JPWO2014136270A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

実施形態の通信装置（１００−１、１００−２）は、所定の帯域幅のチャンネルで無線通信を行う通信部（１０２）と、チャンネルを走査した無線受信に基づいて、第１の外部装置が所定の周期で繰り返し報知する報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネルを設定するチャンネル設定部（１０３）と、設定されたチャンネルの無線受信で検知した報知情報に同期して、設定されたチャンネルにおける第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる制御部（１０３）とを備える。

Description

本発明の実施形態は、通信装置及び通信方法に関する。

従来、冷蔵庫、テレビ、電子炊飯器等の家電機器には、スマートフォンやタブレット端末などの携帯型情報端末と無線通信する無線通信機能を有するものがある。この無線通信では、高速応答と低消費電力待ち受けとを実現することが望ましいことから、無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイント（ＡＰ）からの報知情報（ビーコン）をもとにした同期通信を行なっている。

特表２０１１−５１７３７２号公報

しかしながら、上述した従来技術においては、ＡＰが報知情報を流す１つのチャンネルを、多くの家電機器、携帯型情報端末が機器間の同期通信に使用することとなるため、トラフィックの混雑、応答遅延が生じる場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、報知情報を受けた同期通信におけるトラフィックの混雑、応答遅延を低減することを可能とすることを目的の１つとした通信装置及び通信方法を提供する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の通信装置は、所定の帯域幅のチャンネルで無線通信を行う通信部と、前記チャンネルを走査した無線受信に基づいて、第１の外部装置が所定の周期で繰り返し報知する報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネルを設定するチャンネル設定部と、前記設定されたチャンネルの無線受信で検知した報知情報に同期して、前記設定されたチャンネルにおける第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる制御部と、を備える。

また、実施形態の通信方法は、所定の帯域幅のチャンネルで無線通信を行う通信部を備える通信装置の通信方法であって、チャンネル設定部が、前記チャンネルを走査した無線受信に基づいて、第１の外部装置が所定の周期で繰り返し報知する報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネルを設定し、制御部が、前記設定されたチャンネルの無線受信で検知した報知情報に同期して、前記設定されたチャンネルにおける第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる。

図１は、実施形態にかかる通信装置の構成を例示するブロック図である。 図２は、無線通信部における間欠的な無線通信を例示する図である。 図３は、非同期の無線通信の一例を示す図である。 図４は、無線通信部における間欠的な無線通信を例示する図である。 図５は、無線通信部における間欠的な無線通信を例示する図である。 図６は、２．４ＧＨｚ帯の無線通信におけるチャンネルを例示する図である。 図７は、２．４ＧＨｚ帯の無線通信におけるチャンネル選択を例示する図である。 図８は、無線通信部における間欠的な無線通信を例示する図である。 図９は、通信装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、受信チャンネル切替処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、通信装置間の無線通信を例示するラダーチャートである。

以下、添付図面を参照して実施形態にかかる通信装置及び通信方法を詳細に説明する。

図１は、実施形態にかかる通信装置の構成を例示するブロック図である。図１に示すように、通信装置１００−１、１００−２、１００−３は、アンテナ１０１を介して無線通信を行う無線通信モジュールである無線通信部１０２と、無線通信部１０２の動作を制御する制御部１０３とを有し、装置間が無線通信部１０２の通信範囲にある場合にお互いに無線通信が可能な機器である。通信装置１００−１、１００−２、１００−３の例としては、冷蔵庫、テレビ、電子炊飯器等の家電機器、スマートフォンやタブレット端末などの携帯型情報端末、家電機器や携帯型情報端末とインターネット等の通信ネットワークとを接続するアクセスポイント（ＡＰ）などがある。本実施形態では、通信装置１００−１が携帯型情報端末、通信装置１００−２が家電機器、通信装置１００−３がＡＰであるものとする。

無線通信部１０２は、制御部１０３の制御のもと、所定の帯域幅のチャンネルで、およそ１メートル〜数センチメートル程度の近距離無線通信（送信又は受信）Ｍ１、又はＩＥＥＥ ８０２．１１などで規格された無線ＬＡＮ等の１０ｍ〜１００ｍを上限とする通信範囲での無線通信（送信又は受信）Ｍ２を行う。

なお、無線通信部１０２は、例えば単一の無線ＬＡＮチップであり、制御部１０３の制御に応じて近距離無線通信Ｍ１又は無線通信Ｍ２の通信モードを切り替える。具体的には、近距離無線通信Ｍ１の通信モードの時は、受信感度、送信出力（電力）などの送受信にかかる電圧（利得）が１メートル〜数センチメートル程度の通信範囲となるように制御される。また、無線通信Ｍ２の通信モードの時は、受信感度、送信出力（電力）などの送受信にかかる電圧（利得）が１０ｍ〜１００ｍを上限とする通信範囲となるように制御される。なお、近距離無線通信Ｍ１とは、無線通信Ｍ２における通信範囲よりも近い距離を上限とする通信範囲での無線通信を意味するものであればよく、例えばＮＦＣで想定される１メートル〜数センチメートル程度の無線通信であってよい。図１における無線通信部は、同一の無線通信方式をつかっており、いずれもＡＰが報知する同一の報知情報を検知可能である。

