JP7299521B2 - 通信装置、通信システム、通信方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、通信装置、通信システム、通信方法、及びプログラムに関する。

スペクトラム拡散方式を利用した無線通信システムにおいて、無線通信システムに含まれる通信装置と他の通信装置との間で通信を行うためには、通信装置と他の通信装置に同じＳＦ（Spreading Factor）値を設定する必要がある。

また、スペクトラム拡散方式のＳＦ値を、例えば、ノイズレベル、基地局との距離、又は蓄電素子の出力電圧等に基づいて決定する技術が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。

特開２０００－２６１３６６号公報 特開２０１８－１０１８３１号公報 特開２０１９－２９７７１号公報

例えば、ゲートウェイ等の通信装置が、センサ等の複数の他の通信装置とスペクトラム拡散方式の無線通信で通信する通信システムにおいて、他の通信装置に、他の通信装置の設置状況に応じて異なるＳＦ値を設定したいという要求がある。

しかし、従来の技術では、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置が、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置と通信を行うことには困難を伴っていた。

本開示は、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置において、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置と通信を行うことを容易にする。

本開示の第１の態様に係る通信装置は、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置であって、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら他の通信装置と通信する。

本開示の第１の態様によれば、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置において、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置と通信を行うことが容易になる。

本開示の第２の態様は、第１の態様に記載の通信装置であって、前記複数のＳＦ値は、前記通信装置に設定可能なＳＦ値の範囲内の任意の値である。

本開示の第３の態様は、第１又は２の態様に記載の通信装置であって、前記ＳＦ値は、前記他の通信装置を設置する設置者が、前記他の通信装置に設定する設定値である。

本開示の第３の態様によれば、ゲートウェイ等の通信装置が、センサ等の複数の他の通信装置とスペクトラム拡散方式の無線通信で通信する通信システムにおいて、他の通信装置に、他の通信装置の設置状況に応じて異なるＳＦ値を設定することができる。

本開示の第４の態様は、第１から３のいずれかの態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、前記ＳＦ値ごとに定められた切替タイミングで、前記ＳＦ値を切り替えて通信する。

本開示の第５の態様は、第１から４のいずれかの態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、所定の時間間隔で前記ＳＦ値を変更して、前記他の通信装置との通信の可否を判定し、前記通信の可否の判定結果に基づいて前記複数のＳＦ値を決定する。

本開示の第６の態様は、第５の態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、電波状況、前記通信の混雑状況、又は前記他の通信装置との間の距離に基づいて前記複数のＳＦ値を変更する。

本開示の第７の態様は、第１から６のいずれかの態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、外部から前記複数のＳＦ値を設定可能である。

本開示の第８の態様は、第１から７のいずれかの態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、所定の時間間隔で前記ＳＦ値を変更し、前記他の通信装置と前記通信を行った時刻に基づいて、前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを決定する。

本開示の第９の態様は、第８の態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、電波状況、又は前記通信の混雑状況に応じて、前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを変更する。

本開示の第１０の態様は、第１から９のいずれかの態様に記載の通信装置であって、前記通信装置は、外部から前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを設定可能である。

本開示の第１１の態様は、第１～１０のいずれかの態様に記載の通信装置と、他の通信装置とを含む通信システムであって、前記他の通信装置は、前記他の通信装置に設定された前記ＳＦ値で前記通信装置と通信する。

本開示の第１２の態様は、第１１の態様に記載の通信システムであって、前記他の通信装置は、第１のＳＦ値が設定されている第１の通信装置と、前記第１のＳＦ値とは異なる第２のＳＦ値が設定されている第２の通信装置とを含む。

本開示の第１３の態様は、第１１又は１２の態様委記載の通信システムであって、前記他の通信装置は、設定された送信スケジュールに従って、前記通信装置にデータを送信する。

本開示の第１４の態様は、第１１～１３のいずれかの態様に記載の通信システムであって、前記他の通信装置は、前記通信装置にデータを送信した後に、前記通信装置から応答がない場合、通信異常と判定して前記データを保持し、前記通信異常が解消したときに、前記保持したデータを前記通信装置に再送する。

本開示の第１５の態様に係る通信方法は、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置が、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら他の通信装置と通信する。

本開示の第１６の態様に係るプログラムは、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置に、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら他の通信装置と通信させる。

一実施形態に係る通信システムのシステム構成の例を示す図である。 一実施形態に係る処理の概要について説明するための図（１）である。 一実施形態に係る処理の概要について説明するための図（２）である。 一実施形態に係る通信装置のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る通信システムの機能構成の例を示す図である。 第１の実施形態に係る受信情報の取得処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る受信情報の取得処理の別の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るＳＦ値の決定処理の例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る通信装置（親機）の通信処理の例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る受信情報の取得処理の例を示すフローチャート（１）である。 第２の実施形態に係る受信情報の取得処理の例を示すフローチャート（２）である。 第２の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る通信装置（親機）の通信処理の例を示すフローチャート（１）である。 第３の実施形態に係る通信装置（親機）の通信処理の例を示すフローチャート（２）である。 第３の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る受信情報の取得処理の例を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係るＳＦ値の変更処理の例を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る通信システムのＳＦ値の変化の例を示す図である。

以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

＜システム構成＞
図１は、一実施形態に係る通信システムのシステム構成の例を示す図である。通信システム１は、通信装置（親機）１００とスペクトラム拡散方式の無線通信で通信する複数の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と、通信装置（親機）１００とを含む。なお、以下の説明において、複数の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・のうち、任意の通信装置を示す場合、「通信装置１１０」を用いる。また、図１に示す通信装置１１０の数は一例であり、２つ以上の他の数であっても良い。

ここでは、具体的な一例として、通信装置１００は、ＬｏＲａ（登録商標）（Long Range）Ｐｒｉｖａｔｅのゲートウェイであり、他の通信装置１１０は、ＬｏＲａ Ｐｒｉｖａｔｅのデバイス（センサ）であるものとして以下の説明を行う。

ＬｏＲａは、低消費電力で広域無線通信を実現できるＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）の無線通信の１つであり、無線変調にスペクトラム拡散方式を用いる。ＬｏＲａでは、スペクトラム拡散方式の拡散率（ＳＦ：Spreading Factor）の設定値（以下、ＳＦ値と呼ぶ）の大小により、通信距離と通信速度のトレードオフの関係を設定できる。例えば、ＳＦ値をより大きく設定すると、通信速度が遅くなるが、通信距離が長くなる。一方、ＳＦ値をより小さく設定すると、通信速度が速くなるが、通信距離が短くなる。ＬｏＲａのうち、パブリックなネットワークをＬｏＲａ ＷＡＮ（Wide Area Network）と呼び、プライベートなネットワークをＬｏＲａ Ｐｒｉｖａｔｅと呼ぶ。

