JP2018157429A

JP2018157429A - 無線通信装置、及び、無線通信方法

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Publication number: JP2018157429A
Application number: JP2017053613A
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Inventors: 達久古川; Tatsuhisa Furukawa
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-10-04
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Abstract

【課題】無線通信に干渉が生じていたとしても、消費電力を抑制しつつ、効率的に通信制御信号を送信する。【解決手段】無線通信装置は、複数の無線チャネルを介して、通信制御信号を無線通信で送信する、送信部と、前記複数の無線チャネルにおける無線通信の干渉を検出する、干渉検出部と、前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出された場合には、干渉が検出された無線チャネルを介しては前記通信制御信号を送信しないように前記送信部を制御する、制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、無線通信装置、及び、無線通信方法に関する。

無線通信装置において用いられる通信規格には種々のものが存在するが、近年、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）規格に対応した無線通信装置が広く普及してきている。このＢＬＥ規格においては、スレイブ機器がマスタ機器とコネクションを確立しようとする際には、まず、スレイブ機器が、通信制御信号の一種であるアドバタイズ信号と呼ばれる信号を送信し、マスタ機器がそのアドバタイズ信号を受信することで、マスタ機器がスレイブ機器の存在を認識する。その後、スレイブ機器の存在を知ったマスタ機器から、接続要求信号をスレイブ機器に送信することでコネクションが確立し、マスタ機器とスレイブ機器との間でデータの送受信が行われる。

ＢＬＥ規格においては、２．４ＧＨｚ帯ＩＳＭバンドを使用している。無線チャネル数は、全部で４０個あり、アドバタイズ信号の送信は、その全４０無線チャネルの内、決められた３つの無線チャネルをアドバタイズチャネルとして使用する。

スレイブ機器は、マスタ機器とのコネクションが確立するまで、アドバタイズ信号を断続的に送信し続けることになるため、その際の電力消費の削減が、スレイブ機器に搭載されているバッテリーの長時間の使用を可能にさせる。

そのような問題に対し、例えば、常に３チャネルを使用してアドバタイズ送信を行うと、コネクションで使われない残り２チャネルが無駄になるため、コネクションが確立した１チャネルだけを使って送信し、消費電力を削減する対策が挙げられる。

しかしながら、２．４ＧＨｚ帯ＩＳＭバンドは、無線ＬＡＮ、電子レンジ、産業・科学・医療機器などの様々な機器が利用している。これら機器によるアドバタイズチャネルの占有状況によっては、過去に干渉なくコネクションが確立できたからといって、現時点でコネクションが確立できるとは限らない。また、特定の１チャネルでコネクションが確立できない時間が長く続いた場合は結果として余計な電力消費に繋がる。

特開２０１５−１１９２１５号公報特開平３−２９５３２５号公報特開２００２−１９８８６７号公報特開２００５−５２９４３１号公報

本実施形態の目的は、無線通信に干渉が生じていたとしても、消費電力を抑制しつつ、効率的に通信制御信号を送信可能な、無線通信装置、及び、無線通信方法を提供する。

本実施形態に係る無線通信装置は、複数の無線チャネルを介して、通信制御信号を無線通信で送信する、送信部と、前記複数の無線チャネルにおける無線通信の干渉を検出する、干渉検出部と、前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出された場合には、干渉が検出された無線チャネルを介しては前記通信制御信号を送信しないように前記送信部を制御する、制御部と、を備える。

本実施形態に係る無線通信方法は、送信部が、複数の無線チャネルを介して、通信制御信号を無線通信で送信するステップと、干渉検出部が、前記複数の無線チャネルにおける無線通信の干渉を検出するステップと、制御部が、前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出された場合には、干渉が検出された無線チャネルを介しては前記通信制御信号を送信しないように前記送信部を制御するステップと、を備える。

