JP2018170570A - 情報処理装置及び情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、無線通信においては、通信中に通信品質が悪化する場合がある。
本発明は、通信中の通信品質に応じて、チャネル又は伝送方式を切り替える場合に、伝送方式を優先して切り替えることができる情報処理装置及び情報処理プログラムを提供することを目的としている。
請求項1の発明は、少なくとも1つの伝送方式は複数のチャネルを有しており、複数の伝送方式で無線通信可能な通信手段と、通信中の通信品質に応じて伝送方式を切り替える第1の切替手段と、前記第1の切替手段によって伝送方式を切り替えられなかった場合に、チャネルを切り替える第2の切替手段を有する情報処理装置である。
図1は、本実施の形態の構成例についての概念的なモジュール構成図を示している。
なお、モジュールとは、一般的に論理的に分離可能なソフトウェア(コンピュータ・プログラム)、ハードウェア等の部品を指す。したがって、本実施の形態におけるモジュールはコンピュータ・プログラムにおけるモジュールのことだけでなく、ハードウェア構成におけるモジュールも指す。それゆえ、本実施の形態は、それらのモジュールとして機能させるためのコンピュータ・プログラム(コンピュータにそれぞれの手順を実行させるためのプログラム、コンピュータをそれぞれの手段として機能させるためのプログラム、コンピュータにそれぞれの機能を実現させるためのプログラム)、システム及び方法の説明をも兼ねている。ただし、説明の都合上、「記憶する」、「記憶させる」、これらと同等の文言を用いるが、これらの文言は、実施の形態がコンピュータ・プログラムの場合は、記憶装置に記憶させる、又は記憶装置に記憶させるように制御するという意味である。また、モジュールは機能に一対一に対応していてもよいが、実装においては、1モジュールを1プログラムで構成してもよいし、複数モジュールを1プログラムで構成してもよく、逆に1モジュールを複数プログラムで構成してもよい。また、複数モジュールは1コンピュータによって実行されてもよいし、分散又は並列環境におけるコンピュータによって1モジュールが複数コンピュータで実行されてもよい。なお、1つのモジュールに他のモジュールが含まれていてもよい。また、以下、「接続」とは物理的な接続の他、論理的な接続(データの授受、指示、データ間の参照関係等)の場合にも用いる。「予め定められた」とは、対象としている処理の前に定まっていることをいい、本実施の形態による処理が始まる前はもちろんのこと、本実施の形態による処理が始まった後であっても、対象としている処理の前であれば、そのときの状況・状態にしたがって、又はそれまでの状況・状態にしたがって定まることの意を含めて用いる。「予め定められた値」が複数ある場合は、それぞれ異なった値であってもよいし、2以上の値(もちろんのことながら、すべての値も含む)が同じであってもよい。また、「Aである場合、Bをする」という記載は、「Aであるか否かを判断し、Aであると判断した場合はBをする」の意味で用いる。ただし、Aであるか否かの判断が不要である場合を除く。また、「A、B、C」等のように事物を列挙した場合は、断りがない限り例示列挙であり、その1つのみを選んでいる場合(例えば、Aのみ)を含む。
また、システム又は装置とは、複数のコンピュータ、ハードウェア、装置等がネットワーク(一対一対応の通信接続を含む)等の通信手段で接続されて構成されるほか、1つのコンピュータ、ハードウェア、装置等によって実現される場合も含まれる。「装置」と「システム」とは、互いに同義の用語として用いる。もちろんのことながら、「システム」には、人為的な取り決めである社会的な「仕組み」(社会システム)にすぎないものは含まない。
また、各モジュールによる処理毎に又はモジュール内で複数の処理を行う場合はその処理毎に、対象となる情報を記憶装置から読み込み、その処理を行った後に、処理結果を記憶装置に書き出すものである。したがって、処理前の記憶装置からの読み込み、処理後の記憶装置への書き出しについては、説明を省略する場合がある。なお、ここでの記憶装置としては、ハードディスク、RAM(Random Access Memory)、外部記憶媒体、通信回線を介した記憶装置、CPU(Central Processing Unit)内のレジスタ等を含んでいてもよい。
