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公開番号2024132650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023043504
出願日2023-03-17
発明の名称無線通信システム及び無線通信方法
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H04W 72/54 20230101AFI20240920BHJP(電気通信技術)
要約【課題】無線通信に使用する複数の通信チャネルから通信品質が低下した通信チャネルを削除しても、通信チャネルの数の不足の発生を効果的に抑制すること。
【解決手段】マスタ装置20は、スレーブ装置30から受信した信号の通信品質を示す特性データを検出する。マスタ装置20は、検出した特性データに基づき、所定の通信品質基準を満たさないと判定される通信チャネルを、無線通信に使用する複数の通信チャネルから削除する。マスタ装置20は、通信チャネルの削除によって、無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回るか否かを判定する。最小制限値を下回ると判定された場合、マスタ装置20は、無線通信に使用する複数の通信チャネルを、所定の通信品質基準よりも緩和された緩和通信品質基準を満たす通信チャネルに変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の通信チャネルから順次に選択される１つの前記通信チャネルを介して、マスタ装置（２０）とスレーブ装置（３０）との間で無線通信を実行する無線通信システムであって、
前記通信チャネル毎に、実行された前記無線通信の通信品質を示す特性データを検出する検出部（Ｓ６０）と、
前記検出部によって検出された前記特性データに基づき、所定の通信品質基準を満たさないと判定される前記通信チャネルを、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルから削除する削除部（Ｓ７０）と、
前記削除部による前記通信チャネルの削除によって、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルの数が最小制限値を下回るか否かを判定する判定部（Ｓ４４０、Ｓ５３０）と、
前記判定部によって前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルの数が前記最小制限値を下回ると判定された場合、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルを、前記所定の通信品質基準よりも緩和された緩和通信品質基準を満たす複数の前記通信チャネルに変更する変更部（Ｓ４６０～Ｓ４９０、Ｓ５５０～Ｓ５７０）と、を備える無線通信システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記削除部は、前記所定の通信品質基準を満たさない前記通信チャネルを削除した後に残る複数の前記通信チャネルからなる第１の通信チャネル群と、前記緩和通信品質基準を満たさない前記通信チャネルを削除した後に残る複数の前記通信チャネルからなる第２の通信チャネル群とを生成し、
前記判定部により、前記第１の通信チャネル群に含まれる複数の前記通信チャネルの数が、前記最小制限値を下回ったと判定されると、前記変更部は、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルを、前記第２の通信チャネル群に含まれる複数の前記通信チャネルに変更する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記判定部は、前記変更部によって前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルが変更された場合、変更された複数の前記通信チャネルの数が前記最小制限値を下回るか否かも判定し、
前記判定部によって、前記変更部によって変更された複数の前記通信チャネルの数が前記最小制限値を下回ると判定された場合、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルを、初期の複数の前記通信チャネルに初期化する初期化部（Ｓ５００、Ｓ５８０）をさらに備える、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記判定部によって、複数の前記通信チャネルの数が前記最小制限値以上と判定された場合、判定対象である複数の前記通信チャネルを示すチャネルマップを前記マスタ装置と前記スレーブ装置とで共有させるチャネルマップ共有部（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ２３０、Ｓ２４０）をさらに備える、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記削除部によって削除済みの前記通信チャネルに関して、所定の復帰条件が満足されると、削除済みの前記通信チャネルを、前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルへ復帰させる復帰部（Ｓ８０）をさらに備える、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記通信チャネル毎に検出される前記特性データは、第１の特性データと第２の特性データとを含み、
前記削除部は、前記第１の特性データと前記第２の特性データとの両方が、前記所定の通信品質基準に対応するそれぞれの第１のしきい値を満たす場合に、対応する前記通信チャネルは前記所定の通信品質基準を満たすと判定し、前記第１の特性データと前記第２の特性データとの少なくとも一方がそれぞれの前記第１のしきい値を満たさない場合に、対応する前記通信チャネルは前記所定の通信品質基準を満たさないと判定する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記削除部は、前記第１の特性データと前記第２の特性データとの両方が、前記緩和通信品質基準に対応する、それぞれの前記第１のしきい値よりも低い通信品質を示すそれぞれの第２のしきい値を満たす場合に、対応する前記通信チャネルは前記緩和通信品質基準を満たすと判定し、前記第１の特性データと前記第２の特性データとの少なくとも一方がそれぞれの前記第２のしきい値を満たさない場合に、対応する前記通信チャネルは前記緩和通信品質基準を満たさないと判定する、請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記スレーブ装置は複数設けられ、
前記マスタ装置は、複数の前記スレーブ装置とそれぞれ前記無線通信を行うものであり、
前記判定部は、前記最小制限値と比較する前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルの数を、複数の前記スレーブ装置の全てで使用可能な前記通信チャネルの数として算出するものであり、
前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルは、複数の前記スレーブ装置において共通化される、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記スレーブ装置は複数設けられ、
