JP2009147646A - 無線通信装置、通信状態通知方法、無線通信システム、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置、通信状態通知方法、無線通信システム、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置に、前記通信管理信号を受信する受信部と、前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部２５２と、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部と、を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信装置、通信状態通知方法、無線通信システム、およびプログラムに関する。

近日、ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｄ−ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）やＩＥＥＥ８０２．１１ｓなどの団体において、メッシュネットワークの標準化が進められている。

メッシュネットワークによれば、複数の無線通信装置が、インフラストラクチャーモードと異なりアクセスポイントに依存せず通信することができる。このため、メッシュネットワークにおいては、アクセスポイントとの位置関係を考慮せずに無線通信装置を配置可能である。ただし、各無線通信装置の配置位置によっては、他の無線通信装置からの電波が到達せず孤立してしまう無線通信装置が存在したり、トラッフィックが集中してしまう箇所が存在し、正常な無線通信が阻害される場合がある。

上記事情により、メッシュネットワークにおいて各無線通信装置がより適切な位置に配置されるための一手段として、ユーザに各無線通信装置の通信状態を把握させることは重要である。当該事項に関連し、例えば特許文献１には、ユーザにネットワークの構成を表示する情報処理装置が記載されている。

特開２００５−１８９９６０号公報

しかし、従来の情報処理装置は、有線で接続されているネットワークの構成を表示するものであった。これに対し、無線ネットワークであるメッシュネットワークを構成する各無線通信装置は無線で接続されるため、従来の情報処理装置では、ユーザに各無線通信装置の通信状態を通知することができなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、無線ネットワークを構成する無線通信装置の通信状態を通知することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、通信状態通知方法、無線通信システム、およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置であって、前記通信管理信号を受信する受信部と、前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部と、を備える無線通信装置が提供される。

かかる構成においては、評価部が、受信部による通信管理信号の受信の履歴に基づいて無線ネットワークにおける当該無線通信装置の通信状態を評価し、通知部が当該無線通信装置の通信状態の評価結果に応じた通知を行なう。したがって、当該無線通信装置は、当該無線通信装置のユーザに当該無線通信装置の通信状態を容易に把握させることができる。すなわち、当該無線通信装置は、無線ネットワークにおける各無線通信装置の適切な位置へのユーザによる配置に資することができる。

前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々からの前記受信部による前記通信管理信号の受信成功率が高いほど、前記通信状態が良好であると評価してもよい。ここで、他の無線通信装置との通信リンクが良好であるほど通信管理信号の受信成功率が高いと考えられる。したがって、上記のように評価部が通信管理信号の受信成功率が高いほど、通信状態が良好であると評価することにより、通知部が妥当性のある通知をユーザにすることができる。

前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々から送信された前記通信管理信号が前記受信部により受信される間隔の変動が少ないほど、前記通信状態が良好であると評価してもよい。ここで、他の無線通信装置との通信リンクが安定しているほど通信管理信号が受信部により受信される間隔の変動が少ないと考えられる。したがって、評価部が、上記のように通信管理信号が受信部により受信される間隔の変動が少ないほど、通信状態が良好であると評価することにより、通知部が妥当性のある通知をユーザにすることができる。

前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々から送信された前記通信管理信号の前記受信部による受信の履歴に基づいて前記周囲の無線通信装置の各々との接続関係を判定し、前記接続関係が所定条件を満たすと判定した周囲の無線通信装置の数が多いほど前記通信状態が良好であると評価してもよい。

前記評価部は、前記接続関係が所定条件を満たすと判定した周囲の無線通信装置の数が所定数を上回る場合、前記無線通信装置の通信状態が異常であると評価してもよい。ここで、過度に無線通信装置が一領域に集中すると、トラッフィックも集中してしまうことにより正常な無線通信が妨げられかねない。そこで、評価部に上記機能を実装することにより、周囲の無線通信装置の数が所定数を上回る場合に通信状態が異常である旨を通知部が通知可能となる。

前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた表示画面を生成してもよい。かかる構成においては、ユーザが表示画面を介して無線通信装置の通信状態を把握することが可能となる。

前記表示画面には、前記無線通信装置および周囲の無線通信装置を示す表示が含まれ、前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じ、前記無線通信装置を示す表示の色を変更してもよい。かかる構成においては、ユーザが、無線通信装置の表示色に基づいて無線通信装置の通信状態を把握することが可能となる。