通信機器180は、通信回線を介して、情報処理装置100の無線通信モジュール135と接続されている。通信機器180は、無線通信可能な機器であって、例えば、携帯情報端末、ノートPC、アクセスポイント等がある。なお、情報処理装置100と無線通信可能な通信機器180は、複数あってもよい。
また、無線通信モジュール135が有している伝送方式のうち、少なくとも1つの伝送方式は複数のチャネル(無線通信路)を有している。もちろんのことながら、すべての伝送方式が、それぞれ複数のチャネルを有しているものであってもよい。
また、無線通信モジュール135が無線通信可能な伝送方式として、少なくともIEEE802.11adを含むようにしてもよい。
通信品質取得モジュール115は、無線通信モジュール135によって行われている通信における通信中の通信品質を取得する。ここで「通信品質」として、伝送品質、接続品質、安定品質がある。例えば、通信速度(遅延、応答性等)、安定性(データ損失率、信頼性等)、カバー範囲等がある、具体的には、無線信号の受信レベル、無線通信途切れの発生等を検知することが該当する。
また、伝送方式切替モジュール125は、切り替え回数が予め定められた値より少ない又は未満である場合に、伝送方式を切り替えるようにしてもよい。
また、伝送方式切替モジュール125は、既に選択した伝送方式とは異なる伝送方式に切り替えるようにしてもよい。
また、伝送方式切替モジュール125は、伝送方式をIEEE802.11adに切り替えるようにしてもよい。
また、伝送方式切替モジュール125は、予め定められた伝送方式及びチャネルに切り替えるようにしてもよい。なお、「予め定められた伝送方式及びチャネル」が複数あってもよい。その場合は、複数の選択肢として操作者に選択可能に表示してもよい。また、優先順位を設定していてもよい。
そして、伝送方式切替モジュール125は、その「予め定められた伝送方式及びチャネル」を、情報処理装置100を設置した際に決定するようにしてもよい。
また、伝送方式切替モジュール125による切り替え回数が予め定められた値より多い又は以上である場合に、チャネル切替モジュール130による切り替えを行うようにしてもよい。
また、伝送方式切替モジュール125が既に選択した伝送方式とは異なる伝送方式を選択できなかった場合に、チャネル切替モジュール130による切り替えを行うようにしてもよい。
図2(a)の例に示すように、情報処理装置100は、複数の通信機器180(通信機器180A、通信機器180B、通信機器180C)と無線通信を行う。情報処理装置100と通信機器180とで互いに通信可能な伝送方式で無線通信が行われる。通信開始時に、予め定められたアルゴリズムにしたがって、チャネルが決定される。
無線通信においては、通信中に通信品質が変化することがある。例えば、利用環境、混雑状況、故障等によって、通信品質が変化し得る。より具体的には、無線にとっての障害物(例えば、自動車、ドアの開閉、人間等)の移動、情報処理装置100又は通信機器180の移動(例えば、情報処理装置100又は通信機器180が携帯機器である場合に所有者の移動)、他の機器(例えば、電子レンジ、他の通信機器等)の使用、トラフィック等によって、通信品質は変わり得る。
本実施の形態の情報処理装置100では、通信中の通信品質が悪化した場合に、より良い通信品質となるように、伝送方式、チャネルの順で切り替える。
画像処理装置200と、ユーザー280Dの通信機器180D、ユーザー280Eの通信機器180Eとは、無線通信可能である。
例えば、ユーザー280Dは、通信機器180Dを操作して、画像処理装置200に印刷指示を送信し、画像処理装置200で印刷物を取得する。また、ユーザー280Eは、画像処理装置200でスキャン操作をして、通信機器180Eにスキャンイメージである画像を送信し、通信機器180E内にその画像を取り込む。
