移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラム
【課題】 マルチホップ無線ネットワークにおいて、基地局と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避できる移動基地局位置決定システムを提供する。
【解決手段】 複数の無線端末２０、３０、４０、５０と移動基地局１０から構成され、無線端末２０、３０、４０、５０が移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、移動基地局１０の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、複数の無線端末２０、３０、４０、５０それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末２０、３０、４０、５０から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、移動基地局１０と中継を介さず直接通信を行う無線端末を、初段無線端末として選択し、初段無線端末の位置情報に基づいて、移動基地局１０を設置する位置を決定する。
【解決手段】 複数の無線端末２０、３０、４０、５０と移動基地局１０から構成され、無線端末２０、３０、４０、５０が移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、移動基地局１０の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、複数の無線端末２０、３０、４０、５０それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末２０、３０、４０、５０から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、移動基地局１０と中継を介さず直接通信を行う無線端末を、初段無線端末として選択し、初段無線端末の位置情報に基づいて、移動基地局１０を設置する位置を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局位置決定システムに関し、特に、複数の無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報などから移動基地局と直接通信を行なう無線端末を選択して、移動基地局の最適な位置を決定する移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線ネットワークは、互いに非常に近い範囲にある複数の無線端末間で基地局を経由することなく直接通信することや、２つの無線端末が他の端末を中継して通信することを可能にし、複数端末相互間で公衆通信網によらない無線ネットワークを形成して通信を行うものである。
【０００３】
マルチホップ無線ネットワークでは、無線端末と基地局との間のデータ通信だけを行う公衆通信網の場合とは異なり、基地局とその配下にある全ての無線端末との間のデータの中継を、無線端末が行う必要がある。基地局と無線端末との間に介在する複数の無線端末を経由して、基地局が無線端末と通信を行う場合には、いずれの通信も基地局と直接通信を行う無線端末を中継する。
【０００４】
このような場合、基地局からのホップ数が小さい無線端末ほど消費される電力が大きくなる。このため、基地局と直接通信を行なう無線端末の電池が集中的に消費され、中継無線端末の電池切れが発生して、通信ができなくなるという問題が発生する可能性がある。
【０００５】
このような問題を解決するには、無線端末のバッテリパワー残量を考慮して基地局と直接通信を行なう無線端末を決定する必要がある。さらに、上記の無線端末と直接通信を行う移動基地局の位置を決定する必要がある。
【０００６】
このような問題の解決に類する方法の一例が、例えば特開２００２−２９０３４５号公報（特許文献１）及び例えば特開２００３−１２４８７４号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００７】
特許文献１の方法は、無線局所通信網（無線ＬＡＮ）の基地局位置を決定するものである。特許文献１の方法では、移動端末をその移動範囲内の所望の位置に置き、無線基地局の候補位置に受信レベルを調べるための無線部品を置く。このような状態で、移動端末から信号を発信し、その信号に対する無線部品からの応答信号の有無、また応答信号の有る場合には受信レベルを監視し、候補位置が無線基地局の候補位置として適正かどうかを決定するというものである。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、無線端末の省電力方法を提供する。この方法では、無線端末のバッテリパワー残量が少ない場合には再同期確立周期を長くして電力の節約を行い、一方バッテリパワー残量が多い場合には再同期確立周期を通常の状態に戻し、電力の節約は行わないというものである。特許文献２の方法によれば、バッテリパワー残量に応じて、省電力の度合いを調節することができる。
【特許文献１】特開２００２−２９０３４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の技術は、いずれも以下に述べるような問題点があった。
【００１０】
特許文献１の方法では、無線端末をその移動範囲内の所望の位置に置き、無線ＬＡＮ基地局の候補位置に無線部品を置いた状態で、無線端末から信号を発信し、その信号に対する無線部品からの応答信号の有無、また応答信号の有る場合には受信レベルを監視し、候補位置が無線ＬＡＮ基地局の候補位置として適正かどうかを決定するというものである。
【００１１】
特許文献１に開示される方法によれば、無線端末に適した基地局の位置を決定することができる。しかしながら、その決定の基準はあくまでも受信強度であって、マルチホップ無線ネットワークで問題の予想されるバッテリパワーの残量を基準に考慮したものではない。
【００１２】
さらに、この方法の適用対象は端末と基地局の間で通信を行う無線ＬＡＮであって、無線端末を中継して無線端末間で通信を行うマルチホップ無線ネットワークでの使用を目的としたものではない。
【００１３】
また、特許文献２の方法では、無線端末の省電力方法を提供し、バッテリパワー残量に応じて、省電力の度合いを調節することができる。
【００１４】
しかしながら、特許文献２の方法は、無線端末の省電力の方法であって、マルチホップ無線ネットワークで重要となるバッテリパワー残量情報を、無線端末から基地局に対して提供するものではない。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、マルチホップ無線ネットワークにおいて、基地局と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避できる移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明は、複数の無線端末と移動基地局から構成され、前記無線端末が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、前記移動基地局の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局を設置する位置を決定することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、前記初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００１８】
請求項３の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記初段無線端末の前記位置情報及び前記移動基地局の進入が許されている地域に関する進入可能地域情報に基づいて、前記移動基地局の位置を決定することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記移動基地局を設置する候補地が複数ある場合、前記複数の候補地の内、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、かつ初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の本発明の移動基地局位置決定システムは、記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に前記初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の本発明の端末位置決定システムは、移動基地局の機能を有する無線端末と複数の無線端末とから構成され、前記無線端末が前記移動基地局の機能を有する無線端末と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおける、前記移動基地局の機能を有する無線端末の位置を決定するための端末位置決定システムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末を設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２２】
請求項７の本発明の移動基地局は、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局であって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の本発明の移動基地局は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２４】
請求項９の本発明の移動基地局は、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０の本発明の移動基地局は、設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００２６】
請求項１１の本発明の移動基地局は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２７】
請求項１２の本発明の移動基地局は、前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする。
【００２８】
請求項１３の本発明の無線端末は、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局の機能を有する無線端末であって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４の本発明の無線端末は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００３０】
請求項１５の本発明の無線端末は、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００３１】
請求項１６の本発明の無線端末は、設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００３２】
請求項１７の本発明の無線端末は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００３３】
請求項１８の本発明の無線端末は、前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする。
【００３４】
請求項１９の本発明の無線端末は、接続する移動基地局との間で、無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける無線端末であって、前記移動基地局から通信可能な無線端末を探知する無線信号を受信すると、バッテリパワー残量情報と、位置情報と、充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局へ送信することを特徴とする。
【００３５】
請求項２０の本発明の無線端末は、前記充電電流、前記消費電流に関する情報と前記バッテリパワー残量情報を提供する電池残量監視部と、前記位置情報を取得すると共に、前記電流収支情報を提供するデータ処理部を備えることを特徴とする。
【００３６】