第１実施形態及び第２実施形態に係る無線通信装置の構成を説明するブロック図。第１実施形態に係る無線装置において、干渉がない状態でアドバタイズ信号を送信する様子を説明する図。第１実施形態に係る無線装置において、一時的に干渉が生じた状態でアドバタイズ信号を送信する様子を説明する図。第１実施形態に係る無線通信装置が実行するアドバタイズメント処理の内容を説明するフローチャートを示す図。図４のアドバタイズメント処理におけるカウンタの値の変化の一例を示すグラフを示す図。第２実施形態に係る無線装置において、一時的に干渉が生じた状態でビーコン信号を送信する様子を説明する図。第２実施形態に係る無線通信装置が実行するアドバタイズメント処理の内容を説明するフローチャートを示す図。第１実施形態及び第２実施形態に係る無線通信装置の変形例を説明するブロック図。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る無線通信装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る無線通信装置は、複数あるアドバタイズチャネルにおける無線通信の干渉の有無をそれぞれチェックして、干渉が検出されたアドバタイズチャネルにはアドバタイズ信号を送信しないようにすることで、無駄な送信を行わないようにし、消費電力の削減を図らんとしたものである。以下において、より詳しく説明する。

図１は、本実施形態に係る無線通信装置１の全体構成を説明するブロック図である。本実施形態においては、無線制御部１０が、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）規格に準拠していることを前提に技術的な説明を行うが、本発明の適用は、ＢＬＥ規格に限られるものではない。

この図１に示すように、本実施形態に係る無線通信装置１は、無線制御部１０と、受信部２０と、信号検出部３０と、電力測定部４０と、干渉検出部５０と、送信部６０とを備えて構成されている。本実施形態においては、この無線通信装置１がＢＬＥ規格のスレイブ機器を構成している。

無線制御部１０は、無線通信装置１の全体的な制御を行う制御部であり、本実施形態においては、例えば、干渉検出部５０から出力された干渉チャネル情報に基づいて、受信部２０と送信部６０が、複数ある無線チャネルのうち、どの無線チャネルを用いて無線通信を行うかを制御する。また、無線制御部１０は、現在使用している無線チャネルを特定するためのチャネル制御情報を、干渉検出部５０に出力する。

受信部２０は、アンテナから受信したＲＦ（Radio Frequency）帯の信号をベースバンド信号に変換する。例えば、ＲＦ帯の信号を、ＩＦ（Intermediate Frequency）帯の信号に変換し、さらに、ＡＤコンバータ（Analogue to Digital Converter）によって、アナログ信号からデジタル信号に変換し、直交検波の処理によって、ベースバンド信号に変換する。

信号検出部３０は、受信部２０から出力されたベースバンド信号から、ＢＬＥ信号における識別信号の一種であるプリアンブル信号やアクセスアドレス信号などを検出することによって、ＢＬＥ信号の有無を検出し、干渉検出部５０に出力する。

電力測定部４０は、受信部２０から出力されたベースバンド信号の電力を電力値として測定する。測定された電力値は、干渉検出部５０に出力される。

干渉検出部５０は、無線制御部１０から出力されたチャネル制御情報に基づいて、チャネル毎の干渉を検出する。例えば、信号検出部３０がＢＬＥ信号の識別信号が検出できないと判定し、且つ、電力測定部４０から出力された電力値が、所定の電力値以上である場合には、干渉検出部５０は、その無線チャネルに、干渉が生じていると判定する。干渉状態の判定結果は、チャネル制御信号とともに、無線制御部１０に出力される。

なお、電力測定部４０は、測定時刻の異なる複数の電力値を取得して、その平均を算出して、これを電力値として干渉検出部５０に出力するようにしてもよい。これにより、一時的なノイズにより電力値が増大しているような場合に、無線チャネルに干渉が生じていると、干渉検出部５０が誤検知するのを抑制することが可能となる。

また、干渉検出部５０は、信号検出部３０が識別信号を検出しているか否かに拘わらず、電力測定部４０で測定された電力値に基づいて、干渉が生じているか否かを判断するようにしてもよい。この場合、信号検出部３０を駆動させる必要がなくなり、その分の消費電力を削減することができる。例えば、送信部６０がアドバタイズ信号を送信していない場合には、アドバタイズ信号に対する応答がマスタ機器から返ってくることはあり得ないことから、そのような場合には、電力測定部４０で測定された電力値だけに基づいて、無線通信の干渉を検出するようにしてもよい。