なお、ＬｏＲａ、及びＬｏＲａ Ｐｒｉｖａｔｅは、本実施形態に係るスペクトラム通信方式の通信システム１の一例である。通信システム１は、ＬｏＲａ以外のスペクトラム通信方式を適用したシステムであっても良い。

スペクトラム通信方式の通信システム１では、例えば、通信装置１００と通信装置１１０ａとの間で通信する場合、通信装置（親機）１００と通信装置（子機）１１０ａとに同じＳＦ値を設定することにより、通信が可能となる。

従って、従来の通信システムでは、例えば、複数の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・に、異なるＳＦ値を設定する場合、通信装置１００に、ＳＦ値の設定パターンの数だけ、無線モジュールを搭載している。しかし、この方法では、例えば、ＳＦ値の異なる通信装置１１０の数が増えた場合、通信装置１００に無線モジュールを追加することになり、搭載スペースの拡大が必要になる。また、初めから、設定可能な全てのＳＦ値に対応する無線モジュールを通信装置１００に搭載しておくことも考えられるが、コストが増加してしまうという問題がある。

このように、従来の技術では、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置１１０と通信可能な通信装置１００が、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信を行うことには困難を伴っていた。

そこで、本実施形態に係る通信装置１００は、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信する。これにより、通信装置１００は、無線モジュールの搭載スペースの拡大、又はコストの増加等を伴わずに、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信することができる。

＜処理の概要＞
図２、３は、一実施形態に係る処理の概要について説明するための図である。図２において、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、例えば、各通信装置を設置する設置者（又は各通信装置を管理する管理者）等によって、それぞれ、ＳＦ値が「５」、「８」、「１２」に設定されているものとする。また、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、それぞれ、所定の送信タイミングで、データ（例えば、センサデータ等）を送信しているものとする。なお、通信装置１００ａは、第１の通信装置の一例であり、ＳＦ値「５」は、第１のＳＦ値の一例である。また、通信装置１００ｂは、第２の通信装置の一例であり、ＳＦ値「８」は、第２のＳＦ値の一例である。

（受信情報の取得処理）
通信装置１００は、ＳＦ値を所定の時間間隔で切り替えながら、他の通信装置１１０が送信するデータ（例えば、センサデータ等）を受信する。例えば、図２の状態Ａのように、通信装置１００のＳＦ値が「５」である期間、通信装置１００は、通信装置１１０ａが送信するデータを受信し、受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicator）、及び送信間隔等の情報を、受信情報２１０ａに記憶する。

また、例えば、図２の状態Ｂのように、通信装置１００のＳＦ値が「８」である期間、通信装置１００は、通信装置１１０ｂが送信するデータを受信し、受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ、及び送信間隔等の情報を、受信情報２１０ｂに記憶する。同様に、例えば、図２の状態Ｃのように、通信装置１００のＳＦ値が「１２」である期間、通信装置１００は、通信装置１１０ｃが送信するデータを受信し、受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ、及び送信間隔等の情報を、受信情報２１０ｃに記憶する。

（ＳＦ値の決定処理）
また、通信装置１００は、取得した受信情報２１０ａ～２１０ｃに基づいて、通信装置１００が時分割で切り替える複数のＳＦ値、及びＳＦ値の切替タイミング等を決定する。

例えば、通信装置１００は、図３に示すように、取得した受信情報（例えば、受信情報２１０ａ～２１０ｃ）を、機械学習で学習済のＳＦ値決定モデル３０１に入力することにより、複数のＳＦ値、及びＳＦ値の切替タイミングを決定する。この場合、例えば、情報処理装置等を用いて、複数の受信情報を説明変数とし、最適なＳＦ値を目的変数（教師データ）とした複数の学習データを用いて、ＳＦ値決定モデル３０１を予め学習しておく。

通信装置１００は、決定した複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に従って、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら、通信装置１１０ａ～１１０ｃと通信する。ここで、時分割とは、１つの無線モジュールを用いて、複数のＳＦ値を時間的に切り替えながら通信することを示しており、例えば、タイムスライス、又はタイムシェアリング等と呼ばれる。

図３の例では、通信装置１００は、時間ｔ０からｔ１までの期間Ｔ５において、ＳＦ値を「５」に設定し、時間ｔ１からｔ２までの期間Ｔ８において、ＳＦ値を「８」に設定し、時間ｔ２からｔ３迄の期間Ｔ１２において、ＳＦ値を「１２」に設定して通信している。

なお、設定する複数のＳＦ値「５」、「８」、「１２」の組合せは、主に、受信情報２１０ａ～２１０ｃに含まれる「ＳＦ値」等によって決定される。また、期間「Ｔ５」、「Ｔ８」、「Ｔ１２」は、主に、受信情報２１０ａ～２１０ｃに含まれる「受信時刻」、及び「送信間隔」等によって決定される。従って、通信装置１００は、複数の通信装置１１０の数が少なく、送信タイミングが重複していないとき等は、ＳＦ値決定モデル３０１によらずに、受信情報２１０ａ～２１０ｃに基づいて、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２を決定しても良い。

なお、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、設定されたＳＦ値によって、送信時刻、又は送信間隔等が異なるように制御しても良い。

このように、本実施形態によれば、通信装置１００は、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信することができる。従って、本実施形態によれば、通信装置１００は、無線モジュールの搭載スペースの拡大、又はコストの増加等を伴わずに、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信することができる。

以上、本実施形態によれば、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置１００において、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０と通信を行うことが容易になる。

なお、上記の説明では、通信装置１００がゲートウェイ等の親機であり、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・がセンサ等の子機であるものとして説明を行ったが、これに限られない。例えば、通信装置１００は、複数のゲートウェイ等にセンサデータを送信するセンサ等の子機であり、他の通信装置１１０a、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・は、通信装置１００からセンサデータを受信するゲートウェイ等の親機であっても良い。この場合、センサ等の子機である通信装置１００は、１つ無線モジュールを用いて、ＳＦ値が異なるゲートウェイ等の親機である他の通信装置１１０a、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・にデータを送信することができるようになる。

＜ハードウェア構成＞
本実施形態に係る通信装置（親機）１００、及び通信装置（子機）１１０は、例えば、図３に示すようなハードウェア構成を有している。

図４は、一実施形態に係る通信装置のハードウェア構成の例を示す図である。通信装置１００、及び通信装置１１０は、例えば、プロセッサ４０１、メモリ４０２、ストレージデバイス４０３、無線モジュール４０４、出力装置４０５、入力装置４０６、及びバス４０７等を有する。