請求項２１の本発明の基地局位置決定プログラムは、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局上で実行され、前記移動基地局の位置決定を行う基地局位置決定プログラムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択する機能と、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を実行することを特徴とする。
【００３７】
請求項２２の本発明の基地局位置決定プログラムは、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択する機能を有することを特徴とする。
【００３８】
請求項２３の本発明の基地局位置決定プログラムは、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の、移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムによれば、以下の効果が達成される。
【００４０】
移動基地局がそれぞれの無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報及び受信強度情報に基づき、移動基地局と直接通信を行う初段無線端末を選択し、また選択した初段無線端末の位置に基づいて、移動基地局の位置を決定するために、基地局と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避でき、安定したマルチホップ無線通信を実現することができる。
【実施例１】
【００４１】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本実施例による移動基地局位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【００４３】
図１を参照すると、移動基地局位置決定システムは、移動基地局１０と複数の無線端末２０、３０、４０、５０による構成となっている。
【００４４】
移動基地局１０は、立入禁止区域や私有地等の地域を除く、進入可能な地域を移動することができる。
【００４５】
また、無線端末２０、３０、４０、５０は移動することができるが、移動しなくても良い。
【００４６】
図１において、移動基地局１０と無線端末２０の間の点線及び無線端末２０、３０、４０を相互に結ぶ点線、また無線端末２０と無線端末５０を結ぶ点線は、それぞれ無線で接続されていることを表す。また、無線端末２０、３０、４０、５０とそれぞれのセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ及びそれぞれの制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの間を結ぶ実線は、有線で接続されていることを表す。ここで、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ及び制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂについては、図３の移動基地局１０の受信動作の説明の部分で述べる。
【００４７】
本実施例による移動基地局１０とそれぞれのセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又はそれぞれの制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂとは、それぞれ無線端末２０、３０、４０、５０を経由してデータ通信をすることができる。これらのデータ通信は、マルチホップ通信経路を構築後に行われるものである。
【００４８】
移動基地局１０及び無線端末２０、３０、４０、５０の構成については、それぞれ図３及び図５で説明を行う。
【００４９】
移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０間の通信は、点線で示した経路により行われる。例えば、無線端末５０が移動基地局１０にデータを転送する場合、無線端末２０を中継して転送される。また、例えば無線端末４０が移動基地局１０にデータを転送する場合、無線端末３０と無線端末２０を経由して転送される。
【００５０】
このため、転送を中継する無線端末では、通信に消費する電力が増加する。特に、移動基地局１０と直接通信を行う無線端末２０では、データ転送の頻度が他の無線端末と比べると高くなり、通信に消費する電力が著しく増加する。
【００５１】
図２は、本実施例によるマルチホップ経路の構成の一例を示す図である。マルチホップ無線ネットワークでは、複数の無線端末と移動基地局１０から構成され、無線端末が移動基地局１０と無線端末間のデータ通信を中継する。
【００５２】
図２を参照すると、移動基地局１０をルートとして、無線端末がツリー構造で接続されるマルチホップ通信経路（以下ではマルチホップ経路と略す）が構成されている。本発明では、移動基地局１０と無線端末とがツリー状のマルチホップ経路で構成されることを前提とする。すなわち、本発明により移動基地局１０の位置を決定し、決定した位置に移動基地局１０を移動した後、ツリー状のマルチホップ経路が構築される。
【００５３】
マルチホップ経路を構築するためには、移動基地局１０は、まず移動基地局１０と直接通信を行う初段無線端末６０、７０を、無線端末の中から選択する必要がある。初段無線端末６０、７０では、これらに接続されるすべての無線端末への転送を中継する。このため、これらの端末ではバッテリパワー残量が多いことが好ましい。
【００５４】
一方、初段無線端末の数が多く、通信を分散できる場合には、初段無線端末のバッテリパワー残量は多くなくても良い。
【００５５】
なお、移動基地局１０は、ＡＣ（交流）電源のような外部給電が好ましいが、太陽電池、一次電池、二次電池、燃料電池、容量素子のような内部給電、あるいは外部給電と内部給電の組合せであっても良い。また、無線端末２０、３０、４０、５０は、内部給電を想定しているが、外部給電あるいは外部給電と内部給電の組合せであっても良い。
【００５６】
本発明は、最適な初段無線端末６０、７０を探索すると共に、最適な移動基地局１０の位置を決定するシステムを提供するものである。
【００５７】
図３は、本実施例による移動基地局１０の構成を示すブロック図である。なお、必要に応じて、図１の主要な部分を参照する。
【００５８】
図３を参照すると、移動基地局１０はアンテナ１１、送受信切り替えスイッチ１２、無線受信部１３、復調部１４、データ処理部１５、変調部１６、無線送信部１７、受信強度測定部１８及びデータベース１９で構成される。
【００５９】
最初に、移動基地局１０の受信動作について説明する。
【００６０】
移動基地局１０では、データを受信する際に、送受信切り替えスイッチ１２が受信側に接続され、アンテナ１１から受信した信号は、無線受信部１３に送信される。無線受信部１３で無線信号を受信すると、復調部１４で無線信号の復調を行い、データ処理部１５にフレーム（フラグ信号などで囲まれたデータ）を送信することができる。なお、データの送信はフレーム以外の形態であっても良い。
【００６１】
また、受信強度測定部１８は、無線受信部１３より受信した無線信号より求まる受信強度を測定し、その値をデータ処理部１５に送信する。
【００６２】
データ処理部１５は、受信フレームが移動基地局１０宛かどうかを判定し、フレームが移動基地局１０以外の場合は、無線端末２０、３０、４０、５０へ転送するために、変調部１６へフレームを渡す。また、受信フレームが移動基地局１０宛の場合には、フレームに含まれるデータの解析を行い、データベース１９にデータを格納することができる。
【００６３】
次に、受信フレームに含まれるデータについて、説明する。
【００６４】
移動基地局１０が受信するデータは、無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータと、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂから受信するデータの２種に区分される。
【００６５】
移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、各無線端末が探索されたときに、それぞれの無線端末より受信するバッテリパワー残量情報、電流収支情報、位置情報（緯度、経度）が含まれる。なお、ここでいう電流収支情報は、それぞれの無線端末における平均充電電流から平均消費電流を差し引いた値を示すものである。これらのデータはマルチホップ経路を構築する前、または変更前に受信されるものである。
【００６６】
移動基地局の位置決定には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、位置情報（緯度、経度）及び受信強度情報が用いられる。
【００６７】
移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、マルチホップ経路を構築する際の制御信号が含まれる。また、移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂからの通信データが含まれる。これらの通信データはマルチホップ経路を構築後に受信されるものである。
【００６８】
通信データの一例を挙げると、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０が温度センサ、湿度センサ等の場合には、温度、湿度等の環境データが移動基地局１０へ送信される。これらのデータはさらに地域を管理するセンタへ移動基地局１０経由で送信される。
【００６９】
また、制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂは、例えば、ガス、水道の栓、電気のブレーカを遠隔制御する端末等であり、公共施設等の設備を管理するために地域のセンタにより使用されるものである。
【００７０】
以上に、データ処理部１５で受信するデータについて説明したが、マルチホップ経路を構築する際の制御信号及び移動基地局１０と、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ間の通信データについては、移動基地局１０の位置の決定と当該位置への移動基地局１０の移動後に用いるものであって、本発明の対象である移動基地局の位置決定に用いるものではない。
【００７１】
ここでは、移動基地局１０の位置決定と、その後に実現されるマルチホップ経路構築、移動基地局１０とセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ間の通信との関係を示すために、これらのマルチホップ経路を構築する際の制御信号及び移動基地局１０と、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの通信データに関しても記述する。
【００７２】
次に、移動基地局１０の送信動作について説明する。
【００７３】
データ処理部１５は、無線端末２０、３０、４０、５０の探知、マルチホップ経路の構築あるいはデータ通信を実施する際に、フレームを変調部１６に送信する。移動基地局１０による無線端末２０、３０、４０、５０の探知は、マルチホップ経路を構築するために行う必要がある。
【００７４】
また、移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０の間でマルチホップ経路が構築された後に、移動基地局は無線端末２０、３０、４０、５０に接続されているセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂのそれぞれと通信を行なうことができる。
【００７５】
変調部１６はデータ処理部１５より受信するフレームを変調し、無線送信部１７に無線信号を送信する。データ送信時は送受信切り替えスイッチ１２が送信側に接続され、無線送信部１７から送信された無線信号は、アンテナ１１から送信される。
【００７６】
移動基地局１０のデータベース１９には、初段無線端末の選択、移動基地局の位置決定などのマルチホップ経路を構築するのに必要となる情報が格納される。また、移動基地局の位置決定の際に必要となる地図情報も格納される。
【００７７】
移動基地局１０の位置が決定され、マルチホップ経路が構築されると、データベース１９には、マルチホップ経路の構築により得られたリンク情報及びセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂとの通信データが格納される。