無線制御部１０は、干渉検出部５０から出力された干渉状態の判定結果に基づいて、該当する無線チャネルであるアドバタイズチャネルを用いて、アドバタイズ信号を送信すべきか否かを判定する。該当するアドバタイズチャネルを用いて、引き続きアドバタイズ信号を送信する場合には、無線制御部１０は、ＯＮ状態の送信制御信号を送信部６０に出力し、逆に、該当するアドバタイズチャネルを用いたアドバタイズ信号の送信を停止する場合には、無線制御部１０は、ＯＦＦ状態の送信制御信号を送信部６０に出力する。

送信部６０は、無線制御部１０から出力された送信制御信号がＯＮ状態である場合には、該当するアドバタイズチャネルのベースバンド信号をＲＦ帯の信号に変換し、アンテナから送信する。一方、無線制御部１０から出力された送信制御信号がＯＦＦ状態である場合には、該当するアドバタイズチャネルのベースバンド信号をＲＦ帯の信号に変換せずに、アンテナから送信しない。

図２は、本実施形態に係る無線通信装置１が送信するアドバタイズ信号を送信する様子を説明する図であり、アドバタイズチャネルに無線通信の干渉が発生していない状態を示している。この図２にから分かるように、本実施形態においては、アドバタイズチャネルは、３７ｃｈ、３８ｃｈ、３９ｃｈの３つの無線チャネルである。但し、アドバタイズチャネルの数は任意であり、５つ、７つなど、複数のアドバタイズチャネルが存在すれば足りる。

図２においては、縦軸が３つのアドバタイズチャネルの無線チャネルにおけるチャネル番号を表しており、横軸が時間を表している。それぞれのアドバタイズチャネルにおいて、スレイブ機器である無線通信装置１は、所定の周期でアドバタイズ信号送信動作ＡＤを行い、アドバタイズ信号をマスタ機器に送信する。そして、このアドバタイズ信号送信動作ＡＤでアドバタイズ信号を送信した直後に応答信号受信動作ＲＳを行い、このアドバタイズ信号に対するマスタ機器からの応答信号の有無を検出する。このため、無線通信装置１は、受信部２０が応答信号を受信するタイミングで、干渉検出部５０が、受信信号に基づく無線通信の干渉の検出を行う。

図３は、図２と同様に、本実施形態に係る無線通信装置１が送信するアドバタイズ信号を送信する様子を説明する図であるが、図２と異なり、３９ｃｈのアドバタイズチャネルに無線通信の干渉が発生した状態を示している。この図３から分かるように、本実施形態に係る無線通信装置１は、３９ｃｈのアドバタイズチャネルに無線通信の干渉ＴＦを検出した場合には、３９ｃｈのアドバタイズチャネルを介しては、アドバタイズ信号を送らないようにする。すなわち、３９ｃｈにおけるアドバタイズ信号送信動作ＡＤを一時的に停止する。但し、３７ｃｈ、３８ｃｈのアドバタイズチャネルにおいては、アドバタイズ信号送信動作ＡＤは継続する。

そして、無線通信装置１は、３９ｃｈのアドバタイズチャネルにおける無線通信の干渉の有無を引き続き検出し続け、干渉が検出できなくなったと判定した場合には、アドバタイズ信号を送信するためのアドバタイズ信号送信動作ＡＤを再開する。無線通信の干渉の有無を判定するためには、アドバタイズ信号を送信していなくとも、無線通信装置１は無線通信の受信をしなければならないが、この図３においては、無線通信装置１における無線通信の受信に要する消費電力を削減するため、干渉が検出された後に受信処理を行う時間間隔を、干渉が検出される前の受信処理の時間間隔よりも、長くしている。但し、干渉が検出された後に受信処理を行う時間間隔は、干渉が検出される前の受信処理の時間間隔と同じままにしてもよい。

図４は、本実施形態に係る無線通信装置１で実行されるアドバタイズメント処理を説明するフローチャートを示す図であり、本実施形態においては、例えば、無線制御部１０の制御の下で実行される処理である。また、このアドバタイズメント処理は、複数存在するアドバタイズチャネルのそれぞれに対して実行される処理であり、上述したように、本実施形態においては、３７ｃｈ、３８ｃｈ、３９ｃｈの３つのアドバタイズチャネルに対して別個に実行される。換言すれば、Ｎ個のアドバタイズチャネルが存在する場合には、このアドバタイズメント処理もＮ個、並列に実行されることとなる。

