(57)【要約】【課題】  ２つの無線通信機器が特定の位置関係、距離関係にある場合に適切な送信電力を学習して設定すること。【解決手段】  本発明の無線通信機器は、送信側と受信側の位置情報、送信電力値、受信側の受信時強度の情報を含む通信履歴を記録し、前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせが所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定し、送信時に通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側と受信側の位置、送信電力及び受信側の受信時強度の情報を含む通信履歴を記録し、
前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせが所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定し、
送信時に通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、
ことを特徴とする無線通信機器。
【請求項２】
前記次回の送信電力値は、送信電力値、受信時強度の履歴データを基に通信可能な最小の送信電力値である請求項１に記載の無線通信機器。
【請求項３】
前記無線通信機器は通信場所登録されていない場所からの送信時には前記送信電力値をデフォルト値に設定して送信し、通信できなかった場合は前記送信電力値をより高い値に上げて送信する請求項１または２に記載の無線通信機器。
【請求項４】
送信フォーマットに追加情報として、送信側の位置、送信電力値及び送信日時の情報を追加した請求項１から３いずれか１項に記載の無線通信機器。
【請求項５】
受信フォーマットに追加情報として、受信側の位置、受信時強度及び受信日時の情報を追加した請求項１から４いずれか１項に記載の無線通信機器。
【請求項６】
通信場所が通信場所登録されている場所での通信ができなかった場合、前記送信電力値を最大値に上げるかまたは前記最大値より低いが前記次回送信電力値よりは高い送信電力で送信する請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信機器。
【請求項７】
送信側機器と受信側機器の間で電力を調整して通信を行う無線送受信システムであって、
前記送信側機器に、送信側の位置情報、送信電力値の情報を含めて前記受信側機器に送信する手段、送信側と受信側の位置情報、送信電力値の情報、受信側の受信時強度の情報を含む通信履歴を記録する通信履歴記憶手段、前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせで通信に成功した回数が所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定する手段、を備え、
前記受信側機器に、前記受信側機器の位置情報、受信時強度の情報を前記送信側機器に送信する手段、を備え、
送信時に前記送信側機器は、通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、
ことを特徴とする無線通信送受信システム。
【請求項８】
前記受信側機器は、前記該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値で前記送信側機器に返信する請求項７に記載の無線送受信システム。
【請求項９】
送信側機器と受信側機器の間で電力を調整して通信を行う無線送受信方法であって、
前記送信側機器から送信側の位置情報、送信電力値の情報を含めて前記受信側機器に送信し、
前記受信側機器の位置情報、受信時強度の情報を含む通信履歴を記録し、
前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせで通信に成功した回数が所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定し、
送信時に通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、
ことを特徴とする無線送受信方法。
【請求項１０】
前記受信側機器は、前記該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値で前記送信側機器に返信する請求項９に記載の無線送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手の無線通信機器との間で直接通信する無線通信機器、無線送受信システム及び無線送受信方法に関し、特に通信時の消費電力を適切に設定できる無線通信機器、無線送受信システム及び無線送受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に特定小電力無線を利用した移動機端末の電源は、コイン電池を用いており、電池寿命を延ばせるための施策が必要である。回路構成上、動作時の消費電力の多くは、無線の送信時電力が高い割合を閉めており、この電力を抑えることが電池寿命を延ばす近道であった。
