WO2016002302A1 - 無線通信障害の種別判定装置及び家電制御システム - Google Patents

無線通信障害の種別判定装置及び家電制御システム Download PDF

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WO2016002302A1
WO2016002302A1 PCT/JP2015/061648 JP2015061648W WO2016002302A1 WO 2016002302 A1 WO2016002302 A1 WO 2016002302A1 JP 2015061648 W JP2015061648 W JP 2015061648W WO 2016002302 A1 WO2016002302 A1 WO 2016002302A1
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WO
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wireless communication
failure
type determination
sgw
human sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/061648
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大塚　健二
慎一郎 白井
準修 金
Original Assignee
Smk株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication failure type determination device and a home appliance control system, and particularly, a failure occurs in wireless communication including Wi-Fi (Wireless Fidelity: registered trademark), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), and the like.
  • Wi-Fi Wireless Fidelity: registered trademark
  • Bluetooth registered trademark
  • ZigBee registered trademark
  • the present invention relates to a wireless communication failure type determination device and a home appliance control system that determine the type of failure in the case of failure.
  • Patent Literature 1 when wireless communication fails due to fluctuations in wireless communication quality, communication failure is prevented by effectively utilizing automatic wireless communication retry (retransmission), and communication time due to re-communication is reduced.
  • a portable radio system capable of suppressing an increase is disclosed. In this portable wireless system, the portable communication device notifies that the wireless communication cannot be performed every time when the wireless communication cannot be performed.
  • an object of the present invention is to not only notify that the wireless communication was not possible but also notify the type of the cause.
  • the wireless communication failure type determination device (for example, the type determination device 500C shown in FIG. 3) of the present invention includes: The radio field intensity of communication between a first device (for example, the human sensor 600 shown in FIG. 1) and a second device (for example, the SGW 500A shown in FIG. 1) that performs wireless communication with each other, Presence / absence of a success / failure signal (for example, ACK / NACK signal) indicating success / failure of wireless communication performed between the first device and the second device (for example, step S5 in FIG. 3), The number of signal transmission retries for establishing the wireless communication (for example, four times shown in steps S2-1 to S2-4 in FIG.
  • the type of wireless communication failure is determined. Further, the type of wireless communication failure may be determined based on the success or failure of wireless connection (for example, pairing) between the first device and the second device.
  • the wireless communication between the devices is ZigBee communication
  • the radio wave intensity is acquired from any physical layer of each device, and whether or not the success / failure signal is transmitted / received is determined by the media access of any device. Obtained from the control layer, the number of retries and the success or failure of the wireless connection may be obtained from any network layer of each device.
  • the wireless communication between the devices is Bluetooth communication or OSI communication
  • the radio wave intensity is acquired from any physical layer of the devices, and whether the success / failure signal is transmitted or received is any of the devices.
  • the retry count and the success or failure of the wireless connection may be acquired from any network layer of each device.
  • the type determination system of the present invention is The type determination device; The first device and the second device; A remote controller that transmits an instruction to the first device to the second device. You may provide the alerting
  • the type determination device may be provided in the second device or the recording device, and the process executed by the type determination device is realized by a program that causes the second device or the recording device to execute. Also good.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a home appliance control system including a wireless communication failure type determination device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a ZigBee protocol stack that can be employed in the home appliance control system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a type determination device 100C provided in SGW 500A shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sequence diagram until the SGW 500A and the human sensor 600 are wirelessly connected.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the type determination device 500C illustrated in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a home appliance control system including a wireless communication failure type determination device according to an embodiment of the present invention.
  • a smartphone 100 a modem router 200, a multi-adapter 300, an air conditioner (hereinafter referred to as “air conditioner”) 400, a gateway unit 500, a human sensor 600, an audio, which will be described below.
  • air conditioner air conditioner
  • a unit 700 and the Internet 800 are shown.
  • the smartphone 100 remotely controls or monitors various devices such as an air conditioner 400, a human sensor 600, and an audio unit 700 via a modem router 200 as a so-called remote controller.
  • the smartphone 100 is connected to the modem router 200 by, for example, wireless local area network (wireless LAN: W-LAN) communication such as Wi-Fi.
  • wireless local area network wireless LAN: W-LAN
  • Wi-Fi wireless local area network
  • the modem router 200 connects the multi-adapter 300 and gateway unit 500 located downstream to the Internet 800 and W-LAN located upstream, and is mainly transmitted from the smartphone 100 via the W-LAN.
  • a modem with a router function that receives an instruction and remotely controls or monitors the air conditioner 400, the human sensor 600, or the audio unit 700 using the router function based on the instruction.
  • the modem router 200 can receive not only instructions from the smartphone 100 via the W-LAN but also instructions via the Internet 800. Instead of the modem router 200, separate hardware such as a modem and a router may be prepared, and the above operations may be realized by using those connected to each other.
  • the multi-adapter 300 is provided between the modem router 200 and the air conditioner 400, and mainly receives an instruction transmitted directly from the smartphone 100 or an instruction transmitted via the modem router 200, and the air conditioner This is an interface that outputs to 400.
  • the multi-adapter 300 is wirelessly connected to the modem router 200 via a W-LAN or the like, and is connected to the air conditioner 400 through a connection cable or the like.
  • the multi-adapter 300 can be realized by a remote controller of a main model air conditioner of a major manufacturer so that it can be widely applied to various air conditioners of different manufacturers or models. Etc. can be instructed.
  • information indicating various instruction contents and commands corresponding to them is commonly set in the air conditioner and its remote controller. For this reason, for example, when the power button of the remote controller is pressed, a command to turn on / off the power is transmitted to the air conditioner. Then, in the air conditioner that has received the command, it is specified that the instruction content corresponding to this command is power on / off, and the air conditioner on / off control is actually performed.
  • the control of the air conditioner 400 via the multi-adapter 300 is realized by the same method as in the above case.
  • information indicating various instruction contents and commands corresponding to the main manufacturers and main models is input to the multi-adapter 300.
  • the multi-adapter 300 sets that the air conditioner to be controlled is a specific model of the air conditioner 400 made by a specific manufacturer.
  • application software for remote control of an air conditioner into which information indicating various instruction contents and commands corresponding to the major manufacturers and major models is input is installed in the smartphone 100.
  • the smartphone 100 also sets that the air conditioner 400 to be controlled is the air conditioner 400 as in the setting of the multi-adapter 300 for this application software.
  • the application software displays a virtual button corresponding to a power button or the like on the display of the smartphone 100.
  • a virtual button corresponding to a power button or the like on the display of the smartphone 100.
  • information indicating that a command corresponding to the area is output to the air conditioner 400 is transmitted from the smartphone 100 to the multi-adapter 300.
  • the multi-adapter 300 which received this should just make it output the said command with respect to the air conditioner 400.
  • the air conditioner 400, the human sensor 600, and the audio unit 700 are devices that are remotely controlled or monitored by the smartphone 100. However, these devices are examples, and in addition, opening and closing of lighting sensors, surveillance camera devices, bed sensors that can be attached to nursing beds, water leak sensors, gas leak sensors, smoke sensors, windows, doors, curtains, etc.
  • the apparatus examples include various devices managed by a Home Energy Management System (HEMS) including an electric appliance such as a refrigerator having a variable temperature setting, a charging device for a plug-in electric vehicle, and the like.
  • the gateway unit 500 connects the modem router 200 to the human sensor 600 and the audio unit 700, and includes a service gateway (SGW) 500A and its child device 500B.
