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公開番号2024041495
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2022146345
出願日2022-09-14
発明の名称無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04W 72/0446 20230101AFI20240319BHJP(電気通信技術)
要約【課題】センサで取得したセンサ情報を伝達させるネットワークにおいて、センサ情報を効率よく送受信することが可能な無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線通信装置10は、受信データ取得部113aと、端末判定部114と、タイミング算出部111と、自端末レーダ波生成部と、センサ情報取得部112と、を備える。受信データ取得部113aは、他端末レーダ波及び他端末センサ情報を取得する。端末判定部114は、他端末レーダ波のチャープ信号及び端末情報に基づいて、他端末レーダ波の送信元端末を判定する。タイミング算出部111は、一つ前の他端末から送信された他端末レーダ波及び他端末センサ情報の受信時間に基づいて自端末の通信タイミングを算出する。自端末レーダ波生成部は、所定のチャープ信号の自端末レーダ波を生成する。センサ情報取得部112は、通信タイミングにおいて自端末レーダ波を放射し、自端末センサ情報を取得する。
【選択図】図5A
特許請求の範囲【請求項１】
予め定められた中継順序に従って目的の送信先までデータを送信する通信システムを構成する無線通信装置であって、
他端末から放射された他端末レーダ波及び前記中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得する受信データ取得部と、
前記他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、前記他端末レーダ波の送信元端末を判定する端末判定部と、
前記端末判定部で、前記中継順序における前記自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された前記他端末レーダ波及び前記他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、前記第１受信間隔に基づいて前記自端末の通信タイミングを算出するタイミング算出部と、
前記端末情報に基づいて、所定の前記チャープ信号の自端末レーダ波を生成する自端末レーダ波生成部と、
前記通信タイミングにおいて前記自端末レーダ波を放射し、前記自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、記憶部に格納するセンサ情報取得部と、
少なくとも前記自端末センサ情報を含む送信データを生成するセンサ情報生成部と、
前記中継順序における次の他端末に前記送信データを送信する送信データ送信部と、を備える無線通信装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記タイミング算出部は、前記第１受信間隔と、予め定められた前記通信システムを構成する端末の数とに基づいて、前記自端末の次の前記通信タイミングを算出する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記タイミング算出部は、異なる２つの前記他端末から送信された前記他端末レーダ波の時間間隔に基づいて第２受信間隔を算出し、
前記タイミング算出部は、前記第２受信間隔が前記第１受信間隔より大きい場合には、前記第２受信間隔に基づいて、前記通信タイミングを算出する請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
電力を発電するソーラーパネルをさらに備え、
前記ソーラーパネルにより発電された前記電力に基づいて動作する、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
予め定められた中継順序に従ってデータを送信する無線通信システムであって、
複数の無線通信装置と、
複数の前記無線通信装置で前記中継順序に従って送信される前記データの最終の目的の送信先である収集モジュールと、を備え、
前記無線通信装置は、
他端末から放射された他端末レーダ波及び前記中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得する受信データ取得部と、
前記他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、前記他端末レーダ波の送信元端末を判定する端末判定部と、
前記端末判定部で、前記中継順序における前記自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された前記他端末レーダ波及び前記他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、前記第１受信間隔に基づいて前記自端末の通信タイミングを算出するタイミング算出部と、
前記端末情報に基づいて、所定の前記チャープ信号の自端末レーダ波を生成する自端末レーダ波生成部と、
前記通信タイミングにおいて前記自端末レーダ波を放射し、前記自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、記憶部に格納するセンサ情報取得部と、
少なくとも前記自端末センサ情報を含む送信データを生成するセンサ情報生成部と、
前記中継順序における次の他端末に前記送信データを送信する送信データ送信部と、
を有する無線通信システム。
【請求項６】
コンピュータによって実行される無線通信方法であって、
他端末から放射された他端末レーダ波及び中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得し、
前記他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、前記他端末レーダ波の送信元端末を判定し、
前記中継順序における前記自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された前記他端末レーダ波及び前記他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、
前記第１受信間隔に基づいて前記自端末の通信タイミングを算出し、
前記端末情報に基づいて、所定の前記チャープ信号の自端末レーダ波を生成し、
前記通信タイミングにおいて前記自端末レーダ波を放射し、
前記自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、
少なくとも前記自端末センサ情報を含む送信データを生成し、