この図４に示すように、まず始めに、無線通信装置１は、アドバタイズ信号の送信処理をＯＮにする（ステップＳ１０）。続いて、無線通信装置１は、この送信処理が依然としてＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１２）。この送信処理がＯＮである場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、無線通信装置１は、アドバタイズ信号の送信処理を行う（ステップＳ１４）。具体的には、無線制御部１０が送信部６０に対して、該当するアドバタイズチャネルを用いてアドバタイズ信号を送信するように指示をする。

次に、無線通信装置１は、アドバタイズ信号に対するマスタ機器からの応答を受信するための受信処理を行う（ステップＳ１６）。具体的には、無線制御部１０が受信部２０に対して、該当するアドバタイズチャネルの無線通信の受信を行うように指示をする。続いて、無線通信装置１は、受信した信号にＢＬＥ信号などの識別信号が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１８）。具体的には、無線制御部１０が信号検出部３０に対して、受信した信号にＢＬＥ信号等の識別信号が含まれるか否かを検出させる。受信した信号にＢＬＥ信号などの識別信号が含まれている場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）には、マスタ機器から、アドバタイズ信号に対する応答を受信したことになるので、このアドバタイズメント処理を終了する。

一方、ステップＳ１２において、送信処理がＯＮではない、つまり送信処理がＯＦＦであると判断した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、無線通信装置１の無線制御部１０は、今回は、受信処理を行う回であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。無線通信装置１が、今回は、受信処理を行う回ではないと判断した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、上述したステップＳ１２に戻る。これにより、送信処理がＯＦＦになっており、アドバタイズ信号を送信していない場合に、受信処理を行う頻度を下げることができる。何回に１回、受信処理を行うかは、任意であり、例えば、３回に１回、５回に１回など、種々に設定可能である。

ステップＳ２０において、今回は、受信処理を行う回であると判断した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、無線通信装置１は、該当するアドバタイズチャネルの無線通信の受信処理を行う（ステップＳ２２）。具体的には、無線制御部１０が受信部２０に対して、該当するアドバタイズチャネルの無線通信の受信を行うように指示をする。この時、無線制御部１０は、電力測定部４０は起動させて受信した信号の電力値を測定させる必要があるが、信号検出部３０は必ずしも起動させる必要はない。なぜなら、アドバタイズ信号を送信していないため、ＢＬＥ信号などの無線通信に関する識別信号は受信されないという前提に立つことができるからである。

このステップＳ２２の受信処理を終えた場合、又は、上述したステップＳ１８において受信信号にＢＬＥ信号などの識別信号が含まれていないと判断した場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）には、無線通信装置１は、受信信号の電力値が閾値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ２４）。具体的には、無線制御部１０は、干渉検出部５０に、電力測定部４０から出力された電力値が、所定の閾値を上回っているか否かを判断させる。

受信信号の電力値が閾値を上回ったと判断した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）には、無線通信装置１の無線制御部１０は、閾値を超えた回数をカウントするカウンタを、１つ、カウントアップする（ステップＳ２６）。一方、受信信号の電力値が閾値を上回っていないと判断した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）には、無線通信装置１の無線制御部１０は、は、閾値を超えた回数をカウントするカウンタを、１つ、カウントダウンする（ステップＳ２８）。

これらステップＳ２６又はステップＳ２８の後、無線通信装置１の無線制御部１０は、カウンタの値が上方回数閾値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ３０）。カウンタの値が上方回数閾値を上回っている場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）には、無線通信装置１の無線制御部１０は、送信処理をＯＦＦにして（ステップＳ３２）、上述したステップＳ１２からを繰り返す。すなわち、アドバタイズチャネルに干渉が検出されたと判断して、アドバタイズ信号を該当するアドバタイズチャネルからは送信しないようにする。