11b:310aは、アンテナ320、SoC300と接続されている。11a:310bは、アンテナ320、SoC300と接続されている。11ac:310cは、アンテナ320、SoC300と接続されている。WiGig:310dは、アンテナ320、SoC300と接続されている。WiGig:310eは、アンテナ320、SoC300と接続されている。11ac:310fは、アンテナ320、SoC300と接続されている。11n:310gは、アンテナ320、SoC300と接続されている。11g:310hは、アンテナ320、SoC300と接続されている。ブルートゥース310iは、アンテナ320、SoC300と接続されている。アンテナ320は共有してもよい。また、複数あってもよい。通信装置(通信用チップ)310とアンテナ320の組み合わせは、図1の例に示した無線通信モジュール135を具現化した一例である。11b:310a〜11g:310hは、国際標準の無線通信規格である「IEEE 802.11規格」に準拠したものであり、「a」「a/b」「b/g」「a/b/g/n」等がある。もちろんのことながら、この規格に準拠した製品であるWi−Fi(Wireless Fidelity)であってもよい。特に、60GHz帯の無線通信規格であるIEEE802.11adを採用してもよい。つまり、IEEE802.11adに準拠した製品であるWiGig(Wireless Gigabit、ワイギグ)であってもよい。また、無線通信の伝送方式として、ブルートゥース310iのように、「IEEE 802.11規格」以外の伝送方式であってもよい。
システムメモリ342は、SoC300と接続されている。システムメモリ342は、例えば、通信制御モジュール110のプログラムを実施するにあたり利用されるメモリである。
ハードディスク344は、SoC300と接続されている。ハードディスク344には、例えば、伝送方式使用テーブル700、チャネル使用テーブル900、チャネル使用テーブル1000、通信内容等が格納される。
USBデバイス346は、SoC300と接続されている。USBデバイス346は、例えば、外部接続機器であるリムーバブル記録媒体、ICカード等の読み込み、書き込み等を行う。また、他の通信装置を接続してもよい。
ユーザーインタフェース332は、ASIC330と接続されている。ユーザーインタフェース332は、例えば、タッチパネルを兼ねる液晶ディスプレイを制御して、ユーザーの操作を受け付け、ユーザーに対してメッセージ等を提示する。この他、マウス、キーボード、カメラ、マイク等を用いたユーザーの操作(視線、ジェスチャ、音声等も含む)を受け付けるようにしてもよいし、スピーカーによる音声出力、触覚デバイスを用いた触感によって、ユーザーへのメッセージを提示するようにしてもよい。
スキャナ334は、ASIC330と接続されている。スキャナ334は、原稿の画像を読み取って、その画像を送信する。
プリンタ336は、ASIC330と接続されている。プリンタ336は、通信装置(通信用チップ)310又はユーザーインタフェース332が受け取った印刷指示にしたがって印刷を行う。
例えば、「IEEE 802.11規格」の周波数「2.4GHz帯」と「5GHz帯」におけるチャネルを説明する。
「2.4GHz帯」を利用した無線規格は他の機器による影響を受けやすく安定した通信がしにくい。例えば、近くに電子レンジや同じ無線LAN機器があると、その通信は不安定なものになることが多い。一方、「5GHz帯」と比べると電波は遠くに届き、障害物等の影響が少ない。また、多くの機器が利用しており、互換性が高い。
「5GHz帯」は、この周波数帯を利用している機器が少ないため、電子レンジ等の影響も少なく安定した通信が期待できる。一方、遮蔽物があると「2.4GHz帯」と比べ影響を受けやすく、壁が多くなると安定した通信ができなくなる。
また、前述した60GHz帯のIEEE802.11adは、通信可能な距離は10mほどと短いが、大容量・高速通信ができる。そして、直進性が強いために遮蔽物を越えられないが、複数のアンテナによる指向性制御を取り入れることで送受信特性を向上させることも可能である。このように、伝送方式によって、メリット、デメリットがあるため、通信途中であっても、他の伝送方式に切り替えることは有効である。
無線通信で利用できる周波数の範囲は定まっている。その範囲内で、複数の通信機器が同時に通信できるように利用する周波数帯域を分割し、「チャネル」に分けている。
2.4GHz帯を使用するIEEE802.11b/g/nでは、チャネル幅:20MHzであり、1ch〜13chの13チャネルに分かれている。
5GHz帯を使用するIEEE802.11a/n/acでは、チャネル幅:20/40MHz、80/160MHzであり、36ch〜64ch、100ch〜140chの19チャネルに分かれている。
60GHz帯を使用するIEEE802.11adでは、チャネル幅:9GHzであり、1ch〜4chの4チャネルに分かれている。