前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じ、前記表示画面の背景色を変更してもよい。かかる構成においては、ユーザが、表示画面の背景色に基づいて無線通信装置の通信状態を把握することが可能となる。

前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた音声を出力してもよい。かかる構成においては、ユーザが、音声に基づいて無線通信装置の通信状態を把握することが可能となる。

前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴が記録される被記録媒体をさらに備えてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置において実行される通信状態通知方法であって、前記通信管理信号を受信するステップと、前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価するステップと、前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なうステップと；
を含む通信状態通知方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置を複数備える無線通信システムであって、前記無線通信装置の各々は、前記通信管理信号を受信する受信部と、前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部と、を備える無線通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置であって、前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部、を備える無線通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような評価部および通知部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の無線通信装置として機能させることが可能である。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、通信状態通知方法、無線通信システム、およびプログラムによれば、無線ネットワークを構成する無線通信装置の通信状態を通知することが可能である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下の順序にしたがって当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置
〔２−１〕第１の実施形態にかかる無線通信装置のハードウェア構成
〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能
〔２−３〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔３〕第２の実施形態にかかる無線通信装置
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
まず、図１を参照し、本実施形態にかかる無線通信システム１について概略的に説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、当該無線通信システム１は、複数の無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈを含む。また、図１においては、各無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの電波到達範囲２２Ａ〜２２Ｈを点線で示している。以下、各無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈを特に区別する必要が無い場合は、符号の後に大文字のアルファベットを付さず、単に無線通信装置２０と総称する。電波到達範囲２２Ａ〜２２Ｈについても同様である。

図１に示した無線通信システム１においては、無線通信装置２０Ａの電波到達範囲２２Ａ内に無線通信装置２０Ｂおよび２０Ｃが配置されている。また、無線通信装置２０Ｂの電波到達範囲２２Ｂ内に無線通信装置２０Ａ、２０Ｆ、２０Ｇおよび２０Ｈが配置されており、無線通信装置２０Ｃの電波到達範囲２２Ｃ内に無線通信装置２０Ａ、２０Ｄ、２０Ｅおよび２０Ｆが配置されている。

さらに、無線通信装置２０Ｄの電波到達範囲２２Ｄ内に無線通信装置２０Ｃが配置され、無線通信装置２０Ｅの電波到達範囲２２Ｅ内に無線通信装置２０Ｃが配置され、無線通信装置２０Ｆの電波到達範囲２２Ｆ内に無線通信装置２０Ｂおよび２０Ｃが配置されている。同様に、無線通信装置２０Ｇの電波到達範囲２２Ｇ内に無線通信装置２０Ｂが配置され、無線通信装置２０Ｈの電波到達範囲２２Ｈ内に無線通信装置２０Ｂが配置されている。

各無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈは、所定周期で通信管理情報の一例としてのハローメッセージを送受信してメッシュネットワークを形成する。ハローメッセージの詳細については図５を参照して後述する。そして、メッシュネットワークを構成する各無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈは各種データを送受信することができる。各種データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

このように、図１に示した無線通信システム１においては、電波的に孤立した無線通信装置が存在せず、各無線通信装置２０がメッシュネットワーク（アドホックネットワーク）を構成する上で適切な位置に配置されている。なお、図１は無線通信システム１を示しており、同時にメッシュネットワークを示しているため、無線通信システム１とメッシュネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、メッシュネットワークは無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

なお、無線通信装置２０は、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。

一方、例えば図２に示すように無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈが配置されている場合もある。

図２は、無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの配置例を示した説明図である。図２に示した配置例においては、無線通信装置２０Ｅの電波到達範囲２２Ｅ内に他の無線通信装置２０が存在しない。一方、無線通信装置２０Ｂは、５つの無線通信装置２０Ａ、２０Ｄ、２０Ｃ、２０Ｆおよび２０Ｈの電波到達範囲に含まれており、この場合、無線通信装置２０Ｂの周辺において干渉が発生する。

したがって、無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈを、図１に示したような適切な位置に配置することが望まれる。そのためには、ユーザに無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの通信状態を把握させることが一手段として有効である。

上記事情に鑑みて本実施形態にかかる無線通信装置２０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置２０は、メッシュネットワークにおける通信状態をユーザに通知することができる。以下、当該無線通信装置２０について詳細に説明する。