【０００３】
日常の運用において、何回かは固定した位置関係、距離関係で通信するケースがある。例えば、自宅の屋内から自宅駐車場に駐車している車に向けて通信させるケースや、勤務先から勤務先の駐車場に駐車している車に向けて通信させるケース等である。これらの場合は、概ね固定した位置関係、距離関係で通信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１０５７２号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３０２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１１／０２１３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に特定小電力無線を利用した移動機端末の送信出力は、毎回固定した電力で送信され、用途により送信出力を可変にすることは行われておらず、通信距離がいかなる場合でも同じ電力で送信していた。従って、通信相手が近くに存在する場合、低い送信出力でも電波が到達できるにもかかわらず、毎回高い送信出力で電力消費をしていた。
【０００６】
通信距離が近い場合は、送信出力を抑えて送信できる仕組みを盛り込むことが出来れば、バッテリの動作回数を延ばすことができる。しかしながら、毎回同じ距離関係や位置関係で使用する訳ではなく、長い距離で通信することもある。使用条件を固定する、例えば常に同じ距離関係、位置関係で通信すれば容易に送信出力を抑えることができるがそれではそれ以外の条件で使用できなくなり、利便性に欠けてしまう。
【０００７】
特開平１０−２１０５７２号公報（特許文献１）には次のような発明が記載されている。省電力化のために、リモコン送信手段から器具本体に操作命令を送信する際に、先ず低い出力レベルで送信し、通信が成立しない場合は、出力レベルを上げることにより、より低い電波出力で通信する。そして器具本体との通信が最初に成立したときのリモコン送信手段の送信電波の出力レベルを記憶しておき、以降の操作命令の送信は記憶された出力レベルを初回の出力とすることも記載されている。
【０００８】
しかし特許文献１では、外部電波の影響、気象条件の変化等の通信環境の変化または受信側機器の設置場所変更によって、リモコン送信手段が器具本体と通信できなかった場合、報知手段が音声または表示で通信の不成立を使用者や工事業者に報知するだけである。その場合使用者や工事業者は、リモコン送信手段に対して設定変更の指示を行う必要がある。
【０００９】
また特開２００８−１７３０２号公報（特許文献２）には、端末Ａと端末Ｂとの間でピアツーピア（Ｐ２Ｐ）近距離無線通信を行う技術が記載されている。Ｐ２Ｐ通信する際に、端末Ａから端末Ｂに接続要求を送信し、端末Ｂからの応答信号により距離計測部１６が端末間距離を測定する。距離の測定は応答信号に含まれた位置情報か、または送信時刻と受信時刻から計算する。送信電力制御部１０は、測定された端末間距離に応じた送信電力制御を行い、チャネル制御部２０は測定された端末間距離に応じた周波数チャネル制御を行う。
【００１０】
また、国際公開第２０１１／０２１３２１号公報（特許文献３）には、近距離間無線システムにおいて、２つの通信機器同士で通信を開始する前に、その２つの通信機器間の距離を測定し、その測定値に基づいて送信信号の送信電力を適切に制御することが記載されている。
【００１１】
しかし特許文献２、３では上述した、固定した位置関係、距離関係で通信するケースを想定しておらず、毎回送信電力値を計算している。
【００１２】
本発明の目的は、２つの無線通信機器が特定の位置関係、距離関係にある場合に適切な送信電力を学習して設定できる無線通信システムとそれに用いる無線通信機器及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の無線通信機器は、送信側と受信側の位置情報、送信電力値、受信側の受信時強度の情報を含む通信履歴を記録し、
前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせが所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定し、
送信時に通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、
ことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の無線送受信システムは、送信側機器と受信側機器の間で電力を調整して通信を行う無線送受信システムであって、
