電波検出装置、管理装置及び干渉回避ネットワークシステム
【課題】通信システムにおける通信が、この通信システムに属しない電波発生源からの電波によって、妨げられてしまうことを防止すること。
【解決手段】電波検出装置１１０と管理装置１３０とは、移動手段に搭載される。電波検出装置１１０は、キャリアセンスを行い、無線ネットワーク１７１に属していない電波発生源１８０から出力される干渉候補電波１８１を検出する。電波検出装置１１０は、干渉候補電波１８１を検出した周波数帯を示す情報を、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する。管理装置１３０では、無線ネットワークの無線通信で使用する電波の周波数帯を、干渉候補電波１８１と重複しない周波数帯に変更する。
【解決手段】電波検出装置１１０と管理装置１３０とは、移動手段に搭載される。電波検出装置１１０は、キャリアセンスを行い、無線ネットワーク１７１に属していない電波発生源１８０から出力される干渉候補電波１８１を検出する。電波検出装置１１０は、干渉候補電波１８１を検出した周波数帯を示す情報を、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する。管理装置１３０では、無線ネットワークの無線通信で使用する電波の周波数帯を、干渉候補電波１８１と重複しない周波数帯に変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信で使用される電波の干渉を防止するための電波検出装置、管理装置及び干渉回避ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２．１１）の無線ＬＡＮ等、一般的な無線通信システムでは、無線通信機が、通信シーケンスを開始したり、通信パケットを送信したりする場合には、無線通信機は、使用する無線周波数帯においてキャリアセンスを行う。そして、無線通信機は、キャリアセンスにより、他の無線通信機からの電波による干渉が発生しないことを確認してから、通信パケットを送信している。
例えば、特許文献１に記載の技術では、一方の通信システムに属する複数の無線通信機と、他方の通信システムに属する複数の無線通信機とが、同じ無線チャンネルを使用している場合に、一方の通信システムに属する無線通信機が、他方の通信システムに属する無線通信機からの電波を検出したときには、一方の通信システムに属する他の無線通信機に、電波を検知したことを通知する。この通知を受けた他の無線通信機は、通信パケットの送信を中止する。このようにすることで、この技術は、通信システム間での電波の干渉を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８１７０号公報（段落００４６〜００５４、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、一方の通信システムの無線通信機は、他方の通信システムの無線通信機からの電波が検出されなくなるまで、通信パケットを送信することができなくなってしまい、一方の通信システムにおける通信が妨げられてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、無線ネットワークにおける無線通信が、このシステムに属しない電波発生源からの電波によって、妨げられることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明に係る電波検出装置は、
管理装置が所属する通信ネットワークに所属し、前記管理装置と同じ移動手段に備えられる電波検出装置であって、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線ネットワークにおける無線通信が、このシステムに属しない電波発生源からの電波によって、妨げられてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図４】実施の形態１における無線通信機の機能を概略的に示すブロック図である。
【図５】実施の形態１において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１における干渉回避ネットワークシステムの動作例を説明する概略図である。
【図７】実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図８】実施の形態２における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図９】実施の形態２における干渉候補電波情報の概略図である。
【図１０】実施の形態２における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【図１２】実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図１３】実施の形態３における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３における干渉候補電波情報の概略図である。
【図１５】実施の形態３における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム１００は、電波検出装置１１０と、管理装置１３０とを少なくとも有する。電波検出装置１１０及び管理装置１３０は、通信ネットワーク１７０を介して、相互に接続されている。通信ネットワーク１７０は、有線であっても無線であってもよい。本実施の形態では、通信ネットワーク１７０が、有線である場合を説明する。
さらに、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１を介して、無線通信機１５０Ａ、１５０Ｂ、・・・（以下、これらを特に区別しない場合には、無線通信機１５０という）と無線通信を行うことができる。干渉回避ネットワークシステム１００は、無線通信機１５０を含む場合もある。
【００１０】
電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、無線通信機１５０とは、同一方向に同じ速度で移動される。例えば、１編成の列車に、電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、無線通信機１５０とが、配置される。
一般には、１編成の列車において、電波検出装置１１０は、先頭車両の先頭部、言い換えれば、先頭車両の先端から予め定められた範囲内、に搭載される。また、管理装置１３０は、先頭車両及び後続車両の少なくとも１つに搭載される。なお、管理装置１３０は、列車の進行方向において、電波検出装置１１０よりも後方に搭載される。
【００１１】
電波発生源１８０は、干渉候補電波１８１を発生している外部の装置である。電波検出装置１１０は、干渉候補電波１８１を検出すると、干渉候補電波１８１を検出した周波数帯を示す情報を管理装置１３０に送信する。この周波数帯が、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用されている周波数帯と重複する場合は、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用されている周波数帯を変更する。この結果、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波１８１による影響を受けることなく、安定した通信を行うことができるようになる。
なお、電波発生源１８０は、通信ネットワーク１７０及び無線ネットワーク１７１のいずれにも所属していないアクセスポイント、無線通信機、その他の機器である。電波発生源１８０は、通信ネットワーク１７０とは異なり、且つ、無線ネットワーク１７１とは異なる無線ネットワークに所属する機器であってもよい。
【００１２】
図２は、電波検出装置１１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置１１０は、干渉候補電波検出部１１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部１１３と、干渉候補電波情報送信部１１４とを備える。
【００１３】
干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１に所属していない電波発生源１８０から送出される干渉候補電波１８１を検出する。例えば、干渉候補電波検出部１１１は、予め定められた周波数帯毎にキャリアセンスを行う。電波が検出されると、干渉候補電波検出部１１１は、このキャリアセンスにより検出された電波から復調された信号に、識別情報記憶部１１２に記憶されている無線ネットワーク１７１の識別情報や、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報が含まれていない場合等に、検出した電波を干渉候補電波と判断する。なお、通信ネットワーク１７０が無線である場合には、識別情報記憶部１１２に、通信ネットワークの識別情報及び電波検出装置１１０の識別情報も記憶しておけばよい。
【００１４】
干渉候補電波検出部１１１がキャリアセンスを行う周波数帯は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用可能な周波数帯である。例えば、無線ネットワーク１７１がＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｔ６６又はＳＴＤ−Ｔ３３に準拠する方式であったとすると、２．４ＧＨｚ帯に、中心周波数が約５ＭＨｚずれたチャンネルが１４チャンネル存在する。干渉候補電波検出部１１１は、これらの各々のチャンネルにおいて使用される周波数帯でキャリアセンスを行う。
【００１５】
干渉候補電波検出部１１１で検出された電波は、無線ネットワーク１７１における通信にあまり影響を与えない場合もある。例えば、干渉候補電波検出部１１１で検出された電波が、短い時間だけ検出された単発の電波である場合、又は周期的に検出された電波であっても、周期毎に短い時間だけ検出されるような電波である場合等には、このような電波による干渉の影響は少ない。そこで、干渉候補電波検出部１１１は、電波が検出された場合、この電波が検出された周波数帯において、キャリアセンスを所定時間継続して行う。そして、干渉候補電波検出部１１１は、その所定時間において、電波が検出された時間が、予め定められた閾値時間以上の場合に、干渉候補電波を検出した、と判断してもよい。
例えば、干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波が検出されたら、１００ｍｓｅｃの時間、キャリアセンスを行う。そして、干渉候補電波検出部１１１は、その期間内の１０％、つまり１０ｍｓｅｃ以上干渉候補電波が検出されたら、干渉候補電波が検出された、と判断する。
なお、キャリアセンスを継続して行う時間が、一定の時間ではない場合（例えば、ランダムに設定される時間である場合）、干渉候補電波検出部１１１は、このキャリアセンスを継続して行う時間に対する干渉候補電波が検出された時間の割合が、予め定められた閾値以上のときに、干渉候補電波を検出した、と判断してもよい。
【００１６】
干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波が検出されたら、速やかに、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯（干渉候補電波周波数帯）とを干渉候補電波情報生成部１１３に通知する。
【００１７】
識別情報記憶部１１２は、無線ネットワーク１７１の識別情報と、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報とを記憶する。例えば、無線ネットワーク１７１の識別情報は、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）であり、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスである。
これらの識別情報は、予め識別情報記憶部１１２に記憶されていてもよい。また、電波検出装置１１０は、無線ネットワーク１７１の識別情報、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報を管理装置１３０より取得してもよい。
【００１８】
干渉候補電波情報生成部１１３は、干渉候補電波検出部１１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受けると、この干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部１１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００１９】
干渉候補電波情報送信部１１４は、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報生成部１１３より与えられた干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成する。そして、干渉候補電波情報送信部１１４は、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する。
【００２０】
図３は、管理装置１３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置１３０は、干渉候補電波情報受信部１３１と、装置間距離情報提供部１３２と、移動速度情報提供部１３３と、干渉開始予想時間算出部１３４と、非干渉周波数帯決定部１３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７とを備える。
【００２１】
干渉候補電波情報受信部１３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置１１０と通信を行う。
例えば、干渉候補電波情報受信部１３１は、電波検出装置１１０より送信された干渉候補電波情報パケットを受信する。干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを受信した場合、干渉候補電波情報が受信されたことを干渉開始予想時間算出部１３４に通知する。また、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部１３１は、この干渉候補電波情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００２２】
装置間距離情報提供部１３２は、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離を示す装置間距離情報を干渉開始予想時間算出部１３４に提供する。この距離は、予め設定された固定値であってもよく、また、管理装置１３０が電波検出装置１１０との間で距離測定を行って得られた値でもよい。本実施の形態では、この距離は、予め設定されている固定値である場合を説明する。距離の値を予め定められた固定値とする場合には、装置間距離情報提供部１３２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部により構成することができる。
【００２３】