【００７８】
図４は、本実施例による初段無線端末を選択するための情報の一例を示す図である。
【００７９】
図４を参照すると、初段無線端末を選択する情報には、各無線端末を識別する無線端末番号、バッテリパワー残量、電力収支、通信持続時間、無線端末の位置を示す緯度、経度、無線信号の受信強度が含まれる。
【００８０】
なお、通信持続時間は各無線端末のバッテリパワー残量を電流収支で割り算した値であり、電力収支がプラスの状態ではエネルギーが枯渇することはないため、通信持続時間を無限大（∞）として格納する。
【００８１】
図５は、本実施例による無線端末２０の構成を示す図である。以下の説明は無線端末２０の場合について行うが、無線端末３０、４０、５０についても全く同様である。
【００８２】
最初に、無線端末２０の受信動作について説明する。なお、必要に応じて、図１の主要な部分を参照する。
【００８３】
図５を参照すると、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０から無線端末２０がデータを受信する際は、送受信切り替えスイッチ２２が受信側に接続され、アンテナ２１で受信した信号は、無線受信部２３に送信される。
【００８４】
無線端末２０、３０、４０、５０が受信するデータには、無線端末を探知するための信号、マルチホップ経路を構築する際の制御信号、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂからの通信データが含まれる。
【００８５】
次に、復調部２４で信号の復調を行い、データ処理部２５にデータを送信する。
【００８６】
また、受信強度測定部２８は、無線受信部２３より受信した無線信号の受信強度を測定し、その値をデータ処理部２５に提供する。データ処理部２５は、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０より受信する無線信号の受信強度情報を取得する。
【００８７】
また、データ処理部２５は、受信フレームが無線端末２０宛かどうか判定を行い、フレームが無線端末２０宛以外の場合は、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０へ転送するために、変調部２６へフレームを渡す。
【００８８】
フレームが無線端末２０宛の場合は、フレームに含まれるデータの解析を行い、必要な場合には、後段のセンサ２０ａまたは制御装置２０ｂにデータを送信する。
【００８９】
データ処理部２５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて、無線端末２０の緯度、経度を含む位置情報を取得することができる。
【００９０】
データ処理部２５は、バッテリパワー残量ならびに一定期間における平均充電電流及び平均放電電流の値を電池残量監視部２９より取得し、平均充電電流から平均放電電流を差し引いた値である電流収支を算出することができる。さらに、位置情報及びバッテリパワー残量情報、電流収支情報を移動基地局１０に送信することができる。
【００９１】
緯度及び経度を含む位置情報は、無線端末２０が移動しない場合は、無線端末２０を新規に設置する際に、ＧＰＳを無線端末２０に一時的に接続して位置登録を行うことができる。このような場合、無線端末２０にＧＰＳの機能を継続して設ける必要はない。
【００９２】
一方、無線端末２０が移動する場合は、無線端末２０にＧＰＳの機能を設けて、位置情報を常時読み出せるようにしておけばよい。
【００９３】
次に、無線端末２０からのデータ送信について説明する。
【００９４】
データ処理部２５は、無線端末が探知されたときの送信情報であるバッテリパワー残量、電流収支及び緯度、経度を含む位置情報などのデータならびにマルチホップ経路を構築する際の制御情報及びセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又は制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂから受信するデータを移動基地局１０へフレームの形態で送信することができる。
【００９５】
これらのデータは、変調部２６で変調され、無線送信部２７へ送信される。データ送信時は、送受信切り替えスイッチ２２が送信側に接続され、無線送信部２３から送信された信号は、アンテナ２１から送信される。
【００９６】
なお、無線端末２０は移動基地局や他の無線端末から無線信号を受信した場合、そのときの受信強度が一定の閾値を超え、信号強度が十分である場合には応答を返すが、受信強度が閾値以下で、信号強度が不足する場合には応答を返さないものとする。
【００９７】
上述した、本発明による移動基地局位置決定システムでは、複数の無線端末２０、３０、４０、５０と移動基地局１０から構成され、無線端末２０、３０、４０、５０が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、無線端末２０、３０、４０、５０それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、移動基地局１０と直接に通信を行う初段無線端末を選択し、次に初段無線端末の位置情報に基づいて、移動基地局１０を設置する位置を決定する。
【００９８】
次に、本実施例による動作を、図を用いて詳細に説明する。
【００９９】
図６は、本実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。なお、必要に応じて、図１、図３の主要な部分を参照する。
【０１００】
図６を参照すると、最初に、移動基地局１０に設置されたデータ処理部１５は通信可能な無線端末を探知するために、すべての無線端末を対象に、無線信号を送信する(ステップ６０１)。
【０１０１】
無線信号の送信はブロードキャストであっても良い。また、必要な場合には、各無線端末にアドレスを付与した後、無線信号の送信を行う。
【０１０２】
移動基地局１０より無線信号を受信した無線端末は、受信した無線信号の受信
強度が一定の閾値を超えている場合には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、緯度及び経度を含む位置情報を移動基地局１０に返信し、受信強度測定部１８は受信した無線信号より受信強度を測定する(ステップ６０２)。
【０１０３】
データ処理部１５は受信したデータを無線端末２０、３０、４０、５０毎にデータベース１９に登録し、バッテリパワー残量と電流収支より通信持続時間を算出する(ステップ６０３)。
【０１０４】
そして、通信可能な無線端末が他にも存在する限り、上記の動作を繰り返す(ステップ６０４)。
【０１０５】
通信可能な無線端末のうち、通信持続時間が長く、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きい無線端末を初段無線端末の候補とする(ステップ６０５)。
【０１０６】
なお、初段無線端末は１つとは限らず、複数であっても良い。
【０１０７】
次に、図４のデータに基づいて、初段無線端末の候補の選択を説明する。
【０１０８】
ここでは、無線端末番号３は移動基地局１０と通信不可能なためデータベースに登録されていないものとし、受信強度の閾値を−８５ｄＢｍに設定する。移動基地局１０と通信のできる無線端末の無線端末番号は、受信強度が閾値未満の無線端末６を除く、１、２、４及び５である。これらの無線端末より、通信持続時間が長い無線端末を選択すると、通信持続時間が無限大を示す番号１の無線端末が初段無線端末の候補となる。また、通信継続時間の閾値を３００と設定し、番号１、２及び４の無線端末を初段無線端末の候補としてもよい。
【０１０９】
このように、移動基地局１０を移動させて位置を変更する度に、上記の処理により、初段無線端末の候補を探索する。
【０１１０】
図７は、本実施例による移動基地局１０の位置を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【０１１１】
図７を参照すると、最初に、移動基地局１０を移動させて、ある地点における初段無線端末の候補を探索する処理（図６に図示）を行なう(ステップ７０１)。
【０１１２】
初段無線端末の候補を探索する処理は、移動基地局の候補地が他にも存在する限り、行う(ステップ７０２)。
【０１１３】
次に、移動基地局の候補地の中から、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多いものを選択する(ステップ７０３)。
【０１１４】
そして、データベース１９にある初段無線端末の緯度、経度を含む位置情報及び地図情報をもとに、移動基地局１０が進入可能であって、なおかつ初段無線端末と通信可能な地域を抽出する(ステップ７０４)。
【０１１５】
図８は、本実施例による移動基地局１０を設置する位置を決定する一例を示す図である。
【０１１６】
図８を参照すると、最初に、初段無線端末６０、７０を中心として無線通信の可能な領域を、図の点線で示すように抽出する。無線通信の可能な点線内の領域は、初段無線端末６０、７０から送信される無線電波の受信強度で抽出するが、初段無線端末６０、７０からの距離で抽出しても良い。
【０１１７】
次に、２つの初段無線端末６０、７０から通信可能で、かつ移動基地局１０が進入可能な地域を抽出し、このようにして抽出された図で黒く示された地域を移動基地局１０の通信可能な地域とする。なお、地域内の移動基地局１０の設置場所については、自由に選択できるものとする。
【０１１８】
次に、移動基地局１０は最適な位置へ移動する。移動後は、移動基地局１０と無線端末の間でマルチホップ経路の構築が行われ、構築後は移動基地局１０とセンサセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又は制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの間でデータ通信が行われる。
【０１１９】
このように本発明の移動基地局位置決定システムでは、初段無線端末６０、７０の位置情報及び移動基地局１０の進入可能地域情報に基づいて、移動基地局１０の位置を決定する。
【０１２０】
上記実施例では、マルチホップ経路の構成例として、ツリー構造のマルチホップ経路について説明したが、本発明はこれにとらわれることなく、メッシュ構造、あるいは他の通信網構造であっても、全く同様に初段無線端末を決定し、移動基地局１０の位置を決定することができる。
【０１２１】
また、上記実施例では移動基地局１０と無線端末とでマルチホップ経路を構成しているが、移動基地局１０の代わりに、移動基地局１０の機能を有する無線端末１１０を用いて、マルチホップ経路を構成することもできる。
【０１２２】
図９は、本実施例による端末位置決定システムの構成を示す図である。無線端末１１０には、図５に図示した無線端末２０、３０、４０、５０の構成に、データベースを付け加える必要がある（図示していない）。
【０１２３】
一方、無線端末２０、３０、４０、５０の構成は、図５のとおりで良い。
【０１２４】
無線端末１１０の位置は、前述した移動基地局１０の場合と全く同様に決定することができる。
【０１２５】
以上説明した実施例によれば、移動基地局１０がそれぞれの無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報及び受信強度情報に基づき、移動基地局１０と直接通信を行う初段無線端末６０、７０を選択し、また選択した初段無線端末６０、７０の位置に基づいて、移動基地局１０の位置を決定するために、移動基地局１０と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避でき、安定したマルチホップ無線通信を実現することができる。
【実施例２】
【０１２６】
次に、本発明の第２の実施例について図面を用いて説明する。
【０１２７】
実施例１ではバッテリパワー残量が多く、受信強度が一定の閾値よりも大きい初段無線端末を選択したが、初段無線端末の配下に他の無線端末を接続しない場合には、バッテリパワー残量の少ない無線端末を初段無線端末とすることもできる。
【０１２８】
図１０は、本実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【０１２９】
図１０を参照すると、最初に、移動基地局１０は通信可能な無線端末を探知するために、すべての無線端末を対象に、無線信号を送信する(ステップ１００１)。
【０１３０】
移動基地局１０より無線信号を受信した無線端末は、受信した無線信号の受信
