JP6891459B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置及び通信システムに関する。

メッシュネットワークに関する技術として、例えば、特許文献１には、一定周期で、ネットワークトポロジを考慮して各メッシュ端末をデータ中継の役割を行うアクティブメッシュ端末と、データ中継の役割を行わないスーパーセービングメッシュ端末とを選択した後、前記選択によって前記スーパーセービングメッシュ端末として選択されたメッシュ端末の電力節約モードの水準を、前記アクティブメッシュ端末として選択されたメッシュ端末の電力節約モードの水準より高く設定し、前記アクティブメッシュ端末として選択されたメッシュ端末に沿ってツリー状のルーティング経路を生成して、データを伝送する無線メッシュネットワークの技術が開示されている。

また、無線通信による位置測位の技術として、例えば、特許文献２には、端末装置は、送信装置から送信される電波から送信装置識別ＩＤを認識すると共に、電波の電力強度からオフセットピーク時間を検出し、オフセットピーク時間と送信装置識別ＩＤを関連付けた情報を作成して記録部に記録し、この情報をサーバに送信し、サーバは、３つ以上のオフセットピーク時間と、予め保持している送信装置の位置関係を示す情報、もしくは、オフセットピーク時間と、予め保持している送信装置の位置関係を示す情報と予め複数の送信装置からのオフセットピーク時間を測定した結果を用い、端末装置の位置情報を決定し、サーバはこの情報を端末装置に送信し、端末装置はこの位置情報を受け取り、位置情報を位置情報利用部に提供する技術が開示されている。

特開２０１０−１４８０８８号公報 特開２００８−２４４８９１号公報

従来、通信装置が発信した電波や受信した電波の電波強度を用いて、通信装置の位置測位を行う場合がある。例えば電波強度に基づく三点測位（三角測量）による位置測位では、電波の反射や干渉等により位置測位の精度のブレが大きくなってしまう場合がある。
本発明の目的は、発信機の位置を特定する場合に、発信機から電波を受信した受信機の位置を基に複数の候補点を設定しない構成と比較して、限られた計算量で正確に発信機の位置を特定することにある。

請求項１に記載の発明は、発信機から電波を受信した複数の受信機のうちの何れか１つの受信機の位置を基に、当該発信機の位置の候補である複数の候補点を設定する設定手段と、前記何れか１つの受信機とは別の受信機を少なくとも含む１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度と、前記複数の候補点のそれぞれについて、当該発信機が候補点に存在すると仮定した場合に当該１以上の受信機が当該発信機から受信すると類推される電波の強度とを用いて、当該複数の候補点の中から当該発信機の位置を特定する特定手段とを備える通信装置である。
請求項２に記載の発明は、前記設定手段は、前記何れか１つの受信機が受信した電波の強度から類推される当該何れか１つの受信機と前記発信機との距離を基に、前記複数の候補点を設定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置である。
請求項３に記載の発明は、前記何れか１つの受信機は、前記複数の受信機の中で、前記発信機から受信した電波の強度が最も高い受信機であることを特徴とする請求項２に記載の通信装置である。
請求項４に記載の発明は、前記特定手段は、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度と、当該発信機が候補点に存在すると仮定した場合に当該１以上の受信機が当該発信機から受信すると類推される電波の強度との類似度を計算することを特徴とする請求項１に記載の通信装置である。
請求項５に記載の発明は、前記特定手段は、前記複数の候補点のうち、計算した類似度が予め定められた条件を満たす候補点を、前記発信機の位置として特定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置である。
請求項６に記載の発明は、発信機から電波を受信した複数の受信機のうちの何れか１つの受信機の位置を基に、当該発信機の位置の候補である複数の候補点を設定する設定手段と、前記何れか１つの受信機とは別の受信機を少なくとも含む１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度から類推される、当該１以上の受信機と当該発信機との距離と、前記複数の候補点のそれぞれと当該１以上の受信機との距離とを用いて、当該複数の候補点の中から当該発信機の位置を特定する特定手段とを備える通信装置である。

請求項１記載の発明によれば、発信機の位置を特定する場合に、発信機から電波を受信した受信機の位置を基に複数の候補点を設定しない構成と比較して、限られた計算量で正確に発信機の位置を特定することができる。
請求項２記載の発明によれば、電波強度から類推される距離を用いない構成と比較して、より正確に発信機の位置を特定することができる。
請求項３記載の発明によれば、発信機から受信した電波強度の高さを考慮しない構成と比較して、より正確に発信機の位置を特定することができる。
請求項４記載の発明によれば、類似度を計算しない構成と比較して、より正確に発信機の位置を特定することができる。
請求項５記載の発明によれば、類似度によらず候補点の中から発信機の位置を特定する構成と比較して、より正確に発信機の位置を特定することができる。
請求項６記載の発明によれば、発信機の位置を特定する場合に、発信機から電波を受信した受信機の位置を基に複数の候補点を設定しない構成と比較して、限られた計算量で正確に発信機の位置を特定することができる。

本実施の形態１に係る通信システムの全体構成例を示した図である。 本実施の形態１に係る管理サーバのハードウェア構成例を示す図である。 本実施の形態１に係る管理サーバの機能構成例を示したブロック図である。 管理サーバが発信機の位置を特定する処理の具体例を説明するための図である。 本実施の形態１に係る管理サーバが発信機の位置を特定する処理手順の一例を示したフローチャートである。 本実施の形態１に係る管理サーバが発信機の位置を特定する処理手順の他の例を示したフローチャートである。 本実施の形態２に係る通信システムの全体構成例を示した図である。 通信装置間で通信異常が発生した場合の一例を説明するための図である。 本実施の形態２に係る通信装置の機能構成例を示したブロック図である。 本実施の形態２に係る管理サーバの機能構成例を示したブロック図である。 判定情報の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、管理サーバがネットワーク内の異常を検知する処理の具体例を説明するための図である。 本実施の形態２に係る通信装置の処理手順の一例を示したフローチャートである。 本実施の形態２に係る管理サーバの処理手順の一例を示したフローチャートである。 本実施の形態３に係る管理サーバの機能構成例を示したブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態３に係る管理サーバが各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。 （ｅ）〜（ｇ）は、本実施の形態３に係る管理サーバが各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。 本実施の形態３に係る管理サーバの処理手順の一例を示したフローチャートである。 本実施の形態４に係る管理サーバの機能構成例を示したブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態４に係る管理サーバが各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。 （ｅ）〜（ｇ）は、本実施の形態４に係る管理サーバが各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。 本実施の形態４に係る管理サーバの処理手順の一例を示したフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、本実施の形態２に係る管理サーバがネットワーク内の異常原因を判断する処理の具体例を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［実施の形態１］
＜全体構成＞
まず、本実施の形態１に係る通信システム１の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１に係る通信システム１の全体構成例を示した図である。
図示するように、本実施の形態に係る通信システム１は、複数の通信装置１００Ａ〜１００Ｔ、管理サーバ２００、発信機３００から構成される。ここで、通信装置１００Ａ〜１００Ｔ、管理サーバ２００は位置が固定されているが、発信機３００はユーザや物に取り付けられており、ユーザや物の移動に伴って発信機３００も移動するものとする。
なお、図１では通信装置１００Ａ〜１００Ｔを示したが、これらを区別する必要がない場合は、通信装置１００と称することもある。また、図１には、２０台の通信装置１００を示したが、通信装置１００の台数は図示の２０台には限定されない。

受信機の一例としての通信装置１００Ａ〜１００Ｔは、他装置との間で無線通信を行う通信装置である。より具体的には、通信装置１００はアンテナを備えており、例えば屋内の壁などに配置される。そして、通信装置１００は、発信機３００が発する電波をアンテナで受信し、受信した電波の電波強度を測定する。また、通信装置１００は、測定した電波強度のデータを、例えば定期的に、管理サーバ２００へ送信する。なお、通信装置１００にて測定される電波強度の最低値は、通信装置１００による検出限界の値とする。

管理サーバ２００は、各通信装置１００から送られてくるデータを受信するコンピュータ装置である。管理サーバ２００としては、例えば、ＰＣ、ワークステーション等が例示される。また、管理サーバ２００は、各通信装置１００が設置された位置の情報（位置情報）を保持している。
より具体的には、管理サーバ２００は、各通信装置１００から、各通信装置１００が測定した電波強度（即ち、各通信装置１００が受信した発信機３００の電波の電波強度）のデータを収集する。そして、各通信装置１００の位置情報と各通信装置１００が測定した電波強度のデータとに基づいて、発信機３００の位置を特定する。

発信機３００は、例えば一定の周期で、自機（発信機３００）の周囲に電波を発信する。発信機３００としては、例えば、ｉＢｅａｃｏｎ（登録商標）の技術を用いたものを例示することができる。上述したように、発信機３００を所持するユーザや発信機３００が取り付けられた物の移動に伴って、発信機３００も移動する。

ここで、通信装置１００Ａ〜１００Ｔ、管理サーバ２００は、互いにペアリングが完了しているものとする。ペアリングとは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で用いられる技術であり、２台の装置同士で無線通信の接続の設定を行うことをいう。ペアリングを行った装置同士では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線通信の接続が確立されることとなる。

本実施の形態において、各通信装置１００は、ペアリングが行われた他装置（通信装置１００又は管理サーバ２００）との間で無線通信を行う。例えば、通信装置１００Ｈは、ペアリングが完了することにより、図１に示す矢印のように他の通信装置１００との間でデータの送受信を行う。言い換えると、通信装置１００Ｈは、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ｃ、通信装置１００Ｌとペアリングが行われる。そして、通信装置１００Ｈは、通信装置１００Ｂ及び通信装置１００Ｃからデータを受信したり、通信装置１００Ｌへデータを送信したりする。

さらに説明すると、本実施の形態において、通信装置１００Ａ〜１００Ｔ、管理サーバ２００により構成される無線通信のネットワークは、それぞれの装置が互いに連携して無線通信を行うメッシュネットワークである。各通信装置１００は、他の通信装置１００を介して、管理サーバ２００と通信を行う。言い換えると、各通信装置１００は、他の通信装置１００から送信されてきたデータを中継し、中継したデータを管理サーバ２００に向けて送信する。例えば、通信装置１００Ｈが管理サーバ２００に対してデータを送信する場合、通信装置１００Ｌ、通信装置１００Ｑを介して管理サーバ２００へデータが送信される。なお、通信装置１００Ｑ及び通信装置１００Ｒは、他の通信装置１００を介さずに、直接管理サーバ２００へデータを送信する。