前記マスタ装置は、複数の前記スレーブ装置とそれぞれ前記無線通信を行うものであり、
前記判定部は、前記最小制限値と比較する前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルの数を、複数の前記スレーブ装置毎に算出するものであり、
前記無線通信に使用する複数の前記通信チャネルは、複数の前記スレーブ装置に対して個別に設定される、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記無線通信は、パケット通信であり、
前記特性データは、前記パケット通信における、受信信号強度、信号雑音比／信号干渉雑音比、パケットエラーレート、パケットアライバルレート、及びビットエラーレートの少なくとも１つである、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の通信チャネルから順次に選択される１つの通信チャネルを介して、マスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信を実行する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 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の無線通信システムとして、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の無線通信システムは、パケットエラーが生じたとき、そのパケットの無線信号のＲＳＳＩ値が、予め設定された閾値Ｔｈ１より大きい場合、このパケットを受信した受信動作が他の電波との干渉による受信エラーであると判断する。そして、受信回数と受信エラー回数とを計数して、各周波数チャネルにおける干渉による受信エラーの頻度（受信エラー回数／受信回数）を記憶する。受信エラー頻度が閾値Ｔｈ２を越えた場合、干渉による受信エラー頻度が閾値Ｔｈ２を越えた周波数チャネルに干渉源が存在すると判断して、この周波数チャネルを使用不可チャネルとして記憶する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１２８８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１の無線通信システムは、他の電波との干渉により通信品質が低下した周波数チャネルを使用不可チャネルとする。また、特許文献１の無線通信システムは、使用不可チャネルとした周波数チャネルを、設定期間が経過すると、使用可能な周波数チャネルに戻す。
【０００５】
しかしながら、例えば、無線通信システムを構成するマスタ装置とスレーブ装置間の通信環境が悪い場合、使用可能な周波数チャネル（通信チャネル）が極端に減少する可能性がある。この場合、複数の通信チャネル間でのチャネルホッピングを十分に活用することができず、外部ノイズとの干渉回避機能が低下する可能性がある。
【０００６】
ここで、特許文献１の無線通信システムでは、使用不可チャネルとした通信チャネルを、設定期間が経過したときに使用可能な通信チャネルに戻すが、その設定時間が長い場合、通信チャネルの数の不足を解消することが困難になる。一方、設定時間が短い場合、通信品質が低下したままの通信チャネルを使用して無線通信を行う可能性が高くなるため、通信エラーが多発する虞がある。このように、使用不可とした通信チャネルを、設定時間が経過したときに使用可能な通信チャネルに戻すだけでは、効果的に通信チャネルの数の不足の発生を抑えることは困難である。
【０００７】
本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、無線通信に使用する複数の通信チャネルから通信品質が低下した通信チャネルを削除しても、通信チャネルの数の不足の発生を効果的に抑制することが可能な無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示による無線通信システムは、複数の通信チャネルから順次に選択される１つの通信チャネルを介して、マスタ装置（２０）とスレーブ装置（３０）との間で無線通信を実行する無線通信システムであって、
通信チャネル毎に、実行された無線通信の通信品質を示す特性データを検出する検出部（Ｓ６０）と、
検出部によって検出された特性データに基づき、所定の通信品質基準を満たさないと判定される通信チャネルを、無線通信に使用する複数の通信チャネルから削除する削除部（Ｓ７０）と、
削除部による通信チャネルの削除によって、無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回るか否かを判定する判定部（Ｓ４４０、Ｓ５３０）と、
判定部によって無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回ると判定された場合、無線通信に使用する複数の通信チャネルを、所定の通信品質基準よりも緩和された緩和通信品質基準を満たす複数の通信チャネルに変更する変更部（Ｓ４６０～Ｓ４９０、Ｓ５５０～Ｓ５７０）と、を備えるように構成される。
【０００９】
また、本開示による無線通信方法は、複数の通信チャネルから順次に選択される１つの通信チャネルを介して、マスタ装置（２０）とスレーブ装置（３０）との間で無線通信を実行する無線通信方法であって、
通信チャネル毎に、実行された無線通信の通信品質を示す特性データを検出する検出ステップ（Ｓ６０）と、
検出ステップにおいて検出された特性データに基づき、所定の通信品質基準を満たさないと判定される通信チャネルを、無線通信に使用する複数の通信チャネルから削除する削除ステップ（Ｓ７０）と、
削除ステップにおける通信チャネルの削除によって、無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回るか否かを判定する判定ステップ（Ｓ４４０、Ｓ５３０）と、
判定ステップにおいて無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回ると判定された場合、無線通信に使用する複数の通信チャネルを、所定の通信品質基準よりも緩和された緩和通信品質基準を満たす複数の通信チャネルに変更する変更ステップ（Ｓ４６０～Ｓ４９０、Ｓ５５０～Ｓ５７０）と、を備えるように構成される。
【００１０】
上述したように、本開示による無線通信システム及び無線通信方法では、所定の通信品質基準を満たさない通信チャネルの削除によって、無線通信に使用する複数の通信チャネルの数が最小制限値を下回ると、無線通信に使用する複数の通信チャネルが、所定の通信品質基準よりも緩和された緩和通信品質基準を満たす通信チャネルも含む複数の通信チャネルに変更される。緩和通信品質基準は、所定の通信品質基準よりも緩和されているので、緩和通信品質基準を満たす通信チャネルの数は、所定の通信品質基準を満たす通信チャネルの数よりも増加する。これにより、無線通信に使用する複数の通信チャネルとして、最小制限値以上の数の複数の通信チャネルを確保することが容易になる。さらに、増加された複数の通信チャネルは、少なくとも緩和通信品質基準を満たすものであるため、通信エラーが発生する虞も低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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