したがって、家の中などに設置されたＡＰである通信装置１００−３の無線通信Ｍ２の通信範囲内に通信装置１００−１と、通信装置１００−２とがある場合には、無線ＬＡＮ等の無線通信Ｍ２が行われることとなる。また、ユーザが通信装置１００−１を通信装置１００−２に向けて近づけるタッチ操作を行った場合には、近距離無線通信Ｍ１の通信範囲内に通信装置１００−１と、通信装置１００−２とが存在することから、近距離無線通信Ｍ１によるＰ２Ｐ（Peer to Peer）の通信が行われることとなる。

また、図１に示すように、ＡＰである通信装置１００−３が存在して、ＡＰと端末（ＳＴＡ）である通信装置１００−１、１００−２とで構成されるインフラストラクチャー・ネットワークを形成する場合、従来の概念では、ＡＰとＳＴＡとが親子関係を形成する。ここでＡＰは、自ら定期的に発するビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）信号（報知情報）に対するＳＴＡからの返信を受け取ることで、自分に所属するＳＴＡを把握する。一方、本実施形態においては、このような、従来のインフラストラクチャー・ネットワークを必ずしも形成しなくともよい。なぜなら、本実施形態のＳＴＡは、ＡＰからのビーコン信号を一方的に受信することで、同期のための時刻情報を収集できれば良く、ＡＰとの通信を確立するためのＡＰへの返信を必要としないためである。従い、本実施形態では、ＡＰは、当該のＳＴＡの存在を知らなくともよい。このため、無線通信Ｍ２では、ＡＰとＳＴＡが親子関係を形成せず、すなわち、ＳＴＡの無線通信部１０２がＡＰのビーコン信号に対する返信を行わず、ＡＰのビーコン信号を同期情報として得る手段として受信する通信モードであってもよい。

インフラストラクチャー・ネットワークの場合、ＡＰがタイミング・マスタとなり、時刻同期をとるための機能であるＴＳＦ（Timing Synchronization Function）によるタイマの値を、ビーコン信号（パケット）としてブロードキャストすることにより報知し（例えば図１１の報知情報を参照）、ＳＴＡ側は自局のタイマ値を報知された値に補正する。したがって、無線通信Ｍ２の通信モードにおいては、報知情報で互いに同期を取り合った同期通信が行われる。この場合、ＳＴＡがＡＰからのビーコン信号による問い合わせに返信しなければ、時刻情報は収集できるが、インフラストラクチャー・ネットワークを形成しないことは、前述の通りである。

制御部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに展開して順次実行することで、通信装置の動作を制御する。また、制御部１０３は、内部に水晶発信器などの計時手段を備え、例えばｍｓｅｃ単位で各部の動作を制御する。具体的には、制御部１０３は、無線通信部１０２における近距離無線通信Ｍ１又は無線通信Ｍ２を、上述した報知情報に同期してｍｓｅｃ単位で切り替え、間欠的に実行させる。

また、通信装置１００−１、１００−２、１００−３は、記憶部１０４、操作部１０５、表示部１０６を備えてよい。記憶部１０４は、制御部１０３が制御を行うための各種設定情報を記憶する不揮発性メモリ等である。操作部１０５は、ユーザの操作を受け付ける操作キー、タッチパネルなどである。表示部１０６は、制御部１０３の制御の下で画面表示を行う液晶表示ディスプレイなどである。

ここで、制御部１０３の制御の下で行われる、無線通信部１０２における間欠的な無線通信を説明する。図２は、無線通信部１０２における間欠的な無線通信を例示する図である。具体的には、右方向に時間軸、縦方向に無線通信部１０２の送受信にかかる電圧を示している。また、上段にはＡＰ（通信装置１００−３）が無線通信Ｍ２を行う同期通信Ｃ１のタイミングを、下段にはＳＴＡ（通信装置１００−１、１００−２）における近距離無線通信Ｍ１の同期通信Ｃ２、無線通信Ｍ２の同期通信Ｃ１のタイミングを示している。