前記送信側機器に、送信側の位置情報、送信電力値の情報を含めて前記受信側機器に送信する手段、送信側と受信側の位置情報、送信電力値、受信側の受信時強度の情報を含む通信履歴を記録する通信履歴記憶手段、前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせで通信に成功した回数が所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定する手段、を備え、
前記受信側機器に、前記受信側機器の位置情報、受信時強度の情報を前記送信側機器に送信する手段、を備え、
送信時に前記送信側機器は、通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、ことを特徴とする。
【００１５】
更に本発明の無線送受信方法は、送信側機器と受信側機器の間で電力を調整して通信を行う無線送受信方法であって、
前記送信側機器から送信側の位置情報、送信電力値の情報を含めて前記受信側機器に送信し、
前記受信側機器の位置情報、受信時強度の情報を含む通信履歴を記録し、
前記通信履歴に含まれている特定の送信側、受信側の場所の組み合わせで通信に成功した回数が所定回数に達すると通信場所登録を行うとともに、登録された通信場所毎に次回送信電力値を算出・設定し、
送信時に通信場所が通信場所登録されている場所であるかを確認し、登録されている場所であった場合、送信電力値を、該当通信場所対応に設定されている次回送信電力値に設定して送信する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、２つの無線通信機器が特定の位置関係、距離関係にある場合に適切な送信電力を学習して設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態の無線通信システムの概略の構成を示す図である。
【図２】図１の送信機１と受信機２の内部構成を示す図である。
【図３】通常の、法規規格の100%の電力値を固定値として設定した場合の送信出力設定値を示す図である。
【図４】第１の実施形態の、可変にした送信出力設定値を示す図である。
【図５】通信フォーマット追加情報で、(a)は送信側の追加情報、(b)は受信側の追加情報である。
【図６】第１の実施形態で用いる通信履歴、通信場所登録を示す図である。
【図７】送信電力値の設定が済んだ後に、送信機１と受信機２が通信する場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（構成の説明）
本発明者は、通信相手との環境に応じて、送信電力を可変する様な仕組みを設けることができれば、無駄な電力を抑えることができると考えた。日常の運用の一部には固定した使われ方もあり、この条件を絞ることができれば、送信電力を抑えることができる。
【００１９】
日常の運用において、固定した位置関係で通信するケースがしばしばある。例えば、暖機運転等のために、ユーザが自宅の屋内からリモコンで自宅駐車場に駐車している車に向けて通信させてエンジンを始動させるケースや、勤務先から勤務先の駐車場に駐車している車に向けて通信させるケース等である。これらの場合は、概ね固定した位置関係や距離関係で通信されるので、通信に必要となる電力を絞ることができる。
【００２０】
図１に本実施形態の無線通信システムの概略の構成図を示す。送信機１と受信機２のセットで通信を行う。上述の車の例では送信機１はユーザが使うリモコン、受信機２は車に装備された受信機器である。送信機１側から送信を行い、送信機１は送信を終えると受信待ちになる。受信機２は受信を行い受信できると、受信結果を送信機１に対して送信を行う。なお、本実施形態では命令を出す側の無線機器を「送信機」、その命令を受けて応答する側の無線機器を「受信機」と呼称する。しかし後述するように通信自体は送信機から受信機への一方向ではなく、受信機から送信機への返信もある双方向である。そのため送信機にも受信機能があり、受信機にも送信機能がある。
【００２１】
図２は図１の送信機１と受信機２の詳しい内部構成を示す図である。
【００２２】
送信機１は、制御部１０、送信部２０、受信部３０、GPS（Global  Positioning  System）位置特定部４０、通信履歴記憶部５０及び通信場所登録部６０を備えている。制御部１０は送信機１の全体を制御する。送信部１０は受信機２に対して何らかの動作を行わせる命令に加えて、送信機１の現在の位置情報（GPS取得データ）、送信電力、送信日時も併せて送信する。
【００２３】
