JP4343160B2

JP4343160B2 - 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法

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Publication number: JP4343160B2
Application number: JP2005237274A
Authority: JP
Inventors: 和徳赤羽; 健史木下; 修加々見
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: JP2007053589A

Description

本発明は、データ送信周期を変更する、無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

従来、所定の送信周期で無線基地局とデータ通信を行うような無線通信装置（例えば、ＩＣタグや携帯電話など）が存在する。この無線通信装置の技術として、例えば、車載の加速度センサによって異常を検知し、緊急時などの必要なときにのみデータ通信を行う無線通信システムや（例えば特許文献１参照）、動的に帯域割当を変更する無線通信システム（例えば特許文献２参照）が公開されている。
特開２００３−０３６４９３号公報特開２００４−２６０２６８号公報

ところで、無線通信システムでは、無線通信装置の状態（バッテリ残量や、移動中か静止しているかなど）の変化や、無線基地局あるいはユーザの意向によるデータ収集周期の要求条件などに応じて、無線通信装置のデータ送信周期を変える必要が生じる。

例えば、無線通信装置は、内蔵バッテリにより駆動するが、ネットワークの管理者側で無線通信端末のバッテリ残量を知ることができなかったため、バッテリ切れを認識する前に、無線通信端末が動作不可能となってしまうという問題があった。また、バッテリ残量がわずかになった場合に、送信機会の獲得失敗により、重要なデータを送信することが不可能になってしまうという問題があった。このような場合、無線通信装置のデータ送信周期を変更することで、バッテリ残量を温存して駆動時間を長くしたり、重要度の高いデータを優先して送信したりするなどの対処が可能となる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線通信装置の状態の変化や、無線基地局あるいはユーザの意向によるデータ収集周期の要求条件などに応じて、データ送信周期を変更することができる無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、無線基地局に収容され、所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信装置において、当該装置のバッテリ残量を検知する状態検知手段と、前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知され、該バッテリ残量が所定の閾値以下であるとき、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行うデータ送信周期変更手段とを具備することを特徴とする無線通信装置である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線通信装置は、当該装置のバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段と、前記バッテリ残量検知手段により検知されたバッテリ残量が所定の閾値より低下すると、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行うデータ送信周期変更手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

本発明は、上記の発明において、前記無線基地局は、前記無線通信装置からのデータ受信時間間隔に基づいてデータ受信周期を検出するデータ受信周期検出手段と、前記データ受信回数に変化があった場合に、前記無線通信装置におけるバッテリ残量が所定の閾値より低下したと判定するバッテリ残量低下判定手段とを具備することを特徴とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線通信装置は、当該装置のバッテリ残量を検知する状態検知手段と、前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知されると、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信するデータ送信周期変更要求送信手段と、前記無線基地局からデータ送信周期変更指示を受信すると、データ送信周期を変更するデータ送信周期変更手段とを具備し、前記無線基地局は、前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定する通信方式判定手段と、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信するデータ送信周期変更指示手段と、を具備し、前記無線通信装置のデータ送信周期変更手段は、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える際に、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には前記第２の通信方式に切り替え、駆動時間を長くしたいと判定した場合には前記第１の通信方式に切り替えることを特徴とする無線通信システムである。

上述した課題を解決するために、本発明は、無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信方法であって、前記無線通信装置の状態検知手段は、当該装置のバッテリ残量を検知し、前記無線通信装置のデータ送信周期変更手段は、前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知され、該バッテリ残量が所定の閾値以下であるとき、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行うことを特徴とする無線通信方法である。

上述した課題を解決するために、本発明は、無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信方法であって、前記無線通信装置は、当該装置のバッテリ残量を検知すると、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信し、前記無線基地局は、前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、現在の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、現在の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、現在の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、前記無線通信装置は、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える際に、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には前記第２の通信方式に切り替え、駆動時間を長くしたいと判定した場合には前記第１の通信方式に切り替えることを特徴とする無線通信方法である。