一方、ステップＳ３０において、カウンタの値が上方回数閾値を上回っていないと判断した場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）には、カウンタの値が下方回数閾値を下回っているか否かを判断する（ステップＳ３４）。カウンタの値が下方回数閾値を下回っていると判断した場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）には、送信処理をＯＮにして（ステップＳ３６）、上述したステップＳ１２からを繰り返す。すなわち、一度、アドバタイズチャネルに干渉が検出されたが、その干渉が解消されたと判断して、該当するアドバタイズチャネルからのアドバタイズ信号の送信を再開する。

一方、ステップＳ３４において、カウンタの値が下方回数閾値を下回っていないと判断した場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）には、そのまま、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。すなわち、カウンタの値が上方回数閾値を上回っておらず、且つ、下方回数閾値を下回っていない場合は、送信処理は変更せずに、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。このため、送信処理はＯＦＦのままとなり、該当するアドバタイズチャネルからのアドバタイズ信号の送信は引き続き行われないこととなる。

なお、図４のアドバタイズメント処理の上方回数閾値が、本実施形態における第１カウント閾値に相当しており、図４のアドバタイズメント処理の下方回数閾値が、第１カウント閾値より低い第２カウント閾値に相当している。

図５は、図４のアドバタイズメント処理を実行した場合における、あるアドバタイズチャネルのカウンタの変化を例示的に示すグラフである。この図５において、縦軸はカウンタの値を表しており、横軸は時間を表している。この図５の例においては、時刻ｔ１において、カウンタの値が上方回数閾値を上回ったため、無線通信装置１は、送信処理をＯＦＦにして、該当するアドバタイズチャネルからのアドバタイズ信号の送信を停止することにより、消費電力の削減を図る。

そして、時刻ｔ２において、カウンタの値が下方回数閾値を下回ったため、無線通信装置１は、送信処理をＯＮにして、該当するアドバタイズチャネルからのアドバタイズ信号の送信を再開する。このように、上方回数閾値よりも、下方回数閾値の方を低くすることにより、一旦、該当するアドバタイズチャネルに干渉が検出された後は、無線通信の環境がある程度安定するまでアドバタイズ信号の送信をしないようにしている。なお、このカウンタは、アドバタイズメント処理のステップＳ１８において、受信した信号にＢＬＥ信号などの識別信号が検出された場合には、その値をゼロにリセットするようにしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る無線通信装置１によれば、複数あるアドバタイズチャネルのうち、無線通信の干渉が検出されたアドバタイズチャネルからは、通信制御信号の一種であるアドバタイズ信号を送信しないようにした。このため、無駄なアドバタイズ信号の送信を回避することができ、アドバタイズ信号の送信に必要となる電力の削減を図ることができる。

また、一旦、アドバタイズ信号の送信を停止したアドバタイズチャネルであっても、無線通信の干渉が検出されなくなった場合には、無線通信装置１は、該当するアドバタイズチャネルから再びアドバタイズ信号を送信するようにした。このため、無線通信の環境が改善した場合には、アドバタイズチャネルを効率的に利用できるにすることができる。

さらに、アドバタイズ信号の送信を停止しているアドバタイズチャネルについては、干渉が解消しているか否かを判断するための無線信号の受信処理を、通常より少ない頻度で行うようにしたので、受信処理に必要となる電力も削減することができる。

（第２実施形態）
上述した第１実施形態に係る無線通信装置１では、通信制御信号としてアドバタイズ信号を送信する例を説明したが、第２実施形態に係る無線通信装置１では、通信制御信号としてビーコン信号（Beacon信号）を送信する例を説明する。以下においては、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。

第２実施形態に係る無線通信装置１の基本的な全体構成は、図１と同様となる。但し、送信部６０は、通信制御信号としてビーコン信号を所定の周期でアドバタイズチャネルを介して送信する。ビーコン信号を送信する機器がスレイブ機器であり、ビーコン端末とも呼ばれ、ビーコン信号を受信する機器がマスタ機器であり、スマートフォンなどの携帯型情報端末により構成される。ビーコン信号には、固有の識別情報が含まれており、所定の周期で送信されるビーコン信号を受信したマスタ機器は、ビーコン信号に含まれる識別情報を特定し、特定した識別情報と、自らが保持するアプリケーションの識別情報とが一致した場合、そのアプリケーションを実行して、マスタ機器のユーザに各種の情報を提供する。

