無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法
【課題】ネットワーク全体の消費電力を抑えつつ、各ノード間の伝播路情報を収集できる無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法を提供する。
【解決手段】ハブ及び複数のノード１を有する無線通信システムであって、ノード１は、所定の通信期間において、他のノードがハブに向けて送信した信号を取得する無線制御部１０１と、無線制御部１０１により取得された信号から伝播路情報を算出するＲＳＳＩ計算部１０５と、算出した伝播路情報をハブへ送信するＲＳＳＩテーブル作成部１０６を備える。ハブは、各ノード１が送信した伝播路情報を受信する無線制御部と、受信した伝播路情報を集約するＲＳＳＩテーブル集約部とを備える。
【解決手段】ハブ及び複数のノード１を有する無線通信システムであって、ノード１は、所定の通信期間において、他のノードがハブに向けて送信した信号を取得する無線制御部１０１と、無線制御部１０１により取得された信号から伝播路情報を算出するＲＳＳＩ計算部１０５と、算出した伝播路情報をハブへ送信するＲＳＳＩテーブル作成部１０６を備える。ハブは、各ノード１が送信した伝播路情報を受信する無線制御部と、受信した伝播路情報を集約するＲＳＳＩテーブル集約部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムには、ネットワークの接続形態としてスター型、ツリー型及びメッシュ型といった接続形態がある。また、通信システムにおいて、コンピュータやハブといったネットワークの構成要素はノードと呼ばれる。
【０００３】
ノード同士が平等に通信を行うメッシュ型のネットワークでは、隣接するノード同士が互いに通信を行う。そのため、メッシュ型のネットワークでは、各ノードからの送信信号の受信電界強度（以下、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信電界強度）値という。）を取得することはスター型やツリー型のネットワークに比べて容易である。しかし、メッシュ型のネットワークでは、ノード同士が通信を行うタイミングが予測困難であり、常に通信できる状態にしておかねばならず、ネットワーク全体をスリープさせることが難しいため、低消費電力化が困難である。
【０００４】
これに対して、スター型やツリー型のネットワークでは、上位のノードが下位のノードを管理する。そのため、ネットワーク上の各ノードの同期を取ることが容易であり、接続形態をスター型やツリー型とすることで、低消費電力ネットワークが実現できる。
【０００５】
ただし、スター型やツリー型のネットワークの場合、各ノードは、自己を子局としたときの上位に位置する親局であるノード、及び自己を親局としたときの下位に位置する子局であるノードとのみ通信する。例えば、スター型やツリー型の一番末端に位置する子局では、その親局となるノードであるハブとのみ通信を行う。すなわち、あるハブの子局同士となるノード間では直接は通信を行なわない。したがって、ハブの子局は、そのハブの他の子局のＲＳＳＩ値を入手することは難しい。そのため、子局間の通信におけるＲＳＳＩ値から子局間の距離を推定し、その推定した距離を用いて各子局の位置を推定するなどの測位アルゴリズムをスター型やツリー型の通信システムに適用することは困難であった。
【０００６】
メッシュ型のネットワークを用いた従来技術としては、無線通信端末同士の通信における受信強度から無線通信端末間の距離を求め、ＧＰＳによる測位結果とを比較し、自端末のＧＰＳ測位の結果を修正する技術が提案されている。また、中央局の呼び出しに対する各移動局からの応答信号を基地局で受信して受信電界強度を求め、求めた受信電界強度から移動局の位置を推定する従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３４３１６１号公報
【特許文献２】特開平８−１７２６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、メッシュ型のネットワークを用いた場合は、上述したように低消費電力化が困難である。そのため、例えば、放牧している牛に子局としての発信機を取り付けた場合には、発信機の電池がすぐに無くなってしまい、情報が取得できなくなるおそれがある。また、中央局の呼び出しに対する各移動局からの応答信号を基地局で受信して受信電界強度を求める従来技術では、移動局間の距離は分からないため、移動局の位置特定の精度が低くなってしまう。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワーク全体の消費電力を抑えながら、各ノードの測位を容易に行うことができる無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御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】
【００１０】
本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法は、一つの態様において、親局及び複数の子局を有する。そして、前記子局は、所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、前記他局信号取得部により取得された信号から伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、算出した前記伝播路情報を前記親局へ送信する伝播路情報送信部とを備える。また、前記親局は、各前記子局が送信した伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法の一つの態様によれば、ネットワーク全体の消費電力を抑えながら、各ノードの測位を容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１に係る無線通信システムの全体構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係るノードの機能を表すブロック図である。
【図３】図３は、ＲＳＳＩテーブルの一例の図である。
【図４】図４は、実施例１に係るハブの機能を表すブロック図である。
【図５】図５は、実施例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例１に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。
【図８】図８は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。
【図９】図９は、データ送信処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施例１の変形例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例２に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２に係るＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例２に係るデータ送信処理のフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例４に係るハブの機能を表すブロック図である。
【図１６】図１６は、拡張ＲＳＳＩ行列の一例を表す図である。
【図１７】図１７は、ノードのハードウェア構成図である。
【図１８】図１８は、ハブのハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１に係る無線通信システムの全体構成図である。図１に示すように本実施例に係る無線通信システムは、無線通信システムにおける子局であるノード１Ａ〜１Ｇ及びハブ２を有している。
【００１５】
ここで、以下の説明では、無線通信システムにおける子局を「ノード」と言う。また、図１では、６個のノードを記載しているが、ノードの数に特に制限は無い。図１には、代表としてノード１Ａ〜１Ｇのみを記載しているが、実際にはノード１Ａ〜１Ｇはｎ個のノードを表しているものとする。
【００１６】
ノード１Ａ〜１Ｇには、識別子であるノード番号がそれぞれに与えられている。そして、本実施例では、例えば、ノード１Ａ〜１Ｇは牛や豚などに取り付けられ、牛や豚などの脈拍や体温といった生態情報を取得する。本実施例では、ノード番号は、１〜ｎまでの数字が連番でｎ個それぞれのノードに与えられているものとする。以下では、ノード番号ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）を識別子とするノードをノード＃ｉと表す場合がある。
【００１７】
ハブ２は、本実施例に係る無線通信システムにおけるノード１Ａ〜１Ｇに対する親局である。
【００１８】
そして、本実施例に係る無線通信システムは、スター型の接続形態を有しているものとする。具体的には、ノード１Ａ〜１Ｇはハブ２と通信を行い、ノード１Ａ〜１Ｇは互いに直接通信を行うことはない。図１におけるノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれからハブ２へ向かう実線矢印は、ノード１Ａ〜１Ｇとハブ２との間で無線による通信が行なわれていることを示している。これに対して、ノード１Ａ〜１Ｇの間には実線矢印を記載しておらず、これにより、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれの間で直接通信が行われていないことを示している。また、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれを結ぶ点線は、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれの間の距離を表している。本実施例では、例えば、ノード１Ａ〜１Ｇは、取得した生体情報をハブ２へ送信する。ここで、本実施例では、スター型の接続形態の場合について説明するが、ツリー型の接続形態についても同様に利用可能である。
【００１９】
さらに、本実施例に係る無線通信システムは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）を用いてノード１Ａ〜１Ｇとハブ２との間で通信を行なっている。ＴＤＭＡとは、通信に用いる周波数を一定時間ごとに分割して共有する多重化方式のことである。すなわち、ノード１Ａ〜１Ｇは、ハブ２からそれぞれに与えられた一定時間の間にハブ２との通信を行う。このＴＤＭＡを用いた通信の動作は後で詳細に説明する。
【００２０】
以下では、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「ノード１」という。
【００２１】
図２は、実施例１に係るノードの機能を表すブロック図である。ノード１は、無線制御部１０１、スケジューラ１０２、タイマ制御部１０３、電源制御部１０４、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８及び記憶部１０９を有している。また、ノード１は、無線制御部１０１に接続するアンテナを有している。
【００２２】
無線制御部１０１は、ハブ２との間の無線通信を制御する。無線制御部１０１は、後述する電源制御部１０４により自装置に電源が投入されアクティブ状態になると、無線通信が可能な状態となる。また、無線制御部１０１は、時計を有している。
【００２３】
そして、無線制御部１０１は、ビーコン（Beacon）をアンテナを介してハブ２から受信する。ビーコンは、同期情報及び通信時間の割り当ての情報などが含まれたハブ２から各ノード１への報知情報である。ビーコンには、ビーコン番号が付加されている。ビーコン番号とは、各ビーコンを識別するための情報であり、ビーコン番号によっていつ送信されたビーコンかを判別することができる。無線制御部１０１は、受信したビーコンからビーコン番号を取得する。そして、無線制御部１０１は、ビーコンをスケジューラ１０２へ出力する。さらに、無線制御部１０１は、ビーコン及びビーコン番号をＲＳＳＩ計算部１０５へ出力する。
【００２４】
また、無線制御部１０１は、センシングデータの入力をセンサ制御部１０７から受ける。さらに、無線制御部１０１は、自装置の通信可能スロットの開始及び終了の通知をタイマ制御部１０３から受ける。そして、タイマ制御部１０３からの通知に応じて、無線制御部１０１は、自装置の通信可能スロットの期間に、センシングデータをアンテナを介してハブ２へ送信する。
【００２５】
また、無線制御部１０１は、ＲＳＳＩテーブルの入力をＲＳＳＩテーブル作成部１０６から受ける。そして、無線制御部１０１は、受信したＲＳＳＩテーブルをアンテナを介してハブ２へ送信する。
【００２６】
また、無線制御部１０１は、自装置がアクティブな状態のときに、他のノードがハブ２へ送信したパケットがある場合、アンテナを介してそのパケットを受信する。ここで、他のノードとは、ハブ２の子局となっている自装置以外のノードである。例えば、図１におけるノード１Ａに対する他のノードとは、ノード１Ｂ〜１Ｇである。パケットには、そのパケットを送信したノード番号が付加されている。そして、無線制御部１０１は、受信したパケットからノード番号を取得する。また、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットを受信した時刻を自己の時計から取得する。そして、無線制御部１０１は、受信した他のノードからのパケット、ノード番号及び受信時刻をＲＳＳＩ計算部１０５へ出力する。
【００２７】
また、無線制御部１０１は、電源制御部１０４により自装置の電源が切られスリープ状態になると、無線通信を行わなくなる。
【００２８】
スケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングを予め記憶している。例えば、スケジューラ１０２は、１日１回のある特定の時間をビーコンが送信されるタイミングとして記憶している。他の例としては、システム全体が起動された時にビーコンが送信されるとして、システム全体が起動された時にノード１を待ちうけ状態にしてもよい。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングをタイマ制御部１０３へ出力する。
【００２９】
また、スケジューラ１０２は、ハブ２から送信されたビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、受信したビーコンから同期情報と通信時間の割り当ての情報を取得する。以下では、ハブ２から割り当てられた通信可能時間を通信可能スロットと呼ぶ場合がある。そして、スケジューラ１０２は、同期情報をタイマ制御部１０３へ出力する。また、スケジューラ１０２は、他のノードの通信可能スロットの期間にも自装置を通信可能とするタイミングを予め記憶している。例えば、スケジューラ１０２は、ビーコン受信後初めての通信可能スロット、及びその後自装置の通信可能スロットのタイミングが１０回到来する毎に、他のノードの通信可能スロットの期間にも自装置を通信可能とするなど記憶している。ここで、スケジューラ１０２は、例えば、自装置が何番目の通信可能スロットを使用するかを記憶しており、自装置の通信可能スロットの後所定時間が経過すると他のノードの通信可能スロットとなり、さらに所定時間が経過すると他のノードの通信可能スロットとなることを記憶しいている。そして、スケジューラ１０２は、自装置の通信可能スロットよりも前の他のノードの通信可能スロットについても同様に記憶している。これにより、スケジューラ１０２は、他のノードの通信可能スロットのスケジュールも把握することができる。また、他の方法としては、ビーコンの中に他のノードの通信可能スロットも記載されており、スケジューラ１０２は、ビーコンに記載されている他のノードの通信可能時間を参照することで、他のノードの通信可能スロットのスケジュールを把握してもよい。そして、スケジューラ１０２は、通信可能スロットの情報及び他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングをタイマ制御部１０３へ出力する。
【００３０】
タイマ制御部１０３は、時計を有している。タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングの入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、自己の時計を用いて、ビーコンが送信されるタイミングになると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、ビーコンが送信されるタイミングが終了すると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。
【００３１】
ここで、本実施例では、ビーコンが送信されるタイミングをスケジューラ１０２が記憶しているが、これは他の方法でも良く、例えば、タイマ制御部１０３がビーコンが送信されるタイミングを予め記憶していてもよい。
【００３２】
また、タイマ制御部１０３は、同期情報をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期情報を用いて、自己が有する時計におけるハブ２との通信タイミングの同期を取る。
【００３３】
また、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットの情報及び他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングの入力をスケジューラ１０２から受ける。
【００３４】
そして、タイマ制御部１０３は、自己の時計を用いて、自装置の通信可能スロットの開始の時刻になると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、通信可能スロットの終了の時刻になると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。また、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットの開始及び終了を無線制御部１０１へ通知する。
【００３５】
また、タイマ制御部１０３は、他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングになると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、他のノードの通信可能スロットの期間の終了の時刻になると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。
【００３６】
電源制御部１０４は、自装置における電源の投入及び切断を制御している。例えば、電源制御部１０４は、無線制御部１０１、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８及び記憶部１０９に対する電力の供給及び停止を制御する。本実施例では、電源制御部１０４から各部への電源供給用の線の図示を省略している。
【００３７】
電源制御部１０４は、電力供給の開始の指示をタイマ制御部１０３から受けると、電源を投球して各部に電力供給を開始する。電源制御部１０４により電源が投入され各部へ電力が供給されると、ノード１はアクティブ状態となる。
【００３８】
また、電源制御部１０４は、電力供給の終了の指示をタイマ制御部１０３から受けると、電源を切断して各部に対する電源供給を停止する。電源制御部１０４により電源が切断され各部への電力が停止されると、ノード１はスリープ状態となる。ノード１は、スリープ状態となることで電力消耗を低減することができる。
【００３９】
ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンからハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値を算出する。例えば、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信した信号の振幅からその信号の受信レベルを取得し、取得した受信レベルを用いてＲＳＳＩ値を求めることができる。ここで、本実施例ではビーコンを用いてハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出しているが、この処理は省くことも可能である。
【００４０】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、算出したハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号を、記憶部１０９への格納命令と共にメモリ制御部１０８へ出力する。ここで、本実施例では、ビーコンを受信した時刻を特定するために、ビーコン番号を用いているが、受信時刻が分かれば他の情報でも良く、例えば、無線制御部１０１がビーコンを受信した時刻を用いてもよい。
【００４１】
また、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信した他のノードからのパケットから当該ノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を算出する。また、ＲＳＳＩ計算部１０５は、パケットの送信元のノード番号及び受信時刻の入力を無線制御部１０１から受ける。
【００４２】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、算出した他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報を、記憶部１０９への格納命令と共にメモリ制御部１０８へ出力する。ここで、本実施例では、ＲＳＳＩ値の取得にあたって、一つのパケットを用いてＲＳＳＩ値の計算を行う場合で説明しているが、これは他の方法でもよい。例えば、複数のパケットから複数のＲＳＳＩ値を計算し、算出した複数のＲＳＳＩ値を平均化したものをＲＳＳＩ値としてもよい。
【００４３】
記憶部１０９は、メモリやハードディスクなどの記憶装置である。
【００４４】
メモリ制御部１０８は、記憶部１０９へのデータの読書きを制御する。メモリ制御部１０８は、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号の入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号を対応付けて記憶部１０９へ記憶させる。
【００４５】
また、メモリ制御部１０８は、他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報の入力を格納命令と共にＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報をそれぞれ対応付けて記憶部１０９へ記憶させる。
【００４６】
また、メモリ制御部１０８は、ＲＳＳＩ値の読み出し要求をＲＳＳＩテーブル作成部１０６から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、指定されたＲＳＳＩ値を記憶部１０９から読み出し、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６へ出力する。
【００４７】
センサ制御部１０７は、例えば、牛や豚などに取り付けられ、体温や脈拍などの生体情報を取得するためのセンサを制御する。センサ制御部１０７は、予め決められた時刻になるとセンサにより検出されたセンシングデータを取得する。そして、センサ制御部１０７は、取得したセンシングデータをＲＳＳＩテーブル作成部１０６へ出力する。
【００４８】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩテーブルのフォーマットを予め記憶している。図３は、ＲＳＳＩテーブルの一例の図である。本実施例では、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、図３に示すようなＲＳＳＩテーブルのフォーマットを記憶している。図３は、ノード１のノード番号がｉの場合のＲＳＳＩテーブルの例である。ＲＳＳＩテーブルの先頭のデータ３０１として、ビーコン番号が格納される。また、データ３０１の次のデータ３０２として、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値が格納される。またデータ３０２の次のデータ３０３として、ノード＃ｉ＋１のノード番号であるｉ＋１及びノード＃ｉ＋１からのパケットの受信時刻が格納されている。また、データ３０３の次のデータ３０４として、ノード＃ｉ＋１からの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。また、データ３０５には、ノード番号ｉ＋２のノード番号であるｉ＋２及びノード＃ｉ＋２からのパケットの受信時刻が格納されている。また、データ３０５の次のデータ３０６として、ノード＃ｉ＋２からの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。その後、ＲＳＳＩテーブルには、ノード番号を１ずつインクリメントしながらノード番号ｎまで、ノード番号及びそのノード番号を有するノードからの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。すなわち、図３では、ノード＃ｉ＋１及びノード＃ｉ＋２を例に表しているが、実際には図３のＲＳＳＩテーブルは、ノード＃ｎまで記載されている。このように、本実施例では、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自分のノード番号ｉより大きいノード番号ｉ＋１〜ｎを有するノードからの信号のＲＳＳＩ値を記載するＲＳＳＩテーブルのフォーマットを記憶している。ただし、ＲＳＳＩテーブルには、ノード番号ｉ＋１〜ｎを有するノードのうちノード＃ｉにおいてで信号が受信できないノードがある場合には、そのノードからの信号のＲＳＳＩ値は記載されない。
【００４９】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、センシングデータの入力をセンサ制御部１０７から受ける。また、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、記憶部１０９からの各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻の読み出しをメモリ制御部１０８に要求する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、メモリ制御部１０８により読み出された各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻を取得する。ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、記憶しているフォーマットに対して取得した各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻に記載されたデータの情報を用いて、図３に示すようなＲＳＳＩテーブルを作成する。