図２に示すように、ＡＰは、制御部１０３の制御の下、所定の周期Ｔ１１で、予め定められた通信期間Ｔ２の同期通信Ｃ１において、ＴＳＦにおけるタイマ値などであるビーコン信号の報知（ブロードキャスト送信）を行なっている。ここで、周期Ｔ１は、例えば１００ｍｓ程度の値として予め設定された値である。また、通信期間Ｔ２は、数ｍｓ程度の値として予め設定された値である。これら周期Ｔ１、通信期間Ｔ２は、ＡＰにおいて水晶発信器などで正確に計時されている。また、ＡＰの同期通信Ｃ１における報知には、ＡＰ自身を識別するためのＳＳＩＤ（Service Set Identifier）が付与されている。

ＳＴＡは、制御部１０３の制御のもと、ＡＰとの同期通信Ｃ１で受信したビーコン信号（報知情報）に基づいた周期Ｔ１１で、無線通信Ｍ２でのビーコン信号の検出動作（ビーコン信号の待ち受け（無線受信））を間欠的に行う。具体的には、制御部１０３は、ＡＰがビーコン信号を報知する周期Ｔ１の整数倍（図示例では４倍）の周期Ｔ１１で、通信期間Ｔ２の間、無線通信部１０２を間欠起床させて無線通信Ｍ２での受信を行わせる。また、制御部１０３は、同期通信Ｃ１でＡＰより受信したビーコン信号をもとに、周期Ｔ１１を補正する。具体的には、ＳＴＡの制御部１０３が水晶発信器などで計時しているタイミングを、ビーコン信号に基づくタイミングに合わせるようにして、次に間欠起床する周期Ｔ１１を補正する。この時、制御部１０３は、同期通信Ｃ１でＡＰより受信したビーコン信号に対する応答信号を送信しない設定であってもよい。ＡＰのビーコン信号に対する応答信号を送信しない場合には、ＤＴＩＭ周期での返信をする必要がなくなることから、低消費電力待ち受けが可能である。

また、ＳＴＡは、制御部１０３の制御のもと、無線通信Ｍ２での無線通信が行われていない間に、無線通信Ｍ２の実行タイミングに同期して、無線通信部１０２を間欠起床させて近距離無線通信Ｍ１での送受信を行わせる。具体的には、制御部１０３は、無線通信Ｍ２の同期通信Ｃ１開始から周期Ｔ１２の間隔で、通信期間Ｔ１３の間、無線通信部１０２を近距離無線通信Ｍ１での送受信を行うように間欠起床させる。このため、近距離無線通信Ｍ１の通信範囲内にあるＳＴＡ同士は、近距離での同期通信Ｃ２が行われることとなる。ここで、周期Ｔ１２、通信期間Ｔ１３は、任意の値を予め設定してよい。例えば、周期Ｔ１２には、数ｍｓ〜数十ｍｓ程度の値を設定してよい。また、通信期間Ｔ１３には、１ｍｓ程度の値を設定してよい。なおＳＴＡは、該間欠起床時に、他のＳＴＡに対する通信要求の送信、又は他のＳＴＡからの通信要求の受信（通信要求の検出動作）を実行する。そしてＳＴＡは、他のＳＴＡとのペアリングが完了すると、該ＳＴＡとの通信を実行する。なおＳＴＡは、ペアリング完了後、近距離無線通信Ｍ１の通信範囲で通信しても良いし、無線通信Ｍ２の通信範囲で通信しても良い。またＳＴＡは、通信要求及び該要求への応答の送受信が完了すると、起動と停止を繰り返す間欠起床の状態から、起動状態を維持する通常起動の状態に移行して通信を実行してもよい。またＳＴＡは、間欠起床時に、例えばユーザによる設定に応じて、送信と受信とのうち何れか一方を実行するが、ユーザ設定を受けた場合のみに送信を実行し、それ以外では受信動作を実行するよう制御しても良い。

したがって、ＳＴＡでは、無線ＬＡＮ通信を行うための通信モジュールである無線通信部１０２の他に、近接通信用の通信モジュールを実装することなく、すなわち、コストと実装スペースの増大を招くことなく、近距離無線通信Ｍ１での同期通信Ｃ２を行うことができる。また、ユーザが通信装置１００−１を通信装置１００−２に近づけるタッチ操作等の直感的な操作が行われて初めてＳＴＡ同士の情報の送受信ができるという、近接通信の利便性を得ることもできる。

図３は、非同期の無線通信の一例を示す図である。図３に示すように、非同期通信Ｃ３では、ＳＴＡ同士を近づけた際にお互いに通信可能となるように、間欠起床を密に行う必要がある。しかしながら、無線通信Ｍ２の実行タイミングに同期した近距離無線通信Ｍ１では、間欠起床を密に行う必要がなく、図２と図３とを比較（同期通信Ｃ２の面積と非同期通信Ｃ３の面積との比較）しても明らかなように、消費電力量を抑えることができる。