移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０の移動速度を示す移動速度情報を干渉開始予想時間算出部１３４に提供する。移動速度情報提供部１３３が管理装置１３０の移動速度を取得する方法は、特に限定されない。例えば、移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０を搭載している列車の車両システム（図示せず）が車輪の回転速度から算出した列車の移動速度を、この車輌システムより取得して、この列車の移動速度を管理装置１３０の移動速度としてもよい。また、移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０の位置を示す位置情報を入手できるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能等を有し、特定の時間における位置の変化量（移動距離）から、管理装置１３０の移動速度を算出してもよい。
【００２４】
干渉開始予想時間算出部１３４は、装置間距離情報提供部１３２から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部１３３から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波が検出されてから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時までの時間である干渉開始予想時間を算出する。この干渉開始予想時間は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される。干渉開始予想時間算出部１３４は、干渉候補電波情報受信部１３１から、干渉候補電波情報が受信されたことを示す通知を受けたら、干渉開始予想時間を算出する。干渉開始予想時間算出部１３４は、この干渉開始予想時間を、非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００２５】
非干渉周波数帯決定部１３５は、非干渉周波数帯情報を生成し、生成した非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させる。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７が使用することのできる各々の周波数帯において、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせる。無線通信部１３７は、各々の周波数帯においてキャリアセンスを行った結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間とを特定する。非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７より、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間と、を示す情報を取得する。ここで、キャリアセンスにより電波が検出されなかった周波数帯では、電波が検出された時間は最小値、例えば、「０」となる。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、各々の周波数帯において、キャリアセンスを行った時間に対する電波が検出された時間の割合である干渉割合を算出する。
さらに、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉割合が予め定められた閾値よりも小さい周波数帯を特定する。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、特定した周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成する。
なお、非干渉周波数帯決定部１３５は、予め定められた時に、例えば周期的に、非干渉周波数帯情報を生成し、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている情報を更新することが望ましい。
【００２６】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉するか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波情報に含まれる干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯が、無線通信部１３７で使用されている周波数帯と少なくとも一部において重複する場合には、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断する。
上述のように、無線ネットワーク１７１が、ＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｔ６６又はＳＴＤ−Ｔ３３に準拠する方式である場合には、無線通信部１３７は、各々のチャンネルにおいて、中心周波数の前後の１１ＭＨｚ（合計２２ＭＨｚ）の周波数帯を使用する。従って、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７が使用中のチャンネルの中心周波数の前後の１１ＭＨｚの周波数帯に干渉候補電波の周波数帯の少なくとも一部が入っている場合には、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断する。
【００２７】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間算出部１３４より与えられた干渉開始予想時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【００２８】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であると判断した場合には、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない各々の周波数帯において、無線通信部１３７に、キャリアセンスを行わせる。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、キャリアセンスの結果として、無線通信部１３７より、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯においてキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯において電波が検出された時間とを示す情報を取得する。
さらに、非干渉周波数帯決定部１３５は、各々の周波数帯において、この周波数帯においてキャリアセンスを行った時間に対する電波が検出された時間の割合である干渉割合を算出する。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間未満であると判断した場合には、キャリアセンスを行わせずに、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、このようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
また、非干渉周波数帯決定部１３５は、このようにして選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００２９】
なお、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間算出部１３４より干渉開始予想時間が与えられると、計時を行い、干渉開始予想時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
さらに、これらの周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始予想時間が経過するまでに完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。この場合には、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００３０】
ここで、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離は、管理装置１３０の移動速度に応じて、管理装置１３０が干渉候補電波情報を受信してから、無線通信部１３７で使用される周波数帯が変更されるまでの時間以上の時間がとれるような距離にしておくことが望ましい。例えば、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離を、管理装置１３０の移動速度で除算した移動時間が、管理装置１３０が干渉候補電波情報を受信してから、無線通信部１３７で使用される周波数帯が変更されるまでの時間以上の時間となるようにすることが望ましい。なお、ここでは、管理装置１３０が搭載される列車の平均速度又は最高速度等を移動速度とすればよい。
【００３１】
非干渉周波数帯情報記憶部１３６は、周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を記憶する。上述のように、非干渉周波数帯情報は、非干渉周波数帯決定部１３５により生成される。
【００３２】
無線通信部１３７は、無線ネットワーク１７１を介して、無線通信機１５０と無線通信を行う。
また、無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５の指示に応じて、無線通信部１３７で使用可能な周波数帯の各々につき、キャリアセンスを行い、その結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間とを特定し、これらを示す情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００３３】
無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５から周波数帯変更指示情報が与えられた場合、この周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する。
また、無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５から周波数帯変更要求が与えられた場合、無線通信で使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示される周波数帯に変更する。なお、無線通信部１３７は、干渉開始予想時間が経過する前に周波数帯の変更を完了することが望ましい。
【００３４】
以上のように、管理装置１３０では、移動速度情報提供部１３３が提供する移動速度情報と、装置間距離提供部１３２が提供する装置間距離情報とにより、電波検出装置１１０が干渉候補電波を検出してから、管理装置１３０がこの干渉候補電波の影響を受け始めるまでの干渉開始予想時間が算出可能となる。そして、管理装置１３０は、干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信部１３７で使用される周波数帯を、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯に変更する。このことにより、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響が低減される。
【００３５】
なお、管理装置１３０は、アクセスポイントであってもよい。管理装置１３０がアクセスポイントである場合には、管理装置１３０は、アクセスポイントにおける通信全般を制御する通信制御部（図示せず）をさらに備える。
この場合には、管理装置１３０は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置１１０に情報を送信するための送信部（図示せず）をさらに備えることが望ましい。そして、通信制御部が、送信部を介して、無線ネットワーク１７１の識別情報と、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報とを電波検出装置１１０に送信することで、電波検出装置１１０は、識別情報記憶部１１２に記憶すべき情報を取得することができる。
なお、管理装置１３０の通信制御部は、無線通信機１５０が、アソシエーションや再アソシエーションにより、管理装置１３０に帰属したタイミングで、この無線通信機１５０の識別情報を電波検出装置１１０に送信すればよい。
【００３６】
図４は、無線通信機１５０の機能を概略的に示すブロック図である。無線通信機１５０は、無線通信部１５１と、処理部１５２とを備える。
【００３７】
無線通信部１５１は、無線ネットワーク１７１を介して、管理装置１３０と無線通信を行う。例えば、無線通信部１５１は、無線ネットワーク１７１を介して、管理装置１３０より周波数帯変更指示情報パケットを受信すると、この周波数帯変更指示情報パケットを解析して、周波数帯変更指示情報を抽出する。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００３８】
処理部１５２は、無線通信機１５０で行う処理を制御する。例えば、処理部１５２は、無線通信部１５１より周波数帯変更指示情報が与えられると、この周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する。
【００３９】
図５は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置１１０の干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ１０）。そして、干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部１１３に通知する。
【００４０】
次に、干渉候補電波情報生成部１１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ１１）。干渉候補電波情報生成部１１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００４１】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する（Ｓ１２）。
【００４２】
管理装置１３０の干渉候補電波情報受信部１３１は、電波検出装置１１０より送信されてきた干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ１３）。そして、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを受信した場合、干渉候補電波情報が受信されたことを干渉開始予想時間算出部１３４に通知する。また、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出し、抽出した干渉候補電波情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００４３】
干渉開始予想時間算出部１３４は、干渉候補電波情報が受信されたことを示す通知を受けると、干渉開始予想時間を算出する（Ｓ１４）。干渉開始予想時間算出部１３４は、装置間距離情報提供部１３２から装置間距離情報の提供を受け、移動速度情報提供部１３３から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時間を算出する。例えば、干渉開始予想時間は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される。干渉開始予想時間算出部１３４は、この干渉開始予想時間を、非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００４４】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波情報に含まれる干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７で使用されている周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ１５）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【００４５】
