その結果、通信環境が悪い状態において利用者が意識すること無く、他のチャンネルへ移動し通信環境を改善させることが可能となる。【選択図】      図４
2004158954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を送信し、
受信した前記基準信号の受信時間間隔が、前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルへ変更することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、何れか一方の無線通信装置を、チャンネル変更処理を行う際に主導権をとって動作するマスタ無線通信装置とし、他方の無線通信装置を前記マスタ無線通信装置の指示に応じて動作するスレーブ無線通信装置とすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信システムにおいて、
前記一方のマスタ無線通信装置および他方のスレーブ無線通信装置は、それぞれ一台であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２記載の無線通信システムにおいて、
前記一方のマスタ無線通信装置は一台であり、前記他方のスレーブ無線通信装置は複数台であることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行う無線通信装置において、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を、前記設定済みの無線通信チャンネルを介して送信する基準信号送信手段と、
前記基準信号を受信し、その受信時間間隔が前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルへ変更するチャンネル変更手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行うステップと、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を送信するステップと、
受信した前記基準信号の受信時間間隔が前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルへ変更するステップと
を備えたことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムと無線通信装置および無線通信方法に関し、特に無線通信のスループットが低下した場合に、人の操作を要することなく無線通信チャンネルを切り換えることが可能な無線通信システムと無線通信装置および無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信装置は、無線ＬＡＮなどの技術によってパーソナルコンピュータ（パソコン）や携帯情報端末（ＰＤＡ等）に搭載され、様々な環境で用いられている。
【０００３】
しかし、利用者が増えるに従って、ある一つのチャンネルに多くのデータが流れ、通信のスループット（単位時間内の処理量）が落ちることが考えられる。例えば、パソコンＡとパソコンＢとが第Ｘチャンネルを使用して通信をしているときに、パソコンＣとパソコンＤとが第Ｘチャンネルを使用して通信する場合である。
従来はこのような場合、利用者がチャンネルを手動式で変えることにより（上の例ではパソコンＣとパソコンＤが第Ｙチャンネルに変更する）、スループットの低下を防いでいた。
【０００４】
このように、従来は手動によってチャンネルの切替えを行っていたため利用者の介在が必須であり、利用者がパソコン等の通信状況をチェックする必要があるので、面倒である。
また、複数のパソコン等と通信中には、複数のパソコン等の設定を全て変更する必要があるため、利便性が悪い。
なお、本出願人において、「通信」「無線」「自動」「チャンネル」「切替（切換）」等をキーワードとして先行技術文献の検索を行ったが、本発明に関連する先行技術は見当たらなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、無線通信のスループットが低下した場合に、人の操作を要することなく無線通信チャンネルを切り換えることが可能な無線通信システムと無線通信装置および無線通信方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１記載の発明は、無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を送信し、
受信した前記基準時間間隔の基準信号の受信時間間隔が、前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルに変更する構成としてある。
【０００７】
