JP2017163312A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセスポイントを探索することによってアクセスポイントを介さない無線通信が滞らないようにする技術の提供を目的の一つとする。
【解決手段】無線通信装置は、アクセスポイントを介して無線通信する間接無線通信部と、前記アクセスポイントを介さずに無線通信する直接無線通信部と、
前記アクセスポイントを探索する探索部と、を備え、前記探索部は、前記アクセスポイントを介さない無線通信の通信状態に応じて、前記アクセスポイントの探索を、前記アクセスポイントを介さずに無線接続している通信端末に、前記アクセスポイントを介さない無線通信により要求して探索結果を取得する。
【選択図】図４

Description

本発明は無線通信装置および無線通信方法に関する。

無線ＬＡＮ通信規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）においては、アクセスポイントが中継局となって通信端末同士を無線接続するインフラストラクチャモードと、アクセスポイントを介さずに通信端末同士が直接無線接続するアドホックモードが規格化されている。通信端末に備わる無線ＬＡＮアダプタには、インフラストラクチャモードでの無線通信と、アドホックモードでの無線通信を同時に行えるものがある。

特開２０１４−２２５８６１号公報

ところで一般に、アクセスポイントの接続設定がなされているにもかかわらず、無線通信装置に当該アクセスポイントが接続されていない場合、無線通信装置は、アクセスポイントを探索する。アクセスポイントを探索するとき、無線ＬＡＮアダプタはチャンネルを切り換えながら全てのチャンネルにプローブリクエストを順次送信する動的スキャンを行う。ここで、アンテナを１つしか持たない無線ＬＡＮアダプタが同時に通信できるチャンネルは１つである。このため、あるチャンネルを用いてアドホックモードで無線通信端末と直接接続している無線通信装置がアクセスポイントの探索を行うと、動的スキャンが行われるときには、アドホックモードでの無線通信端末との通信が途絶えてしまう。したがって、例えばアドホックモードで接続されている無線通信端末としてのスマートデバイスから、無線通信装置としてのプリンターが印刷データを受信しているような場合には、プリンターによるアクセスポイントの探索によって印刷が遅延したり中断したりするという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであって、アクセスポイントを探索することによってアクセスポイントを介さない無線通信が滞らないようにする技術の提供を目的の一つとする。

（１）上記目的を達成するための無線通信装置は、アクセスポイントを介して無線通信する間接無線通信部と、前記アクセスポイントを介さずに無線通信する直接無線通信部と、
前記アクセスポイントを探索する探索部と、を備え、前記探索部は、前記アクセスポイントを介さない無線通信の通信状態に応じて、前記アクセスポイントの探索を、前記アクセスポイントを介さずに無線接続している通信端末に、前記アクセスポイントを介さない無線通信により要求して探索結果を取得する。

本発明によると、アクセスポイントを介さない無線通信によりアクセスポイントの探索結果を取得することにより、アクセスポイントを介さない無線通信を滞らせることなくアクセスポイントを探索することができる。

（２）上記目的を達成するための無線通信装置において、前記探索部は、前記アクセスポイントに対する接続設定がされていて前記アクセスポイントと接続していないときに、前記アクセスポイントを探索してもよい。

この構成を採用することにより、ユーザーが接続設定していないアクセスポイントを探索することによって、アクセスポイントを介さない無線通信が妨げられることが無くなる。

尚、請求項に記載された各手段の機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら各手段の機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。さらに、本発明は、無線通信プログラム又はその記録媒体としても成立する。むろん、その記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体であってもよい。

本発明の実施例にかかるネットワーク構成図である。 本発明の実施例にかかるブロック図である。 本発明の実施例にかかるブロック図である。 本発明の実施例にかかるフローチャートである。 本発明の実施例にかかるタイミングチャートである。 本発明の実施例にかかるフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

１．無線通信システムの構成
図１に、無線通信装置の一実施例としてのプリンター１とアクセスポイント２と無線通信端末の一実施例としてのスマートフォン３とを含む無線通信システムを示す。アクセスポイント２は、無線ＬＡＮプロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１１）で外部機器を相互に無線接続する中継局である。本実施例においては、プリンター１にアクセスポイント２ａとアクセスポイント２ｂの接続設定がされており、プリンター１とスマートフォン３ａとスマートフォン３ｂがアクセスポイント２を介さずにプリンター１と接続可能な無線通信システムを例にして説明する。ただし、プリンター１に接続されるアクセスポイントの数も、アクセスポイントを介さずにプリンター１に接続される通信端末の数も説明を具体化するための例示に過ぎず、それぞれ１であっても３以上であっても良い。