＜管理サーバ２００のハードウェア構成＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００のハードウェア構成について説明する。図２は、本実施の形態１に係る管理サーバ２００のハードウェア構成例を示す図である。図示するように、管理サーバ２００は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、記憶手段であるメインメモリ２０２及び磁気ディスク装置２０３とを備える。

ここで、ＣＰＵ２０１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーション等の各種プログラムを実行し、管理サーバ２００の各種機能を実現する。また、メインメモリ２０２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域である。また、磁気ディスク装置２０３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。そして、ＣＰＵ２０１は、例えば磁気ディスク装置２０３に記憶された各種プログラムをメインメモリ２０２にロードして実行することにより、管理サーバ２００の各機能を実現する。

さらに、管理サーバ２００は、外部との通信を行うための通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２０４と、ビデオメモリやディスプレイ等からなる表示機構２０５と、操作ボタンやキーボード、マウス等の入力デバイス２０６とを備える。なお、通信Ｉ／Ｆ２０４は、無線通信を行うためのアンテナを含み、通信装置１００との間で各種データの送受信を行う通信インタフェースとして機能する。

なお、図２は、本実施の形態が適用されるのに好適な管理サーバ２００のハードウェア構成を例示するに過ぎず、図示の構成においてのみ本実施の形態が実現されるのではない。
また、通信装置１００のハードウェア構成も、図２に示す管理サーバ２００のハードウェア構成と共通のものを用いると良い。

＜管理サーバの機能構成＞
次に、実施の形態１に係る管理サーバ２００の機能構成について説明する。図３は、本実施の形態１に係る管理サーバ２００の機能構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る管理サーバ２００は、電波強度受信部２１１、位置情報格納部２１２、候補点設定部２１３、電波強度類推部２１４、発信機位置特定部２１５を備える。

電波強度受信部２１１は、各通信装置１００が測定した電波強度を示すデータ、言い換えると、各通信装置１００が実際に受信した発信機３００の電波の電波強度を示すデータを受信する。なお、電波強度受信部２１１は、ペアリングにより管理サーバ２００との間で接続の設定が行われた通信装置１００Ｑ及び通信装置１００Ｒから、通信装置１００Ａ〜通信装置１００Ｔが測定した電波強度のデータを受信する。

位置情報格納部２１２は、各通信装置１００が設置された位置の情報（位置情報）を保持する。位置情報としては、例えば、緯度及び経度の座標を例示することができる。

設定手段の一例としての候補点設定部２１３は、発信機３００が存在する位置の候補である候補点を設定する。ここで、候補点設定部２１３は、各通信装置１００が測定した電波強度のデータを基に、発信機３００から電波を受信した通信装置１００のうちの何れか１つの通信装置１００を選択する。そして、候補点設定部２１３は、選択した通信装置１００の位置情報を位置情報格納部２１２から取得し、取得した位置情報を基に複数の候補点を設定する。なお、候補点設定部２１３は、通信装置１００から受信した電波強度が検出限界の値を超えている場合に、その通信装置１００が発信機３００から電波を受信したものと判断する。

より具体的には、候補点設定部２１３は、発信機３００から電波を受信した通信装置１００のうち、例えば、発信機３００から受信した電波の電波強度が最も高い通信装置１００を選択する。そして、候補点設定部２１３は、選択した通信装置１００と発信機３００との距離を計算し、計算した距離を基に複数の候補点を設定する。
ここで、通信装置１００と発信機３００との距離の計算は、以下の数１式により行われる。

数１式は、一般にフリスの伝達公式と呼ばれるものである。数１式において、Ｐｏｗｅｒは、発信機３００が発する電波の強度を示し、単位はｄＢｍ（デシベルメートル）である。Ｐｏｗｅｒは、発信機３００の機種や設定に応じて決まる値であり、管理サーバ２００にて予め保持されている。ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）は、通信装置１００が実際に受信した電波の強度を示し、単位はｄＢｍである。ｎは、空間の電波特性に関する定数であり、例えば、理想的な値としてｎ＝２が用いられる。
この数１式に、通信装置１００が受信した電波の強度の値（ＲＳＳＩ）、Ｐｏｗｅｒの値、ｎの値を代入することにより、通信装置１００と発信機３００との距離ｄの値が計算される。なお、ここで計算される距離ｄの値は、通信装置１００が受信した電波の強度から類推される距離の値として捉えることができる。

電波強度類推部２１４は、候補点設定部２１３により設定された候補点の位置情報と各通信装置１００の位置情報とに基づいて、発信機３００が候補点に存在すると仮定した場合に、各通信装置１００が受信すると類推される電波の強度を計算する。この電波強度の計算は、上述した数１式により、候補点設定部２１３が設定した複数の候補点の候補点毎に行われる。

より具体的には、電波強度類推部２１４は、まず、候補点設定部２１３により設定された複数の候補点のうちの何れか１つの候補点を選択する。次に、電波強度類推部２１４は、選択した候補点の位置情報と、発信機３００から電波を受信した各通信装置１００の位置情報とに基づいて、その候補点と各通信装置１００との距離を計算する。
次に、電波強度類推部２１４は、計算した距離から、その距離であれば各通信装置１００が発信機３００から受信すると類推される電波の強度を計算する。言い換えると、電波強度類推部２１４は、計算した距離から、選択した候補点に発信機３００が存在すると仮定した場合に、各通信装置１００が発信機３００から受信すると類推される電波の強度を計算する。ここでは、上述した数１式に、計算した候補点と通信装置１００との距離の値（ｄ）、Ｐｏｗｅｒの値、ｎの値を代入することにより、通信装置１００が発信機３００から受信すると類推される電波の強度の値（ＲＳＳＩ）が計算される。

特定手段の一例としての発信機位置特定部２１５は、各通信装置１００が測定した電波強度と電波強度類推部２１４が類推した電波強度とに基づいて、複数の候補点の中から、発信機３００の位置と予想される候補点を特定する。
より具体的には、発信機位置特定部２１５は、複数の候補点の候補点毎に、各通信装置１００が測定した電波強度と、電波強度類推部２１４が類推した電波強度とを比較し、両者の類似度を計算する。そして、発信機位置特定部２１５は、複数の候補点のそれぞれで計算した類似度を評価し、類似度が予め定められた条件を満たす候補点、言い換えると、最も類似度が高い候補点を、発信機３００の位置として特定する。この類似度の評価は、ベクトルの類似度を評価する従来の手法を用いれば良く、例えば、相関係数、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、ＳＳＤ（Sum of Squared Difference）等が用いられる。

なお、図３に示す管理サーバ２００を構成する各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、管理サーバ２００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、電波強度受信部２１１、候補点設定部２１３、電波強度類推部２１４、発信機位置特定部２１５等の各機能が実現される。また、位置情報格納部２１２は、例えば磁気ディスク装置１０３等の記憶手段により実現される。

同様に、各通信装置１００の機能部についても、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、各通信装置１００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、発信機３００が発する電波を受信し、受信した電波の電波強度を測定して、測定した電波強度のデータを管理サーバ２００へ送信する。

＜管理サーバの処理の具体例＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００が発信機３００の位置を特定する処理について、具体例を挙げて説明する。図４は、管理サーバ２００が発信機３００の位置を特定する処理の具体例を説明するための図である。図４に示す例では、ユーザが発信機３００を所持しており、ユーザの移動に伴って発信機３００も移動するものとする。

各通信装置１００は、発信機３００が発信する電波を受信する。そして、各通信装置１００は、受信した電波の電波強度を測定して、測定した電波強度のデータを管理サーバ２００へ送信する。管理サーバ２００の電波強度受信部２１１は、各通信装置１００が測定した電波強度のデータを受信する。
次に、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が何台であるかによって以降の処理が変わるが、図４に示す例では、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が３つ以上であるものとして説明する。図示の例では、発信機３００から電波を受信した通信装置１００は、通信装置１００Ｄ、通信装置１００Ｈ、通信装置１００Ｉ、通信装置１００Ｌの４つとする。また、通信装置１００Ｄ、通信装置１００Ｈ、通信装置１００Ｉ、通信装置１００Ｌで受信した電波の電波強度をそれぞれ、Ｒ（Ｄ）、Ｒ（Ｈ）、Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｌ）と称する。

次に、候補点設定部２１３は、電波強度受信部２１１が各通信装置１００から受信した電波強度のデータを基に、発信機３００から電波を受信した４つの通信装置１００のうちの何れか１つの通信装置１００を選択する。ここで、候補点設定部２１３は、例えば、発信機３００から受信した電波の強度が最も高い通信装置１００を選択する。図４に示す例では、通信装置１００Ｌが選択される。
次に、候補点設定部２１３は、選択した通信装置１００Ｌにて受信した電波の強度Ｒ（Ｌ）を、上述した数１式に代入することにより、通信装置１００Ｌと発信機３００との距離ｄを計算する。ここで計算した距離ｄをｄ（Ｌ）と称する。

次に、候補点設定部２１３は、計算した距離ｄ（Ｌ）を基に、複数の候補点を設定する。ここで、候補点設定部２１３は、通信装置１００Ｌの位置を中心として、半径ｄ（Ｌ）の円１１を設定する。そして、候補点設定部２１３は、円周上を含む円１１の内部に、例えば等間隔に、複数の候補点を設定する。ここで設定される候補点の数は、候補点同士の間隔に応じて決まるが、候補点同士の間隔が例えば５０ｃｍになるように複数の候補点が設定される。また、候補点の数が１００個程度になるように、候補点同士の間隔を設定しても良い。
なお、通信装置１００Ｌの位置情報は、位置情報格納部２１２から取得される。そして、複数の候補点は、候補点毎に位置情報が計算される。

次に、電波強度類推部２１４は、候補点設定部２１３により設定された複数の候補点のうちの何れか１つの候補点を選択する。図４に示す例では、候補点ｐが選択される。次に、電波強度類推部２１４は、選択した候補点ｐの位置情報と、発信機３００から電波を受信した各通信装置１００の位置情報とに基づいて、候補点ｐと各通信装置１００との距離を計算する。図４に示す例では、候補点ｐと通信装置１００Ｄとの距離ｄ（ｐ，Ｄ）、候補点ｐと通信装置１００Ｈとの距離ｄ（ｐ，Ｈ）、候補点ｐと通信装置１００Ｉとの距離ｄ（ｐ，Ｉ）、候補点ｐと通信装置１００Ｌとの距離ｄ（ｐ，Ｌ）が計算される。