強度が一定の閾値を超えている場合には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、緯度及び経度を含む位置情報を移動基地局１０に返信し、移動基地局１０は受信した無線信号より受信強度を測定する(ステップ１００２)。
【０１３１】
移動基地局１０は受信したデータを無線端末毎にデータベース１９に登録し、バッテリパワー残量と電流収支より通信持続時間を算出する(ステップ１００３)。
【０１３２】
そして、通信可能な無線端末が他にも存在する限り、上記の動作を繰り返す(ステップ１００４)。
【０１３３】
次に、通信可能な無線端末のうち、通信持続時間が長く、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きい無線端末を初段無線端末の候補とする。
【０１３４】
また、バッテリパワー残量が少ない無線端末をできる限り長時間動作させるために、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きく、通信持続時間の短い無線端末をその配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末の候補とする（ステップ１００５）。ただし、初段無線端末を決定した後にその配下に無線端末を接続しないようにマルチホップ経路を構築する必要がある。
【０１３５】
なお、初段無線端末は１つとは限らず、複数であっても良い。
【０１３６】
図１１は、本実施例による配下に無線端末を接続しない初段無線端末９０を含むマルチホップ経路の一例を示す図である。
【０１３７】
初段無線端末８０は、配下に無線端末を接続するため、バッテリパワー残量の多い無線端末である必要があるが、初段無線端末９０は、配下に無線端末を接続しないため、バッテリパワー残量の少ない無線端末であっても良い。
【０１３８】
このように、バッテリパワー残量の少ない初段無線端末９０の配下に他の無線端末を接続しないことにより、バッテリパワー残量の少ない無線端末の電力消費を極力抑えることが可能となる。
【０１３９】
本発明の移動基地局１０は、その動作をハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各機能を実行する移動基地局位置決定プログラム（アプリケーション）１００を、移動基地局１０を構成するコンピュータ処理装置であるデータ処理部１５で実行することにより、ソフトウェア的に実現することができる。この移動基地局位置決定プログラム１００は、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体に格納され、その記録媒体からデータ処理部１５にロードされ、その動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
【０１４０】
上記実施例では、移動基地局１０が無線端末を探知して、適当な初段無線端末の候補を決定し、その後移動基地局１０の位置を決定し、マルチホップ経路を構築する形態を示したが、上述した移動基地局の機能を持たせたノート型パソコン（無線通信カードを内蔵して無線通信が可能）等を使用することにより複数箇所でデータ収集を行い、最適な場所を決定して、その場所に移動基地局または移動しない基地局を設置することも可能である。
【０１４１】
上記ノート型パソコンを用いる場合は、移動基地局位置決定プログラム（アプリケーション）１００を、上記ノート型パソコンにロードして移動基地局の機能を実現することができる。また、移動基地局位置決定プログラムは、磁気ディスク以外に、搭載する無線通信カードに予め組み込むことでも移動基地局の機能を実現することができる。
【０１４２】
また、移動基地局について、本来移動させない基地局を操作者が持ち運んだり、あるいは自動車等の移動手段に搭載させて移動させることで、移動基地局としてもよい。
【０１４３】
以上好ましい複数の実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施例による移動基地局位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるマルチホップ経路の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例による移動基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例による初段無線端末を選択するための情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例による無線端末の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例による移動基地局の位置を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施例による移動基地局の位置を決定する一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例による端末位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施例による配下に無線端末を接続しない初段無線端末を含むマルチホップ経路の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０：移動基地局
１１：アンテナ
１２：送受信切り替えスイッチ
１３：無線受信部
１４：復調部
１５：データ処理部
１６：変調部
１７：無線送信部
１８：受信強度測定部
１９：データベース
２０、３０、４０、５０：無線端末
２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ：センサ
２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ：制御装置
２１：アンテナ
２２：送受信切り替えスイッチ
２３：無線受信部
２４：復調部
２５：データ処理部
２６：変調部
２７：無線送信部
２８：受信強度測定部
２９：電池残量監視部
６０、７０、８０、９０：初段無線端末
１００：基地局位置決定プログラム
１１０：無線端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局位置決定システムに関し、特に、複数の無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報などから移動基地局と直接通信を行なう無線端末を選択して、移動基地局の最適な位置を決定する移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線ネットワークは、互いに非常に近い範囲にある複数の無線端末間で基地局を経由することなく直接通信することや、２つの無線端末が他の端末を中継して通信することを可能にし、複数端末相互間で公衆通信網によらない無線ネットワークを形成して通信を行うものである。
【０００３】
マルチホップ無線ネットワークでは、無線端末と基地局との間のデータ通信だけを行う公衆通信網の場合とは異なり、基地局とその配下にある全ての無線端末との間のデータの中継を、無線端末が行う必要がある。基地局と無線端末との間に介在する複数の無線端末を経由して、基地局が無線端末と通信を行う場合には、いずれの通信も基地局と直接通信を行う無線端末を中継する。
【０００４】
このような場合、基地局からのホップ数が小さい無線端末ほど消費される電力が大きくなる。このため、基地局と直接通信を行なう無線端末の電池が集中的に消費され、中継無線端末の電池切れが発生して、通信ができなくなるという問題が発生する可能性がある。
【０００５】
このような問題を解決するには、無線端末のバッテリパワー残量を考慮して基地局と直接通信を行なう無線端末を決定する必要がある。さらに、上記の無線端末と直接通信を行う移動基地局の位置を決定する必要がある。
【０００６】
このような問題の解決に類する方法の一例が、例えば特開２００２−２９０３４５号公報（特許文献１）及び例えば特開２００３−１２４８７４号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００７】
特許文献１の方法は、無線局所通信網（無線ＬＡＮ）の基地局位置を決定するものである。特許文献１の方法では、移動端末をその移動範囲内の所望の位置に置き、無線基地局の候補位置に受信レベルを調べるための無線部品を置く。このような状態で、移動端末から信号を発信し、その信号に対する無線部品からの応答信号の有無、また応答信号の有る場合には受信レベルを監視し、候補位置が無線基地局の候補位置として適正かどうかを決定するというものである。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、無線端末の省電力方法を提供する。この方法では、無線端末のバッテリパワー残量が少ない場合には再同期確立周期を長くして電力の節約を行い、一方バッテリパワー残量が多い場合には再同期確立周期を通常の状態に戻し、電力の節約は行わないというものである。特許文献２の方法によれば、バッテリパワー残量に応じて、省電力の度合いを調節することができる。
【特許文献１】特開２００２−２９０３４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の技術は、いずれも以下に述べるような問題点があった。
【００１０】
特許文献１の方法では、無線端末をその移動範囲内の所望の位置に置き、無線ＬＡＮ基地局の候補位置に無線部品を置いた状態で、無線端末から信号を発信し、その信号に対する無線部品からの応答信号の有無、また応答信号の有る場合には受信レベルを監視し、候補位置が無線ＬＡＮ基地局の候補位置として適正かどうかを決定するというものである。
【００１１】
特許文献１に開示される方法によれば、無線端末に適した基地局の位置を決定することができる。しかしながら、その決定の基準はあくまでも受信強度であって、マルチホップ無線ネットワークで問題の予想されるバッテリパワーの残量を基準に考慮したものではない。
【００１２】
さらに、この方法の適用対象は端末と基地局の間で通信を行う無線ＬＡＮであって、無線端末を中継して無線端末間で通信を行うマルチホップ無線ネットワークでの使用を目的としたものではない。
【００１３】
また、特許文献２の方法では、無線端末の省電力方法を提供し、バッテリパワー残量に応じて、省電力の度合いを調節することができる。
【００１４】
しかしながら、特許文献２の方法は、無線端末の省電力の方法であって、マルチホップ無線ネットワークで重要となるバッテリパワー残量情報を、無線端末から基地局に対して提供するものではない。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し、マルチホップ無線ネットワークにおいて、基地局と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避できる移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明は、複数の無線端末と移動基地局から構成され、前記無線端末が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、前記移動基地局の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局を設置する位置を決定することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、前記初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００１８】
請求項３の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記初段無線端末の前記位置情報及び前記移動基地局の進入が許されている地域に関する進入可能地域情報に基づいて、前記移動基地局の位置を決定することを特徴とする。
【００１９】