次に、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ１６）。ここで、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１４で算出された干渉開始予想時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉開始予想時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わないで、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【００４６】
次に、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１６で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ１７）。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【００４７】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ１８）。
【００４８】
また、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１６で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信で使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ１９）。
【００４９】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ２０）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出して、この周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００５０】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ２１）。
【００５１】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１における干渉回避ネットワークシステム１００の動作例を、電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、電波発生源１８０との位置関係に基づいて説明する概略図である。
【００５２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０は、移動手段ＭＭによりＤ方向に移動されているものとする。
電波検出装置１１０が、図６（Ａ）に示す位置Ｐ１にあるときは、電波検出装置１１０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波を検出していないものとする。言い換えると、電波検出装置１１０の干渉候補電波検出部１１１が、位置Ｐ１で行うキャリアセンスにおいて、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波の受信電力レベルは、予め定められた閾値よりも低くなっている。
【００５３】
そして、図６（Ｂ）に示すように、電波検出装置１１０が、位置Ｐ１よりも電波発生源１８０に近づいた位置Ｐ２に至ると、電波検出装置１１０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波を検出する。電波検出装置１１０は、干渉候補電波が検出されたら、通信ネットワーク１７０を介して、干渉候補電波情報を管理装置１３０に送信する。このとき、管理装置１３０は、電波検出装置１１０よりも後方にあるため、電波発生源１８０から送出される干渉候補電波による影響を受けていない。言い換えると、管理装置１３０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波の受信電力レベルが予め定められた閾値以上となる範囲に入っていない。
【００５４】
管理装置１３０は、干渉候補電波情報を受信したら、移動速度及び装置間の距離より、干渉開始予想時間を算出する。そして、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用される周波数帯と、干渉候補電波の周波数帯とが重複し、これらの周波数帯に含まれる電波が干渉することが予想されるならば、この干渉開始予想時間以内に、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用される周波数帯を変更する処理を行う。
【００５５】
図６（Ｃ）に示すように、電波検出装置１１０が干渉候補電波を検出した位置Ｐ２に、管理装置１３０が至ったときは、電波発生源１８０が送出する干渉候補電波は、管理装置１３０に到達する。しかしながら、無線ネットワーク１７１において使用されている周波数帯は、既に干渉候補電波の周波数帯とは重複しない周波数帯に変更されており、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響を受けずに、安定して通信を行うことができる。
【００５６】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステム２００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム２００は、電波検出装置２１０と、管理装置２３０とを備える。実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステム２００は、電波検出装置２１０及び管理装置２３０の構成において、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００と異なっている。
【００５７】
図８は、電波検出装置２１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置２１０は、干渉候補電波検出部１１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部２１３と、干渉候補電波情報送信部１１４と、時刻情報提供部２１５とを備える。実施の形態２に係る電波検出装置２１０は、干渉候補電波情報生成部２１３での処理の点、また、時刻情報提供部２１５がさらに備えられている点において、実施の形態１に係る電波検出装置１１０と異なっている。
【００５８】
時刻情報提供部２１５は、時刻を算出して、算出した時刻を示す時刻情報を干渉候補電波情報生成部２１３に提供する。時刻情報提供部２１５が算出する時刻は、後述する管理装置２３０の時刻情報提供部２３８が算出する時刻と同期していることが望ましい。時刻情報提供部２１５が提供する時刻情報は、例えば、日本標準時等の標準時刻系の時刻を示すものであってもよく、また、システム時刻等のクロックカウンタ値であってもよい。
【００５９】
干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波検出部１１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受けると、速やかに、時刻情報提供部２１５より時刻情報を取得して、取得した時刻情報で示される時刻を検出時刻とする。そして、干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部２１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００６０】
図９は、干渉候補電波情報ＩＲＤ１の概略図である。干渉候補電波情報ＩＲＤ１は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報ＩＦＤと、検出時刻を示す検出時刻情報ＴＤとを含む。
【００６１】
以上のように、電波検出装置２１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉候補電波が検出された検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を管理装置２３０に送信することができる。そして、管理装置２３０は、干渉候補電波情報に基づいて、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻の算出と、干渉候補電波の影響を受けない周波数帯の選択とを行うことができるようになる。
【００６２】
図１０は、管理装置２３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置２３０は、干渉候補電波情報受信部２３１と、装置間距離情報提供部１３２と、移動速度情報提供部１３３と、非干渉周波数帯決定部２３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７と、干渉開始予想時刻算出部２３８と、時刻情報提供部２３９とを備える。実施の形態２に係る管理装置２３０は、干渉候補電波情報受信部２３１での処理の点、及び干渉開始予想時間算出部１３４の代わりに干渉開始予想時刻算出部２３８が設けられている点において、実施の形態１に係る管理装置１３０と異なっている。
【００６３】
干渉候補電波情報受信部２３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置２１０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報受信部２３１は、電波検出装置２１０より干渉候補電波情報パケットを受信する。そして、干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報より干渉候補電波周波数帯情報及び検出時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波周波数情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与え、検出時刻情報を干渉開始予想時刻算出部２３８に与える。
【００６４】
干渉開始予想時刻算出部２３８は、干渉候補電波情報受信部２３１より与えられた検出時刻情報で示される検出時刻と、装置間距離情報提供部１３２から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部１３３から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する。この干渉開始予想時刻は、装置間の距離を移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻に加算することにより算出される。干渉開始予想時刻算出部２３８は、この干渉開始予想時刻を、非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００６５】
非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報を生成し、この非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させる。
【００６６】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、干渉候補電波と、無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波とが干渉するか否かを判断する。
【００６７】
非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている電波と干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であるか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始予想時刻算出部２３８より干渉開始予想時刻が与えられると、時刻情報提供部２３９より時刻情報を取得する。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１とは異なり、干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引いた時間である干渉開始残時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【００６８】
そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であると判断した場合には、実施の形態１と同様に、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせ、干渉候補電波が検出された周波数帯とは重複しない周波数帯の中から、干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間未満であると判断した場合には、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、このようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。また、非干渉周波数帯決定部２３５は、このようにして選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００６９】
なお、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間を算出すると、計時を行い、干渉開始残時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。ここで、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始残時間の経過前に完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。従って、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００７０】
以上のように、管理装置２３０は、装置間距離提供部１３２が提供する装置間距離情報と、移動速度情報提供部１３３が提供する移動速度情報とにより、電波検出装置２１０が干渉候補電波を受信してから、管理装置２３０がこの干渉候補電波の影響を受け始めるまでの干渉開始予想時間を算出することができる。そして、管理装置２３０は、電波検出装置２１０より取得された干渉候補電波情報に含まれている干渉候補電波の検出時刻に干渉開始予想時間を加えることで、干渉候補電波による干渉が始まると予想される干渉開始予想時刻を算出することができる。管理装置２３０は、干渉開始予想時刻までに、無線通信部１３７で使用される周波数帯を、干渉候補電波情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯に変更することにより、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響が低減される。
【００７１】
図１１は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置２１０の干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ３０）。そして、干渉候補電波検出部１１１が、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部２１３に通知する。
【００７２】