図６は、上述した図３と同様に、本実施形態に係る無線通信装置１が送信するビーコン信号を送信する様子を説明する図であり、３７ｃｈ、３８ｃｈ、３９ｃｈの３つのアドバタイズチャネルのうち、３９ｃｈのアドバタイズチャネルに無線通信の干渉が発生した状態を示している。

この図６から分かるように、スレイブ機器である無線通信装置１は、３７ｃｈ、３８ｃｈ、３９ｃｈのぞれぞれのアドバタイズチャネルを介して、所定の周期でビーコン信号送信動作ＢＣを行い、ビーコン信号をマスタ機器に送信している。ビーコン信号送信動作ＢＣで送信するビーコン信号は、マスタ機器からの応答を求める性質の信号ではないため、一般的な無線通信装置１においては、無線通信の受信処理は行われないが、本実施形態においては、無線通信の干渉を検出するために所定の周期で受信動作ＲＰを行う。

受信動作ＲＰは、任意のタイミングで行うことができるが、図６の例では、ビーコン信号を送信するためのビーコン信号送信動作ＢＣを行ったタイミングで受信動作ＲＰを行う。より詳細には、ビーコン信号送信動作ＢＣを３回実行した場合に、受信動作ＲＰを１回行い、受信動作ＲＰにより受信した信号における干渉の有無を検出する。これは、無線通信の環境は短い時間で変化するものではないので、受信動作ＲＰの頻度をビーコン信号送信動作ＢＣの頻度より低くすることにより、受信動作ＲＰに必要となる消費電力の削減を図っている。

図６の例においては、３９ｃｈで干渉ＴＦを検出した無線通信装置１は、３９ｃｈにおいては、ビーコン信号送信動作ＢＣを実行しないようにする。但し、ビーコン信号送信動作ＢＣを停止している間も、所定の周期で受信動作ＲＰを行い、３９ｃｈに干渉ＴＦが依然として存在しているか否かを判断する。そして、干渉ＴＦを検出しなくなった場合には、無線通信装置１は、３９ｃｈにおけるビーコン信号送信動作ＢＣを開始して、ビーコン信号の送信を再開する。なお、無線通信の干渉を検出しない３７ｃｈ、３８ｃｈにおいては、ビーコン信号を送信するためのビーコン信号送信動作ＢＣを継続する。

なお、本実施形態に係る無線通信装置１においては、受信動作ＲＰにあたり、図１に示す受信部２０と電力測定部４０は起動して信号の受信をし、受信した信号の電力値に基づいて干渉の検出を行う必要があるが、ビーコン信号に対してマスタ機器からの応答は期待されていないことから、識別情報の有無の判定は不要であるとも考えることができ、その場合、信号検出部３０は必ずしも起動する必要はないとも言える。

図７は、本実施形態に係る無線通信装置１で実行されるアドバタイズメント処理を説明するフローチャートを示す図であり、上述した図４に対応する図である。本実施形態においても、このアドバタイズメント処理は、例えば、無線制御部１０の制御の下で実行される処理である。また、このアドバタイズメント処理は、複数存在するアドバタイズチャネルのそれぞれに対して別個に実行される処理である。

図７のアドバタイズメント処理は、上述した図４のアドバタイズメント処理と比較すると、受信処理であるステップＳ１６と、ＢＬＥ信号などの識別信号を検出するステップＳ１８とが存在しない。これは、基本的に、ビーコン信号を送信した無線通信装置１は、ビーコン信号に対する応答を受信する必要はないからである。但し、無線通信の干渉を検出するため、ビーコン信号の送信処理がＯＦＦになっている場合にも、ステップＳ２２で、所定の頻度で受信処理を行う。

以上のように、本実施形態に係る無線通信装置１によれば、上述した第１実施形態と同様に、複数あるアドバタイズチャネルのうち、無線通信の干渉が検出されたアドバタイズチャネルからは、通信制御信号の一種であるビーコン信号を送信しないようにした。このため、無駄なビーコン信号の送信を回避することができ、ビーコン信号の送信に必要となる電力の削減を図ることができる。