  • SGW service gateway
  • the handset 500B is not necessarily used as long as the handset 500B is installed in an environment where the audio unit 700 can sufficiently receive a radio signal transmitted from the SGW 500A.
  • the modem router 200 and the gateway unit 500 are usually connected to each other in a physically close position. Therefore, for example, wired connection such as cable communication or wired LAN communication may be used. However, these can also be connected by wireless communication.
  • Connection between the gateway unit 500 and the human sensor 600 can be performed by ZigBee communication, sub-G communication, BLE (Bluetooth Low Energy) communication, etc. in order to reduce power consumption.
  • High power consumption Bluetooth communication or Wi-Fi communication may be used.
  • the gateway unit 500 and the audio unit 700 can be connected by infrared communication that has already been widely used, but communication is not interrupted even if there is a physical obstacle in the communication path between them. Bluetooth communication or Wi-Fi communication may be used.
  • the Internet 800 is connected to a modem router, and is a network that serves as a communication network mainly when the smartphone 100 and the modem router 200 cannot be connected by W-LAN communication.
  • a type determination device 500C (FIG.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a ZigBee protocol stack that can be employed in the home appliance control system shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the physical layer, the media access control (MAC) layer, the network layer, the application layer, information that can be acquired by the type determination device 500C from these layers, and the cause of the radio communication failure related to the information. Show.
  • MAC media access control
  • the radio wave intensity of communication with 600 can be acquired from the physical layer, and whether or not an ACK signal sent to indicate that a discovery response (described later) from the human sensor 600 to the SGW 500A has been received is the MAC
  • the number of retries such as a request signal from the human sensor 600 to the SGW 500A and the presence / absence of pairing can be acquired from the network layer.
  • the communication radio wave intensity is called RSSI (Received Signal Strength Indicator).
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the type of wireless communication failure is determined based on various information that can be acquired from each communication layer.
  • the ZigBee communication protocol has been described here as an example, the above information necessary for determining the type of wireless communication failure can be obtained from each layer even in the case of other communication protocols. Therefore, it should be noted that the description based on this communication protocol is merely an example.
  • the communication radio wave intensity can be acquired from a layer called a baseband layer, and the presence / absence of an ACK signal, the number of retries, and the presence / absence of pairing are layers called a host controller interface layer.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a type determination device 100C provided in SGW 500A shown in FIG. FIG.
  • the radio wave intensity determining means 510 determines the radio wave intensity between the SGW 500A that performs wireless communication and the human sensor 600. In the case of the example shown in FIG. 2, this determination is performed based on the radio wave intensity acquired in the physical layer of the SGW 500A, or the radio wave intensity acquired in the physical layer of the human sensor 600 is changed from the human sensor 600 to the SGW 500A. It may be performed in the type determination device 100C by transmitting to.
  • the ACK signal reception determination unit 520 determines whether or not an ACK signal is transmitted from the human sensor 600 to the SGW 500A. In the case of the example illustrated in FIG. 2, this determination may be performed based on whether or not an ACK signal acquired by the MAC layer of the SGW 500 ⁇ / b> A or the human sensor 600 is received. Instead of the determination based on whether or not an ACK signal is received, determination based on whether or not a NACK signal indicating that a desired signal is not transmitted may be performed.
  • the retry counting means 530 determines the number of retries such as a discovery request transmitted from the human sensor 600, that is, the number of transmissions such as a device discovery request when performing pairing. In the case of the example illustrated in FIG.
  • this determination may be performed based on the number of retries acquired at the network layer of the SGW 500 ⁇ / b> A or the human sensor 600.
  • the pairing success / failure determination means 540 determines whether or not pairing is established between the SGW 500A and the human sensor 600. In the case of the example illustrated in FIG. 2, this determination may be performed based on the number of retries acquired at the network layer of the SGW 500 ⁇ / b> A or the human sensor 600.
  • the type determination device 500C is not necessarily provided in the SGW 500A.
  • the type determination device 500C may be provided in the multi-adapter 300 or a cloud server (not shown) connected to the Internet 800.
  • the type determination device 500C When the type determination device 500C is provided in the SGW 500A or the multi-adapter 300, when the human sensor 600, the audio unit 700, or the like is initially installed, or when the multi-adapter 300 itself is initially installed, between these and the wireless connection target If there is a wireless communication failure, the cause can be grasped early, and there is an advantage that the failure can be avoided early.
  • the type determination device 500C when the type determination device 500C is provided in the cloud server, the cause can be grasped when there is a wireless communication failure by accessing the cloud server from the outside using the smartphone 100. There is an advantage. In addition, there is an advantage that a relatively large number of records can be recorded on the cloud server regarding the presence or absence of a wireless communication failure and the cause of the wireless communication failure.
  • the type determination device 500C when the above determination is normally performed every few seconds to several days, a type determination device is provided in the cloud server, and the determination result is recorded as a set with real-time time information. It becomes possible to do. If such a recording is performed, it can be confirmed whether or not the wireless communication failure is temporary, and when the installation position of the human sensor 600 or the like is changed, the wireless communication failure occurs due to the change. This is useful because it can be confirmed immediately. Of course, if network congestion is not taken into account, an area for recording the determination result and the like is provided in the SGW 500A and the like, and the determination result and the like are recorded in the SGW 500A and the recorded information is periodically or irregularly recorded. You may transmit to a cloud server.
  • the type determination device 500C may be realized as hardware, or may be realized as software for causing any of the hardware shown in FIG. 1 to execute the processing executed by each unit shown in FIG. .
  • FIG. 4 is a sequence diagram until the SGW 500A and the human sensor 600 are wirelessly connected.
  • FIG. 4 shows a sequence that conforms to RF4CE (Radio Frequency for Consumer Electronics).
  • RF4CE Radio Frequency for Consumer Electronics
  • the RF4CE communication protocol is an example, and communication based on another communication protocol may be performed.
  • the application layer of human sensor 600 outputs an instruction to transmit a discovery request to the communication unit of human sensor 600 (step S1). .
  • the communication unit of the human sensor 600 transmits a discovery request targeting the SGW 500A (step S2-1).
  • a search response time for executing a search response comes regularly. For this reason, when a discovery request is transmitted outside the search response time, the communication unit of the SGW 500A receives it, but does not perform processing for pairing.
  • human sensor 600 retries the discovery request until a discovery response shown in step S4 described later is made in response to the discovery request (steps S2-2 to S2-4).
  • a discovery response shown in step S4 described later is made in response to the discovery request (steps S2-2 to S2-4).
  • the discovery requests shown in steps S2-1 and S2-2 are discovery requests transmitted outside the search response time of the SGW 500A. Accordingly, since no discovery response is made for these, the human sensor 600 will retry the discovery request.
  • the ACK signal is shown only in step S5, which will be described later. Actually, when a signal such as a discovery request is transmitted from the human sensor 600 to the SGW 500A, the ACK signal (Or NACK signal; the same applies hereinafter) is returned.
  • the application layer of SGW 500A transmits an automatic discovery request indicating that to the communication unit of SGW 500A (step S3).
  • the SGW 500A when a discovery request is transmitted from the human sensor 600 within the search response time, this is received by the communication unit of the SGW 500A (Rx1, Rx2), and the human sensor 600 of the human sensor 600 is received from the communication unit of the SGW 500A.
  • a discovery response is transmitted to the communication unit (step S4).