プロセッサ４０１は、例えば、ストレージデバイス４０３、又はメモリ４０２等の記憶媒体に記憶した所定のプログラムを実行することにより、様々な機能を実現するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置である。メモリ４０２は、例えば、プロセッサ４０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、及びプロセッサ４０１の起動用のプログラム等を記憶する不揮発性のメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。ストレージデバイス４０３は、ＯＳ（Operating System）、アプリケーション等のプログラム、及び各種のデータ、情報等を記憶する大容量の記憶装置であり、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって実現される。

無線モジュール４０４は、例えば、ＬｏＲａ等のスペクトラム拡散方式の無線通信で、他の通信装置と通信するための無線回路、ベースバンド回路、及び通信制御回路等を含む。出力装置４０５は、例えば、ディスレイ、スピーカ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の外部への出力を行う出力デバイスである。入力装置４０６は、例えば、タッチパネル、キーボード、又はポインティングデバイス等の外部からの入力を受け付ける入力デバイスである。バス４０７は、上記の各構成要素に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号、及び各種の制御信号等を伝送する。

＜機能構成＞
図５は、一実施形態に係る通信システムの機能構成の例を示す図である。

（通信装置１００の機能構成）
通信装置（親機）１００は、例えば、制御部５００、通信部５０１、及び記憶部５０２等を有する。

制御部５００は、例えば、図４のプロセッサ４０１等によって実現され、ストレージデバイス４０３又はメモリ４０２等の記憶媒体に記憶したプログラムを実行することにより、取得部５０３、決定部５０４、切替部５０５、及び変更部５０６等を実現している。

取得部５０３は、通信装置１００のＳＦ値を所定の時間間隔で切り替えながら、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが送信するデータを受信し、受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ、及び送信間隔等の受信情報を取得する受信情報の取得処理を実行する。例えば、取得部５０３は、図２で説明した、受信情報２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ等を取得する。

決定部５０４は、取得部５０３が取得した受信情報に基づいて、通信装置１００が時分割で切り替える複数のＳＦ値、及びＳＦ値の切替タイミング等を決定するＳＦ値の決定処理を実行する。例えば、決定部５０４は、図３で説明したように、取得部５０３が取得した受信情報を、学習済のＳＦ値決定モデル３０１に入力することにより、複数のＳＦ値、及びＳＦ値の切替タイミング３０２を決定する。

切替部５０５は、決定部５０４が決定した複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に従って、通信部５０１のＳＦ値を切り替える切替処理を実行する。例えば、切替部５０５は、図３に示すような、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に従って、通信部５０１に対して、時間ｔ０にＳＦ値「５」を設定し、時間ｔ１にＳＦ値「８」を設定し、時間ｔ２にＳＦ値「１２」を設定する。なお、図３の例に限られず、切替部５０５は、通信装置１００に設定可能なＳＦ値の範囲内の任意の値を設定し、切り替えるものであって良い。

変更部５０６は、例えば、無線通信の混雑状況、又は他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・等との間の距離等に基づいて、他の通信装置１００のＳＦ値を変更する変更処理を実行する。なお、変更部５０６は、オプションであり必須ではない。

なお、図５に示す制御部５００の機能構成は一例である。制御部５００は、上記の各処理以外にも、例えば、無線チャネルの設定、データの送受信、又は通信装置１１０の制御等の一般的な通信制御処理も実行する。

通信部５０１は、例えば、図４の無線モジュール４０４等によって実現され、制御部５００からの制御に従って、例えば、ＬｏＲａ等のスペクトラム拡散方式の無線通信で、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信する通信処理を実行する。例えば、通信部５０１は、制御部５００によって設定されたＳＦ値で、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・が送信するデータを受信する。

記憶部５０２は、例えば、図４のストレージデバイス４０３、又はメモリ４０２等によって実現され、図３で説明した、ＳＦ値決定モデル３０１等を記憶する。例えば、通信装置１００を製造する製造者、又は通信装置１００を管理する管理者等は、情報処理装置等を用いて学習済のＳＦ値決定モデル３０１を、記憶部５０２に予め記憶しておく。

（通信装置１１０の機能構成）
通信装置（子機）１１０は、例えば、制御部５１０、通信部５０１、及び記憶部５０２等を有する。

制御部５１０は、例えば、図４のプロセッサ４０１等によって実現され、ストレージデバイス４０３又はメモリ４０２等の記憶媒体に記憶したプログラムを実行することにより、設定部５１４、及び受付部５１３等を実現している。なお、図５において、通信装置１１０ｂ、１１０ｃは、通信装置１１０ａと同様の機能構成を有しているものとする。

受付部５１３は、外部からのＳＦ値の設定、又は送信スケジュールの設定等を受け付ける受付処理を実行する。例えば、受付部５１３は、図４の入力装置４０６を用いて、設置者等による設定を受け付けても良いし、無線モジュール４０４を用いて、通信装置（親機）１００等から受信する制御情報等により、設定を受け付けても良い。

設定部５１４は、受付部５１３が受け付けたＳＦ値、及び送信スケジュール等を通信部５１１に設定する設定処理を実行する。なお、図５に示す制御部５１０の機能構成は一例である。制御部５１０は、上記の受付処理、及び設定処理以外にも、例えば、無線チャネルの設定、データの送受信等の一般的な通信制御処理も実行する。

通信部５１１は、例えば、図４の無線モジュール４０４等によって実現され、制御部５１０からの制御に従って、例えば、ＬｏＲａ等のスペクトラム拡散方式の無線通信で、通信装置１００等と通信する通信処理を実行する。例えば、通信部５０１は、制御部５１０によって設定されたＳＦ値、及び送信スケジュールに従って、通信装置１００にデータ（例えば、センサデータ等）を送信する。

好ましくは、通信部５１１（又は制御部５１０）は、通信装置１００にデータを送信した後に、通信装置１００から応答がない場合、通信異常と判定してデータを保持し、通信異常が解消したときに、保持したデータを通信装置１００に再送する。

記憶部５１２は、例えば、図４のストレージデバイス４０３、又はメモリ４０２等によって実現され、受付部５１３が受け付けた設定値、及び通信部５１１が保持するデータ等の様々な情報又はデータを記憶する。

なお、図５に示した通信システム１の機能構成は一例である。例えば、通信装置１００の制御部５００は、受付部５１３、又は設定部５１４等をさらに有していても良い。また、通信装置１１０の制御部５１０は、取得部５０３、決定部５０４、又は切替部５０５等をさらに有していても良い。

＜処理の流れ＞
続いて、本実施形態に係る通信方法の処理の流れについて説明する。

［第１の実施形態］
（受信情報の取得処理１）
図６は、第１の実施形態に係る受信情報の取得処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、図２で説明した、通信装置１００が実行する受信情報の取得処理の一例を示している。なお、ここでは、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに設定可能なＳＦ値が、「５」、「８」、「１２」のいずれかである場合の処理の例について説明する。