請求項４の本発明の移動基地局位置決定システムは、前記移動基地局を設置する候補地が複数ある場合、前記複数の候補地の内、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、かつ初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の本発明の移動基地局位置決定システムは、記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に前記初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の本発明の端末位置決定システムは、移動基地局の機能を有する無線端末と複数の無線端末とから構成され、前記無線端末が前記移動基地局の機能を有する無線端末と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおける、前記移動基地局の機能を有する無線端末の位置を決定するための端末位置決定システムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末を設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２２】
請求項７の本発明の移動基地局は、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局であって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の本発明の移動基地局は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２４】
請求項９の本発明の移動基地局は、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０の本発明の移動基地局は、設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００２６】
請求項１１の本発明の移動基地局は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００２７】
請求項１２の本発明の移動基地局は、前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする。
【００２８】
請求項１３の本発明の無線端末は、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局の機能を有する無線端末であって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４の本発明の無線端末は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００３０】
請求項１５の本発明の無線端末は、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする。
【００３１】
請求項１６の本発明の無線端末は、設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする。
【００３２】
請求項１７の本発明の無線端末は、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする。
【００３３】
請求項１８の本発明の無線端末は、前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする。
【００３４】
請求項１９の本発明の無線端末は、接続する移動基地局との間で、無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける無線端末であって、前記移動基地局から通信可能な無線端末を探知する無線信号を受信すると、バッテリパワー残量情報と、位置情報と、充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局へ送信することを特徴とする。
【００３５】
請求項２０の本発明の無線端末は、前記充電電流、前記消費電流に関する情報と前記バッテリパワー残量情報を提供する電池残量監視部と、前記位置情報を取得すると共に、前記電流収支情報を提供するデータ処理部を備えることを特徴とする。
【００３６】
請求項２１の本発明の基地局位置決定プログラムは、配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局上で実行され、前記移動基地局の位置決定を行う基地局位置決定プログラムであって、前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択する機能と、前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を実行することを特徴とする。
【００３７】
請求項２２の本発明の基地局位置決定プログラムは、前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択する機能を有することを特徴とする。
【００３８】
請求項２３の本発明の基地局位置決定プログラムは、進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の、移動基地局位置決定システム、端末位置決定システム、移動基地局、無線端末及び基地局位置決定プログラムによれば、以下の効果が達成される。
【００４０】
移動基地局がそれぞれの無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報及び受信強度情報に基づき、移動基地局と直接通信を行う初段無線端末を選択し、また選択した初段無線端末の位置に基づいて、移動基地局の位置を決定するために、基地局と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避でき、安定したマルチホップ無線通信を実現することができる。
【実施例１】
【００４１】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本実施例による移動基地局位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【００４３】
図１を参照すると、移動基地局位置決定システムは、移動基地局１０と複数の無線端末２０、３０、４０、５０による構成となっている。
【００４４】
移動基地局１０は、立入禁止区域や私有地等の地域を除く、進入可能な地域を移動することができる。
【００４５】
また、無線端末２０、３０、４０、５０は移動することができるが、移動しなくても良い。
【００４６】
図１において、移動基地局１０と無線端末２０の間の点線及び無線端末２０、３０、４０を相互に結ぶ点線、また無線端末２０と無線端末５０を結ぶ点線は、それぞれ無線で接続されていることを表す。また、無線端末２０、３０、４０、５０とそれぞれのセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ及びそれぞれの制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの間を結ぶ実線は、有線で接続されていることを表す。ここで、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ及び制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂについては、図３の移動基地局１０の受信動作の説明の部分で述べる。
【００４７】
本実施例による移動基地局１０とそれぞれのセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又はそれぞれの制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂとは、それぞれ無線端末２０、３０、４０、５０を経由してデータ通信をすることができる。これらのデータ通信は、マルチホップ通信経路を構築後に行われるものである。
【００４８】
移動基地局１０及び無線端末２０、３０、４０、５０の構成については、それぞれ図３及び図５で説明を行う。
【００４９】
移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０間の通信は、点線で示した経路により行われる。例えば、無線端末５０が移動基地局１０にデータを転送する場合、無線端末２０を中継して転送される。また、例えば無線端末４０が移動基地局１０にデータを転送する場合、無線端末３０と無線端末２０を経由して転送される。
【００５０】
このため、転送を中継する無線端末では、通信に消費する電力が増加する。特に、移動基地局１０と直接通信を行う無線端末２０では、データ転送の頻度が他の無線端末と比べると高くなり、通信に消費する電力が著しく増加する。
【００５１】
図２は、本実施例によるマルチホップ経路の構成の一例を示す図である。マルチホップ無線ネットワークでは、複数の無線端末と移動基地局１０から構成され、無線端末が移動基地局１０と無線端末間のデータ通信を中継する。
【００５２】
図２を参照すると、移動基地局１０をルートとして、無線端末がツリー構造で接続されるマルチホップ通信経路（以下ではマルチホップ経路と略す）が構成されている。本発明では、移動基地局１０と無線端末とがツリー状のマルチホップ経路で構成されることを前提とする。すなわち、本発明により移動基地局１０の位置を決定し、決定した位置に移動基地局１０を移動した後、ツリー状のマルチホップ経路が構築される。
【００５３】
マルチホップ経路を構築するためには、移動基地局１０は、まず移動基地局１０と直接通信を行う初段無線端末６０、７０を、無線端末の中から選択する必要がある。初段無線端末６０、７０では、これらに接続されるすべての無線端末への転送を中継する。このため、これらの端末ではバッテリパワー残量が多いことが好ましい。
【００５４】
一方、初段無線端末の数が多く、通信を分散できる場合には、初段無線端末のバッテリパワー残量は多くなくても良い。
【００５５】
なお、移動基地局１０は、ＡＣ（交流）電源のような外部給電が好ましいが、太陽電池、一次電池、二次電池、燃料電池、容量素子のような内部給電、あるいは外部給電と内部給電の組合せであっても良い。また、無線端末２０、３０、４０、５０は、内部給電を想定しているが、外部給電あるいは外部給電と内部給電の組合せであっても良い。
【００５６】
本発明は、最適な初段無線端末６０、７０を探索すると共に、最適な移動基地局１０の位置を決定するシステムを提供するものである。
【００５７】
図３は、本実施例による移動基地局１０の構成を示すブロック図である。なお、必要に応じて、図１の主要な部分を参照する。
【００５８】
図３を参照すると、移動基地局１０はアンテナ１１、送受信切り替えスイッチ１２、無線受信部１３、復調部１４、データ処理部１５、変調部１６、無線送信部１７、受信強度測定部１８及びデータベース１９で構成される。
【００５９】
最初に、移動基地局１０の受信動作について説明する。
【００６０】
移動基地局１０では、データを受信する際に、送受信切り替えスイッチ１２が受信側に接続され、アンテナ１１から受信した信号は、無線受信部１３に送信される。無線受信部１３で無線信号を受信すると、復調部１４で無線信号の復調を行い、データ処理部１５にフレーム（フラグ信号などで囲まれたデータ）を送信することができる。なお、データの送信はフレーム以外の形態であっても良い。
【００６１】
また、受信強度測定部１８は、無線受信部１３より受信した無線信号より求まる受信強度を測定し、その値をデータ処理部１５に送信する。
【００６２】
データ処理部１５は、受信フレームが移動基地局１０宛かどうかを判定し、フレームが移動基地局１０以外の場合は、無線端末２０、３０、４０、５０へ転送するために、変調部１６へフレームを渡す。また、受信フレームが移動基地局１０宛の場合には、フレームに含まれるデータの解析を行い、データベース１９にデータを格納することができる。
【００６３】
次に、受信フレームに含まれるデータについて、説明する。
【００６４】
移動基地局１０が受信するデータは、無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータと、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂから受信するデータの２種に区分される。
【００６５】
移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、各無線端末が探索されたときに、それぞれの無線端末より受信するバッテリパワー残量情報、電流収支情報、位置情報（緯度、経度）が含まれる。なお、ここでいう電流収支情報は、それぞれの無線端末における平均充電電流から平均消費電流を差し引いた値を示すものである。これらのデータはマルチホップ経路を構築する前、または変更前に受信されるものである。