なお、近距離無線通信Ｍ１における同期通信Ｃ２のタイミングは、無線通信Ｍ２の実行タイミングに同期したものであればいずれであってもよい。図４、５は、無線通信部１０２における間欠的な無線通信を例示する図である。例えば、図４に示すように、無線通信Ｍ２における同期通信Ｃ１の終了直後に近距離無線通信Ｍ１における同期通信Ｃ２を行ってもよい。また、図５に示すように、無線通信Ｍ２における同期通信Ｃ１の終了から時間間隔Ｔ１４空けて近距離無線通信Ｍ１における同期通信Ｃ２を行ってもよい。

次に、無線通信部１０２におけるチャンネルの帯域幅と、チャンネル選択について説明する。図６は、２．４ＧＨｚ帯の無線通信におけるチャンネルを例示する図である。図７は、２．４ＧＨｚ帯の無線通信におけるチャンネル選択を例示する図である。より具体的には、図６、７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのチャンネル配置とそのチャンネル選択を例示している。なお、図６、７では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおける２．４ＧＨｚ帯の無線通信を一例として説明するが、５ＧＨｚ帯の無線通信など、他の周波数帯域を用いる無線通信でも同様であることは言うまでもないことである。

図６に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでの２．４ＧＨｚ帯の無線通信においては、１つの帯域幅（チャンネル幅）が２２ＭＨｚの１ｃｈ〜１１ｃｈのいずれかのチャンネルが選択されて無線通信が行われる。これら１ｃｈ〜１１ｃｈは互いに帯域幅が重複しているチャンネルが存在する。例えば、１ｃｈ（２．４１２ＧＨｚ）に対して、２ｃｈ〜５ｃｈは一部の帯域が重複している。同様に、６ｃｈ（２．４３７ＧＨｚ）に対する２ｃｈ〜５ｃｈ、７ｃｈ〜１０ｃｈと、１１ｃｈ（２．４６２ＧＨｚ）に対する７ｃｈ〜１０ｃｈも一部の帯域が重複している。この互いに重複したチャンネルでは、一方のチャンネルでの送信が他方のチャンネルへ干渉する。なお、１ｃｈ、６ｃｈ、１１ｃｈは互いに重複する帯域がなく独立したチャンネルである。この独立したチャンネル同士では、一方のチャンネルでの送信が他方のチャンネルへ干渉することはない。

ここで、ＡＰによる報知情報（ビーコン信号）の送信が１ｃｈ、６ｃｈ、１１ｃｈで行われているものとすると、報知情報の送信にかかる周波数−電波強度の関係は、図７のグラフＧのようになる。この時、ＡＰによる報知情報の送信と同一のチャンネル（例えば、１ｃｈ）を選択して報知情報を待ち受けしている場合、キャリアセンスによりそのチャンネルを利用して送信する他の通信装置を検出してしまうことから、直ちに待ち受け中の通信機器から送信できない場合が発生する。これは、フレーム衝突を避ける仕組みとして、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御で用いられている、キャリアセンスによるチャンネル使用状況の確認が義務付けられているためである。また、空き時間を見つけて送信を行うＤＣＦ（Distributed Coordination Function：自律分散制御）により、衝突を避ける仕組みが用いられている。

したがって、ＡＰが報知情報を送信するチャンネルの利用を避けることができれば、ＡＰが報知情報を送信するチャンネルの混雑化を避けるとともに、高速応答を実現できる。ただし、ＡＰが送信する報知情報が検出可能でなければ、報知情報に基づいた同期通信が困難であり、ＡＰが報知情報を送信するチャンネルと帯域幅が重複しない独立したチャンネルを選択した場合には報知情報に基づいた同期通信ができない。このため、無線通信部１０２は、制御部１０３の制御のもとでチャンネルの走査を行って、ＡＰが報知情報を送信する１ｃｈと一部の帯域幅が重複するｎｃｈを選択する。

図８は、無線通信部１０２における間欠的な無線通信を例示する図であり、より具体的には、ＡＰが報知情報を送信するチャンネルと帯域幅が重複する別のチャンネルを選択して間欠的な無線通信を行った場合を例示する図である。図８に示すように、ＡＰが報知情報を送信する１ｃｈと一部の帯域幅が重複するｎｃｈを選択することで、干渉によって１ｃｈからの電力を一部拾うことができることから、同期通信Ｃ１での報知情報の受信や、その報知情報の含まれるタイムスタンプの検出を行うことができる。したがって、ＡＰが報知情報を送信するチャンネルの利用を避けつつ、ＡＰが送信する報知情報に同期した通信装置間の無線通信を実現できる。

次に、制御部１０３の制御のもと通信装置（１００−１、１００−２）で行われる、報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネル（以下、隣接チャンネルとよぶ）の設定と、設定されたチャンネルでの同期通信との動作について、詳細に説明する。図９は、通信装置（１００−１、１００−２）の動作の一例を示すフローチャートである。