このように、チャネルは隣り合っているチャネルの周波数帯と被ってしまっている。これをオーバーラップ(overlap)という。具体的には、「チャネル幅20MHz」の場合は前後3チャネル分、「チャネル幅22MHz」の場合は前後4チャネル分重複しており、互いに干渉してしまう関係にある。
つまり、無線通信で1台が「1ch」でもう一台が「2ch」を利用していると、互いに干渉してしまい通信が不安定になってしまうことがある。
3チャネル分(又は4チャネル分)重なっているのならば、重複分+1だけチャネル数をずらせばお互いのチャネルは干渉しなくなる。「チャネル幅20MHz」の場合は「1ch、5ch、9ch、13ch」、「チャネル幅22MHz」の場合は「1ch、6ch、11ch(2ch、7ch、12chや3ch、8ch、13ch)」をそれぞれ利用させればお互いの通信は安定する。したがって、安定した通信が期待できるチャネル(非オーバーラップチャネル)は、4チャネル分(又は3チャネル)ある。
また、伝送方式の切り替えとして、「MIMO(Multiple Input, Multiple Output)」を含めてもよい。つまり、伝送方式の切り替えとして、MIMOを用いていない無線通信からMIMOを用いた無線通信への変更、MIMOを用いた無線通信からMIMOを用いていない無線通信への変更、MIMOにおけるアンテナの変更が加わる。MIMOは、無線通信において送信機と受信機の双方で複数のアンテナを使って通信を高速化する技術である。なお、親機と子機が、MIMOに対応していることが必要である。
ステップS502では、通信品質取得モジュール115は、通信品質を取得する。通信中に、相手機である通信機器180からの受信信号を元に通信品質を取得する。例えば、前述したように、無線信号の受信レベル、無線通信途切れの発生等を検知する。
ステップS504では、切替判断モジュール120は、切替が必要か否かを判断し、必要な場合はステップS506へ進み、それ以外の場合はステップS512へ進む。つまり、このまま継続して通信を行うか、伝送方式を変更して、通信をやり直すか(接続からやり直すか)を判断する。
ステップS508では、チャネル切替モジュール130は、チャネルを切り替えるか否かを判断し、切り替える場合はステップS510へ進み、それ以外の場合は、新しい伝送方式での通信を継続する。
ステップS510では、チャネル切替モジュール130は、チャネル切替処理を行う。ステップS510の詳細な処理については、図8の例に示すフローチャートを用いて後述する。
ステップS512では、無線通信モジュール135は、従前の伝送方式、チャネルでの通信を継続する。
ステップS602では、伝送方式切替回数は閾値以内であるか否かを判断し、閾値以内の場合はステップS604へ進み、それ以外の場合はステップS616へ進む。
ステップS604では、通信相手機である通信機器180に対して、伝送方式切替可否の問い合わせを行う。
ステップS608では、既に使用した伝送方式とは異なる伝送方式を選択する。例えば、伝送方式使用テーブル700を用いて選択する。
図7は、伝送方式使用テーブル700のデータ構造例を示す説明図である。伝送方式使用テーブル700は、伝送方式欄710、使用中欄720、使用済欄730を有している。伝送方式欄710は、伝送方式を記憶している。使用中欄720は、その伝送方式が現在使用中であるか否かを記憶している。使用済欄730は、その伝送方式は、対象となっている通信において使用済であるか否かを記憶している。使用済の伝送方式を排除することによって、無限ループとなることを回避している。
図7では、「○」が、使用中、使用済みであることを示している。具体的には、使用中欄720、使用済欄730でチェックされていない伝送方式(「○」がないチャネル)を選択する。
ステップS612では、現伝送方式での通信を切断する。
ステップS614では、新伝送方式での通信を開始する。なお、新たに最初から通信をやり直すようにしてもよいし、今まで行った通信では送信できなかった残りの通信だけを行うようにしてもよい。
ステップS618では、現在の伝送方式での通信を継続し、処理を終了する(ステップS699)。
ステップS620では、チャネルを切り替えと判断し、処理を終了する(ステップS699)。つまり、図5の例に示すフローチャートのステップS508で「Yes」の判断となる。