  • the discovery request shown in steps S2-3 and S2-4 is a discovery request transmitted within the search response time of SGW 500A.
  • it is stored in the number of retries of the discovery request. It may not be used.
  • the discovery request is retried. Used for. If the retry is also performed at the time of seeding of the encryption key at the time of pairing response and encryption key exchange shown in steps S11 and S12 to be described later, these are also used for the determination.
  • the communication unit of the human sensor 600 receives the discovery response from the communication unit of the SGW 500A, the communication unit stops retrying the discovery request and indicates that the discovery response has been received to the communication unit of the SGW 500A, that is, the SGW 500A.
  • step S5 Reception of the discovery response shown in step S4 with respect to the transmission of the discovery request shown in steps S2-1 to 2-4, which is performed prior to the wireless communication performed after the completion of steps S15 and S16.
  • An ACK signal indicating the success or failure of the wireless communication is transmitted (step S5).
  • the discovery request in step S2-1 An ACK signal for may be used.
  • the communication unit of the SGW 500A and the communication unit of the human sensor 600 output the automatic discovery confirm and the discovery confirm to the application layer of the SGW 500A and the human sensor 600, respectively (step S6-1). , S6-2).
  • the application layer of human sensor 600 outputs an instruction to transmit the pairing request to the communication unit of human sensor 600 (step). S7).
  • the communication unit of the human sensor 600 transmits a pairing request with the SGW 500A as a target (step S8).
  • the communication unit of the SGW 500A outputs a pairing instruction to the application layer of the SGW 500A (Step S9).
  • the application layer of SGW 500A inputs this pairing instruction, it determines whether or not the pairing process can be continued, and here outputs a pairing response transmission instruction to the communication unit of SGW 500A (step S10).
  • the communication unit of SGW 500A When the communication unit of SGW 500A inputs a pairing response transmission instruction, the communication unit transmits a pairing response to the communication unit of human sensor 600 (step S11). Thereafter, when an encryption key is used between the communication unit of the human sensor 600 and the communication unit of the SGW 500A, the encryption key seed is exchanged and the link key is generated. Finally, It is confirmed whether or not the encryption key has been exchanged by the PING transaction (step S12). Next, the communication unit of the human sensor 600 and the communication unit of the SGW 500A output a pairing confirm and a confirm status instruction to the application layer of the human sensor 600 and the application layer of the SGW 500A, respectively (step S13).
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the type determination device 500C illustrated in FIG.
  • the radio field intensity determination unit 510 of the type determination device 500C acquires the radio field intensity between the SGW 500A and the human sensor 600 from the physical layer of the SGW 500A, and the radio field intensity is below a certain threshold value. It is determined whether or not there is (step S21).
  • step S ⁇ b> 21 If the result of determination in step S ⁇ b> 21 is that the radio field intensity is below a certain threshold value, a wireless communication failure has occurred due to the physical separation between the SGW 500 ⁇ / b> A and the human sensor 600. Since there is a high possibility that the information is displayed, information indicating this is notified to the user (step S22).
  • the type determination device 500C transmits the information to the smartphone 100 via the modem router 200 or the cloud server, and displays the information on the display of the smartphone 100 or outputs from the speaker. It is possible to make it.
  • the television receiver of the audio unit 700 is externally input and displayed on the screen or output from a speaker.
  • step S ⁇ b> 21 the radio field intensity is not below a certain threshold
  • the ACK signal reception determination means 520 acquires from the MAC layer whether or not an ACK signal transmitted from the human sensor 600 is received. Thus, it is determined whether or not an ACK signal is received (step S23). If the result of determination in step S23 is that an ACK signal has not been received, information indicating that the human sensor 600 is likely to have an abnormality such as a failure is notified to the user by the aforementioned notification method or the like. (Step S24).
  • the retry counting means 530 acquires the number of retries such as a request signal from the network layer of the SGW 500A, and the number of retries such as the request signal It is determined whether or not it is equal to or greater than a predetermined threshold (step S25).
  • the wireless communication between the SGW 500A and the human sensor 600 may be a radio wave interference of other wireless communication. Information indicating high is notified to the user (step S26).
  • step S25 if the result of determination in step S25 is that the number of retries such as a request signal is not equal to or greater than a predetermined threshold value, the pairing success / failure determination means 540 sets the pair between SGW 500A and human sensor 600 from the network layer of SGW 500A. The success or failure of the ring is acquired, and the success or failure of the pairing between the SGW 500A and the human sensor 600 is determined (step S27). If the result of determination in step S27 is that pairing between the SGW 500A and the human sensor 600 has not succeeded, information indicating that the human sensor 600 is likely to have an initial setting error is displayed to the user. Notification is made (step S28).
  • step S25 if the pairing between the SGW 500A and the human sensor 600 is successful as a result of the determination in step S25, the desired communication can be performed without any wireless communication failure. If the desired communication cannot be performed, a wireless communication failure has occurred for some reason. Therefore, if it is assumed that a wireless communication failure has occurred, the radio wave intensity is not necessarily required to execute step S27. Is not less than a certain threshold value (step S21), there is a reception of an ACK signal (step S23), and it is determined that the number of retries is not greater than or equal to a predetermined threshold value (step S25), it is shown in step S27.
  • step S28 Even if the success or failure of pairing is not determined, it may be notified that there is a high possibility that there is an initial setting error (step S28).
  • the example in which the presence / absence of the wireless communication failure between the SGW 500A and the human sensor 600 and the failure type when the failure occurs is described, but the wireless communication between the SGW 500A and the slave device 500B.
  • the presence or absence of a wireless communication failure between other devices such as wireless communication between the modem router 200 and the multi-adapter 300 can be determined by the same method.
  • step S22 that has not been executed until then is executed continuously a predetermined number of times, for example, twice, that is, when it is determined in step S21 that there is a failure continuously. It is expected that the installation position of the human sensor 600 has been changed by changing the pattern. In such a case, it may be notified that it is preferable to return the installation position of the human sensor 600 when executing step S22. In addition, it is possible to stop the determination of the failure type until a sufficient time has elapsed (for example, 1 hour) for the failure to be resolved.
  • step S24 when step S24 that has not been executed until then is executed continuously a predetermined number of times, for example, twice, that is, when it is determined in step S23 that there is a failure continuously, communication is performed. Since a failure such as a device failure is predicted, when the repair / replacement of the human sensor 600 is completed at the time of executing step S24, turn on the power of the type determination device 500C again. This message may also be notified. In this way, it is possible to stop the determination of the failure type until the user turns on the power of the type determination device 500C again.
  • step S26 when step S26 is executed continuously for a predetermined number of times, for example, twice only in a specific time zone, for example, it is determined that there is a failure in step S25 continuously in the specific time zone. In this case, for example, if the trouble occurs frequently during dinner, the possibility of radio wave interference due to the use of a microwave oven is considered. Therefore, when step S26 is executed, it is also possible to notify an instruction that if a device that emits radio waves such as a microwave oven is in the vicinity of the human sensor 600 or the like, try to separate them.
  • step S28 when step S28 is continuously executed a predetermined number of times, for example, twice, that is, when it is continuously determined that there is a failure in step S27, the human sensor 600 or the like is initialized. Since there is a high possibility that there is a mistake, the failure type until a sufficient time has passed (for example, 3 to 5 minutes) to be considered that the failure can be resolved by correcting the initial setting mistake. It is also possible to cancel the determination. For example, when it is determined that there is no failure even after 10 determinations in succession, it is also possible to reduce the execution frequency of the failure type determination process.