次に、干渉候補電波情報生成部２１３は、時刻情報提供部２１５より時刻情報を取得し、取得した時刻情報で示される時刻を検出時刻とする（Ｓ３１）。
【００７３】
次に、干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ３２）。干渉候補電波情報生成部２１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００７４】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置２３０に送信する（Ｓ３３）。
【００７５】
管理装置２３０の干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ３４）。そして、干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部２３１は、この干渉候補電波情報から、干渉電波周波数帯情報及び検出時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉電波周波数帯情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与え、検出時刻情報を干渉開始予想時刻算出部２３８に与える。
【００７６】
干渉開始予想時刻算出部２３８は、検出時刻情報が与えられると、干渉開始予想時刻を算出する（Ｓ３５）。干渉開始予想時刻算出部２３８は、装置間距離情報提供部１３２から装置間距離情報の提供を受け、また、移動速度情報提供部１３３から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時刻を算出する。干渉開始予想時刻は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻情報で示される検出時刻に加算することで算出される。干渉開始予想時刻算出部２３８は、この干渉開始予想時刻を、非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００７７】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７が使用している周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ３６）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【００７８】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ３７）。
ここで、非干渉周波数帯決定部２３５は、時刻情報提供部２３９より時刻情報を取得する。次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３５で算出された干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する。
そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わせずに、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【００７９】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３７で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ３８）。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【００８０】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ３９）。
【００８１】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３７で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信に使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ４０）。
【００８２】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ４１）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出し、抽出した周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００８３】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ４２）。
【００８４】
以上のように、本実施の形態においては、電波検出装置２１０から送信されてくる干渉候補電波情報に検出時刻を示す検出時刻情報が含まれているため、管理装置２３０において、干渉候補電波による影響が発生し始める干渉開始予想時刻を正確に算出することができる。
【００８５】
実施の形態３．
図１２は、実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステム３００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム３００は、電波検出装置３１０と、管理装置３３０とを備える。実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステム３００は、電波検出装置３１０及び管理装置３３０の構成において、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００と異なっている。
【００８６】
図１３は、電波検出装置３１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置３１０は、干渉候補電波検出部３１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部３１３と、干渉候補電波情報送信部１１４と、時刻情報提供部３１５と、装置間距離情報提供部３１６と、移動速度情報提供部３１７と、干渉開始予想時刻算出部３１８とを備える。実施の形態３に係る電波検出装置３１０は、干渉候補電波検出部３１１及び干渉候補電波情報生成部３１３での処理の点、時刻情報提供部３１５、装置間距離情報提供部３１６、移動速度情報提供部３１７及び干渉開始予想時刻算出部３１８がさらに備えられている点において、実施の形態１に係る電波検出装置１１０と異なっている。
【００８７】
干渉候補電波検出部３１１は、実施の形態１と同様の機能を果たすほか、干渉電波発生源１８０から送出された干渉候補電波１８１を検出すると、速やかに、干渉候補電波が検出されたことを干渉開始予想時刻算出部３１８に通知する。
【００８８】
時刻情報提供部３１５は、時刻を算出して、算出した時刻を示す時刻情報を干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。
時刻情報提供部３１５が算出する時刻は、後述する管理装置３３０の時刻情報提供部３３８が算出する時刻と同期していることが望ましい。時刻情報提供部３１５が提供する時刻情報は、例えば、日本標準時等の標準時刻系の時刻を示すものであってもよく、また、システム時刻等のクロックカウンタ値であってもよい。
【００８９】
装置間距離情報提供部３１６は、電波検出装置３１０と管理装置３３０との間の距離を示す装置間距離情報を、干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。この距離は、予め設定された固定値であってもよく、また、電波検出装置３１０が管理装置３３０との間で距離測定を行って得られた値でもよい。本実施の形態では、この距離は、予め設定されている固定値である場合を説明する。
【００９０】
移動速度情報提供部３１７は、管理装置３３０の移動速度を示す移動速度情報を干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。移動速度情報提供部３１７が管理装置３３０の移動速度を取得する方法は、特に限定されない。例えば、移動速度情報提供部３１７は、管理装置３３０を搭載している列車の車両システム（図示せず）が車輪の回転速度から算出した列車の移動速度を、この車両システムより取得して、この列車の移動速度を管理装置３３０の移動速度としてもよい。また、移動速度情報提供部３１７は、電波検出装置３１０の位置を示す位置情報を入手できるＧＰＳ機能等を有し、特定の時間における位置の変化量（移動距離）から、電波検出装置３１０の移動速度を算出し、この移動速度を管理装置３３０の移動速度としてもよい。
【００９１】
干渉開始予想時刻算出部３１８は、干渉候補電波検出部３１１から干渉候補電波が検出されたことを示す通知を受けると、時刻情報提供部３１５から時刻情報を取得し、この時刻情報で示される時刻を検出時刻とする。
そして、干渉開始予想時刻算出部３１８は、この検出時刻と、装置間距離情報提供部３１６から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部３１７から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する。この干渉開始予想時刻は、装置間の距離を移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻に加算することにより算出される。干渉開始予想時刻算出部３１８は、この干渉開始予想時刻を、干渉候補電波情報生成部３１３に与える。
【００９２】
干渉候補電波情報生成部３１３は、干渉候補電波検出部３１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受け、さらに、干渉開始予想時刻算出部３１８から干渉開始予想時刻を受けると、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部３１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００９３】
図１４は、干渉候補電波情報ＩＲＤ２の概略図である。干渉候補電波情報ＩＲＤ２は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報ＩＦＤと、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報ＩＴＤとを含む。
【００９４】
以上のように、電波検出装置３１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を管理装置３３０に送信することができる。そして、管理装置３３０は、干渉候補電波情報に基づいて、干渉候補電波による干渉が始まるまでの残り時間の算出と、干渉候補電波の影響のない周波数帯の選択とを行うことができるようになる。
【００９５】
図１５は、管理装置３３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置３３０は、干渉候補電波情報受信部３３１と、非干渉周波数帯決定部３３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７と、時刻情報提供部３３９とを備える。実施の形態３に係る管理装置３３０は、干渉候補電波情報受信部３３１及び非干渉周波数帯決定部３３５での処理の点、装置間距離情報提供部１３２、移動速度情報提供部１３３及び干渉開始予想時間算出部１３４が備えられていない点において、実施の形態１に係る管理装置１３０と異なっている。
【００９６】
干渉候補電波情報受信部３３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置３１０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報受信部３３１は、電波検出装置３１０より干渉候補電波情報パケットを受信する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、この干渉候補電波情報から干渉候補電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００９７】
非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報を生成し、この非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させておく。
【００９８】
また、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉するか否かを判断する。
【００９９】
非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上あるか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波情報受信部３３１より干渉開始予想時刻情報が与えられると、時刻情報提供部３１５より時刻情報を取得する。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１とは異なり、干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引いた時間である干渉開始残時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【０１００】
そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上あると判断した場合には、実施の形態１と同様に、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせ、干渉候補電波が検出された周波数帯とは重複しない周波数帯の中から、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上はないと判断した場合には、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、以上のようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。また、非干渉周波数帯決定部３３５は、以上のようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【０１０１】
なお、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間を算出すると、計時を行い、干渉開始残時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。ここで、これらの周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始残時間が経過するまでに完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。従って、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【０１０２】
以上のように、管理装置３３０は、電波検出装置３１０から通知される干渉開始予想時刻までに、無線通信部１３７で使用する周波数帯を、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯に変更することにより、無線ネットワーク１７１における無線通信では、干渉候補電波による影響が低減される。
【０１０３】