図９に示すように、電源投入などで処理が開始されると、制御部１０３は、記憶部１０４に記憶された設定情報などをもとに初期設定を行う（Ｓ１１）。この初期設定は、予め記憶部１０４に記憶されたＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔ設定情報の確認などであってよい。

次いで、制御部１０３は、初期設定における設定情報の記述や、Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ設定情報の有無などをもとに、隣接チャンネルの同期待ち受けを開始するか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、設定情報に隣接チャンネルの同期待ち受けを行う旨の設定が記述されている場合や、隣接チャンネルにより接続を行った際のＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔ設定情報がある場合には、隣接チャンネルの同期待ち受けを開始するものとする。

隣接チャンネルの同期待ち受けを開始する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部１０３は、以前の受信チャンネル切替処理で記憶部１０４に設定された所定テーブル値（詳細は後述する）に従って隣接チャンネルに移動するか否かを判定する（Ｓ１３）。ここでは、記憶部１０４に設定された所定テーブル値がある場合には、その所定テーブル値に従って隣接チャンネルに移動するものとし(Ｓ１３：ＹＥＳ)、Ｓ１７へ処理を進める。

所定テーブル値に従って隣接チャンネルに移動しない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、制御部１０３は、無線通信部１０２におけるチャンネルを走査して、隣接チャンネルに受信チャンネルを切り替える受信チャンネル切替処理を行う（Ｓ１４）。

ここで、受信チャンネル切替処理の詳細を説明する。図１０は、受信チャンネル切替処理の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、受信チャンネル切替処理が開始されると、制御部１０３は、無線通信部１０２の初期設定を行う（Ｓ１０１）。具体的には、無線通信部１０２が切り替え可能なチャンネルの確認、ＡＰがビーコン信号を送信しているチャンネルの確認などを初期設定として行う。

次いで、制御部１０３は、隣接チャンネルを見つけるためのチャンネル走査範囲を設定する（Ｓ１０２）。具体的には、制御部１０３は、ＡＰがビーコン信号を送信しているチャンネル（ＣＨｂｅａｃｏｎ）に対して帯域幅が重複する複数のチャンネル（ΔＣＨ・Ｗ）をチャンネル走査範囲とする。例えば、ＡＰがビーコン信号を送信しているチャンネルとして６ｃｈが見つかった場合には、２ｃｈ〜５ｃｈ、７ｃｈ〜１０ｃｈがチャンネル走査範囲として設定される（図６参照）。

次いで、制御部１０３は、設定されたチャンネル走査範囲でチャンネルを切り替え（Ｓ１０３）、ビーコン信号の観測値、すなわちビーコン信号の受信電力値が、ビーコン信号の検知を行うための第１の閾値を上回る値（第１の閾値＜観測値）か否かを判定する（Ｓ１０４）。ビーコン信号の観測値が第１の閾値を上回らない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、ビーコン信号を検知できないことから、制御部１０３は、Ｓ１０３で切り替えたチャンネルの設定を諦めて、Ｓ１０３へ処理を戻す。

ビーコン信号の観測値が第１の閾値を上回る場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部１０３は、ビーコン信号の観測値が、ＤＣＦ（Distributed Coordination Function）による送信タイミングの制御にかかる第２の閾値よりも小さい値（観測値＜第２の閾値）か否かを判定する（Ｓ１０５）。ビーコン信号の観測値が第２の閾値よりも小さくない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、ＤＣＦ対象となることから、制御部１０３は、Ｓ１０３で切り替えたチャンネルの設定を諦めて、Ｓ１０３へ処理を戻す。

ビーコン信号の観測値が第２の閾値よりも小さい場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、制御部１０３は、Ｓ１０３で切り替えたチャンネルを受信チャンネルとして、受信時刻、受信電力情報とともに記憶部１０４へ保存する（Ｓ１０７）。制御部１０３は、上述したＳ１０３〜Ｓ１０７の処理をチャンネル走査範囲として設定されたすべてのチャンネルに対して実施する。

次いで、制御部１０３は、記憶部１０４に保存された受信チャンネルの情報を読み出し、受信チャンネルの選定優先順位に基づいて受信チャンネルを並び替えたテーブルを保存する（Ｓ１０８）。具体的には、制御部１０３は、受信チャンネルの受信電力情報を参照し、ビーコン信号の観測値をより小さくする受信チャンネルの順に並び替えたテーブルを保存する。したがって、このテーブルにおける所定テーブル値を参照して隣接チャンネルを設定する場合には、ビーコン信号の観測値をより小さくするチャンネルが設定されることとなるため、そのチャンネルによる通信装置間の同期通信がビーコン信号が送信されるチャンネルへ及ぼす干渉を低減できる。