【００５０】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、作成したＲＳＳＩテーブル及びセンシングデータを無線制御部１０１へ出力する。
【００５１】
次に、図４を参照して、本実施例に係るハブの構成について説明する。図４は、実施例１に係るハブの機能を表すブロック図である。図４に示すように、本実施例に係るハブ２は、無線制御部２０１、ビーコン生成部２０２、スケジューラ２０３、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５、記憶部２０６、Ｉ／Ｏ制御部２０７、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８及び電源制御部２０９を有している。
【００５２】
無線制御部２０１は、ノード１との間の無線通信を制御する。無線制御部２０１は、ビーコンをビーコン生成部２０２から受ける。そして、無線制御部２０１は、タイマ制御部２０４からビーコ送信の指示を受けて、取得したビーコンをブロードキャストし、ハブ２の子局である全てのノード１に送信する。
【００５３】
また、無線制御部２０１は、各ノード１のそれぞれに割り当てた各通信可能スロットの間に、スロットが割り当てられているノード１からセンシングデータを受信する。また、無線制御部２０１は、各ノード１のそれぞれに割り当てたいずれかの通信可能スロットにおいて、スロットが割り当てられているノード１からＲＳＳＩテーブルを受信する。例えば、無線制御部２０１は、各ノード１から通信可能スロットの１０回に１回の割合で、ＲＳＳＩテーブルを受信する。そして、無線制御部２０１は、受信したセンシングデータをＩ／Ｏ制御部２０７へ出力する。また、無線制御部２０１は、受信したＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６への格納命令と共にメモリ制御部２０５へ出力する。
【００５４】
ビーコン生成部２０２は、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間などを、スケジューラ２０３から取得する。また、ビーコン生成部２０２は、タイマ制御部２０４から取得した自装置の動作クロックの情報及び時刻を用いて同期情報を生成する。さらに、ビーコン生成部２０２は、スケジューラ２０３から取得した通信可能スロットに関する情報を用いて、各ノード１の通信可能スロットの割り当て情報を求める。そして、ビーコン生成部２０２は、同期情報及び各ノードの通信可能スロットの割り当て情報を含むビーコンを生成する。
【００５５】
ビーコン生成部２０２は、生成したビーコンを無線制御部２０１へ出力する。
【００５６】
スケジューラ２０３は、操作者から指定されたビーコンの送信タイミングを予め記憶している。また、スケジューラ２０３は、操作者から指定された、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間などを記憶している。さらに、本実施例では、スケジューラ２０３は、１日のハブ２の動作開始時刻及び動作終了時刻を記憶している。例えば、スケジューラ２０３は、朝の決められた時間にハブ２の動作を開始させ、夜の決められた時間にハブ２の動作を終了させるスケジュールを記憶している。
【００５７】
スケジューラ２０３は、ハブ２の動作開始時時刻をタイマ制御部２０４に通知する。その後、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミングをタイマ制御部２０４へ送信する。さらに、スケジューラ２０３は、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間をビーコン生成部２０２へ送信する。また、スケジューラ２０３は、ハブ２の動作終了時刻をタイマ制御部２０４へ通知する。
【００５８】
タイマ制御部２０４は、動作開始時刻をスケジューラ２０３から受信する。そして、タイマ制御部２０４は、動作開始時刻になると各部への電力供給の開始を電源制御部２０９へ指示する。また、タイマ制御部２０４は、動作終了時刻をスケジューラ２０３から受信する。そして、タイマ制御部２０４は、動作終了時刻になると各部への電力供給の停止を電源制御部２０９へ指示する。
【００５９】
また、タイマ制御部２０４は、クロック生成器から動作クロックを取得する。そして、タイマ制御部２０４は、動作クロック及び時刻をビーコン生成部２０２へ出力する。
【００６０】
さらに、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、無線制御部２０１へビーコンの送信を指示する。
【００６１】
電源制御部２０９は、各部への電力供給の開始の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を投入し、各部に対して電力供給を開始する。また、電源制御部２０９は、各部への電力供給の停止の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を切断し、各部に対して電力供給を停止する。
【００６２】
記憶部２０６は、メモリやハードディスクなどの記憶装置である。
【００６３】
メモリ制御部２０５は、各ノード１から受信したＲＳＳＩテーブルの入力を無線制御部２０１から受ける。そして、メモリ制御部２０５は、各ノードから受信したＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６へ順次格納していく。
【００６４】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ハブ２の子局である全てのノード１からのＲＳＳＩテーブルが記憶部２０６に格納されるまで待機する。ここで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルに記載されている各ＲＳＳＩに対応する受信時間を参照することで、各ノード１作成されたＲＳＳＩテーブルから互いに近い時刻のＲＳＳＩ値を抽出することができる。そして、ハブ２の子局である全てのノード１からのＲＳＳＩテーブルが揃うと、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、メモリ制御部２０５を介して記憶部２０６からＲＳＳＩテーブルを取得する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ行列を生成する。
【００６５】
ここで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８によるＲＳＳＩ行列の生成について詳細に説明する。ここでは、ノード＃ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）からノード＃ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ）に送信された信号におけるＲＳＳＩ値をＳｉｊ（ｉ≠ｊ）と表す。そして、ＲＳＳＩ行列は、ｉ行ｊ列の値をＳｉｊとし、Ｓｉｉ＝０とした行列である。このような、ＲＳＳＩ行列から、測位計算アルゴリズムを用いることで、各ノード１の間の相対的位置を推定することができる。
【００６６】
記憶部２０６に格納されているノード＃ｉから受信したＲＳＳＩテーブルには、Ｓｉｊ（ｉ＜ｊ）のＲＳＳＩ値が格納されている。すなわち、記憶部２０６に格納されているＲＳＳＩテーブルのいずれかにＳｉｊがある場合、ＳｊｉはいずれのＲＳＳＩテーブルにも存在しない。そこで、存在するＳｉｊの値を配置し、存在しないＳｉｊの値を０として表した行列が図５の行列４０１である。ここで、図５は、実施例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。そこで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなす。すなわち、行列４０１の矢印で表すように、矢印の始点の値が終点の値として挿入される。これにより、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ行列４０２を生成する。
【００６７】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７へ出力する。
【００６８】
Ｉ／Ｏ制御部２０７は、外部装置との間のデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｏ制御部２０７は、センシングデータの入力を無線制御部２０１から受ける。そして、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、受信したセンシングデータを上位サーバ（不図示）へ出力する。
【００６９】
また、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、ＲＳＳＩ行列の入力をＲＳＳＩテーブル集約部２０８から受ける。そして、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、受信したＲＳＳＩ行列を上位サーバへ出力する。
【００７０】
上位サーバは、センシングデータを集めて、データ管理を行う。また、上位サーバは、Ｉ／Ｏ制御部２０７から出力されたＲＳＳＩ行列を取得する。そして、上位サーバは、取得したＲＳＳＩ行列に対して測位計算アルゴリズムを用いて各ノード１の相対位置推定を行う。ここで、本実施例では、親局は、ＲＳＳＩ値を集約してＲＳＳＩ行列を作成し作成したＲＳＳＩ行列の転送を行なっているものとしたが、上位サーバで行う相対位置推定の機能を親局に持たせてもよい。
【００７１】
次に、図６を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおける信号の送受信について説明する。図６は、実施例１に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。図６において紙面に向かって左から右へ向かう矢印は時間の経過を表している。また、矢印上に配置された各矩形が信号を表している。さらに、各矩形を結ぶ矢印は信号の送受信を表しており、矢印の始端が送信された信号を表し、矢印の先端が受信された信号を表している。そして、時間経過を表す矢印の始端側に記載された装置名がその矢印上で表される信号の送受信を行う装置を表している。例えば、図６の紙面に向かって一番上の時間経過を表す矢印上で表される信号の送受信はハブ２が行うものである。さらに、時間経過を表す矢印の紙面に向かって上側のＴＸの部分が各装置における信号の送信を表し、時間経過を表す矢印の紙面に向かって下側のＲＸの部分が各装置における信号の受信を表している。また、図６における一点鎖線で囲われた領域は、対応する装置がアクティブ状態になっていることを表している。逆に、一点鎖線で囲われていない領域では、装置はスリープ状態になっている。ここでは、ハブ２及びノード＃１〜＃３を有する無線通信システムを例に説明する。
【００７２】
図６に示すように、本実施例では、ハブ２は常にアクティブになっている。信号５０１は、ビーコンを表している。ノード＃１〜＃３は、ビーコンが送信されるタイミングでアクティブになる。そして、ハブ２は、ビーコンをブロードキャストする。これに対して、ノード＃１〜＃３は、それぞれハブ２が送信したビーコンを受信する。そして、ノード＃１〜＃３は、受信したビーコンから、それぞれに割り当てられた通信可能スロットを取得する。ノード＃１は、Ｌ１で表される通信可能スロットが割り当てられている。また、ノード＃２は、Ｌ２で表される通信可能スロットが割り当てられている。また、ノード＃３は、Ｌ３で表される通信可能スロットが割り当てられている。
【００７３】
ビーコン受信後初めてのノード＃１に割り当てられた通信可能スロットＬ１のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ１の期間において、ノード＃１はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０２を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、ノード＃１がハブ２に向けて送信した信号５０２を取得する。
【００７４】
同様に、ビーコン受信後初めてのノード＃２に割り当てられた通信可能スロットＬ２のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ２の期間において、ノード＃２はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０３を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、ノード＃２がハブ２に向けて送信した信号５０３を取得する。
【００７５】
同様に、ビーコン受信後初めてのノード＃３に割り当てられた通信可能スロットＬ３のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ３の期間において、ノード＃３はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０４を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、ノード＃３がハブ２に向けて送信した信号５０４を取得する。
【００７６】
次のノード＃１に割り当てられた通信可能スロットＬ１のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃１のみがアクティブとなる。そして、Ｌ１の期間において、ノード＃１はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０５を送信する。この場合、ノード＃２及び＃３は、アクティブ状態で無いので、信号５０５の取得は行なわない。
【００７７】
同様に、次のノード＃２に割り当てられた通信可能スロットＬ２のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃２のみがアクティブとなる。そして、Ｌ２の期間において、ノード＃２はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０６を送信する。この場合、ノード＃１及び＃３は、アクティブ状態で無いので、信号５０６の取得は行なわない。
【００７８】
同様に、次のノード＃３に割り当てられた通信可能スロットＬ３のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃３のみがアクティブとなる。そして、Ｌ３の期間において、ノード＃３はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０７を送信する。この場合、ノード＃１及び＃２は、アクティブ状態で無いので、信号５０７の取得は行なわない。
【００７９】
次に、図７、図８、図９を参照して、本実施例に係る無線通信システムの通信処理の流れについて説明する。図７は、実施例１に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。図８は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。図９は、データ送信処理のフローチャートである。まず、図７を参照して、全体的な通信処理の流れを説明する。図７は、ノード１がスリープの状態から始まり、１回の通信処理を行う場合のフローである。実際には、図７の通信処理のフローは、電源が切られるまで繰り返される。
【００８０】
タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたビーコンが送信されるタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００８１】
ビーコンが送信されるタイミングが到来した場合（ステップＳ１０１：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１０２）。
【００８２】
次に、無線制御部１０１は、ハブ２から送信されたビーコンを受信する（ステップＳ１０３）。
【００８３】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。その後、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンを用いて、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ１０４）。
【００８４】
そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ１０５）。
【００８５】
また、スケジューラ１０２は、ビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンから同期情報及び通信可能スロットの情報を取得する。タイマ制御部１０３は、同期情報及び通信可能スロットの情報の入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期処理及び通信可能スロットの周期確認などを実行する（ステップＳ１０６）。
【００８６】
その後、ビーコンが送信されるタイミングが経過すると、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００８７】
これに対して、ビーコンが送信されるタイミングで無い場合（ステップＳ１０１：否定）、タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたＲＳＳＩ取得周期か否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、ＲＳＳＩ周期とは、上述した他のノードからの信号におけるＲＳＳＩを取得するタイミングのことであり、例えば、本実施例では１０回の自装置の通信可能スロットに１回の割合で到来する。
【００８８】
ＲＳＳＩ取得周期の場合（ステップＳ１０７：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１０８）。
【００８９】
そして、ノード１は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理を実行する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理については、図８を用いて後で詳細に説明する。
【００９０】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００９１】
一方、ＲＳＳＩ取得周期で無い場合（ステップＳ１０７：否定）、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットのタイミングが到来しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。タイマ制御部１０３は、通信可能スロットのタイミングが到来していないと判定した場合（ステップＳ１１０：否定）、ステップＳ１０１へ戻る。
【００９２】
これに対して、通信可能スロットのタイミングが到来している場合（ステップＳ１１０：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１１１）。
【００９３】
そして、ノード１は、データ送信処理を実行する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２におけるデータ送信処理については、図９を用いて後で詳細に説明する。
【００９４】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００９５】
次に、図８を参照して、図７のステップＳ１０９におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理について説明する。
【００９６】
ＲＳＳＩの取得周期に自装置がアクティブになると、無線制御部１０１は、タイマ制御部１０３から通知により、自装置の通信可能スロットか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００９７】
自装置の通信可能スロットで無い場合（ステップＳ２０１：否定）、無線制御部１０１は、他のノードがハブ２に向けて送信したパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。パケットを受信していない場合（ステップＳ２０２：否定）、無線制御部１０１は、パケットを受信するまで待機する。
【００９８】
これに対して、パケットを受信した場合（ステップＳ２０２：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、無線制御部１０１により受信されたパケットを用いてＲＳＳＩ値を算出する（ステップＳ２０３）。
【００９９】
メモリ制御部１０８は、ＲＳＳＩ計算部１０５からノード番号、時刻情報及びＲＳＳＩ値の情報を受信する。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、時刻情報及びＲＳＳＩ値の情報をそれぞれ対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ２０４）。
【０１００】
これに対して、自装置の通信可能スロットの場合（ステップＳ２０１：肯定）、無線制御部１０１は、未送信のＲＳＳＩテーブルがあるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０１０１】
未送信のＲＳＳＩテーブルが無い場合（ステップＳ２０５：否定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ２０６）。
【０１０２】
一方、未送信のＲＳＳＩテーブルがある場合（ステップＳ２０５：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータと共にＲＳＳＩテーブル作成部１０６が作成したＲＳＳＩテーブルをハブ２へ送信する（ステップＳ２０７）。
【０１０３】
そして、無線制御部１０１は、自装置を含むハブ２の子局であるノード全ての通信可能スロットが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【０１０４】
ノード全ての通信可能スロットが終了していない場合（ステップＳ２０８：否定）、タイマ制御部１０３は、自装置又は他のノードの通信可能スロットの終了時刻が到来すると、電源制御部１０４に対して電力供給の停止を指示する。電源制御部１０４は、タイマ制御部１０３からの指示を受けて、電源を切断して各部への電力供給を停止することで、自装置をスリープにする（ステップＳ２０９）。
【０１０５】
その後、タイマ制御部１０３は、ハブ２の全ての子局の通信可能スロットのうち、次の通信可能スロットが到来したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【０１０６】
次の通信可能スロットが到来していない場合（ステップＳ２１０：否定）、タイマ制御部１０３は、次の通信可能スロットが到来するまで待機する。
【０１０７】
これに対して、次の通信可能スロットが到来している場合（ステップＳ２１０：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにし（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０１へ戻る。
【０１０８】
そして、ノード全ての通信可能スロットが終了すると（ステップＳ２０８：肯定）、無線制御部１０１は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理を終了する。
【０１０９】
ここで、本実施例では、ハブ２からノード＃ｉへのデータ送信は行っていないが、実際には、ハブ２からノード＃ｉへのデータ送信が行われる場合がある。その場合、例えば、図８のステップＳ２０４の後に、ノード＃ｉが、パケットが自装置宛か否かの判定を行い、ペイロードを見るか否かを決定するというステップが加わる。
【０１１０】
次に、図９を参照して、図７のステップＳ１１２におけるデータ送信処理について説明する。
【０１１１】
無線制御部１０１は、未送信のＲＳＳＩテーブルがあるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【０１１２】
未送信のＲＳＳＩテーブルが無い場合（ステップＳ３０１：否定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ３０２）。
【０１１３】
一方、未送信のＲＳＳＩテーブルがある場合（ステップＳ３０１：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータと共にＲＳＳＩテーブル作成部１０６が作成したＲＳＳＩテーブルをハブ２へ送信する（ステップＳ３０３）。その後、無線制御部１０１は、データ送信処理を終了する。
【０１１４】
ここで、本実施例では、伝播路情報としてＲＳＳＩを用いて説明したが、これは他の伝播路の状態を表す情報であれば他の情報でも良く、例えば、ノード間の距離に相当する伝播遅延や、ノード間の相対速度に相当するドプラシフトなどを用いても良い。例えば、伝播遅延やドプラシフトなどを伝播路情報として用いる場合、あるノードにおいて、他のノードがハブに送信したパケットを受信した時刻を用いることで、あるノードと他のノードとの間の伝播遅延やドプラシフトなどを求めることができる。
【０１１５】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムは、特定のタイミングで、あるノードの通信可能スロットの間に、他のノードを通信可能にしておき、あるノードがハブへ送信したパケットを取得する。言い換えれば、実際の送信先はハブであるパケットを他のノードが傍受する。そして、その傍受したパケットを用いて、傍受側のノードは、パケットの送信元のノードからの信号における伝播路情報であるＲＳＳＩを求め、求めたＲＳＳＩの情報をハブに通知する。そして、ハブは、各ノードから送信されるＲＳＳＩの情報をまとめることで、各ノードの相対位置を求めることができるＲＳＳＩ行列を生成する。そして、本実施例に係る無線通信システムは、ツリー型又はスター型の接続形態を有し、ＴＤＭＡの方式を用いて通信を行っている。
【０１１６】
すなわち、ツリー型又はスター型の接続形態を採用することで消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができる。さらに、各ノード間の伝播路情報からＲＳＳＩ行列などを作成することで、各ノードの相対的位置を把握することができる。
【０１１７】
また、本実施例では、自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩのみをハブに送信するので、ネットワーク全体から見て、ノードからハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。特に、本実施例では、すべてのノードからの信号におけるＲＳＳＩをハブに送信した場合に比べて、約半分のデータ送信量に抑えることができる。
