(57)【要約】【課題】中継装置を適切な位置に配置してアドホックネットワークの通信品質を向上させる。【解決手段】ＣＰＵ１１は、定期的にＧＰＳ受信部１５により自端末の現在の位置情報を取得する。取得された位置情報を無線通信部１２により通信範囲内の他の端末に送信する。無線通信部１２は他の端末から送信されてくる位置情報をアンテナより受信する。ＣＰＵ１１は、自装置及び他の端末の位置情報をもとに各端末それぞれの無線到達範囲を電波伝搬式等に基づいて算出する。ＣＰＵ１１は、記憶部１６から自装置を中心とした地図データ１６２を読み出して、各端末の位置及び上記算出された無線到達範囲を地図上に合成し、表示インタフェース１３を介して表示装置に表示する。【選択図】      図２
2009111861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末装置が互いに通信範囲内で無線ネットワークを形成し、かつ個々の無線端末装置が中継装置として機能する無線通信システムであって、
前記無線端末装置は、
現在の位置情報を取得する位置取得手段と、
前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置へ前記取得された位置情報を送信する送信手段と、
前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置から送信される位置情報を受信する受信手段と、
前記取得された位置情報及び前記受信された他の無線端末装置の位置情報をもとに各無線端末装置の無線到達範囲を算出する算出手段と、
前記算出された各無線端末装置の位置及び無線到達範囲を地図上に表示する表示手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の無線端末装置が互いに通信範囲内で無線ネットワークを形成し、かつ個々の無線端末装置が中継装置として機能する無線通信システムに用いられる無線端末装置であって、
現在の位置情報を取得する位置取得手段と、
前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置へ前記取得された位置情報を送信する送信手段と、
前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置から送信される位置情報を受信する受信手段と、
前記取得された位置情報及び前記受信された他の無線端末装置の位置情報をもとに各無線端末装置の無線到達範囲を算出する算出手段と、
前記算出された各無線端末装置の位置及び無線到達範囲を地図上に表示する表示手段と
を具備することを特徴とする無線端末装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記位置情報に含まれる高度と、各無線端末装置の位置周辺の等高線情報とを用いて各無線端末装置の無線到達範囲を算出することをさらに特徴とする請求項２記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記算出された他の無線端末装置の無線到達範囲をもとに自装置が他の無線端末装置の通信範囲内となる配置位置を推定し、
前記表示手段は、前記推定された配置位置を前記地図上に表示することをさらに特徴とする請求項２記載の無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基地局を介さずに直接端末間でデータを無線中継する無線通信システム及び無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークとは、サーバや無線基地局のような集中管理する端末が存在せず、無線端末が即席で形成する自律分散型のネットワークであり、無線端末の移動によりリンクが頻繁に接続・切断され、ネットワーク形態が動的に変化する。通信の対象となる無線端末と直接リンクが接続されていない場合、その中間にある端末を中継してデータのやり取りを行う。これをマルチホップ通信と呼ぶ。
【０００３】
このアドホックネットワークに用いられるアドホック中継装置は、任意の場所に配置できるため、中継装置の配置の状況によっては、無線回線のトラフィックを逼迫させるおそれがある。そこで、無線端末に中継動作中を示す表示をさせることで中継ルートを目視で判断できるようにした無線中継システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００７−４９３７３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アドホック中継装置は、複雑な地形や建物の多い場所に配置されることもあり、必ずしも作業者の視界の範囲内に配置されるとは限らない。このため、作業者は他の無線端末の位置を把握することができず、中継装置を適切な場所に配置するのが難しいという問題がある。