図２に示すように、無線通信装置としてのプリンター１は、タッチパネルディスプレイ１３、コンピューターで構成された制御部１２、無線ＬＡＮプロトコルで外部機器と通信するための無線ＬＡＮ通信部１１、印刷媒体に印刷を施す印刷機構１４を備えている。制御部１２は、主記憶装置であるＲＡＭ、外部記憶装置であるフラッシュメモリー、プロセッサーおよび入出力機構を備え、フラッシュメモリーに記憶された無線通信プログラムをＲＡＭに読み込んでプロセッサーで実行することにより、無線ＬＡＮ通信部１１とともに探索部として機能する。無線ＬＡＮ通信部１１は、アンテナを１つしか持たない無線ＬＡＮアダプタであって、無線通信プログラムによって制御され、アクセスポイント２を介して外部機器と無線接続する機能と、アクセスポイント２を介さずに外部機器と無線接続する機能とを有する。すなわち無線ＬＡＮ通信部１１は、間接無線通信部および直接無線通信部として機能する。無線ＬＡＮ通信部１１は、アドホックモードでアクセスポイント２を介さずに外部機器と無線接続するとき、外部機器にとってのアクセスポイントとして機能する。無線ＬＡＮ通信部１１はＣＨ１〜ＣＨ１３までの１３チャンネルを用いて無線通信を行う。無線ＬＡＮ通信部１１は、同時に複数の通信端末に接続することが可能であるが、アンテナは１つであるため、同時に無線通信できる通信端末の数はチャンネル毎に１つである。チャンネルは、互いに異なる帯域を示すが、隣接するチャンネルの帯域は重複している帯域を有する。したがって複数の通信端末と接続する場合には、互いに離れたチャンネルが用いられる。

図３に示すように、無線通信端末としてのスマートフォン３は、無線ＬＡＮプロトコルで外部機器と通信するための無線ＬＡＮ通信部３１、コンピューターで構成された制御部３２、並びに、タッチパネルディスプレイ３３を備えている。制御部３２は、主記憶装置であるＲＡＭ、外部記憶装置であるフラッシュメモリー、プロセッサーおよび入出力機構を備え、フラッシュメモリーに記憶された無線通信プログラムをＲＡＭにロードしてプロセッサーで実行することにより無線ＬＡＮ通信部３１を制御する。無線ＬＡＮ通信部３１は、無線通信プログラムによって制御され、アクセスポイント２を介して外部機器と無線接続する機能を有する。尚、無線ＬＡＮ通信部３１がアクセスポイント２を介さずに外部機器と無線接続する機能を有するか否かに関わらず、プリンター１がアクセスポイントとして機能する場合には、スマートフォン３はアクセスポイント２を介さずにプリンター１と直接無線通信することができる。

２．無線通信方法
次に図４から図６を参照しながら、上述したプリンター１による無線接続処理の実施例について説明する。図４に示す無線接続処理のシーケンスは、定期的に起動してもよいし、プリンター１に対するユーザーの指示に応じて起動しても良い。

はじめに制御部１２は、アクセスポイント２に対する接続設定がされているか否かを判定する（Ｓ１０１）。ＳＳＩＤおよびパスワードを制御部１２が記憶していれば、１つ以上のアクセスポイント２に対する接続設定がされていると判定し、記憶していなければ、接続設定がされていないと判定する。１つ以上のアクセスポイント２に対する接続設定がされていない場合、制御部１２は、アクセスポイントを探索する必要がないため、無線接続処理を終了する。

１つ以上のアクセスポイント２に対する接続設定がされている場合、制御部１２は、接続設定がされているアクセスポイント２の全てと接続しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。接続設定がされているアクセスポイント２の全てと接続している場合、アクセスポイントを探索する必要がないため、無線接続処理を終了する。

接続設定がされているアクセスポイント２の全てと接続していない場合、制御部１２は、アクセスポイントを介さない直接無線通信機能が起動しているか否かを判定する（Ｓ１０３）。具体的には、制御部１２は、アドホックモードで無線接続する機能が起動しているか否かを判定する。

アクセスポイントを介さない直接無線通信機能が起動していない場合、制御部１２は、一定の周期で、動的スキャンと、動的スキャンによって探索されたアクセスポイントとの接続とを一定の周期で繰り返す（Ｓ１０５）。