【０１１８】
ここで、本実施例では、データ送信量を抑えるため自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩのみをハブに送信するとした。しかし、全てのノードからの信号におけるＲＳＳＩを送信した場合でも、ツリー型又はスター型の接続形態を採用することで消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができるという効果は得ることができる。
【０１１９】
（変形例１）
また、実施例１では、ハブへのデータ送信量を抑えるために、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩの情報のみをＲＳＳＩテーブルに記載するとした。しかし、ハブ２へ送信するＲＳＳＩの情報の選択方法は、最終的にハブにおいて各ノード間全てのＲＳＳＩが取得できれば他の方法でもよい。そこで、以下に、ハブ２へ送信するＲＳＳＩの情報の選択方法の他の例を説明する。
【０１２０】
例えば、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置よりも大きく且つ偶数であるノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、及び自装置よりも小さく且つ奇数のノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を抽出する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値をＲＳＳＩテーブルに記載するとしてもよい。
【０１２１】
逆に、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置よりも大きく且つ奇数であるノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、及び自装置よりも小さく且つ偶数のノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を抽出する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値をＲＳＳＩテーブルに記載するとしてもよい。
【０１２２】
例えば、前段の選択方法を採用した場合、ハブ２のＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ノードから受信したＲＳＳＩテーブルから図１０に示す行列４０３を生成することができる。図１０は、実施例１の変形例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【０１２３】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなす。すなわち、行列４０３の矢印で表すように、矢印の始点の値が終点の値として挿入される。これにより、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、全てのノード間のＲＳＳＩを網羅するＲＳＳＩ行列４０４を生成することができる。
【０１２４】
（変形例２）
また、次のような方法でハブに送信するＲＳＳＩの選択を行ってもよい。ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、他のノードから送信されたパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、取得したパケットの中身を確認し、ＲＳＳＩテーブルがそのパケットに含まれており、且つそのＲＳＳＩテーブルに自装置からの信号によるＲＳＳＩ値が記録されているか否かを判定する。自装置からの信号によるＲＳＳＩ値が記録されている場合、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、そのパケットを送信したノードのパケットから得たＲＳＳＩ値はＲＳＳＩテーブルに記載しないようにする。
【０１２５】
この方法でも、あるノードからの信号によるＲＳＳＩをハブ２に送信しない場合、当該あるノードにおける自装置から送信した信号によるＲＳＳＩがハブ２に送信されていることは保証される。そこで、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなすことで、他の場合と同様に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、全てのノード間のＲＳＳＩを網羅するＲＳＳＩ行列を生成することができる。
【実施例２】
【０１２６】
次に、実施例２に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、通信方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）を採用していることが実施例１と異なるものである。そこで、以下の説明では、ＲＳＳＩ取得周期における各ノードの動作及び、その他のタイムスロットにおける各ノードの動作について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。
【０１２７】
本実施例に係るノード１におけるスケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングを記憶している。また、スケジューラ１０２は、無線制御部１０１により受信されたビーコンからＣＳＭＡ期間を取得する。そして、スケジューラ１０２は、ＣＳＭＡ期間をタイマ制御部１０３へ通知する。また、本実施例に係るスケジューラ１０２は、繰り返されるＣＳＭＡ期間のうち、そのＣＳＭＡ期間の間常に自装置をアクティブとしておく期間の繰返し周期を予め記憶している。このＣＳＭＡ期間の間常に自装置をアクティブとしておく期間の繰り替えし周期がＲＳＳＩ取得周期にあたる。例えば、スケジューラ１０２は、１０回のＣＳＭＡ期間毎に１回のＲＳＳＩ取得期間とすることを記憶している。
【０１２８】
無線制御部１０１は、電源制御部１０４により各部に対して電源が供給され自装置がアクティブになると、タイマ制御部１０３からＲＳＳＩ取得期間である旨の通知があるか否かを判定する。
【０１２９】
ＲＳＳＩ取得期間である旨の通知がなければ、通常のＣＳＭＡ期間であり、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行い、他のノードからのパケットの送信の有無を確認する。そして、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの送信がある場合、タイマ制御部１０３に対して通信が行えない旨の通知を行う。そして、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの送信が無ければ、センシングデータを送信する。そして、センシングデータ送信完了後、無線制御部１０１は、通信完了をタイマ制御部１０３に通知する。
【０１３０】
これに対して、ＲＳＳＩ取得期間である旨の通知があれば、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行い、他のノードからのパケットの送信があれば、当該パケットを受信する。また、他のノードからのパケットの送信が無ければセンシングデータを送信する。そして、センシングデータ送信後も、ＣＳＭＡ期間の間、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの受信を行う。
【０１３１】
タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングをスケジューラ１０２から取得する。そして、タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングになると、電源制御部に対して各部への電力の供給を指示する。
【０１３２】
また、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間の通知、又は、ＣＳＭＡ期間と共にＲＳＳＩ取得期間である旨の通知をスケジューラ１０２から受ける。
【０１３３】
タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間である通知のみを受けると、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、さらにＣＳＭＡ期間の間、ランダムに時間を待ち、各部への電力供給を電源制御部１０４に指示する。そして、タイマ制御部１０３は、無線制御部１０１から通信が行えない旨の通知を受けると、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、再度ＣＳＭＡ期間の間にランダムに時間を待ち、各部への電力供給を電源制御部１０４に指示する。そして、無線制御部１０１から通信完了の通知を受けると、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、次のＣＳＭＡ期間まで待機する。
【０１３４】
これに対して、ＣＳＭＡ期間と共にＲＳＳＩ取得期間である旨の通知を受けると、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間の間自装置をアクティブにしたままにし、さらに、ＲＳＳＩ取得期間である旨を無線制御部１０１へ通知する。その後、ＣＳＭＡ期間が終了するタイミングで、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給の停止を指示する。
【０１３５】
次に、ハブ２について説明する。
【０１３６】
スケジューラ２０３は、操作者から指定されたＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期を予め記憶している。また、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミングを予め記憶している。
【０１３７】
そして、スケジューラ２０３は、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をビーコン生成部２０２へ出力する。また、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミング、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をタイマ制御部２０４へ出力する。
【０１３８】
また、タイマ制御部２０４は、クロック生成器から動作クロックを取得する。そして、タイマ制御部２０４は、動作クロック及び時刻をビーコン生成部２０２へ出力する。
【０１３９】
また、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミング、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をスケジューラ２０３から受ける。そして、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、無線制御部２０１へビーコンの送信を指示する。さらにタイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、各部への電力供給の開始を電源制御部２０９に指示する。さらに、タイマ制御部２０４は、ＣＳＭＡ期間が終了すると各部への電力供給の停止を電源制御部２０９に指示する。
【０１４０】
電源制御部２０９は、各部への電力供給の開始の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を投入し、各部に対して電力供給を開始する。また、電源制御部２０９は、各部への電力供給の停止の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を切断し、各部に対して電力供給を停止する。
【０１４１】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルに記載されているビーコン番号を参照する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、同じビーコン番号が付加されたＲＳＳＩテーブルに記載されたＲＳＳＩ値を取得する。ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、同じビーコン番号が付加されたＲＳＳＩテーブルを用いることで、同じビーコン周期にあるＲＳＳＩ値を取得することができる。ただし、これは別の方法でも良く、実施例１と同様に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩの受信時間を参照することで、各ノード１作成されたＲＳＳＩテーブルから近い時刻のＲＳＳＩ値を抽出してもよい。
【０１４２】
次に、図１１を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおける信号の送受信について説明する。図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。図１１における、矢印、矩形及び装置名などの表示は図６と同様である。ここでは、ハブ２及びノード＃１〜＃３を有する無線通信システムを例に説明する。ここでは、最初のＣＳＭＡ期間がＲＳＳＩ期間であり、次のＣＳＭＡ期間が通常のＣＳＭＡ期間である場合で説明する。
【０１４３】
図１１に示すように、本実施例では、ハブ２はビーコンの送信タイミングからＣＳＭＡ期間である期間Ｌ４の間アクティブになっている。すなわち、本実施例では、ハブ２は、ＣＳＭＡ期間終了から次のビーコンの送信タイミングまでスリープ状態となる。ノード＃１〜＃３は、信号５１１であるビーコンが送信されるタイミングでアクティブになる。そして、ハブ２は、ビーコンをブロードキャストする。これに対して、ノード＃１〜＃３は、それぞれハブ２が送信したビーコンを受信する。そして、ノード＃１〜＃３は、受信したビーコンから、それぞれにＣＳＭＡ期間を取得する。
【０１４４】
ノード＃１〜＃３は、ＲＳＳＩ取得期間であるので、ビーコン受信後からＣＳＡＭ期間終了までの間、すなわち、図１１における期間Ｌ４の間アクティブとなる。ここでは、最初にノード＃１が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１２を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、ノード＃１がハブ２に向けて送信した信号５１２を取得する。
【０１４５】
次に、ノード＃２が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１３を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、ノード＃２がハブ２に向けて送信した信号５１３を取得する。
【０１４６】
最後に、ノード＃３が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１４を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、ノード＃３がハブ２に向けて送信した信号５１４を取得する。
【０１４７】
その後、ＣＳＭＡ期間が終了すると、ハブ２及びノード＃１〜＃３は全てスリープ状態となる。
【０１４８】
次のビーコンである信号５１５の送信タイミングが来ると、ハブ２及びノード＃１〜＃３は全てアクティブとなる。そして、このＣＳＭＡ期間では、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃１〜＃３の内、データを送信できるノードのみがアクティブとなる。
【０１４９】
ここでは、最初にノード＃１が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブル及びセンシングデータを含む信号５１６を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、スリープ状態である。
【０１５０】
次に、ノード＃２が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブルセンシングデータを含む信号５１７を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、スリープ状態である。
【０１５１】
最後に、ノード＃３が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブルセンシングデータを含む信号５１８を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、スリープ状態である。
【０１５２】
次に、図１２、図１３、図１４を参照して、本実施例に係る無線通信システムの通信処理の流れについて説明する。図１２は、実施例２に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。図１３は、実施例２に係るＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。図１４は、実施例２に係るデータ送信処理のフローチャートである。まず、図１２を参照して、全体的な通信処理の流れを説明する。図１２は、ノード１がスリープの状態から始まり、１回の通信処理を行う場合のフローである。実際には、図１２の通信処理のフローは、電源が切られるまで繰り返される。
【０１５３】
タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたビーコンが送信されるタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ビーコンが送信されるタイミングが到来していない場合（ステップＳ４０１：否定）、タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングまで待機する。
【０１５４】
ビーコンが送信されるタイミングが到来した場合（ステップＳ４０１：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ４０２）。
【０１５５】
次に、無線制御部１０１は、ハブ２から送信されたビーコンを受信する（ステップＳ４０３）。
【０１５６】
そして、スケジューラ１０２は、ビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンから同期情報及びＣＳＭＡ期間の情報を取得する。タイマ制御部１０３は、同期情報及びＣＳＭＡ期間の情報の入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期処理及びＣＳＭＡ期間の周期確認などを実行する（ステップＳ４０４）。
【０１５７】
次に、タイマ制御部１０３は、今回のＣＳＭＡ期間がＲＳＳＩ取得期間か否かを判定する（ステップＳ４０５）。
【０１５８】
ＲＳＳＩ取得期間の場合（ステップＳ４０５：肯定）、ノード１は、ＲＳＳＩ取得処理及びデータ送信処理を実行する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理については、図１３を用いて後で詳細に説明する。
【０１５９】
これに対して、ＲＳＳＩ取得期間でない場合（ステップＳ４０５：否定）、ノード１は、データ送信処理を実行する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７におけるデータ送信処理については、図１４を用いて後で詳細に説明する。
【０１６０】
次に、図１３を参照して、図１２のステップＳ４０６におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理について説明する。
【０１６１】
ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。その後、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンを用いて、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５０１）。
【０１６２】
メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値を対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ５０２）。
【０１６３】
無線制御部１０１は、バックオフカウンタをリセットする（ステップＳ５０３）。そして、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行う（ステップＳ５０４）。
【０１６４】
無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ５０５）。パケットを受信した場合（ステップＳ５０５：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したパケットを用いて、パケットの送信元のノードからの信号によるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５０６）。
【０１６５】
メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩのそれぞれを対応付けて記憶部１０９に格納し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０３へ戻る。
【０１６６】
これに対して、パケットを受信しない場合（ステップＳ５０５：否定）、無線制御部１０１は、バックオフカウンタをデクリメントする（ステップＳ５０８）。
【０１６７】
そして、無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０になったか否かを判定する（ステップＳ５０９）。無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０で無いと判定した場合（ステップＳ５０９：否定）、ステップＳ５０４へ戻る。
【０１６８】
これに対して、バックオフカウンタが０の場合（ステップＳ５０９：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から取得したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ５１０）。
【０１６９】
その後、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間が終了したか否かを判定する（ステップＳ５１１）。
【０１７０】
ＣＳＭＡ期間が終了していない場合（ステップＳ５１１：否定）、無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ５１２）。パケットを受信した場合（ステップＳ５１２：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したパケットを用いて、パケットの送信元のノードからの信号によるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５１３）。
【０１７１】
メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩのそれぞれを対応付けて記憶部１０９に格納し（ステップＳ５１４）、ステップＳ５１１へ戻る。
【０１７２】
これに対して、無線制御部１０１が、パケットを受信していないと判定した場合（ステップＳ５１２：否定）、ステップＳ５１１へ戻る。
【０１７３】
一方、ＣＳＭＡ期間が終了た場合（ステップＳ５１１：肯定）、タイマ制御部１０３は、各部への電力供給の停止を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ５１５）。
【０１７４】
次に、図１４を参照して、図１２のステップＳ４０７におけるデータ送信処理について説明する。
【０１７５】
タイマ制御部１０３は、各部への電力供給の停止を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ６０１）。
【０１７６】
そして、タイマ制御部１０３は、通信を開始するか否かを判定する（ステップＳ６０２）。通信を開始しない場合（ステップＳ６０２：否定）、タイマ制御部１０３は、通信を開始するまで待機する。
【０１７７】
これに対して、通信を開始する場合（ステップＳ６０２：肯定）、タイマ制御部１０３は、各部への電力の供給を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を投入して各部へ電力を供給し、自装置をアクティブにする（ステップＳ６０３）。
【０１７８】
無線制御部１０１は、バックオフカウンタをリセットする（ステップＳ６０４）。そして、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行う（ステップＳ６０５）。
【０１７９】
無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ６０６）。無線制御部１０１が、パケットを受信したと判定した場合（ステップＳ６０６：肯定）、ステップＳ６０１へ戻る。
【０１８０】
これに対して、パケットを受信しない場合（ステップＳ６０６：否定）、無線制御部１０１は、バックオフカウンタをデクリメントする（ステップＳ６０７）。
【０１８１】
そして、無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０になったか否かを判定する（ステップＳ６０８）。無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０で無いと判定した場合（ステップＳ６０８：否定）、ステップＳ６０５へ戻る。
【０１８２】
これに対して、バックオフカウンタが０の場合（ステップＳ６０８：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から取得したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ６０９）。
【０１８３】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ６１０）。
【０１８４】
以上に説明したように、本実施例２に係る無線通信システムによれば、ＣＳＭＡの方式の通信を用いた場合でも、消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができる。さらに、各ノード間の伝播路情報からＲＳＳＩ行列などを作成することで、各ノードの相対的位置を把握することができる。
【実施例３】
【０１８５】