次に、電波強度類推部２１４は、各通信装置１００について計算した距離を上述した数１式に代入することにより、その距離であれば各通信装置１００が発信機３００から受信すると類推される電波の強度を計算する。例えば、ｄ（ｐ，Ｄ）を数１式に代入することにより、候補点ｐに発信機３００が存在すると仮定した場合に、通信装置１００Ｄが発信機３００から受信すると類推される電波の強度が計算される。ここで計算される電波の強度を、Ｓ（ｐ，Ｄ）と称する。通信装置１００Ｈ、通信装置１００Ｉ、通信装置１００Ｌについても同様に、Ｓ（ｐ，Ｈ）、Ｓ（ｐ，Ｉ）、Ｓ（ｐ，Ｌ）が計算される。

次に、発信機位置特定部２１５は、通信装置１００Ｄ、通信装置１００Ｈ、通信装置１００Ｉ、通信装置１００Ｌで実際に受信した電波の強度（Ｒ（Ｄ）、Ｒ（Ｈ）、Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｌ））と、電波強度類推部２１４が類推した電波の強度（Ｓ（ｐ，Ｄ）、Ｓ（ｐ，Ｈ）、Ｓ（ｐ，Ｉ）、Ｓ（ｐ，Ｌ））とを比較して、類似度を計算する。さらに説明すると、発信機位置特定部２１５は、ベクトル［Ｒ（Ｄ）、Ｒ（Ｈ）、Ｒ（Ｉ）、Ｒ（Ｌ）］と、ベクトル［Ｓ（ｐ，Ｄ）、Ｓ（ｐ，Ｈ）、Ｓ（ｐ，Ｉ）、Ｓ（ｐ，Ｌ）］との類似度を計算する。

このようにして、候補点ｐにおける類似度が計算される。発信機位置特定部２１５は、候補点設定部２１３により設定された他の候補点についても同様にして、類似度を計算する。発信機位置特定部２１５は、候補点設定部２１３により設定された全ての候補点について類似度を計算すると、最も類似度が高い候補点を発信機３００の位置として特定する。

なお、上述した例では、候補点設定部２１３は、通信装置１００Ｌの位置を中心とする半径ｄ（Ｌ）の円１１を基に候補点を設定したが、このような構成に限られるものではない。例えば、候補点設定部２１３は、円１１を、ｄ（Ｌ）の２倍を半径とする円にしたり、ｄ（Ｌ）に予め定められた値を足した値を半径とする円にしたりして、複数の候補点を設定しても良い。

また、上述した例では、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が３つ以上の場合について説明した。ここで、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が１つの場合、発信機位置特定部２１５は、発信機３００から電波を受信した通信装置１００の位置を、発信機３００の位置とみなす。この場合、候補点設定部２１３は候補点を設定しなくて良い。

また、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が２つの場合、候補点設定部２１３は、２つの通信装置１００のうちの何れかの通信装置１００を選択する。例えば、候補点設定部２１３は、発信機３００から受信した電波の強度が高い方の通信装置１００を選択する。ここでは、通信装置１００Ｌが選択されるものとする。次に、候補点設定部２１３は、２つの通信装置１００の位置を結ぶ直線上で、例えば、通信装置１００Ｌから距離ｄ（Ｌ）（数１式により計算される通信装置１００Ｌと発信機３００との距離）以内の範囲に、５０ｃｍ間隔で複数の候補点を設定する。そして、発信機位置特定部２１５は、複数の候補点のそれぞれについて類似度を計算し、最も類似度が高い候補点を発信機３００の位置として特定する。

＜管理サーバの処理手順＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００が発信機３００の位置を特定する処理手順について説明する。図５は、本実施の形態１に係る管理サーバ２００が発信機３００の位置を特定する処理手順の一例を示したフローチャートである。

まず、電波強度受信部２１１は、各通信装置１００が測定した電波強度のデータを受信する（ステップ１０１）。次に、候補点設定部２１３は、発信機３００から電波を受信した通信装置１００が複数であるか否かを判定する（ステップ１０２）。ここでは、電波強度が検出限界の値を超える発信機３００が複数であるか否かが判定される。ステップ１０２で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、発信機位置特定部２１５は、発信機３００から電波を受信した通信装置１００の位置を発信機３００の位置とみなす（ステップ１０３）。そして、本処理フローは終了する。

一方、ステップ１０２で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、候補点設定部２１３は、発信機３００から電波を受信した複数の通信装置１００のうちの何れか１つの通信装置１００を選択し、複数の候補点を設定する（ステップ１０４）。次に、電波強度類推部２１４は、複数の候補点のうち、まだ選択していない１つの候補点を選択する（ステップ１０５）。次に、電波強度類推部２１４は、選択した候補点の位置情報と、発信機から電波を受信した各通信装置１００の位置情報とに基づいて、その候補点と電波を受信した各通信装置１００との距離を計算する（ステップ１０６）。

次に、電波強度類推部２１４は、計算した距離から、選択した候補点に発信機３００が存在すると仮定した場合に、各通信装置１００が発信機３００から受信すると類推される電波の強度を計算する（ステップ１０７）。次に、発信機位置特定部２１５は、各通信装置１００が測定した電波強度と電波強度類推部２１４が類推した電波強度とを比較して、類似度を計算する（ステップ１０８）。次に、発信機位置特定部２１５は、候補点設定部２１３が設定した複数の候補点を全て選択したか否かを判定する（ステップ１０９）。

ステップ１０９で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、ステップ１０５へ移行する。一方、ステップ１０９で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、発信機位置特定部２１５は、複数の候補点についての類似度を評価し、最も類似度が高い候補点を発信機３００の位置として特定する（ステップ１１０）。そして、本処理フローは終了する。本処理フローの終了後、管理サーバ２００は、例えば、外部装置に対して、特定した発信機３００の位置情報を出力する。発信機３００を所持するユーザは、例えばスマートフォン等で発信機３００の位置情報を受信することにより、自身の現在位置を把握する。

＜管理サーバの処理の他の実施例＞
次に、管理サーバ２００の処理の他の実施例について説明する。上述した例では、各通信装置１００が発信機３００から受信した電波の電波強度を基に、発信機３００の位置を特定した。一方、本実施例では、電波強度ではなく、各通信装置１００が発信機３００から受信した電波の電波強度から計算される距離を基に、発信機３００の位置を特定する。

図６は、本実施の形態１に係る管理サーバ２００が発信機３００の位置を特定する処理手順の他の例を示したフローチャートである。

ステップ２０１〜２０５の処理は、図５のステップ１０１〜１０５の処理と同様であるため、説明を省略する。
次に、電波強度類推部２１４は、ステップ２０５で選択した候補点の位置情報と、発信機から電波を受信した各通信装置１００の位置情報とに基づいて、その候補点と電波を受信した各通信装置１００との距離を計算する（ステップ２０６）。
次に、電波強度類推部２１４は、各通信装置１００が測定した電波強度のデータを基に、各通信装置１００と発信機３００との距離として類推される値を計算する（ステップ２０７）。ここで、電波強度類推部２１４は、上述した数１式に、各通信装置１００が受信した電波の強度の値（ＲＳＳＩ）、Ｐｏｗｅｒの値、ｎの値を代入することにより、各通信装置１００と発信機３００との距離ｄの値を計算する。

次に、発信機位置特定部２１５は、ステップ２０６で計算した距離（選択した候補点と電波を受信した各通信装置１００との距離）と、ステップ２０７で計算した距離（電波強度を基に類推される各通信装置１００と発信機３００との距離）とを比較して、類似度を計算する（ステップ２０８）。言い換えると、発信機位置特定部２１５は、候補点と各通信装置１００との実際の距離のベクトルと、電波強度により類推される候補点と各通信装置１００との距離のベクトルとを比較して、類似度を計算する。

次に、発信機位置特定部２１５は、候補点設定部２１３が設定した複数の候補点を全て選択したか否かを判定する（ステップ２０９）。ステップ２０９で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、ステップ２０５へ移行する。一方、ステップ２０９で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、発信機位置特定部２１５は、複数の候補点についての類似度を評価し、最も類似度が高い候補点を発信機３００の位置として特定する（ステップ２１０）。そして、本処理フローは終了する。

なお、本実施の形態において、発信機位置特定部２１５は、発信機３００から電波を受信した通信装置１００の全部（図４に示す例では、４つの通信装置１００）を用いて電波強度の類似度を計算したが、このような構成に限られるものではない。例えば、発信機位置特定部２１５は、発信機３００から電波を受信した複数の通信装置１００のうちの一部の通信装置１００を用いて、類似度を計算しても良い。ただし、発信機位置特定部２１５は、候補点設定部２１３が候補点を設定するのに選択した通信装置１００（図４に示す例では、通信装置１００Ｌ）とは別の通信装置１００を少なくとも含む１以上の通信装置１００を用いて、類似度の計算を行う。

また、発信機位置特定部２１５は、類似度の計算において、候補点設定部２１３が候補点を設定するのに選択した通信装置１００（図４に示す例では、通信装置１００Ｌ）を用いなくても良い。さらに、発信機位置特定部２１５は、発信機３００から電波を受信していない通信装置１００、言い換えると、通信装置１００から受信した電波の電波強度が検出限界の値を示す通信装置１００を用いて、類似度を計算しても良い。なお、類似度の計算に用いる通信装置１００の数が多い程、発信機３００の正確な位置が特定される可能性が高まる。

さらに、本実施の形態では、各通信装置１００、管理サーバ２００についてペアリング済みであるため、例えば、ペアリングが不要なＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）と比較して、高速通信が可能である。そのため、各通信装置１００、管理サーバ２００での無線通信において、例えばカメラで撮像された画像や音声データ等の大容量データの通信が実現される。ただし、本実施の形態において、通信装置１００Ａ〜１００Ｔ、管理サーバ２００が、例えば、ペアリング不要なＢＬＥ等を用いてデータのやり取りを行い、発信機３００の位置を特定しても良い。

