説明

チャンネル状態を検出する装置及び方法

本発明はチャンネル状態を検出する装置と方法を提案する。検出装置は、最初に、チャンネル上で送信される複数の信号を受信するように、所定時間内でチャンネルをモニタし、次に、複数の信号の一部が周期性を有するか判断する。検出装置は、複数の信号の一部が周期性を有するとき、チャンネルが干渉を受けていると判断する。1つ以上の無線ネットワーク上に、チャンネルを占有するデータトラフィックがない、またはほとんどなくても、本発明の検出装置および方法は、潜在的な干渉を回避するよう、1つ以上の無線ネットワークがあることを検出でき、チャンネルが干渉を受けていると判断できる。また、本発明の実施形態による検出装置と検出方法を用いることにより、チャンネルが干渉を受けているか検出するコストを効果的に低減する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は無線通信技術に関し、特に、無線通信技術を用いた照明システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線接続は、展開、テスト、作動、使用が容易なため、照明制御システムにとって非常に重要な接続メカニズムになりつつある。しかし、現在、照明制御システムには照明制御信号の送信をするための専用無線周波数帯域はない。世界的に自由に使えるので、市販の照明アプリケーションには、2.4GHzのISM(産業、科学、および医療)帯域が使われることが多い。2.4GHzISM帯域は、照明アプリケーション以外に、他の多くのアプリケーションでも使われている。例えば、インターネット接続や、ビルの自動化や、WiFi、ブルートゥース、またはZigbeeを用いた個人向けローカルエリアネットワークなどに使われている。
【0003】
2.4GHzのISM帯域は、同時にいろいろなシステムにより使用されることがある。そのため、無線照明制御システムが照明制御信号の無線送信のために2.4GHz帯域のあるチャンネルを占有している時、同じチャンネルを占有するその他のアプリケーションが(例えば、IEEE802.11WLAN(ワイヤレスローカルエリアネットワーク))照明制御信号の無線送信に干渉する。無線照明制御システムは、干渉を検出すると、新しいチャンネルに動的に切り替えることができる。しかし、新しいチャンネルへの切り替えると、照明制御信号の送信に干渉する。例えば、動的な照明パターンが一時中断することがある。そのため、ユーザのビジュアル体験が損なわれるおそれがある。
【0004】
そのため、無線照明制御システムが照明制御信号の送信を始める時、最初に、クリーンなチャンネル(すなわち、他のシステムにより占有されていないチャンネル)を選択して照明制御信号の無線送信をしなければならない。最近、チャンネルが干渉しているか否かを判断するのに用いられる一般的な方法は、所定時間内にそのチャンネルで受信した信号の平均信号強度を推定するものである。推定した平均信号強度が所定閾値より低い場合、チャンネルはクリーンであると判断し、その逆の場合も同様である。しかし、この方法は、そのチャンネルが、その所定の検出時間中にはクリーンであることを示しているだけである。
【0005】
例えば、IEEE802.11WLANが干渉源であるとする。無線照明制御システムが上記の方法を用いてチャンネルが干渉しているか判断するとき、ある検出時間中にあるチャンネルを占有するIEEE802.11WLAN上にデータトラフィックがまったく、またはほとんど無ければ、無線照明制御システムが推定する平均受信信号強度は低い。そのため、そのチャンネルはクリーンであると誤った判断がなされ、無線照明制御システムはそのチャンネルに照明制御信号の無線送信を始めてしまう。しかし、後で、IEEE802.11WLAN上のデータトラフィックがあると、そのチャンネルにおける無線照明制御システムの照明制御信号の無線送信は干渉を受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
無線ネットワーク上でデータトラフィックがない、またはほとんどないとき、その無線ネットワークがあることを検出する装置と方法を提供すると都合がよい。
【0007】
無線ネットワークは、それ用の専用端末を使えば容易に検出できる。例えば、IEEE802.11WLANはIEEE802.11WLAN端末を使うと容易に検出できる。しかし、専用端末を用いて無線ネットワークがあることを検出するのにかかるコストは非常に高くなる。より具体的に、大規模な無線照明制御システムでは、IEEE802.11プロトコルに基づく専用端末を各照明位置に配置すると、無線照明制御システムの設計と展開のコストが高くなる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