次に、実施例３に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、予め決められた閾値よりも高い値を有するＲＳＳＩ値のみをハブに送信することが実施例１及び実施例２と異なるものである。そこで、以下では、送信するＲＳＳＩ値の制限について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。特にハブについては、ノードへ送信するビーコンの内容が異なるだけであり、他は実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【０１８６】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩ値の閾値を予め記憶している。ここで、ノードの測位をするにあたりＲＳＳＩ値が低すぎる場合、ノードの測位のデータとして好ましくないデータとなってしまう。そのため、無線通信システムの運用状況によってノードの測位に使用可能なＲＳＳＩ値の最低値が閾値として決定される。このため、閾値は、無線通信システムの運用状況によって決定されることが好ましい。
【０１８７】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、実施例１と同様に、自装置のノード番号より大きいノード番号を有する他のノードからの信号によるＲＳＳＩ値を、メモリ制御部１０８を介して記憶部１０９から抽出する。さらに、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値と閾値を比較し、閾値より大きいＲＳＳＩ値を抽出する。
【０１８８】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、閾値より大きいＲＳＳＩ値を用いてＲＳＳＩテーブルを作成する。ＲＳＳＩテーブルの作成の詳細は実施例１と同様である。
【０１８９】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、作成したＲＳＳＩテーブルを無線制御部１０１へ出力する。
【０１９０】
以上に説明したように、本実施例にかかる無線通信装置は、測位に用いることが好ましくないＲＳＳＩ値をハブに送信することを抑えることができる。これにより、よりハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。
【０１９１】
また、本実施例では、送信するＲＳＳＩ値の数を制限する方法として、ＲＳＳＩ値の大きさを閾値として用いたが、この閾値は、測位に用いることが好ましくないデータを区別することができれば他の値でもよい。例えば、ＲＳＳＩ値の分散値を用いてもよいし、また、ＲＳＳＩ値の大きさと分散値とを組み合わせて用いてもよい。例えば、分散値を用いる場合には、それ以上であれば電波が不安定になると予想される分散値を閾値として設定し、その閾値よりも小さい分散値を有するＲＳＳＩ値をハブに送信することが考えられる。
【０１９２】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２に対しても本実施例の構成を付加することができる。
【実施例４】
【０１９３】
次に、実施例４に係る無線通信装置について説明する。本実施例に係る無線通信装置は、ＲＳＳＩ行列を生成するにあたり、各ＲＳＳＩ値に補正を行い、送信電力を規格化することが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、ＲＳＳＩ行列の生成について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。これに対して、本実施例に係るハブは、図１５で表される。図１５は、実施例４に係るハブの機能を表すブロック図である。本実施例に係るノード及びハブのいずれも、実施例１と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。特にノードについては、実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【０１９４】
図１５に示すように、本実施例に係るハブ２は、実施例１の構成に加えて、ＲＳＳＩ計算部２１０をさらに有している。
【０１９５】
ＲＳＳＩ計算部２１０は、各ノード１から送信された信号の入力を無線制御部２０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部２１０は、受信した信号のＲＳＳＩ値を算出する。すなわち、ＲＳＳＩ計算部２１０は、各ノード１からハブ２へ向けた信号によるそれぞれのＲＳＳＩ値を算出する。以下では、各ノード１からハブ２へ向けた信号によるＲＳＳＩ値を「子親間のＲＳＳＩ値」と呼ぶ。そして、ＲＳＳＩ計算部２１０は、算出した子親間のＲＳＳＩ値及びその子親間のＲＳＳＩ値の基になったパケットの送信元のノード番号を記憶部２０６への格納命令とともにメモリ制御部２０５へ出力する。
【０１９６】
メモリ制御部２０５は、無線制御部２０１から受信した各ノード１から送られてきたＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６へ格納する。また、メモリ制御部２０５は、ＲＳＳＩ計算部２１０から受信した子親間のＲＳＳＩ値及びノード番号を対応させて記憶部２０６へ格納する。
【０１９７】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ハブ２の子局である全てのノード１からＲＳＳＩを受信した後、メモリ制御部２０５を介して記憶部２０６から、格納されている全てのＲＳＳＩテーブル、子親間のＲＳＳＩ値及び子親間のＲＳＳＩ値に対応するノード番号を取得する。
【０１９８】
さらに、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルから、そのＲＳＳＩテーブルを送信したノード１が受信したハブ２からの信号によるＲＳＳＩ値を取得する。ここで、ノード１が受信したハブ２からの信号によるＲＳＳＩ値を「親子間のＲＳＳＩ値」と言う。
【０１９９】
ここで、各ノード１の送信電力が一定でない場合がある。各ノード１の送信電力が一定で無い場合、大きい送信電力を有するノード１から送信された信号のＲＳＳＩ値は大きくなり、小さい送信電力を有するノード１から送信された信号のＲＳＳＩ値は小さくなってしまう。このように、送信電力が一定で無い場合、ＲＳＳＩの値が各ノードの送信電力に影響されるため、取得したＲＳＳＩ値をそのまま用いても正確な測位ができない。そこで、本実施例に係るＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ値から送信電力の影響を除くため、送信電力を規格化する補正値を算出する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、その補正値により各ＲＳＳＩ値を補正を行った後にＲＳＳＩ行列を作成する。
【０２００】
そこで、以下にＲＳＳＩテーブル集約部２０８による補正値の算出及びＲＳＳＩ行列の作成について説明する。ここで、ハブ２を表す付加番号を「０」として、子親間のＲＳＳＩ値をＳ０ｉ（ｉはノード番号であり、ｉ＝１、２、・・・、ｎ）とする。また、親子間のＲＳＳＩ値をＳｉ０とする。さらに、本実施例では、実施例１と同様に、各ＲＳＳＩテーブルには、そのＲＳＳＩテーブルを作成したノードよりノード番号の大きいノードからの信号によるＲＳＳＩ値が含まれているものとする。すなわち、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＳｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）を取得することができる。
【０２０１】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、取得したＳｉ０（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）、Ｓ０ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）、及びＳｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）から図１６に示す拡張ＲＳＳＩ行列４１０を生成する。図１６は、拡張ＲＳＳＩ行列の一例を表す図である。
【０２０２】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、子親間のＲＳＳＩ値（Ｓ０ｉ）及び親子間のＲＳＳＩ値（Ｓｉ０）を用いて、電波の双対性を利用して、送信電力を規格化するための補正値Δｉを算出する。具体的には、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、子親間のＲＳＳＩ値（Ｓ０ｉ）から親子間のＲＳＳＩ値（Ｓｉ０）を減算して補正値Δｉを算出する。すなわち、Δｉ＝Ｓ０ｉ−Ｓｉ０となる。これは、本来ハブ２とノード１とが同じ送信電力であれば電波の双対性からＲＳＳＩは同じ値となり、差分は０になるはずであるが、ノード１の送信電力がハブ２とずれていれば差分がΔｉとして求められる。したがって、ハブ２の送信電力を基準として、各ノード１の送信電力を規格化することができる。
【０２０３】
次に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各Ｓｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）に対して補正値Δｉを適用して補正を行う。具体的には、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各Ｓｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）から補正値Δｉを減算してＳｉｊ´を求める。すなわち、Ｓｉｊ´＝Ｓｉｊ−Δｉとなる。そこで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、求めたＳｉｊ´を用いて図５の行列４０１と同様のＲＳＳＩ行列を作成する。
【０２０４】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、実施例１と同様に、電波の双対性を利用して、Ｓｉｊ´＝Ｓｊｉ´として、ＲＳＳＩ行列を完成させる。
【０２０５】
その後、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７を介して上位サーバへ送信する。
【０２０６】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムでは、各ノードの送信電力で規格化したＲＳＳＩ値を用いてＲＳＳＩ行列を生成している。したがって、各ノードの送信電力の影響を除いたＲＳＳＩ行列が生成でき、より正確に各ノードの測位を行うことができる。
【０２０７】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２〜３のいずれに対しても本実施例の構成を付加することができる。
【実施例５】
【０２０８】
次に、実施例５に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、ＲＳＳＩ値のデータのビット数を削減してハブにデータを送信することが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、ノードにおけるビット数の削減及びハブにおけるＲＳＳＩ行列の生成について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。
【０２０９】
また、以下では、ノード＃ｉを例に説明する。すなわち、ＲＳＳＩ値を表すＳｉｊの添えｉは、自装置を表しているものとする。
【０２１０】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、メモリ制御部１０８を介して記憶部１０９からＳｉｊ（ｉ＜ｊ）及びハブ２から自装置への信号によるＲＳＳＩ（以下では、「Ｓｉ０」と表す）を取得する。
【０２１１】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＳｉｊとＳｉ０との差分Ｄｉｊを求める。すなわち、Ｄｉｊ＝Ｓｉｊ−Ｓｉ０である。
【０２１２】
次に、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、Ｄｉｊの上位１ビットを削除してＤｉｊ´とする。ここで、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）などのシステムでは、ＲＳＳＩ値は１ｄＢの解像度で、８ビット（２５５段階）で表現される。しかし、実際には、ノード１及びハブ２が受信可能な信号のダイナミックレンジは高々８０ｄＢであり、適切に規格化できれば７ｂｉｔでも表現することができる。そこで、本実施例では、１ビットを削除するとした。ただし、信号のダイナミックレンジがより小さければさらにビットを削減することができ、削減するビットは、無線通信システムの環境に合わせて設定することが好ましい。例えば、信号のダイナミックレンジが６４ｂｉｔ以下であることが分かっているなどの条件があれば、Ｄｉｊから２ビットを削除することもできる。
【０２１３】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩを表す値をＤｉｊ´としてＲＳＳＩテーブルを作成する。そして、このＲＳＳＩテーブルには、実施例１で説明したように、ビーコンを用いて取得したハブ２から自装置への信号によるＲＳＳＩであるＳｉ０も含まれている。その後、このＲＳＳＩテーブルは、無線制御部１０１によってハブ２に送信される。
【０２１４】
次に、ハブ２におけるＲＳＳＩテーブル集約部２０８によるＲＳＳＩ行列の作成について説明する。
【０２１５】
ハブ２の子局である全てのノード１からＲＳＳＩテーブルが記憶部２０６に格納されると、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、メモリ制御部２０５を介してＲＳＳＩテーブルを取得する。
【０２１６】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＤｉｊ´を取得する。また、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＳ０ｉを取得する。
【０２１７】
次に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、Ｄｉｊ´にＳ０ｉを加算して、絶対値データＳｉｊ´に復元する。すなわち、Ｓｉｊ´´＝Ｄｉｊ´＋Ｓ０ｉである。
【０２１８】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、実施例１と同様に、電波の双対性を利用して、Ｓｉｊ´´＝Ｓｊｉ´´として、ＲＳＳＩ行列を完成させる。
【０２１９】
その後、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７を介して上位サーバへ送信する。
【０２２０】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムでは、送信するＲＳＳＩのビット数を削減してハブに送信することができる。したがって、よりハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。
【０２２１】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２〜４のいずれに対しても本実施例の構成を付加することができる。
【０２２２】
さらに、実施例２〜５においても、実施例１と同様に、ＲＳＳＩ以外の他の伝播路の状態を表す情報であれば他の伝播路情報を用いてもよく、例えば、ノード間の距離に相当する伝播遅延や、ノード間の相対速度に相当するドプラシフトなどを用いてもよい。
【０２２３】
〔ハードウェア構成〕
次に、図１７及び図１８を参照して、以上の各実施例に係るノード及びハブのハードウェア構成について説明する。図１７は、ノードのハードウェア構成図である。図１８は、ハブのハードウェア構成図である。
【０２２４】
本実施例に係るノードは、図１７に示すように、メモリ６０１、センサ６０２、プロセッサ６０３、ＲＦトランシーバ６０４、クロック生成器６０６及び電源回路６０７を有している。
【０２２５】
メモリ６０１、センサ６０２、ＲＦトランシーバ６０４、アンテナ６０５、クロック生成器６０６及び電源回路６０７は、それぞれプロセッサ６０３と接続されている。また、アンテナ６０５は、ＲＦトランシーバ６０４と接続されている。
【０２２６】
メモリ６０１は、記憶装置であり、例えば、図１に示す記憶部１０９の機能を実現する。また、メモリ６０１は、図１に示した無線制御部１０１、スケジューラ１０２、タイマ制御部１０３、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８などによる処理を実現する各種プログラムを記憶している。
【０２２７】
ＲＦトランシーバ６０４は、アンテナ６０５を介してハブ２と通信を行う。例えば、ＲＦトランシーバ６０４、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示した無線制御部１０１の機能が実現される。
【０２２８】
クロック生成器６０６は、動作の基準となるクロックを生成する。例えば、クロック生成器６０６、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示したタイマ制御部１０３の機能が実現される。
【０２２９】
電源回路６０７は、各部に対して電力の供給を行う回路である。例えば、電源回路６０７、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示した電源制御部１０４の機能が実現される。
【０２３０】
センサ６０２は、生体情報などの所定の情報の検出を行う。例えば、センサ６０２、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示したセンサ制御部１０７の機能を実現する。
【０２３１】
また、プロセッサ６０３及びメモリ６０１は、例えば、図１に示した、スケジューラ１０２、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６及びメモリ制御部１０８などの機能を実現する。
【０２３２】
例えば、プロセッサ６０３は、メモリ６０１に記憶されている各種プログラムを読み出して、メモリ６０１上に各種機能を実現するプロセスを生成する。そして、プロセッサ６０３は、各部と共に、メモリ６０１上に生成されたプロセスを実行することで、各種処理を行う。
【０２３３】
また、本実施例に係るハブは、図１８に示すように、メモリ７０１、外部Ｉ／Ｏ７０２、プロセッサ７０３、ＲＦトランシーバ７０４、アンテナ７０５、クロック生成器７０６及び電源回路７０７を有している。
【０２３４】
メモリ７０１、外部Ｉ／Ｏ７０２、ＲＦトランシーバ７０４、クロック生成器７０６及び電源回路７０７は、それぞれプロセッサ７０３と接続されている。また、アンテナ７０５は、ＲＦトランシーバ７０４と接続されている。
【０２３５】
メモリ７０１は、記憶装置であり、例えば、図４に示す記憶部２０６の機能を実現する。また、メモリ７０１は、図４に示した無線制御部２０１、ビーコン生成部２０２、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５、Ｉ／Ｏ制御部２０７、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８などによる処理を実現する各種プログラムを記憶している。
【０２３６】
ＲＦトランシーバ７０４は、アンテナ７０５を介してノード１と通信を行う。例えば、ＲＦトランシーバ７０４、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示した無線制御部２０１の機能が実現される。
【０２３７】
クロック生成器７０６は、動作の基準となるクロックを生成する。例えば、クロック生成器７０６、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示したタイマ制御部２０４の機能が実現される。
【０２３８】
電源回路７０７は、各部に対して電力の供給を行う回路である。例えば、電源回路７０７、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示した電源制御部２０９の機能が実現される。
【０２３９】
外部Ｉ／Ｏ７０２は、生体情報などの所定の情報の検出を行う。例えば、外部Ｉ／Ｏ７０２、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示したＩ／Ｏ制御部２０７の機能を実現する。
【０２４０】
また、プロセッサ７０３及びメモリ７０１は、例えば、図４に示した、ビーコン生成部２０２、スケジューラ２０３、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５及びＲＳＳＩテーブル集約部２０８などの機能を実現する。
【０２４１】
例えば、プロセッサ７０３は、メモリ７０１に記憶されている各種プログラムを読み出して、メモリ７０１上に各種機能を実現するプロセスを生成する。そして、プロセッサ７０３は、各部と共に、メモリ７０１上に生成されたプロセスを実行することで、各種処理を行う。
【符号の説明】
【０２４２】
１ ノード（子局）
２ ハブ（親局）
１０１ 無線制御部
１０２ スケジューラ
１０３ タイマ制御部
１０４ 電源制御部
１０５ ＲＳＳＩ計算部
１０６ ＲＳＳＩテーブル作成部
１０７ センサ制御部
１０８ メモリ制御部
１０９ 記憶部
２０１ 無線制御部
２０２ ビーコン生成部
２０３ スケジューラ
２０４ タイマ制御部
２０５ メモリ制御部
２０６ 記憶部
２０７ Ｉ／Ｏ制御部
２０８ ＲＳＳＩテーブル集約部
２０９ 電源制御部
２１０ ＲＳＳＩ計算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムには、ネットワークの接続形態としてスター型、ツリー型及びメッシュ型といった接続形態がある。また、通信システムにおいて、コンピュータやハブといったネットワークの構成要素はノードと呼ばれる。
【０００３】
ノード同士が平等に通信を行うメッシュ型のネットワークでは、隣接するノード同士が互いに通信を行う。そのため、メッシュ型のネットワークでは、各ノードからの送信信号の受信電界強度（以下、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信電界強度）値という。）を取得することはスター型やツリー型のネットワークに比べて容易である。しかし、メッシュ型のネットワークでは、ノード同士が通信を行うタイミングが予測困難であり、常に通信できる状態にしておかねばならず、ネットワーク全体をスリープさせることが難しいため、低消費電力化が困難である。
【０００４】
これに対して、スター型やツリー型のネットワークでは、上位のノードが下位のノードを管理する。そのため、ネットワーク上の各ノードの同期を取ることが容易であり、接続形態をスター型やツリー型とすることで、低消費電力ネットワークが実現できる。
【０００５】
ただし、スター型やツリー型のネットワークの場合、各ノードは、自己を子局としたときの上位に位置する親局であるノード、及び自己を親局としたときの下位に位置する子局であるノードとのみ通信する。例えば、スター型やツリー型の一番末端に位置する子局では、その親局となるノードであるハブとのみ通信を行う。すなわち、あるハブの子局同士となるノード間では直接は通信を行なわない。したがって、ハブの子局は、そのハブの他の子局のＲＳＳＩ値を入手することは難しい。そのため、子局間の通信におけるＲＳＳＩ値から子局間の距離を推定し、その推定した距離を用いて各子局の位置を推定するなどの測位アルゴリズムをスター型やツリー型の通信システムに適用することは困難であった。
【０００６】
メッシュ型のネットワークを用いた従来技術としては、無線通信端末同士の通信における受信強度から無線通信端末間の距離を求め、ＧＰＳによる測位結果とを比較し、自端末のＧＰＳ測位の結果を修正する技術が提案されている。また、中央局の呼び出しに対する各移動局からの応答信号を基地局で受信して受信電界強度を求め、求めた受信電界強度から移動局の位置を推定する従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３４３１６１号公報
【特許文献２】特開平８−１７２６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、メッシュ型のネットワークを用いた場合は、上述したように低消費電力化が困難である。そのため、例えば、放牧している牛に子局としての発信機を取り付けた場合には、発信機の電池がすぐに無くなってしまい、情報が取得できなくなるおそれがある。また、中央局の呼び出しに対する各移動局からの応答信号を基地局で受信して受信電界強度を求める従来技術では、移動局間の距離は分からないため、移動局の位置特定の精度が低くなってしまう。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワーク全体の消費電力を抑えながら、各ノードの測位を容易に行うことができる無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御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】
【００１０】
本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法は、一つの態様において、親局及び複数の子局を有する。そして、前記子局は、所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、前記他局信号取得部により取得された信号から伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、算出した前記伝播路情報を前記親局へ送信する伝播路情報送信部とを備える。また、前記親局は、各前記子局が送信した伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法の一つの態様によれば、ネットワーク全体の消費電力を抑えながら、各ノードの測位を容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１に係る無線通信システムの全体構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係るノードの機能を表すブロック図である。
【図３】図３は、ＲＳＳＩテーブルの一例の図である。
【図４】図４は、実施例１に係るハブの機能を表すブロック図である。
【図５】図５は、実施例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例１に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。
【図８】図８は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。