ステップＳ６０１において、通信装置１００の取得部５０３は、通信部５０１にＳＦ値「５」を設定して所定の時間だけデータを受信し、受信情報を取得する。例えば、取得部５０３は、図２で説明したように、受信したデータに関する受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ（受信レベル）、及び送信間隔等を含む受信情報２１０ａを取得する。

ステップＳ６０２において、取得部５０３は、通信部５０１にＳＦ値「８」を設定して所定の時間だけデータを受信し、受信情報を取得する。例えば、取得部５０３は、図２で説明したように、受信したデータに関する受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ、及び送信間隔等を含む受信情報２１０ｂを取得する。

ステップＳ６０３において、取得部５０３は、通信部５０１にＳＦ値「１２」を設定して所定の時間だけデータを受信し、受信情報を取得する。例えば、取得部５０３は、図２で説明したように、受信したデータに関する受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ、及び送信間隔等を含む受信情報２１０ｃを取得する。

ステップＳ６０４において、取得部５０３は、必要な受信情報の量に達したか否かを判断する。例えば、取得部５０３は、取得した受信情報に、上述した、受信時刻、ＳＦ値、ＲＳＳＩ（受信レベル）、及び送信間隔等の必要なデータが含まれているか否かを判断する。必要な受信情報の量に達していない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ６０１に戻す。一方、必要な受信情報の量に達している場合、取得部５０３は、処理をステップＳ６０５に移行させる。

ステップＳ６０５に移行すると、取得部５０３は、取得した受信情報（受信情報２１０ａ～２１０ｃ）を、決定部５０４に通知する。図６の処理により、取得部５０３は、ＳＦ値の決定処理に用いる受信情報を取得することができる。

（受信情報の取得処理２）
図７は、第１の実施形態に係る受信情報の取得処理の別の一例を示すフローチャートである。ここでは、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに設定されているＳＦ値が、１～Ｎ（Ｎは２以上の整数）の間の任意の値に設定可能である場合の処理の例について説明する。

ステップＳ７０１において、通信装置１００の取得部５０３は、変数ｉを１に初期化して、ステップＳ７０２以降の処理を実行する。

ステップＳ７０２に移行すると、取得部５０３は、通信部５０１にＳＦ値「ｉ」を設定して、所定の時間データを受信する。好ましくは、所定の時間は、例えば、他の通信装置１１０が送信するデータを、複数回受信できるように、十分に長い時間を設定しておく。

ステップＳ７０３において、取得部５０３は、通信部５０１がデータを受信したか否かを判断する。データを受信した場合、取得部５０３は、処理をステップＳ７０４に移行させる。一方、データを受信していない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ７０５に移行させる。

ステップＳ７０４に移行すると、取得部５０３は、ＳＦ値が「i」の場合の受信情報を取得する。

ステップＳ７０５に移行すると、取得部５０３は、ｉの値が、ＳＦ値の最大値Ｎに達したか否かを判断する。ｉの値がＳＦ値の最大値Ｎに達していない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ７０６に移行させる。一方、ｉの値がＳＦ値の最大値Ｎに達した場合、取得部５０３は、処理をステップＳ７０７に移行させる。

ステップＳ７０６に移行すると、取得部５０３は、ｉに「１」を加算して、処理をステップＳ７０２に戻す。一方、ステップＳ７０７に移行すると、取得部５０３は、取得した受信情報を決定部５０４に通知する。

図７の処理により、取得部５０３は、所定の時間間隔でＳＦ値を変更して、他の通信装置１１０との通信の可否を判定し、通信の可否の判定結果に基づいて、複数のＳＦ値を決定するための受信情報を取得することができる。

（ＳＦ値の決定処理）
図８は、第１の実施形態に係るＳＦ値の決定処理の例を示すフローチャートである。この処理は、通信装置１００の決定部５０４が実行するＳＦ値の決定処理の一例を示している。なお、図８に示す処理の開始時点において、通信装置１００は、図６、又は図７で説明した、受信情報の取得処理を実行済であるものとする。

ステップＳ８０１において、通信装置１００の決定部５０４は、取得部５０３が取得した受信情報（例えば、受信情報２１０ａ～２１０ｃ）を、記憶部５０２に記憶した学習済のＳＦ値決定モデル３０１に入力する。

ステップＳ８０２において、決定部５０４は、学習済のＳＦ値決定モデル３０１が出力する、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミングを通信装置１００に適用する。例えば、決定部５０４は、図３で説明した複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に示すように、ＳＦ値が「５」の時間Ｔ５、ＳＦ値が「８」の時間Ｔ８、及びＳＦ値が「１２」の時間「Ｔ１２」等を決定し、記憶部５０２等に記憶する。

図８の処理により、決定部５０４は、取得した受信情報に基づいて、例えば、図３に示すような、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２を決定することができる。

（通信装置１００の通信処理）
図９は、第１の実施形態に係る通信装置（親機）の通信処理の例を示す図である。この処理は、決定部５０４が決定した、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に基づいて、通信装置１００が、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ等からデータを受信する処理の一例を示している。

ステップＳ９０１において、通信装置１００の切替部５０５は、決定部５０４が決定した、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に基づいて、通信部５０１にＳＦ値「ｎ」を設定する。例えば、図３に示すような、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２である場合、切替部５０５は、通信部５０１に、ＳＦ値「５」を設定する。

ステップＳ９０２において、通信部５０１は、時間Ｔｎの間、ＳＦ値ｎのデータを受信する。例えば、図３に示すような、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２において、ｎの値が「５」である場合、通信部５０１は、時間Ｔ５の間、ＳＦ値「５」のデータを受信する。また、ｎの値が「８」である場合、通信部５０１は、時間Ｔ８の間、ＳＦ値「８」のデータを受信する。同様に、ｎの値が「１２」である場合、通信部５０１は、時間Ｔ１２の間、ＳＦ値「１２」のデータを受信する。

ステップＳ９０３、Ｓ９０４において、通信部５０１（又は制御部５００）は、受信データの内容を確認し、新たな受信フォーマットであるか否かを判断する。新たな受信フォーマットである場合、通信部５０１は、処理をステップＳ９０５に移行させる。一方、新たな受信フォーマットでない場合、通信部５０１は、処理をステップＳ９０７に移行させる。

ステップＳ９０５に移行すると、通信部５０１は、新たなデータの受信を開始する。また、ステップＳ９０６において、通信部５０１（又は制御部５００）は、受信フォーマットを保持する。