IEEE802.11標準によると、IEEE802.11WLANがあると、WLANのアクセスポイント(AP)は定期的または擬似定期的にビーコンフレームをブロードキャストする。そのため、IEEE802.11WLAN上でデータトラフィックが無くても、またはほとんど無くても、検出装置は、そのチャンネル上で送信された複数の信号を受信するように、所定時間にチャンネルをモニタして、そのチャンネル上に周期的なビーコンがあるか判断するように、その複数の信号の一部が周期性を有するか判断できる。そのチャンネル上に周期的なビーコンがあれば、そのチャンネルはIEEE802.11WLANにより占有されている、すなわち、チャンネルが干渉を受けると判断できる。より具体的に、無線照明制御システムに関して、検出装置は、チャンネルが干渉を受けると判断すると、無線照明制御システムが照明制御信号を無線送信する別のクリーン(clean)なチャンネルを選択できる。
【0009】
留意点として、本明細書において「周期性」との用語は、「強い周期性(strong periodicity)」と「擬似周期性(quasi-periodicity)」の両方を含む。また、本明細書において「周期性」は、特定の無線信号を受信する時点の周期性ではなく、一定のエネルギーを有する無線信号を受信する時点(moments)の周期性を示す。
【0010】
さらに留意点として、IEEE802.11WLANは単なる一例であり、当業者には言うまでもなく、本発明の実施形態による検出装置と検出方法は、ネットワークが周期的に信号(例えば、ビーコンフレーム等の制御信号)をブロードキャストする限り、他の無線送信技術を用いたネットワークにより占有されたチャンネルの状態(すなわち、そのチャンネルが干渉を受けるかどうか)を検出にも用いることができる。本発明の保護範囲には、他の無線送信技術及び/または対応する無線ネットワークを検出する検出装置と検出方法も含まれる。
【0011】
それゆえ、本発明の一態様による装置は、チャンネル状態を検出する検出装置であって、チャンネル上で送信される複数の信号を受信するように、所定時間内に前記チャンネルをモニタするように構成された受信器と、前記チャンネルが干渉を受けているか判断するように、前記複数の信号の一部が周期性を有するか判断するように構成された判断部とを有する。
【0012】
本発明の他の一態様による方法は、チャンネル状態を検出する方法であって、
−チャンネル上で送信される複数の信号を受信するように、所定時間内に前記チャンネルをモニタする段階と、
−前記複数の信号の一部が周期性を有するか判断する段階と、
−前記複数の信号の一部が周期性を有するとき、前記チャンネルが干渉を受けているか判断する段階とを有する。
【0013】
本発明の実施形態による検出装置と検出方法は、無線ネットワーク(例えば、IEEE802.11WLAN)が周期的に信号(例えば、ビーコンフレーム等の制御信号)をブロードキャストするという特徴を利用して、チャンネルが干渉を受けるかどうか判断する。本発明の実施形態による検出装置と検出方法は、チャンネル上で送信された複数の信号を受信するように、所定時間内にチャンネルをモニタし、そのチャンネルが干渉を受けるかどうか判断するように、その複数の信号の一部が周期性を有するか判断する。対照的に、本発明の背景では、チャンネルが干渉を受けるかどうかは、所定時間内で推定されたチャンネル上の平均受信信号強度が閾値より弱いかどうかにより判断する。そのため、本発明の実施形態による検出装置と検出方法は、ネットワーク上でデータトラフィックが無くても、またはほとんど無くても、その無線ネットワークがあることを効果的に検出できる。
【0014】
また、本発明の実施形態による検出装置と検出方法を用いることにより、チャンネルが干渉を受けているか検出するコストを効果的に低減する。より具体的に、本検出装置と検出方法を無線照明制御システムに適用することにより、照明制御信号を送信する際に干渉を回避でき、無線照明制御システムの設計コストを低減できる。
【0015】
本発明の上記その他の態様を、以下に説明する実施形態を参照して明らかにし、説明する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
本発明の上記その他の目的及び有利な効果は、添付した図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、明らかとなるであろう。
【図1】本発明の一実施形態による、無線照明制御システムの適用シナリオを示す図である。
【図2】本発明の一実施形態による、チャンネル状態を検出する検出装置111を示すブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態による、チャンネル状態を検出する方法を示すフローチャートである。
【図4】本発明の一実施形態による、所定のサンプリング周波数でチャンネルをモニタすることによって取得したサンプリング周波数スペクトルを示す図である。
【図5】本発明の一実施形態による、複数の候補信号を検出する方法を示すフローチャートである。