〔２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置
〔２−１〕第１の実施形態にかかる無線通信装置のハードウェア構成
図３は、無線通信装置２０のハードウェア構成を示したブロック図である。無線通信装置２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５とを備える。

ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って無線通信装置２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。

ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置２０８は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。無線通信装置２０のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、無線通信装置２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置２１０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生、または生成された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は再生、または生成された音声データ等を音声に変換して出力する。

ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかる無線通信装置２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。また、このストレージ装置２１１には、後述の、近隣装置リストなどが記録される。

ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、無線通信装置２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。

通信装置２１５は、例えば、通信網１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。この通信装置２１５は、他の無線通信装置２０’との間で、各種データを送受信する。

〔２−２〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の機能
以上、図３を参照して無線通信装置２０のハードウェア構成について説明した。続いて、図４〜図１３を参照して無線通信装置２０の機能を説明する。

図４は、第１の実施形態にかかる無線通信装置２０の構成を示した機能ブロック図である。図４に示したように、当該無線通信装置２０は、通信部２１６と、送信信号生成部２２０と、ＧＰＳ２２４と、通信制御部２２８と、電波強度測定部２３２と、受信率算出部２３６と、リンク状態判断部２４０と、通信可否判断部２４４と、記憶部２４８と、評価部２５２と、表示画面生成部２５６と、表示部２６０と、を備える。

通信部２１６は、周囲の無線通信装置２０’とのインターフェースであって、周囲の無線通信装置２０’と各種信号、データを送受信する受信部および送信部としての機能を有する。例えば、通信部２１６は、周囲の無線通信装置２０’から受信した無線信号をダウンコンバージョンしたり、送信信号生成部２２０により生成された送信信号を無線信号として送信したりする。なお、当該通信部２１６が送受信する無線信号には、ハローメッセージも含まれる。

送信信号生成部２２０は、通信部２１６を介して送信するための各種信号を生成する。例えば、送信信号生成部２２０は、図５に示すハローメッセージを生成する。

図５は、ハローメッセージの構成例を示した説明図である。図５に示したように、ハローメッセージは、送信元アドレス３２、宛先アドレス３４、通信状態一覧３６、位置情報一覧３８、および通信予約情報４０を含む。

送信元アドレス３２は、当該ハローメッセージを送信する無線通信装置２０のアドレスである。宛先アドレス３４は、当該ハローメッセージの受信先の装置の無線通信装置２０’のアドレスである。無線通信装置２０がハローメッセージを送信することの目的の一つは、自装置の存在を周囲に報知することであるため、宛先アドレス３４には例えばブロードキャストアドレスが記載される。

通信状態一覧３６は、無線通信装置２０の通信状態、および他の無線通信装置２０’の通信状態を示す情報である。他の無線通信装置２０’の通信状態は、他の無線通信装置２０’から受信されたハローメッセージに含まれる通信状態一覧３６から抽出可能である。当該通信状態一覧３６は、ビットマップ形式で表現されてもよい。

位置情報一覧３８は、無線通信装置２０の位置情報、および他の無線通信装置２０’の位置情報を示す情報である。無線通信装置２０の位置情報は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）２２４が衛星から取得可能である。他の無線通信装置２０’の位置情報は、他の無線通信装置２０’から受信されたハローメッセージに含まれる位置情報一覧３８から抽出可能である。位置情報は、例えば緯度情報、経度情報を含んでもよい。

通信予約情報４０は、メッシュネットワークが時分割制御に基づいて動作する場合、無線通信装置２０が通信を行う時間帯（スロット）を予約するための情報である。したがって、通信予約情報４０には、通信相手装置のアドレスと、通信を予約する時間帯の組が含まれてもよい。

ここで、図４を参照して無線通信装置２０の構成の説明に戻ると、通信制御部２２８は、
通信部２１６に送信処理を指示したり、受信処理を指示したりする。例えば、所定周期（スーパーフレーム周期）でハローメッセージの送受信期間（ビーコン期間）が到来する場合、通信制御部２２８は、自装置のハローメッセージの送信時間帯に通信部２１６に送信信号生成部２２０により生成されたハローメッセージを送信させる。また、通信制御部２２８は、ハローメッセージの送受信期間であって、自装置のハローメッセージの送信時間帯以外の時間帯においては、通信部２１６に周囲から送信されたハローメッセージの受信処理を行わせる。