【図９】図９は、データ送信処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施例１の変形例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例２に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２に係るＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例２に係るデータ送信処理のフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例４に係るハブの機能を表すブロック図である。
【図１６】図１６は、拡張ＲＳＳＩ行列の一例を表す図である。
【図１７】図１７は、ノードのハードウェア構成図である。
【図１８】図１８は、ハブのハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、子局装置、親局装置及び無線通信システム制御方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１に係る無線通信システムの全体構成図である。図１に示すように本実施例に係る無線通信システムは、無線通信システムにおける子局であるノード１Ａ〜１Ｇ及びハブ２を有している。
【００１５】
ここで、以下の説明では、無線通信システムにおける子局を「ノード」と言う。また、図１では、６個のノードを記載しているが、ノードの数に特に制限は無い。図１には、代表としてノード１Ａ〜１Ｇのみを記載しているが、実際にはノード１Ａ〜１Ｇはｎ個のノードを表しているものとする。
【００１６】
ノード１Ａ〜１Ｇには、識別子であるノード番号がそれぞれに与えられている。そして、本実施例では、例えば、ノード１Ａ〜１Ｇは牛や豚などに取り付けられ、牛や豚などの脈拍や体温といった生態情報を取得する。本実施例では、ノード番号は、１〜ｎまでの数字が連番でｎ個それぞれのノードに与えられているものとする。以下では、ノード番号ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）を識別子とするノードをノード＃ｉと表す場合がある。
【００１７】
ハブ２は、本実施例に係る無線通信システムにおけるノード１Ａ〜１Ｇに対する親局である。
【００１８】
そして、本実施例に係る無線通信システムは、スター型の接続形態を有しているものとする。具体的には、ノード１Ａ〜１Ｇはハブ２と通信を行い、ノード１Ａ〜１Ｇは互いに直接通信を行うことはない。図１におけるノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれからハブ２へ向かう実線矢印は、ノード１Ａ〜１Ｇとハブ２との間で無線による通信が行なわれていることを示している。これに対して、ノード１Ａ〜１Ｇの間には実線矢印を記載しておらず、これにより、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれの間で直接通信が行われていないことを示している。また、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれを結ぶ点線は、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれの間の距離を表している。本実施例では、例えば、ノード１Ａ〜１Ｇは、取得した生体情報をハブ２へ送信する。ここで、本実施例では、スター型の接続形態の場合について説明するが、ツリー型の接続形態についても同様に利用可能である。
【００１９】
さらに、本実施例に係る無線通信システムは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）を用いてノード１Ａ〜１Ｇとハブ２との間で通信を行なっている。ＴＤＭＡとは、通信に用いる周波数を一定時間ごとに分割して共有する多重化方式のことである。すなわち、ノード１Ａ〜１Ｇは、ハブ２からそれぞれに与えられた一定時間の間にハブ２との通信を行う。このＴＤＭＡを用いた通信の動作は後で詳細に説明する。
【００２０】
以下では、ノード１Ａ〜１Ｇのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「ノード１」という。
【００２１】
図２は、実施例１に係るノードの機能を表すブロック図である。ノード１は、無線制御部１０１、スケジューラ１０２、タイマ制御部１０３、電源制御部１０４、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８及び記憶部１０９を有している。また、ノード１は、無線制御部１０１に接続するアンテナを有している。
【００２２】
無線制御部１０１は、ハブ２との間の無線通信を制御する。無線制御部１０１は、後述する電源制御部１０４により自装置に電源が投入されアクティブ状態になると、無線通信が可能な状態となる。また、無線制御部１０１は、時計を有している。
【００２３】
そして、無線制御部１０１は、ビーコン（Beacon）をアンテナを介してハブ２から受信する。ビーコンは、同期情報及び通信時間の割り当ての情報などが含まれたハブ２から各ノード１への報知情報である。ビーコンには、ビーコン番号が付加されている。ビーコン番号とは、各ビーコンを識別するための情報であり、ビーコン番号によっていつ送信されたビーコンかを判別することができる。無線制御部１０１は、受信したビーコンからビーコン番号を取得する。そして、無線制御部１０１は、ビーコンをスケジューラ１０２へ出力する。さらに、無線制御部１０１は、ビーコン及びビーコン番号をＲＳＳＩ計算部１０５へ出力する。
【００２４】
また、無線制御部１０１は、センシングデータの入力をセンサ制御部１０７から受ける。さらに、無線制御部１０１は、自装置の通信可能スロットの開始及び終了の通知をタイマ制御部１０３から受ける。そして、タイマ制御部１０３からの通知に応じて、無線制御部１０１は、自装置の通信可能スロットの期間に、センシングデータをアンテナを介してハブ２へ送信する。
【００２５】
また、無線制御部１０１は、ＲＳＳＩテーブルの入力をＲＳＳＩテーブル作成部１０６から受ける。そして、無線制御部１０１は、受信したＲＳＳＩテーブルをアンテナを介してハブ２へ送信する。
【００２６】
また、無線制御部１０１は、自装置がアクティブな状態のときに、他のノードがハブ２へ送信したパケットがある場合、アンテナを介してそのパケットを受信する。ここで、他のノードとは、ハブ２の子局となっている自装置以外のノードである。例えば、図１におけるノード１Ａに対する他のノードとは、ノード１Ｂ〜１Ｇである。パケットには、そのパケットを送信したノード番号が付加されている。そして、無線制御部１０１は、受信したパケットからノード番号を取得する。また、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットを受信した時刻を自己の時計から取得する。そして、無線制御部１０１は、受信した他のノードからのパケット、ノード番号及び受信時刻をＲＳＳＩ計算部１０５へ出力する。
【００２７】
また、無線制御部１０１は、電源制御部１０４により自装置の電源が切られスリープ状態になると、無線通信を行わなくなる。
【００２８】
スケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングを予め記憶している。例えば、スケジューラ１０２は、１日１回のある特定の時間をビーコンが送信されるタイミングとして記憶している。他の例としては、システム全体が起動された時にビーコンが送信されるとして、システム全体が起動された時にノード１を待ちうけ状態にしてもよい。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングをタイマ制御部１０３へ出力する。
【００２９】
また、スケジューラ１０２は、ハブ２から送信されたビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、受信したビーコンから同期情報と通信時間の割り当ての情報を取得する。以下では、ハブ２から割り当てられた通信可能時間を通信可能スロットと呼ぶ場合がある。そして、スケジューラ１０２は、同期情報をタイマ制御部１０３へ出力する。また、スケジューラ１０２は、他のノードの通信可能スロットの期間にも自装置を通信可能とするタイミングを予め記憶している。例えば、スケジューラ１０２は、ビーコン受信後初めての通信可能スロット、及びその後自装置の通信可能スロットのタイミングが１０回到来する毎に、他のノードの通信可能スロットの期間にも自装置を通信可能とするなど記憶している。ここで、スケジューラ１０２は、例えば、自装置が何番目の通信可能スロットを使用するかを記憶しており、自装置の通信可能スロットの後所定時間が経過すると他のノードの通信可能スロットとなり、さらに所定時間が経過すると他のノードの通信可能スロットとなることを記憶しいている。そして、スケジューラ１０２は、自装置の通信可能スロットよりも前の他のノードの通信可能スロットについても同様に記憶している。これにより、スケジューラ１０２は、他のノードの通信可能スロットのスケジュールも把握することができる。また、他の方法としては、ビーコンの中に他のノードの通信可能スロットも記載されており、スケジューラ１０２は、ビーコンに記載されている他のノードの通信可能時間を参照することで、他のノードの通信可能スロットのスケジュールを把握してもよい。そして、スケジューラ１０２は、通信可能スロットの情報及び他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングをタイマ制御部１０３へ出力する。
【００３０】
タイマ制御部１０３は、時計を有している。タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングの入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、自己の時計を用いて、ビーコンが送信されるタイミングになると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、ビーコンが送信されるタイミングが終了すると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。
【００３１】
ここで、本実施例では、ビーコンが送信されるタイミングをスケジューラ１０２が記憶しているが、これは他の方法でも良く、例えば、タイマ制御部１０３がビーコンが送信されるタイミングを予め記憶していてもよい。
【００３２】
また、タイマ制御部１０３は、同期情報をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期情報を用いて、自己が有する時計におけるハブ２との通信タイミングの同期を取る。
【００３３】
また、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットの情報及び他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングの入力をスケジューラ１０２から受ける。
【００３４】
そして、タイマ制御部１０３は、自己の時計を用いて、自装置の通信可能スロットの開始の時刻になると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、通信可能スロットの終了の時刻になると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。また、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットの開始及び終了を無線制御部１０１へ通知する。
【００３５】
また、タイマ制御部１０３は、他のノードの通信可能スロットの期間に自装置を通信可能とするタイミングになると、電力供給の開始を電源制御部１０４に指示する。その後、他のノードの通信可能スロットの期間の終了の時刻になると、タイマ制御部１０３は、電力供給の終了を電源制御部１０４に指示する。
【００３６】
電源制御部１０４は、自装置における電源の投入及び切断を制御している。例えば、電源制御部１０４は、無線制御部１０１、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８及び記憶部１０９に対する電力の供給及び停止を制御する。本実施例では、電源制御部１０４から各部への電源供給用の線の図示を省略している。
【００３７】
電源制御部１０４は、電力供給の開始の指示をタイマ制御部１０３から受けると、電源を投球して各部に電力供給を開始する。電源制御部１０４により電源が投入され各部へ電力が供給されると、ノード１はアクティブ状態となる。
【００３８】
また、電源制御部１０４は、電力供給の終了の指示をタイマ制御部１０３から受けると、電源を切断して各部に対する電源供給を停止する。電源制御部１０４により電源が切断され各部への電力が停止されると、ノード１はスリープ状態となる。ノード１は、スリープ状態となることで電力消耗を低減することができる。
【００３９】
ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンからハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値を算出する。例えば、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信した信号の振幅からその信号の受信レベルを取得し、取得した受信レベルを用いてＲＳＳＩ値を求めることができる。ここで、本実施例ではビーコンを用いてハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出しているが、この処理は省くことも可能である。
【００４０】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、算出したハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号を、記憶部１０９への格納命令と共にメモリ制御部１０８へ出力する。ここで、本実施例では、ビーコンを受信した時刻を特定するために、ビーコン番号を用いているが、受信時刻が分かれば他の情報でも良く、例えば、無線制御部１０１がビーコンを受信した時刻を用いてもよい。
【００４１】
また、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信した他のノードからのパケットから当該ノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を算出する。また、ＲＳＳＩ計算部１０５は、パケットの送信元のノード番号及び受信時刻の入力を無線制御部１０１から受ける。
【００４２】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、算出した他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報を、記憶部１０９への格納命令と共にメモリ制御部１０８へ出力する。ここで、本実施例では、ＲＳＳＩ値の取得にあたって、一つのパケットを用いてＲＳＳＩ値の計算を行う場合で説明しているが、これは他の方法でもよい。例えば、複数のパケットから複数のＲＳＳＩ値を計算し、算出した複数のＲＳＳＩ値を平均化したものをＲＳＳＩ値としてもよい。
【００４３】
記憶部１０９は、メモリやハードディスクなどの記憶装置である。
【００４４】
メモリ制御部１０８は、記憶部１０９へのデータの読書きを制御する。メモリ制御部１０８は、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号の入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値及びビーコン番号を対応付けて記憶部１０９へ記憶させる。
【００４５】
また、メモリ制御部１０８は、他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報の入力を格納命令と共にＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、他のノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、ノード番号及び時刻情報をそれぞれ対応付けて記憶部１０９へ記憶させる。
【００４６】
また、メモリ制御部１０８は、ＲＳＳＩ値の読み出し要求をＲＳＳＩテーブル作成部１０６から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、指定されたＲＳＳＩ値を記憶部１０９から読み出し、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６へ出力する。
【００４７】
センサ制御部１０７は、例えば、牛や豚などに取り付けられ、体温や脈拍などの生体情報を取得するためのセンサを制御する。センサ制御部１０７は、予め決められた時刻になるとセンサにより検出されたセンシングデータを取得する。そして、センサ制御部１０７は、取得したセンシングデータをＲＳＳＩテーブル作成部１０６へ出力する。
【００４８】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩテーブルのフォーマットを予め記憶している。図３は、ＲＳＳＩテーブルの一例の図である。本実施例では、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、図３に示すようなＲＳＳＩテーブルのフォーマットを記憶している。図３は、ノード１のノード番号がｉの場合のＲＳＳＩテーブルの例である。ＲＳＳＩテーブルの先頭のデータ３０１として、ビーコン番号が格納される。また、データ３０１の次のデータ３０２として、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値が格納される。またデータ３０２の次のデータ３０３として、ノード＃ｉ＋１のノード番号であるｉ＋１及びノード＃ｉ＋１からのパケットの受信時刻が格納されている。また、データ３０３の次のデータ３０４として、ノード＃ｉ＋１からの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。また、データ３０５には、ノード番号ｉ＋２のノード番号であるｉ＋２及びノード＃ｉ＋２からのパケットの受信時刻が格納されている。また、データ３０５の次のデータ３０６として、ノード＃ｉ＋２からの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。その後、ＲＳＳＩテーブルには、ノード番号を１ずつインクリメントしながらノード番号ｎまで、ノード番号及びそのノード番号を有するノードからの信号のＲＳＳＩ値が格納されている。すなわち、図３では、ノード＃ｉ＋１及びノード＃ｉ＋２を例に表しているが、実際には図３のＲＳＳＩテーブルは、ノード＃ｎまで記載されている。このように、本実施例では、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自分のノード番号ｉより大きいノード番号ｉ＋１〜ｎを有するノードからの信号のＲＳＳＩ値を記載するＲＳＳＩテーブルのフォーマットを記憶している。ただし、ＲＳＳＩテーブルには、ノード番号ｉ＋１〜ｎを有するノードのうちノード＃ｉにおいてで信号が受信できないノードがある場合には、そのノードからの信号のＲＳＳＩ値は記載されない。
【００４９】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、センシングデータの入力をセンサ制御部１０７から受ける。また、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、記憶部１０９からの各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻の読み出しをメモリ制御部１０８に要求する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、メモリ制御部１０８により読み出された各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻を取得する。ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、記憶しているフォーマットに対して取得した各ＲＳＳＩ値、ビーコン番号、ノード番号及び受信時刻に記載されたデータの情報を用いて、図３に示すようなＲＳＳＩテーブルを作成する。
【００５０】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、作成したＲＳＳＩテーブル及びセンシングデータを無線制御部１０１へ出力する。
【００５１】
次に、図４を参照して、本実施例に係るハブの構成について説明する。図４は、実施例１に係るハブの機能を表すブロック図である。図４に示すように、本実施例に係るハブ２は、無線制御部２０１、ビーコン生成部２０２、スケジューラ２０３、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５、記憶部２０６、Ｉ／Ｏ制御部２０７、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８及び電源制御部２０９を有している。
【００５２】
無線制御部２０１は、ノード１との間の無線通信を制御する。無線制御部２０１は、ビーコンをビーコン生成部２０２から受ける。そして、無線制御部２０１は、タイマ制御部２０４からビーコ送信の指示を受けて、取得したビーコンをブロードキャストし、ハブ２の子局である全てのノード１に送信する。
【００５３】
また、無線制御部２０１は、各ノード１のそれぞれに割り当てた各通信可能スロットの間に、スロットが割り当てられているノード１からセンシングデータを受信する。また、無線制御部２０１は、各ノード１のそれぞれに割り当てたいずれかの通信可能スロットにおいて、スロットが割り当てられているノード１からＲＳＳＩテーブルを受信する。例えば、無線制御部２０１は、各ノード１から通信可能スロットの１０回に１回の割合で、ＲＳＳＩテーブルを受信する。そして、無線制御部２０１は、受信したセンシングデータをＩ／Ｏ制御部２０７へ出力する。また、無線制御部２０１は、受信したＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６への格納命令と共にメモリ制御部２０５へ出力する。
【００５４】
ビーコン生成部２０２は、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間などを、スケジューラ２０３から取得する。また、ビーコン生成部２０２は、タイマ制御部２０４から取得した自装置の動作クロックの情報及び時刻を用いて同期情報を生成する。さらに、ビーコン生成部２０２は、スケジューラ２０３から取得した通信可能スロットに関する情報を用いて、各ノード１の通信可能スロットの割り当て情報を求める。そして、ビーコン生成部２０２は、同期情報及び各ノードの通信可能スロットの割り当て情報を含むビーコンを生成する。
【００５５】
ビーコン生成部２０２は、生成したビーコンを無線制御部２０１へ出力する。
【００５６】
スケジューラ２０３は、操作者から指定されたビーコンの送信タイミングを予め記憶している。また、スケジューラ２０３は、操作者から指定された、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間などを記憶している。さらに、本実施例では、スケジューラ２０３は、１日のハブ２の動作開始時刻及び動作終了時刻を記憶している。例えば、スケジューラ２０３は、朝の決められた時間にハブ２の動作を開始させ、夜の決められた時間にハブ２の動作を終了させるスケジュールを記憶している。
【００５７】
スケジューラ２０３は、ハブ２の動作開始時時刻をタイマ制御部２０４に通知する。その後、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミングをタイマ制御部２０４へ送信する。さらに、スケジューラ２０３は、ハブ２の子局である各ノード１の通信可能スロットの長さ及び各ノード１の通信可能スロットの間の待機時間をビーコン生成部２０２へ送信する。また、スケジューラ２０３は、ハブ２の動作終了時刻をタイマ制御部２０４へ通知する。
【００５８】
タイマ制御部２０４は、動作開始時刻をスケジューラ２０３から受信する。そして、タイマ制御部２０４は、動作開始時刻になると各部への電力供給の開始を電源制御部２０９へ指示する。また、タイマ制御部２０４は、動作終了時刻をスケジューラ２０３から受信する。そして、タイマ制御部２０４は、動作終了時刻になると各部への電力供給の停止を電源制御部２０９へ指示する。
【００５９】
また、タイマ制御部２０４は、クロック生成器から動作クロックを取得する。そして、タイマ制御部２０４は、動作クロック及び時刻をビーコン生成部２０２へ出力する。
【００６０】
さらに、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、無線制御部２０１へビーコンの送信を指示する。
【００６１】
電源制御部２０９は、各部への電力供給の開始の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を投入し、各部に対して電力供給を開始する。また、電源制御部２０９は、各部への電力供給の停止の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を切断し、各部に対して電力供給を停止する。
【００６２】
記憶部２０６は、メモリやハードディスクなどの記憶装置である。
【００６３】
メモリ制御部２０５は、各ノード１から受信したＲＳＳＩテーブルの入力を無線制御部２０１から受ける。そして、メモリ制御部２０５は、各ノードから受信したＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６へ順次格納していく。
【００６４】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ハブ２の子局である全てのノード１からのＲＳＳＩテーブルが記憶部２０６に格納されるまで待機する。ここで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルに記載されている各ＲＳＳＩに対応する受信時間を参照することで、各ノード１作成されたＲＳＳＩテーブルから互いに近い時刻のＲＳＳＩ値を抽出することができる。そして、ハブ２の子局である全てのノード１からのＲＳＳＩテーブルが揃うと、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、メモリ制御部２０５を介して記憶部２０６からＲＳＳＩテーブルを取得する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ行列を生成する。
【００６５】