そして、例えば図４（ａ）に示すように、設定済みの無線通信チャンネル（図１の第１のチャンネル３１）に予め取り決めてある基準時間間隔ｔ１で、先の第１の基準信号（検知パケット）４１と後の第２の基準信号４２を送信する。受信側では、図４（ｃ）に示すように、受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きい場合には、伝送エラーが発生したものと判断し、設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネル（図１の第２のチャンネル３２）に切り換える。
【０００８】
このようにすれば、通信環境が悪い状態において利用者が意識すること無く、通信環境の良い他の無線通信チャンネルへ移動し通信環境を改善させることが可能となる。
【０００９】
次に請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線通信システムにおいて、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、何れか一方の無線通信装置を、チャンネル変更処理を行う際に主導権をとって動作するマスタ無線通信装置とし、他方の無線通信装置を前記マスタ無線通信装置の指示に応じて動作するスレーブ無線通信装置とする構成としてある。
【００１０】
このようにすれば、マスタ無線通信装置の主導の下にスレーブ無線通信装置を、無線通信チャンネルの切り換えに際しては制御することが可能となり、例えばスレーブ無線通信装置から送信された基準信号の受信時間間隔が大きくなった場合には、マスタ無線通信装置の制御により自動的にスレーブ無線通信装置の無線通信チャンネルを切り換えることができる。
【００１１】
次に請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の無線通信システムにおいて、
前記一方のマスタ無線通信装置および他方のスレーブ無線通信装置は、それぞれ一台である構成としてある。
【００１２】
このようにすれば、例えば一台ずつのパソコンが通信中の場合に、データ伝送やメール通信をスムーズに続行可能となる。
【００１３】
次に請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の無線通信システムにおいて、
前記一方のマスタ無線通信装置は一台であり、前記他方のスレーブ無線通信装置は複数台である構成としてある。
【００１４】
このようにすれば、例えばマスタ無線通信装置が複数のスレーブ無線通信装置と設定済みの無線通信チャンネルを介して通信中に、マスタ無線通信装置の制御により一斉に複数のスレーブ無線通信装置の無線通信チャンネルを切り換えることが可能となる。
【００１５】
次に請求項５記載の発明は、無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行う無線通信装置において、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を、前記設定済みの無線通信チャンネルを介して送信する基準信号送信手段と、
前記基準信号を受信し、その受信時間間隔が前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルへ変更するチャンネル変更手段とを備えた構成としてある。
【００１６】
そして、例えば図１に示すように、第２の無線通信装置２０の基準信号送信手段（基準信号送信部２４）から基準信号を送信し、第１の無線通信装置１０が該基準信号を受信する。第１の無線通信装置１０の検知処理部１２は、受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きいか小さいかを判断し、大きい場合には、チャンネル変更手段（チャンネル切換部１３）により無線通信チャンネルを、第１のチャンネル３１から第２のチャンネル３２に自動的に切り換える。
このようにすれば、スループットを低下させることなく、無線通信を継続することができる。
【００１７】
次に請求項６記載の発明は、無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、無線通信を行うステップと、
前記無線通信チャンネルを設定した無線通信装置間で、予め取り決めた基準時間間隔の基準信号を送信するステップと、
受信した前記基準信号の受信時間間隔が前記基準時間間隔より大きい場合には、前記設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルへ変更するステップとを備えた方法としてある。
【００１８】