図１６は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置３１０の干渉候補電波検出部３１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ５０）。そして、干渉候補電波検出部３１１が、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部３１３に通知するとともに、干渉候補電波が検出されたことを干渉開始予想時刻算出部３１８に通知する。
【０１０４】
次に、干渉開始予想時刻算出部３１８は、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する（Ｓ５１）。干渉開始予想時刻算出部３１８は、時刻情報提供部３３９から時刻情報の提供を受け、装置間距離情報提供部３１６から装置間距離情報の提供を受け、また、移動速度情報提供部３１７から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時刻を算出する。干渉開始予想時刻算出部３１８は、この干渉開始予想時刻を、干渉候補電波情報生成部３１３に与える。
【０１０５】
次に、干渉候補電波情報生成部３１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、ステップＳ５１で算出された干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ５２）。干渉候補電波情報生成部３１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【０１０６】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置３３０に送信する（Ｓ５３）。
【０１０７】
管理装置３３０の干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ５４）。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、この干渉候補電波情報から干渉電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を非干渉周波数帯決定部３３５に与える。
【０１０８】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７が使用している周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ５５）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【０１０９】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ５６）。ここで、非干渉周波数帯決定部３３５は、時刻情報提供部３３９より時刻情報を取得する。非干渉周波数帯決定部３３５は、ステップＳ５４で与えられた干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する。
そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わせず、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【０１１０】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、ステップＳ５６で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ５７）。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【０１１１】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ５８）。
【０１１２】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ５６で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信に使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ５９）。
【０１１３】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ６０）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出して、抽出した周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【０１１４】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ６１）。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態においては、電波検出装置３１０から送信されてくる干渉候補電波情報に干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報が含まれているため、管理装置３３０において、干渉候補電波による影響が発生し始めるまでの残り時間である干渉開始残時間を正確に算出することができる。
【０１１６】
以上に記載した実施の形態１から３では、電波検出装置１１０、２１０、３１０と、管理装置１３０、２３０、３３０と、無線通信機１５０とは、列車に搭載されるものとして説明した。しかしながら、電波検出装置１１０、２１０、３１０、管理装置１３０、２３０、３３０及び無線通信機１５０は、自動車や船舶等の移動手段に搭載されていてもよい。このような場合には、電波検出装置１１０、２１０、３１０は、移動手段の先頭部、言い換えれば、移動手段の進行方向の先端から予め定められた範囲内に搭載され、管理装置１３０、２３０、２４０は、進行方向において、電波検出装置１１０、２１０、３１０よりも後方に搭載されるようにすればよい。
【０１１７】
以上に記載した実施の形態１から３では、電波検出装置１１０、２１０、３１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す情報を干渉候補電波情報に含めて、管理装置１３０、２３０、３３０に送信するようにしているが、干渉候補電波が検出されたチャンネルを示す情報を干渉候補電波情報に含めて、管理装置１３０、２３０、３３０に送信するようにしてもよい。
また、管理装置１３０、２３０、３３０は、干渉候補電波が検出されたチャンネルが、無線ネットワーク１７１で使用されているチャンネルと重複するか否かを判断して、重複すると判断した場合に、干渉候補電波が検出されたチャンネルと重複しないチャンネルに、無線ネットワーク１７１で使用されているチャンネルを変更するようにしてもよい。このような場合、管理装置１３０、２３０、３３０の非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、無線通信部１３７に、無線通信部１３７で使用可能なチャンネルの各々につき、キャリアセンスを行わせ、その結果として、キャリアセンスを行ったチャンネルと、このチャンネルでキャリアセンスを行った時間と、このチャンネルで電波が検出された時間と、を特定させて、これらを示す情報を報告させるようにすればよい。
【０１１８】
以上に記載した実施の形態１から３では、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、干渉割合が予め定められた閾値よりも小さい周波数帯を特定して、特定した周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成するようにしているが、非干渉周波数帯情報は、このような情報に限定されない。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、干渉割合を予め定められた閾値と比較することなく、キャリアセンスが行われた各々の周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成するようにしてもよい。
【０１１９】
以上に記載した実施の形態１から３では、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、その結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間と、を特定させて、これらを示す情報を報告させるようにしているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、管理装置１３０、２３０、３３０に無線通信部１３７とは別の無線通信部を備えておき、この別の無線通信部でキャリアセンスを行わせるようにすることもできる。このように別の無線通信部でキャリアセンスを行わせることで、無線通信部１３７が無線通信を行っている間も、キャリアセンスを行うことができるようになる。
【符号の説明】
【０１２０】
１００，２００，３００：干渉回避ネットワークシステム、 １１０，２１０，３１０：電波検出装置、 １１１，３１１：干渉候補電波検出部、 １１２：識別情報記憶部、 １１３，２１３，３１３：干渉候補電波情報生成部、 １１４：干渉候補電波情報送信部、 ２１５，３１５：時刻情報提供部、 ３１６：装置間距離情報提供部、 ３１７：移動速度情報提供部、 ３１８：干渉開始予想時刻算出部、 １３０，２３０，３３０：管理装置、 １３１，２３１，３３１：干渉候補電波情報受信部、 １３２：装置間距離情報提供部、 １３３：移動速度情報提供部、 １３４：干渉開始予想時間算出部、 １３５，２３５，３３５：非干渉周波数帯決定部、 １３６：非干渉周波数帯情報記憶部、 １３７：無線通信部、 ２３８：干渉開始予想時刻算出部、 ２３９，３３９：時刻情報提供部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信で使用される電波の干渉を防止するための電波検出装置、管理装置及び干渉回避ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２．１１）の無線ＬＡＮ等、一般的な無線通信システムでは、無線通信機が、通信シーケンスを開始したり、通信パケットを送信したりする場合には、無線通信機は、使用する無線周波数帯においてキャリアセンスを行う。そして、無線通信機は、キャリアセンスにより、他の無線通信機からの電波による干渉が発生しないことを確認してから、通信パケットを送信している。
例えば、特許文献１に記載の技術では、一方の通信システムに属する複数の無線通信機と、他方の通信システムに属する複数の無線通信機とが、同じ無線チャンネルを使用している場合に、一方の通信システムに属する無線通信機が、他方の通信システムに属する無線通信機からの電波を検出したときには、一方の通信システムに属する他の無線通信機に、電波を検知したことを通知する。この通知を受けた他の無線通信機は、通信パケットの送信を中止する。このようにすることで、この技術は、通信システム間での電波の干渉を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８１７０号公報（段落００４６〜００５４、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、一方の通信システムの無線通信機は、他方の通信システムの無線通信機からの電波が検出されなくなるまで、通信パケットを送信することができなくなってしまい、一方の通信システムにおける通信が妨げられてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、無線ネットワークにおける無線通信が、このシステムに属しない電波発生源からの電波によって、妨げられることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明に係る電波検出装置は、
管理装置が所属する通信ネットワークに所属し、前記管理装置と同じ移動手段に備えられる電波検出装置であって、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線ネットワークにおける無線通信が、このシステムに属しない電波発生源からの電波によって、妨げられてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図４】実施の形態１における無線通信機の機能を概略的に示すブロック図である。
【図５】実施の形態１において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１における干渉回避ネットワークシステムの動作例を説明する概略図である。
【図７】実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図８】実施の形態２における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図９】実施の形態２における干渉候補電波情報の概略図である。
【図１０】実施の形態２における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【図１２】実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステムのシステム構成を示す概略図である。
【図１３】実施の形態３における電波検出装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３における干渉候補電波情報の概略図である。
【図１５】実施の形態３における管理装置の機能を概略的に示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３において、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム１００は、電波検出装置１１０と、管理装置１３０とを少なくとも有する。電波検出装置１１０及び管理装置１３０は、通信ネットワーク１７０を介して、相互に接続されている。通信ネットワーク１７０は、有線であっても無線であってもよい。本実施の形態では、通信ネットワーク１７０が、有線である場合を説明する。
さらに、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１を介して、無線通信機１５０Ａ、１５０Ｂ、・・・（以下、これらを特に区別しない場合には、無線通信機１５０という）と無線通信を行うことができる。干渉回避ネットワークシステム１００は、無線通信機１５０を含む場合もある。
【００１０】
電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、無線通信機１５０とは、同一方向に同じ速度で移動される。例えば、１編成の列車に、電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、無線通信機１５０とが、配置される。
一般には、１編成の列車において、電波検出装置１１０は、先頭車両の先頭部、言い換えれば、先頭車両の先端から予め定められた範囲内、に搭載される。また、管理装置１３０は、先頭車両及び後続車両の少なくとも１つに搭載される。なお、管理装置１３０は、列車の進行方向において、電波検出装置１１０よりも後方に搭載される。
【００１１】
電波発生源１８０は、干渉候補電波１８１を発生している外部の装置である。電波検出装置１１０は、干渉候補電波１８１を検出すると、干渉候補電波１８１を検出した周波数帯を示す情報を管理装置１３０に送信する。この周波数帯が、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用されている周波数帯と重複する場合は、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用されている周波数帯を変更する。この結果、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波１８１による影響を受けることなく、安定した通信を行うことができるようになる。