［実施の形態２］
＜全体構成＞
次に、本実施の形態２に係る通信システム１の全体構成について説明する。図７は、本実施の形態２に係る通信システム１の全体構成例を示した図である。
図示するように、本実施の形態に係る通信システム１は、複数の通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、情報処理装置の一例としての管理サーバ２００から構成される。なお、図７には６台の通信装置１００を示したが、通信装置１００の台数は図示の６台には限定されない。また、本実施の形態に係る通信装置１００、管理サーバ２００のハードウェア構成例は、図２と同様である。

ここで、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００により構成される無線通信のネットワークは、実施の形態１と同様に、それぞれの装置が互いに連携して無線通信を行うメッシュネットワークである。ただし、本実施の形態では、各通信装置１００間に迂回経路が設けられている。

例えば、通信装置１００Ａは、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄを送信先としてデータを送信する。通信装置１００Ｂは、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄを送信先としてデータを送信する。通信装置１００Ｃは、通信装置１００Ａ及び通信装置１００Ｂを送信元としてデータを受信し、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆを送信先としてデータを送信する。通信装置１００Ｄは、通信装置１００Ａ及び通信装置１００Ｂを送信元としてデータを受信し、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆを送信先としてデータを送信する。通信装置１００Ｅは、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄを送信元としてデータを受信し、管理サーバ２００を送信先としてデータを送信する。通信装置１００Ｆは、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄを送信元としてデータを受信し、管理サーバ２００を送信先としてデータを送信する。管理サーバ２００は、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆを送信元としてデータを受信する。

このように、本実施の形態では、各通信装置１００間に迂回経路が設けられているため、通信装置１００間で通信異常が発生したとしても、迂回経路を用いてデータの送受信が行われる。
図８は、通信装置１００間で通信異常が発生した場合の一例を説明するための図である。例えば、通信装置１００Ｂ〜通信１００Ｄの通信Ｉ／Ｆのそれぞれが故障しているものとする。その結果、図８において破線で示した経路の通信、即ち、通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃとの間の通信、通信装置１００Ｃと通信装置１００Ｆとの間の通信、通信装置１００Ｄと通信装置１００Ｆとの間の通信のそれぞれに異常が発生している。

ここで、通信装置１００Ｂが管理サーバ２００へデータを送信する場合について検討する。通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃとの間で通信異常が発生しているため、通信装置１００Ｂは、通信装置１００Ｃへデータを送信できないが、通信装置１００Ｄへデータを送信できる。同様に、通信装置１００Ｄは、通信装置１００Ｆへデータを送信できないが、通信装置１００Ｅへデータを送信できる。その結果、通信装置１００Ｂからのデータは、通信装置１００Ｄ及び通信装置１００Ｅを介して、管理サーバ２００へ送信される。

このように、本実施の形態では、装置間で通信異常が発生しても、迂回経路を用いることにより、データは管理サーバ２００へ正常に送信される。ただし、ネットワーク内で通信異常が発生したことを検知することが望ましい。そこで、本実施の形態では、各通信装置１００が、通信異常を検知するための情報を管理サーバ２００へ送信する。そして、管理サーバ２００は、各通信装置１００から送信される情報を基に、ネットワーク内で通信異常が発生しているか否かを判定する。

＜通信装置の機能構成＞
次に、実施の形態２に係る通信装置１００の機能構成について説明する。図９は、本実施の形態２に係る通信装置１００の機能構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る通信装置１００は、受信部１２１、自装置状態取得部１２２、送信元一覧生成部１２３、送信部１２４を備える。

受信手段の一例としての受信部１２１は、予め定められた送信元である通信装置１００から無線通信によりデータを受信する。例えば、通信装置１００Ｅの受信部１２１は、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄからデータを受信する。

自装置状態取得部１２２は、自装置内から、例えば１分毎などの定期的に、自装置の状態を示す情報を取得する。自装置の状態を示す情報としては、例えば、自装置を構成する各部の状態（各部が正常に動作しているか否か）、自装置内で発生しているエラー、自装置のバッテリーの残量などの情報が例示される。以下では、自装置の状態を示す情報を、「自装置情報」と称することとする。

送信元一覧生成部１２３は、例えば１分間などの予め定められた時間内（特定の期間内）に受信したデータの送信元である通信装置１００の一覧（以下、送信元一覧と称する）を生成する。より具体的には、送信元一覧生成部１２３は、予め定められた時間内に受信部１２１がデータを受信する度に、そのデータの送信元である通信装置１００を記憶しておく。そして、予め定められた時間が経過すると、記憶しておいた送信元の情報を基に、送信元一覧を生成する。

ここで、送信元一覧に含まれる送信元の通信装置１００は、受信部１２１が直接通信した相手の通信装置１００とする。例えば、通信装置１００Ｅの場合、送信元一覧には、通信装置１００Ｃや通信装置１００Ｄが含まれる。付言すると、通信装置１００Ｅは、通信装置１００Ｃを介して、通信装置１００Ａや通信装置１００Ｂが送信したデータを受信する場合もあるが、このような間接的な通信（通信装置１００Ｃを介した通信）による送信元（通信装置１００Ａや通信装置１００Ｂ）は、送信元一覧に含まれない。

送信手段の一例としての送信部１２４は、予め定められた送信先の通信装置１００又は管理サーバ２００に対して無線通信によりデータを送信する。また、予め定められた送信先が複数の場合には、送信部１２４は、複数の送信先のそれぞれに対してデータを送信する。予め定められた送信先に送信されるデータには、自装置状態取得部１２２が取得した自装置情報、及び、送信元一覧生成部１２３が生成した送信元一覧が含まれる。送信部１２４は、自装置情報及び送信元一覧を、例えば１分毎などの定期的に、管理サーバ２００を宛先として、予め定められた送信先に送信する。また、送信部１２４は、他の通信装置１００から送信されてきた他の通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧も、予め定められた送信先に送信する。

例えば、通信装置１００Ｃの送信部１２４は、宛先を管理サーバ２００として、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆに対して、通信装置１００Ｃの自装置情報及び送信元一覧を送信する。また、受信部１２１が、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂ等の自装置情報及び送信元一覧を受信している場合には、送信部１２４は、これらの他の通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧も、宛先を管理サーバ２００として、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆに対して送信する。

また、例えば、通信装置１００Ｅの送信部１２４は、管理サーバ２００に対して、通信装置１００Ｅの自装置情報及び送信元一覧を送信する。また、受信部１２１が、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ｃ、通信装置１００Ｄ等の自装置情報及び送信元一覧を受信している場合には、送信部１２４は、これらの他の通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧も、管理サーバ２００へ送信する。

なお、実施の形態１と同様に、図９に示す通信装置１００を構成する各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、通信装置１００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、受信部１２１、自装置状態取得部１２２、送信元一覧生成部１２３、送信部１２４等の各機能が実現される。

＜管理サーバの機能構成＞
次に、実施の形態２に係る管理サーバ２００の機能構成について説明する。図１０は、本実施の形態２に係る管理サーバ２００の機能構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る管理サーバ２００は、受信部２２１、判定情報格納部２２２、異常判定部２２３、通知部２２４を備える。

情報受信手段の一例としての受信部２２１は、予め定められた送信元から、各通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧を無線通信により受信する。言い換えると、受信部２２１は、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆから、各通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧を無線通信により受信する。

判定情報格納部２２２は、装置間の通信が正常であるか否かを判定するための情報（以下、判定情報と称する）を格納する。図１１は、判定情報の一例を示す図である。図１１に示すように、判定情報では、各通信装置１００のそれぞれについて、通信が正常な場合に送信元となる通信装置１００が登録されている。例えば、通信装置１００Ｅについては、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄが登録されている。なお、通信装置１００Ａ及び通信装置１００Ｂには、送信元となる通信装置１００は登録されていない。

検知手段の一例としての異常判定部２２３は、各通信装置１００から送信される自装置情報及び送信元一覧を基に、ネットワーク内の異常を検知する。付言すると、異常判定部２２３は、各通信装置１００から送信される自装置情報及び送信元一覧を基に、ネットワーク内で異常が発生しているか否か、言い換えると、各通信装置１００が正常であるか否か、装置間の通信が正常に行われているか否かを判定する。

ここで、異常判定部２２３は、各通信装置１００の自装置情報を基に、各通信装置１００が正常であるか否かを判定する。より具体的には、ある通信装置１００の自装置情報が予め定められた条件を満たしている場合、その通信装置１００が正常であると判定する。例えば、自装置情報が、通信装置１００の各部が正常に動作していること、エラーが発生していないこと、バッテリーの残量が閾値を超えていることを示していれば、その通信装置１００は正常であると判定される。一方、例えば、自装置情報に装置異常を示すエラーが含まれていれば、その通信装置１００が異常であると判定される。

また、異常判定部２２３は、各通信装置１００の送信元一覧を基に、装置間の通信が正常に行われているか否かを判定する。より具体的には、異常判定部２２３は、各通信装置１００の送信元一覧と、判定情報格納部２２２に格納されている判定情報とを比較して、装置間の通信が正常に行われているか否かを判定する。
なお、異常判定部２２３は、ある通信装置１００について、例えば５分間などの一定時間以上、自装置情報及び送信元一覧を受信しない場合には、その通信装置１００が故障若しくはネットワークに接続されていない、又はその通信装置１００から管理サーバ２００までの通信が迂回経路も含めて異常であると判定する。

通知部２２４は、異常判定部２２３による判定結果をユーザに通知する。例えば、通知部２２４は、通信装置１００に異常が発生していると判定されたり、通信装置１００間の通信に異常が発生していると判定されたりした場合に、その判定結果を画面に表示したりユーザが所持するスマートフォン等に送信したりして、ユーザに通知する。

なお、図１０に示す管理サーバ２００を構成する各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、管理サーバ２００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、受信部２２１、異常判定部２２３、通知部２２４等の各機能が実現される。また、判定情報格納部２２２は、例えば磁気ディスク装置１０３等の記憶手段により実現される。

＜ネットワーク内の異常を検知する処理の具体例＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００がネットワーク内の異常を検知する処理について、具体例を挙げて説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は、管理サーバ２００がネットワーク内の異常を検知する処理の具体例を説明するための図である。ここで、図１２（ａ）は、装置間で正常に通信が行われている場合の例であり、図１２（ｂ）は、装置間で通信異常が発生した場合の例である。図１２（ａ）、（ｂ）に示す例では、通信装置１００Ａ〜１００Ｆの自装置情報及び送信元一覧をそれぞれ、情報２１Ａ〜２１Ｆと称する。