ここで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８によるＲＳＳＩ行列の生成について詳細に説明する。ここでは、ノード＃ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）からノード＃ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ）に送信された信号におけるＲＳＳＩ値をＳｉｊ（ｉ≠ｊ）と表す。そして、ＲＳＳＩ行列は、ｉ行ｊ列の値をＳｉｊとし、Ｓｉｉ＝０とした行列である。このような、ＲＳＳＩ行列から、測位計算アルゴリズムを用いることで、各ノード１の間の相対的位置を推定することができる。
【００６６】
記憶部２０６に格納されているノード＃ｉから受信したＲＳＳＩテーブルには、Ｓｉｊ（ｉ＜ｊ）のＲＳＳＩ値が格納されている。すなわち、記憶部２０６に格納されているＲＳＳＩテーブルのいずれかにＳｉｊがある場合、ＳｊｉはいずれのＲＳＳＩテーブルにも存在しない。そこで、存在するＳｉｊの値を配置し、存在しないＳｉｊの値を０として表した行列が図５の行列４０１である。ここで、図５は、実施例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。そこで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなす。すなわち、行列４０１の矢印で表すように、矢印の始点の値が終点の値として挿入される。これにより、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ行列４０２を生成する。
【００６７】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７へ出力する。
【００６８】
Ｉ／Ｏ制御部２０７は、外部装置との間のデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｏ制御部２０７は、センシングデータの入力を無線制御部２０１から受ける。そして、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、受信したセンシングデータを上位サーバ（不図示）へ出力する。
【００６９】
また、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、ＲＳＳＩ行列の入力をＲＳＳＩテーブル集約部２０８から受ける。そして、Ｉ／Ｏ制御部２０７は、受信したＲＳＳＩ行列を上位サーバへ出力する。
【００７０】
上位サーバは、センシングデータを集めて、データ管理を行う。また、上位サーバは、Ｉ／Ｏ制御部２０７から出力されたＲＳＳＩ行列を取得する。そして、上位サーバは、取得したＲＳＳＩ行列に対して測位計算アルゴリズムを用いて各ノード１の相対位置推定を行う。ここで、本実施例では、親局は、ＲＳＳＩ値を集約してＲＳＳＩ行列を作成し作成したＲＳＳＩ行列の転送を行なっているものとしたが、上位サーバで行う相対位置推定の機能を親局に持たせてもよい。
【００７１】
次に、図６を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおける信号の送受信について説明する。図６は、実施例１に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。図６において紙面に向かって左から右へ向かう矢印は時間の経過を表している。また、矢印上に配置された各矩形が信号を表している。さらに、各矩形を結ぶ矢印は信号の送受信を表しており、矢印の始端が送信された信号を表し、矢印の先端が受信された信号を表している。そして、時間経過を表す矢印の始端側に記載された装置名がその矢印上で表される信号の送受信を行う装置を表している。例えば、図６の紙面に向かって一番上の時間経過を表す矢印上で表される信号の送受信はハブ２が行うものである。さらに、時間経過を表す矢印の紙面に向かって上側のＴＸの部分が各装置における信号の送信を表し、時間経過を表す矢印の紙面に向かって下側のＲＸの部分が各装置における信号の受信を表している。また、図６における一点鎖線で囲われた領域は、対応する装置がアクティブ状態になっていることを表している。逆に、一点鎖線で囲われていない領域では、装置はスリープ状態になっている。ここでは、ハブ２及びノード＃１〜＃３を有する無線通信システムを例に説明する。
【００７２】
図６に示すように、本実施例では、ハブ２は常にアクティブになっている。信号５０１は、ビーコンを表している。ノード＃１〜＃３は、ビーコンが送信されるタイミングでアクティブになる。そして、ハブ２は、ビーコンをブロードキャストする。これに対して、ノード＃１〜＃３は、それぞれハブ２が送信したビーコンを受信する。そして、ノード＃１〜＃３は、受信したビーコンから、それぞれに割り当てられた通信可能スロットを取得する。ノード＃１は、Ｌ１で表される通信可能スロットが割り当てられている。また、ノード＃２は、Ｌ２で表される通信可能スロットが割り当てられている。また、ノード＃３は、Ｌ３で表される通信可能スロットが割り当てられている。
【００７３】
ビーコン受信後初めてのノード＃１に割り当てられた通信可能スロットＬ１のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ１の期間において、ノード＃１はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０２を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、ノード＃１がハブ２に向けて送信した信号５０２を取得する。
【００７４】
同様に、ビーコン受信後初めてのノード＃２に割り当てられた通信可能スロットＬ２のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ２の期間において、ノード＃２はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０３を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、ノード＃２がハブ２に向けて送信した信号５０３を取得する。
【００７５】
同様に、ビーコン受信後初めてのノード＃３に割り当てられた通信可能スロットＬ３のタイミングで、ノード＃１〜＃３全てがアクティブとなる。そして、Ｌ３の期間において、ノード＃３はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０４を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、ノード＃３がハブ２に向けて送信した信号５０４を取得する。
【００７６】
次のノード＃１に割り当てられた通信可能スロットＬ１のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃１のみがアクティブとなる。そして、Ｌ１の期間において、ノード＃１はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０５を送信する。この場合、ノード＃２及び＃３は、アクティブ状態で無いので、信号５０５の取得は行なわない。
【００７７】
同様に、次のノード＃２に割り当てられた通信可能スロットＬ２のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃２のみがアクティブとなる。そして、Ｌ２の期間において、ノード＃２はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０６を送信する。この場合、ノード＃１及び＃３は、アクティブ状態で無いので、信号５０６の取得は行なわない。
【００７８】
同様に、次のノード＃３に割り当てられた通信可能スロットＬ３のタイミングでは、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃３のみがアクティブとなる。そして、Ｌ３の期間において、ノード＃３はハブ２に対してセンシングデータを含む信号５０７を送信する。この場合、ノード＃１及び＃２は、アクティブ状態で無いので、信号５０７の取得は行なわない。
【００７９】
次に、図７、図８、図９を参照して、本実施例に係る無線通信システムの通信処理の流れについて説明する。図７は、実施例１に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。図８は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。図９は、データ送信処理のフローチャートである。まず、図７を参照して、全体的な通信処理の流れを説明する。図７は、ノード１がスリープの状態から始まり、１回の通信処理を行う場合のフローである。実際には、図７の通信処理のフローは、電源が切られるまで繰り返される。
【００８０】
タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたビーコンが送信されるタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００８１】
ビーコンが送信されるタイミングが到来した場合（ステップＳ１０１：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１０２）。
【００８２】
次に、無線制御部１０１は、ハブ２から送信されたビーコンを受信する（ステップＳ１０３）。
【００８３】
そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。その後、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンを用いて、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ１０４）。
【００８４】
そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ１０５）。
【００８５】
また、スケジューラ１０２は、ビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンから同期情報及び通信可能スロットの情報を取得する。タイマ制御部１０３は、同期情報及び通信可能スロットの情報の入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期処理及び通信可能スロットの周期確認などを実行する（ステップＳ１０６）。
【００８６】
その後、ビーコンが送信されるタイミングが経過すると、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００８７】
これに対して、ビーコンが送信されるタイミングで無い場合（ステップＳ１０１：否定）、タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたＲＳＳＩ取得周期か否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、ＲＳＳＩ周期とは、上述した他のノードからの信号におけるＲＳＳＩを取得するタイミングのことであり、例えば、本実施例では１０回の自装置の通信可能スロットに１回の割合で到来する。
【００８８】
ＲＳＳＩ取得周期の場合（ステップＳ１０７：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１０８）。
【００８９】
そして、ノード１は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理を実行する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理については、図８を用いて後で詳細に説明する。
【００９０】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００９１】
一方、ＲＳＳＩ取得周期で無い場合（ステップＳ１０７：否定）、タイマ制御部１０３は、自装置の通信可能スロットのタイミングが到来しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。タイマ制御部１０３は、通信可能スロットのタイミングが到来していないと判定した場合（ステップＳ１１０：否定）、ステップＳ１０１へ戻る。
【００９２】
これに対して、通信可能スロットのタイミングが到来している場合（ステップＳ１１０：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ１１１）。
【００９３】
そして、ノード１は、データ送信処理を実行する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２におけるデータ送信処理については、図９を用いて後で詳細に説明する。
【００９４】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ１１３）。
【００９５】
次に、図８を参照して、図７のステップＳ１０９におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理について説明する。
【００９６】
ＲＳＳＩの取得周期に自装置がアクティブになると、無線制御部１０１は、タイマ制御部１０３から通知により、自装置の通信可能スロットか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００９７】
自装置の通信可能スロットで無い場合（ステップＳ２０１：否定）、無線制御部１０１は、他のノードがハブ２に向けて送信したパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。パケットを受信していない場合（ステップＳ２０２：否定）、無線制御部１０１は、パケットを受信するまで待機する。
【００９８】
これに対して、パケットを受信した場合（ステップＳ２０２：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、無線制御部１０１により受信されたパケットを用いてＲＳＳＩ値を算出する（ステップＳ２０３）。
【００９９】
メモリ制御部１０８は、ＲＳＳＩ計算部１０５からノード番号、時刻情報及びＲＳＳＩ値の情報を受信する。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、時刻情報及びＲＳＳＩ値の情報をそれぞれ対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ２０４）。
【０１００】
これに対して、自装置の通信可能スロットの場合（ステップＳ２０１：肯定）、無線制御部１０１は、未送信のＲＳＳＩテーブルがあるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０１０１】
未送信のＲＳＳＩテーブルが無い場合（ステップＳ２０５：否定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ２０６）。
【０１０２】
一方、未送信のＲＳＳＩテーブルがある場合（ステップＳ２０５：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータと共にＲＳＳＩテーブル作成部１０６が作成したＲＳＳＩテーブルをハブ２へ送信する（ステップＳ２０７）。
【０１０３】
そして、無線制御部１０１は、自装置を含むハブ２の子局であるノード全ての通信可能スロットが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【０１０４】
ノード全ての通信可能スロットが終了していない場合（ステップＳ２０８：否定）、タイマ制御部１０３は、自装置又は他のノードの通信可能スロットの終了時刻が到来すると、電源制御部１０４に対して電力供給の停止を指示する。電源制御部１０４は、タイマ制御部１０３からの指示を受けて、電源を切断して各部への電力供給を停止することで、自装置をスリープにする（ステップＳ２０９）。
【０１０５】
その後、タイマ制御部１０３は、ハブ２の全ての子局の通信可能スロットのうち、次の通信可能スロットが到来したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【０１０６】
次の通信可能スロットが到来していない場合（ステップＳ２１０：否定）、タイマ制御部１０３は、次の通信可能スロットが到来するまで待機する。
【０１０７】
これに対して、次の通信可能スロットが到来している場合（ステップＳ２１０：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにし（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０１へ戻る。
【０１０８】
そして、ノード全ての通信可能スロットが終了すると（ステップＳ２０８：肯定）、無線制御部１０１は、ＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理を終了する。
【０１０９】
ここで、本実施例では、ハブ２からノード＃ｉへのデータ送信は行っていないが、実際には、ハブ２からノード＃ｉへのデータ送信が行われる場合がある。その場合、例えば、図８のステップＳ２０４の後に、ノード＃ｉが、パケットが自装置宛か否かの判定を行い、ペイロードを見るか否かを決定するというステップが加わる。
【０１１０】
次に、図９を参照して、図７のステップＳ１１２におけるデータ送信処理について説明する。
【０１１１】
無線制御部１０１は、未送信のＲＳＳＩテーブルがあるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【０１１２】
未送信のＲＳＳＩテーブルが無い場合（ステップＳ３０１：否定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ３０２）。
【０１１３】
一方、未送信のＲＳＳＩテーブルがある場合（ステップＳ３０１：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から受信したセンシングデータと共にＲＳＳＩテーブル作成部１０６が作成したＲＳＳＩテーブルをハブ２へ送信する（ステップＳ３０３）。その後、無線制御部１０１は、データ送信処理を終了する。
【０１１４】
ここで、本実施例では、伝播路情報としてＲＳＳＩを用いて説明したが、これは他の伝播路の状態を表す情報であれば他の情報でも良く、例えば、ノード間の距離に相当する伝播遅延や、ノード間の相対速度に相当するドプラシフトなどを用いても良い。例えば、伝播遅延やドプラシフトなどを伝播路情報として用いる場合、あるノードにおいて、他のノードがハブに送信したパケットを受信した時刻を用いることで、あるノードと他のノードとの間の伝播遅延やドプラシフトなどを求めることができる。
【０１１５】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムは、特定のタイミングで、あるノードの通信可能スロットの間に、他のノードを通信可能にしておき、あるノードがハブへ送信したパケットを取得する。言い換えれば、実際の送信先はハブであるパケットを他のノードが傍受する。そして、その傍受したパケットを用いて、傍受側のノードは、パケットの送信元のノードからの信号における伝播路情報であるＲＳＳＩを求め、求めたＲＳＳＩの情報をハブに通知する。そして、ハブは、各ノードから送信されるＲＳＳＩの情報をまとめることで、各ノードの相対位置を求めることができるＲＳＳＩ行列を生成する。そして、本実施例に係る無線通信システムは、ツリー型又はスター型の接続形態を有し、ＴＤＭＡの方式を用いて通信を行っている。
【０１１６】
すなわち、ツリー型又はスター型の接続形態を採用することで消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができる。さらに、各ノード間の伝播路情報からＲＳＳＩ行列などを作成することで、各ノードの相対的位置を把握することができる。
【０１１７】
また、本実施例では、自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩのみをハブに送信するので、ネットワーク全体から見て、ノードからハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。特に、本実施例では、すべてのノードからの信号におけるＲＳＳＩをハブに送信した場合に比べて、約半分のデータ送信量に抑えることができる。
【０１１８】
ここで、本実施例では、データ送信量を抑えるため自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩのみをハブに送信するとした。しかし、全てのノードからの信号におけるＲＳＳＩを送信した場合でも、ツリー型又はスター型の接続形態を採用することで消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができるという効果は得ることができる。
【０１１９】
（変形例１）
また、実施例１では、ハブへのデータ送信量を抑えるために、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置のノード番号より大きいノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩの情報のみをＲＳＳＩテーブルに記載するとした。しかし、ハブ２へ送信するＲＳＳＩの情報の選択方法は、最終的にハブにおいて各ノード間全てのＲＳＳＩが取得できれば他の方法でもよい。そこで、以下に、ハブ２へ送信するＲＳＳＩの情報の選択方法の他の例を説明する。
【０１２０】
例えば、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置よりも大きく且つ偶数であるノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、及び自装置よりも小さく且つ奇数のノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を抽出する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値をＲＳＳＩテーブルに記載するとしてもよい。
【０１２１】
逆に、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、自装置よりも大きく且つ奇数であるノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値、及び自装置よりも小さく且つ偶数のノード番号を有するノードからの信号におけるＲＳＳＩ値を抽出する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値をＲＳＳＩテーブルに記載するとしてもよい。
【０１２２】
例えば、前段の選択方法を採用した場合、ハブ２のＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ノードから受信したＲＳＳＩテーブルから図１０に示す行列４０３を生成することができる。図１０は、実施例１の変形例１におけるＲＳＳＩ行列の生成を説明するための図である。
【０１２３】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなす。すなわち、行列４０３の矢印で表すように、矢印の始点の値が終点の値として挿入される。これにより、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、全てのノード間のＲＳＳＩを網羅するＲＳＳＩ行列４０４を生成することができる。
【０１２４】
（変形例２）
また、次のような方法でハブに送信するＲＳＳＩの選択を行ってもよい。ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、他のノードから送信されたパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、取得したパケットの中身を確認し、ＲＳＳＩテーブルがそのパケットに含まれており、且つそのＲＳＳＩテーブルに自装置からの信号によるＲＳＳＩ値が記録されているか否かを判定する。自装置からの信号によるＲＳＳＩ値が記録されている場合、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、そのパケットを送信したノードのパケットから得たＲＳＳＩ値はＲＳＳＩテーブルに記載しないようにする。
【０１２５】
この方法でも、あるノードからの信号によるＲＳＳＩをハブ２に送信しない場合、当該あるノードにおける自装置から送信した信号によるＲＳＳＩがハブ２に送信されていることは保証される。そこで、電波の双対性を利用してＳｉｊ＝Ｓｊｉとみなすことで、他の場合と同様に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、全てのノード間のＲＳＳＩを網羅するＲＳＳＩ行列を生成することができる。
【実施例２】
【０１２６】
次に、実施例２に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、通信方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）を採用していることが実施例１と異なるものである。そこで、以下の説明では、ＲＳＳＩ取得周期における各ノードの動作及び、その他のタイムスロットにおける各ノードの動作について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。
【０１２７】
本実施例に係るノード１におけるスケジューラ１０２は、ビーコンが送信されるタイミングを記憶している。また、スケジューラ１０２は、無線制御部１０１により受信されたビーコンからＣＳＭＡ期間を取得する。そして、スケジューラ１０２は、ＣＳＭＡ期間をタイマ制御部１０３へ通知する。また、本実施例に係るスケジューラ１０２は、繰り返されるＣＳＭＡ期間のうち、そのＣＳＭＡ期間の間常に自装置をアクティブとしておく期間の繰返し周期を予め記憶している。このＣＳＭＡ期間の間常に自装置をアクティブとしておく期間の繰り替えし周期がＲＳＳＩ取得周期にあたる。例えば、スケジューラ１０２は、１０回のＣＳＭＡ期間毎に１回のＲＳＳＩ取得期間とすることを記憶している。
【０１２８】
無線制御部１０１は、電源制御部１０４により各部に対して電源が供給され自装置がアクティブになると、タイマ制御部１０３からＲＳＳＩ取得期間である旨の通知があるか否かを判定する。
【０１２９】
ＲＳＳＩ取得期間である旨の通知がなければ、通常のＣＳＭＡ期間であり、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行い、他のノードからのパケットの送信の有無を確認する。そして、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの送信がある場合、タイマ制御部１０３に対して通信が行えない旨の通知を行う。そして、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの送信が無ければ、センシングデータを送信する。そして、センシングデータ送信完了後、無線制御部１０１は、通信完了をタイマ制御部１０３に通知する。