この発明によれば、状態検知手段により、当該装置の状態を検知し、前記状態検知手段により当該装置の状態変化が検知されると、データ送信周期変更手段により、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置の状態の変化に応じて、データ送信周期を変更することができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、バッテリ残量検知手段により、当該装置のバッテリ残量を検知し、前記データ送信周期変更手段により、前記バッテリ残量検知手段により検知されたバッテリ残量に基づいて、データ送信周期を変更する。したがって、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を長くすることにより、無線通信装置の動作可能時間を延ばすことができる。また、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を短くすることにより、無線通信装置が動作不可能になる前に、重要度の高いデータを送信できる確率を高くすることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、移動検知手段により、当該装置の移動を検知し、前記データ送信周期変更手段により、前記移動検知手段により当該装置が移動しているか、静止しているかの状態に基づいて、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置が移動している場合にはデータ送信周期を短くすることにより、より頻繁に通信を行うことができ、静止している場合にはデータ送信周期を長くすることにより、消費電力を小さくして駆動時間を長くすることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線通信装置では、バッテリ残量検知手段により、当該装置のバッテリ残量を検知し、前記バッテリ残量検知手段により検知されたバッテリ残量が所定の閾値より低下すると、データ送信周期変更手段により、データ送信周期を変更する。したがって、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を長くすることにより、無線通信装置の動作可能時間を延ばすことができる。また、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を短くすることにより、無線通信装置が動作不可能になる前に、重要度の高いデータを送信できる確率を高くすることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線基地局では、データ受信周期検出手段により、前記無線通信装置からのデータ受信時間間隔に基づいてデータ受信周期を検出し、前記データ受信回数に変化があった場合に、バッテリ残量低下判定手段により、前記無線通信装置におけるバッテリ残量が所定の閾値より低下したと判定する。バッテリ残量に応じて通信周期を変更することにより、無線基地局２側でバッテリ残量に関する特別な情報の送受信なしに、データの受信周期から無線通信装置１のバッテリ残量状況を把握することができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線基地局では、前記無線通信装置におけるデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を外部から受信すると、データ送信周期変更指示手段により、データ送信周期変更指示を前記無線通信装置に送信し、前記無線通信装置では、前記無線基地局からデータ送信周期変更指示を受信すると、データ送信周期変更手段により、データ送信周期を変更する。無線基地局あるいはユーザの意向による外部からのデータ収集周期の要求条件などに応じて、データ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線基地局では、前記データ送信周期変更要求を外部から受信すると、通信方式判定手段により、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、前記データ送信周期変更指示手段により、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、前記無線通信装置では、データ送信周期変更手段により、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える。したがって、無線基地局あるいはユーザの意向による外部からのデータ収集周期の要求条件などに応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線通信装置では、状態検知手段により当該装置の状態変化が検知されると、データ送信周期変更要求送信手段により、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信し、前記無線基地局では、前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、データ送信周期変更指示手段により、データ送信周期変更指示を前記無線通信装置に送信し、無線通信装置では、前記無線基地局からデータ送信周期変更指示を受信すると、データ送信周期変更手段により、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置の状態（バッテリ残量、移動状態か静止状態か）に応じて、無線基地局を介してデータ送信周期を変更することができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線基地局では、前記データ送信周期変更要求を受信すると、通信方式判定手段により、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、前記データ送信周期変更指示手段により、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、前記無線通信装置では、データ送信周期変更手段により、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える。したがって、無線通信装置の状態（バッテリ残量、移動状態か静止状態か）に応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、バッテリ残量検知手段により、当該装置のバッテリ残量を検知し、前記データ送信周期変更手段により、前記バッテリ残量検知手段により検知されたバッテリ残量に基づいて、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置の状態として、バッテリ残量に応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、移動検知手段により、当該装置の移動を検知し、前記データ送信周期変更手段により、前記移動検知手段により当該装置が移動しているか、静止しているかに基づいて、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置の状態として、移動状態か静止状態かに応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線通信装置では、当該装置の状態変化が検知されると、データ送信周期を変更する。したがって、無線通信装置の状態の変化に応じて、データ送信周期を変更することができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記状態変化を、前記無線通信装置のバッテリ残量が所定の閾値より低下した状態とする。したがって、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を長くすることにより、無線通信装置の動作可能時間を延ばすことができる。また、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を短くすることにより、無線通信装置が動作不可能になる前に、重要度の高いデータを送信できる確率を高くすることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記状態変化を、前記無線通信装置が静止状態から移動状態へ移行したか、移動状態から静止状態へ移行した状態とする。したがって、無線通信装置が移動している場合にはデータ送信周期を短くすることにより、より確実に通信を行うことができ、静止している場合にはデータ送信周期を長くすることにより、消費電力を小さくして駆動時間を長くすることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線基地局では、外部からデータ送信周期変更要求を受信すると、現在の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、現在の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、現在の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、前記無線通信装置では、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える。したがって、無線基地局あるいはユーザの意向による外部からのデータ収集周期の要求条件などに応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