まず、各通信装置１００の送信部１２４は、例えば１分毎などの定期的に、自装置情報及び送信元一覧を送信する。例えば、図１２（ａ）に示す例では、通信装置１００Ａは、通信装置１００Ａの情報２１Ａ（通信装置１００Ａの自装置情報及び送信元一覧）を、通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｄに送信する。また、例えば、通信装置１００Ｃは、通信装置１００Ａから情報２１Ａを受信し、通信装置１００Ｂから情報２１Ｂを受信する。そして、通信装置１００Ｃは、情報２１Ａ及び情報２１Ｂ、通信装置１００Ｃの情報２１Ｃを、通信装置１００Ｅ及び通信装置１００Ｆに送信する。最終的に、管理サーバ２００は、通信装置１００Ａ〜１００Ｆの情報２１Ａ〜２１Ｆを受信する。

一方、図１２（ｂ）に示す例では、破線で示した経路の通信、即ち、通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃとの間の通信、通信装置１００Ｃと通信装置１００Ｆとの間の通信、通信装置１００Ｄと通信装置１００Ｆとの間の通信のそれぞれに異常が発生している。この場合、管理サーバ２００は、通信装置１００Ｅから情報２１Ａ〜２１Ｅを受信し、通信装置１００Ｆから情報２１Ｆを受信する。即ち、管理サーバ２００は、通信装置１００Ａ〜１００Ｆの情報２１Ａ〜２１Ｆを受信する。

ここで、図１２（ａ）に示す例では装置間で正常に通信が行われているため、各通信装置１００の送信元一覧は図１１の通りになる。一方、図１２（ｂ）に示す例では通信異常が発生しており、各通信装置１００の送信元一覧は図１１とは異なる。
図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の場合の各通信装置１００の送信元一覧を示す図である。図１２（ｃ）において、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ｄ、通信装置１００Ｅの送信元一覧は、図１１に示す送信元一覧と同じである。

一方、図１２（ｃ）において、通信装置１００Ｃの送信元一覧には通信装置１００Ａのみが含まれているが、図１１において、通信装置１００Ｃの送信元一覧には通信装置１００Ａ及び通信装置１００Ｂが含まれる。そこで、異常判定部２２３は、通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃとの間で通信異常が発生していると判定する。また、図１２（ｃ）において、通信装置１００Ｆの送信元一覧には、どの通信装置１００も含まれていないが、図１１において、通信装置１００Ｆの送信元一覧には通信装置１００Ｃ及び通信装置１００Ｃが含まれる。そこで、異常判定部２２３は、通信装置１００Ｆと通信装置１００Ｃとの間、通信装置１００Ｆと通信装置１００Ｄとの間で通信異常が発生していると判定する。このようにして、異常判定部２２３は、各通信装置１００の情報２１Ａ〜２１Ｆを基に、ネットワーク内で通信異常が発生しているか否かを判定する。

また、異常判定部２２３は、各通信装置１００の自装置情報を基に、各通信装置１００が正常であるか否かの判定も行う。図１２（ｂ）に示す例では、異常判定部２２３は、例えば、通信装置１００Ｂの自装置情報により、通信装置１００Ｂの通信Ｉ／Ｆが故障していると判定する。
ここで、装置間で通信異常が発生する原因としては、例えば、装置故障などの装置が原因の場合もあれば、装置間の障害物により電波の送受信が正常に行われなくなった等の外部環境が原因の場合もある。図２１（ａ）、（ｂ）を参照しながら、さらに、管理サーバ２００がネットワーク内の異常原因を判断する処理について説明する。図２１（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態２に係る管理サーバ２００がネットワーク内の異常原因を判断する処理の具体例を説明するための図である。

図２１（ｂ）には、図２１（ａ）に示す通信装置１００Ｃのステータス（状態）、通信経路２２Ｘの通信状況、通信経路２２Ｙの通信状況、これらの情報を基に解釈される内容を示している。通信経路２２Ｘは、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｃとの間の通信経路である。通信経路２２Ｙは、通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃとの間の通信経路である。なお、通信装置１００Ｃのステータスは、通信装置１００の自装置情報から判定されるものである。また、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙの通信状況は、通信装置１００Ｃの送信元一覧と判定情報格納部２２２の判定情報とを比較して判定されるものである。

例えば、通信装置１００Ｃのステータスが「ＯＫ（正常）」、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＯＫ」の場合には、通信装置１００Ｃに関して異常なし（「ＯＫ」）と解釈される。なお、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＯＫ」の場合とは、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙの両方が「ＯＫ」の場合を示す。
一方、例えば、通信装置１００Ｃのステータスが「ＯＫ」、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＮＧ（異常）」の場合には、通信装置１００Ｃには異常がないにも関わらず、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙに異常が発生していることとなる。この場合、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙに、遮蔽物（障害物）などによる障害が発生していると解釈される。なお、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＮＧ」の場合とは、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙの両方が「ＮＧ」の場合、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙの一方が「ＮＧ」の場合を含む。

また、例えば、通信装置１００Ｃのステータスが「受信部故障（受信側の通信Ｉ／Ｆの故障）」、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＯＫ」の場合には、受信側の通信Ｉ／Ｆが故障しているにも関わらず、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙで正常に通信できていることとなる。この場合、管理サーバ２００による故障診断（故障診断プログラム）に間違いがあると解釈される。
さらに、例えば、通信装置１００Ｃのステータスが「受信部故障」、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＮＧ」の場合には、通信装置１００Ｃの受信側の通信Ｉ／Ｆが故障しているために、通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙで異常が発生していると解釈される。

管理サーバ２００の異常判定部２２３は、通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧を用いることにより、上述したような解釈を行い、ネットワーク内の異常原因を判断する。例えば、図２１に示す例では、送信元一覧により通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙが「ＮＧ」と判定された場合であっても、送信元一覧の情報からはどのような原因で通信異常が発生しているかまでは判定されない。そこで、異常判定部２２３は、通信装置１００Ｃの自装置情報を用いることにより、通信経路に遮蔽物があることによる通信異常であるのか、通信装置１００Ｃの受信部故障による通信異常であるのか等の判断を行う。付言すると、異常判定部２２３は、通信装置１００Ｃの自装置情報及び送信元一覧の両方を用いて、通信装置１００Ｃのステータスと通信経路２２Ｘ、通信経路２２Ｙの通信状況とを合わせることで、自装置情報又は送信元一覧の一方のみを用いる場合と比較して、ネットワーク内の状況をより正確に判断できるようになる。

＜通信装置の処理手順＞
次に、本実施の形態に係る通信装置１００の処理手順について説明する。図１３は、本実施の形態２に係る通信装置１００の処理手順の一例を示したフローチャートである。以下の処理は、例えば１分毎などの定期的に繰り返し実行される。

自装置状態取得部１２２は、自装置内から自装置情報を取得する（ステップ３０１）。次に、送信元一覧生成部１２３は、例えば１分間などの予め定められた時間内に受信部１２１が受信したデータを基に、送信元一覧を生成する（ステップ３０２）。次に、送信部１２４は、自装置についての自装置情報及び送信元一覧と、他の通信装置１００から送信されてきた他の通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧とを、予め定められた送信先に送信する（ステップ３０３）。ここで、自装置についての自装置情報及び送信元一覧と、他の通信装置１００の自装置情報及び送信元一覧とを別々に送信しても良い。そして、本処理フローは終了する。

＜管理サーバの処理手順＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００の処理手順について説明する。図１４は、本実施の形態２に係る管理サーバ２００の処理手順の一例を示したフローチャートである。

異常判定部２２３は、各通信装置１００から送信されてきた自装置情報を基に、各通信装置１００が正常であるか否かを判定する（ステップ４０１）。次に、異常判定部２２３は、各通信装置１００から送信されてきた送信元一覧と判定情報とを比較して、装置間で通信異常が発生しているか否かを判定する（ステップ４０２）。次に、通知部２２４は、異常判定部２２３による判定結果をユーザに通知する（ステップ４０３）。そして、本処理フローは終了する。

なお、本実施の形態において、通信装置１００間の全てに迂回経路が設けられることとしたが、このような構成に限られるものではない。通信装置１００間で迂回経路が設けられていない区間が存在する場合であっても、管理サーバ２００の異常判定部２２３は、各通信装置１００から送信されてくる情報を基に、各通信装置１００が正常であるか否か、装置間の通信が正常に行われているか否かを判定しても良い。

［実施の形態３］
次に、本実施の形態３に係る通信システム１について説明する。本実施の形態に係る通信システム１は、図７と同様に、複数の通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００から構成される。また、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００により構成される無線通信のネットワークは、実施の形態２と同様に、通信装置１００間に迂回経路が設けられており、それぞれの装置が互いに連携して無線通信を行うメッシュネットワークである。本実施の形態では、このメッシュネットワークの構成を、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００の位置に基づいて自動的に行う。
なお、図７には６台の通信装置１００を示したが、通信装置１００の台数は図示の６台には限定されない。また、本実施の形態に係る通信装置１００、管理サーバ２００のハードウェア構成例は、図２と同様である。以下では、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００を「ノード」と称する場合がある。

＜管理サーバの機能構成＞
次に、実施の形態３に係る管理サーバ２００の機能構成について説明する。管理サーバ２００は、通信装置１００間に迂回経路を設けて宛先の管理サーバ２００へ各種データを送信するためのメッシュネットワークについて、各ノードの送信先及び送信元を決定する処理を行う。ここで、管理サーバ２００は、メッシュネットワークを構成するノード（即ち、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００）を、「ゴールグループ」、「非ゴールグループ」という２つのグループに分ける。本実施の形態では、特定の通信装置の一例として、管理サーバ２００が用いられる。また、群の一例として、ゴールグループが用いられる。

ゴールグループとは、宛先である管理サーバ２００を含むノードの集合である。付言すると、ゴールグループは、管理サーバ２００を宛先とするメッシュネットワーク上での送信先が決定済みのノードの集合と捉えることができる。一方、非ゴールグループとは、ゴールグループに含まれないノードの集合である。付言すると、非ゴールグループは、管理サーバ２００を宛先とするメッシュネットワーク上での送信先がまだ決定されていないノードの集合と捉えることができる。