【０１３０】
これに対して、ＲＳＳＩ取得期間である旨の通知があれば、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行い、他のノードからのパケットの送信があれば、当該パケットを受信する。また、他のノードからのパケットの送信が無ければセンシングデータを送信する。そして、センシングデータ送信後も、ＣＳＭＡ期間の間、無線制御部１０１は、他のノードからのパケットの受信を行う。
【０１３１】
タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングをスケジューラ１０２から取得する。そして、タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングになると、電源制御部に対して各部への電力の供給を指示する。
【０１３２】
また、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間の通知、又は、ＣＳＭＡ期間と共にＲＳＳＩ取得期間である旨の通知をスケジューラ１０２から受ける。
【０１３３】
タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間である通知のみを受けると、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、さらにＣＳＭＡ期間の間、ランダムに時間を待ち、各部への電力供給を電源制御部１０４に指示する。そして、タイマ制御部１０３は、無線制御部１０１から通信が行えない旨の通知を受けると、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、再度ＣＳＭＡ期間の間にランダムに時間を待ち、各部への電力供給を電源制御部１０４に指示する。そして、無線制御部１０１から通信完了の通知を受けると、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給を停止する指示を出し、次のＣＳＭＡ期間まで待機する。
【０１３４】
これに対して、ＣＳＭＡ期間と共にＲＳＳＩ取得期間である旨の通知を受けると、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間の間自装置をアクティブにしたままにし、さらに、ＲＳＳＩ取得期間である旨を無線制御部１０１へ通知する。その後、ＣＳＭＡ期間が終了するタイミングで、タイマ制御部１０３は、電源制御部１０４に対して各部への電力供給の停止を指示する。
【０１３５】
次に、ハブ２について説明する。
【０１３６】
スケジューラ２０３は、操作者から指定されたＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期を予め記憶している。また、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミングを予め記憶している。
【０１３７】
そして、スケジューラ２０３は、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をビーコン生成部２０２へ出力する。また、スケジューラ２０３は、ビーコンの送信タイミング、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をタイマ制御部２０４へ出力する。
【０１３８】
また、タイマ制御部２０４は、クロック生成器から動作クロックを取得する。そして、タイマ制御部２０４は、動作クロック及び時刻をビーコン生成部２０２へ出力する。
【０１３９】
また、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミング、ＣＳＭＡ期間及びＣＳＭＡ期間の繰返し周期をスケジューラ２０３から受ける。そして、タイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、無線制御部２０１へビーコンの送信を指示する。さらにタイマ制御部２０４は、ビーコンの送信タイミングになると、各部への電力供給の開始を電源制御部２０９に指示する。さらに、タイマ制御部２０４は、ＣＳＭＡ期間が終了すると各部への電力供給の停止を電源制御部２０９に指示する。
【０１４０】
電源制御部２０９は、各部への電力供給の開始の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を投入し、各部に対して電力供給を開始する。また、電源制御部２０９は、各部への電力供給の停止の指示をタイマ制御部２０４から受ける。そして、電源制御部２０９は、電源を切断し、各部に対して電力供給を停止する。
【０１４１】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルに記載されているビーコン番号を参照する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、同じビーコン番号が付加されたＲＳＳＩテーブルに記載されたＲＳＳＩ値を取得する。ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、同じビーコン番号が付加されたＲＳＳＩテーブルを用いることで、同じビーコン周期にあるＲＳＳＩ値を取得することができる。ただし、これは別の方法でも良く、実施例１と同様に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩの受信時間を参照することで、各ノード１作成されたＲＳＳＩテーブルから近い時刻のＲＳＳＩ値を抽出してもよい。
【０１４２】
次に、図１１を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおける信号の送受信について説明する。図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける信号の送受信を説明するための図である。図１１における、矢印、矩形及び装置名などの表示は図６と同様である。ここでは、ハブ２及びノード＃１〜＃３を有する無線通信システムを例に説明する。ここでは、最初のＣＳＭＡ期間がＲＳＳＩ期間であり、次のＣＳＭＡ期間が通常のＣＳＭＡ期間である場合で説明する。
【０１４３】
図１１に示すように、本実施例では、ハブ２はビーコンの送信タイミングからＣＳＭＡ期間である期間Ｌ４の間アクティブになっている。すなわち、本実施例では、ハブ２は、ＣＳＭＡ期間終了から次のビーコンの送信タイミングまでスリープ状態となる。ノード＃１〜＃３は、信号５１１であるビーコンが送信されるタイミングでアクティブになる。そして、ハブ２は、ビーコンをブロードキャストする。これに対して、ノード＃１〜＃３は、それぞれハブ２が送信したビーコンを受信する。そして、ノード＃１〜＃３は、受信したビーコンから、それぞれにＣＳＭＡ期間を取得する。
【０１４４】
ノード＃１〜＃３は、ＲＳＳＩ取得期間であるので、ビーコン受信後からＣＳＡＭ期間終了までの間、すなわち、図１１における期間Ｌ４の間アクティブとなる。ここでは、最初にノード＃１が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１２を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、ノード＃１がハブ２に向けて送信した信号５１２を取得する。
【０１４５】
次に、ノード＃２が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１３を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、ノード＃２がハブ２に向けて送信した信号５１３を取得する。
【０１４６】
最後に、ノード＃３が、ハブ２に対してセンシングデータを含む信号５１４を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、ノード＃３がハブ２に向けて送信した信号５１４を取得する。
【０１４７】
その後、ＣＳＭＡ期間が終了すると、ハブ２及びノード＃１〜＃３は全てスリープ状態となる。
【０１４８】
次のビーコンである信号５１５の送信タイミングが来ると、ハブ２及びノード＃１〜＃３は全てアクティブとなる。そして、このＣＳＭＡ期間では、ＲＳＳＩ取得を取得しないので、ノード＃１〜＃３の内、データを送信できるノードのみがアクティブとなる。
【０１４９】
ここでは、最初にノード＃１が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブル及びセンシングデータを含む信号５１６を送信する。この時、ノード＃２及び＃３は、スリープ状態である。
【０１５０】
次に、ノード＃２が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブルセンシングデータを含む信号５１７を送信する。この時、ノード＃１及び＃３は、スリープ状態である。
【０１５１】
最後に、ノード＃３が、ハブ２に対して前回のＣＳＭＡ期間に取得したＲＳＳＩデータを含むＲＳＳＩテーブルセンシングデータを含む信号５１８を送信する。この時、ノード＃１及び＃２は、スリープ状態である。
【０１５２】
次に、図１２、図１３、図１４を参照して、本実施例に係る無線通信システムの通信処理の流れについて説明する。図１２は、実施例２に係る無線通信システムの通信処理のフローチャートである。図１３は、実施例２に係るＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理のフローチャートである。図１４は、実施例２に係るデータ送信処理のフローチャートである。まず、図１２を参照して、全体的な通信処理の流れを説明する。図１２は、ノード１がスリープの状態から始まり、１回の通信処理を行う場合のフローである。実際には、図１２の通信処理のフローは、電源が切られるまで繰り返される。
【０１５３】
タイマ制御部１０３は、スケジューラ１０２から通知されたビーコンが送信されるタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ビーコンが送信されるタイミングが到来していない場合（ステップＳ４０１：否定）、タイマ制御部１０３は、ビーコンが送信されるタイミングまで待機する。
【０１５４】
ビーコンが送信されるタイミングが到来した場合（ステップＳ４０１：肯定）、タイマ制御部１０３は、電力の供給を電源制御部１０４に指示する。電源制御部１０４は、電源の供給開始の指示を受けて、電源を投入して各部へ電力を供給することで、自装置をアクティブにする（ステップＳ４０２）。
【０１５５】
次に、無線制御部１０１は、ハブ２から送信されたビーコンを受信する（ステップＳ４０３）。
【０１５６】
そして、スケジューラ１０２は、ビーコンの入力を無線制御部１０１から受ける。そして、スケジューラ１０２は、ビーコンから同期情報及びＣＳＭＡ期間の情報を取得する。タイマ制御部１０３は、同期情報及びＣＳＭＡ期間の情報の入力をスケジューラ１０２から受ける。そして、タイマ制御部１０３は、同期処理及びＣＳＭＡ期間の周期確認などを実行する（ステップＳ４０４）。
【０１５７】
次に、タイマ制御部１０３は、今回のＣＳＭＡ期間がＲＳＳＩ取得期間か否かを判定する（ステップＳ４０５）。
【０１５８】
ＲＳＳＩ取得期間の場合（ステップＳ４０５：肯定）、ノード１は、ＲＳＳＩ取得処理及びデータ送信処理を実行する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理については、図１３を用いて後で詳細に説明する。
【０１５９】
これに対して、ＲＳＳＩ取得期間でない場合（ステップＳ４０５：否定）、ノード１は、データ送信処理を実行する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７におけるデータ送信処理については、図１４を用いて後で詳細に説明する。
【０１６０】
次に、図１３を参照して、図１２のステップＳ４０６におけるＲＳＳＩ取得及びデータ送信処理について説明する。
【０１６１】
ＲＳＳＩ計算部１０５は、ビーコン及びビーコン番号の入力を無線制御部１０１から受ける。その後、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したビーコンを用いて、ハブ２からの信号におけるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５０１）。
【０１６２】
メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ビーコン番号及びハブ２からの信号におけるＲＳＳＩ値を対応付けて記憶部１０９に格納する（ステップＳ５０２）。
【０１６３】
無線制御部１０１は、バックオフカウンタをリセットする（ステップＳ５０３）。そして、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行う（ステップＳ５０４）。
【０１６４】
無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ５０５）。パケットを受信した場合（ステップＳ５０５：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したパケットを用いて、パケットの送信元のノードからの信号によるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５０６）。
【０１６５】
メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩのそれぞれを対応付けて記憶部１０９に格納し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０３へ戻る。
【０１６６】
これに対して、パケットを受信しない場合（ステップＳ５０５：否定）、無線制御部１０１は、バックオフカウンタをデクリメントする（ステップＳ５０８）。
【０１６７】
そして、無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０になったか否かを判定する（ステップＳ５０９）。無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０で無いと判定した場合（ステップＳ５０９：否定）、ステップＳ５０４へ戻る。
【０１６８】
これに対して、バックオフカウンタが０の場合（ステップＳ５０９：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から取得したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ５１０）。
【０１６９】
その後、タイマ制御部１０３は、ＣＳＭＡ期間が終了したか否かを判定する（ステップＳ５１１）。
【０１７０】
ＣＳＭＡ期間が終了していない場合（ステップＳ５１１：否定）、無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ５１２）。パケットを受信した場合（ステップＳ５１２：肯定）、ＲＳＳＩ計算部１０５は、他のノードからのパケットを無線制御部１０１から取得する。そして、ＲＳＳＩ計算部１０５は、受信したパケットを用いて、パケットの送信元のノードからの信号によるＲＳＳＩを算出する（ステップＳ５１３）。
【０１７１】
メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩの入力をＲＳＳＩ計算部１０５から受ける。そして、メモリ制御部１０８は、ノード番号、受信時刻及びＲＳＳＩのそれぞれを対応付けて記憶部１０９に格納し（ステップＳ５１４）、ステップＳ５１１へ戻る。
【０１７２】
これに対して、無線制御部１０１が、パケットを受信していないと判定した場合（ステップＳ５１２：否定）、ステップＳ５１１へ戻る。
【０１７３】
一方、ＣＳＭＡ期間が終了た場合（ステップＳ５１１：肯定）、タイマ制御部１０３は、各部への電力供給の停止を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ５１５）。
【０１７４】
次に、図１４を参照して、図１２のステップＳ４０７におけるデータ送信処理について説明する。
【０１７５】
タイマ制御部１０３は、各部への電力供給の停止を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ６０１）。
【０１７６】
そして、タイマ制御部１０３は、通信を開始するか否かを判定する（ステップＳ６０２）。通信を開始しない場合（ステップＳ６０２：否定）、タイマ制御部１０３は、通信を開始するまで待機する。
【０１７７】
これに対して、通信を開始する場合（ステップＳ６０２：肯定）、タイマ制御部１０３は、各部への電力の供給を電源制御部１０４に指示する。その後、電源制御部１０４は、電源を投入して各部へ電力を供給し、自装置をアクティブにする（ステップＳ６０３）。
【０１７８】
無線制御部１０１は、バックオフカウンタをリセットする（ステップＳ６０４）。そして、無線制御部１０１は、キャリアセンスを行う（ステップＳ６０５）。
【０１７９】
無線制御部１０１は、キャリアセンスにより他のノードからのパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ６０６）。無線制御部１０１が、パケットを受信したと判定した場合（ステップＳ６０６：肯定）、ステップＳ６０１へ戻る。
【０１８０】
これに対して、パケットを受信しない場合（ステップＳ６０６：否定）、無線制御部１０１は、バックオフカウンタをデクリメントする（ステップＳ６０７）。
【０１８１】
そして、無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０になったか否かを判定する（ステップＳ６０８）。無線制御部１０１は、バックオフカウンタが０で無いと判定した場合（ステップＳ６０８：否定）、ステップＳ６０５へ戻る。
【０１８２】
これに対して、バックオフカウンタが０の場合（ステップＳ６０８：肯定）、無線制御部１０１は、センサ制御部１０７から取得したセンシングデータをハブ２へ送信する（ステップＳ６０９）。
【０１８３】
その後、電源制御部１０４は、電源を切断して各部への電力の供給を停止し、自装置をスリープにする（ステップＳ６１０）。
【０１８４】
以上に説明したように、本実施例２に係る無線通信システムによれば、ＣＳＭＡの方式の通信を用いた場合でも、消費電力を抑えながら、各ノード間の伝播路情報を取得することができる。さらに、各ノード間の伝播路情報からＲＳＳＩ行列などを作成することで、各ノードの相対的位置を把握することができる。
【実施例３】
【０１８５】
次に、実施例３に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、予め決められた閾値よりも高い値を有するＲＳＳＩ値のみをハブに送信することが実施例１及び実施例２と異なるものである。そこで、以下では、送信するＲＳＳＩ値の制限について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。特にハブについては、ノードへ送信するビーコンの内容が異なるだけであり、他は実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【０１８６】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩ値の閾値を予め記憶している。ここで、ノードの測位をするにあたりＲＳＳＩ値が低すぎる場合、ノードの測位のデータとして好ましくないデータとなってしまう。そのため、無線通信システムの運用状況によってノードの測位に使用可能なＲＳＳＩ値の最低値が閾値として決定される。このため、閾値は、無線通信システムの運用状況によって決定されることが好ましい。
【０１８７】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、実施例１と同様に、自装置のノード番号より大きいノード番号を有する他のノードからの信号によるＲＳＳＩ値を、メモリ制御部１０８を介して記憶部１０９から抽出する。さらに、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、抽出したＲＳＳＩ値と閾値を比較し、閾値より大きいＲＳＳＩ値を抽出する。
【０１８８】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、閾値より大きいＲＳＳＩ値を用いてＲＳＳＩテーブルを作成する。ＲＳＳＩテーブルの作成の詳細は実施例１と同様である。
【０１８９】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、作成したＲＳＳＩテーブルを無線制御部１０１へ出力する。
【０１９０】
以上に説明したように、本実施例にかかる無線通信装置は、測位に用いることが好ましくないＲＳＳＩ値をハブに送信することを抑えることができる。これにより、よりハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。
【０１９１】
また、本実施例では、送信するＲＳＳＩ値の数を制限する方法として、ＲＳＳＩ値の大きさを閾値として用いたが、この閾値は、測位に用いることが好ましくないデータを区別することができれば他の値でもよい。例えば、ＲＳＳＩ値の分散値を用いてもよいし、また、ＲＳＳＩ値の大きさと分散値とを組み合わせて用いてもよい。例えば、分散値を用いる場合には、それ以上であれば電波が不安定になると予想される分散値を閾値として設定し、その閾値よりも小さい分散値を有するＲＳＳＩ値をハブに送信することが考えられる。
【０１９２】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２に対しても本実施例の構成を付加することができる。
【実施例４】
【０１９３】
次に、実施例４に係る無線通信装置について説明する。本実施例に係る無線通信装置は、ＲＳＳＩ行列を生成するにあたり、各ＲＳＳＩ値に補正を行い、送信電力を規格化することが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、ＲＳＳＩ行列の生成について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。これに対して、本実施例に係るハブは、図１５で表される。図１５は、実施例４に係るハブの機能を表すブロック図である。本実施例に係るノード及びハブのいずれも、実施例１と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。特にノードについては、実施例１と同様であるので、説明は省略する。
【０１９４】
図１５に示すように、本実施例に係るハブ２は、実施例１の構成に加えて、ＲＳＳＩ計算部２１０をさらに有している。
【０１９５】
ＲＳＳＩ計算部２１０は、各ノード１から送信された信号の入力を無線制御部２０１から受ける。そして、ＲＳＳＩ計算部２１０は、受信した信号のＲＳＳＩ値を算出する。すなわち、ＲＳＳＩ計算部２１０は、各ノード１からハブ２へ向けた信号によるそれぞれのＲＳＳＩ値を算出する。以下では、各ノード１からハブ２へ向けた信号によるＲＳＳＩ値を「子親間のＲＳＳＩ値」と呼ぶ。そして、ＲＳＳＩ計算部２１０は、算出した子親間のＲＳＳＩ値及びその子親間のＲＳＳＩ値の基になったパケットの送信元のノード番号を記憶部２０６への格納命令とともにメモリ制御部２０５へ出力する。
【０１９６】
メモリ制御部２０５は、無線制御部２０１から受信した各ノード１から送られてきたＲＳＳＩテーブルを記憶部２０６へ格納する。また、メモリ制御部２０５は、ＲＳＳＩ計算部２１０から受信した子親間のＲＳＳＩ値及びノード番号を対応させて記憶部２０６へ格納する。
【０１９７】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ハブ２の子局である全てのノード１からＲＳＳＩを受信した後、メモリ制御部２０５を介して記憶部２０６から、格納されている全てのＲＳＳＩテーブル、子親間のＲＳＳＩ値及び子親間のＲＳＳＩ値に対応するノード番号を取得する。
【０１９８】
さらに、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩテーブルから、そのＲＳＳＩテーブルを送信したノード１が受信したハブ２からの信号によるＲＳＳＩ値を取得する。ここで、ノード１が受信したハブ２からの信号によるＲＳＳＩ値を「親子間のＲＳＳＩ値」と言う。
【０１９９】
ここで、各ノード１の送信電力が一定でない場合がある。各ノード１の送信電力が一定で無い場合、大きい送信電力を有するノード１から送信された信号のＲＳＳＩ値は大きくなり、小さい送信電力を有するノード１から送信された信号のＲＳＳＩ値は小さくなってしまう。このように、送信電力が一定で無い場合、ＲＳＳＩの値が各ノードの送信電力に影響されるため、取得したＲＳＳＩ値をそのまま用いても正確な測位ができない。そこで、本実施例に係るＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、ＲＳＳＩ値から送信電力の影響を除くため、送信電力を規格化する補正値を算出する。そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、その補正値により各ＲＳＳＩ値を補正を行った後にＲＳＳＩ行列を作成する。
【０２００】
そこで、以下にＲＳＳＩテーブル集約部２０８による補正値の算出及びＲＳＳＩ行列の作成について説明する。ここで、ハブ２を表す付加番号を「０」として、子親間のＲＳＳＩ値をＳ０ｉ（ｉはノード番号であり、ｉ＝１、２、・・・、ｎ）とする。また、親子間のＲＳＳＩ値をＳｉ０とする。さらに、本実施例では、実施例１と同様に、各ＲＳＳＩテーブルには、そのＲＳＳＩテーブルを作成したノードよりノード番号の大きいノードからの信号によるＲＳＳＩ値が含まれているものとする。すなわち、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＳｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）を取得することができる。
【０２０１】
ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、取得したＳｉ０（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）、Ｓ０ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）、及びＳｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）から図１６に示す拡張ＲＳＳＩ行列４１０を生成する。図１６は、拡張ＲＳＳＩ行列の一例を表す図である。