ステップS802では、チャネル切替回数は閾値以内であるか否かを判断し、閾値以内の場合はステップS804へ進み、それ以外の場合は処理を終了する(ステップS899、つまり、そのまま通信を継続する)。
ステップS804では、通信相手機である通信機器180に対して、チャネル切替可否の問い合わせを行う。
ステップS808では、既に使用したチャネルとは異なるチャネルを選択する。例えば、チャネル使用テーブル900、チャネル使用テーブル1000を用いて選択する。
図9では、「○」が、使用中、使用済みであることを示している。具体的には、使用中欄920、使用済欄930でチェックされていないチャネル(「○」がないチャネル)を選択する。前述したように、さらに、使用中又は使用済みのチャネルとオーバーラップしていない周波数帯のチャネルを選択するようにしてもよい。
図10では、「○」が、使用中、使用済みであることを示している。具体的には、使用中欄1020、使用済欄1030でチェックされていないチャネル(「○」がないチャネル)を選択する。
ステップS812では、現チャネルでの通信を切断する。
ステップS814では、新チャネルでの通信を開始する。なお、新たに最初から通信をやり直すようにしてもよいし、今まで行った通信では送信できなかった残りの通信だけを行うようにしてもよい。
ステップS816では、現在のチャネルでの通信を継続し、処理を終了する(ステップS899)。
ステップS1104では、伝送方式を選択する。複数の伝送方式から、対象とする伝送方式の選択の順序として予め定められていてもよい。
ステップS1106では、チャネルを選択する。複数のチャネルから、対象とするチャネルの選択の順序として予め定められていてもよい。
ステップS1110では、通信品質を取得する。
ステップS1112では、すべての組み合わせを試したか否かを判断し、試した場合はステップS1114へ進み、それ以外の場合はステップS1104へ戻る。
ステップS1116では、最適なもの又はユーザーが選択した伝送方式とチャネルの組み合わせに設定する。予め定められた値よりもよい通信品質であった伝送方式とチャネルの組み合わせが複数ある場合には、ユーザーに選択させてもよい。
なお、予め定められた値よりもよい通信品質であった伝送方式とチャネルの組み合わせを以下のように利用してもよい。
図5の例に示すフローチャートのステップS504で、切替が必要であると判断した場合に、この伝送方式とチャネルの組み合わせに切り替えるようにしてもよい。
そして、予め最適な伝送方式又はチャネルを定めておいた後に、通信を行っている最中に通信不良を検出した場合、その予め定めたものに変更してもよい。
そのため、伝送方式としてIEEE802.11adを含む場合には、品質測定の回数を他の伝送方式と比べて多くするようにしてもよい。また、その品質測定時に、ディスプレイ上でGUI(Graphical User Interface)を用いて、情報処理装置100の位置又はアンテナの方向等を変えて試すように提示するようにしてもよい。
障害物がない位置にいる場合と、それ以外の場合とで選択の優先順位を変更してもよい。例えば、情報処理装置100が有している人感センサ、カメラ等を用いて、障害物があるか否かを検知し、障害物がない場合は、IEEE802.11adの優先順位を高くし、障害物がある場合は、IEEE802.11adの優先順位を低くするようにしてもよい。
また、初期設定時における品質測定にバラつきがある場合には、IEEE802.11adは他の伝送方式と異なり、初期設定以外も品質測定をして、それ以後の優先順位に反映させるようにしてもよい。品質測定を行う時として、例えば、予め定められた期間毎(いわゆる定期)であってもよいし、情報処理装置100が有している人感センサ、カメラ等を用いて、障害物があることを検知した場合であってもよいし、伝送方式又はチャネルの切り替えが頻繁に起きた場合(具体的には、予め定められた期間に予め定められた回数以上の切り替えが起きた場合)であってもよい。
なお、図3に示す例は、ASIC等を用いて、主にチップとしての構成を示しているが、図12に示す例は、パーソナルコンピュータ等によって構成した場合の主に機能的な構成を記載したものである。例えば、SoC300、ASIC330による機能をCPU1201が担う。