なお、図１０において、制御部１０３は、Ｓ１０５にて観測値と第２の閾値を比較することにより受信チャンネルを設定しているが、通信措置１００−１、１００−２のいずれか一方の制御部１０３が図１０に示した受信チャンネル切替処理を行えばよく、他方の制御部１０３は、第２の閾値と観測値との比較無しに受信チャンネルを設定しても良い。

即ち制御部１０３は、各チャンネルでビーコン信号をスキャンしてチャンネル毎の受信電力を検出した後、例えばビーコン信号の受信強度が最大であったチャンネルから所定チャンネル数分高周波側（又は低周波側）のチャンネルを受信チャンネルとして設定しても良い。そして、該所定チャンネル数、及び高／低の何れも周波数帯に受信チャンネルを設定させるかについての設定情報を、通信装置１００−１及び１００−２が共通の情報として記憶しても良い。

一例として、家電機器である通信装置１００−２が図１０に示した受信チャンネル切替処理を行って設定した受信チャンネルに携帯型情報端末である通信装置１００−１が合わせる場合を説明する。この場合、通信装置１００−２の制御部１０３が、図１０に示した受信チャンネル切替処理を行って、近距離無線通信Ｍ１の受信チャンネルを設定する。次いで、通信装置１００−１を通信装置１００−２に近づけた際に、ユーザは、通信装置１００−１の操作部１０５を操作して受信チャンネルの設定を指示する。通信装置１００−１の制御部１０３は、この指示をもとにチャンネルの走査を行って、ＡＰである通信装置１００−３が報知する報知情報を受信するとともに、通信装置１００−２の受信チャンネルでの通信接続を確立する。そして、通信装置１００−１の制御部１０３は、報知情報に含まれるＳＳＩＤとともに、通信装置１００−２の受信チャンネルを設定情報として記憶部１０４に記憶する。これにより、通信装置１００−１及び１００−２が共通の受信チャンネルで設定されることとなる。例えば、通信装置１００−３が報知情報を送信する通信圏内に通信装置１００−１が持ち込まれた場合、通信装置１００−１の制御部１０３は、記憶部１０４に記憶された設定情報を読み出して、報知情報に含まれるＳＳＩＤに対応した通信装置１００−２と共通する受信チャンネルで設定される。

また、受信チャンネルを複数設定しておき、その情報を、通信装置１００−１と通信１００−２との近距離無線通信Ｍ１を行う初期設定時に交換しておくことで、１つ目の受信チャンネルでの通信装置１００−１と、通信装置１００−２との間の通信がうまくいかない場合においても、通信装置１００−１が次の受信チャンネルに切り替えて近距離無線通信Ｍ１をみることにより安定した通信が可能となる。なお、１つ目の受信チャンネルでの通信装置１００−１と、通信装置１００−２との間の通信がうまくいかない場合としては、ＡＰが再起動して報知情報を送信するチャンネルが変更された場合などがある。報知情報を送信するチャンネルが変更された場合には、通信装置１００−２で受信チャンネル切替処理を行って設定した受信チャンネルがＡＰの再起動後に変更される。したがって、通信装置１００−１が１つ目の受信チャンネルを設定したとしても通信装置１００−２との通信はできないこととなる。

また、複数の受信チャンネルの設定方法としては、例えば、報知情報チャンネル＋１のチャンネルを隣接チャンネルとする方法や、独立動作可能な報知情報チャンネル（ｃｈ６）の両側のチャンネル（ｃｈ３とｃｈ９など）を複数の受信チャンネルに設定する等の方法がある。この方法であっても、通信装置１００−３が再起動するなどして、報知情報を送信するチャンネルを新たに設定した場合に、この複数の受信チャンネル設定によって安定した通信が可能となる。

別な例としては、報知情報を通知する機器が複数ある場合で、これら２つの報知情報チャンネルの中間のチャンネルを受信チャンネルとして設定することで、両者の同期情報を検知することが可能となり、１つめの報知情報チャンネルのネットワーク下から、次の報知情報チャンネルによるネットワーク下へ移動した場合においても、同期情報を収集し続けることが可能となる。

図９に戻り、Ｓ１４に次いで、制御部１０３は、ビーコン信号の受信電力を隣接チャンネルを選択することで調整するか否かを判定する（Ｓ１５）。具体的には、制御部１０３は、ビーコン信号の受信電力が予め設定された閾値以上である場合には、ビーコン信号が送信されるチャンネルへ及ぼす干渉が大きいことから、新たな隣接チャンネルを選択してビーコン信号の受信電力を低く調整するものと判定し（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１４と同様の受信チャンネル切替処理を行うものとする（Ｓ１６）。