【図6】本発明の他の一実施形態による、複数の候補信号を検出する方法を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態による、複数の信号の一部が周期性を有するか判断する方法を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態による、複数の信号の一部が周期性を有するか判断するアルゴリズムを示すフローチャートである。 図面において、同じ構成要素は同じ参照数字を使用して示した。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の適用シナリオとして、無線照明制御システムを例にとって、本発明を詳細に説明する。当業者には言うまでもなく、本発明の適用シナリオは無線照明制御システムを含むが、それに限定されない。本発明は、無線送信システムにおける無線信号送信が干渉を受けないように、チャンネルの状態を、すなわちそのチャンネルが干渉を受けているかを検出するいかなる無線送信システムに適用可能である。
【0018】
また、以下、検出装置は、例として、IEEE802.11WLANによりチャンネルが占有されているか検出する。一般性を失わずして、本発明は、その他の無線ネットワークがビーコンフレーム等の制御信号などを周期的にブロードキャストしている限り、その無線ネットワークによりチャンネルが占有されているか検出することに適用可能でもある。
【0019】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明の一実施形態による、無線照明制御システムの適用シナリオを示す図である。無線照明制御システムは、中央制御器12と、それにより制御された3つの照明装置11−1、11−2、11−3を有する。単純化のため、図1には3つの照明装置のみを示したが、当業者には言うまでもなく、照明装置の数は3に限定されない。各照明装置11−1、11−2、11−3は検出装置111を有する。留意点として、検出装置111は、図1に示したように、制御される照明装置11−1、11−2、11−3に組み込まれていてもよいし、制御される照明装置11−1、11−2、11−3とは別の装置であってもよい。
【0021】
図1に示した無線照明制御システムにおいて、中央制御器12は、それにより制御される3つの照明装置11−1、11−2、11−3のうちの1つ以上の照明装置を制御する、例えば、スイッチをオン・オフしたり、明るくしたり暗くしたりする制御信号などの照明信号を送信する。例えば、チャンネルにおける中央制御器12の信号送信を制御することにより、照明信号送信が、そのチャンネルを占有する1つ以上のIEEE802.11WLANによる干渉を受けないようにするため、無線照明制御システムが制御信号などの照明信号を送信する前に、検出装置111は、中央制御器12が照明信号を送信する少なくとも1つの非干渉チャンネル(すなわち、IEEE802.11WLANにより占有されていないチャンネル)を、無線照明制御システムに提供する。具体的に説明すると、検出装置111は最初にチャンネルの状態を検出する。すなわち、そのチャンネルが干渉を受けているか検出する。受けていなければ、検出装置111は、無線照明制御システムがそのチャンネルを利用して照明信号を送信できることを表示する。チャンネルが干渉を受けていると、検出装置111は、他のチャンネルを検出してそのチャンネルが干渉を受けているか判断する。無線照明制御システムが少なくとも1つの、干渉を受けていないチャンネルを選択するまで、上記のステップが繰り返される。
【0022】
留意点として、無線照明制御システムが用いる無線送信プロトコルは、ZigBee、ブルートゥース、その他のプライベートプロトコルがあるが、これらに限定されない。
【0023】
図2は、本発明の一実施形態による、チャンネル状態を検出する検出装置111を示すブロック図である。検出装置111は、受信器21と判断部22を有する。図2に示した検出装置111は、図1の無線照明制御システムで用いることができる。
【0024】
図3は、本発明の一実施形態による、チャンネル状態を検出する方法を示すフローチャートである。図3に示した検出方法は、図1の無線照明制御システムで用いることができる。
【0025】
図2に示した検出装置111により実施される機能を、図3を参照して詳しく説明する。
【0026】
最初に、ステップS301において、検出装置111に含まれる受信器21は、所定時間にチャンネルをモニタし、そのチャンネル上で送信される複数の信号を受信する。
【0027】
あるいは、受信器21は、所定時間に所定サンプリング周波数でそのチャンネルをモニタし、複数の信号を受信する。
【0028】
留意点として、チャンネル上で周期的に送信される複数のビーコンフレームをサンプリングするため、受信器21がチャンネル上で送信される信号をサンプリングするサンプリング時間は、ビーコンフレームの長さより短く設定すべきである。例えば、ビーコンフレームの長さが2ミリ秒であるとき、受信器21がチャンネル上で送信された信号をサンプリングするサンプリング時間(sampling period)は、2ミリ秒より短く設定すべきである。
【0029】
図4は、本発明の一実施形態による、所定サンプリング周波数でチャンネルをモニタした後に受信器21が取得するサンプリング周波数スペクトルを示す図である。このチャンネルはIEEE802.11WLANにより占有されており、そのWLANにおけるデータ送信はない。図4において、xは横軸でありサンプリング量を表し、yは縦軸であり受信信号強度のサンプリング値を(dBm単位で)表す。