  • the type determination device 500C is continuously performed. However, depending on the failure type, it is preferable to cancel unnecessary determination execution before the failure state is resolved.
  • the determination result of the type determination device 500C when the determination result of the type determination device 500C is transmitted to the cloud server, the amount of wasted communication in the network with the cloud server is reduced, and accordingly, the congestion of the network.
  • advantages such as reduction of power consumption based on a decrease in communication traffic. This is preferable because it matches low power consumption in ZigBee communication and the like.
  • stopping the determination execution for a predetermined time in the type determination apparatus 500C as described above is also synonymous with increasing or decreasing the number of determination executions.
  • two or more types of wireless communication failures may occur at the same time, such as between the SGW 500A and the human sensor 600.
  • step S22 After the notification process in step S22 is executed, the process shown in FIG. In this way, it is possible to notify the user at the same time that there is a high possibility that two or more types of wireless communication failures have occurred.
  • all notifications may be performed together, notification according to a predetermined priority order may be performed, or notification from the type that should be notified by determination is performed in order. May be performed.
  • notification according to a predetermined priority order is performed, for example, similar to the determination order shown in FIG. 5, there is a possibility that there is an abnormality such as notification of a high possibility of occurrence of a wireless communication failure (step S22), equipment failure, etc.
  • Notification that there is a high possibility step S24
  • notification that there is a high possibility of radio wave interference of other wireless communication step S26
  • notification that there is a high possibility that there is an initial setting error step S28. Can be considered.
  • Air conditioner Air conditioner
  • SGW Service gateway
  • C Type determining device Radio wave intensity determining means 520 ACK signal reception determining means 530 Retry counting means 540 Pairing success / failure determining means 600 Human sensor 700 Audio unit 800 Internet

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

無線通信を行う機器間の電波強度を電波強度判定手段５１０によって判定し、当該機器間で実際の無線通信を行うための通信時での信号の送受信の有無をＡＣＫ信号受信判定手段５２０によって判定し、前記実際の無線通信に先立ってなされる無線接続要求の送受信回数をリトライ計数手段５３０によって判定し、前記無線接続要求に基づく無線接続の成否をペアリング成否判定手段５４０によって判定し、これらの判定結果に基づいて無線通信障害の種別判定を行う。

Description

無線通信障害の種別判定装置及び家電制御システム
　本発明は、無線通信障害の種別判定装置及び家電制御システムに関し、特に、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ：登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などを含む無線通信に障害が生じた場合に、その障害の種別を判定する、無線通信障害の種別判定装置及び家電制御システムに関する。
　特許文献１には、無線通信品質の変動で無線通信が失敗した場合に、自動的な無線通信のリトライ（再送）を有効に活用することで通信失敗を妨げて、通信のやり直しによる通信時間の増加を抑えることができる携帯無線システムが開示されている。この携帯無線システムでは、携帯通信装置は、無線通信ができなかった場合にその都度無線通信ができなかった旨を報知するようにしている。
特開２００６−２７９５６１号公報
　しかし、特許文献１に開示されている携帯無線システムは、無線通信ができなかった場合にその都度無線通信ができなかった旨を報知するものの、その原因については報知していない。
　ここで、無線通信ができない原因としては、無線通信に必要な電波強度が確保できていない場合もあれば、外来電波ノイズの影響で無線通信ができない場合など、いくつか考えられる。そうすると、無線通信ができなかった場合にその都度無線通信ができなかった旨が報知されても、ユーザがその原因の種別を判断して、どのような対策を講じればよいかを特定することは困難である。
　これでは、ユーザが、無線通信ができなかったという情報をせっかく取得しても、この情報を十分に活かすことができていなかった。
　そこで、本発明は、単に無線通信ができなかったことを報知するだけでなく、その原因の種別を報知できるようにすることを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明の無線通信障害の種別判定装置（例えば、図３に示す種別判定装置５００Ｃ）は、
　相互に無線通信を行う第一の機器（例えば、図１に示す人感センサ６００）と第二の機器（例えば、図１に示すＳＧＷ５００Ａ）との間の通信の電波強度と、
　前記第一の機器と前記第二の機器との間で行われる無線通信の成否を示す成否信号（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）の送受信（例えば、図３のステップＳ５）の有無と、
　前記無線通信を成立させるための信号送信のリトライの発生回数（例えば、図３のステップＳ２−１~Ｓ２−４に示す４回）と、