前記中継順序における次の他端末に前記送信データを送信する無線通信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、センサにより取得したデータを中継し、目的の場所まで送信するための通信システムが提案されている。特許文献１には、親ノードと、センサ部を具備した複数の子ノードと、を備えた無線通信システムが開示されている。特許文献１に開示された無線通信システムは、各ノードに時計機能を実装せずに、各ノードにおける計測時刻を高精度に特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２８３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示された無線通信システムは、一定周期で親ノードから親ビーコン信号を子ノードに送信し、子ノードが親ビーコン信号を受信することで通信可能期間を認識する。また、子ノードは、センサ部で計測した場合に、親ノードから受信した計測時カウンタ値と、親ノードからの親ビーコン信号の送信時刻から計測時刻までの計測経過時間を特定するのに必要な情報を親ノードに送信する。この子ノードから送信された情報に基づき、親ノードは、計測時刻の同期を行う。すなわち、特許文献１に開示された無線通信システムにおいては、各ノードが計測時刻を知るのにビーコン装置を余分に設ける必要あるため、装置の規模が増大し、またビーコンの通信により通信効率が低下する。
【０００５】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、センサで取得したセンサ情報を伝達させるネットワークにおいて、センサ情報を効率よく送受信することが可能な無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に係る無線通信装置は、予め定められた中継順序に従って目的の送信先までデータを送信する通信システムを構成する無線通信装置であって、他端末から放射された他端末レーダ波及び中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得する受信データ取得部と、他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、他端末レーダ波の送信元端末を判定する端末判定部と、端末判定部で、中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された他端末レーダ波及び他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、第１受信間隔に基づいて自端末の通信タイミングを算出するタイミング算出部と、端末情報に基づいて、所定のチャープ信号の自端末レーダ波を生成する自端末レーダ波生成部と、通信タイミングにおいて自端末レーダ波を放射し、自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、記憶部に格納するセンサ情報取得部と、少なくとも自端末センサ情報を含む送信データを生成するセンサ情報生成部と、自端末レーダ波を放射し、中継順序における次の他端末に送信データを送信する送信データ送信部と、を備える。
【０００７】
本発明の他の態様に係る無線通信システムは、予め定められた中継順序に従ってデータを送信する無線通信システムであって、複数の無線通信装置と、複数の無線通信装置で中継順序に従って送信されるデータの最終の目的の送信先である収集モジュールと、を備え、無線通信装置は、他端末から放射された他端末レーダ波及び中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得する受信データ取得部と、他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、他端末レーダ波の送信元端末を判定する端末判定部と、端末判定部で、中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された他端末レーダ波及び他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、第１受信間隔に基づいて自端末の通信タイミングを算出するタイミング算出部と、端末情報に基づいて、所定のチャープ信号の自端末レーダ波を生成する自端末レーダ波生成部と、通信タイミングにおいて自端末レーダ波を放射し、自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、記憶部に格納するセンサ情報取得部と、少なくとも自端末センサ情報を含む送信データを生成するセンサ情報生成部と、中継順序における次の他端末に送信データを送信する送信データ送信部と、を有する。
【０００８】
本発明の他の態様に係る無線通信方法は、コンピュータによって実行される無線通信方法であって、他端末から放射された他端末レーダ波及び中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信された他端末センサ情報を受信データとして取得し、他端末レーダ波のチャープ信号、及び予め記憶部に格納された端末情報に基づいて、他端末レーダ波の送信元端末を判定し、中継順序における自端末の一つ前の他端末から送信されたと判定された他端末レーダ波及び他端末センサ情報の受信時間に基づいて第１受信間隔を算出し、第１受信間隔に基づいて自端末の通信タイミングを算出し、端末情報に基づいて、所定のチャープ信号の自端末レーダ波を生成し、通信タイミングにおいて自端末レーダ波を放射し、自端末レーダ波の反射波に基づいて自端末センサ情報を取得し、少なくとも自端末センサ情報を含む送信データを生成し、中継順序における次の他端末に送信データを送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、センサで取得したセンサ情報を伝達させるネットワークにおいて、センサ情報を効率よく送受信することが可能な無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
本実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
アンテナから放射される電波について説明するための図である。
本実施形態に係るアンテナから放射される電波について説明するための図である。
本実施形態に係るアンテナから放射される電波について説明するための図である。
本実施形態に係るセンサ通信端末の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るセンサ通信端末の機能的構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る送信データ生成部の機能的構成について説明するためのブロック図である。
本実施形態に係るセンサ通信端末の記憶部の構成について説明するための図である。
本実施形態に係るチャープ信号による端末判定について説明するための図である。
本実施形態に係るチャープ信号による端末判定について説明するための図である。
本実施形態に係るチャープ信号による端末判定について説明するための図である。
本実施形態に係るチャープ信号による端末判定について説明するための図である。
本実施形態に係る無線通信システムにおける通信パケットのデータフォーマットの一例を示す図である。
本実施形態に係る無線通信システムにおける受信データ及び送信データのデータフォーマットの一例を示す図である。
本実施形態に係る無線通信システムにおけるデータの流れについて説明するための図である。
本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る無線通信装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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