【0030】
IEEE802.11WLANは、100ミリ秒間隔で周期的にビーコンフレームをブロードキャストし、各ビーコンフレームは2ミリ秒続く。受信器21がチャンネル上で送信された信号をサンプリングするサンプリング時間(sampling period)は0.5ミリ秒である。
【0031】
図4において、受信信号強度のサンプリング値が約ー80dBmとなっている複数のサンプリング点に対応するサンプリング時(sampling moments)は、IEEE802.11WLANのAPがビーコンフレームをブロードキャストする時点(moments)である。
【0032】
受信器21がチャンネル上で送信された複数の信号を受信すると、ステップS302において、検出装置111に含まれる判断部22が、チャンネルが干渉を受けているか判断するため、その複数の信号の一部が周期性を有するか判断する。
【0033】
判断部22は、複数の信号の一部が周期性を有すると判断すると、そのチャンネルが干渉を受けていると判断する。
【0034】
判断部22は、複数の信号の一部が周期性を有するかどうか判断できないとき、そのチャンネルは干渉を受けていないと判断する。
【0035】
留意点として、ここで「周期性」は、一定のエネルギーを有する無線信号の受信時点に関するものであり、特定の無線信号の受信時点ではない。
【0036】
例えば、チャンネルが2つのIEEE802.11WLANにより占有されており、これら2つのIEEE802.11WLANのAPがそのチャンネル上で交互にビーコンフレームをブロードキャストするとする。一方のIEEE802.11WLANはビーコンフレームAをブロードキャストし、他方のIEEE802.11WLANはビーコンフレームBをブロードキャストする。検出装置111に含まれる受信器21が受信する複数の信号が、0.5秒間にABABABABABというものである場合、判断部11は、時間(period)が100ミリ秒ではなく50ミリ秒であると判断する。この時間は、ビーコンフレームAまたはビーコンフレームBの時間に対応する。
【0037】
任意的に、判断部22は、所定規則により複数の信号から複数の候補信号を選択し、さらに、その複数の候補信号の一部が周期性を有するか判断する。
【0038】
留意点として、判断部22は、受信器21が所定時間にチャンネル上で送信された複数の信号を受信してから、その複数の信号から所定規則により1つずつ複数の候補信号を選択できる。
【0039】
あるいは、判断部22は、受信器21がチャンネルで信号を受信するたびに、所定規則により、その信号が候補信号であるか判断してもよい。判断部22は、受信器21が所定時間内に取得した最後の信号についてこの判断をするまで、上記のステップを繰り返す。
【0040】
任意的に、所定規則は、受信信号強度が第1の所定閾値より大きいことである。
【0041】
あるいは、所定規則は、受信信号強度と平均受信信号強度との差が第2の所定閾値より大きいことである。
【0042】
任意的に、平均受信信号強度は現在受信したすべての信号の強度の平均値である。
【0043】
通常、第1の所定閾値と第2の所定閾値は、ビーコンフレームを送信するIEEE802.11WLANのAPのパワーと、APと検出装置111との間の距離とに依存する経験値である。
【0044】
図2の受信器21が受信する複数の信号から複数の候補信号を選択する判断部22を、図5と図6を参照して詳細に説明する。
【0045】
図5は、本発明の一実施形態による、所定規則により、複数の受信信号から複数の候補信号を選択する方法を示すフローチャートである。所定規則は、受信信号強度と平均受信信号強度との差が第2の所定閾値より大きいことである。
【0046】
最初に、ステップS501において、判断部22は、受信器21が受信した各受信信号の強度と、平均受信信号強度との差を、第2の所定閾値と比較する。
【0047】
任意的に、平均受信信号強度は現在受信したすべての信号の強度の平均値である。
【0048】
もちろん、検出装置111のメモリの制約を考慮して、平均受信信号強度は現在受信された信号の前に受信されたN個の信号の強度の平均値であってもよい。ここで、Nは検出装置111のメモリにより決まる数である。
【0049】
次に、ステップS502において、判断部22は、複数の候補信号の各信号の受信強度と平均受信信号強度との差が第2の所定閾値より大きいかの比較結果により、複数の信号から複数の候補信号を決定する。
【0050】
留意点として、受信器21が、所定時間内にチャンネル上で送信された複数の信号を受信した後、判断部22が、その複数の受信信号の各信号の強度と平均受信信号強度との差を、第2の所定閾値と比較して、その比較結果により、複数の受信信号から複数の候補信号を選択してもよい。
【0051】
あるいは、判断部22は、受信器21がチャンネルで信号を受信するたびに、受信信号強度と平均受信信号強度との差を第2の所定閾値と比較して、その信号が候補信号であるか判断してもよい。判断部22は、受信器21が所定時間内に受信した最後の信号についてこの判断をするまで、上記のステップを繰り返す。