【０００５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、中継装置を適切な位置に配置してアドホックネットワークの通信品質を向上させることができる無線通信システム及び無線端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためにこの発明に係る無線通信システムは、複数の無線端末装置が互いに通信範囲内で無線ネットワークを形成し、かつ個々の無線端末装置が中継装置として機能する無線通信システムであって、前記無線端末装置は、現在の位置情報を取得する位置取得手段と、前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置へ前記取得された位置情報を送信する送信手段と、前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置から送信される位置情報を受信する受信手段と、前記取得された位置情報及び前記受信された他の無線端末装置の位置情報をもとに各無線端末装置の無線到達範囲を算出する算出手段と、前記算出された各無線端末装置の位置及び無線到達範囲を地図上に表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、この発明に係る無線端末装置は、複数の無線端末装置が互いに通信範囲内で無線ネットワークを形成し、かつ個々の無線端末装置が中継装置として機能する無線通信システムに用いられる無線端末装置であって、現在の位置情報を取得する位置取得手段と、前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置へ前記取得された位置情報を送信する送信手段と、前記通信範囲内に存在する他の無線端末装置から送信される位置情報を受信する受信手段と、前記取得された位置情報及び前記受信された他の無線端末装置の位置情報をもとに各無線端末装置の無線到達範囲を算出する算出手段と、前記算出された各無線端末装置の位置及び無線到達範囲を地図上に表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
上記構成による無線通信システム及び無線端末装置では、無線端末装置は位置取得手段を備え、自装置及び他の端末の位置情報をもとに各端末それぞれの無線到達範囲を算出し、各装置の位置及び上記算出された各装置の無線到達範囲を地図上に表示するようにしている。このようにすることで、アドホック中継装置を用いた無線通信を行う場合に、中継装置の設置場所を適切な場所であるか作業者自身が確認しながら設置できるため、無線回線のトラフィックの逼迫を防止し、通信品質の高いアドホックネットワークを形成することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
したがってこの発明によれば、中継装置を適切な位置に配置してアドホックネットワークの通信品質を向上させることができる無線通信システム及び無線端末装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。  
図１は、この発明の一実施形態に係る無線通信システムを示す概略構成図である。このシステムは、アドホック中継装置１〜４により構成される。これらの無線端末は、互いに通信範囲内で自律的に無線ネットワークを形成し、かつ個々の無線端末が中継装置として機能する。図１において、アドホック中継装置３及び４はすでに配置済みであり、作業者はアドホック中継装置１を携帯しながら、アドホック中継装置２を適切な位置に配置するものとする。
【００１１】
図２は、図１に示す無線通信システムに用いられる無線端末装置の構成を示すブロック図である。無線端末装置１００は、アドホック中継装置１〜４にそれぞれ搭載されるもので、ＣＰＵ１１と、無線通信部１２と、ＧＰＳ受信部１５と、表示インタフェース１３と、入力インタフェース１４と、記憶部１６とを備える。以下、アドホック中継装置１に設けられる無線端末装置１００として説明する。
【００１２】
無線通信部１２は、ＣＰＵ１１の制御の下、通信範囲内に存在する他の無線端末との間で、直接又は中継装置となる無線端末を介して無線通信を行う。ＧＰＳ受信部１５は、ＧＰＳ衛星から自端末の現在の位置情報を定期的に取得する。取得された位置情報は、無線端末装置１００に保持されると共に、無線通信部１２により通信範囲内のアドホック中継装置２〜４にも送信される。また、アドホック中継装置２〜４から送信される位置情報を無線通信部１２により受信する。
【００１３】
表示インタフェース１３には表示装置が接続され、ＣＰＵ１１の制御により地図上に各アドホック中継装置の位置及び無線到達範囲が示された端末配置情報が表示される。この処理の詳細は後述する。表示装置には、例えば、作業者が可搬できる小型の液晶ディスプレイやヘッドマウントディスプレイが用いられる。入力インタフェース１４はＬＡＮインタフェースやシリアルインタフェース等であり、ルーティング設定用のパラメータ等が入力される。