なお、電波発生源１８０は、通信ネットワーク１７０及び無線ネットワーク１７１のいずれにも所属していないアクセスポイント、無線通信機、その他の機器である。電波発生源１８０は、通信ネットワーク１７０とは異なり、且つ、無線ネットワーク１７１とは異なる無線ネットワークに所属する機器であってもよい。
【００１２】
図２は、電波検出装置１１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置１１０は、干渉候補電波検出部１１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部１１３と、干渉候補電波情報送信部１１４とを備える。
【００１３】
干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１に所属していない電波発生源１８０から送出される干渉候補電波１８１を検出する。例えば、干渉候補電波検出部１１１は、予め定められた周波数帯毎にキャリアセンスを行う。電波が検出されると、干渉候補電波検出部１１１は、このキャリアセンスにより検出された電波から復調された信号に、識別情報記憶部１１２に記憶されている無線ネットワーク１７１の識別情報や、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報が含まれていない場合等に、検出した電波を干渉候補電波と判断する。なお、通信ネットワーク１７０が無線である場合には、識別情報記憶部１１２に、通信ネットワークの識別情報及び電波検出装置１１０の識別情報も記憶しておけばよい。
【００１４】
干渉候補電波検出部１１１がキャリアセンスを行う周波数帯は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用可能な周波数帯である。例えば、無線ネットワーク１７１がＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｔ６６又はＳＴＤ−Ｔ３３に準拠する方式であったとすると、２．４ＧＨｚ帯に、中心周波数が約５ＭＨｚずれたチャンネルが１４チャンネル存在する。干渉候補電波検出部１１１は、これらの各々のチャンネルにおいて使用される周波数帯でキャリアセンスを行う。
【００１５】
干渉候補電波検出部１１１で検出された電波は、無線ネットワーク１７１における通信にあまり影響を与えない場合もある。例えば、干渉候補電波検出部１１１で検出された電波が、短い時間だけ検出された単発の電波である場合、又は周期的に検出された電波であっても、周期毎に短い時間だけ検出されるような電波である場合等には、このような電波による干渉の影響は少ない。そこで、干渉候補電波検出部１１１は、電波が検出された場合、この電波が検出された周波数帯において、キャリアセンスを所定時間継続して行う。そして、干渉候補電波検出部１１１は、その所定時間において、電波が検出された時間が、予め定められた閾値時間以上の場合に、干渉候補電波を検出した、と判断してもよい。
例えば、干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波が検出されたら、１００ｍｓｅｃの時間、キャリアセンスを行う。そして、干渉候補電波検出部１１１は、その期間内の１０％、つまり１０ｍｓｅｃ以上干渉候補電波が検出されたら、干渉候補電波が検出された、と判断する。
なお、キャリアセンスを継続して行う時間が、一定の時間ではない場合（例えば、ランダムに設定される時間である場合）、干渉候補電波検出部１１１は、このキャリアセンスを継続して行う時間に対する干渉候補電波が検出された時間の割合が、予め定められた閾値以上のときに、干渉候補電波を検出した、と判断してもよい。
【００１６】
干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波が検出されたら、速やかに、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯（干渉候補電波周波数帯）とを干渉候補電波情報生成部１１３に通知する。
【００１７】
識別情報記憶部１１２は、無線ネットワーク１７１の識別情報と、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報とを記憶する。例えば、無線ネットワーク１７１の識別情報は、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）であり、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスである。
これらの識別情報は、予め識別情報記憶部１１２に記憶されていてもよい。また、電波検出装置１１０は、無線ネットワーク１７１の識別情報、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報を管理装置１３０より取得してもよい。
【００１８】
干渉候補電波情報生成部１１３は、干渉候補電波検出部１１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受けると、この干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部１１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００１９】
干渉候補電波情報送信部１１４は、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報生成部１１３より与えられた干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成する。そして、干渉候補電波情報送信部１１４は、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する。
【００２０】
図３は、管理装置１３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置１３０は、干渉候補電波情報受信部１３１と、装置間距離情報提供部１３２と、移動速度情報提供部１３３と、干渉開始予想時間算出部１３４と、非干渉周波数帯決定部１３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７とを備える。
【００２１】
干渉候補電波情報受信部１３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置１１０と通信を行う。
例えば、干渉候補電波情報受信部１３１は、電波検出装置１１０より送信された干渉候補電波情報パケットを受信する。干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを受信した場合、干渉候補電波情報が受信されたことを干渉開始予想時間算出部１３４に通知する。また、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部１３１は、この干渉候補電波情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００２２】
装置間距離情報提供部１３２は、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離を示す装置間距離情報を干渉開始予想時間算出部１３４に提供する。この距離は、予め設定された固定値であってもよく、また、管理装置１３０が電波検出装置１１０との間で距離測定を行って得られた値でもよい。本実施の形態では、この距離は、予め設定されている固定値である場合を説明する。距離の値を予め定められた固定値とする場合には、装置間距離情報提供部１３２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部により構成することができる。
【００２３】
移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０の移動速度を示す移動速度情報を干渉開始予想時間算出部１３４に提供する。移動速度情報提供部１３３が管理装置１３０の移動速度を取得する方法は、特に限定されない。例えば、移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０を搭載している列車の車両システム（図示せず）が車輪の回転速度から算出した列車の移動速度を、この車輌システムより取得して、この列車の移動速度を管理装置１３０の移動速度としてもよい。また、移動速度情報提供部１３３は、管理装置１３０の位置を示す位置情報を入手できるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能等を有し、特定の時間における位置の変化量（移動距離）から、管理装置１３０の移動速度を算出してもよい。
【００２４】
干渉開始予想時間算出部１３４は、装置間距離情報提供部１３２から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部１３３から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波が検出されてから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時までの時間である干渉開始予想時間を算出する。この干渉開始予想時間は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される。干渉開始予想時間算出部１３４は、干渉候補電波情報受信部１３１から、干渉候補電波情報が受信されたことを示す通知を受けたら、干渉開始予想時間を算出する。干渉開始予想時間算出部１３４は、この干渉開始予想時間を、非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００２５】
非干渉周波数帯決定部１３５は、非干渉周波数帯情報を生成し、生成した非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させる。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７が使用することのできる各々の周波数帯において、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせる。無線通信部１３７は、各々の周波数帯においてキャリアセンスを行った結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間とを特定する。非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７より、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間と、を示す情報を取得する。ここで、キャリアセンスにより電波が検出されなかった周波数帯では、電波が検出された時間は最小値、例えば、「０」となる。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、各々の周波数帯において、キャリアセンスを行った時間に対する電波が検出された時間の割合である干渉割合を算出する。
さらに、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉割合が予め定められた閾値よりも小さい周波数帯を特定する。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、特定した周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成する。
なお、非干渉周波数帯決定部１３５は、予め定められた時に、例えば周期的に、非干渉周波数帯情報を生成し、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている情報を更新することが望ましい。
【００２６】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉するか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波情報に含まれる干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯が、無線通信部１３７で使用されている周波数帯と少なくとも一部において重複する場合には、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断する。
上述のように、無線ネットワーク１７１が、ＡＲＩＢ標準規格ＳＴＤ−Ｔ６６又はＳＴＤ−Ｔ３３に準拠する方式である場合には、無線通信部１３７は、各々のチャンネルにおいて、中心周波数の前後の１１ＭＨｚ（合計２２ＭＨｚ）の周波数帯を使用する。従って、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線通信部１３７が使用中のチャンネルの中心周波数の前後の１１ＭＨｚの周波数帯に干渉候補電波の周波数帯の少なくとも一部が入っている場合には、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断する。
【００２７】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間算出部１３４より与えられた干渉開始予想時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【００２８】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であると判断した場合には、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない各々の周波数帯において、無線通信部１３７に、キャリアセンスを行わせる。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、キャリアセンスの結果として、無線通信部１３７より、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯においてキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯において電波が検出された時間とを示す情報を取得する。
さらに、非干渉周波数帯決定部１３５は、各々の周波数帯において、この周波数帯においてキャリアセンスを行った時間に対する電波が検出された時間の割合である干渉割合を算出する。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間未満であると判断した場合には、キャリアセンスを行わせずに、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、このようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
また、非干渉周波数帯決定部１３５は、このようにして選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００２９】
なお、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間算出部１３４より干渉開始予想時間が与えられると、計時を行い、干渉開始予想時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