一方受信機２は、制御部７０、送信部２５、受信部３５、GPS位置特定部４５及び機器制御Ｉ／Ｆ部８０を備えている。制御部７０は受信機２の全体を制御する。送信部２５は送信機１から送信された命令への応答信号に加えて、受信機の送信機１の現在の位置情報（GPS取得データ）、受信強度RSSI値、送信日時も併せて送信する。受信部３５は送信機１から送信された上述の命令、送信機１の位置情報等のデータを受信する。機器制御Ｉ／Ｆ部８０は送信機１から送信された命令に従って受信機１が装備されている機器を動作させるためのインターフェース部である。例えば車のリモコンエンジンスタートであれば、機器制御Ｉ／Ｆ部８０からエンジンのスタータ（不図示）に対してエンジンスタートの命令が伝達される。
（動作の説明）
本実施形態の動作について説明する。図１に示す通り、送信機１と受信機２のセットで通信を行う。
【００２４】
先ず、運用状況を把握するための仕組みとして、通信フォーマットに送信側または受信側の情報を追加する。図５(a)は送信側から受信側への通信フォーマット情報に追加する情報を示す。図５(b)は受信側から送信側への通信フォーマット情報に追加する情報を示す。送信側の追加情報は、送信の通信日時、送信機１の位置情報、送信出力設定である。一方受信側情報の追加情報は、受信側の通信日時、受信機２の位置情報、受信時強度（RSSI値:Received  Signal  Strength  Indication）である。運用位置を特定する情報としてはGPSから取得したデータを用いる。GPSには測位誤差があるため±30mは同じ位置からの使用とみなす。
【００２５】
このような送受信の追加情報を記録して図６(a)に示す通信履歴を作成する。本実施形態では通信履歴は送信機１の通信履歴記憶部５０に記憶させる。
【００２６】
図６においては「B1〜B5」及び「Y1〜Y5」は送信機及び受信機の位置とそれぞれの位置関係も同じことから、同じ場所での使用とみなし、同じ場所からの使用実績が５個存在すれば、図６(b)に示す通信場所登録部６０に登録される。「B1〜B5」は通信場所Ｂとして登録される。なお図６中の「RSSI値(h)」は16進法（Hexadecimal）で表示したRSSI値のデータであることを意味する。
【００２７】
送信機１の制御部１０は、通信場所登録されたデータの送信出力設定とそれに対する受信機の受信時強度から最適な送信電力を算出し、次回送信電力設定値として通信場所登録部６０に保存する。図６の通信場所Ｂの例では、制御部１０は１０mWまでは必要なく５mWで十分通信可能と判断した。そのため次回設定値は５mWとして保存する。
【００２８】
通信場所登録されると、送信前にGPSから得られる送信位置情報と照らし合わせを行い、一致すると、登録されている送信出力設定値にて送信され、データベースと登録情報が更新される仕組みである。
【００２９】
通信場所に登録されていない場所からの送信時は、デフォルトとして10mWの設定であり、万が一通信できなかった場合は送信出力を最大値（12mW）に上げ、自動で送信される。通信失敗時には自動で最大値送信する仕組みは、通信場所に登録されたケースでも同じである。
【００３０】
このようにして送信電力値の設定が終了する。図３は通常の、法規規格の100%の電力値を固定値として設定し毎回この固定した電力で送信する場合の送信出力設定値を示す。一方図４は本実施形態の送信出力設定値を示す。本実施形態では法規規格の-50%から+20%まで設定が可変できる。
【００３１】
図７は設定が済んだ後に、送信機１と受信機２が通信する場合のフローチャートである。まず送信機１の制御部１０が、GPS位置特定部４０に自端末の位置をGPSで測定させる（Ｓ１）。
【００３２】
次いで制御部１０は通信場所登録部５０にアクセスしてその場所が登録された場所であるかどうかを判定する。登録された場所であれば（Ｓ２  ＹＥＳ）、通信履歴記憶部６０から次回送信電力設定値を読み出す（Ｓ３）。制御部１０が読み出した次回送信電力設定値で送信部２０に対して、受信機２に何らかの動作を行わせる命令を送信するよう指示する（Ｓ４）。この命令は例えば車のスタータに対してエンジンをスタートさせる命令等である。
【００３３】
一方通信場所登録部６０に記憶されていない場所である場合（Ｓ２０  ＮＯ）、上記のデフォルトの送信電力値で受信機２に送信する（Ｓ５）。
【００３４】
受信機２の制御部７０はGPS位置特定部４５に指示して予め受信機２の位置を測定しておく（Ｓ６）。受信機２の受信部３５が送信機１からの送信を検知したら（Ｓ７  ＹＥＳ）、制御部７０はGPS位置特定部４５から受信機２の位置、受信強度、受信日時を読み出し、前述の送信機１からの命令への応答と共に送信機１に返信する（Ｓ８）。受信機２が送信機１からの送信を検知しない場合（Ｓ７  ＮＯ）は、受信機２は待機状態のまま何もしない。
【００３５】
なおＳ９がＮＯになるのはＳ７がＮＯになる場合であるが、図７ではＳ８ＹＥＳからしか矢印が来ていない。そのためＳ７  ＮＯとＳ９を破線の矢印で結んで補足している。
【００３６】
受信機２からの返信があった場合（Ｓ９  ＹＥＳ）、送信機１の制御部１０は送信日時、送信電力値、受信機２の位置、受信日時、受信強度を通信履歴記憶部６０に記憶させ、通信履歴を更新する（Ｓ１０）。受信機２から送信機１へ返信する時の送信電力も、上述のＳ４で示した送信電力値で返信する。