【0052】
以下、第2の場合を説明する。
【0053】
より具体的に、受信器21は、チャンネル上で送信された信号を受信すると、最初に、平均受信信号強度を求めるためのバッファに、受信信号強度を格納する。当業者には言うまでもなく、平均受信信号強度を求めるためのバッファの記憶容量が十分大きければ、受信器21は各受信信号の強度を、平均受信信号強度を求めるためのバッファに格納してもよい。
【0054】
平均受信信号強度を求めるためのバッファの記憶容量が制限されている場合、受信器21は、現在受信した信号の強度をこのバッファに格納する前に、このバッファがオーバーフローしないように、最も早く受信した信号の強度を、このバッファから削除しなければならない。
【0055】
次に、判断部22は、平均受信信号強度を求めるために、平均受信信号強度を求めるためのバッファに格納された複数の受信信号の強度の平均値を計算する。
【0056】
次に、判断部22は、現在受信された信号の強度から平均受信信号強度を引き、その差を、受信信号強度の第2の所定閾値と比較する。現在受信された信号の強度と平均受信信号強度との差が、受信信号強度の第2の所定閾値より大きい場合、判断部22は、現在受信された信号を候補信号として、現在受信された信号の強度と、現在受信された信号に対応する受信時点とを、候補ビーコンバッファに格納する。
【0057】
留意点として、受信信号に対応する受信時点(receiving moment)は、受信信号の開始時点、終了時点、または中間時点のどれであってもよい。例えば、受信信号の開始時点をその受信信号に対応する受信時点であるとすると、候補ビーコンバッファには、所定規則を満たすすべての受信信号の強度と、その所定規則を満たすすべての受信信号の開始時点とが格納される。
【0058】
次に、受信器21は、チャンネルをモニタしている時間が所定時間を過ぎたか判断する。受信器21がチャンネルをモニタしている時間が所定時間を過ぎていなければ、受信器21は、チャンネル上の信号を受信するためにそのチャンネルのモニタを継続し、現在受信した信号の強度を、平均受信信号強度を求めるためのバッファに格納し、その後、上記のステップを繰り返す。受信器21がチャンネルをモニタしている時間が所定時間を超えると、受信器21はチャンネルのモニタをやめる。一方、候補ビーコンバッファに格納されているのは、受信器21が受信した複数の信号から判断部22が選択した複数の候補信号の強度と、対応する受信時点とである。
【0059】
任意的に、判断部22は、現在受信された信号の強度が所定規則を満たすと判断し、現在受信された信号を候補信号として候補ビーコンバッファに格納した後、続けて、候補ビーコンバッファに現在格納されている候補信号の数が所定最大数より大きいか判断する。候補バッファに現在格納されている候補信号の数が所定最大数より大きいとき、判断部22は、直接、現在のチャンネルが干渉を受けていると判断する。候補バッファに現在格納されている候補信号の数が所定最大数より小さいとき、判断部21は、さらに、チャンネルをモニタしている時間が所定時間を超えたか判断する。
【0060】
図6は、本発明の他の一実施形態による、所定規則により、すでに受信した複数の信号から複数の候補信号を選択する方法を示すフローチャートである。所定規則は、受信信号強度が第1の所定閾値より大きいことである。
【0061】
最初に、ステップS601において、判断部22は、受信器21が受信した各受信信号の強度を第1の所定閾値と比較する。
【0062】
次に、ステップS602において、判断部22は、複数の候補信号の各信号の受信強度が第1の所定閾値より大きいかの比較結果により、複数の信号から複数の候補信号を決定する。
【0063】
留意点として、受信器21が、所定時間内にチャンネル上で送信された複数の信号を受信した後、判断部22が、その複数の受信信号の各信号の強度を、第1の所定閾値と比較して、その比較結果により、複数の受信信号から複数の候補信号を選択してもよい。
【0064】
あるいは、判断部22は、受信器21がチャンネルで信号を受信するたびに、受信信号強度を第1の所定閾値と比較して、その受信信号が候補信号であるか判断してもよい。判断部22は、受信器21が所定時間内に受信した最後の信号についてこの判断をするまで、上記のステップを繰り返す。
【0065】
以下、第2の場合を説明する。
【0066】
より具体的に、受信器21が、チャンネルで信号を受信すると、最初に、判断部22が、現在受信された信号の強度を第1の所定閾値と比較する。現在受信した信号の強度が第1の所定閾値より大きいとき、判断部22は、現在受信された信号を候補信号として、現在受信された信号の強度と、現在受信された信号に対応する受信時点(receiving moment)とを候補ビーコンバッファに格納する。
【0067】