【００１４】
記憶部１６は、ＲＡＭ又はハードディスク等で構成され、ルーティングデータ１６１と、地図データ１６２とが記憶される。ＣＰＵ１１は、定期的に通信範囲内のアドホック中継装置に制御信号を発信し、この制御信号に対して返送される受信レベル情報を受け取ることで通信品質をモニタリングしている。この受信レベル情報をもとに各アドホック中継装置までの中継経路を決定し、ルーティングデータ１６１を更新する。原則として、例えば、ホップ数が最小になるような経路が優先される。
【００１５】
次に、このように構成された無線端末装置１００の動作について説明する。  
図３は、端末配置情報の表示処理の手順とその内容を示すフローチャートである。  
ＣＰＵ１１は、定期的にＧＰＳ受信部１５により自端末の現在の位置情報（緯度、経度）を取得する（ステップＳ３ａ）。取得された位置情報を無線通信部１２により通信範囲内の他の端末に送信する（ステップＳ３ｂ）。無線通信部１２は他の端末から送信されてくる位置情報をアンテナより受信する（ステップＳ３ｃ）。ＣＰＵ１１は、自装置及び他の端末の位置情報をもとに各端末それぞれの無線到達範囲を電波伝搬式等に基づいて算出する（ステップＳ３ｄ）。ＣＰＵ１１は、記憶部１６から自装置を中心とした地図データ１６２を読み出して、各端末の位置及び上記算出された無線到達範囲を地図上に合成し、表示インタフェース１３を介して表示装置に表示する（ステップＳ３ｅ）。
【００１６】
図４に、表示装置に表示される端末配置情報の一例を示す。この例は、アドホック中継装置２を配置する場合に、作業者が携帯しているアドホック中継装置１の表示装置に表示されるものである。図４に示すように、表示装置には作業者を中心として、周辺域の地図上に、自端末及び通信範囲内のアドホック中継装置２〜４の位置と、各端末の無線到達範囲（図４中の破線で示す）が表示される。これにより、作業者は、表示装置に表示される端末配置情報をもとに各端末の無線到達範囲を確認しながら、効率的な無線中継が行える場所に移動してアドホック中継装置２を配置することが可能となる。
【００１７】
さらに、表示装置に表示される端末配置情報を次のようにするとよい。  
例えば、アドホック中継装置が建物の上など周辺より高い場所に配置された場合には無線到達範囲は広がり、窪地に配置された場合には平地に比べて無線到達範囲は狭くなってしまう。これらを考慮して、無線到達範囲を正確に表示することもできる。具体的には、ＧＰＳ受信部１５では、位置情報として緯度、経度に加えて高度を取得し、ＣＰＵ１１は地図データから等高線情報を得る。ＣＰＵ１１は、各端末の位置情報と、上記得られた高度や等高線情報を用いて無線到達範囲をさらに精度良く算出することが可能である。このように算出された無線到達範囲を地図上に表示することで、実際の地形が合った無線到達範囲が表示され、作業者はさらに的確な位置にアドホック中継装置を配置することができるようになる。
【００１８】
また、ＣＰＵ１１は、上記算出された通信範囲内の他のアドホック中継装置の位置と無線到達範囲をもとに自装置が他の無線端末装置の通信範囲内となる配置位置を推定し、上記推定された配置位置を端末配置情報として表示される地図上に表示するようにしてもよい。このようにすることで、作業者は、推定された配置位置を参考にして、容易に適切な位置に中継装置を配置することができるため作業者の作業負担を軽減することができる。
【００１９】
以上述べたように、上記実施形態では、ＣＰＵ１１は、自装置及び他の端末の位置情報をもとに各端末それぞれの無線到達範囲を算出し、記憶部１６から自装置を中心とした地図データ１６２を読み出して、各端末の位置及び上記算出された無線到達範囲を地図上に合成して表示装置に表示するようにしている。
【００２０】
したがって上記実施形態によれば、作業者は表示装置に表示された配置位置情報をもとに中継装置を効果的に配置することができるため、無線回線のトラフィックの逼迫を防止し、通信品質の高いアドホックネットワークを形成することが可能となる。
【００２１】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図。
【図２】図１に示したアドホック中継装置に搭載される無線通信装置の構成を示すブロック図。
【図３】位置表示処理の手順とその内容を示すフローチャート。
【図４】表示装置に表示される端末配置情報の一例を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１〜４…アドホック中継装置、１００…無線端末装置、１１…ＣＰＵ、１２…無線通信部、１３…表示インタフェース、１４…入力インタフェース、１５…ＧＰＳ受信部、１６…記憶部、１６１…ルーティングデータ、１６２…地図データ。
【図１】
2009111861.tif 000003
【図２】
2009111861.tif 000004
【図３】
2009111861.tif 000005
【図４】
2009111861.tif 000006