なお、管理サーバ２００による処理の開始時点では、ゴールグループには宛先である管理サーバ２００のみが含まれ、残りのノード（即ち、通信装置１００Ａ〜１００Ｆ）は非ゴールグループに含まれる。そして、後述する処理により、非ゴールグループに含まれるノードを順番にゴールグループに移動させる。非ゴールグループが空になるまで繰り返し処理を行うことにより、メッシュネットワーク上での各ノードの送信先及び送信元が決定される。

図１５は、本実施の形態３に係る管理サーバ２００の機能構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る管理サーバ２００は、位置情報格納部２３１、距離計算部２３２、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４、繰り返し制御部２３５を備える。

位置情報格納部２３１は、各ノードが設置された位置の情報（位置情報）を保持する。位置情報としては、例えば、緯度及び経度の座標を例示することができる。

距離計算部２３２は、位置情報格納部２３１に含まれる各ノードの位置情報を基に、ゴールグループに含まれるノードと非ゴールグループに含まれるノードとの距離を計算する。ここで、距離計算部２３２は、ゴールグループに含まれる各ノードのそれぞれと、非ゴールグループに含まれる各ノード（即ち、ゴールグループに含まれない各ノード）のそれぞれとの距離を計算する。
なお、ノードが設置される位置によっては、建物や壁などの障害物により電波が届きにくいことも考えられる。そこで、距離計算部２３２は、障害物の影響を考慮して、距離を計算しても良い。具体的には、例えば、ノード間に存在する建物により電波が届きにくい場合には、そのノード間の距離を２倍にした値が用いられる。

抽出手段の一例としての注目ノード決定部２３３は、距離計算部２３２により計算された距離の情報を基に、非ゴールグループの中から注目ノードを決定する。ここで、注目ノード決定部２３３は、まず、非ゴールグループに含まれるノードを１つ選択する。次に、選択したノードからゴールグループに含まれる各ノードまでの距離のうち、「２番目に短い距離」の値を取得する。注目ノード決定部２３３は、このように「２番目に短い距離」の値を取得する処理を、非ゴールグループに含まれる各ノードに対して行う。そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「２番目に短い距離」の値が最も小さいノードを、注目ノードとして決定する。

選択手段の一例としてのノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードとの距離が予め定められた条件を満たすノードを選択する。より具体的には、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードに近いもの（注目ノードとの距離が短いもの）から順に２つ選択する。そして、ノード選択部２３４は、選択したノードを、注目ノードがメッシュネットワーク上で無線通信によりデータを送信する送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

繰り返し制御部２３５は、ノード選択部２３４が注目ノードをゴールグループに含めた後、非ゴールグループが空であるか否かを判定する。非ゴールグループが空の場合、一連の処理を終了する。一方、非ゴールグループにまだノードが含まれている場合、繰り返し制御部２３５は、引き続き、距離計算部２３２、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４に対して処理を実行させる。

なお、図１５に示す管理サーバ２００を構成する各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、管理サーバ２００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、距離計算部２３２、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４、繰り返し制御部２３５等の各機能が実現される。また、位置情報格納部２３１は、例えば磁気ディスク装置１０３等の記憶手段により実現される。

＜各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００が各ノードの送信先及び送信元を決定する処理について、具体例を挙げて説明する。図１６−１及び図１６−２は、本実施の形態３に係る管理サーバ２００が各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。

まず、管理サーバ２００による処理の開始時点では、ゴールグループには管理サーバ２００のみが含まれ、通信装置１００Ａ〜１００Ｆは非ゴールグループに含まれる。ここで、距離計算部２３２は、位置情報格納部２３１に含まれる各ノードの位置情報を基に、ゴールグループに含まれる管理サーバ２００と、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ａ〜１００Ｆのそれぞれとの距離を計算する。図１６−１（ａ）に示す例では、管理サーバ２００と通信装置１００Ａ〜１００Ｆとの距離をそれぞれ、ｄ１（Ａ）〜ｄ１（Ｆ）とする。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に短い距離」の値を取得する処理を行う。ただし、この時点では、ゴールグループには１つのノード（即ち、管理サーバ２００）しか存在しない。そのため、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「１番目に短い距離」の値を取得する処理を行う。各ノードの「１番目に短い距離」は、ｄ１（Ａ）〜ｄ１（Ｆ）である。次に、注目ノード決定部２３３は、ｄ１（Ａ）〜ｄ１（Ｆ）の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定する。図１６−１（ａ）に示す例では、通信装置１００Ａが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ａに近いものから２つ選択する。ただし、ゴールグループには１つのノード（管理サーバ２００）しか存在しない。そのため、ノード選択部２３４は、図１６−１（ｂ）に示すように、管理サーバ２００を選択し、通信装置１００Ａからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ａを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

続けて、距離計算部２３２は、ゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａのそれぞれと、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ｂ〜１００Ｆのそれぞれとの距離を計算する。図１６−１（ｃ）に示す例では、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｂ〜１００Ｆとの距離をそれぞれ、ｄ２（Ｂ）〜ｄ２（Ｆ）とする。また、管理サーバ２００と通信装置１００Ｂ〜１００Ｆとの距離ｄ１（Ｂ）〜ｄ１（Ｆ）は計算済みであるため、新たに計算しなくても良い。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に短い距離」の値を取得する処理を行う。例えば、通信装置１００Ｂの場合、ｄ１（Ｂ）とｄ２（Ｂ）とでは、ｄ１（Ｂ）の方が短い。そのため、通信装置１００Ｂの「２番目に短い距離」はｄ２（Ｂ）である。また、例えば、通信装置１００Ｃの場合、ｄ１（Ｃ）とｄ２（Ｃ）とでは、ｄ２（Ｃ）の方が短い。そのため、通信装置１００Ｃの「２番目に短い距離」はｄ１（Ｃ）である。同様に、注目ノード決定部２３３は、通信装置１００ｄ〜１００Ｆの「２番目に短い距離」としてそれぞれ、ｄ１（Ｄ）、ｄ１（Ｅ）、ｄ１（Ｆ）を取得する。

そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「２番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定する。図１６−１（ｃ）に示す例では、ｄ２（Ｂ）、ｄ１（Ｃ）、ｄ１（Ｄ）、ｄ１（Ｅ）、ｄ１（Ｆ）の中で最も小さい値はｄ２（Ｂ）である。そのため、通信装置１００Ｂが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ｂに近いものから２つ選択する。ただし、ゴールグループには２つのノード（管理サーバ２００、通信装置１００Ａ）しか存在しない。そのため、ノード選択部２３４は、図１６−１（ｄ）に示すように、管理サーバ２００、通信装置１００Ａを選択し、通信装置１００Ｂからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ｂを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

続けて、距離計算部２３２は、ゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂのそれぞれと、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ｃ〜１００Ｆのそれぞれとの距離を計算する。図１６−２（ｅ）に示す例では、通信装置１００Ｂと通信装置１００Ｃ〜１００Ｆとの距離をそれぞれ、ｄ３（Ｃ）〜ｄ３（Ｆ）とする。また、管理サーバ２００と通信装置１００Ｃ〜１００Ｆとの距離ｄ１（Ｃ）〜ｄ１（Ｆ）、通信装置１００Ａと通信装置１００Ｃ〜１００Ｆとの距離ｄ２（Ｃ）〜ｄ２（Ｆ）は計算済みであるため、新たに計算しなくても良い。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に短い距離」の値を取得する処理を行う。例えば、通信装置１００Ｃの場合、ｄ１（Ｃ）、ｄ２（Ｃ）、ｄ３（Ｃ）の中で、１番短いのはｄ２（Ｃ）、２番目に短いのはｄ３（Ｃ）である。そのため、通信装置１００Ｃの「２番目に短い距離」はｄ３（Ｃ）である。また、例えば、通信装置１００Ｄの場合、ｄ１（Ｄ）、ｄ２（Ｄ）、ｄ３（Ｄ）の中で、１番短いのはｄ３（Ｄ）、２番目に短いのはｄ２（Ｄ）である。そのため、通信装置１００Ｄの「２番目に短い距離」はｄ２（Ｄ）である。同様に、注目ノード決定部２３３は、通信装置１００Ｅ、１００Ｆの「２番目に短い距離」としてそれぞれ、ｄ２（Ｅ）、ｄ２（Ｆ）を取得する。

そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「２番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定する。図１６−２（ｅ）に示す例では、ｄ３（Ｃ）、ｄ２（Ｄ）、ｄ２（Ｅ）、ｄ２（Ｆ）の中で最も小さい値はｄ３（Ｃ）である。そのため、通信装置１００Ｃが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ｃに近いものから２つ選択する。ここで、ゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂのうち、通信装置１００Ｃに最も近いのは通信装置１００Ａ、次に近いのは通信装置１００Ｂである。そのため、ノード選択部２３４は、図１６−２（ｆ）に示すように、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂを選択し、通信装置１００Ｃからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ｃを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

このようにして、距離計算部２３２、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４は、非ゴールグループが空になるまで繰り返し処理を実行する。言い換えると、管理サーバ２００、通信装置１００Ａ〜１００Ｆが全てゴールグループのノードとなり、各ノードについて、管理サーバ２００を宛先とするメッシュネットワーク上での送信先及び送信元が決定されるまで、繰り返し処理が実行される。その結果、図１６−２（ｇ）に示すように、各ノード間での通信経路が決定される。そして、繰り返し制御部２３５が、非ゴールグループが空であると判定すると、一連の処理は終了する。

＜管理サーバの処理手順＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００の処理手順について説明する。図１７は、本実施の形態３に係る管理サーバ２００の処理手順の一例を示したフローチャートである。

まず、距離計算部２３２は、位置情報格納部２３１に含まれる各ノードの位置情報を基に、ゴールグループに含まれる各ノードのそれぞれと、非ゴールグループに含まれる各ノードのそれぞれとの距離を計算する（ステップ５０１）。次に、注目ノード決定部２３３は、距離計算部２３２により計算された距離の情報を基に、注目ノードを決定する（ステップ５０２）。ここで、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「２番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定する。なお、ゴールグループに含まれるノードが１つ（即ち、管理サーバ２００）の場合には、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「１番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定する。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードに近いものから２つ選択し、選択した２つのノードを注目ノードの送信先として設定する（ステップ５０３）。なお、ゴールグループに含まれるノードが１つ（即ち、管理サーバ２００）の場合には、ノード選択部２３４は、その１つのノードを選択する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める（ステップ５０４）。