また、本発明によれば、前記無線通信装置では、当該装置の状態変化を検知すると、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信し、前記無線基地局では、前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、現在の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、現在の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、現在の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、前記無線通信装置では、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える。したがって、無線通信装置の状態（バッテリ残量、移動状態か静止状態か）に応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができるという利点が得られる。

以下、本発明の一実施形態による通信システムを、図面を参照して説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．第１実施形態の構成
図１は、本発明の第１実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。通信システムは、無線タグや携帯電話などの無線通信装置１と、該無線通信装置を通信圏内に収容し、無線通信装置１とネットワークとの間のデータ授受を行う無線基地局２とからなる。ここで、収容とは、無線基地局が、無線通信装置から発信される電波強度によって、その無線通信装置が自基地局と通信可能な圏内に存在していることを検知し、テーブル等に記憶することをいう。このとき、無線基地局は、無線通信装置のＩＤによってどの無線通信装置を収容しているかを判定する。

次に、図２は、本第１実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。図において、無線通信装置１は、外部インターフェース回路１０、外部インターフェース接続端子１１、無線データ処理回路１２、無線インターフェース回路１３、無線送受信回路１４、アンテナ１５、制御回路１６、バッテリ残量検知回路１７およびデータ送信周期変更回路１８からなる。外部インターフェース回路は１０、外部インターフェース接続端子１１に接続される外部機器とのインターフェースである。

無線データ処理回路１２は、無線通信されるデータに対する処理を行う。無線インターフェース回路１３は、無線通信に用いられるインターフェースである。無線送受信回路１４は、アンテナ１５を介して無線基地局２との間でデータの送受信を行う。バッテリ残量検知回路１７は、当該無線通信装置１の状態として、バッテリ残量が所定の閾値以下になったか否かを検知する。バッテリ残量は、バッテリの出力電圧値で検知する。

データ送信周期変更回路１８は、上記バッテリ残量検知回路１７により、端末状態に変化が検知されると、無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を変更する。すなわち、上記端末状態検知回路１７によりバッテリ残量が所定の閾値以下になったことが検知されると、データ送信周期変更回路１８はデータ送信周期を変更する。送信すべき重要度の高いデータがある場合には、バッテリが切れる前にデータを送信すべくデータ送信周期を短くする。一方、時間当たりの消費電力を小さくして、バッテリ残量を温存して駆動時間を長くしたい場合には、データ送信周期を長くする。

次に、図３は、本第１実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。図において、無線基地局２は、外部インターフェース回路２０、外部インターフェース接続端子２１、無線インターフェース回路２２、無線データ処理回路２３、無線送受信回路２４、アンテナ２５、制御回路２６およびデータ受信周期検出回路２７からなる。外部インターフェース回路２０は、外部インターフェース接続端子２１に接続される外部機器とのインターフェースである。無線インターフェース回路２２は、無線通信に用いられるインターフェースである。