電波強度測定部２３２は、通信部２１６により受信されたハローメッセージの電波強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を測定する。そして、電波強度測定部２３２は、測定した電波強度、または電波強度の平均値を、ハローメッセージの送信元装置ごとに記憶部２４８に記録する。

受信率算出部２３６は、周期的に周囲の無線通信装置２０’から送信されるハローメッセージの通信部２１６による受信成功率を、ハローメッセージの送信元装置ごとに算出する。例えば、ハローメッセージが送信される周期は既知であるため、受信率算出部２３６は、所定期間中に受信されたハローメッセージの数に基づいてハローメッセージの通信部２１６による受信成功率を算出することができる。受信率算出部２３６により算出された受信成功率は、ハローメッセージの送信元装置ごとに記憶部２４８に記録される。なお、受信が成功したか否かの判断は、ハローメッセージに含まれるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）によりハローメッセージ内に誤りが検出されたか否かに基づいて行なわれてもよい。

リンク状態判断部２４０は、電波強度測定部２３２により測定された電波強度や、受信率算出部２３６により算出された受信率に基づいて、ハローメッセージの送信元装置ごとに無線通信装置２０とのリンク（通信路）状態を判断する。例えば、リンク状態判断部２４０は、リンク状態が、Ｇｏｏｄ、Ｐｏｏｒ、Ｂａｄの３段階のいずれかであると判断する。

具体的には、リンク状態判断部２４０は、受信電波強度が第１の強度（例えば、６０ｄｂ／ｍ）以上、かつ、ハローメッセージの受信率が第１の受信率（例えば、９０％）以上である場合に、該当する無線通信装置２０’とのリンク状態がＧｏｏｄであると判断してもよい。また、リンク状態判断部２４０は、受信電波強度が第１の強度以上であること、または、ハローメッセージの受信率が第１の受信率以上であること、のいずれかの条件を満たす場合に該当する無線通信装置２０’とのリンク状態がＰｏｏｒであると判断してもよい。さらに、リンク状態判断部２４０は、受信電波強度が第１の強度以下であって、かつ、ハローメッセージの受信率が第１の受信率以下である場合、該当する無線通信装置２０’とのリンク状態がＢａｄであると判断してもよい。

または、リンク状態判断部２４０は、受信電波強度の大きさに応じた強度評価値と、ハローメッセージの受信率に応じた受信率評価値の総和に基づいて該当する無線通信装置２０’とのリンク状態を判断してもよい。例えば、リンク状態判断部２４０は、強度評価値と受信率評価値の総和が、第１の閾値以上である場合にリンク状態がＧｏｏｄであると判断し、第２の閾値以下である場合にリンク状態がＢａｄであると判断し、第２の閾値と第１の閾値の間である場合にリンク状態がＰｏｏｒであると判断してもよい。

通信可否判断部２４４は、リンク状態判断部２４０により判断された各無線通信装置２０’とのリンク状態に基づいて、各無線通信装置２０’との通信可否を判断する。例えば、
通信可否判断部２４４は、所定条件としてリンク状態がＧｏｏｄまたはＰｏｏｒである無線通信装置２０’とは通信可能であると判断し、リンク状態がＢａｄである無線通信装置２０’とは通信困難と判断してもよい。

記憶部２４８は、電波強度測定部２３２により測定された受信電波強度、受信率算出部２３６により算出された受信率、リンク状態判断部２４０により判断されたリンク状態、通信可否判断部２４４により判断された通信可能性を、ハローメッセージの送信元装置ごとに近隣装置リストとして記憶している。なお、電波強度測定部２３２により測定された受信電波強度、受信率算出部２３６により算出された受信率、リンク状態判断部２４０により判断されたリンク状態、通信可否判断部２４４により判断された通信可能性などは、通信部２１６によるハローメッセージの受信の履歴として用いられる。

図６は、近隣装置リストの具体例を示した説明図である。図６に示したように、近隣装置リストには、アドレスと、受信電波強度と、ハローメッセージの受信率と、リンク状態と、通信可能性と、位置情報が含まれる。具体的には、アドレスが「２０Ｂ」である無線通信装置２０Ｂ（本明細書においては、説明の都合上、無線通信装置の符号とアドレスが一致するものとする。）には、受信電波強度「４０」、ハローメッセージの受信率「９０」、リンク状態「Ｐｏｏｒ」、通信可能性「ＯＫ」、位置情報「ｃｃ、ｄｄ」が対応付けられている。