さらに、これらの周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始予想時間が経過するまでに完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。この場合には、非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉開始予想時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００３０】
ここで、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離は、管理装置１３０の移動速度に応じて、管理装置１３０が干渉候補電波情報を受信してから、無線通信部１３７で使用される周波数帯が変更されるまでの時間以上の時間がとれるような距離にしておくことが望ましい。例えば、電波検出装置１１０と管理装置１３０との間の距離を、管理装置１３０の移動速度で除算した移動時間が、管理装置１３０が干渉候補電波情報を受信してから、無線通信部１３７で使用される周波数帯が変更されるまでの時間以上の時間となるようにすることが望ましい。なお、ここでは、管理装置１３０が搭載される列車の平均速度又は最高速度等を移動速度とすればよい。
【００３１】
非干渉周波数帯情報記憶部１３６は、周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を記憶する。上述のように、非干渉周波数帯情報は、非干渉周波数帯決定部１３５により生成される。
【００３２】
無線通信部１３７は、無線ネットワーク１７１を介して、無線通信機１５０と無線通信を行う。
また、無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５の指示に応じて、無線通信部１３７で使用可能な周波数帯の各々につき、キャリアセンスを行い、その結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間とを特定し、これらを示す情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００３３】
無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５から周波数帯変更指示情報が与えられた場合、この周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する。
また、無線通信部１３７は、非干渉周波数帯決定部１３５から周波数帯変更要求が与えられた場合、無線通信で使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示される周波数帯に変更する。なお、無線通信部１３７は、干渉開始予想時間が経過する前に周波数帯の変更を完了することが望ましい。
【００３４】
以上のように、管理装置１３０では、移動速度情報提供部１３３が提供する移動速度情報と、装置間距離提供部１３２が提供する装置間距離情報とにより、電波検出装置１１０が干渉候補電波を検出してから、管理装置１３０がこの干渉候補電波の影響を受け始めるまでの干渉開始予想時間が算出可能となる。そして、管理装置１３０は、干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信部１３７で使用される周波数帯を、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯に変更する。このことにより、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響が低減される。
【００３５】
なお、管理装置１３０は、アクセスポイントであってもよい。管理装置１３０がアクセスポイントである場合には、管理装置１３０は、アクセスポイントにおける通信全般を制御する通信制御部（図示せず）をさらに備える。
この場合には、管理装置１３０は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置１１０に情報を送信するための送信部（図示せず）をさらに備えることが望ましい。そして、通信制御部が、送信部を介して、無線ネットワーク１７１の識別情報と、管理装置１３０及び無線通信機１５０の識別情報とを電波検出装置１１０に送信することで、電波検出装置１１０は、識別情報記憶部１１２に記憶すべき情報を取得することができる。
なお、管理装置１３０の通信制御部は、無線通信機１５０が、アソシエーションや再アソシエーションにより、管理装置１３０に帰属したタイミングで、この無線通信機１５０の識別情報を電波検出装置１１０に送信すればよい。
【００３６】
図４は、無線通信機１５０の機能を概略的に示すブロック図である。無線通信機１５０は、無線通信部１５１と、処理部１５２とを備える。
【００３７】
無線通信部１５１は、無線ネットワーク１７１を介して、管理装置１３０と無線通信を行う。例えば、無線通信部１５１は、無線ネットワーク１７１を介して、管理装置１３０より周波数帯変更指示情報パケットを受信すると、この周波数帯変更指示情報パケットを解析して、周波数帯変更指示情報を抽出する。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００３８】
処理部１５２は、無線通信機１５０で行う処理を制御する。例えば、処理部１５２は、無線通信部１５１より周波数帯変更指示情報が与えられると、この周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する。
【００３９】
図５は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置１１０の干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ１０）。そして、干渉候補電波検出部１１１は、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部１１３に通知する。
【００４０】
次に、干渉候補電波情報生成部１１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ１１）。干渉候補電波情報生成部１１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００４１】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置１３０に送信する（Ｓ１２）。
【００４２】
管理装置１３０の干渉候補電波情報受信部１３１は、電波検出装置１１０より送信されてきた干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ１３）。そして、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを受信した場合、干渉候補電波情報が受信されたことを干渉開始予想時間算出部１３４に通知する。また、干渉候補電波情報受信部１３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出し、抽出した干渉候補電波情報を非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００４３】
干渉開始予想時間算出部１３４は、干渉候補電波情報が受信されたことを示す通知を受けると、干渉開始予想時間を算出する（Ｓ１４）。干渉開始予想時間算出部１３４は、装置間距離情報提供部１３２から装置間距離情報の提供を受け、移動速度情報提供部１３３から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時間を算出する。例えば、干渉開始予想時間は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される。干渉開始予想時間算出部１３４は、この干渉開始予想時間を、非干渉周波数帯決定部１３５に与える。
【００４４】
非干渉周波数帯決定部１３５は、干渉候補電波情報に含まれる干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７で使用されている周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ１５）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【００４５】
次に、非干渉周波数帯決定部１３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ１６）。ここで、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１４で算出された干渉開始予想時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部１３５は、この干渉開始予想時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わないで、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【００４６】
次に、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１６で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ１７）。そして、非干渉周波数帯決定部１３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【００４７】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ１８）。
【００４８】
また、非干渉周波数帯決定部１３５は、ステップＳ１６で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信で使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ１９）。
【００４９】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ２０）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出して、この周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００５０】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ２１）。
【００５１】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態１における干渉回避ネットワークシステム１００の動作例を、電波検出装置１１０と、管理装置１３０と、電波発生源１８０との位置関係に基づいて説明する概略図である。
【００５２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電波検出装置１１０、管理装置１３０及び無線通信機１５０は、移動手段ＭＭによりＤ方向に移動されているものとする。
電波検出装置１１０が、図６（Ａ）に示す位置Ｐ１にあるときは、電波検出装置１１０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波を検出していないものとする。言い換えると、電波検出装置１１０の干渉候補電波検出部１１１が、位置Ｐ１で行うキャリアセンスにおいて、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波の受信電力レベルは、予め定められた閾値よりも低くなっている。
【００５３】
そして、図６（Ｂ）に示すように、電波検出装置１１０が、位置Ｐ１よりも電波発生源１８０に近づいた位置Ｐ２に至ると、電波検出装置１１０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波を検出する。電波検出装置１１０は、干渉候補電波が検出されたら、通信ネットワーク１７０を介して、干渉候補電波情報を管理装置１３０に送信する。このとき、管理装置１３０は、電波検出装置１１０よりも後方にあるため、電波発生源１８０から送出される干渉候補電波による影響を受けていない。言い換えると、管理装置１３０は、電波発生源１８０から送出された干渉候補電波の受信電力レベルが予め定められた閾値以上となる範囲に入っていない。
【００５４】
管理装置１３０は、干渉候補電波情報を受信したら、移動速度及び装置間の距離より、干渉開始予想時間を算出する。そして、管理装置１３０は、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用される周波数帯と、干渉候補電波の周波数帯とが重複し、これらの周波数帯に含まれる電波が干渉することが予想されるならば、この干渉開始予想時間以内に、無線ネットワーク１７１の無線通信で使用される周波数帯を変更する処理を行う。
【００５５】
図６（Ｃ）に示すように、電波検出装置１１０が干渉候補電波を検出した位置Ｐ２に、管理装置１３０が至ったときは、電波発生源１８０が送出する干渉候補電波は、管理装置１３０に到達する。しかしながら、無線ネットワーク１７１において使用されている周波数帯は、既に干渉候補電波の周波数帯とは重複しない周波数帯に変更されており、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響を受けずに、安定して通信を行うことができる。
【００５６】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステム２００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム２００は、電波検出装置２１０と、管理装置２３０とを備える。実施の形態２に係る干渉回避ネットワークシステム２００は、電波検出装置２１０及び管理装置２３０の構成において、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００と異なっている。
【００５７】
図８は、電波検出装置２１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置２１０は、干渉候補電波検出部１１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部２１３と、干渉候補電波情報送信部１１４と、時刻情報提供部２１５とを備える。実施の形態２に係る電波検出装置２１０は、干渉候補電波情報生成部２１３での処理の点、また、時刻情報提供部２１５がさらに備えられている点において、実施の形態１に係る電波検出装置１１０と異なっている。
【００５８】
時刻情報提供部２１５は、時刻を算出して、算出した時刻を示す時刻情報を干渉候補電波情報生成部２１３に提供する。時刻情報提供部２１５が算出する時刻は、後述する管理装置２３０の時刻情報提供部２３８が算出する時刻と同期していることが望ましい。時刻情報提供部２１５が提供する時刻情報は、例えば、日本標準時等の標準時刻系の時刻を示すものであってもよく、また、システム時刻等のクロックカウンタ値であってもよい。
【００５９】
干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波検出部１１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受けると、速やかに、時刻情報提供部２１５より時刻情報を取得して、取得した時刻情報で示される時刻を検出時刻とする。そして、干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部２１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００６０】