一方、ステップＳ９０７に移行すると、通信部５０１は、保持した受信フォーマットでデータを受信する。

ステップＳ９０８において、切替部５０５は、決定部５０４が決定した、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２に基づいて、通信部５０１にＳＦ値「ｎ」を更新する。例えば、図３に示すような、複数のＳＦ値の組合せ、及び切替タイミング３０２であり、現在のＳＦ値が「５」である場合、切替部５０５は、ＳＦ値を「８」に更新する。同様に、現在のＳＦ値が「８」である場合、切替部５０５はＳＦ値を「１２」に更新し、現在のＳＦ値が「１２」である場合、切替部５０５はＳＦ値を「５」に更新する。

図９の処理により、通信装置１００は、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら、例えば、他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと通信することができる。

（通信装置１１０の通信処理）
図１０は、第１の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示す図である。この処理は、通信装置（子機）１１０が、通信装置（親機）１００にデータを送信する処理の一例を示している。なお、通信装置１１０には、例えば、ＳＦ値、及び送信タイミング等の設定値が予め設定されているものとする。

ステップＳ１００１、Ｓ１００２において、通信装置１１０の制御部５１０は、送信タイミングまで待機し、送信タイミングになると、通信部５１１を用いてデータを送信する。

ステップＳ１００３において、制御部５１０は、所定の時間内に、データを受信したことを示すＡＣＫ（Acknowledgement）を通信装置１００から受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１００４に移行させる。一方、ＡＣＫを受信した場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１００５に移行させる。

ステップＳ１００４に移行すると、制御部５１０は、送信データを保持し、処理をステップＳ１００１に戻す。

一方、ステップＳ１００５に移行すると、制御部５１０は、前回までの未送信データがあるか否かを判断する。未送信データがある場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１００６に移行させる。一方、未送信データがない場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１００１に戻す。

ステップＳ１００６に移行すると、制御部５１０は、通信部５１１を用いて、保持している未送信データを送信する。

図１０の処理により、通信装置１１０は、データの送信に失敗した場合、次回以降の送信タイミングで、未送信データを送信することができる。

以上、第１の実施形態によれば、通信装置１００は、複数のＳＦ値を時分割で切り替えながら、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信する。これにより、通信装置１００は、無線モジュールの搭載スペースの拡大、又はコストの増加等を伴わずに、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、・・・と通信することができる。

［第２の実施形態］
通信装置１００は、無線通信の通信品質、又は他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ等との間の距離等に基づいて、他の通信装置１１０と通信する複数のＳＦ値を変更する機能を有していても良い。

（受信情報の取得処理）
図１１、１２は、第２の実施形態に係る受信情報の取得処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図２で説明した、通信装置１００が実行する受信情報の取得処理の別の一例を示している。なお、図１１に示す処理のうち、Ｓ６０１～Ｓ６０５の処理は、図６で説明した、第１の実施形態に係る受信情報の取得処理と同様なので、ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

ステップＳ６０４において、必要な受信情報の量に達していないと判断された場合、ステップＳ１１０１において、通信装置１００の変更部５０６は、通信部５０１により受信ができているか否かを判断する。例えば、変更部５０６は、ＳＦ値「５」、「８」、「１２」のうち、ＳＦ値「５」において、必要な受信情報の量に達していない場合、ＳＦ値「５」でデータを受信できているか否かを判断する。

受信ができていない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１１０２に移行させる。一方、受信ができている場合、変更部５０６は、処理を図１２のステップＳ１２０１に移行させる。

ステップＳ１１０２に移行すると、通信装置１００の変更部５０６は、該当する他の通信装置１１０（データを受信できていない通信装置１１０）に、ＳＦ値の変更命令を送信することにより、当該通信装置１１０のＳＦ値をＮ＋１に変更する。ここで、Ｎは、データを受信できていないＳＦ値である。また，変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ＋１に設定する。

ステップＳ１１０３に移行すると、通信装置１００の取得部５０３は、該当する他の通信装置１１０のログをリセットし、所定の時間、受信情報を取得する。

一方、ステップＳ１１０１から、図１２のステップＳ１２０１に移行すると、通信装置１００の変更部５０６は、必要な受信情報の量に達していないＳＦ値で、所定の期間の到達率、ＲＳＳＩ、又は再送回数等を取得する。

ここで、到達率は、他の通信装置１１０が送信したデータのうち、通信装置１００が受信したデータの割合を示す。従って、到達率が低い場合（閾値以下の場合）、通信品質が悪い（電波状況が悪い、又は通信混雑している）と判断することができる。再送回数は、他の通信装置１１０が、同じデータを再送した回数を示す。従って、再送回数が多い場合（閾値以上の場合）、通信品質が悪いと判断することができる。ＲＳＳＩは、受信信号の受信レベル（強度）を示し、値が大きいほど受信レベルが高いことを示す。従って、ＲＳＳＩの値が低い場合（閾値以下の場合）、他の通信装置１１０との間の距離が離れていると判断することができる。

ステップＳ１２０２において、変更部５０６は、例えば、到達率が閾値未満、ＲＳＳＩが閾値未満、及び再送回数が閾値以上であるか否かを判断する。上記の条件を満たす場合、変更部５０６は、通信品質が悪く、かつ他の通信装置１１０との間の距離が離れていると判断し、処理をステップＳ１２０３に移行させる。一方、上記の要件を満たさない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１２０６に移行させる。

ステップＳ１２０３に移行すると、変更部５０６は、該当する他の通信装置（必要な受信情報の量に達していない通信装置１１０）に、ＳＦ値をＮ＋１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１２０４において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１２０３に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１２０５に移行させる。

ステップＳ１２０５に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ＋１に設定し、処理を図１１のステップＳ１１０３に移行させる。ステップＳ１２０２～Ｓ１２０５の処理により、変更部５０６は、通信品質が悪く、他の通信装置１１０との間の距離が離れている場合、通信装置１００、及び他の通信装置１１０のＳＦ値を、より大きな値に変更することができる。

一方、ステップＳ１２０２からステップＳ１２０６に移行すると、変更部５０６は、例えば、到達率が閾値以上、ＲＳＳＩが閾値以上、及び再送回数が閾値未満であるか否かを判断する。上記の条件を満たす場合、変更部５０６は、通信品質が良く、かつ他の通信装置１１０との間の距離が近いと判断し、処理をステップＳ１２０７に移行させる。一方、上記の要件を満たさない場合、変更部５０６は、処理を図１１のステップＳ６０１に戻す。

ステップＳ１２０７に移行すると、変更部５０６は、該当する他の通信装置（必要な受信情報の量に達していない通信装置１１０）に、ＳＦ値をＮ－１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１２０８において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１２０７に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１２０９に移行させる。

ステップＳ１２０９に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ－１に設定し、処理を図１１のステップＳ１１０３に移行させる。ステップＳ１２０６～Ｓ１２０９の処理により、変更部５０６は、通信品質が良く、他の通信装置１１０との間の距離が近い場合、通信装置１００、及び他の通信装置１１０のＳＦ値を、より小さい値に変更することができる。なお、ステップＳ１２０６～Ｓ１２０９の処理はオプションであり、必須ではない。

