特許ウォッチ

公開番号2024172323
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089964
出願日2023-05-31
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
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H04W 76/19 20180101AFI20241205BHJP(電気通信技術)
要約【課題】通信回線が途絶えた場合、再接続が短時間に実行され、実行中の通信に生じる遅延が短い無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る無線通信装置は、複数の無線機と複数の第1期間に周期的に通信する。前記複数の無線機は第1無線機を含む。前記無線通信装置は、前記複数の無線機と通信する通信部と、前記第1無線機との接続有又は接続無を判断する制御部と、を具備する。前記制御部は、前記第1無線機との接続が無いことを判断した場合、前記第1期間と同じ長さの第2期間に前記通信部の受信周波数を複数の周波数の中で切り替える。前記通信部は、前記第1無線機から送信されたアドバタイジング信号を受信した場合、前記複数の無線機との通信を再開する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
複数の第１期間に複数の無線機と周期的に通信する通信部と、
前記複数の無線機の中の第１無線機との接続が有ること又は無いことを判断し、前記第１無線機との接続が無いことを判断した場合、前記第１期間と同じ長さの第２期間に前記通信部の受信周波数を複数の周波数の中で切り替え、前記通信部が前記第１無線機から送信されたアドバタイジング信号を受信した後、前記通信部による前記複数の無線機との周期的な通信を再開する処理部と、
を具備する無線通信装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記無線通信装置は、前記複数の無線機それぞれの複数の識別子を記憶するメモリをさらに具備する、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記通信部が前記アドバタイジング信号を受信するまで、前記通信部による前記複数の無線機の中の前記第１無線機以外の無線機との通信を実行しない、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信装置は、前記アドバタイジング信号を受信した後、前記通信部により前記第１無線機へ接続要求信号を送信する、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記複数の周波数の数はｍであり、
前記無線通信装置は、前記第２期間に含まれるｍ個のサブ期間それぞれの受信周波数をｍ個の周波数のいずれかに設定する、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記サブ期間それぞれの時間は前記第１期間のｍ分の１である、請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ｍ個のサブ期間それぞれの時間は互いに異なる、請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記ｍ個のサブ期間それぞれの時間は第１期間と同じ長さまたは前記第１期間とは異なる長さである、請求項５記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記複数の周波数の数はｍであり、
前記無線通信装置は、前記第２期間に含まれるｍ個のサブ期間それぞれの受信周波数をｍ個の周波数のいずれかに設定し、
前記サブ期間の時間は前記第１期間の長さの（ｋ×ｍ）分の１であり、
ｋは２以上の任意の正整数である、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記無線通信装置は、一定時間以上、前記第１無線機からの応答が無い場合、前記第１無線機との接続が無いことを判断する、請求項１記載の無線通信装置。
（【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】
本発明の実施形態は、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 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
無線通信の一形態として、１つの無線通信装置が多数の無線機と通信する１対多接続の無線通信が行なわれている。この無線通信の応用例は、ＩｏＴシステムである。ＩｏＴシステムは、１つのマスタと多数のスレーブを備える。マスタは、無線通信装置を備える。スレーブは、無線機とセンサを備える。スレーブは、センサのセンシング結果をマスタへ周期的に送信する。マスタは、多数のスレーブから周期的に送信されたセンス結果を受信し、多数のスレーブそれぞれに対する制御信号を生成する。マスタは、多数の制御信号を多数のスレーブへそれぞれ送信する。
【０００３】
このような周期的な無線通信では、無線機との通信回線が途絶えた場合、短時間に無線機を再接続する必要がある。再接続中、無線通信装置と無線機との間の無線通信は実行されない（通信がスキップされるとも称される）。実行中の通信よりも再接続を優先して実行した場合、実行中の通信に遅延が生じる。そのため、通信の遅延が許容されない環境では、再接続よりも通信を優先して実行せざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４５７８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、通信回線が途絶えた場合、再接続が短時間に実行され、実行中の通信に生じる遅延が短い無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る無線通信装置は、複数の第１期間に複数の無線機と周期的に通信する。前記複数の無線機は第１無線機を含む。前記無線通信装置は、前記複数の無線機と通信する通信部と、前記第１無線機との接続が有ること又は無いことを判断する制御部と、を具備する。前記制御部は、前記第１無線機との接続が無いことを判断した場合、第１期間と同じ長さの第２期間に前記通信部の受信周波数を複数の周波数の中で切り替える。前記通信部は、前記第１無線機から送信されたアドバタイジング信号を受信した場合、前記複数の無線機との通信を再開する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態に係る無線通信システムの一例を説明するための図。
実施形態に係る無線通信装置の一例を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置と無線機の間の通信の一例を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置と無線機との接続が無い場合に実行される再接続処理の一例を説明するための図である。
再接続によって生じる通信のスキップを説明するための図である。
スキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定を説明するための図である。
スキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置によるスキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定の一例を示す図である。
ある閉空間の受信信号強度特性の一例を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置によるスキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定の一例を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置による再接続時間の累積分布関数を示す図である。
実施形態に係る無線通信装置によるスキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定の他の例を説明するための図である。
実施形態に係る無線通信装置によるスキャンインターバルとスキャンウィンドウの設定の他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。以下の説明は、実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、以下に説明する構成要素の構造、形状、配置、材質等に限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各要素のサイズ、厚み、平面寸法、又は形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、互いの寸法の関係や比率が異なる要素が含まれることもある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して重複する説明を省略する場合もある。いくつかの要素に複数の呼称を付す場合があるが、これら呼称の例はあくまで例示であり、これらの要素に他の呼称を付すことを否定するものではない。また、複数の呼称が付されていない要素についても、他の呼称を付すことを否定するものではない。なお、以下の説明において、「接続」は直接接続のみならず、他の要素を介した接続も含む場合もある。
【０００９】
図１は、実施形態に係る無線通信システムの一例を説明するための図である。無線通信システムは、１台の無線通信装置１０と、無線通信装置１０と無線通信するように設定された複数（Ｎ台）の無線機１２
１
、１２
２
、…１２
Ｎ
を含む。Ｎは、任意の正整数である。無線通信方式の一例は、ＢＬＥ（ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ）（登録商標）方式である。以下の説明では、ＢＬＥ方式の無線通信システムを説明する。ＢＬＥ方式では、無線通信装置１０はマスタと称され、無線機１２はスレーブと称される。
【００１０】
無線通信システムの応用例の一つは、直列接続された複数の二次電池ユニットを含む高出力の電池装置である。電池装置は、蓄電システムに使用され得る。各二次電池ユニットは、無線機１２と温度センサと電圧センサを備える。無線機１２は、二次電池ユニットの温度と電圧を無線通信装置１０へ周期的に送信する。無線通信装置１０は、二次電池ユニットの温度または電圧が異常値を示すと、全ての無線機１２に指示信号を送信し、全ての二次電池ユニットの出力を停止させ、電池装置をシャットダウンさせる。シャットダウンさせることにより、温度または電圧が異常値である場合、電池装置の出力で動作する機器が、電池装置の誤動作により異常動作することが防止される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許