【０２０２】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、子親間のＲＳＳＩ値（Ｓ０ｉ）及び親子間のＲＳＳＩ値（Ｓｉ０）を用いて、電波の双対性を利用して、送信電力を規格化するための補正値Δｉを算出する。具体的には、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、子親間のＲＳＳＩ値（Ｓ０ｉ）から親子間のＲＳＳＩ値（Ｓｉ０）を減算して補正値Δｉを算出する。すなわち、Δｉ＝Ｓ０ｉ−Ｓｉ０となる。これは、本来ハブ２とノード１とが同じ送信電力であれば電波の双対性からＲＳＳＩは同じ値となり、差分は０になるはずであるが、ノード１の送信電力がハブ２とずれていれば差分がΔｉとして求められる。したがって、ハブ２の送信電力を基準として、各ノード１の送信電力を規格化することができる。
【０２０３】
次に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各Ｓｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）に対して補正値Δｉを適用して補正を行う。具体的には、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各Ｓｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，・・・，ｎ、ｉ＜ｊ）から補正値Δｉを減算してＳｉｊ´を求める。すなわち、Ｓｉｊ´＝Ｓｉｊ−Δｉとなる。そこで、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、求めたＳｉｊ´を用いて図５の行列４０１と同様のＲＳＳＩ行列を作成する。
【０２０４】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、実施例１と同様に、電波の双対性を利用して、Ｓｉｊ´＝Ｓｊｉ´として、ＲＳＳＩ行列を完成させる。
【０２０５】
その後、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７を介して上位サーバへ送信する。
【０２０６】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムでは、各ノードの送信電力で規格化したＲＳＳＩ値を用いてＲＳＳＩ行列を生成している。したがって、各ノードの送信電力の影響を除いたＲＳＳＩ行列が生成でき、より正確に各ノードの測位を行うことができる。
【０２０７】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２〜３のいずれに対しても本実施例の構成を付加することができる。
【実施例５】
【０２０８】
次に、実施例５に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、ＲＳＳＩ値のデータのビット数を削減してハブにデータを送信することが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、ノードにおけるビット数の削減及びハブにおけるＲＳＳＩ行列の生成について主に説明する。本実施例に係るノードも、図１のブロック図で表される。また、本実施例に係るハブも、図４で表される。そして、本実施例において、実施例１と同じ符号を有するノード及びハブの各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有しているものとする。
【０２０９】
また、以下では、ノード＃ｉを例に説明する。すなわち、ＲＳＳＩ値を表すＳｉｊの添えｉは、自装置を表しているものとする。
【０２１０】
ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、メモリ制御部１０８を介して記憶部１０９からＳｉｊ（ｉ＜ｊ）及びハブ２から自装置への信号によるＲＳＳＩ（以下では、「Ｓｉ０」と表す）を取得する。
【０２１１】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＳｉｊとＳｉ０との差分Ｄｉｊを求める。すなわち、Ｄｉｊ＝Ｓｉｊ−Ｓｉ０である。
【０２１２】
次に、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、Ｄｉｊの上位１ビットを削除してＤｉｊ´とする。ここで、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）などのシステムでは、ＲＳＳＩ値は１ｄＢの解像度で、８ビット（２５５段階）で表現される。しかし、実際には、ノード１及びハブ２が受信可能な信号のダイナミックレンジは高々８０ｄＢであり、適切に規格化できれば７ｂｉｔでも表現することができる。そこで、本実施例では、１ビットを削除するとした。ただし、信号のダイナミックレンジがより小さければさらにビットを削減することができ、削減するビットは、無線通信システムの環境に合わせて設定することが好ましい。例えば、信号のダイナミックレンジが６４ｂｉｔ以下であることが分かっているなどの条件があれば、Ｄｉｊから２ビットを削除することもできる。
【０２１３】
そして、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６は、ＲＳＳＩを表す値をＤｉｊ´としてＲＳＳＩテーブルを作成する。そして、このＲＳＳＩテーブルには、実施例１で説明したように、ビーコンを用いて取得したハブ２から自装置への信号によるＲＳＳＩであるＳｉ０も含まれている。その後、このＲＳＳＩテーブルは、無線制御部１０１によってハブ２に送信される。
【０２１４】
次に、ハブ２におけるＲＳＳＩテーブル集約部２０８によるＲＳＳＩ行列の作成について説明する。
【０２１５】
ハブ２の子局である全てのノード１からＲＳＳＩテーブルが記憶部２０６に格納されると、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、メモリ制御部２０５を介してＲＳＳＩテーブルを取得する。
【０２１６】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＤｉｊ´を取得する。また、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、各ＲＳＳＩテーブルからＳ０ｉを取得する。
【０２１７】
次に、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、Ｄｉｊ´にＳ０ｉを加算して、絶対値データＳｉｊ´に復元する。すなわち、Ｓｉｊ´´＝Ｄｉｊ´＋Ｓ０ｉである。
【０２１８】
そして、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、実施例１と同様に、電波の双対性を利用して、Ｓｉｊ´´＝Ｓｊｉ´´として、ＲＳＳＩ行列を完成させる。
【０２１９】
その後、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８は、生成したＲＳＳＩ行列をＩ／Ｏ制御部２０７を介して上位サーバへ送信する。
【０２２０】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムでは、送信するＲＳＳＩのビット数を削減してハブに送信することができる。したがって、よりハブへのデータ送信量を削減することができ、ＲＳＳＩデータ収集のためのネットワークの負荷を低減することができる。
【０２２１】
また、以上では、実施例１を基に説明を行なったが、実施例２〜４のいずれに対しても本実施例の構成を付加することができる。
【０２２２】
さらに、実施例２〜５においても、実施例１と同様に、ＲＳＳＩ以外の他の伝播路の状態を表す情報であれば他の伝播路情報を用いてもよく、例えば、ノード間の距離に相当する伝播遅延や、ノード間の相対速度に相当するドプラシフトなどを用いてもよい。
【０２２３】
〔ハードウェア構成〕
次に、図１７及び図１８を参照して、以上の各実施例に係るノード及びハブのハードウェア構成について説明する。図１７は、ノードのハードウェア構成図である。図１８は、ハブのハードウェア構成図である。
【０２２４】
本実施例に係るノードは、図１７に示すように、メモリ６０１、センサ６０２、プロセッサ６０３、ＲＦトランシーバ６０４、クロック生成器６０６及び電源回路６０７を有している。
【０２２５】
メモリ６０１、センサ６０２、ＲＦトランシーバ６０４、アンテナ６０５、クロック生成器６０６及び電源回路６０７は、それぞれプロセッサ６０３と接続されている。また、アンテナ６０５は、ＲＦトランシーバ６０４と接続されている。
【０２２６】
メモリ６０１は、記憶装置であり、例えば、図１に示す記憶部１０９の機能を実現する。また、メモリ６０１は、図１に示した無線制御部１０１、スケジューラ１０２、タイマ制御部１０３、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６、センサ制御部１０７、メモリ制御部１０８などによる処理を実現する各種プログラムを記憶している。
【０２２７】
ＲＦトランシーバ６０４は、アンテナ６０５を介してハブ２と通信を行う。例えば、ＲＦトランシーバ６０４、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示した無線制御部１０１の機能が実現される。
【０２２８】
クロック生成器６０６は、動作の基準となるクロックを生成する。例えば、クロック生成器６０６、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示したタイマ制御部１０３の機能が実現される。
【０２２９】
電源回路６０７は、各部に対して電力の供給を行う回路である。例えば、電源回路６０７、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示した電源制御部１０４の機能が実現される。
【０２３０】
センサ６０２は、生体情報などの所定の情報の検出を行う。例えば、センサ６０２、プロセッサ６０３及びメモリ６０１により、図１に示したセンサ制御部１０７の機能を実現する。
【０２３１】
また、プロセッサ６０３及びメモリ６０１は、例えば、図１に示した、スケジューラ１０２、ＲＳＳＩ計算部１０５、ＲＳＳＩテーブル作成部１０６及びメモリ制御部１０８などの機能を実現する。
【０２３２】
例えば、プロセッサ６０３は、メモリ６０１に記憶されている各種プログラムを読み出して、メモリ６０１上に各種機能を実現するプロセスを生成する。そして、プロセッサ６０３は、各部と共に、メモリ６０１上に生成されたプロセスを実行することで、各種処理を行う。
【０２３３】
また、本実施例に係るハブは、図１８に示すように、メモリ７０１、外部Ｉ／Ｏ７０２、プロセッサ７０３、ＲＦトランシーバ７０４、アンテナ７０５、クロック生成器７０６及び電源回路７０７を有している。
【０２３４】
メモリ７０１、外部Ｉ／Ｏ７０２、ＲＦトランシーバ７０４、クロック生成器７０６及び電源回路７０７は、それぞれプロセッサ７０３と接続されている。また、アンテナ７０５は、ＲＦトランシーバ７０４と接続されている。
【０２３５】
メモリ７０１は、記憶装置であり、例えば、図４に示す記憶部２０６の機能を実現する。また、メモリ７０１は、図４に示した無線制御部２０１、ビーコン生成部２０２、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５、Ｉ／Ｏ制御部２０７、ＲＳＳＩテーブル集約部２０８などによる処理を実現する各種プログラムを記憶している。
【０２３６】
ＲＦトランシーバ７０４は、アンテナ７０５を介してノード１と通信を行う。例えば、ＲＦトランシーバ７０４、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示した無線制御部２０１の機能が実現される。
【０２３７】
クロック生成器７０６は、動作の基準となるクロックを生成する。例えば、クロック生成器７０６、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示したタイマ制御部２０４の機能が実現される。
【０２３８】
電源回路７０７は、各部に対して電力の供給を行う回路である。例えば、電源回路７０７、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示した電源制御部２０９の機能が実現される。
【０２３９】
外部Ｉ／Ｏ７０２は、生体情報などの所定の情報の検出を行う。例えば、外部Ｉ／Ｏ７０２、プロセッサ７０３及びメモリ７０１により、図４に示したＩ／Ｏ制御部２０７の機能を実現する。
【０２４０】
また、プロセッサ７０３及びメモリ７０１は、例えば、図４に示した、ビーコン生成部２０２、スケジューラ２０３、タイマ制御部２０４、メモリ制御部２０５及びＲＳＳＩテーブル集約部２０８などの機能を実現する。
【０２４１】
例えば、プロセッサ７０３は、メモリ７０１に記憶されている各種プログラムを読み出して、メモリ７０１上に各種機能を実現するプロセスを生成する。そして、プロセッサ７０３は、各部と共に、メモリ７０１上に生成されたプロセスを実行することで、各種処理を行う。
【符号の説明】
【０２４２】
１ ノード（子局）
２ ハブ（親局）
１０１ 無線制御部
１０２ スケジューラ
１０３ タイマ制御部
１０４ 電源制御部
１０５ ＲＳＳＩ計算部
１０６ ＲＳＳＩテーブル作成部
１０７ センサ制御部
１０８ メモリ制御部
１０９ 記憶部
２０１ 無線制御部
２０２ ビーコン生成部
２０３ スケジューラ
２０４ タイマ制御部
２０５ メモリ制御部
２０６ 記憶部
２０７ Ｉ／Ｏ制御部
２０８ ＲＳＳＩテーブル集約部
２０９ 電源制御部
２１０ ＲＳＳＩ計算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局及び複数の子局を有する無線通信システムであって、
前記子局は、
所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、
前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、
算出した前記伝播路情報を前記親局へ送信する伝播路情報送信部とを備え、
前記親局は、
各前記子局が送信した伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、
受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記親局は、各前記子局に対してそれぞれ異なる前記所定の通信期間の割り当てを報知する報知部をさらに備え、
前記子局は、前記親局から報知された前記所定の通信期間を受信する通信期間受信部をさらに備え、
前記他局信号取得部は、前記通信期間受信部により受信された前記所定の通信期間を基に、他の前記子局である他局に割り当てられた前記所定の通信期間において、該他局が前記親局へ送信した信号を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記親局は、各前記子局に共通の前記所定の通信期間の割り当てを報知する報知部をさらに備え、
前記子局は、前記親局から報知された前記所定の通信期間を受信する通信期間受信部をさらに備え、
前記他局信号取得部は、前記通信期間受信部により受信された前記所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局へ送信した信号を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
伝播路情報送信部は、予め決められた伝播路情報の重複を回避する所定の規則に従い他局を抽出し、抽出した前記他局が送信した信号に基づく前記伝播路情報のみを送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項５】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記ノード番号が自装置より大きい他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記ノード番号が偶数又は奇数の一方であり前記ノード番号が自装置より大きい他局、及び前記ノード番号が偶数又は奇数の他方であり前記ノード番号が自装置より小さい他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記他局信号取得部により取得された信号における自装置からの信号に基づく前記伝播路情報の有無を確認し、自装置からの信号に基づく前記伝播路情報が無い信号を送信した他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記親局は、
各前記子局から自装置に向けて送信された信号を基に、各前記子局からの信号における前記伝播路情報である親子間伝播路情報を算出する親子間伝播路情報算出部を備え、
前記伝播路情報取得部は、前記親局から受信した信号を基に親子間伝播路情報を算出し、
前記伝播路情報送信部は、前記伝播路情報取得部により算出された前記親子間伝播路情報を前記親局へ送信し、
前記伝播路情報集約部は、各前記子局から受信した親子間伝播路情報及び前記親子間伝播路情報算出部により算出された前記親子間伝播路情報を用いて補正値を算出し、算出した前記補正値を基に各前記子局から受信した伝播路情報を補正した値を伝播路情報として用いる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記伝播路情報取得部は、前記親局から受信した信号を基に親子間伝播路情報を算出し、
前記伝播路情報送信部は、前記他局との間の伝播路情報と前記親子間伝播路情報との差分を基に前記伝播路情報の上位ビットを削除することでビット幅を削減した伝播路情報を前記親局に送信する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記伝播路情報は、受信電界強度、もしくはドプラ周波数又は信号遅延時間の子局同士の相対量のいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記伝播路情報取得部は、前記伝播路情報として受信電界強度を取得し、
前記伝播路情報送信部は、前記受信電界強度の大きさ及び分散値を基に、前記親局に送る受信電界強度の数を所定数に制限する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記親局は、各前記子局間の距離を求める距離算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１３】
親局及び複数の子局を有する無線通信システムの制御方法であって、
各前記子局に、
所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局へ送信した信号を取得させ、
取得させた信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出させ、
算出させた前記伝播路情報を前記親局へ送信させ、
前記親局に、
各前記子局が送信した伝播路情報を受信させ、
受信させた前記伝播路情報を基に、各前記子局間の距離を求めさせる
ことを特徴とする無線通信システム制御方法。
【請求項１４】
所定の通信期間において、他の子局装置である他局が親局装置に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、
前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、
算出した前記伝播路情報を前記親局装置へ送信する伝播路情報送信部とを備えた
ことを特徴とする子局装置。
【請求項１５】
複数の子局の親局装置であって、
所定の通信期間において、他の子局である他局が前記親局装置に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と前記信号を取得した子局との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、算出した前記伝播路情報を前記親局装置へ送信する伝播路情報送信部とを有する各前記子局が送信した前記伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、
受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部と、
を備えたことを特徴とする親局装置。
【請求項１】
親局及び複数の子局を有する無線通信システムであって、
前記子局は、
所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、
前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、
算出した前記伝播路情報を前記親局へ送信する伝播路情報送信部とを備え、
前記親局は、
各前記子局が送信した伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、
受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記親局は、各前記子局に対してそれぞれ異なる前記所定の通信期間の割り当てを報知する報知部をさらに備え、
前記子局は、前記親局から報知された前記所定の通信期間を受信する通信期間受信部をさらに備え、
前記他局信号取得部は、前記通信期間受信部により受信された前記所定の通信期間を基に、他の前記子局である他局に割り当てられた前記所定の通信期間において、該他局が前記親局へ送信した信号を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記親局は、各前記子局に共通の前記所定の通信期間の割り当てを報知する報知部をさらに備え、
前記子局は、前記親局から報知された前記所定の通信期間を受信する通信期間受信部をさらに備え、
前記他局信号取得部は、前記通信期間受信部により受信された前記所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局へ送信した信号を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
伝播路情報送信部は、予め決められた伝播路情報の重複を回避する所定の規則に従い他局を抽出し、抽出した前記他局が送信した信号に基づく前記伝播路情報のみを送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項５】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記ノード番号が自装置より大きい他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記ノード番号が偶数又は奇数の一方であり前記ノード番号が自装置より大きい他局、及び前記ノード番号が偶数又は奇数の他方であり前記ノード番号が自装置より小さい他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
各前記子局は、それぞれ異なる自己を表すノード番号を有しており、
伝播路情報送信部は、前記他局信号取得部により取得された信号における自装置からの信号に基づく前記伝播路情報の有無を確認し、自装置からの信号に基づく前記伝播路情報が無い信号を送信した他局を抽出する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記親局は、
各前記子局から自装置に向けて送信された信号を基に、各前記子局からの信号における前記伝播路情報である親子間伝播路情報を算出する親子間伝播路情報算出部を備え、
前記伝播路情報取得部は、前記親局から受信した信号を基に親子間伝播路情報を算出し、
前記伝播路情報送信部は、前記伝播路情報取得部により算出された前記親子間伝播路情報を前記親局へ送信し、
前記伝播路情報集約部は、各前記子局から受信した親子間伝播路情報及び前記親子間伝播路情報算出部により算出された前記親子間伝播路情報を用いて補正値を算出し、算出した前記補正値を基に各前記子局から受信した伝播路情報を補正した値を伝播路情報として用いる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記伝播路情報取得部は、前記親局から受信した信号を基に親子間伝播路情報を算出し、
前記伝播路情報送信部は、前記他局との間の伝播路情報と前記親子間伝播路情報との差分を基に前記伝播路情報の上位ビットを削除することでビット幅を削減した伝播路情報を前記親局に送信する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記伝播路情報は、受信電界強度、もしくはドプラ周波数又は信号遅延時間の子局同士の相対量のいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記伝播路情報取得部は、前記伝播路情報として受信電界強度を取得し、
前記伝播路情報送信部は、前記受信電界強度の大きさ及び分散値を基に、前記親局に送る受信電界強度の数を所定数に制限する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記親局は、各前記子局間の距離を求める距離算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１３】
親局及び複数の子局を有する無線通信システムの制御方法であって、
各前記子局に、
所定の通信期間において、他の前記子局である他局が前記親局へ送信した信号を取得させ、
取得させた信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出させ、
算出させた前記伝播路情報を前記親局へ送信させ、
前記親局に、
各前記子局が送信した伝播路情報を受信させ、
受信させた前記伝播路情報を基に、各前記子局間の距離を求めさせる
ことを特徴とする無線通信システム制御方法。
【請求項１４】
所定の通信期間において、他の子局装置である他局が親局装置に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、
前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と自装置との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、
算出した前記伝播路情報を前記親局装置へ送信する伝播路情報送信部とを備えた
ことを特徴とする子局装置。
【請求項１５】
複数の子局の親局装置であって、
所定の通信期間において、他の子局である他局が前記親局装置に向けて送信した信号を取得する他局信号取得部と、前記他局信号取得部により取得された信号から前記他局と前記信号を取得した子局との間の伝播路情報を算出する伝播路情報取得部と、算出した前記伝播路情報を前記親局装置へ送信する伝播路情報送信部とを有する各前記子局が送信した前記伝播路情報を受信する伝播路情報受信部と、
受信した前記伝播路情報を集約する伝播路情報集約部と、
を備えたことを特徴とする親局装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−２６９２６（Ｐ２０１３−２６９２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１３７４（Ｐ２０１１−１６１３７４）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]