また、記憶部２４８には、通信可能性が「ＯＫ」である装置数と、通信部２１６が受信できたハローメッセージの送信元の装置数とを図７に示すように記憶している。

図７は、記憶部２４８が記憶している通信可能装置数および接続装置数の具体例を示した説明図である。図６に示したように、通信可能性が「ＯＫ」である装置が２０Ｂおよび２０Ｄの２つである場合、記憶部２４８は通信可能装置数が２つであると記録される。また、図６に示したように、通信部２１６が受信できたハローメッセージの送信元の装置が２０Ｂ、２０Ｃおよび２０Ｄの３つである場合、接続装置数が３つであると記録される。

なお、このような記憶部２４８は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの被記録媒体であってもよい。

評価部２５２は、記憶部２４８に記憶されている近隣装置リストに基づいて、無線通信装置２０のメッシュネットワークにおける通信状態を評価する。そして、表示画面生成部２５６が評価部２５２による通信状態の評価結果に応じた表示画面を生成し、表示画面生成部２５６により生成された表示画面を表示部２６０が表示する。すなわち、表示画面生成部２５６および表示部２６０は、評価部２５２による通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部としての機能を有する。なお、上記では表示画面生成部２５６が表示画面を生成すると説明したが、当該事項は、表示画面を表示部２６０が表示するために用いる映像信号を表示画面生成部２５６が生成するということと等価である。

一例として、無線通信装置２０には、図８に示すような通信状態評価テーブルが保持されており、評価部２５２は該通信状態評価テーブルに基づいて無線通信装置２０の通信状態を評価する。

図８は、通信状態評価テーブルの具体例を示した説明図である。図８に示したように、通信状態評価テーブルにおいては、通信可能装置数、Ｇｏｏｄリンク数、Ｐｏｏｒリンク数の組合せに、表示色および表示メッセージが対応付けられている。評価部２５２は、通信可能装置数、リンク状態がＧｏｏｄであるリンク数、およびリンク状態がＰｏｏｒであるリンク数が、通信状態評価テーブルのいずれの行に該当するかを評価する。そして、表示画面生成部２５６は、評価部２５２により該当すると評価された行に対応付けられている内容の表示画面を生成する。

当該通信状態評価テーブルによれば、基本的には、他の条件が同一であればＧｏｏｄリンク数が多いほど通信状態が良好であると評価される。ここで、Ｇｏｏｄリンク数はハローメッセージの受信率に依存するため、評価部２５２はハローメッセージの受信率が高いほど無線通信装置２０の通信状態が良好であると評価することとなる。

ただし、通信可能装置数、またはＧｏｏｄリンク数が所定数を上回る場合、通信状態評価テーブルの最下段に示したように無線通信装置２０の数がキャパシティを超えている可能性があると評価される。なお、数に基づいてキャパシティを超えている（通信状態が異常である）と評価された場合の表示態様としては、後述するように、例えば、表示画面の背景色を変える、各無線通信装置２０のアイコンなどの表示色を変える、その旨のメッセージを表示するなどがあげられる。このような通信状態評価テーブルを用いた通信状態の評価および通知方法の具体例を、図９〜図１３を参照して説明する。

図９は、表示部２６０により表示される表示画面の一例を示した説明図である。より具体的には、無線通信装置２０Ａの通信可能装置数が無線通信装置２０Ｂおよび２０Ｃの２つであり、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂ間のリンクがＧｏｏｄであり、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｃの間のリンクがＰｏｏｒである場合の表示画面を示している。なお、図９には無線通信装置２０Ａに設けられている表示部２６０に表示される表示画面を想定して示しているが、当該表示画面は、他の無線通信装置２０Ｂ〜２０Ｈの表示部２６０に表示されても、さらにメッシュネットワーク外の表示装置に表示されてもよい。また、表示画面における各無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの表示位置は、例えばハローメッセージに含まれる位置情報一覧３８に基づいて決定されてもよい。

図９に示した状態においては、無線通信装置２０Ａの通信状態は通信状態評価テーブルの３行目に該当すると評価される。また、Ｇｏｏｄリンク数が１つしかない場合、Ｇｏｏｄリンクの相手先装置への依存度が高い。したがって、表示画面生成部２５６は、図１０に示すような表示画面を生成する。

図１０は、表示部２６０により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。図１０に示したように、表示画面生成部２５６は、無線通信装置２０Ａの表示色を黄色にし、「無線通信装置２０Ａは通信が不安定になる可能性があります。」というメッセージを表示画面に重畳する。