このようにすれば、無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、例えば図４（ａ）に示すように、設定済みの無線通信チャンネル（図１の第１のチャンネル３１）に予め取り決めてある基準時間間隔ｔ１で、先の第１の基準信号（検知パケット）４１と後の第２の基準信号４２を送信する。受信側では、図４（ｃ）に示すように、受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きい場合には、伝送エラーが発生したものと判断し、設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネル（図１の第２のチャンネル３２）に切り換える。従って、スループットを低下させることなく、無線通信を継続することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のシステム構成図である。
図１に示すように、無線通信システムＭＳは、同一構成および同一機能の第１の無線通信装置（マスタ）１０と、第２の無線通信装置（スレーブ）２０とを備えている。
【００２０】
以下に、第１の無線通信装置１０を代表して、その構成を説明する。
第１の無線通信装置１０は、通信判断処理部１１と、検知処理部１２と、チャンネル切換部１３と、基準信号送信部１４とを備えている。
【００２１】
通信判断処理部１１は、ソフトウェアによって無線による通信処理のマスタまたはスレーブを判断する。
ここに、マスタとは、チャンネル切換処理を行う際に主体となって動作する無線通信装置（パソコン等）であり、スレーブとは、マスタからの信号によってチャンネル切換処理を行う無線通信装置（パソコン等）を意味する。
【００２２】
検知処理部１２は、現に行われている通信状態を検知および判断する。
チャンネル切換部１３は、通信に使用するチャンネルを切り換える。
基準信号送信部１４は、図４（ａ）に示す基準信号（検知パケット）４１，４２を送信する。基準信号の送出回数は、本来の無線通信によるデータ伝送の合間であり、例えば数秒に一回である。また、パケットとしたのは、本来のデータと識別しやすいからである。
【００２３】
第２の無線通信装置２０は、通信判断処理部２１と、検知処理部２２と、チャンネル切換部２３と、基準信号送信部２４とを備える。前述のように、通信判断処理部２１と通信判断処理部１１、検知処理部２２と検知処理部１２、チャンネル切換部２３とチャンネル切換部１３、基準信号送信部１４と基準信号送信部２４とは、それぞれ全くの同一構成および同一機能である。
【００２４】
次に、本実施形態の動作を、図１〜図６に基づいて説明する。
図２は、第１の無線通信装置１０がマスタとなることの問い合わせをしてからマスタまたはスレーブとして動作を開始するまでのフローチャート図である。
図３は、第１の無線通信装置１０をスレーブ動作させる場合のフローチャート図である。
【００２５】
図４は本実施形態に使用する基準信号（検知パケット）を示す図であって、（ａ）は予め第１，第２の無線通信装置１０，２０間で定めた基準信号の基準時間間隔ｔ１を示す図、（ｂ）は実際の受信時間間隔ｔ２が基準の時間間隔ｔ１より短縮された状態を示す図、（ｃ）は実際の受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より延長された状態を示す図である。
【００２６】
図５は、第１の無線通信装置１０がマスタとして動作する場合のフローチャート図である。
図６は、第２の無線通信装置２０がスレーブとして動作する場合のフローチャート図である。
【００２７】
まず、図１において第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０とがともに動作していない状態で、第１の無線通信装置１０のみを動作開始させたものとする。また、無線通信チャンネルは第１のチャンネル３１を使用するものとする。
通信判断処理部１１と通信判断処理部２１の動作について説明する。
図２に示すように、第１の無線通信装置１０は、マスタデータパケットを送出する（ステップＳ２０１）。マスタデータパケットには、第１の無線通信装置１０が通信処理のマスタとして動作することの可否を問い合わせる内容が含まれている。
【００２８】
第１の無線通信装置１０は、送出したマスタデータパケットに対して他の無線通信装置（第２の無線通信装置２０を含む複数の同一構成の無線通信装置（図示省略））から返答が無いことを確認すると、マスタとして動作することが認められるものと判断し（ステップＳ２０２：ｙｅｓ）、通信処理のマスタとして動作を開始する（ステップＳ２０３）。
一方、他の無線通信装置からの返答を確認すると、マスタとして動作することが認められなかったものと判断し（ステップＳ２０２：ｎｏ）、スレーブとして動作を開始する（Ｓ２０４）。
【００２９】
次に、図２，図３を用いて第１の無線通信装置１０がマスタ動作をしている状態で、第２の無線通信装置２０を動作させた場合について説明する。
【００３０】
なお、図７および本実施形態の記述において、第２の無線通信装置２０の動作については、例えば「Ｓ２０１Ａ」のように、ステップ番号の後に「Ａ」を付して第１の無線通信装置１０の動作（ステップ番号の後に「Ａ」を付さない）と区別する。
【００３１】
第２の無線通信装置２０は、マスタとして動作することの可否を問い合わせる内容が含まれたマスタデータパケットを送出する（ステップＳ２０１Ａ）。