次に、繰り返し制御部２３５は、非ゴールグループが空であるか否かを判定する（ステップ５０５）。非ゴールグループが空である場合（ステップ５０５でＹｅｓ）、本処理フローは終了する。一方、非ゴールグループにまだノードが含まれている場合（ステップ５０５でＮｏ）、ステップ５０１に移行する。

本処理フローにより、各ノードについてメッシュネットワーク上の送信先・送信元が決定される。そして、例えば、管理サーバ２００が、本処理フローの後、有線通信やＢＬＥ等の無線通信により、各ノードに対して送信先・送信元の設定指示を行うことにより、各ノードにて送信先・送信元の設定が行われ、メッシュネットワークが構築される。

なお、ステップ５０３において、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードに近いものから２つ選択したが、選択した２つのノード以外に、さらにノードを選択しても良い。言い換えると、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、選択した２つのノード以外に予め定められた条件を満たすノードを選択しても良い。例えば、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、選択した２つのノード以外に、注目ノードから予め定められた距離以内にノードがあれば、そのノードも選択して良い。また、例えば、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードからの距離が２番目に短いノードから予め定められた距離以内に別のノードがあれば、その別のノードも選択して良い。

また、本実施の形態において、注目ノード決定部２３３は、「２番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定し、ノード選択部２３４は、注目ノードに近いものから２つ選択して注目ノードの送信先としたが、このような構成に限られるものではない。上述した例では、注目ノードの送信先を２つにして迂回経路を設けるためにこのような構成にしたが、例えば、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「３番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定しても良い。この場合、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードに近いものから３つ選択して、選択した３つのノードを注目ノードの送信先のノードとして設定する。

付言すると、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「Ｎ（Ｎは２以上の整数）番目に短い距離」の値が最も小さいノードを注目ノードとして決定すれば良い。この場合、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードに近いものからＮ個選択して、選択したＮ個のノードを注目ノードの送信先のノードとして設定する。Ｎの値が大きい程、迂回経路が増えるため、より頑健なメッシュネットワークが構築される。なお、本実施の形態では、予め定められた数の通信装置の一例として、Ｎ個のノードが用いられる。

［実施の形態４］
次に、本実施の形態４に係る通信システム１について説明する。本実施の形態に係る通信システム１は、図７と同様に、複数の通信装置１００Ａ〜１００Ｆ、管理サーバ２００から構成される。そして、実施の形態３では、管理サーバ２００は、各ノードの距離に基づいて各ノードの送信先及び送信元を決定した。一方、実施の形態４では、管理サーバ２００は、各ノードが実際に受信する電波の電波強度に基づいて、各ノードの送信先及び送信元を決定する。

さらに説明すると、例えば、実施の形態３による処理を行うことにより、管理サーバ２００を宛先とするメッシュネットワークが構築される。しかし、実際にノード間で電波の送受信を行うと、例えば障害物の影響などにより、ノード間で電波の送受信が正常に行われず、データのやり取りに時間を要したりすることが考えられる。そこで、本実施の形態では、メッシュネットワークを構築した後、各ノードが実際に受信する電波の電波強度に基づいて、再度、各ノードの送信先及び送信元を決定する。

なお、本実施の形態に係るメッシュネットワークは、実施の形態３と同様に、通信装置１００間に迂回経路が設けられており、宛先である管理サーバ２００へ各種データを送信するためのメッシュネットワークである。また、図７には６台の通信装置１００を示したが、通信装置１００の台数は図示の６台には限定されない。さらに、本実施の形態に係る通信装置１００、管理サーバ２００のハードウェア構成例は、図２と同様である。

＜管理サーバの機能構成＞
次に、実施の形態４に係る管理サーバ２００の機能構成について説明する。図１８は、本実施の形態４に係る管理サーバ２００の機能構成例を示したブロック図である。本実施の形態に係る管理サーバ２００は、位置情報格納部２３１、距離計算部２３２を備えず、電波強度取得部２３６を備える点で、実施の形態３に係る図１５の機能構成例と異なる。

電波強度取得部２３６は、非ゴールグループに含まれる各ノードからゴールグループに含まれる各ノードへ届く電波の強度を取得する。より具体的には、ゴールグループに含まれる各ノードが、非ゴールグループに含まれる各ノードから届く電波の強度を測定する。そして、電波強度取得部２３６は、ゴールグループに含まれる各ノードから、測定された電波強度を取得する。なお、電波強度の取得は、構築済みのメッシュネットワークやＢＬＥ等により行われる。

抽出手段の一例としての注目ノード決定部２３３は、電波強度取得部２３６が取得した電波強度の情報を基に、非ゴールグループの中から注目ノードを決定する。ここで、注目ノード決定部２３３は、まず、非ゴールグループに含まれるノードを１つ選択する。次に、選択したノードからゴールグループに含まれる各ノードへ届く電波の強度のうち、「２番目に高い電波強度」の値を取得する。注目ノード決定部２３３は、このように「２番目に高い電波強度」の値を取得する処理を、非ゴールグループに含まれる各ノードに対して行う。そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「２番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを、注目ノードとして決定する。

選択手段の一例としてのノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の電波強度が予め定められた条件を満たすノードを選択する。より具体的には、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の電波強度が高いものから順に２つ選択する。そして、ノード選択部２３４は、選択したノードを、注目ノードがメッシュネットワーク上で無線通信によりデータを送信する送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

繰り返し制御部２３５は、ノード選択部２３４が注目ノードをゴールグループに含めた後、非ゴールグループが空であるか否かを判定する。非ゴールグループが空の場合、一連の処理を終了する。一方、非ゴールグループにまだノードが含まれている場合、繰り返し制御部２３５は、引き続き、電波強度取得部２３６、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４に対して処理を実行させる。

なお、図１８に示す管理サーバ２００を構成する各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、管理サーバ２００を図２に示したハードウェア構成にて実現した場合、例えば、磁気ディスク装置１０３に格納されているＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが、メインメモリ１０２に読み込まれてＣＰＵ１０１に実行されることにより、電波強度取得部２３６、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４、繰り返し制御部２３５等の各機能が実現される。

＜各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００が各ノードの送信先及び送信元を決定する処理について、具体例を挙げて説明する。図１９−１及び図１９−２は、本実施の形態４に係る管理サーバ２００が各ノードの送信先及び送信元を決定する処理の具体例を説明するための図である。

まず、管理サーバ２００による処理の開始時点では、ゴールグループには管理サーバ２００のみが含まれ、通信装置１００Ａ〜１００Ｆは非ゴールグループに含まれる。ここで、電波強度取得部２３６は、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ａ〜１００Ｆからゴールグループに含まれる管理サーバ２００へ届く電波の強度を取得する。図１９−１（ａ）に示す例では、通信装置１００Ａ〜１００Ｆから管理サーバ２００へ届く電波の強度をそれぞれ、ｅ１（Ａ）〜ｅ１（Ｆ）とする。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に高い電波強度」の値を取得する処理を行う。ただし、この時点では、ゴールグループには１つのノード（即ち、管理サーバ２００）しか存在しない。そのため、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「１番目に高い電波強度」の値を取得する処理を行う。各ノードの「１番目に高い電波強度」は、ｅ１（Ａ）〜ｅ１（Ｆ）である。次に、注目ノード決定部２３３は、ｅ１（Ａ）〜ｅ１（Ｆ）の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定する。図１９−１（ａ）に示す例では、通信装置１００Ａが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ａから届いた電波の強度が高いものから２つ選択する。ただし、ゴールグループには１つのノード（管理サーバ２００）しか存在しない。そのため、ノード選択部２３４は、図１９−１（ｂ）に示すように、管理サーバ２００を選択し、通信装置１００Ａからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ａを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

続けて、電波強度取得部２３６は、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ｂ〜１００Ｆのそれぞれからゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａのそれぞれへ届く電波の強度を取得する。図１９−１（ｃ）の例では、通信装置１００Ｂ〜１００Ｆのそれぞれから通信装置１００Ａへ届く電波の強度を、ｅ２（Ｂ）〜ｅ２（Ｆ）とする。また、通信装置１００Ｂ〜１００Ｆのそれぞれから管理サーバ２００へ届く電波の強度ｅ１（Ｂ）〜ｅ１（Ｆ）は取得済であるため、新たに取得しなくても良い。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に高い電波強度」の値を取得する処理を行う。例えば、通信装置１００Ｂの場合、ｅ１（Ｂ）とｅ２（Ｂ）とでは、ｅ１（Ｂ）の方が高い。そのため、通信装置１００Ｂの「２番目に高い電波強度」はｅ２（Ｂ）である。また、例えば、通信装置１００Ｃの場合、ｅ１（Ｃ）とｅ２（Ｃ）とでは、ｅ２（Ｃ）の方が高い。そのため、通信装置１００Ｃの「２番目に高い電波強度」はｅ１（Ｃ）である。同様に、注目ノード決定部２３３は、通信装置１００ｄ〜１００Ｆの「２番目に高い電波強度」としてそれぞれ、ｅ１（Ｄ）、ｅ１（Ｅ）、ｅ１（Ｆ）を取得する。

そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「２番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定する。図１９−１（ｂ）に示す例では、ｅ２（Ｂ）、ｅ１（Ｃ）、ｅ１（Ｄ）、ｅ１（Ｅ）、ｅ１（Ｆ）の中で最も大きい値はｅ２（Ｂ）である。そのため、通信装置１００Ｂが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ａから届いた電波の電波強度が高いものから２つ選択する。ただし、ゴールグループには２つのノード（管理サーバ２００、通信装置１００Ａ）しか存在しない。そのため、ノード選択部２３４は、図１９−１（ｄ）に示すように、管理サーバ２００、通信装置１００Ａを選択し、通信装置１００Ｂからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ｂを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

続けて、電波強度取得部２３６は、非ゴールグループに含まれる通信装置１００Ｃ〜１００Ｆのそれぞれからゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂのそれぞれへ届く電波の電波強度を取得する。図１９−２に示す例では、通信装置１００Ｃ〜１００Ｆのそれぞれから通信装置１００Ｂへ届く電波の電波強度を、ｅ３（Ｃ）〜ｅ３（Ｆ）とする。また、通信装置１００Ｃ〜１００Ｆのそれぞれから管理サーバ２００へ届く電波の強度ｅ１（Ｃ）〜ｅ１（Ｆ）、通信装置１００Ｃ〜１００Ｆのそれぞれから通信装置１００Ａへ届く電波の強度ｅ２（Ｃ）〜ｅ２（Ｆ）は取得済であるため、新たに取得しなくても良い。