無線データ処理回路２３は、無線通信されるデータに対する処理を行う。無線送受信回路２４は、アンテナ２５を介して無線通信装置１との間でデータの送受信を行う。データ受信周期検出回路２７は、無線通信装置１からのデータ送信を受信する際のデータ受信周期を検出し、データ受信周期に変化があると、無線通信装置１において、状態変化があったこと、すなわちバッテリ残量が所定の閾値以下になったことを意味する。

Ａ−２．第１実施形態の動作
次に、上述した第１実施形態の動作について説明する。ここで、図４は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。無線通信装置１では、まず、バッテリ残量検知回路１７によりバッテリ残量を検知し（Ｓ１０）、該バッテリ残量が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。そして、バッテリ残量が閾値以下であった場合には、無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を変更する（Ｓ１４）。より具体的には、上述したように、送信すべき重要度の高いデータがある場合には、データ送信周期を短くする一方、バッテリ残量を温存して駆動時間を長くしたい場合には、データ送信周期を長くする。

一方、無線基地局２では、データ受信周期検出回路２７により、無線通信装置１からのデータ受信周期（＝データ送信周期）に変化があったか否かを判断し（Ｓ２０）、データ受信周期に変化があった場合には、バッテリ残量が閾値以下になったことを検知する（Ｓ２２）。

上述した第１実施形態によれば、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を長くすることにより、無線通信装置１の動作可能時間を延ばすことができる。また、バッテリ残量が閾値以下になった場合に通信周期を短くすることにより、無線通信装置１が動作不可能になる前に、重要度の高いデータを送信できる確率を高くすることができる。また、バッテリ残量に応じて通信周期を変更することにより、無線基地局２側でバッテリ残量に関する特別な情報の送受信なしに、データの受信周期から無線通信装置１のバッテリ残量状況を把握することができる。

Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本第２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、移動検知回路１７１は、ジャイロや加速度センサなどにより、当該無線通信装置が移動しているか、静止しているかを検知する。データ送信周期変更回路１８１は、上記移動検知回路１７１により移動が検知されると、より確実に無線通信装置１からの送信電波を捉えるべく無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を短くし、静止していることが検知されると、消費電力を小さくして駆動時間を長くすべく、無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を長くする。

図６は、本第２実施形態による無線通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。無線通信装置は、まず、移動検知回路１７１により当該装置が移動したか否かを判定する（Ｓ３０）。そして、当該装置が移動した場合には、無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を短くする（Ｓ３２）。一方、当該装置が移動していない場合、すなわち静止している場合には、無線送受信回路におけるデータ送信周期を長くする（Ｓ３４）。

上述した第２実施形態によれば、無線通信装置１が移動している場合にはデータ送信周期を短くすることにより、より確実に通信を行うことができ、静止している場合にはデータ送信周期を長くすることにより、消費電力を小さくして駆動時間を長くすることができる。

Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、本第３実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、データ送信周期変更要求検出回路１０１は、後述する無線基地局２からのデータ送信周期変更要求を検出する。通信方式切替回路１８２は、データ送信周期変更要求検出回路１０１により無線基地局２からのデータ送信周期変更要求が検出されると、無線送受信回路１４におけるデータ送信周期を変更する。

次に、図８は、本第３実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。なお、図３に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、データ送信周期変更要求検出回路２０１は、外部インターフェース接続端子２１（オペレータや電話回線経由）からのデータ送信周期変更要求を検出する。通信方式確認回路２０２は、現在、無線通信装置１との間における通信方式を確認する。

本第３実施形態では、他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いるランダムアクセス（データ送信周期が長い場合に相当）と、当該無線通信装置が占有して使用する通信時間領域を用いるスロット予約（データ送信周期が短い場合に相当）とを想定している。

ランダムアクセスとは、複数の無線通信装置が無線基地局の通信圏内に存在している場合（収容されている場合）、各無線通信装置がランダムアクセス用時間領域において、ランダムにアクセス可能な方式である。各無線通信装置がランダムにアクセスするため、競合する可能性があり、競合した場合には再度データ送信を行う必要がある。競合した場合のデータ再送信を考慮する必要があるため、ランダムアクセスは、データ送信周期を長くした場合に相当する。