　に基づいて、無線通信障害の種別判定を行う。
　さらに、前記第一の機器と前記第二の機器との無線接続（例えば、ペアリング）の成否に基づいて無線通信障害の種別判定を行ってもよい。
前記各機器間での無線通信がＺｉｇＢｅｅ通信の場合には、前記電波強度は前記各機器のいずれかの物理レイヤから取得され、前記成否信号の送受信の有無は前記各機器のいずれかのメディアアクセス制御レイヤから取得され、前記リトライ回数及び前記無線接続の成否は前記各機器のいずれかのネットワークレイヤから取得すればよい。
　前記各機器間での無線通信がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信又はＯＳＩ通信の場合には、前記電波強度は前記各機器のいずれかの物理レイヤから取得され、前記成否信号の送受信の有無は前記各機器のいずれかのメディアアクセス制御レイヤから取得され、前記リトライ回数及び前記無線接続の成否は前記各機器のいずれかのネットワークレイヤから取得すればよい。
　また、本発明の種別判定システムは、
　上記種別判定装置と、
　前記第一の機器及び前記第二の機器と、
　前記第一の機器に対する指示を前記第二の機器へ送信するリモートコントローラと、を備える。
　前記種別判定の結果を報知する報知装置、又は、前記種別判定の結果を記録する記録装置を備えてもよい。
　前記種別判定装置は、前記第二の機器又は前記記録装置に備えることもできるし、また、種別判定装置で実行する処理を、前記第二の機器又は前記記録装置に実行させるプログラムによって実現してもよい。
　本発明によれば、単に無線通信ができなかったことを報知するだけでなく、その原因の種別を報知できる。
　図１は、本発明の実施形態の無線通信障害の種別判定装置を備える家電制御システムの概要説明図である。
　図２は、図１に示す家電制御システムで採用可能なＺｉｇＢｅｅのプロトコルスタックの構成図である。
　図３は、図１に示すＳＧＷ５００Ａ内に設けられている種別判定装置１００Ｃの模式的な構成を示すブロック図である。
　図４は、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００とが無線接続するまでのシーケンス図である。
　図５は、図３に示す種別判定装置５００Ｃの動作の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施形態の無線通信障害の種別判定装置を備える家電制御システムの概要説明図である。図１には、以下説明する、スマートフォン１００と、モデムルータ２００と、マルチアダプタ３００と、エアーコンディショナー（以下、「エアコン」と称する。）４００と、ゲートウェイユニット５００と、人感センサ６００と、オーディオユニット７００と、インターネット８００とを示している。
　スマートフォン１００は、モデムルータ２００を介して、エアコン４００、人感センサ６００及びオーディオユニット７００などの各種機器を、いわゆるリモートコントローラとして遠隔制御又は監視するものである。スマートフォン１００は、モデムルータ２００との間で、例えば、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線ローカルエリアネットワーク（ワイヤレスＬＡＮ：Ｗ−ＬＡＮ）通信によって接続されている。
　なお、エアコン４００などに対する遠隔制御又は監視は、スマートフォン１００を用いて実行する場合に限らず、携帯電話機、タブレット、いわゆるノートパソコンといった無線機能付きパーソナルコンピュータなどを用いて実行することもできる。
　モデムルータ２００は、下流に位置するマルチアダプタ３００及びゲートウェイユニット５００と、上流に位置するインターネット８００及びＷ−ＬＡＮとを接続するものであり、主として、スマートフォン１００からＷ−ＬＡＮを介して送信される指示を受信して、当該指示に基づいてルータ機能を用いて、エアコン４００、人感センサ６００又はオーディオユニット７００を遠隔制御又は監視を行うルータ機能付きのモデムである。
　モデムルータ２００は、スマートフォン１００からＷ−ＬＡＮを経由して指示を受信するだけではなく、インターネット８００を経由して指示を受信することもできる。なお、モデムルータ２００に代えて、モデムとルータという別々のハードウェアを用意し、これらを相互に接続したものを用いて上記動作を実現してもよい。
　マルチアダプタ３００は、モデムルータ２００とエアコン４００との間に設けられており、主として、スマートフォン１００から直接送信される指示、又は、モデムルータ２００を経由して送信される指示を受信して、エアコン４００に対して出力するインタフェースである。なお、マルチアダプタ３００は、モデムルータ２００との間でＷ−ＬＡＮなどで無線接続され、エアコン４００との間で接続ケーブルなどを通じて有線接続されている。
　本実施形態では、メーカ又は機種が異なる種々のエアコンに幅広く対応できるように、マルチアダプタ３００は、主要メーカの主要機種のエアコンのリモートコントローラで実現できる、電源のオン／オフ、運転切替、風量調節などを指示できるようにしてある。
　ここで、通常、エアコン及びそのリモートコントローラには、各種指示内容とそれらに対応するコマンドとを示す情報が共通で設定されている。このため、例えば、リモートコントローラの電源ボタンが押下された場合には、電源のオン／オフを指示するコマンドがエアコンに対して送信される。そして、当該コマンドを受信したエアコンでは、このコマンドに対応する指示内容が電源のオン／オフであるということが特定されて、実際にエアコンのオン／オフ制御がなされる。
　本実施形態でも、上記の場合と同様の手法で、マルチアダプタ３００を介したエアコン４００の制御を実現する。このために、主要メーカ及び主要機種における各種指示内容とそれらに対応するコマンドとを示す情報を、マルチアダプタ３００にインプットしておく。そして、マルチアダプタ３００がエアコン４００に接続される場合、制御対象のエアコンが特定のメーカ製の、特定の機種のエアコン４００であることをマルチアダプタ３００に設定する。
　加えて、スマートフォン１００には、主要メーカ及び主要機種における各種指示内容とそれらに対応するコマンドとを示す情報がインプットされているエアコンの遠隔制御用のアプリケーションソフトウェアをインストールする。スマートフォン１００でも、このアプリケーションソフトウェアに対して、マルチアダプタ３００の設定と同じく、制御対象のエアコンがエアコン４００であることを設定する。
　上記アプリケーションソフトウェアは、スマートフォン１００のディスプレイに、電源ボタン等に対応する仮想ボタンを表示させるものである。仮想ボタンを表示させた状態でディスプレイの特定の領域がユーザによってタッチされると、その領域に対応するコマンドをエアコン４００に出力することを指示する情報を、スマートフォン１００からマルチアダプタ３００に送信する。そして、これを受信したマルチアダプタ３００が、エアコン４００に対して当該コマンドを出力するようにしておけばよい。
　エアコン４００、人感センサ６００及びオーディオユニット７００は、スマートフォン１００によって各種遠隔制御又は監視がされる機器である。もっとも、これらの機器は例示であり、その他にも照明機器、監視カメラ装置、介護用ベッドなどに取付可能な離床センサ、水漏れセンサ、ガス漏れセンサ、煙センサ、窓、扉又はカーテンなどの開閉装置、温度設定が可変である冷蔵庫などの電器を含むＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）などによって管理される種々の機器、プラグイン電気自動車の充電装置等も挙げられる。
　ゲートウェイユニット５００は、モデムルータ２００と人感センサ６００及びオーディオユニット７００とを接続するものであり、サービス・ゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｇａｔｅｗａｙ：ＳＧＷ）５００Ａとその子機５００Ｂとを含む。なお、子機５００Ｂは、オーディオユニット７００がＳＧＷ５００Ａから送信される無線信号を十分に受信できる環境に設置されるのであれば、必ずしも用いなくてもよい。
　モデムルータ２００とゲートウェイユニット５００との接続は、通常、これらが物理的に近い位置に設けられることも少なくないので、例えば、ケーブル通信、有線ＬＡＮ通信といった有線接続するとよい。もっとも、これらを無線通信によって接続することもできる。
　ゲートウェイユニット５００と人感センサ６００との接続は、低消費電力とするために、ＺｉｇＢｅｅ通信、ｓｕｂ−Ｇ通信、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）通信などによって行うことができるが、相対的にこれらよりも高消費電力のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信又はＷｉ−Ｆｉ通信などとしてもよい。