また、伝送方式を変更して、通信品質が改善されない場合には、異なるチャネルに切り替えるようにしてもよい。ここで「通信品質が改善されない場合」として、具体的には、伝送方式変更前後の通信品質の値の差分が予め定められた値以内である場合、又は、伝送方式変更前よりも伝送方式変更後の通信品質が悪くなっている場合がある。
「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通等のために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)であって、DVDフォーラムで策定された規格である「DVD−R、DVD−RW、DVD−RAM等」、DVD+RWで策定された規格である「DVD+R、DVD+RW等」、コンパクトディスク(CD)であって、読出し専用メモリ(CD−ROM)、CDレコーダブル(CD−R)、CDリライタブル(CD−RW)等、ブルーレイ・ディスク(Blu−ray(登録商標) Disc)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ(ROM)、電気的消去及び書換可能な読出し専用メモリ(EEPROM(登録商標))、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、SD(Secure Digital)メモリーカード等が含まれる。
そして、前記のプログラムの全体又はその一部は、前記記録媒体に記録して保存や流通等させてもよい。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、又は無線通信ネットワーク、さらにこれらの組み合わせ等の伝送媒体を用いて伝送させてもよく、また、搬送波に乗せて搬送させてもよい。
さらに、前記のプログラムは、他のプログラムの一部分若しくは全部であってもよく、又は別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して記録されていてもよい。また、圧縮や暗号化等、復元可能であればどのような態様で記録されていてもよい。
110…通信制御モジュール
115…通信品質取得モジュール
120…切替判断モジュール
125…伝送方式切替モジュール
130…チャネル切替モジュール
135…無線通信モジュール
180…通信機器
200…画像処理装置
280…ユーザー
Claims (8)
- 少なくとも1つの伝送方式は複数のチャネルを有しており、複数の伝送方式で無線通信可能な通信手段と、
通信中の通信品質に応じて伝送方式を切り替える第1の切替手段と、
前記第1の切替手段によって伝送方式を切り替えられなかった場合に、チャネルを切り替える第2の切替手段
を有する情報処理装置。 - 前記第1の切替手段による切り替え回数が予め定められた値より多い又は以上である場合に、前記第2の切替手段による切り替えを行う、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の切替手段が既に選択した伝送方式とは異なる伝送方式を選択できなかった場合に、前記第2の切替手段による切り替えを行う、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記伝送方式として、少なくともIEEE802.11adを含む、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の切替手段は、伝送方式をIEEE802.11adに切り替える、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記第1の切替手段は、予め定められた伝送方式及びチャネルに切り替える、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記予め定められた伝送方式及びチャネルを、前記情報処理装置を設置した際に決定する決定手段
をさらに有する請求項6に記載の情報処理装置。 - コンピュータを、
少なくとも1つの伝送方式は複数のチャネルを有しており、複数の伝送方式で無線通信可能な通信手段と、
通信中の通信品質に応じて伝送方式を切り替える第1の切替手段と、
前記第1の切替手段によって伝送方式を切り替えられなかった場合に、チャネルを切り替える第2の切替手段
として機能させるための情報処理プログラム。
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