具体的には、図５に示すように、制御部１２は、ＣＨ１からＣＨ１３までのチャンネルを切換ながら全チャンネルにおいて各１回のプローブリクエストＰＲ１_ｎ〜ＰＲ１３_ｎを無線ＬＡＮ通信部１１に送信させる。アクセスポイント２は、プローブリクエストを受信すると、プローブレスポンスを送信する。プローブレスポンスは、各アクセスポイント２のＳＳＩＤを含むパケットである。無線ＬＡＮ通信部１１がプローブレスポンスを受信すると、制御部１２はプローブレスポンスに含まれているＳＳＩＤと、接続設定されているＳＳＩＤとを照合する。制御部１２は、２つのＳＳＩＤが一致している場合には、接続設定されているパスワードを用いてアクセスポイント２との接続を行う。無線ＬＡＮ通信部１１がプローブレスポンスを受信しない場合と、プローブレスポンスに含まれているＳＳＩＤと接続設定されているＳＳＩＤとが一致しない場合とには、アクセスポイント２との接続処理は行われない。

制御部１２は、無線ＬＡＮ通信部１１の全チャンネルに対する動的スキャンを一通り実行すると、予め決められた時間が経過するタイミングまで待機する（Ｓ１０６）。

予め決められた時間が経過すると、制御部１２は接続設定されている全てのアクセスポイントと接続できたか否かを判定する（Ｓ１０７）。全てのアクセスポイントと接続できた場合には、無線接続処理を終了する。未接続のアクセスポイントが残っている場合には、アクセスポイントの探索と接続を繰り返す。全チャンネルに対する動的スキャンと待機とを繰り返すとき、図５に示すようにプローブリクエストが無線ＬＡＮ通信部１１から送信される。

一方、アクセスポイント２を介さない直接無線通信機能が起動している場合、制御部１２は、直接無線接続されている端末があるか否かを判定する（Ｓ１０４）。直接無線通信で接続されている端末が無い場合、接続設定されている全てのアクセスポイントと接続できるまで、制御部１２は周期的にアクセスポイントの探索と接続を実行する（Ｓ１０５〜１０７）。

直接無線通信で接続されている端末がある場合、制御部１２は、直接無線接続されている端末に対してアクセスポイントの探索を依頼する（Ｓ１０８）。この探索の依頼と探索結果の受信は、アクセスポイントを介さない直接無線通信により行われる。すなわち、プリンター１による動的スキャンは実行されず、既に接続されているアドホックモードの通信回線を用いてアクセスポイントの探索がスマートフォン３に対して依頼される。ここで直接無線通信で接続されている端末が複数ある場合、制御部１２は、いずれか１つの端末を選択し、選択した端末に対してのみアクセスポイントの探索を依頼しても良いし、すべての端末に対してアクセスポイントの探索を依頼しても良い。制御部１２が依頼としてスマートフォン３に対して送信する情報には、探索対象のアクセスポイントのＳＳＩＤを含めても良いが、本実施例では含めないものとする。探索依頼に探索対象のアクセスポイントのＳＳＩＤを含める場合には、探索対象のアクセスポイントを探索できたか否かと、探索対象のアクセスポイントの通信チャンネルとを、依頼に対する応答としてプリンター１が取得してもよい。

アクセスポイントの探索を依頼した制御部１２は、依頼先の端末から予め決められた時間内に受信する応答を判定する（Ｓ１０９）。アクセスポイントの探索を依頼した後に、依頼先の全ての端末とのアクセスポイントを介さない直接無線通信が切断された場合、制御部１２は、接続設定されている全てのアクセスポイントと接続できるまで、周期的にアクセスポイントの探索と接続を実行する（Ｓ１０５〜１０７）。

アクセスポイント２の探索を依頼してから予め決められた時間内に依頼先の端末から応答が無い場合、制御部１２は、アクセスポイント２を介さない直接無線通信の通信量（データ量）が予め決められた閾値を下回るまで待機する（Ｓ１１０）。ここでの閾値は、例えば印刷データの受信のように連続的な通信が行われている場合には閾値を越え、タイムアウトによる自動切断を防止するためのキープアライブ通知のみが行われている場合には閾値を越えないように設定すればよい。すなわち、アクセスポイント２を介さない直接無線通信による実質的なデータ通信が途絶えるまで待機すればよい。続いて制御部１２は、全チャンネルに対してプローブリクエストを１回ずつ送信する動的スキャンによるアクセスポイント２の探索を実行する（Ｓ１１１）。

アクセスポイントの探索を依頼してから予め決められた時間内に依頼先の端末から応答を受信するか、制御部１２自身が動的スキャンによりアクセスポイント２の探索を１回実行すると、制御部１２は、接続設定されている全てのアクセスポイントを探索できたか否かを判定する（Ｓ１１２）。制御部１２は、探索を依頼した端末からの応答として、アクセスポイントのＳＳＩＤと通信チャンネルとを無線ＬＡＮ通信部１１から取得する。また制御部１２は、動的スキャンを実行した場合には、アクセスポイト２からプローブレスポンスとして送信されるアクセスポイント２のＳＳＩＤを無線ＬＡＮ通信部１１から取得する。そして制御部１２は、設定されているＳＳＩＤと無線ＬＡＮ通信部１１から取得したＳＳＩＤとを照合する。２つのＳＳＩＤが一致しない場合には、探索対象のアクセスポイント２は探索できていないため、制御部１２は、ステップＳ１０８からステップＳ１１１の処理を繰り返す。２つのＳＳＩＤが一致する場合、制御部１２は、接続設定されているパスワードを用いてアクセスポイント２との接続処理を実行する（Ｓ１１３）。