第１の無線通信装置１０は、第２の無線通信装置２０が送出したマスタとして動作することの問い合わせのデータパケットを受信すると（ステップＳ３０１）、第２の無線通信装置２０に対して既にマスタが存在していることを返答する（スップＳ３０２）。
【００３２】
第２の無線通信装置２０は、他の無線装置（第１の無線通信装置２０を含む複数の同一構成の無線通信装置（図示省略））から返答の有無を確認する（ステップＳ２０２Ａ）。返答がある場合には（ステップＳ２０２Ａ：ｙｅｓ）、第２の無線通信装置２０はスレーブとして動作を開始する（ステップＳ２０４Ａ）。
なお、ステップＳ２０２Ａにおいて、返答が無い場合（ステップＳ２０２Ａ：ｎｏ）の動作は、次に説明する第１の無線通信装置１０におけるステップＳ２０３以降の動作と同一であるので、説明および図７における図示を省略する。
【００３３】
次に、図４〜図６を用いて検知処理部１２，検知処理部２２およびチャンネル切換部１３，チャンネル切換部２３の動作を説明する。
スレーブとして動作している第２の無線通信装置２０の基準信号送信部２４は、マスタとして動作している第１の無線通信装置１０に対して図４（ａ）に示す第１，第２の基準信号（検知パケット）４１，４２を、基準時間間隔ｔ１で送出する（ステップＳ６０１Ａ）。
【００３４】
第１の無線通信装置１０は、第２の無線通信装置２０から送出された第１，第２の基準信号４１，４２を受信する（ステップＳ５０１）。
第１の無線通信装置１０は検知パケット４２の受信時刻５２を記憶し（ステップＳ５０２）、前回の受信時刻５１からの差分を取り、受信時間間隔ｔ２を計算する（ステップＳ５０３）。
【００３５】
そして、受信時間間隔ｔ２と基準時間間隔ｔ１を比較し（ステップＳ５０４）、図４（ｂ）に示すように、ｔ２≦ｔ１以下ならば（ステップＳ５０４：ｎｏ）、第１の基準信号４１と第２の基準信号４２とは障害なく伝送されたと判断し、ステップＳ５０１へ戻り、基準信号を受信する。
【００３６】
逆に、図４（ｃ）に示すように、受信時間間隔ｔ２＞基準時間間隔ｔ１のときは（ステップＳ５０４：ｙｅｓ）、受信時間間隔が基準値時より広がっているので、伝送エラーが発生したと判断し、第２の無線通信装置２０に通信の一時停止信号を送る（ステップＳ５０５）。
ここで、伝送エラーとしては、設定済みの無線通信チャンネルにおけるデータ量が多く、通信速度が保てなくなっている場合、通信エラーが発生したためにデータが未着の場合、または基準信号を再送中の場合などが考えられる。
【００３７】
第２の無線通信装置２０は前記通信一時停止信号を受信すると（ステップＳ６０２Ａ）、検知パケットの送信を取りやめ、受信待ち状態にする（ステップＳ６０３Ａ）。
第１の無線通信装置１０は、通信中に伝送エラーが発生した可能性があると判断すると（ステップＳ５０４：ｙｅｓ）、スレーブの無線通信端末に一時停止信号を送り（ステップＳ５０５）、第２の無線通信装置２０からの返答を待つ（ステップＳ５０６）。第２の無線通信装置２０は第１の無線通信装置１０へ返答を返す（ステップＳ６０４Ａ）。
第１の無線通信装置１０は、第２の無線通信装置２０からの返答が無い場合には（ステップＳ５０６：ｎｏ）、ステップＳ５０５へ戻り、一時停止信号を再送する。
【００３８】
一方、第１の無線通信装置１０が返答受信すると（ステップＳ５０６：ｙｅｓ）、第２の無線通信装置２０へ移動先のチャンネル（例えば、第２のチャンネル３２）を通知する（チャンネル変更通知）（ステップＳ５０７）。第１の無線通信装置１０は、前記チャンネル変更通知の通信中に伝送エラーが発生する可能性があるので、第２の無線通信装置２０からの返答を待つ（ステップＳ５０８）。第１の無線通信装置１０への返答が無い場合は（ステップＳ５０８：ｎｏ）、ステップＳ５０７へ戻り、チャンネル変更通知を再送する。
【００３９】
第２の無線通信装置２０はチャンネル変更通知を受信すると（ステップＳ６０５Ａ）、第１の無線通信装置１０へ返答を返し（ステップＳ６０６Ａ）、第２のチャンネル３２へチャンネルを変更する（ステップＳ６０７Ａ）。
【００４０】
第１の無線通信装置１０は返答を受信すると（ステップＳ５０８：ｙｅｓ）、第２の無線通信装置２０に通知したチャンネルと同一のチャンネルに移動する（ステップＳ５０９）。移動後、第２の無線通信装置２０に通信再開の信号を通知する（ステップＳ５１０）。
第２の無線通信装置２０は前記通信再開信号を受信すると（ステップＳ６０８Ａ：ｙｅｓ）、通常処理の状態に戻り、第１の無線通信装置１０へ基準信号の送信を開始する（ステップＳ６０９Ａ）。
【００４１】
以上の処理は、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０との間で無線通信チャンネルが設定されている間中、例えば数秒間に一回実行する。従って、自動的に通信環境が悪い状態のチャンネルから他のチャンネルに移動して通信を続行することが可能となり、スループットの低下を防止できる。
【００４２】