　また、ゲートウェイユニット５００とオーディオユニット７００との接続は、既に普及している赤外線通信によって行うことができるが、これらの間の通信経路に物理的な障害物があっても通信が遮断されないように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信又はＷｉ−Ｆｉ通信などとしてもよい。
　インターネット８００は、モデムルータに接続されており、主として、スマートフォン１００とモデムルータ２００とがＷ−ＬＡＮ通信で接続できないときに通信網となるネットワークである。
　つぎに、本実施形態の種別判定装置について説明する。本実施形態では、図１に示すＳＧＷ５００Ａ内に、種別判定装置５００Ｃ（図３）を設けている。種別判定装置５００Ｃの構成の説明に先立って、種別判定装置５００Ｃにおける無線通信障害の原因の判定原理について説明する。
　図２は、図１に示す家電制御システムで採用可能なＺｉｇＢｅｅのプロトコルスタックの構成図である。図２には、物理レイヤ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、ネットワークレイヤ、アプリケーションレイヤと、これらの各レイヤから種別判定装置５００Ｃが取得可能な情報と、当該情報に係る無線通信障害の原因とを示している。
　以下、理解容易のため、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間で無線通信障害があったとして、その時に当該障害種別を判定する例で説明すると、図２に示すように、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間の通信の電波強度は物理レイヤから取得することができ、人感センサ６００からＳＧＷ５００Ａへの後述する発見応答を受信したことなどを示すために送られるＡＣＫ信号の受信の有無はＭＡＣレイヤから取得することができ、人感センサ６００からＳＧＷ５００Ａへの要求信号などのリトライ回数の多少及びペアリングの有無はネットワークレイヤから取得することができる。なお、無線通信分野において、通信電波強度は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と呼ばれる。
　例えば、電波強度が弱い場合には、人感センサ６００とＳＧＷ５００Ａとが離れて設置されていることが想定されるし、電波強度が強いにも拘らず人感センサ６００とＳＧＷ５００Ａとでペアリングができない場合には、人感センサ６００の初期設定ミスが想定されるというように、障害に応じた現象が見られる。そこで、本実施形態では、各通信レイヤから取得できる各種情報に基づいて、無線通信障害の種別を判定するようにしている。
　なお、ここでは、ＺｉｇＢｅｅの通信プロトコルを例に説明したが、他の通信プロトコルの場合であっても、各レイヤから無線通信障害の種別を判定するのに必要な上記情報を取得することができるので、この通信プロトコルに基づく説明は単に一例であることに留意されたい。
　例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの場合、通信電波強度については、ベースバンド層と呼ばれるレイヤから取得することができ、また、ＡＣＫ信号の受信の有無、リトライ回数、ペアリング有無については、ホストコントローラインターフェイス層と呼ばれるレイヤないしリンク管理層と呼ばれるレイヤから取得することができる。
　これらの例の他にも、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）基本参照モデルに基づいて構築されているプロトコルスタックにおいて、例えば、通信電波強度については、物理層と呼ばれるレイヤないしデータリンク層と呼ばれるレイヤから、ＡＣＫ信号の受信の有無、リトライ回数、ペアリング有無については、データリンク層と呼ばれるレイヤないしネットワーク層と呼ばれるレイヤから取得することができる。
　図３は、図１に示すＳＧＷ５００Ａ内に設けられている種別判定装置１００Ｃの模式的な構成を示すブロック図である。図３には、以下説明する、電波強度判定手段５１０と、ＡＣＫ信号受信判定手段５２０と、リトライ計数手段５３０と、ペアリング成否判定手段５４０とを示している。
　電波強度判定手段５１０は、無線通信を行うＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間の電波強度を判定するものである。この判定は、図２に示す例の場合には、ＳＧＷ５００Ａの物理レイヤで取得される電波強度に基づいて行うか、人感センサ６００の物理レイヤで取得される電波強度を人感センサ６００からＳＧＷ５００Ａに送信することで種別判定装置１００Ｃにおいて行うとよい。
　ＡＣＫ信号受信判定手段５２０は、人感センサ６００からＳＧＷ５００Ａに対してＡＣＫ信号が送信されたか否かを判定するものである。この判定は、図２に示す例の場合には、ＳＧＷ５００Ａ又は人感センサ６００のＭＡＣレイヤで取得されるＡＣＫ信号の受信の有無に基づいて行えばよい。なお、ＡＣＫ信号の受信の有無による判定に代えて、所望の信号が送信されていないことなどを示すＮＡＣＫ信号の受信の有無による判定を行ってもよい。
　リトライ計数手段５３０は、人感センサ６００から送信される発見要求などのリトライ数の多少、すなわち、ペアリングを実行する際に機器の発見要求などの送信数を判定するものである。この判定は、図２に示す例の場合には、ＳＧＷ５００Ａ又は人感センサ６００のネットワークレイヤで取得されるリトライ数に基づいて行えばよい。
　ペアリング成否判定手段５４０は、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間でペアリングが成立したか否かを判定するものである。この判定は、図２に示す例の場合には、ＳＧＷ５００Ａ又は人感センサ６００のネットワークレイヤで取得されるリトライ数に基づいて行えばよい。
　なお、種別判定装置５００Ｃは、ＳＧＷ５００Ａに設けることが必須ではなく、例えば、マルチアダプタ３００に備えてもよいし、インターネット８００に接続される図示しないクラウドサーバなどに備えてもよい。
　種別判定装置５００ＣをＳＧＷ５００Ａ或いはマルチアダプタ３００に備える場合には、人感センサ６００、オーディオユニット７００などの初期設置時、或いは、マルチアダプタ３００自体の初期設置時に、これらと無線接続対象との間で無線通信障害があれば、その原因を早期に把握できるので、その障害を早期に回避できるという利点がある。
　また、種別判定装置５００Ｃをクラウドサーバに設ける場合には、スマートフォン１００を用いて、外出先などからでもクラウドサーバにアクセスすることで、無線通信障害があった場合にその原因を把握することができるという利点がある。加えて、無線通信障害の有無、及び、無線通信障害時の原因を、クラウドサーバに相対的に多くの記録をしていくこともできるという利点がある。
　特に、種別判定装置５００Ｃにおいては、通常、数秒~数日ごと継続的に上記の判定を行う場合には、クラウドサーバに種別判定装置を設けて、判定結果をリアルタイムの時間情報と一組で記録していくことが可能となる。このような記録を行うと、無線通信障害が一時的なものであるか否かを確認できるし、人感センサ６００などの設置位置を変更した場合に、それが原因で無線通信障害が発生したか否か等をすぐに確認できるので有用である。
　もちろん、ネットワークの輻輳を考慮しなければ、ＳＧＷ５００Ａ等に当該判定結果等を記録する領域を設けて、ＳＧＷ５００Ａ等で当該判定結果等の記録を行っていき、定期的又は不定期にその記録情報をクラウドサーバに送信してもよい。
　また、種別判定装置５００Ｃは、ハードウェアとして実現してもよいし、図３に示す各手段で実行する処理を図１に示すいずれかのハードウェアに実行させるためのソフトウェアとして実現してもよい。
　つぎに、種別判定装置５００Ｃの動作説明のため、まず、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間で所望の無線接続がされる場合のシーケンスについて説明する。
　図４は、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００とが無線接続するまでのシーケンス図である。図４には、ＲＦ４ＣＥ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｓｕｍｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）に準拠したシーケンスを示している。もっとも、ＲＦ４ＣＥ通信プロトコルは例示であり、他の通信プロトコルに基づく通信を行ってもよい。