また、スロット予約とは、複数の無線通信装置が無線基地局の通信圏内に存在している場合（収容されている場合）、無線基地局は、それぞれの無線通信装置と通信する時間領域を各無線通信装置に割り当て、占有させて通信する方式である。該通信可能な時間領域は、各無線通信装置に確実に割り当てられるため、必ず通信可能となる。ゆえに、データ送信可能なタイミングが多くなるので、データ送信周期を短くした場合に相当する。

データ送信周期変更指示回路２０３は、データ送信周期変更要求検出回路２０１によりデータ送信周期変更要求が検出されると、上記通信方式確認回路２０２により確認された、現在の通信方式に対して、他方の通信方式に切り替えるように、上記無線通信装置１にデータ送信周期変更指示を送信する。

次に、上述した本第３実施形態の動作について説明する。ここで、図９は、本第３実施形態による無線通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。無線基地局１は、まず、データ送信周期要求検出回路２０１により、外部からの無線通信装置におけるデータ送信周期の変更要求を検出したか否かを判定し（Ｓ４０）、外部からデータ送信周期の変更要求を検出すると、通信方式確認回路２０２により、現在、無線通信装置１との間における通信方式を確認する（Ｓ４２）。

そして、現在の通信方式がランダムアクセスであるか否かを判断し（Ｓ４４）、ランダムアクセスである場合には、データ送信周期変更指示回路２０３により、新たなスロット予約の割当を通知する（Ｓ４６）。一方、現在の通信方式がスロット予約である場合には、データ送信周期変更指示回路２０３により、まず、占有通信時間領域の削除を無線通信装置１に通知し（Ｓ４８）、共有通信時間領域での通信、すなわちランダムアクセスでの通信への切り替えを、無線通信装置１に指示する（Ｓ５０）。

一方、無線通信装置１では、スロット予約の割り当て通知を受信したか否かを判断し（Ｓ６０）、スロット予約の割り当て通知を受信した場合には、スロット予約による通信、すなわち、データ送信周期が短くなる通信に切り替える（Ｓ６２）。一方、スロット予約の割り当て通知でない場合、すなわち占有通信時間領域の削除通知を受信し、かつ共有通信時間領域での通信への切り替え指示を受信すると、ランダムアクセスによる通信、すなわち、データ送信周期が長くなる通信に切り替える（Ｓ６４）。

上述した第３実施形態によれば、無線基地局あるいはユーザの意向による外部からのデータ収集周期の要求条件などに応じて、通信方式、すなわちデータ送信周期を変えることができる。

Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。ここで、図１０は、本第４実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図２または図７に対応する部分には同一の符号を付けて説明する。図において、端末状態検知回路１０１は、当該無線通信装置１の状態を検知するもので、前述した第１実施形態でのバッテリ残量検知回路１７、または前述した第２実施形態での移動検知回路１７１に相当する。バッテリ残量検知回路１７の場合には、当該無線通信装置１の状態として、バッテリ残量が所定の閾値以下になったか否かを検知する。また、移動検知回路１７１の場合には、当該無線通信装置が移動しているか、静止しているかを検知する。なお、以下では、バッテリ残量検知回路１７として説明する。

データ送信周期変更要求回路１０２は、端末状態検知回路１０１により、当該装置の状態変化が検知されると、データ送信周期変更要求を無線基地局２に送信する。データ送信周期変更指示検出回路１０３は、後述する無線基地局２からのデータ送信周期変更指示を検出する。通信方式切替回路１８２は、データ送信周期変更指示検出回路１０３によりデータ送信周期変更指示が検出されると、該指示に応じて、ランダムアクセス方式による通信とスロット予約による通信とを切り替える。

次に、図１１は、本第４実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。なお、図３または図８に対応する部分には同一の符号を付けて説明する。図において、データ送信周期変更要求検出回路２０４は、無線通信装置１からのデータ送信周期変更要求を検出する。通信方式確認回路２０２は、現在、無線通信装置１との間における通信方式を確認する。データ送信周期変更指示回路２０３は、データ送信周期変更要求検出回路２０４によりデータ送信周期変更要求が検出されると、上記通信方式確認回路２０２により確認された、現在の通信方式に対して、他方の通信方式に切り替えるように、上記無線通信装置１にデータ送信周期変更指示を送信する。