なお、前記実施形態においては、第１の無線通信装置１０と第２の無線通信装置２０の二台の場合の動作を説明したが、三台以上の無線通信装置の間で無線通信チャンネルを設定した場合にも、本発明を適用可能であるのは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を発揮することができる。
請求項１記載の発明によれば、設定済みの無線通信チャンネルに予め取り決めてある基準時間間隔で、先の第１の基準信号と後の第２の基準信号を送信する。受信側では、受信受信時間間隔が基準時間間隔より大きい場合には、伝送エラーが発生したものと判断し、設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルに切り換える。従って、通信環境が悪い状態において利用者が意識すること無く、他の無線通信チャンネルへ移動し通信環境を改善させることが可能となる。
【００４４】
請求項２記載の発明によれば、マスタ無線通信装置の主導の下にスレーブ無線通信装置を、無線通信チャンネルの切り換えに際しては制御することが可能となり、例えばスレーブ無線通信装置から送信された基準信号の受信時間間隔が大きくなった場合には、マスタ無線通信装置の制御により自動的にスレーブ無線通信装置の無線通信チャンネルを切り換えることができる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、一方のマスタ無線通信装置および他方のスレーブ無線通信装置は、それぞれ一台である構成としているので、例えばパソコンの場合に、データ伝送やメール通信をスムーズに続行可能となる。
【００４６】
請求項４記載の発明によれば、一方のマスタ無線通信装置は一台であり、他方のスレーブ無線通信装置は複数台である構成としているので、例えばマスタ無線通信装置が複数のスレーブ無線通信装置と設定済みの無線通信チャンネルを介して通信中に、マスタ無線通信装置の制御により一斉に複数のスレーブ無線通信装置の無線通信チャンネルを切り換えることが可能となる。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、第２の無線通信装置の基準信号送信手段から基準信号を送信し、第１の無線通信装置が該基準信号を受信する。第１の無線通信装置は、受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きいか小さいかを判断し、大きい場合には、チャンネル変更手段により無線通信チャンネルを切り換えるので、スループットを低下させることなく、無線通信を継続することができる。
【００４８】
次に請求項６記載の発明は、無線通信装置相互間に無線通信チャンネルを設定し、設定済みの無線通信チャンネルに予め取り決めてある基準時間間隔ｔ１で、先の第１の基準信号と後の第２の基準信号を送信する。受信側では、受信受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より大きい場合には、伝送エラーが発生したものと判断し、設定済みの無線通信チャンネルを別の無線通信チャンネルに切り換える。従って、スループットを低下させることなく、無線通信を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のシステム構成図である。
【図２】同実施形態における、第１の無線通信装置がマスタの問い合わせをしてからマスタまたはスレーブとして動作を開始するまでのフローチャート図である。
【図３】同実施形態における、第１の無線通信装置がマスタ動作をしている状態で、第２の無線通信装置をスレーブ動作させた場合のフローチャート図である。
【図４】同実施形態に使用する基準信号（検知パケット）を示す図であって、（ａ）は予め第１，第２の無線通信装置間で定めた基準信号の基準時間間隔ｔ１を示す図、（ｂ）は実際の受信時間間隔ｔ２が基準の時間間隔ｔ１より短縮された状態を示す図、（ｃ）は実際の受信時間間隔ｔ２が基準時間間隔ｔ１より延長された状態を示す図である。
【図５】同実施形態における、第１の無線通信装置がマスタとして動作する場合のフローチャート図である。
【図６】同実施形態における、第２の無線通信装置がスレーブとして動作する場合のフローチャート図である。
【符号の説明】
ＭＳ  無線通信システム
１０  第１の無線通信装置
１１  通信判断処理部
１２  検知処理部
１３  チャンネル切換部
１４  基準信号送信部
２０  第２の無線通信装置
２１  通信判断処理部
２２  検知処理部
２３  チャンネル切換部
２４  基準信号送信部
３１  第１のチャンネル
３２  第２のチャンネル
【図１】
2004158954.tif 000003
【図２】
2004158954.tif 000004
【図３】
2004158954.tif 000005
【図４】
2004158954.tif 000006
【図５】
2004158954.tif 000007
【図６】
2004158954.tif 000008