また、一旦、ビーコン信号の送信を停止したアドバタイズチャネルであっても、無線通信の干渉が検出されなくなった場合には、無線通信装置１は、該当するアドバタイズチャネルから再びビーコン信号を送信するようにした。このため、無線通信の状況が改善した場合には、アドバタイズチャネルを効率的に利用することができる。

さらに、無線通信に干渉が生じているか否かを判断するための受信処理を実行する頻度は、ビーコン信号を送信する頻度よりも低くしている。このため、受信処理に必要となる電力の消費も可及的に少なくすることができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

例えば、上述した第１実施形態及び第２実施形態において、図８に示すように、電力測定部４０と干渉検出部５０の間に平滑化部７０を設け、電力測定部４０から出力された電力値を、平滑化部７０で平滑化して、干渉検出部５０に入力するようにしてもよい。これは、受信部２０における無線通信の受信状況によっては、電力測定部４０で測定される電力値が大きくばらつくこともあり、そのような場合を想定して、電力測定部４０から出力された電力値を平滑化部７０で平滑化し、この平滑化された電力値を用いて、干渉検出部５０で所定の電力値以上であるか否かの判定をするようにしてもよい。これにより、測定される電力値のばらつきが大きい場合でも、安定的に、干渉検出部５０で干渉の検出を行うことができる。

また、上述した実施形態では、干渉検出部５０は、無線通信に干渉が生じているか否かの判断を、受信信号の電力値が閾値を上回った回数や下回った回数をカウントするカウンタを用いて行うこととしたが、干渉が生じているか否かの判断は、これに限られるものではない。例えば、干渉検出部５０は、電力測定部４０が測定した受信信号の電力値が、所定の閾値を所定の回数連続して上回った場合に、無線通信の干渉が生じていると判断し、所定の閾値を所定の回数連続して上回った場合に、無線通信の干渉が解消したと判断してもよい。すなわち、受信信号の電力値が所定の閾値を所定の回数連続して上回った場合に、通信制御信号であるアドバタイズ信号やビーコン信号の送信を停止し、受信信号の電力値が所定の閾値を所定の回数連続して下回った場合に、通信制御信号であるアドバタイズ信号やビーコン信号の送信を再開するようにしてもよい。

この場合、干渉が生じていると判断するための所定の連続回数と、干渉が解消したと判断する所定の連続回数は、任意であり、例えば、３回、５回、７回等に設定可能である。また、干渉が生じていると判断するための所定の連続回数と、干渉が解消したと判断する所定の連続回数とは、必ずしも同じである必要はなく、両者は異なっていてもよい。例えば、送信電力の消費抑制を図るべく、干渉が解消したと判断する所定の連続回数を、干渉が生じていると判断するための所定の連続回数よりも多くして、一旦、干渉の発生を検出した場合は、通信制御信号であるアドバタイズ信号やビーコン信号の送信開始を慎重に判断することも可能である。