次に、受信器21は、チャンネルをモニタしている時間が所定時間を過ぎたか判断する。受信器21がチャンネルをモニタしている時間が所定時間を過ぎていないと、受信器21は、チャンネル上の信号を受信するため、そのチャンネルのモニタを継続する。判断部22は、継続して、現在受信された信号が候補信号であるか判断する。
【0068】
受信器21がチャンネルをモニタしている時間が所定時間を過ぎるまで、受信器21と判断部22は上記のステップを繰り返す。一方、候補ビーコンフレームバッファに格納されているのは、受信器21が受信した複数の信号から判断部22が選択した複数の候補信号の強度と、対応する受信時点とである。
【0069】
任意的に、判断部22は、現在受信された信号の強度が所定規則を満たすと判断し、現在受信された信号を候補信号として候補ビーコンバッファにバッファした後、続けて、候補ビーコンバッファに現在格納されている候補信号の数が所定最大数より大きいか判断する。候補バッファに現在バッファされている候補信号の数が所定最大数より大きいとき、判断部22は、直接、現在のチャンネルが干渉を受けていると判断する。候補バッファに現在バッファされている候補信号の数が所定最大数より小さいとき、判断部21は、さらに、チャンネルをモニタしている時間が所定時間を超えたか判断する。
【0070】
次に、図7を参照して、受信器21が受信した複数の信号の一部が図2の周期性を有するか、判断部22の判断を詳細に説明する。図7は、本発明の一実施形態による、複数の信号の一部が周期性を有するか判断する方法を示すフローチャートである。
【0071】
最初に、ステップS701において、判断部22は、複数の信号に対応する複数の受信時点により、少なくとも1つの候補区間を決定する。
【0072】
留意点として、受信信号に対応する受信時点(receiving moment)は、受信信号の開始時点、終了時点、または中間時点のどれであってもよい。
【0073】
次に、ステップS702において、判断部22は、複数の信号の一部が周期性を有するか判断するため、複数の受信時点のうち所定条件を満たす区間の数が少なくとも1つの候補区間のうちの区間ごとの所定値より大きいか、判断する。ここで、所定条件とは、各区間が、実質的に候補区間と等しく、時間軸上の区間の分布が連続であり、かつ重複していないことである。
【0074】
判断部22は、複数の受信時点のうち所定条件を満たす区間(time intervals)の数が所定数より大きいと判断すると、複数の信号の一部が周期性を有すると判断する。
【0075】
判断部22は、複数の受信時点のうち所定条件を満たす区間(time intervals)の数が所定数より小さいと判断すると、複数の信号の一部が周期性を有さないと判断する。
【0076】
以下、ステップ702を説明するが、受信器21が7つの信号を受信し、その7つの信号に対応する受信時点が20ms、120ms、131ms、220ms、231ms、320ms、及び420msであると仮定する。
【0077】
判断部22は候補区間が120ms-20ms=100msであると判断する。
【0078】
7つの受信時点のうち4つの区間、すなわち20〜120ms、120〜220ms、220〜320ms、及び320〜420msが所定条件を満たす。すなわち、これらの4つの区間(time intervals)は候補区間(すなわち、100ms)に実質的に等しく、これらの4つの区間の時間軸上での分布は連続しており、重なっていない。
【0079】
留意点として、区間131〜231msの長さも候補区間(=100ms)と等しいが、この区間は4つの区間のうち2つと時間軸上で重なっており、所定条件を満たしていない。
【0080】
留意点として、図7に示した判断方法により、判断部22は、複数の信号の一部が周期性を有するか判断するため、直接、受信器21が受信したチャンネル上の複数の信号を判断する。当業者には言うまでもないが、受信器21がチャンネル上の複数の信号を受信した後、任意的に、判断部22は、所定規則により複数の信号から複数の候補信号を選択し、その複数の候補信号の一部が周期性を有するか判断できる。
【0081】
次に、図8を参照して、図2の受信器21が受信した複数の信号の一部が周期性を有するか、判断部22の判断を詳細に説明する。
【0082】
受信器21は、チャンネルで複数の信号を受信すると、最初に、その複数の信号を候補信号とし、その強度と、対応する受信時点とを候補ビーコンバッファに格納する。次に、判断部22は、候補ビーコンバッファに格納された、複数の信号の強度と、その複数の信号に対応する受信時点とにより、その複数の信号が周期性を有するか判断する。
【0083】
図7に示したように、受信器21がチャンネルで複数の信号を受信した後、判断部22は、最初に、所定規則により複数の信号から複数の候補信号を選択すると、その複数の候補信号の一部が周期性を有するか判断する。これに対応して、候補ビーコンバッファに格納されるものは、判断部22により複数の信号から選択された複数の候補信号の強度と、その複数の候補信号に対応する受信時点とである。
【0084】
より具体的には、最初に、ステップS801において、i=1と設定する。すなわち、「i」は候補ビーコンバッファの最初の要素のインデックスである。
【0085】