【００６６】
移動基地局の位置決定には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、位置情報（緯度、経度）及び受信強度情報が用いられる。
【００６７】
移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、マルチホップ経路を構築する際の制御信号が含まれる。また、移動基地局１０が無線端末２０、３０、４０、５０から受信するデータには、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂからの通信データが含まれる。これらの通信データはマルチホップ経路を構築後に受信されるものである。
【００６８】
通信データの一例を挙げると、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０が温度センサ、湿度センサ等の場合には、温度、湿度等の環境データが移動基地局１０へ送信される。これらのデータはさらに地域を管理するセンタへ移動基地局１０経由で送信される。
【００６９】
また、制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂは、例えば、ガス、水道の栓、電気のブレーカを遠隔制御する端末等であり、公共施設等の設備を管理するために地域のセンタにより使用されるものである。
【００７０】
以上に、データ処理部１５で受信するデータについて説明したが、マルチホップ経路を構築する際の制御信号及び移動基地局１０と、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ間の通信データについては、移動基地局１０の位置の決定と当該位置への移動基地局１０の移動後に用いるものであって、本発明の対象である移動基地局の位置決定に用いるものではない。
【００７１】
ここでは、移動基地局１０の位置決定と、その後に実現されるマルチホップ経路構築、移動基地局１０とセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ間の通信との関係を示すために、これらのマルチホップ経路を構築する際の制御信号及び移動基地局１０と、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの通信データに関しても記述する。
【００７２】
次に、移動基地局１０の送信動作について説明する。
【００７３】
データ処理部１５は、無線端末２０、３０、４０、５０の探知、マルチホップ経路の構築あるいはデータ通信を実施する際に、フレームを変調部１６に送信する。移動基地局１０による無線端末２０、３０、４０、５０の探知は、マルチホップ経路を構築するために行う必要がある。
【００７４】
また、移動基地局１０と無線端末２０、３０、４０、５０の間でマルチホップ経路が構築された後に、移動基地局は無線端末２０、３０、４０、５０に接続されているセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂのそれぞれと通信を行なうことができる。
【００７５】
変調部１６はデータ処理部１５より受信するフレームを変調し、無線送信部１７に無線信号を送信する。データ送信時は送受信切り替えスイッチ１２が送信側に接続され、無線送信部１７から送信された無線信号は、アンテナ１１から送信される。
【００７６】
移動基地局１０のデータベース１９には、初段無線端末の選択、移動基地局の位置決定などのマルチホップ経路を構築するのに必要となる情報が格納される。また、移動基地局の位置決定の際に必要となる地図情報も格納される。
【００７７】
移動基地局１０の位置が決定され、マルチホップ経路が構築されると、データベース１９には、マルチホップ経路の構築により得られたリンク情報及びセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂとの通信データが格納される。
【００７８】
図４は、本実施例による初段無線端末を選択するための情報の一例を示す図である。
【００７９】
図４を参照すると、初段無線端末を選択する情報には、各無線端末を識別する無線端末番号、バッテリパワー残量、電力収支、通信持続時間、無線端末の位置を示す緯度、経度、無線信号の受信強度が含まれる。
【００８０】
なお、通信持続時間は各無線端末のバッテリパワー残量を電流収支で割り算した値であり、電力収支がプラスの状態ではエネルギーが枯渇することはないため、通信持続時間を無限大（∞）として格納する。
【００８１】
図５は、本実施例による無線端末２０の構成を示す図である。以下の説明は無線端末２０の場合について行うが、無線端末３０、４０、５０についても全く同様である。
【００８２】
最初に、無線端末２０の受信動作について説明する。なお、必要に応じて、図１の主要な部分を参照する。
【００８３】
図５を参照すると、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０から無線端末２０がデータを受信する際は、送受信切り替えスイッチ２２が受信側に接続され、アンテナ２１で受信した信号は、無線受信部２３に送信される。
【００８４】
無線端末２０、３０、４０、５０が受信するデータには、無線端末を探知するための信号、マルチホップ経路を構築する際の制御信号、センサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａまたは制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂからの通信データが含まれる。
【００８５】
次に、復調部２４で信号の復調を行い、データ処理部２５にデータを送信する。
【００８６】
また、受信強度測定部２８は、無線受信部２３より受信した無線信号の受信強度を測定し、その値をデータ処理部２５に提供する。データ処理部２５は、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０より受信する無線信号の受信強度情報を取得する。
【００８７】
また、データ処理部２５は、受信フレームが無線端末２０宛かどうか判定を行い、フレームが無線端末２０宛以外の場合は、移動基地局１０又は無線端末３０、４０、５０へ転送するために、変調部２６へフレームを渡す。
【００８８】
フレームが無線端末２０宛の場合は、フレームに含まれるデータの解析を行い、必要な場合には、後段のセンサ２０ａまたは制御装置２０ｂにデータを送信する。
【００８９】
データ処理部２５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて、無線端末２０の緯度、経度を含む位置情報を取得することができる。
【００９０】
データ処理部２５は、バッテリパワー残量ならびに一定期間における平均充電電流及び平均放電電流の値を電池残量監視部２９より取得し、平均充電電流から平均放電電流を差し引いた値である電流収支を算出することができる。さらに、位置情報及びバッテリパワー残量情報、電流収支情報を移動基地局１０に送信することができる。
【００９１】
緯度及び経度を含む位置情報は、無線端末２０が移動しない場合は、無線端末２０を新規に設置する際に、ＧＰＳを無線端末２０に一時的に接続して位置登録を行うことができる。このような場合、無線端末２０にＧＰＳの機能を継続して設ける必要はない。
【００９２】
一方、無線端末２０が移動する場合は、無線端末２０にＧＰＳの機能を設けて、位置情報を常時読み出せるようにしておけばよい。
【００９３】
次に、無線端末２０からのデータ送信について説明する。
【００９４】
データ処理部２５は、無線端末が探知されたときの送信情報であるバッテリパワー残量、電流収支及び緯度、経度を含む位置情報などのデータならびにマルチホップ経路を構築する際の制御情報及びセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又は制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂから受信するデータを移動基地局１０へフレームの形態で送信することができる。
【００９５】
これらのデータは、変調部２６で変調され、無線送信部２７へ送信される。データ送信時は、送受信切り替えスイッチ２２が送信側に接続され、無線送信部２３から送信された信号は、アンテナ２１から送信される。
【００９６】
なお、無線端末２０は移動基地局や他の無線端末から無線信号を受信した場合、そのときの受信強度が一定の閾値を超え、信号強度が十分である場合には応答を返すが、受信強度が閾値以下で、信号強度が不足する場合には応答を返さないものとする。
【００９７】
上述した、本発明による移動基地局位置決定システムでは、複数の無線端末２０、３０、４０、５０と移動基地局１０から構成され、無線端末２０、３０、４０、５０が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、無線端末２０、３０、４０、５０それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、移動基地局１０と直接に通信を行う初段無線端末を選択し、次に初段無線端末の位置情報に基づいて、移動基地局１０を設置する位置を決定する。
【００９８】
次に、本実施例による動作を、図を用いて詳細に説明する。
【００９９】
図６は、本実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。なお、必要に応じて、図１、図３の主要な部分を参照する。
【０１００】
図６を参照すると、最初に、移動基地局１０に設置されたデータ処理部１５は通信可能な無線端末を探知するために、すべての無線端末を対象に、無線信号を送信する(ステップ６０１)。
【０１０１】
無線信号の送信はブロードキャストであっても良い。また、必要な場合には、各無線端末にアドレスを付与した後、無線信号の送信を行う。
【０１０２】
移動基地局１０より無線信号を受信した無線端末は、受信した無線信号の受信
強度が一定の閾値を超えている場合には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、緯度及び経度を含む位置情報を移動基地局１０に返信し、受信強度測定部１８は受信した無線信号より受信強度を測定する(ステップ６０２)。
【０１０３】
データ処理部１５は受信したデータを無線端末２０、３０、４０、５０毎にデータベース１９に登録し、バッテリパワー残量と電流収支より通信持続時間を算出する(ステップ６０３)。
【０１０４】
そして、通信可能な無線端末が他にも存在する限り、上記の動作を繰り返す(ステップ６０４)。
【０１０５】
通信可能な無線端末のうち、通信持続時間が長く、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きい無線端末を初段無線端末の候補とする(ステップ６０５)。
【０１０６】
なお、初段無線端末は１つとは限らず、複数であっても良い。
【０１０７】
次に、図４のデータに基づいて、初段無線端末の候補の選択を説明する。
【０１０８】
ここでは、無線端末番号３は移動基地局１０と通信不可能なためデータベースに登録されていないものとし、受信強度の閾値を−８５ｄＢｍに設定する。移動基地局１０と通信のできる無線端末の無線端末番号は、受信強度が閾値未満の無線端末６を除く、１、２、４及び５である。これらの無線端末より、通信持続時間が長い無線端末を選択すると、通信持続時間が無限大を示す番号１の無線端末が初段無線端末の候補となる。また、通信継続時間の閾値を３００と設定し、番号１、２及び４の無線端末を初段無線端末の候補としてもよい。
【０１０９】
このように、移動基地局１０を移動させて位置を変更する度に、上記の処理により、初段無線端末の候補を探索する。
【０１１０】
図７は、本実施例による移動基地局１０の位置を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【０１１１】
図７を参照すると、最初に、移動基地局１０を移動させて、ある地点における初段無線端末の候補を探索する処理（図６に図示）を行なう(ステップ７０１)。
【０１１２】
初段無線端末の候補を探索する処理は、移動基地局の候補地が他にも存在する限り、行う(ステップ７０２)。
【０１１３】