図１１、１２の処理により、通信装置１００は、例えば、電波状況、通信の混雑状況、又は他の通信装置１１０との間の距離等に基づいて、他の通信装置１１０に対して、ＳＦ値の変更を要求することができる。

（通信装置１１０の通信処理）
図１３は、第２の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示す図である。この処理は、通信装置（子機）１１０が、通信装置（親機）１００にデータを送信する処理の別の一例を示している。なお、通信装置１１０には、例えば、ＳＦ値、及び送信タイミング等の設定値が予め設定されているものとする。

ステップＳ１３０１、Ｓ１３０２において、通信装置１１０の制御部５１０は、送信タイミングまで待機し、送信タイミングになると、通信部５１１を用いてデータを送信する。

ステップＳ１３０３において、通信装置１１０の設定部５１４は、通信装置１００から、ＳＦ値の変更命令を受信したか否かを判断する。ＳＦ値の変更命令を受信していない場合、設定部５１４は、処理をステップＳ１３０１に戻す。一方、ＳＦ値の変更命令を受信している場合、設定部５１４は、処理をステップＳ１３０４に移行させる。

ステップＳ１３０４に移行すると、設定部５１４は、受信したＳＦ値の変更要求に従って、要求されたＳＦ値を通信部５１１に設定する。また、ステップＳ１３０５において、設定部５１４は、ＳＦ値を変更したことを示すＡＣＫを通信装置１００に送信する。

図１１～１３の処理により、通信装置１００は、無線通信の通信品質、又は他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ等との間の距離等に基づいて、他の通信装置１１０と通信する複数のＳＦ値を変更することができる。

[第３の実施形態]
通信装置１００は、通信中に、無線通信の通信品質、又は他の通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ等との間の距離等に基づいて、他の通信装置１１０と通信する複数のＳＦ値を変更する機能を有していても良い。

（通信装置１００の通信処理）
図１４、１５は、第３の実施形態に係る通信装置（親機）の通信処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図２で説明した、通信装置１００が実行する通信処理の別の一例を示している。なお、ここでは、第１の、２の実施形態と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ１４０１において、通信装置１００の変更部５０６は、通信部５０１がデータを受信したか否かを判断する。データを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１４０２に移行させる。一方、データを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１４０５に移行させる。

ステップＳ１４０２に移行すると、通信不可カウンタに１を加算する。また、ステップＳ１４０３において、変更部５０６は、通信不可カウンタの値が閾値以上であるか否かを判断する。通信不可カウンタの値が閾値以上である場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１４０４に移行させる。一方、通信不可カウンタの値が閾値以上でない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１４０１に戻す。

ステップＳ１４０４に移行すると、変更部５０６は、ＳＦ値に１を加算して、処理をステップＳ１４０１に戻す。

一方、ステップＳ１４０１からステップＳ１４０５に移行すると、変更部５０６は、通信不可カウンタをリセットする。また、ステップＳ１４０６において、通信装置１００は、例えば、図９のステップＳ９０４～Ｓ９０７に示すような、データ受信処理を実行し、処理を図１５のステップＳ１５０１に移行させる。

ステップＳ１５０１に移行すると、通信装置１００の変更部５０６は、所定の期間の到達率、ＲＳＳＩ、又は再送回数等を取得する。

ステップＳ１５０２において、変更部５０６は、例えば、到達率が閾値未満、ＲＳＳＩが閾値未満、及び再送回数が閾値以上であるか否かを判断する。上記の条件を満たす場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０３に移行させる。一方、上記の要件を満たさない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０６に移行させる。

ステップＳ１５０３に移行すると、変更部５０６は、該当する他の通信装置に、ＳＦ値をＮ＋１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１５０４において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０３に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０５に移行させる。

ステップＳ１５０５に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ＋１に設定する。また、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、設定されたＳＦ値によって、送信タイミングが異なる場合、変更後のＳＦ値に合わせて受信タイミングを変更する。ステップＳ１５０５の処理を終了後、変更部５０６は、処理を図１４のステップＳ１４０１に戻す。

一方、ステップＳ１５０２からステップＳ１５０６に移行すると、変更部５０６は、例えば、到達率が閾値以上、ＲＳＳＩが閾値以上、及び再送回数が閾値未満であるか否かを判断する。上記の条件を満たす場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０７に移行させる。一方、上記の要件を満たさない場合、変更部５０６は、処理を図１４のステップＳ１４０１に戻す。

ステップＳ１５０７に移行すると、変更部５０６は、該当する他の通信装置に、ＳＦ値をＮ－１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１５０８において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０７に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１５０９に移行させる。

ステップＳ１５０９に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ－１に設定する。また、通信装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、設定されたＳＦ値によって、送信タイミングが異なる場合、変更後のＳＦ値に合わせて受信タイミングを変更する。ステップＳ１５０９の処理を終了後、変更部５０６は、処理を図１４のステップＳ１４０１に戻す。

図１５の処理により、通信装置１００は、例えば、電波状況、通信の混雑状況、又は他の通信装置１１０との間の距離等に基づいて、ＳＦ値、及びＳＦ値を切り替えるタイミング等を変更することができる。

（通信装置１１０の通信処理）
図１６は、第３の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図１４、１５で説明した通信装置（親機）１００の通信処理に対応する、通信装置（子機）１１０の通信処理の例を示している。なお、ここでは、第１、２の実施形態と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ１６０１、Ｓ１６０２において、通信装置１１０の制御部５１０は、送信タイミングまで待機し、送信タイミングになると、通信部５１１を用いてデータを送信する。

ステップＳ１６０３において、制御部５１０は、所定の時間内に、データを受信したことを示すＡＣＫを通信装置１００から受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０４に移行させる。一方、ＡＣＫを受信した場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０９に移行させる。

ステップＳ１００４に移行すると、制御部５１０は、送信データを保持する。また、ステップＳ１６０６において、制御部５１０は、送信不可カウンタに１を加算する。

ステップＳ１６０７において、制御部５１０は、通信不可カウンタの値が閾値以上であるか否かを判断する。通信不可カウンタの値が閾値以上である場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０８に移行させる。一方、通信不可カウンタの値が閾値以上でない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１６０１に戻す。

ステップＳ１６０８に移行すると、制御部５１０は、自装置（通信装置１１０）のＳＦ値に１を加算する。

一方、ステップＳ１６０３からステップＳ１６０９に移行すると、制御部５１０は、送信不可カウンタをリセットする。

ステップＳ１６１０において、制御部５１０は、前回までの未送信データがあるか否かを判断する。未送信データがある場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６１１に移行させる。一方、未送信データがない場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０１に戻す。