Ｓ１５：ＮＯの場合、又はＳ１６の後に、制御部１０３は、Ｓ１４、Ｓ１６で切り替えて選択した受信チャンネルで同期待ち受けを行うか否かを判定する（Ｓ１７）。具体的には、制御部１０３は、受信チャンネルにおいてビーコン信号に含まれる時刻情報が正常に受信できているか否かの判定（Ｓ１８）、ＢｒｏａｄＣａｓｔを含む当該端末の識別子（ＳＳＩＤ、ＭＡＣ）がビーコン信号にあったか否かの判定（Ｓ１９）を行う。そして、制御部１０３は、受信チャンネルで同期通信が可能な程度にビーコン信号が受信できている場合（Ｓ１８：ＹＥＳ、Ｓ１９：ＹＥＳ）に、受信チャンネルを隣接チャンネルとして設定して、その隣接チャンネルでの同期待ち受けを行って、Ｓ２４へ処理を進める。

なお、ビーコン信号に含まれる時刻情報が正常に受信できていない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、制御部１０３はＳ１６へ処理を戻す。また、ＢｒｏａｄＣａｓｔを含む当該端末の識別子（ＳＳＩＤ、ＭＡＣ）がビーコン信号にない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、制御部１０３はＳ１８へ処理を戻す。

なお、Ｓ１２において隣接チャンネルの同期待ち受けを開始しない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部１０３は、所望のＡＰ（例えばＳＳＩＤが予め登録されているＡＰ）のビーコン信号が送信されているチャンネル（ビーコンＣＨ）を無線通信部１０２のチャンネル走査で確認する（Ｓ２０）。次いで、制御部１０３は、確認したビーコンＣＨにおいて無線通信部１０２でＡＰからのビーコン信号（ビーコン情報）を受信し（Ｓ２１）、ビーコン情報（ｃｈａｎｎｅｌ情報、タイムスタンプ情報等）の収集（受信）ができたか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、ｃｈａｎｎｅｌ情報、タイムスタンプ情報等が得られなかった場合には、ビーコン情報が収集できなかったものとして（Ｓ２２：ＮＯ）、制御部１０３はＳ２１へ処理を戻す。

ビーコン情報が収集できた場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御部１０３は、操作部１０５によるユーザの確認操作や、初期設定における設定情報に記述されたチャンネル設定などをもとに、このチャンネル（ビーコンＣＨ）のまま待ち受けをするか否かを判定する（Ｓ２３）。ユーザの確認操作が行われた場合や、チャンネル設定で許可されているチャンネルである場合、制御部１０３は、ビーコンＣＨでの同期待ち受けを行って（Ｓ２３：ＹＥＳ）、Ｓ２４へ処理を進める。また、ユーザの確認操作が行われない場合や、チャンネル設定で許可されていないチャンネルである場合、制御部１０３は、ビーコンＣＨでの待ち受けをしないものとして（Ｓ２３：ＮＯ）、Ｓ２０へ処理を戻す。

Ｓ２４において、制御部１０３は、操作部１０５におけるユーザの終了操作等に従った同期待ち受けの終了、又はデータ受信完了の有無を判定し、同期待ち受けの終了、又はデータ受信完了（Ｓ２４：ＹＥＳ）まで処理を待機する。

図１１は、通信装置間の無線通信を例示するラダーチャートである。なお、上述したように、通信装置１００−１及び１００−２は、どの受信チャンネルを設定させるかについての設定情報を、共通の情報として予め記憶しているものとする。

図１１に示すように、ＡＰである通信装置１００−３からは、周期Ｔ１１でＴＳＦにおけるタイマ値などであるビーコン信号（報知情報）が通知される（Ｓ１）。家の中にある通信装置１００−２では、通信装置１００−３からのビーコン信号に基づいて、無線通信Ｍ２を周期Ｔ１１で間欠的に行って、通信装置１００−３との同期通信を行う。また、通信装置１００−２では、通信装置１００−３からの報知情報に基づいて、近距離無線通信Ｍ１を周期Ｔ１２で間欠的に行う。

ここで、通信装置１００−１を携帯するユーザが家に入り、通信装置１００−１がＡＰである通信装置１００−３の報知情報の通信圏内に入るものとする（Ｓ２）。この時、通信装置１００−１の制御部１０３は、通信装置１００−２と同様、通信装置１００−３からの報知情報に基づいて、その報知情報に同期した無線通信Ｍ２を開始させる。また、通信装置１００−１の制御部１０３は、通信装置１００−３からの報知情報に基づいて、近距離無線通信Ｍ１を周期Ｔ１２で間欠的に行う。