かかる構成により、無線通信装置２０Ａのユーザは、無線通信装置２０Ａの通信状態が不安定であることを把握し、無線通信装置２０Ａの配置位置を改善することができる。なお、図９および図１０においては、ＧｏｏｄリンクとＰｏｏｒリンクとを実線、点線で区別しているが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、ＧｏｏｄリンクとＰｏｏｒリンクとを、線の形状、線の太さ、線の色、線の透明度、記号などで区別してもよい。

図１１は、表示部２６０により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。図１１に示した例では、無線通信装置２０Ｅの通信可能装置数が０であるため、評価部２５２は無線通信装置２０Ｅの通信状態が通信状態評価テーブルの１行目に該当すると評価される。その結果、表示画面生成部２５６は、表示画面の背景を赤色にし、「無線通信装置２０Ｅには通信可能な無線通信装置が存在しません。」というメッセージを表示画面に重畳している。

なお、図１１に示した表示画面は、無線通信装置２０Ｅの表示部２６０に表示されてもよいし、メッシュネットワーク外の表示装置に表示されてもよい。無線通信装置２０Ｅの表示部２６０が図１１に示した表示画面を表示する場合、表示画面生成部２５６は、他の無線通信装置２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ〜２０Ｈと通信していたときに取得した他の無線通信装置２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ〜２０Ｈの位置情報に基づいて他の無線通信装置２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｆ〜２０Ｈの表示位置を決定してもよい。また、メッシュネットワーク外の表示装置が図１１に示した表示画面を表示する場合、メッシュネットワーク外の表示装置は無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈから任意の通信経路で無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの位置情報を取得して無線通信装置２０Ａ〜２０Ｈの表示位置を決定してもよい。

図１２は、表示部２６０により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。図１２に示したように、任意の無線通信装置２０の表示画面生成部２５６は、各無線通信装置２０の通信状態に応じて表示画面における各無線通信装置２０の表示色を変更してもよい。図１２に示した例では、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｆが赤色で表示され、無線通信装置２０Ｄが黄色で表示され、無線通信装置２０Ｇが緑色で表示され、無線通信装置２０Ｈが橙色で表示されている。

図１３は、表示部２６０により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。図１３に示したように、例えば無線通信装置２０Ａの表示画面生成部２５６は、他の無線通信装置２０Ｂ〜２０Ｆとの関係を示す表と、「通信は極めて安定しています」というメッセージを表示画面に重畳してもよい。また、図１３に示した例では、無線通信装置２０Ａの通信状態は通信状態評価テーブルの最下行に該当するため、表示画面生成部２５６は他の無線通信装置２０Ｂ〜２０Ｆとの関係を示す表の色を青色にしてもよい。

図１３に示したような他の無線通信装置２０Ｂ〜２０Ｆとの関係を示す表を各無線通信装置２０の位置関係に代えて表示画面に重畳することは、他の無線通信装置２０Ｂ〜２０Ｆの位置情報を無線通信装置２０Ａが取得できない場合に有効である。

〔２−３〕第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、第１の実施形態にかかる無線通信装置２０の機能について説明した。続いて、図１４を参照して第１の実施形態にかかる無線通信装置２０の動作を説明する。

図１４は、第１の実施形態にかかる無線通信装置２０において実行される通信状態通知方法の流れを示したフローチャートである。図１４に示したように、まず、無線通信装置２０の通信部２１６によりハローメッセージが受信されると（Ｓ３０４）、必要に応じ、電波強度測定部２３２、受信率算出部２３６、リンク状態判断部２４０、および通信可否判断部２４４が近隣装置リストを更新する（Ｓ３０８）。なお、当該近隣装置リストの更新は定期的に行なわれてもよい。

その後、近隣装置リストが更新された場合、評価部２５２は、通信状態評価テーブルにおいて通信可能装置数が一致する行を検索する（Ｓ３１６）。その後、評価部２５２は、通信可能装置数が一致すると検索された行のうちから、通信状態評価テーブルにおいてＧｏｏｄリンク数が一致する行を検索する（Ｓ３２０）。さらに、評価部２５２は、Ｇｏｏｄリンク数が一致すると検索された行のうちで、Ｐｏｏｒリンク数が一致する行を検索する（Ｓ３２４）。