ステップＳ１６１１に移行すると、制御部５１０は、通信部５１１を用いて、保持している未送信データを送信し、処理をステップＳ１６０１に戻す。

また、通信装置１１０は、通信装置１００から制御情報を受信した場合、ステップＳ１６２１、Ｓ１６２２の処理を実行する。ステップＳ１６２１において、通信装置１１０の通信部５１１が制御情報を受信すると、制御部５１０は、ステップＳ１６２２の処理を実行する。

ステップＳ１６２２において、制御部５１０は、受信した制御情報が、ＳＦ値の変更命令であるか否かを判断する。ＳＦ値の変更命令である場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０８に移行させる。一方、ＳＦ値の変更命令でない場合、制御部５１０は、例えば、処理をステップＳ１６０１に戻す。或いは、制御部５１０は、受信した制御情報に対応する処理を実行しても良い。

図１４の処理により、通信システム１は、例えば、電波状況、通信の混雑状況、又は他の通信装置１１０との間の距離等に基づいて、ＳＦ値、及びＳＦ値を切り替えるタイミング等を変更することができる。

［第４の実施形態］
（受信情報の取得処理）
図１７は、第４の実施形態に係る受信情報の取得処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図２で説明した、通信装置１００が実行する受信情報の取得処理の別の一例を示している。なお、ここでは、第１～３の実施形態と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ１７０１において、通信装置１００の取得部５０３は、通信部５０１にＳＦ値「１２」を設定する。

ステップＳ１７０２において、通信部５０１は、設定されたＳＦ値で所定の時間データを受信する。

ステップＳ１７０３において、取得部５０３は、通信部５０１がデータを受信できたか否かを判断する。データを受信できた場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０４に移行させる。一方、データを受信できない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０６に移行させる。

ステップＳ１７０４に移行すると、取得部５０３は、受信したデータが、所定のデータ量に達したか否かを判断する。所定のデータ量に達していない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０２に戻す。一方、所定のデータ量に達した場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０５に移行させる。

ステップＳ１７０５に移行すると、取得部５０３は、図１８に示すような、ＳＦ値の変更処理を実行する。

図１８は、第４の実施形態に係るＳＦ値の変更処理の例を示すフローチャートである。ステップＳ１８０１において、通信装置１００の変更部５０６は、所定の期間の到達率、ＲＳＳＩ、又は再送回数等を取得する。

ステップＳ１８０２において、変更部５０６は、例えば、到達率が閾値以上、ＲＳＳＩが閾値以上、及び再送回数が閾値未満であるか否かを判断する。上記の条件を満たさない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０３に移行させる。一方、上記の条件を満たす場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０６に移行させる。

ステップＳ１８０３に移行すると、変更部５０６は、該当する他の通信装置に、ＳＦ値をＮ＋１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１８０４において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０３に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０５に移行させる。

ステップＳ１８０５に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ＋１に設定する。ただし、現在のＳＦ値が１２である場合、変更部５０６は、ＳＦ値を１２のまま維持する。

一方、ステップＳ１８０２からステップＳ１８０６に移行すると、変更部５０６は該当する他の通信装置に、ＳＦ値をＮ－１に設定するように要求する（変更命令を送信する）。ここで、Ｎは、現在のＳＦ値である。

ステップＳ１８０７において、変更部５０６は、該当する他の通信装置から、所定の時間内にＡＣＫを受信したか否かを判断する。ＡＣＫを受信していない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０６に戻す。一方、ＡＣＫを受信した場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１８０８に移行させる。

ステップＳ１８０８に移行すると、変更部５０６は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値をＮ－１に設定して、処理を図１７のステップＳ１７０２に戻す。

ここで、図１７に戻り、受信情報の取得処理のフローチャートの説明を続ける。図１７のステップＳ１７０３からステップＳ１７０６に移行すると、取得部５０３は、送信不可カウンタに１を加算する。

ステップＳ１７０７において、取得部５０３は、通信不可カウンタの値が閾値以上であるか否かを判断する。通信不可カウンタの値が閾値以上でない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０２に戻す。一方、通信不可カウンタの値が閾値以上である場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０５に移行させる。

ステップＳ１７０８に移行すると、取得部５０３は、自装置（通信装置１００）のＳＦ値に１を加算する。ただし、現在のＳＦ値が「１２」である場合、現在のＳＦ値「１２」を維持する。

ステップＳ１７０９に移行すると、取得部５０３は、ＳＦ値を所定の時間ごとに切り替えて受信情報を取得する。

ステップＳ１７１０において、取得部５０３は、必要な受信情報の量に達したか否かを判断する。必要な受信情報の量に達していない場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７０９に戻す。一方、必要な受信情報の量に達している場合、取得部５０３は、処理をステップＳ１７１１に移行させる。

ステップＳ１７１１に移行すると、取得部５０３は、取得した受信情報を決定部５０４に通知する。

（通信装置１１０の通信処理）
図１９は、第４の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理の例を示すフローチャートである。なお、図１９に示す処理のうち、ステップＳ１６０１～１６０６、Ｓ１６０９～Ｓ１６１１、Ｓ１６２１の処理は、図１６で説明した第３の実施形態に係る通信装置（子機）の通信処理と同様なので、ここでは、第３の実施形態との相違点を中心に説明する。

ステップＳ１９０１において、通信装置１１０の制御部５１０は、通信不可カウンタの値が閾値以上であるか否かを判断する。通信不可カウンタの値が閾値以上である場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１９０２に移行させる。一方、通信不可カウンタの値が閾値以上でない場合、変更部５０６は、処理をステップＳ１６０１に戻す。

ステップＳ１９０２に移行すると、制御部５１０は、自装置（通信装置１１０）のＳＦ値に１を加算する。ただし、自装置のＳＦ値が「１２」である場合、制御部５１０は、ＳＦ値「１２」を維持する。

また、ステップＳ１６２１において、制御情報を受信した場合、ステップＳ１９１１において、制御部５１０は、受信した制御情報が、ＳＦ値の変更命令であるか否かを判断する。受信した制御情報がＳＦ値の変更命令である場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１９１２に移行させる。一方、受信した制御情報がＳＦ値の変更命令でない場合、制御部５１０は、処理をステップＳ１６０１に戻す。

ステップＳ１９１２に移行すると、制御部５１０は、ＳＦ値の変更命令に従って、自装置（通信装置１１０）のＳＦ値を変更する。ただし、自装置のＳＦ値が「１２」であるときに、ＳＦ値に１を加算する変更命令を受け付けた場合、制御部５１０は、ＳＦ値の加算を行わない。

以上、第４の実施形態によれば、通信システム１は、例えば、電波状況、通信の混雑状況、又は他の通信装置１１０との間の距離等に基づいて、ＳＦ値、及びＳＦ値を切り替えるタイミング等を変更することができる。