次に、移動基地局の候補地の中から、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多いものを選択する(ステップ７０３)。
【０１１４】
そして、データベース１９にある初段無線端末の緯度、経度を含む位置情報及び地図情報をもとに、移動基地局１０が進入可能であって、なおかつ初段無線端末と通信可能な地域を抽出する(ステップ７０４)。
【０１１５】
図８は、本実施例による移動基地局１０を設置する位置を決定する一例を示す図である。
【０１１６】
図８を参照すると、最初に、初段無線端末６０、７０を中心として無線通信の可能な領域を、図の点線で示すように抽出する。無線通信の可能な点線内の領域は、初段無線端末６０、７０から送信される無線電波の受信強度で抽出するが、初段無線端末６０、７０からの距離で抽出しても良い。
【０１１７】
次に、２つの初段無線端末６０、７０から通信可能で、かつ移動基地局１０が進入可能な地域を抽出し、このようにして抽出された図で黒く示された地域を移動基地局１０の通信可能な地域とする。なお、地域内の移動基地局１０の設置場所については、自由に選択できるものとする。
【０１１８】
次に、移動基地局１０は最適な位置へ移動する。移動後は、移動基地局１０と無線端末の間でマルチホップ経路の構築が行われ、構築後は移動基地局１０とセンサセンサ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ又は制御装置２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂの間でデータ通信が行われる。
【０１１９】
このように本発明の移動基地局位置決定システムでは、初段無線端末６０、７０の位置情報及び移動基地局１０の進入可能地域情報に基づいて、移動基地局１０の位置を決定する。
【０１２０】
上記実施例では、マルチホップ経路の構成例として、ツリー構造のマルチホップ経路について説明したが、本発明はこれにとらわれることなく、メッシュ構造、あるいは他の通信網構造であっても、全く同様に初段無線端末を決定し、移動基地局１０の位置を決定することができる。
【０１２１】
また、上記実施例では移動基地局１０と無線端末とでマルチホップ経路を構成しているが、移動基地局１０の代わりに、移動基地局１０の機能を有する無線端末１１０を用いて、マルチホップ経路を構成することもできる。
【０１２２】
図９は、本実施例による端末位置決定システムの構成を示す図である。無線端末１１０には、図５に図示した無線端末２０、３０、４０、５０の構成に、データベースを付け加える必要がある（図示していない）。
【０１２３】
一方、無線端末２０、３０、４０、５０の構成は、図５のとおりで良い。
【０１２４】
無線端末１１０の位置は、前述した移動基地局１０の場合と全く同様に決定することができる。
【０１２５】
以上説明した実施例によれば、移動基地局１０がそれぞれの無線端末のバッテリパワー残量情報、位置情報及び受信強度情報に基づき、移動基地局１０と直接通信を行う初段無線端末６０、７０を選択し、また選択した初段無線端末６０、７０の位置に基づいて、移動基地局１０の位置を決定するために、移動基地局１０と無線端末との通信を中継する無線端末のバッテリパワー残量不足による通信不安定を回避でき、安定したマルチホップ無線通信を実現することができる。
【実施例２】
【０１２６】
次に、本発明の第２の実施例について図面を用いて説明する。
【０１２７】
実施例１ではバッテリパワー残量が多く、受信強度が一定の閾値よりも大きい初段無線端末を選択したが、初段無線端末の配下に他の無線端末を接続しない場合には、バッテリパワー残量の少ない無線端末を初段無線端末とすることもできる。
【０１２８】
図１０は、本実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【０１２９】
図１０を参照すると、最初に、移動基地局１０は通信可能な無線端末を探知するために、すべての無線端末を対象に、無線信号を送信する(ステップ１００１)。
【０１３０】
移動基地局１０より無線信号を受信した無線端末は、受信した無線信号の受信
強度が一定の閾値を超えている場合には、バッテリパワー残量情報、電流収支情報、緯度及び経度を含む位置情報を移動基地局１０に返信し、移動基地局１０は受信した無線信号より受信強度を測定する(ステップ１００２)。
【０１３１】
移動基地局１０は受信したデータを無線端末毎にデータベース１９に登録し、バッテリパワー残量と電流収支より通信持続時間を算出する(ステップ１００３)。
【０１３２】
そして、通信可能な無線端末が他にも存在する限り、上記の動作を繰り返す(ステップ１００４)。
【０１３３】
次に、通信可能な無線端末のうち、通信持続時間が長く、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きい無線端末を初段無線端末の候補とする。
【０１３４】
また、バッテリパワー残量が少ない無線端末をできる限り長時間動作させるために、無線端末からの無線信号の受信強度が一定の閾値よりも大きく、通信持続時間の短い無線端末をその配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末の候補とする（ステップ１００５）。ただし、初段無線端末を決定した後にその配下に無線端末を接続しないようにマルチホップ経路を構築する必要がある。
【０１３５】
なお、初段無線端末は１つとは限らず、複数であっても良い。
【０１３６】
図１１は、本実施例による配下に無線端末を接続しない初段無線端末９０を含むマルチホップ経路の一例を示す図である。
【０１３７】
初段無線端末８０は、配下に無線端末を接続するため、バッテリパワー残量の多い無線端末である必要があるが、初段無線端末９０は、配下に無線端末を接続しないため、バッテリパワー残量の少ない無線端末であっても良い。
【０１３８】
このように、バッテリパワー残量の少ない初段無線端末９０の配下に他の無線端末を接続しないことにより、バッテリパワー残量の少ない無線端末の電力消費を極力抑えることが可能となる。
【０１３９】
本発明の移動基地局１０は、その動作をハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各機能を実行する移動基地局位置決定プログラム（アプリケーション）１００を、移動基地局１０を構成するコンピュータ処理装置であるデータ処理部１５で実行することにより、ソフトウェア的に実現することができる。この移動基地局位置決定プログラム１００は、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体に格納され、その記録媒体からデータ処理部１５にロードされ、その動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
【０１４０】
上記実施例では、移動基地局１０が無線端末を探知して、適当な初段無線端末の候補を決定し、その後移動基地局１０の位置を決定し、マルチホップ経路を構築する形態を示したが、上述した移動基地局の機能を持たせたノート型パソコン（無線通信カードを内蔵して無線通信が可能）等を使用することにより複数箇所でデータ収集を行い、最適な場所を決定して、その場所に移動基地局または移動しない基地局を設置することも可能である。
【０１４１】
上記ノート型パソコンを用いる場合は、移動基地局位置決定プログラム（アプリケーション）１００を、上記ノート型パソコンにロードして移動基地局の機能を実現することができる。また、移動基地局位置決定プログラムは、磁気ディスク以外に、搭載する無線通信カードに予め組み込むことでも移動基地局の機能を実現することができる。
【０１４２】
また、移動基地局について、本来移動させない基地局を操作者が持ち運んだり、あるいは自動車等の移動手段に搭載させて移動させることで、移動基地局としてもよい。
【０１４３】
以上好ましい複数の実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施例による移動基地局位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるマルチホップ経路の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例による移動基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例による初段無線端末を選択するための情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例による無線端末の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例による移動基地局の位置を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施例による移動基地局の位置を決定する一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例による端末位置決定システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施例による初段無線端末を探索する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施例による配下に無線端末を接続しない初段無線端末を含むマルチホップ経路の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０：移動基地局
１１：アンテナ
１２：送受信切り替えスイッチ
１３：無線受信部
１４：復調部
１５：データ処理部
１６：変調部
１７：無線送信部
１８：受信強度測定部
１９：データベース
２０、３０、４０、５０：無線端末
２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ：センサ
２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ：制御装置
２１：アンテナ
２２：送受信切り替えスイッチ
２３：無線受信部
２４：復調部
２５：データ処理部
２６：変調部
２７：無線送信部
２８：受信強度測定部
２９：電池残量監視部
６０、７０、８０、９０：初段無線端末
１００：基地局位置決定プログラム
１１０：無線端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末と移動基地局から構成され、前記無線端末が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、前記移動基地局の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局を設置する位置を決定することを特徴とする移動基地局位置決定システム。
【請求項２】
前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、前記初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項３】
前記初段無線端末の前記位置情報及び前記移動基地局の進入が許されている地域に関する進入可能地域情報に基づいて、前記移動基地局の位置を決定することを特徴とする請求項２に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項４】
前記移動基地局を設置する候補地が複数ある場合、前記複数の候補地の内、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、かつ初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項２に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項５】
前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に前記初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項６】
移動基地局の機能を有する無線端末と複数の無線端末とから構成され、前記無線端末が前記移動基地局の機能を有する無線端末と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおける、前記移動基地局の機能を有する無線端末の位置を決定するための端末位置決定システムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末を設置する位置を決定することを特徴とする端末位置決定システム。