１０：無線制御部、２０：受信部、３０：信号検出部、４０：電力測定部、５０：干渉検出部、６０：送信部

Claims

複数の無線チャネルを介して、通信制御信号を無線通信で送信する、送信部と、
前記複数の無線チャネルにおける無線通信の干渉を検出する、干渉検出部と、
前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出された場合には、干渉が検出された無線チャネルを介しては前記通信制御信号を送信しないように前記送信部を制御する、制御部と、
を備える無線通信装置。
前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出されたことにより、前記通信制御信号を送信していない無線チャネルであっても、前記干渉検出部において前記無線通信の干渉が検出されなくなった場合には、前記制御部は、前記送信部が、当該無線チャネルを介して、前記通信制御信号の送信を再開するように制御する、請求項１に記載の無線通信装置。
受信部で受信した受信信号における当該無線通信に関する識別信号を検出する、信号検出部と、
受信部で受信した受信信号の電力値を測定する、電力測定部と、
をさらに備えており、
前記干渉検出部は、前記電力測定部で測定した電力値が電力閾値を上回っており、且つ、前記信号検出部が前記識別信号を検出しなかった場合に、当該無線チャネルに干渉が生じていると判定する、請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
前記干渉検出部は、前記電力測定部で測定した電力値が、前記電力閾値より低い第２電力閾値を下回った場合に、前記無線通信の干渉が検出されなくなったと判定する、請求項３に記載の無線通信装置。
受信部で受信した受信信号における当該無線通信に関する識別信号を検出する、信号検出部と、
受信部で受信した受信信号の電力値を測定する、電力測定部と、
をさらに備えており、
前記干渉検出部は、
前記通信制御信号を送信する無線チャネルごとに、カウンタを設け、
前記信号検出部が前記識別信号を検出しなかった場合で、且つ、電力値が電力閾値を上回った場合に、前記カウンタを増大させ、前記信号検出部が前記識別信号を検出しなかった場合で、且つ、電力値が前記電力閾値を下回った場合に、前記カウンタを減少させ、
前記カウンタの値が、第１カウント閾値を上回った場合に、干渉が生じていると判定し、干渉が生じていると判定した後に、前記カウンタの値が、前記第１カウント閾値より低い第２カウント閾値を下回った場合に、干渉がなくなったと判定する、
請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
前記干渉検出部は、前記信号検出部が当該無線通信の前記識別信号を検出した場合には、前記カウンタをリセットする、請求項５に記載の無線通信装置。
受信部で受信した受信信号の電力値を測定する、電力測定部をさらに備えており、
前記干渉検出部は、前記電力測定部で測定した電力値が電力閾値を上回った場合に、当該無線チャネルに干渉が生じていると判定する、請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
前記干渉検出部は、前記電力測定部で測定した電力値が、前記電力閾値より低い第２電力閾値を下回った場合に、前記無線通信の干渉が検出されなくなったと判定する、請求項７に記載の無線通信装置。
受信部で受信した受信信号の電力値を測定する、電力測定部と、
をさらに備えており、
前記干渉検出部は、
前記通信制御信号を送信する無線チャネルごとに、カウンタを設け、
電力値が電力閾値を上回った場合、前記カウンタを増大させ、電力値が前記電力閾値を下回った場合、前記カウンタを減少させ、
前記カウンタの値が、第１カウント閾値を上回った場合に、干渉が生じていると判定し、干渉が生じていると判定した後に、前記カウンタの値が、前記第１カウント閾値より低い第２カウント閾値を下回った場合に、干渉がなくなったと判定する、
請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
前記干渉検出部は、干渉がなくなったと判定した場合には、前記カウンタをリセットする、請求項９に記載の無線通信装置。
前記電力測定部から出力された電力値を平滑化する平滑化部をさらに備えており、
前記干渉検出部は、前記平滑化部で平滑化された電力値に基づいて、干渉の検出を行う、ことを特徴とする請求項３乃至請求項１０のいずれかに記載の無線通信装置。
前記干渉検出部は、前記信号検出部によって前記識別信号を検出できた場合には、干渉の検出を行わない、ことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の無線通信装置。
前記送信部が送信した前記通信制御信号に対する応答を前記受信部が受信するタイミングで、前記干渉検出部は、無線通信の干渉を検出する、請求項３乃至請求項６及び請求項１１乃至請求項１２のいずれかに記載の無線通信装置。
前記干渉検出部による干渉の検出結果に拘わらず、前記制御部は、間欠的に受信するように受信部を制御する、請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の無線通信装置。
前記無線通信の規格はBluetooth Low Energy (BLE)であり、
前記通信制御信号は、Bluetooth Low Energyにおけるアドバタイズ信号である、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無線通信装置。
前記無線通信の規格はBluetooth Low Energy (BLE)であり、
前記通信制御信号は、固有の識別情報を含むBeacon信号である、
請求項１乃至請求項２及び請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の無線通信装置。
送信部が、複数の無線チャネルを介して、通信制御信号を無線通信で送信するステップと、
干渉検出部が、前記複数の無線チャネルにおける無線通信の干渉を検出するステップと、
制御部が、前記干渉検出部で前記無線通信の干渉が検出された場合には、干渉が検出された無線チャネルを介しては前記通信制御信号を送信しないように前記送信部を制御するステップと、
を備える無線通信方法。