アクセスポイント２との接続処理を実行した制御部１２は、接続設定されている全てのアクセスポイント２と接続できたか否かを判定する（Ｓ１１４）。全てのアクセスポイント２と接続できた場合には、無線接続処理を終了する。未接続のアクセスポイント２が残っている場合には、制御部１２は、ステップＳ１０８からステップＳ１１１の処理を繰り返す。（Ｓ１０８）。

次に図６を参照しながら、プリンター１からアクセスポイント２の探索を依頼されたスマートフォン３の作動について説明する。図６に示す処理は、スマートフォン３の無線ＬＡＮ通信部３１がアクセスポイントの探索依頼を受信すると起動し、スマートフォン３の制御部３２によって実行される。

まず制御部３２は、プリンター１以外の無線通信端末と通信中であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。プリンター１以外の無線通信端末と通信中である場合には、プリンター１以外の無線通信端末との通信が終了するまで判定を繰り返しながら待機する。通信中であるか否かの判定は、プリンター１以外の無線通信端末との所定時間内の通信量（データ量）が予め決められた閾値を越えるか否かによって判定すればよい。

プリンター１以外の無線通信端末と通信中でない場合、制御部３２はアクセスポイントの探索を実行する（Ｓ２０２）。すなわち制御部３２は、無線ＬＡＮ通信部３１の全チャンネルに対する動的スキャンを実行してアクセスポイントからプローブレスポンスを受信する。動的スキャンは全チャンネルに対して１回だけ実行しても良いし、複数回実行しても良い。無線ＬＡＮ通信部３１の通信エリア内にアクセスポイント２が存在する場合には、制御部３２は、当該アクセスポイント２のＳＳＩＤと通信チャンネルを含むプローブレスポンスを無線ＬＡＮ通信部３１から取得することになる。

次に制御部３２は、アクセスポイントを探索した結果として無線ＬＡＮ通信部３１から取得したアクセスポイント２のＳＳＩＤと通信チャンネルとをプリンター１に送信する（Ｓ２０３）。

動的スキャンの実行中には、アドホックモードでの直接無線通信が滞ることになるが、上記実施例によると、アドホックモードでの直接無線通信が実質的に行われていない場合にのみ、ステップＳ１０５とステップＳ１１１においてアクセスポイントの動的スキャンを実行する。そしてアドホックモードでの直接無線通信が実質的に行われている場合には、アクセスポイント２の探索を他の無線通信端末に依頼して探索結果を取得する。したがって、上記実施例によると、アクセスポイント２を介さない無線通信を滞らせることなくアクセスポイント２を探索することができる。

３．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施例では、無線通信装置としてプリンターを例示したが、本発明は、アクセスポイントを介して外部機器と無線接続する機能と、アクセスポイントを介さずに外部機器と無線接続する機能とを有し、これら２つの機能が１つのアンテナを用いて実現されている無線通信部を備える種々の無線通信装置に適用することができることはいうまでもない。

１…プリンター、２…アクセスポイント、３…スマートフォン、１１…無線ＬＡＮ通信部、１２…制御部、１３…タッチパネルディスプレイ、１４…印刷機構、３１…無線ＬＡＮ通信部、３２…制御部、３３…タッチパネルディスプレイ

Claims (3)

1. アクセスポイントを介して無線通信する間接無線通信部と、
   前記アクセスポイントを介さずに無線通信する直接無線通信部と、
   前記アクセスポイントを探索する探索部と、
   を備え、
   前記探索部は、前記アクセスポイントを介さない無線通信の通信状態に応じて、前記アクセスポイントの探索を、前記アクセスポイントを介さずに無線接続している通信端末に、前記アクセスポイントを介さない無線通信により要求して探索結果を取得する、
   無線通信装置。
2. 前記探索部は、前記アクセスポイントに対する接続設定がされていて前記アクセスポイントと接続していないときに、前記アクセスポイントを探索する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. アクセスポイントを介さない無線通信の通信状態に応じて、前記アクセスポイントの探索を、前記アクセスポイントを介さずに無線接続している通信端末に要求し、
   前記通信端末から探索結果を取得する、
   ことを含む無線通信方法。

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