なお、ＳＴＡである通信装置１００−１、１００−２の制御部１０３では、ＡＰ自身を識別するためのＳＳＩＤをもとに、記憶部１０４の設定情報などに予め設定されたＳＳＩＤを含む報知情報を受信した場合に、近距離無線通信Ｍ１を間欠的に行うようにしてもよい。このように、近距離無線通信Ｍ１を間欠的に行う報知情報のＳＳＩＤを予め設定しておくことで、近距離無線通信Ｍ１が行われる場所を限定できる。例えば、ユーザは、自身が携帯する通信装置１００−１に、家に設置したＡＰである通信装置１００−３のＳＳＩＤを登録しておく。この場合、家に設置したＡＰの通信圏内に有る時に、通信装置１００−１を近距離無線通信を行う通信モードで動作させることができる。

次いで、ユーザが通信装置１００−１を通信装置１００−２に近づけるタッチ操作を行い、通信装置１００−１と通信装置１００−２とが近距離無線通信Ｍ１の圏内に入った場合には、近距離無線通信による接続確立の処理が開始されることとなる（Ｓ３）。

具体的には、少なくとも２回の同期通信Ｃ２を確認して（Ｓ３１、Ｓ３２）、通信装置１００−１と通信装置１００−２とは通信を確立する（Ｓ３３）。通信を確立した通信装置１００−１、１００−２同士では、問い合わせ（Ｓ３４）、機器制御コマンドの送受信（Ｓ３５）、データ転送（Ｓ３６）が行われて、近距離無線通信が完了する（Ｓ３７）。

ここで、通信装置１００−１、１００−２の制御部１０３は、近距離無線通信を確立した際のパラメータをＭＡＣアドレスなどの機器を識別する識別情報とともに記憶部１０４に記憶しておき、２回目以降の近距離無線通信を行う場合にそのパラメータを参照して通信を確立するようにしてもよい。このように、近距離無線通信を確立した際のパラメータと、機器を識別する識別情報とを記憶しておき、その情報を参照して近距離無線通信を再開することで、例えばＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔモードとして２回目以降の通信隔離の手間を減らすことができる。

次いで、ユーザが通信装置１００−１を通信装置１００−２から離す操作を行い、通信装置１００−１と通信装置１００−２との距離は、近距離無線通信Ｍ１の圏外となる（Ｓ４）。

なお、本実施形態の通信装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の通信装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の通信装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の通信装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の通信装置で実行されるプログラムは、上述した機能構成を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述した機能構成が主記憶装置上にロードされ、主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (9)

1. 所定の帯域幅のチャンネルで無線通信を行う通信部と、
   前記チャンネルを走査した無線受信に基づいて、第１の外部装置が所定の周期で繰り返し報知する報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネルを設定するチャンネル設定部と、
   前記設定されたチャンネルの無線受信で検知した報知情報に同期して、前記設定されたチャンネルにおける第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる制御部と、
   を備える通信装置。
2. 前記チャンネル設定部は、前記報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複するチャンネルの中で、前記同期のための報知情報の検知にかかる第１の閾値よりも前記報知情報の受信電力値を大きくするチャンネルを設定する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記チャンネル設定部は、前記第１の閾値よりも前記報知情報の受信電力値を大きくするチャンネルが複数ある場合は、前記報知情報の受信電力値をより小さくするチャンネルを優先して設定する、
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記チャンネル設定部は、前記報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複するチャンネルの中で、ＤＣＦ（Distributed Coordination Function）による送信タイミングの制御にかかる第２の閾値よりも前記報知情報の受信電力値を小さくするチャンネルを設定する、
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記通信部は、前記報知情報を受信した場合、当該報知情報に対する応答信号の送信を行わない、
   請求項１に記載の通信装置。
6. 前記第１の外部装置は、複数の通信装置と無線通信を行うアクセスポイントであり、
   前記報知情報は、前記アクセスポイントが前記複数の通信装置に対して通知するビーコン信号である、
   請求項１に記載の通信装置。
7. 前記制御部は、前記第１の外部装置が前記報知情報を送信する通信距離よりも近い距離での近距離無線通信で、前記第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる、
   請求項１に記載の通信装置。
8. 前記設定されたチャンネルを記憶する記憶部を更に備え、
   前記チャンネル設定部は、前記記憶部に記憶されたチャンネルがある場合に、当該記憶されたチャンネルを設定する、
   請求項１に記載の通信装置。
9. 所定の帯域幅のチャンネルで無線通信を行う通信部を備える通信装置の通信方法であって、
   チャンネル設定部が、前記チャンネルを走査した無線受信に基づいて、第１の外部装置が所定の周期で繰り返し報知する報知情報が送信されているチャンネルと帯域幅が重複する他のチャンネルを設定し、
   制御部が、前記設定されたチャンネルの無線受信で検知した報知情報に同期して、前記設定されたチャンネルにおける第２の外部装置との無線送信又は受信を間欠的に実行させる通信方法。

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