【００３７】
受信機２からの返信がなかった場合（Ｓ９  ＮＯ）、送信機１の制御部１０は送信部２０に対して最大送信電力で前述の命令を送信するよう指示する（Ｓ１１）。この場合は、受信日時（受信データなしと記録）、送信電力値を通信履歴記憶部６０に記憶させ、通信履歴を更新する（Ｓ１０）。もしその送信場所での通信成功の履歴が所定回数（ここでは５回）に達したら（Ｓ１２  ＹＥＳ）、通信場所登録部６０に登録する。所定回数にまだ達していない場合（Ｓ１２  ＮＯ）は通信場所登録部６０に登録しない。
（効果の説明）
以上説明したように、本実施形態では、送信機及び受信機の位置の特定や通信時の送信出力設定と受け側の受信時強度を把握し学習できる様にした。そのため常にデフォルト値で送信していた場合とは異なり、送信電力を抑えることが可能になり、バッテリの消耗を抑えることができる。また特許文献２、３と異なり毎回最適な送信電力値を計算する必要がない。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では特定の位置関係、距離関係にある送信機と受信機の間の通信履歴を記録し、デフォルトの送信出力より低い出力で送信可能であれば、以後その低い出力で通信することを説明した。
【００３８】
しかし送信機と受信機の距離が遠いために、デフォルトの送信出力（10mW）ではあと少しの電波強度不足で届かなかった位置関係、距離関係もある。そのような場合、第１の実施形態とは逆に、送信電力値の設定を例えば最大値である12mWに上げて設定すれば通信できる可能性がある。送信電力値の設定を上げて所定回数だけ通信に成功した場合には、第１の実施形態と同じく通信場所登録部６０に、最大値を次回送信電力値として登録して、その次からは最大値で送信する。
（他の実施形態）
第１の実施形態では、その送信場所での通信が所定回数連続して成功したら通信場所を登録している。しかし連続しては成功せず、間に通信に失敗したケースが挟まっても、累積で所定回数に達したら通信場所を登録してもよい。
【００３９】
また、第１の実施形態では所定回数を５回としたが、３回、７回など別の回数でも良い。また回数と成功・失敗の確率の関係について通信履歴記憶部５０のデータから学習し、例えば当初の所定回数の設定は５回であったが、所定回数の設定を減らしてみて３回成功すればその後失敗することが少ないと判明したら、以後は設定変更して所定回数を３回にする。このようにすればさらに消費電力が低減できる。
【００４０】
また、第１の実施形態で、受信機２からの返信がなかった場合（Ｓ９  ＮＯ）、送信機１の制御部１０は送信部２０に対して最大送信電力で前述の命令を送信するよう指示している。通信に失敗すると送信機１は必要な送信電力が分からないので、最大送信電力で送信すれば送信の試行を行う必要がなく最も早いからである。しかし送信の試行を行う時間が許容されれば、最大送信電力（12mW）と通信失敗した設定値の間の値例えばデフォルト値（10mW）で送信をやり直しても良い。
【００４１】
また、第１の実施形態では送信側と受信側の両方ともGPSで位置測定している。これは車のリモコンエンジンスタートの場合、送信側はユーザの持っているリモコン、受信側は車で、どちらも位置が変わるためである。しかし電力メータ、ガスメータあるいは水道メータの無線検針装置のように、メータつまり受信機の位置が固定されている場合は、受信機にはGPS位置特定部は必ずしも必要ない。メータ設置時に一度GPSで受信機の位置データを測定し、それを受信機の不揮発性メモリに記憶して位置データとして読み出すようにすれば、受信機のGPS機能が省略できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、実施形態で述べたリモコンエンジンスタータ以外にも、例えば車載機の遠隔操作システム、ＥＶ（Electric  Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in  Hybrid  Vehicle）車の充電制御用リモコン、電力検針システム等に用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    送信機
２    受信機
１０、７０    制御部
２０、２５    送信部
３０、３５    受信部
４０、４５    GPS位置特定部
５０    通信場所登録部
６０    通信履歴記憶部
８０    機器制御Ｉ／Ｆ部
【図１】
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【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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