次に、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて、「２番目に高い電波強度」の値を取得する処理を行う。例えば、通信装置１００Ｃの場合、ｅ１（Ｃ）、ｅ２（Ｃ）、ｅ３（Ｃ）の中で、１番高いのはｅ２（Ｃ）、２番目に高いのはｅ３（Ｃ）である。そのため、通信装置１００Ｃの「２番目に高い電波強度」はｅ３（Ｃ）である。また、例えば、通信装置１００Ｄの場合、ｅ１（Ｄ）、ｅ２（Ｄ）、ｅ３（Ｄ）の中で、１番高いのはｅ３（Ｄ）、２番目に高いのはｅ２（Ｄ）である。そのため、通信装置１００Ｄの「２番目に高い電波強度」はｅ２（Ｄ）である。同様に、注目ノード決定部２３３は、通信装置１００Ｅ、１００Ｆの「２番目に高い電波強度」としてそれぞれ、ｅ２（Ｅ）、ｅ３（Ｆ）を取得する。

そして、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「２番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定する。図１９−２（ｅ）に示す例では、ｅ３（Ｃ）、ｅ２（Ｄ）、ｅ２（Ｅ）、ｅ３（Ｆ）の中で最も高い値はｅ２（Ｄ）である。そのため、通信装置１００Ｄが注目ノードとして決定される。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、通信装置１００Ｄから届いた電波の強度が高いものから２つ選択する。ここで、ゴールグループに含まれる管理サーバ２００、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂのうち、通信装置１００Ｄから届いた電波の強度が最も高いのは通信装置１００Ｂ、次に高いのは通信装置１００Ａである。そのため、ノード選択部２３４は、図１９−２（ｆ）に示すように、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ａを選択し、通信装置１００Ｄからデータを送る送信先のノードとして設定する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードである通信装置１００Ｄを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める。

このようにして、電波強度取得部２３６、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４は、非ゴールグループが空になるまで繰り返し処理を実行する。言い換えると、管理サーバ２００、通信装置１００Ａ〜１００Ｆが全てゴールグループのノードとなり、各ノードについて、管理サーバ２００を宛先とするメッシュネットワーク上での送信先及び送信元が決定されるまで、繰り返し処理が実行される。その結果、図１９−２（ｇ）に示すように、各ノード間での通信経路が決定される。そして、繰り返し制御部２３５が、非ゴールグループが空であると判定すると、一連の処理は終了する。

付言すると、図１６−１及び図１６−２に示す例では、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ｃの順に注目ノードになり、最終的に図１６−２（ｇ）に示すメッシュネットワークが構築される。一方、図１９−１及び図１９−２に示す例では、通信装置１００Ａ、通信装置１００Ｂ、通信装置１００Ｄの順に注目ノードになり、最終的に図１９−２（ｇ）に示すメッシュネットワークが再構築される。即ち、実際に送受信される電波の強度に基づいて、ノードの送信先・送信元の設定、ノード間の経路が変更されることとなる。

＜管理サーバの処理手順＞
次に、本実施の形態に係る管理サーバ２００の処理手順について説明する。図２０は、本実施の形態４に係る管理サーバ２００の処理手順の一例を示したフローチャートである。

まず、電波強度取得部２３６は、非ゴールグループに含まれるそれぞれのノードからゴールグループに含まれるそれぞれのノードへ届く電波の電波強度を取得する（ステップ６０１）。次に、注目ノード決定部２３３は、電波強度取得部２３６が取得した電波強度の情報を基に、注目ノードを決定する（ステップ６０２）。ここで、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「２番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定する。なお、ゴールグループに含まれるノードが１つ（即ち、管理サーバ２００）の場合には、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれるノードのうち、「１番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定する。

次に、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の強度が高いものから２つ選択し、選択した２つのノードを注目ノードの送信先として設定する（ステップ６０３）。なお、ゴールグループに含まれるノードが１つ（即ち、管理サーバ２００）の場合には、ノード選択部２３４は、その１つのノードを選択する。次に、ノード選択部２３４は、注目ノードを非ゴールグループではなく、ゴールグループに含める（ステップ６０４）。

次に、繰り返し制御部２３５は、非ゴールグループが空であるか否かを判定する（ステップ６０５）。非ゴールグループが空である場合（ステップ６０５でＹｅｓ）、本処理フローは終了する。一方、非ゴールグループにまだノードが含まれている場合（ステップ６０５でＮｏ）、ステップ６０１に移行する。

本処理フローにより、各ノードについてメッシュネットワーク上の送信先・送信元が決定される。そして、例えば、管理サーバ２００が、本処理フローの後、有線通信やＢＬＥ等の無線通信により、各ノードに対して送信先・送信元の設定指示を行うことにより、各ノードにて送信先・送信元の設定が行われ、メッシュネットワークが再構築される。なお、管理サーバ２００は、注目ノード及び注目ノードの送信先となるノードを決定する度に、注目ノード及びその送信先となるノードに対して送信先・送信元の設定指示を行い、無線通信の接続を確立しても良い。

また、ステップ６０３において、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の強度が高いものから２つ選択したが、選択した２つのノード以外に、さらにノードを選択しても良い。言い換えると、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、選択した２つのノード以外に予め定められた条件を満たすノードを選択しても良い。例えば、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、選択した２つのノード以外に、注目ノードから届いた電波の電波強度が予め定められた電波強度以上のノードがあれば、そのノードも選択して良い。また、例えば、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の電波強度が２番目に高いノードと比較して、電波強度の差が予め定められた範囲内の別のノードがあれば、その別のノードも選択して良い。

また、本実施の形態において、注目ノード決定部２３３は、「２番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定し、ノード選択部２３４は、注目ノードから届いた電波の強度が高いものから２つ選択して注目ノードの送信先としたが、このような構成に限られるものではない。上述した例では、注目ノードの送信先を２つにして迂回経路を設けるためにこのような構成にしたが、例えば、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「３番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定しても良い。この場合、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の強度が高いものから３つ選択して、選択した３つのノードを注目ノードの送信先のノードとして設定する。

付言すると、注目ノード決定部２３３は、非ゴールグループに含まれる各ノードについて取得した「Ｎ（Ｎは２以上の整数）番目に高い電波強度」の値が最も大きいノードを注目ノードとして決定すれば良い。この場合、ノード選択部２３４は、ゴールグループに含まれるノードのうち、注目ノードから届いた電波の強度が高いものからＮ個選択して、選択したＮ個のノードを注目ノードの送信先のノードとして設定する。Ｎの値が大きい程、迂回経路が増えるため、より頑健なメッシュネットワークが構築される。なお、本実施の形態では、予め定められた数の通信装置の一例として、Ｎ個のノードが用いられる。

なお、実施の形態３及び実施の形態４では、メッシュネットワークの宛先を管理サーバ２００としたが、このような構成に限られるものではない。メッシュネットワークの宛先は、メッシュネットワーク内のノードや外部のネットワークからのデータを受け取る送信先となるノードであり、管理サーバ２００以外の装置をメッシュネットワークの宛先にしても良い。

また、実施の形態３及び実施の形態４において、管理サーバ２００が各ノードの送信先及び送信元を決定する処理を行ったが、管理サーバ２００以外の他装置がこのような処理を行っても良い。即ち、位置情報格納部２３１、距離計算部２３２、注目ノード決定部２３３、ノード選択部２３４、繰り返し制御部２３５、電波強度取得部２３６等の機能を、管理サーバ２００以外の他装置に実現させても良い。

さらに、本発明の実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。

なお、上記では、実施の形態１〜実施の形態４として、種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例どうしを組み合わせて構成してももちろんよい。即ち、例えば、実施の形態１〜実施の形態４を全て組み合わせて通信システム１を構成しても良いし、実施の形態１〜実施の形態４のうちの何れか３つの実施の形態や何れか２つの実施の形態を組み合わせて通信システム１を構成しても良い。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

１…通信システム、１００…通信装置、１２１…受信部、１２２…自装置状態取得部、１２３…送信元一覧生成部、１２４…送信部、２００…管理サーバ、２１１…電波強度受信部、２１２…位置情報格納部、２１３…候補点設定部、２１４…電波強度類推部、２１５…発信機位置特定部、２２１…受信部、２２２…判定情報格納部、２２３…異常判定部、２２４…通知部、２３１…位置情報格納部、２３２…距離計算部、２３３…注目ノード決定部、２３４…ノード選択部、２３５…繰り返し制御部、２３６…電波強度取得部、３００…発信機

Claims (6)

1. 発信機から電波を受信した複数の受信機のうちの何れか１つの受信機の位置を基に、当該発信機の位置の候補である複数の候補点を設定する設定手段と、
   前記何れか１つの受信機とは別の受信機を少なくとも含む１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度と、前記複数の候補点のそれぞれについて、当該発信機が候補点に存在すると仮定した場合に当該１以上の受信機が当該発信機から受信すると類推される電波の強度とを用いて、当該複数の候補点の中から当該発信機の位置を特定する特定手段と
   を備える通信装置。
2. 前記設定手段は、前記何れか１つの受信機が受信した電波の強度から類推される当該何れか１つの受信機と前記発信機との距離を基に、前記複数の候補点を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記何れか１つの受信機は、前記複数の受信機の中で、前記発信機から受信した電波の強度が最も高い受信機であること
   を特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記特定手段は、前記複数の候補点のそれぞれについて、前記１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度と、当該発信機が候補点に存在すると仮定した場合に当該１以上の受信機が当該発信機から受信すると類推される電波の強度との類似度を計算すること
   を特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 前記特定手段は、前記複数の候補点のうち、計算した類似度が予め定められた条件を満たす候補点を、前記発信機の位置として特定すること
   を特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 発信機から電波を受信した複数の受信機のうちの何れか１つの受信機の位置を基に、当該発信機の位置の候補である複数の候補点を設定する設定手段と、
   前記何れか１つの受信機とは別の受信機を少なくとも含む１以上の受信機が前記発信機から受信した電波の強度から類推される、当該１以上の受信機と当該発信機との距離と、前記複数の候補点のそれぞれと当該１以上の受信機との距離とを用いて、当該複数の候補点の中から当該発信機の位置を特定する特定手段と
   を備える通信装置。

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