そして、表示画面生成部２５６は、Ｓ３２４において検索された行に対応付けられている内容の表示画面を生成し、表示部２６０が表示画面生成部２５６により生成された表示画面を表示する（Ｓ３２８）。

以上説明したように、第１の実施形態にかかる無線通信装置２０は、表示色や表示メッセージという形で無線通信装置２０の通信状態（近隣装置状態）を抽象化して表示することで、ユーザによる無線通信装置２０の通信状態の把握の負担を軽減することができる。

〔３〕第２の実施形態にかかる無線通信装置
次に、第２の実施形態にかかる無線通信装置２１について図１５および図１６を参照して説明する。第２の実施形態にかかる無線通信装置２１は、無線通信装置２１の通信状態を、表示画面に加えて音声によりユーザに通知することができる点で第１の実施形態と異なる。

図１５は、本実施形態にかかる無線通信装置２１の構成を示した機能ブロック図である。図１５に示したように、無線通信装置２１は、通信部２１６と、送信信号生成部２２０と、ＧＰＳ２２４と、通信制御部２２８と、電波強度測定部２３２と、受信率算出部２３６と、リンク状態判断部２４０と、通信可否判断部２４４と、記憶部２４８と、評価部２５２と、表示画面生成部２５６と、表示部２６０と、出力音声生成部２６４と、音声出力部２６８を備える。

通信部２１６、送信信号生成部２２０、ＧＰＳ２２４、通信制御部２２８、電波強度測定部２３２、受信率算出部２３６、リンク状態判断部２４０、通信可否判断部２４４、記憶部２４８、表示画面生成部２５０、および表示部２６０の構成は実質的に第１の実施形態にかかる無線通信装置２０と同一であるため、説明を省略する。

評価部２５２は、記憶部２４８に記憶されている近隣装置リストに基づいて、無線通信装置２０のメッシュネットワークにおける通信状態を評価する。そして、表示画面生成部２５６が評価部２５２による通信状態の評価結果に応じた表示画面を生成し、表示画面生成部２５６により生成された表示画面を表示部２６０が表示する。

さらに、出力音声生成部２６４が評価部２５２による通信状態の評価結果に応じた出力音声を生成し、出力音声生成部２６４により生成された出力音声を音声出力部２６８が出力する。すなわち、表示画面生成部２５６、表示部２６０、出力音声生成部２６４、および音声出力部２６８は、評価部２５２による通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部としての機能を有する。

なお、出力音声を生成するとは、事前に保持されている出力音声のアナログ形式またはデジタル形式のデータを読出し、デジタル形式のデータの場合にはアナログ形式に変換することであってもよい。

具体的には、第２の実施形態にかかる無線通信装置２１は、図１６に示す通信状態判断テーブルに基づいてユーザに無線通信装置２１の通信状態を通知する。

図１６は、第２の実施形態における通信状態判断テーブルの具体例を示した説明図である。図１６に示したように、第２の実施形態における通信状態判断テーブルにおいては、通信可能装置数、ＲＳＳＩ＞５０（ｄｂ／ｍ）である装置数に、表示色、表示メッセージ、および音に関する情報が対応付けられている。

例えば、評価部２５２により無線通信装置２１の通信状態が第２の実施形態における通信状態判断テーブルの３行目に該当すると評価されると、出力音声生成部２６４が「ピピッ」という音パターン２の音を生成し、音声出力部２６８が出力音声生成部２６４により生成された音を出力する。

かかる構成によれば、音によりユーザに無線通信装置２１の通信状態を通知することができるため、必ずしも表示部２６０を無線通信装置２１に設ける必要が無くなり、無線通信装置２１の構成の簡素化を図ることができる。また、ユーザは、各無線通信装置２１の表示部２６０を同時に確認することは困難であるが、各無線通信装置２１の音声出力部２６８が出力する音声を同時に確認し得る点で有効である。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態によれば、評価部２５２が、記憶部２４８に記憶されている近隣装置リストに基づいてメッシュネットワークにおける当該無線通信装置２０の通信状態を評価し、表示部２６０が当該無線通信装置２０の通信状態の評価結果に応じた表示画面を表示する。したがって、当該無線通信装置２０は、当該無線通信装置２０のユーザに当該無線通信装置２０の通信状態を把握させることができる。すなわち、当該無線通信装置２０は、メッシュネットワークにおける各無線通信装置２０の適切な位置へのユーザによる配置に資することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記第１の実施形態では、各無線通信装置２０の通信状態を各無線通信装置２０の表示色を変更することにより通知する場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、表示画面上の任意の位置に人物や動物などを模ったキャラクターを表示させ、各無線通信装置２０の通信状態に応じて該キャラクターの表情や動作を変更してもよい。また、各無線通信装置２０の通信状態に応じ、表示画面における各無線通信装置２０の表示の大きさを変更してもよい。