以上、本開示の各実施形態によれば、スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置１１０と通信可能な通信装置１００において、ＳＦ値が異なる複数の他の通信装置１１０と通信を行うことが容易になる。

また、第２～４の実施形態によれば、通信システム１は、例えば、電波状況、通信の混雑度、又は他の通信装置１１０との間の距離等の通信環境が変化に応じて、通信装置１００、及び通信装置１１０のＳＦ値を変更することができる。

（ＳＦ値の変化の例）
図２０は、一実施形態に係る通信システムのＳＦ値の変化の例を示す図である。図２０において、通信装置１００は、時間ｔ０～ｔ１の期間、ＳＦ値「５」でデータを受信し、時間ｔ１～ｔ２の期間、ＳＦ値「８」でデータを受信し、時間ｔ２～ｔ３の期間、ＳＦ値「１１」でデータ受信しているものとする。

また、例えば、時間ｔ１～ｔ２の期間において、通信装置１００がデータの受信に失敗し、通信不可カウンタが閾値を超過したものとする。この場合、通信装置１００は、時間ｔ４～ｔ５の期間において、ＳＦ値を「８」から「９」に変更する。

一方、ＳＦ値「８」で、所定の時間間隔でデータを送信していた通信装置１１０ｂも、いずれかのタイミングで、送信不可カウンタが閾値を超過すると、ＳＦ値を「８」から「９」に変更する。これにより、図２０の例では、時間ｔ４～ｔ５の期間において、通信装置１００、及び通信装置１１０のＳＦ値が、いずれも「９」となり、通信装置１００は、通信装置１１０ｂが送信するデータを受信することができるようになる。

また、別の一例として、時間ｔ５～ｔ６の期間において、通信装置１００は、ＳＦ値「１１」のデータの到達率が低いため、ＳＦ値「１１」で、ＳＦ値「１２」への変更命令を送信するものとする。

この場合、ＳＦ値「１１」で、所定の時間間隔でデータを送信していた通信装置１１０ｃは、通信装置１００から、ＳＦ値「１２」への変更命令を受信すると、例えば、次の送信タイミングから、ＳＦ値を「１２」に変更してデータを送信する。これにより、例えば、時間ｔ６～ｔ７の期間において、通信装置１００は、ＳＦ値「１２」で、通信装置１１０ｃが送信するデータを受信できるようになる。

以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ 通信システム
１００ 通信装置
１１０ 通信装置（他の通信装置）
１１０ａ 通信装置（第１の通信装置の一例）
１１０ｂ 通信装置（第２の通信装置の一例）
５００ 制御部
５０１ 通信部
５０２ 記憶部
５０３ 取得部
５０４ 決定部
５０５ 切替部
５０６ 変更部
５１０ 制御部
５１１ 通信部
５１３ 受付部
５１４ 設定部

Claims (18)

1. スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置であって、
   設定された一のＳＦ値で前記他の通信装置が送信するデータを受信可能な通信部と、
   複数のＳＦ値の組合せ、及び前記複数のＳＦ値の切り替えタイミングに従って、前記一のＳＦ値を切り替える制御部と、
   を有する、通信装置。
2. 前記制御部は、
   前記一のＳＦ値を所定の時間間隔で切り替えながら、他の通信装置が送信するデータを受信し、受信時刻、及びＳＦ値を含む受信情報を取得し、
   前記取得した受信情報に基づいて、前記複数のＳＦ値の組合せ、及び前記複数のＳＦ値の切り替えタイミングを決定する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、複数の受信情報を用いて予め機械学習した決定モデルに、前記取得した受信情報を入力して、前記複数のＳＦ値の組合せ、及び前記複数のＳＦ値の切り替えタイミングを決定する、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記複数のＳＦ値は、前記通信装置に設定可能なＳＦ値の範囲内の任意の値である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置。
5. 前記他の通信装置のＳＦ値は、前記他の通信装置を設置する設置者が、前記他の通信装置に設定する設定値である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置。
6. 前記通信装置は、前記複数のＳＦ値ごとに定められた切り替えタイミングで、前記一のＳＦ値を切り替えて通信する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置。
7. 前記通信装置は、
   所定の時間間隔で前記一のＳＦ値を変更して、前記他の通信装置との通信の可否を判定し、
   前記通信の可否の判定結果に基づいて前記複数のＳＦ値を決定する、
   請求項１に記載の通信装置。
8. 前記通信装置は、電波状況、前記通信の混雑状況、又は前記他の通信装置との間の距離に基づいて前記複数のＳＦ値を変更する、請求項７に記載の通信装置。
9. 前記通信装置は、外部から前記複数のＳＦ値を設定可能である、請求項１に記載の通信装置。
10. 前記通信装置は、所定の時間間隔で前記一のＳＦ値を変更し、前記他の通信装置と前記通信を行った時刻に基づいて、前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを決定する、請求項７に記載の通信装置。
11. 前記通信装置は、電波状況、又は前記通信の混雑状況に応じて、前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを変更する、請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記通信装置は、外部から前記複数のＳＦ値を切り替えるタイミングを設定可能である、請求項１に記載の通信装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の通信装置と、他の通信装置とを含む通信システムであって、
    前記他の通信装置は、前記他の通信装置に設定された前記ＳＦ値で前記通信装置と通信する、通信システム。
14. 前記他の通信装置は、第１のＳＦ値が設定されている第１の通信装置と、前記第１のＳＦ値とは異なる第２のＳＦ値が設定されている第２の通信装置とを含む、請求項１３に記載の通信システム。
15. 前記他の通信装置は、設定された送信スケジュールに従って、前記通信装置にデータを送信する、請求項１３又は１４に記載の通信システム。
16. 前記他の通信装置は、
    前記通信装置にデータを送信した後に、前記通信装置から応答がない場合、通信異常と判定して前記データを保持し、
    前記通信異常が解消したときに、前記保持したデータを前記通信装置に再送する、
    請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の通信システム。
17. スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置であって、設定された一のＳＦ値で前記他の通信装置が送信するデータを受信可能な通信部を有する通信装置が、
    複数のＳＦ値の組合せ、及び前記複数のＳＦ値の切り替えタイミングに従って、前記一のＳＦ値を切り替える、
    通信方法。
18. スペクトラム拡散方式のＳＦ値が同一の他の通信装置と通信可能な通信装置であって、設定された一のＳＦ値で前記他の通信装置が送信するデータを受信可能な通信部を有する通信装置に、
    複数のＳＦ値の組合せ、及び前記複数のＳＦ値の切り替えタイミングに従って、前記一のＳＦ値を切り替える処理を実行させる、
    プログラム。

Images