次に、上述した第４実施形態の動作について説明する。図１２は、本第４実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。無線通信端末では、まず、端末状態検知回路１０１によりバッテリ残量を検知し（Ｓ７０）、該バッテリ残量が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ７２）。そして、バッテリ残量が閾値以下であった場合には、データ送信周期変更要求を無線基地局２に送信する（Ｓ７４）。

一方、無線基地局２では、データ送信周期変更要求があったか否かを判断しており（Ｓ９０）、無線通信装置１からデータ送信周期変更要求を受信した場合には、通信方式確認回路２０２により、現在、無線通信装置１との間における通信方式を確認する（Ｓ９２）。

そして、現在の通信方式がランダムアクセスであるか否かを判断し（Ｓ９４）、ランダムアクセスである場合には、データ送信周期変更指示回路２０３により、新たなスロット予約の割当を通知する（Ｓ９６）。一方、現在の通信方式がスロット予約である場合には、データ送信周期変更指示回路２０３により、まず、占有通信時間領域の削除を無線通信装置１に通知し（Ｓ９８）、共有通信時間領域での通信、すなわちランダムアクセスでの通信への切り替えを、無線通信装置１に指示する（Ｓ１００）。

一方、無線通信装置１では、スロット予約の割り当て通知を受信したか否かを判断し（Ｓ７６）、スロット予約の割り当て通知を受信した場合には、スロット予約による通信、すなわち、データ送信周期が短くなる通信に切り替える（Ｓ７８）。一方、スロット予約の割り当て通知でない場合、すなわち占有通信時間領域の削除通知を受信し、かつ共有通信時間領域での通信への切り替え指示を受信すると、ランダムアクセスによる通信、すなわち、データ送信周期が長くなる通信に切り替える（Ｓ８０）。

より具体的には、前述した第１実施形態と同様に、送信すべき重要度の高いデータがある場合には、データ送信周期を短くするスロット予約による通信方式に切り替える一方、バッテリ残量を温存して駆動時間を長くしたい場合には、データ送信周期を長くするランダムアクセスによる通信方式に切り替える。

なお、上述した第４実施形態では、無線通信装置のバッテリ残量でデータ送信周期を変更するようにしたが、これに限らず、前述した第２実施形態で述べたように、端末状態検知回路１０１として、ジャイロや加速度センサなどにより、当該無線通信装置が移動しているか、静止しているかを検知する移動検知回路１７１を設けるようにしてもよい。そして、無線通信装置１が移動している場合には、データ送信周期を短くするスロット予約による通信方式に切り替える一方、静止している場合には、データ送信周期を長くするランダムアクセスによる通信方式に切り替えるようしてもよい。

上述した第４実施形態によれば、無線通信装置の状態（バッテリ残量、移動状態か静止状態か）に応じて、無線基地局を介してデータ送信周期を変更することができる。

なお、上述した第１ないし第４実施形態においては、上述した制御回路１６などによる一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。すなわち、制御回路１６などにおける、各処理手段、処理部は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置がＲＯＭやＲＡＭ等の主記憶装置に上記プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるものである。

ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

本発明の第１実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。本第１実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。本第１実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。本第２実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。本第２実施形態による無線通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。本第３実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。本第３実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。本第３実施形態による無線通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。本第４実施形態による無線通信装置の構成を示すブロック図である。本第４実施形態による無線基地局の構成を示すブロック図である。本第４実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１無線通信装置
２無線基地局
１０外部インターフェース回路
１１外部インターフェース接続端子
１２無線データ処理回路
１３無線インターフェース回路
１４無線送受信回路
１５アンテナ
１６制御回路
１７バッテリ残量検知回路（状態検知手段、バッテリ残量検知手段）
１８データ送信周期変更回路（データ送信周期変更手段）
２０外部インターフェース回路
２１外部インターフェース接続端子
２２無線インターフェース回路
２３無線データ処理回路
２４無線送受信回路
２５アンテナ
２６制御回路（バッテリ残量低下判定手段）
２７データ受信周期検出回路（データ受信周期検出手段）
１７１移動検出回路（状態検知手段、移動検知手段）
１８１データ送信周期変更回路（データ送信周期変更手段）
１８２通信方式切替回路（データ送信周期変更手段）
１０１データ送信周期変更指示検出回路（データ送信周期変更指示手段）
２０１データ送信周期要求検出回路
２０２通信方式確認回路（通信方式判定手段）
２０３データ送信周期変更指示回路（データ送信周期変更指示手段）
１０２データ送信周期変更要求回路（データ送信周期変更要求送信手段）
１０３データ送信周期変更指示検出回路

Claims

無線基地局に収容され、所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信装置において、
当該装置のバッテリ残量を検知する状態検知手段と、
前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知され、該バッテリ残量が所定の閾値以下であるとき、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行うデータ送信周期変更手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線通信装置は、
当該装置のバッテリ残量を検知するバッテリ残量検知手段と、
前記バッテリ残量検知手段により検知されたバッテリ残量が所定の閾値より低下すると、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行うデータ送信周期変更手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
前記無線基地局は、
前記無線通信装置からのデータ受信時間間隔に基づいてデータ受信周期を検出するデータ受信周期検出手段と、
前記データ受信回数に変化があった場合に、前記無線通信装置におけるバッテリ残量が所定の閾値より低下したと判定するバッテリ残量低下判定手段と
を具備することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線通信装置は、
当該装置のバッテリ残量を検知する状態検知手段と、
前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知されると、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信するデータ送信周期変更要求送信手段と、
前記無線基地局からデータ送信周期変更指示を受信すると、データ送信周期を変更するデータ送信周期変更手段とを具備し、
前記無線基地局は、
前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定する通信方式判定手段と、
前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、前記データ送信周期変更要求の対象である前記無線通信装置の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信するデータ送信周期変更指示手段と、を具備し、
前記無線通信装置のデータ送信周期変更手段は、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える際に、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には前記第２の通信方式に切り替え、駆動時間を長くしたいと判定した場合には前記第１の通信方式に切り替える
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信方法であって、
前記無線通信装置の状態検知手段は、当該装置のバッテリ残量を検知し、
前記無線通信装置のデータ送信周期変更手段は、前記状態検知手段により当該装置の前記バッテリ残量が検知され、該バッテリ残量が所定の閾値以下であるとき、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には、データ送信周期を短くし、駆動時間を長くしたいと判定した場合にはデータ送信周期を長くする、データ送信周期の変更を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
無線通信装置と該無線通信装置を収容する無線基地局とからなり、前記無線通信装置と前記無線基地局との間で所定の時間周期でデータ通信を行う無線通信方法であって、
前記無線通信装置は、当該装置のバッテリ残量を検知すると、前記無線基地局に対してデータ送信周期の変更を要求するデータ送信周期変更要求を送信し、
前記無線基地局は、前記無線通信装置からデータ送信周期変更要求を受信すると、現在の通信方式が他の無線通信装置と共有する通信時間領域を用いて通信を行う第１の通信方式であるか、無線通信装置が占有する通信時間領域を用いて通信を行う第２の通信方式であるかを判定し、
現在の通信方式が第１の通信方式である場合、前記無線通信装置に第２の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信する一方、現在の通信方式が第２の通信方式である場合、前記無線通信装置に第１の通信方式へ切り替えるデータ送信周期変更指示を送信し、
前記無線通信装置は、前記無線基地局からのデータ送信周期変更指示に基づいて、第１の通信方式と第２の通信方式との間で現在の通信方式を切り替える際に、送信すべき重要度の高いデータがあると判定した場合には前記第２の通信方式に切り替え、駆動時間を長くしたいと判定した場合には前記第１の通信方式に切り替える
ことを特徴とする無線通信方法。