また、上記実施形態においては、ハローメッセージの受信電波強度や、受信成功率をハローメッセージの受信履歴として用いて通信状態が評価される場合を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、評価部２５２は、ハローメッセージの受信間隔を利用して無線通信装置２０の通信状態を評価してもよい。ハローメッセージは周期的に送信されるが、リンク状態が悪いと、ハローメッセージの受信間隔が変動する。そこで、評価部２５２は、ハローメッセージの受信間隔の変動が小さいほど、無線通信装置２０の通信状態が良好であると評価してもよい。

また、本明細書の無線通信装置２０、２１の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置２０、２１の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置２０、２１に内蔵されるＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３などのハードウェアを、上述した無線通信装置２０、２１の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図４の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した説明図である。 無線通信装置の配置例を示した説明図である。 無線通信装置のハードウェア構成を示したブロック図である。 第１の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 ハローメッセージの構成例を示した説明図である。 近隣装置リストの具体例を示した説明図である。 記憶部が記憶している通信可能装置数および接続装置数の具体例を示した説明図である。 通信状態評価テーブルの具体例を示した説明図である。 表示部により表示される表示画面の一例を示した説明図である。 表示部により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。 表示部により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。 表示部により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。 表示部により表示される表示画面の他の例を示した説明図である。 第１の実施形態にかかる無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。 第２の実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 第２の実施形態における通信状態判断テーブルの具体例を示した説明図である。

符号の説明

２０、２１ 無線通信装置
２１６ 通信部
２３２ 電波強度測定部
２３６ 受信率算出部
２４０ リンク状態判断部
２４４ 通信可否判断部
２４８ 記憶部
２５２ 評価部
２６０ 表示部
２６８ 音声出力部

Claims (13)

1. 間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置であって：
   前記通信管理信号を受信する受信部と；
   前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と；
   前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部と；
   を備えることを特徴とする、無線通信装置。
2. 前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々からの前記受信部による前記通信管理信号の受信成功率が高いほど、前記通信状態が良好であると評価することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々から送信された前記通信管理信号が前記受信部により受信される間隔の変動が少ないほど、前記通信状態が良好であると評価することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記評価部は、周囲の無線通信装置の各々から送信された前記通信管理信号の前記受信部による受信の履歴に基づいて前記周囲の無線通信装置の各々との接続関係を判定し、
   前記接続関係が所定条件を満たすと判定した周囲の無線通信装置の数が多いほど前記通信状態が良好であると評価することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記評価部は、前記接続関係が所定条件を満たすと判定した周囲の無線通信装置の数が所定数を上回る場合、前記無線通信装置の通信状態が異常であると評価することを特徴とする、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた表示画面を生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
7. 前記表示画面には、前記無線通信装置および周囲の無線通信装置を示す表示が含まれ、
   前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じ、前記無線通信装置を示す表示の色を変更することを特徴とする、請求項６に記載の無線通信装置。
8. 前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じ、前記表示画面の背景色を変更することを特徴とする、請求項６に記載の無線通信装置。
9. 前記通知部は、前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた音声を出力することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
10. 前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴が記録される被記録媒体をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
11. 間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置において実行される通信状態通知方法であって：
    前記通信管理信号を受信するステップと；
    前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価するステップと；
    前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なうステップと；
    を含むことを特徴とする、通信状態通知方法。
12. 間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置を複数備える無線通信システムであって：
    前記無線通信装置の各々は、
    前記通信管理信号を受信する受信部と；
    前記受信部による前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と；
    前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部と；
    を備えることを特徴とする、無線通信システム。
13. コンピュータを、
    間欠的に所定の通信管理信号を送受信して自律分散的な無線ネットワークを形成する無線通信装置であって、
    前記通信管理信号の受信の履歴に基づき、前記無線ネットワークにおける前記無線通信装置の通信状態を評価する評価部と、
    前記評価部による前記通信状態の評価結果に応じた通知を行なう通知部、
    を備える無線通信装置として機能させるための、プログラム。
    

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