　まず、人感センサ６００では、ＳＧＷ５００Ａを探索するために、人感センサ６００のアプリケーションレイヤは、人感センサ６００の通信部に対して、発見要求を送信するように指示を出力する（ステップＳ１）。
　人感センサ６００の通信部は、この指示を入力すると、ＳＧＷ５００Ａをターゲットとして、発見要求を送信する（ステップＳ２−１）。
　通常、ＳＧＷ５００Ａでは、探索応答を実行するための探索応答時間が定期的に到来する。このため、探索応答時間外に発見要求が送信されてきた場合には、ＳＧＷ５００Ａの通信部では、これを受信するものの、ペアリングのための処理はなされない。また、人感センサ６００は、発見要求に対して、後述のステップＳ４に示す発見応答がなされるまで、発見要求のリトライがなされる（ステップＳ２−２~Ｓ２−４）。
　図４に示す例では、ステップＳ２−１，Ｓ２−２に示す発見要求が、ＳＧＷ５００Ａの探索応答時間外に送信された発見要求である。したがって、これらに対する発見応答がなされないので、人感センサ６００は、発見要求のリトライを行うことになる。
　なお、説明の都合上、ＡＣＫ信号については、後述するステップＳ５のみに示しているが、実際には、人感センサ６００からＳＧＷ５００Ａに発見要求のような何らかの信号が送信された場合は、ＡＣＫ信号（又はＮＡＣＫ信号。以下、同じ。）が返信される。
　一方、ＳＧＷ５００Ａでは、探索応答時間が到来すると、ＳＧＷ５００Ａのアプリケーションレイヤは、ＳＧＷ５００Ａの通信部に対して、そのことを示す自動発見要求を送信する（ステップＳ３）。
　ＳＧＷ５００Ａでは、探索応答時間内に人感センサ６００からの発見要求が送信されてきた場合には、ＳＧＷ５００Ａの通信部によってこれを受信し（Ｒｘ１，Ｒｘ２）、ＳＧＷ５００Ａの通信部から人感センサ６００の通信部に対して、発見応答を送信する（ステップＳ４）。
　なお、図４に示す例では、ステップＳ２−３，Ｓ２−４に示す発見要求が、ＳＧＷ５００Ａの探索応答時間内に送信された発見要求である。また、既述のように、人感センサ６００のネットワークレイヤ及びＳＧＷ５００Ａのネットワークレイヤでは、発見要求のリトライ回数に格納されるが、このリトライは通信が行えなかったことによるものではないため、判定の際に用いなくてもよい。
　一方、例えば、人感センサ６００が発見要求を送信してから、所定時間内にＳＧＷ５００ＡからのＡＣＫ信号の返信が確認できない場合には、発見要求のリトライを行うので、その回数については判定の際に用いる。また、リトライは、後述するステップＳ１１，Ｓ１２に示す、ペアリング応答、暗号キーの交換の際の暗号キーのシードの際にも行っているならば、それらも判定の際に用いる。
　人感センサ６００の通信部は、ＳＧＷ５００Ａの通信部からの発見応答を受信すると、発見要求のリトライを停止するとともに、ＳＧＷ５００Ａの通信部に対して発見応答を受信したことを示すため、すなわち、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間で、ステップＳ１５、Ｓ１６完了後になされる無線通信に先立って行われる、ステップＳ２−１~２−４に示す発見要求の送信に対する、ステップＳ４に示す発見応答の受信といった無線通信の成否を示すＡＣＫ信号を送信する（ステップＳ５）。
　なお、図３に示すＡＣＫ信号受信判定手段５２０における判定処理では、ステップＳ５においてＳＧＷ５００Ａから人感センサ６００に送信されるＡＣＫ信号を用いることが必須ではなく、例えば、ステップＳ２−１での発見要求に対するＡＣＫ信号を用いてもよい。
　その後、ＳＧＷ５００Ａの通信部及び人感センサ６００の通信部は、ＳＧＷ５００Ａのアプリケーションレイヤ及び人感センサ６００のアプリケーションレイヤに対して、それぞれ、自動発見コンファーム及び発見コンファームを出力する（ステップＳ６−１，Ｓ６−２）。
　その後、人感センサ６００では、ペアリング要求をするために、人感センサ６００のアプリケーションレイヤは、人感センサ６００の通信部に対して、ペアリング要求を送信するための指示を出力する（ステップＳ７）。
　人感センサ６００の通信部は、この指示を入力すると、ＳＧＷ５００Ａをターゲットとして、ペアリング要求を送信する（ステップＳ８）。
　ＳＧＷ５００Ａの通信部は、人感センサ６００の通信部からのペアリング要求を受信すると、ＳＧＷ５００Ａのアプリケーションレイヤに対して、ペアリング指示を出力する（ステップＳ９）。
　ＳＧＷ５００Ａのアプリケーションレイヤは、このペアリング指示を入力すると、ペアリング処理続行の可否を判定して、ここでは、ＳＧＷ５００Ａの通信部に対して、ペアリング応答の送信指示を出力する（ステップＳ１０）。
　ＳＧＷ５００Ａの通信部は、ペアリング応答の送信指示を入力すると、人感センサ６００の通信部に対して、ペアリング応答を送信する（ステップＳ１１）。その後、人感センサ６００の通信部とＳＧＷ５００Ａの通信部との間で、実際の通信時に暗号キーを用いる場合には、暗号キーのシードの交換とリンクキーの生成とが行われ、最後に、ＰＩＮＧトランザクションによって暗号キーの交換がなされたかが確認される（ステップＳ１２）。
　つぎに、人感センサ６００の通信部及びＳＧＷ５００Ａの通信部は、それぞれ、人感センサ６００のアプリケーションレイヤ及びＳＧＷ５００Ａのアプリケーションレイヤに対して、ペアリングコンファーム及びコンファームステータス指示を出力し（ステップＳ１３，Ｓ１４）、人感センサ６００の通信部及びＳＧＷ５００Ａの通信部では、この指示を入力すると、それぞれＦＬＡＳＨメモリの更新を行い（ステップＳ１５，Ｓ１６）、ペアリング処理が完了する。
　図５は、図３に示す種別判定装置５００Ｃの動作の一例を示すフローチャートである。既述のように、種別判定装置５００Ｃの電波強度判定手段５１０は、ＳＧＷ５００Ａの物理レイヤから、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間の電波強度を取得して、この電波強度が一定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
　ステップＳ２１での判定の結果、電波強度が一定の閾値以下である場合には、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間が物理的に離れた位置にあることに起因して、無線通信障害が発生している可能性が高いので、これを示す情報をユーザに報知する（ステップＳ２２）。
　この具体的な報知方法としては、種別判定装置５００Ｃからモデムルータ２００又はクラウドサーバを介して、スマートフォン１００に当該情報を送信して、当該情報をスマートフォン１００のディスプレイに表示させ、或いは、スピーカから出力させることが考えられる。或いは、オーディオユニット７００のテレビ受信機に外部入力させて、その画面に表示させたり、スピーカから出力させたりすることが考えられる。
　一方、ステップＳ２１での判定の結果、電波強度が一定の閾値以下でない場合には、ＡＣＫ信号受信判定手段５２０は、人感センサ６００から送信されるＡＣＫ信号の受信の有無をＭＡＣレイヤから取得することによって、ＡＣＫ信号の受信の有無を判定する（ステップＳ２３）。
　ステップＳ２３での判定の結果、ＡＣＫ信号が受信されていない場合には、人感センサ６００に故障等の異常がある可能性が高いこと示す情報を、既述の報知手法等によってユーザに報知する（ステップＳ２４）。
　一方、ステップＳ２３での判定の結果、ＡＣＫ信号が受信されている場合には、リトライ計数手段５３０は、ＳＧＷ５００Ａのネットワークレイヤから要求信号等のリトライ回数を取得して、要求信号等のリトライ回数が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。
　ステップＳ２５での判定の結果、要求信号等のリトライ回数が所定の閾値以上である場合には、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間の無線通信が、他の無線通信の電波干渉の可能性が高いこと示す情報をユーザに報知する（ステップＳ２６）。
　一方、ステップＳ２５での判定の結果、要求信号等のリトライ回数が所定の閾値以上でない場合には、ペアリング成否判定手段５４０は、ＳＧＷ５００ＡのネットワークレイヤからＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間のペアリングの成否を取得して、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間のペアリングの成否を判定する（ステップＳ２７）。
　ステップＳ２７での判定の結果、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間のペアリングが成功していない場合には、人感センサ６００に初期設定ミスがある可能性が高いことを示す情報をユーザに報知する（ステップＳ２８）。