【請求項７】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局であって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする移動基地局。
【請求項８】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項９】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の移動基地局。
【請求項１０】
設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項８に記載の移動基地局。
【請求項１１】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項１２】
前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項１３】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局の機能を有する無線端末であって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする無線端末。
【請求項１４】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１５】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする請求項１４に記載の無線端末。
【請求項１６】
設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項１４に記載の無線端末。
【請求項１７】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１８】
前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１９】
接続する移動基地局との間で、無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける無線端末であって、
前記移動基地局から通信可能な無線端末を探知する無線信号を受信すると、
バッテリパワー残量情報と、位置情報と、充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局へ送信することを特徴とする無線端末。
【請求項２０】
前記充電電流、前記消費電流に関する情報と前記バッテリパワー残量情報を提供する電池残量監視部と、前記位置情報を取得すると共に、前記電流収支情報を提供するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の無線端末。
【請求項２１】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局上で実行され、前記移動基地局の位置決定を行う基地局位置決定プログラムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択する機能と、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を実行することを特徴とする基地局位置決定プログラム。
【請求項２２】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択する機能を有することを特徴とする請求項２１に記載の基地局位置決定プログラム。
【請求項２３】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を有することを特徴とする請求項２２に記載の基地局位置決定プログラム。
【請求項１】
複数の無線端末と移動基地局から構成され、前記無線端末が前記移動基地局と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおいて、前記移動基地局の位置を決定するための移動基地局位置決定システムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局を設置する位置を決定することを特徴とする移動基地局位置決定システム。
【請求項２】
前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、前記初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項３】
前記初段無線端末の前記位置情報及び前記移動基地局の進入が許されている地域に関する進入可能地域情報に基づいて、前記移動基地局の位置を決定することを特徴とする請求項２に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項４】
前記移動基地局を設置する候補地が複数ある場合、前記複数の候補地の内、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、かつ初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項２に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項５】
前記複数の無線端末を探知するための無線信号を送信すると、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局で受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に前記初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１に記載の移動基地局位置決定システム。
【請求項６】
移動基地局の機能を有する無線端末と複数の無線端末とから構成され、前記無線端末が前記移動基地局の機能を有する無線端末と前記無線端末間のデータ通信を中継する方式のマルチホップ無線ネットワークにおける、前記移動基地局の機能を有する無線端末の位置を決定するための端末位置決定システムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末と中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、前記移動基地局の機能を有する無線端末を設置する位置を決定することを特徴とする端末位置決定システム。
【請求項７】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局であって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする移動基地局。
【請求項８】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項９】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の移動基地局。
【請求項１０】
設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項８に記載の移動基地局。
【請求項１１】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項１２】
前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする請求項７に記載の移動基地局。
【請求項１３】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継してデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局の機能を有する無線端末であって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択し、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする無線端末。
【請求項１４】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１５】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定することを特徴とする請求項１４に記載の無線端末。
【請求項１６】
設置する候補地が複数ある場合に、前記複数の候補地の中で、初段無線端末のバッテリパワー残量が多く、初段無線端末の数が多い候補地を選択することを特徴とする請求項１４に記載の無線端末。
【請求項１７】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が短く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、その配下に無線端末を接続しないことを条件に初段無線端末として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１８】
前記受信強度情報を提供する受信強度測定部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報に基づいて、初段無線端末を選択するデータ処理部と、前記受信強度情報、バッテリパワー残量情報及び位置情報を格納するデータベースを備えることを特徴とする請求項１３に記載の無線端末。
【請求項１９】
接続する移動基地局との間で、無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける無線端末であって、
前記移動基地局から通信可能な無線端末を探知する無線信号を受信すると、
バッテリパワー残量情報と、位置情報と、充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を前記移動基地局へ送信することを特徴とする無線端末。
【請求項２０】
前記充電電流、前記消費電流に関する情報と前記バッテリパワー残量情報を提供する電池残量監視部と、前記位置情報を取得すると共に、前記電流収支情報を提供するデータ処理部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の無線端末。
【請求項２１】
配下とする複数の無線端末との間で、前記無線端末を中継する方式のデータ通信を行う、マルチホップ無線ネットワークにおける移動基地局上で実行され、前記移動基地局の位置決定を行う基地局位置決定プログラムであって、
前記複数の無線端末それぞれのバッテリパワー残量情報、位置情報及びそれぞれの無線端末から送信される無線信号より求まる受信強度情報に基づいて、前記無線端末による中継を介さず直接通信を行う前記無線端末を、初段無線端末として選択する機能と、
前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を実行することを特徴とする基地局位置決定プログラム。
【請求項２２】
前記複数の無線端末に対して通信可能な無線端末を探知するための無線信号を送信し、前記無線端末から送信されるバッテリパワー残量情報、位置情報及び充電電流から消費電流を差し引いた値を示す電流収支情報を受信し、前記バッテリパワー残量情報及び前記電流収支情報からそれぞれの無線端末の通信持続時間を算出し、前記通信持続時間が長く、かつ前記無線信号より求まる受信強度が予め設定した閾値よりも大きい無線端末を、初段無線端末として選択する機能を有することを特徴とする請求項２１に記載の基地局位置決定プログラム。
【請求項２３】
進入が許されている地域に関する進入可能地域情報及び前記初段無線端末の位置情報に基づいて、設置する位置を決定する機能を有することを特徴とする請求項２２に記載の基地局位置決定プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−４１６３３（Ｐ２００６−４１６３３Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４７４１（Ｐ２００４−２１４７４１）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]