次に、ステップS802において、j=iと設定する。すなわち、iの値がjに設定される。
【0086】
次に、ステップS803において、j=j+1と設定する。すなわち、「j」は候補ビーコンバッファの次の要素のインデックスである。
【0087】
次に、ステップS804において、jが候補ビーコンバッファに格納された候補信号の数より小さいか判断する。NOであれば、ステップS818に進む。YESであれば、ステップS805に進み、候補ビーコンバッファ中のj番目の候補信号に対応する受信時点から、i番目の候補信号に対応する受信時点を引き、その差を候補区間とする。
【0088】
次に、ステップS806において、候補区間が所定最小ビーコン区間より短いか判断する。YESであれば、ステップS803に戻る。NOであれば、ステップS807に進み、候補区間が所定の最大ビーコン区間より長いか判断する。
【0089】
候補区間が所定の最大ビーコン区間より長ければ、ステップS818に進む。港北間が所定の最大ビーコン区間より短ければ、ステップS808に進み、j番目の候補信号とi番目の候補信号のうち強度が強い方を最大受信信号強度とし、j番目の候補信号に対応する受信時点を前のビーコン時間とし、候補ビーコンの数を2に設定する。
【0090】
判断部22は、上記のステップS801ないしS808を用いて、候補区間を決定し、次に、ステップS809から始めて、候補区間により複数の信号の一部が周期性を有するか判断する。
【0091】
ステップS809において、k=jと設定する。すなわち、jの値をkに割り当てる。
【0092】
次に、ステップS810において、k=k+1と設定する。すなわち、kの値を1増やす。
【0093】
次に、ステップS811において、kが候補ビーコンバッファに格納された候補信号の数より小さいか判断する。NOであれば、ステップS803に戻る。YESであれば、ステップS812に進み、k番目の候補信号に対応する受信時点から、前のビーコン時間を引き、その差を現在のビーコン区間とする。
【0094】
次に、ステップS813において、現在のビーコン区間が、候補区間と所定のビーコン区間閾値との和より大きいか判断する。YESであれば、ステップS803に戻る。NOであれば、ステップS814に進み、現在のビーコン区間が候補区間と実質的に等しいか判断する。NOであれば、ステップS810に進む。YESであれば、ステップS815に進み、k番目の候補信号に対応する受信時点を前のビーコン時間とし、候補ビーコンの数を1増やす。一方、k番目の候補信号の強度が最大受信信号強度より強いとき、k番目の候補信号の強度を最大受信信号強度に設定する。
【0095】
次に、ステップS816に進み、候補信号の数が所定のビーコン数の閾値より大きいか判断する。NOであれば、ステップS810に戻る。YESであれば、ステップS817に進み、現在の候補区間と現在の最大受信信号強度をビーコン関連情報とする。そのため、判断部22は、チャンネルが干渉を受けていると判断できる。
【0096】
チャンネルが複数のIEEE802.11WLANにより占有されていると、判断部22は、IEEE802.11WLANごとのビーコン関連情報を取得するため、次のステップS818ないしS819を実行する。
【0097】
次に、ステップS818に進み、i=1と設定する。すなわち、iの値を1増やす。
【0098】
次に、ステップS819に進み、iが候補ビーコンバッファに格納された候補信号の数より小さいか判断する。YESであれば、ステップS802に戻る。NOであれば、判断プロセス全体が終了する。
【0099】
上記のアルゴリズムを考慮して、ユーザは、所定最小ビーコン区間、所定最大ビーコン区間、所定ビーコン区間閾値、所定ビーコン数閾値を、設定ファイルから読み出してもよいし、操作インタフェースを介して入力してもよい。
【0100】
留意点として、本発明の各実施形態において判断部22により実現される機能は、同様の機能を有するプログラムを実行するマイクロプロセッサで実施することもできる。より具体的には、無線照明制御システムにおいて、判断部22が実現する機能は、同じ機能を有する、各照明装置に設けられた無線照明制御モジュールのプログラムを実行するマイクロプロセッサにより実施できる。
【0101】
さらに留意点として、上記の実施形態は例示であって限定ではない。本発明は上記の実施形態に限定されない。
【0102】
当業者には言うまでもなく、本発明の精神や範囲から逸脱することなく、本発明にいろいろな変更や変形をすることができる。本発明の保護範囲は請求項中の参照数字によって限定されない。「有する」との用語は請求項に記載した要素以外の要素を排除するものではない。ある要素が「1つの」とは、その要素が複数ある場合を排除するものではない。
本発明の手段形成部は専用ハードウェアやプログラムされたプロセッサの形式で実施できる。第1、第2、第3などの用語を使用したが、順序を示すものではなく、名称の一部であると解釈されたい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンネル状態を検出する検出装置であって、