　一方、ステップＳ２５での判定の結果、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間のペアリングが成功している場合には、無線通信障害もなく所望の通信ができていることになる。
　なお、所望の通信が行えていない場合には、何らかの原因で無線通信障害が生じていることになるので、無線通信障害の発生を前提とすれば、必ずしもステップＳ２７を実行しなくとも、電波強度が一定の閾値以下ではなく（ステップＳ２１）、ＡＣＫ信号の受信もあり（ステップＳ２３）、かつ、リトライ回数が所定の閾値以上でない（ステップＳ２５）といった判定がされた場合には、ステップＳ２７に示すペアリングの成否を判定しなくとも、初期設定ミスがある可能性が高いということを報知してもよい（ステップＳ２８）。
　以上、本実施形態では、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間の無線通信障害の有無及び当該障害があった時にその障害種別を判定する例で説明したが、ＳＧＷ５００Ａと子機５００Ｂとの無線通信、モデムルータ２００とマルチアダプタ３００との間の無線通信など、他の機器間の無線通信障害の有無等についても、同じ手法で判定することができる。
　また、本実施形態では、それまで実行することのなかったステップＳ２２を、例えば２回といった所定回数連続して実行した場合、すなわち、ステップＳ２１で障害があると連続して判定された場合、部屋の模様替えなどを行ったことにより人感センサ６００の設置位置の変更がなされたことが予想される。係る場合には、ステップＳ２２の実行の際に、併せて、人感センサ６００の設置位置を戻すことが好ましいといったことも報知するとよい。また、当該障害が解消されると考えられるために十分な時間が経過するまで（例えば、１時間）、障害種別の判定を中止することもできる。
　さらに、本実施形態では、それまで実行することのなかったステップＳ２４を、例えば２回といった所定回数連続して実行した場合、すなわち、ステップＳ２３で障害があると連続して判定された場合、通信機器の故障等の障害が予想されるので、ステップＳ２４の実行の際に、併せて、人感センサ６００の修理・交換が完了したら、種別判定装置５００Ｃの電源再投入を再投入してください等のメッセージも併せて報知するとよい。こうすれば、ユーザが種別判定装置５００Ｃの電源再投入等を行うまで、障害種別の判定を中止することもできる。
　また、本実施形態では、特定時間帯などに限ってステップＳ２６を、例えば２回といった所定回数連続して実行した場合、すなわち、ステップＳ２５で障害があると特定時間帯などに連続して判定された場合、例えば、夕食の時間帯に当該障害が良く発生するならば、電子レンジの使用による電波干渉の可能性が考えられる。したがって、ステップＳ２６の実行の際に、併せて、電子レンジ等、電波を発する機器が人感センサ６００等の付近にあれば、両者を離してみてくださいといった指示を報知するとよい。
　さらに、本実施形態では、ステップＳ２８を、例えば２回といった所定回数連続して実行した場合、すなわち、ステップＳ２７で障害があると連続して判定された場合、人感センサ６００等の初期設定にミスがある可能性が高いので、初期設定ミスの是正などを行うことによって、当該障害が解消されると考えられるために十分な時間が経過するまで（例えば、３分~５分）、障害種別の判定を中止することもできる。
　また、連続して例えば１０回の判定で一度も障害がないと判定がされた場合には、障害種別の判定処理の実行頻度を低下させることも一法である。一方、例えば１０回連続して障害があると判定された場合、その障害の種別に関係なく、クラウドサーバに、そのことを送信することも一法である。係る場合に、ユーザによる障害解消が困難であることが予想されるので、クラウドサーバの管理者らからユーザに障害解消のための助言を与える等の対応が可能となるからである。
　既述のように、種別判定装置５００Ｃでの判定は、継続的に行われているが、障害種別によっては、障害状態が解消しないうちに無用な判定実行を中止するとよい。こうすると、例えば、種別判定装置５００Ｃでの判定結果をクラウドサーバに送信している場合には、クラウドサーバとの間のネットワークでの無駄な通信量が減少し、それに伴って、当該ネットワークの輻輳が軽減されるし、また、通信量の減少に基づく消費電力軽減などの利点がある。これは、ＺｉｇＢｅｅ通信等での低電力消費にも符合するので好ましい。
　なお、上記のような種別判定装置５００Ｃでの判定実行の所定時間中止するということは、判定実行回数を増減させるということとも同義である点に留意されたい。
　さらに、ＳＧＷ５００Ａと人感センサ６００との間などで、同時期に二以上の種別の無線通信障害が発生することも考えられる。係る場合には、ユーザに障害解消のための処理を同時期にではなく二度に分けて実行させるよりも、同時期に両方の障害解消のための処理を実行させた方が、ユーザにとっての利便性は向上する。このため、複数の種別の障害が発生している可能性が高いことを報知することも一法である。
　これを実現するためには、例えば、これまで障害がないという判定がされていた状態から、何らかの障害が発生したと判定された場合には、他の障害種別に関する判定も実行すればよい。具体的には、例えば、これまでは電波強度が一定の閾値よりも強かったにも拘わらず、あるタイミングでステップＳ２１の判定処理を実行したところ、電波強度が一定の閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ２２の報知処理を実行した後に、図５に示す処理を終了するのではなく、ステップＳ２３に移行すればよい。
　こうすると、ユーザに対して、二以上の種別の無線通信障害が発生している可能性が高い旨を同時期に報知することができる。なお、具体的な報知手法としては、全ての報知を一緒に行ってもよいし、所定の優先順位に従った報知を行ってもよいし、判定により報知すべきこととなった種別から順に報知を行ってもよい。
　所定の優先順位に従った報知を行う場合には、例えば、図５に示す判定順位と同じく、無線通信障害の発生可能性が高いことの報知（ステップＳ２２）、機器故障等の異常がある可能性が高いことの報知（ステップＳ２４）、他の無線通信の電波干渉の可能性が高いことの報知（ステップＳ２６）、初期設定ミスがある可能性が高いことの報知（ステップＳ２８）とすることが考えられる。
　１００　　スマートフォン
　２００　　モデムルータ
　３００　　マルチアダプタ
　４００　　エアーコンディショナー（エアコン）
　５００　　ゲートウェイユニット
　５００Ａ　サービスゲートウェイ（ＳＧＷ）
　５００Ｂ　子機
　５００Ｃ　種別判定装置
　５１０　　電波強度判定手段
　５２０　　ＡＣＫ信号受信判定手段
　５３０　　リトライ計数手段
　５４０　　ペアリング成否判定手段
　６００　　人感センサ
　７００　　オーディオユニット
　８００　　インターネット

Claims (8)

  1. 　相互に無線通信を行う第一の機器と第二の機器との間の通信の電波強度と、
    　前記第一の機器と前記第二の機器との間で行われる無線通信の成否を示す成否信号の送受信の有無と、
    　前記無線通信を成立させるための信号送信のリトライの発生回数と、
    　に基づいて無線通信障害の種別判定を行う、無線通信障害の種別判定装置。
  2. 　さらに、前記第一の機器と前記第二の機器との無線接続の成否に基づいて無線通信障害の種別判定を行う、請求項１記載の種別判定装置。
  3. 　前記電波強度は、前記各機器のいずれかの物理レイヤから取得され、
    　前記成否信号の送受信の有無は、前記各機器のいずれかのメディアアクセス制御レイヤから取得され、
    　前記リトライ回数は、前記各機器のいずれかのネットワークレイヤから取得される、請求項１記載の種別判定装置。
  4. 　前記電波強度は、前記各機器のいずれかの物理層又はベースバンド層から取得され、
    　前記成否信号の送受信の有無及び前記リトライ回数は、前記各機器のいずれかのホストコントローラインターフェイス層或いはリンク管理層、又は、データリンク層或いはネットワーク層から取得される、請求項１記載の種別判定装置。
  5. 　請求項１記載の種別判定装置と、
    　前記第一の機器及び前記第二の機器と、
    　前記第一の機器に対する指示を前記第二の機器へ送信するリモートコントローラと、
    　を備える種別判定システム。
  6. 前記種別判定の結果を報知する報知装置を備える、請求項４記載の種別判定システム。
  7. 　前記種別判定の結果を記録する記録装置を備える、請求項４記載の種別判定システム。
  8. 　前記種別判定装置は、前記第二の機器又は前記記録装置に備える、請求項４記載の種別判定システム。
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