チャンネル上で送信される複数の信号を受信するように、所定時間内に前記チャンネルをモニタするように構成された受信器と、
前記チャンネルが干渉を受けているか判断するように、前記複数の信号の一部が周期性を有するか判断するように構成された判断部とを有する検出装置。
【請求項2】
前記受信器は、さらに、前記複数の信号を受信するように、前記所定時間内に所定サンプリング周波数で前記チャンネルをモニタするように構成された、
請求項1に記載の検出装置。
【請求項3】
前記判断部は、さらに、所定規則により前記複数の信号から複数の候補信号を選択し、前記複数の候補信号の一部が周期性を有するか判断するように構成された、
請求項1または2に記載の検出装置。
【請求項4】
前記所定規則は次の事項のうち1つを含む:
−受信信号強度が第1の所定閾値より強い、
−受信信号強度と、現在受信されたN個の信号(N≦M、Mは現在受信された信号の総数)の強度の平均値である平均受信信号強度との間の差が第2の所定閾値より大きい、
請求項3に記載の検出装置。
【請求項5】
所定規則が、受信信号強度と平均受信信号強度との間の差が第2の所定閾値より大きいことであるとき、
前記判断部は、さらに、前記複数の信号のうちの各受信信号の強度と平均受信信号強度との間の差を前記第2の所定閾値と比較し、
前記比較の結果により前記複数の信号から、複数の候補信号であって各候補信号と前記平均受信信号強度との間の差が前記第2の所定閾値より大きいものを決定するように構成された、
請求項3または4に記載の検出装置。
【請求項6】
前記判断部は、さらに、
前記複数の信号に対応する複数の受信時点により少なくとも1つの候補区間を決定し、
前記複数の信号の一部が周期性を有するか判断するように、前記複数の受信時点のうち、前記区間のうちの各区間が候補区間と等しく、時間軸上で区間の分布が連続であり、かつ重複していないことである所定条件を満たす区間の数が少なくとも1つの候補区間のうちの区間ごとの所定値より大きいか判断する、
請求項1または2に記載の検出装置。
【請求項7】
請求項1ないし6いずれか一項に記載の検出装置を有する照明装置。
【請求項8】
チャンネル状態を検出する方法であって、
a)チャンネル上で送信される複数の信号を受信するように、所定時間内に前記チャンネルをモニタする段階と、
b)前記複数の信号の一部が周期性を有するか判断する段階と、
c)前記複数の信号の一部が周期性を有するとき、前記チャンネルが干渉を受けているか判断する段階とを有する方法。
【請求項9】
前記段階a)は、さらに、
−前記複数の信号を受信するように、前記所定時間内に所定サンプリング周波数で前記チャンネルをモニタする段階を有する、
請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記段階b)は、さらに、
b1)所定規則によって前記複数の信号から複数の候補信号を選択する段階と、
b2)前記複数の候補信号の一部が周期性を有するか判断する段階と、を有する、
請求項8または9に記載の方法。
【請求項11】
前記所定規則は次の事項のうち1つを含む:
−受信信号強度が第1の所定閾値より強い、
−受信信号強度と、現在受信されたN個の信号(N≦M、Mは現在受信された信号の総数)の強度の平均値である平均受信信号強度との間の差が第2の所定閾値より大きい、
請求項10に記載の方法。
【請求項12】
所定規則が、受信信号強度と平均受信信号強度との間の差が第2の所定閾値より大きいことであるとき、
前記段階b1)は、さらに、
i)前記複数の信号のうちの各受信信号の強度と平均受信信号強度との間の差を前記第2の所定閾値と比較する段階と、
ii)前記比較の結果により前記複数の信号から、複数の候補信号であって各候補信号と前記平均受信信号強度との間の差が前記第2の所定閾値より大きいものを決定する段階と、を有する、
請求項10または11に記載の方法。
【請求項13】
前記段階b)は、さらに、
I)前記複数の信号に対応する複数の受信時点により少なくとも1つの候補区間を決定する段階と、
II)前記複数の受信時点のうち、前記区間のうちの各区間が候補区間と等しく、時間軸上で区間の分布が連続であり、かつ重複していないことである所定条件を満たす区間の数が少なくとも1つの候補区間のうちの区間ごとの所定値より大きいか判断する段階と、
III)前記複数の受信時点のうち所定条件を満たす区間の数が所定値より大きいとき、前記複数の信号の一部は周期性を有すると判断する段階とを有する、
請求項8または9に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2012−525052(P2012−525052A)
【公表日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−506622(P2012−506622)
【出願日】平成22年4月20日(2010.4.20)
【国際出願番号】PCT/IB2010/051716
【国際公開番号】WO2010/122488
【国際公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】