図９は、干渉候補電波情報ＩＲＤ１の概略図である。干渉候補電波情報ＩＲＤ１は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報ＩＦＤと、検出時刻を示す検出時刻情報ＴＤとを含む。
【００６１】
以上のように、電波検出装置２１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉候補電波が検出された検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を管理装置２３０に送信することができる。そして、管理装置２３０は、干渉候補電波情報に基づいて、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻の算出と、干渉候補電波の影響を受けない周波数帯の選択とを行うことができるようになる。
【００６２】
図１０は、管理装置２３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置２３０は、干渉候補電波情報受信部２３１と、装置間距離情報提供部１３２と、移動速度情報提供部１３３と、非干渉周波数帯決定部２３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７と、干渉開始予想時刻算出部２３８と、時刻情報提供部２３９とを備える。実施の形態２に係る管理装置２３０は、干渉候補電波情報受信部２３１での処理の点、及び干渉開始予想時間算出部１３４の代わりに干渉開始予想時刻算出部２３８が設けられている点において、実施の形態１に係る管理装置１３０と異なっている。
【００６３】
干渉候補電波情報受信部２３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置２１０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報受信部２３１は、電波検出装置２１０より干渉候補電波情報パケットを受信する。そして、干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報より干渉候補電波周波数帯情報及び検出時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波周波数情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与え、検出時刻情報を干渉開始予想時刻算出部２３８に与える。
【００６４】
干渉開始予想時刻算出部２３８は、干渉候補電波情報受信部２３１より与えられた検出時刻情報で示される検出時刻と、装置間距離情報提供部１３２から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部１３３から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する。この干渉開始予想時刻は、装置間の距離を移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻に加算することにより算出される。干渉開始予想時刻算出部２３８は、この干渉開始予想時刻を、非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００６５】
非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報を生成し、この非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させる。
【００６６】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、干渉候補電波と、無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波とが干渉するか否かを判断する。
【００６７】
非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている電波と干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であるか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始予想時刻算出部２３８より干渉開始予想時刻が与えられると、時刻情報提供部２３９より時刻情報を取得する。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１とは異なり、干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引いた時間である干渉開始残時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【００６８】
そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上であると判断した場合には、実施の形態１と同様に、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせ、干渉候補電波が検出された周波数帯とは重複しない周波数帯の中から、干渉割合が最も小さい周波数帯を、新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間未満であると判断した場合には、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、実施の形態１と同様に、このようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。また、非干渉周波数帯決定部２３５は、このようにして選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００６９】
なお、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間を算出すると、計時を行い、干渉開始残時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。ここで、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始残時間の経過前に完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。従って、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【００７０】
以上のように、管理装置２３０は、装置間距離提供部１３２が提供する装置間距離情報と、移動速度情報提供部１３３が提供する移動速度情報とにより、電波検出装置２１０が干渉候補電波を受信してから、管理装置２３０がこの干渉候補電波の影響を受け始めるまでの干渉開始予想時間を算出することができる。そして、管理装置２３０は、電波検出装置２１０より取得された干渉候補電波情報に含まれている干渉候補電波の検出時刻に干渉開始予想時間を加えることで、干渉候補電波による干渉が始まると予想される干渉開始予想時刻を算出することができる。管理装置２３０は、干渉開始予想時刻までに、無線通信部１３７で使用される周波数帯を、干渉候補電波情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯に変更することにより、無線ネットワーク１７１では、干渉候補電波による影響が低減される。
【００７１】
図１１は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置２１０の干渉候補電波検出部１１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ３０）。そして、干渉候補電波検出部１１１が、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部２１３に通知する。
【００７２】
次に、干渉候補電波情報生成部２１３は、時刻情報提供部２１５より時刻情報を取得し、取得した時刻情報で示される時刻を検出時刻とする（Ｓ３１）。
【００７３】
次に、干渉候補電波情報生成部２１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、検出時刻を示す検出時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ３２）。干渉候補電波情報生成部２１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００７４】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置２３０に送信する（Ｓ３３）。
【００７５】
管理装置２３０の干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ３４）。そして、干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。干渉候補電波情報受信部２３１は、この干渉候補電波情報から、干渉電波周波数帯情報及び検出時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉電波周波数帯情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与え、検出時刻情報を干渉開始予想時刻算出部２３８に与える。
【００７６】
干渉開始予想時刻算出部２３８は、検出時刻情報が与えられると、干渉開始予想時刻を算出する（Ｓ３５）。干渉開始予想時刻算出部２３８は、装置間距離情報提供部１３２から装置間距離情報の提供を受け、また、移動速度情報提供部１３３から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時刻を算出する。干渉開始予想時刻は、装置間距離情報で示される距離を移動速度情報で示される移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻情報で示される検出時刻に加算することで算出される。干渉開始予想時刻算出部２３８は、この干渉開始予想時刻を、非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００７７】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７が使用している周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ３６）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【００７８】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ３７）。
ここで、非干渉周波数帯決定部２３５は、時刻情報提供部２３９より時刻情報を取得する。次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３５で算出された干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する。
そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わせずに、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【００７９】
次に、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３７で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ３８）。そして、非干渉周波数帯決定部２３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【００８０】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ３９）。
【００８１】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ３７で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信に使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ４０）。
【００８２】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ４１）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出し、抽出した周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【００８３】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ４２）。
【００８４】
以上のように、本実施の形態においては、電波検出装置２１０から送信されてくる干渉候補電波情報に検出時刻を示す検出時刻情報が含まれているため、管理装置２３０において、干渉候補電波による影響が発生し始める干渉開始予想時刻を正確に算出することができる。
【００８５】
実施の形態３．
図１２は、実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステム３００のシステム構成を示す概略図である。干渉回避ネットワークシステム３００は、電波検出装置３１０と、管理装置３３０とを備える。実施の形態３に係る干渉回避ネットワークシステム３００は、電波検出装置３１０及び管理装置３３０の構成において、実施の形態１に係る干渉回避ネットワークシステム１００と異なっている。
【００８６】
図１３は、電波検出装置３１０の機能を概略的に示すブロック図である。電波検出装置３１０は、干渉候補電波検出部３１１と、識別情報記憶部１１２と、干渉候補電波情報生成部３１３と、干渉候補電波情報送信部１１４と、時刻情報提供部３１５と、装置間距離情報提供部３１６と、移動速度情報提供部３１７と、干渉開始予想時刻算出部３１８とを備える。実施の形態３に係る電波検出装置３１０は、干渉候補電波検出部３１１及び干渉候補電波情報生成部３１３での処理の点、時刻情報提供部３１５、装置間距離情報提供部３１６、移動速度情報提供部３１７及び干渉開始予想時刻算出部３１８がさらに備えられている点において、実施の形態１に係る電波検出装置１１０と異なっている。
【００８７】
干渉候補電波検出部３１１は、実施の形態１と同様の機能を果たすほか、干渉電波発生源１８０から送出された干渉候補電波１８１を検出すると、速やかに、干渉候補電波が検出されたことを干渉開始予想時刻算出部３１８に通知する。
【００８８】
時刻情報提供部３１５は、時刻を算出して、算出した時刻を示す時刻情報を干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。
時刻情報提供部３１５が算出する時刻は、後述する管理装置３３０の時刻情報提供部３３８が算出する時刻と同期していることが望ましい。時刻情報提供部３１５が提供する時刻情報は、例えば、日本標準時等の標準時刻系の時刻を示すものであってもよく、また、システム時刻等のクロックカウンタ値であってもよい。
【００８９】
装置間距離情報提供部３１６は、電波検出装置３１０と管理装置３３０との間の距離を示す装置間距離情報を、干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。この距離は、予め設定された固定値であってもよく、また、電波検出装置３１０が管理装置３３０との間で距離測定を行って得られた値でもよい。本実施の形態では、この距離は、予め設定されている固定値である場合を説明する。
【００９０】
移動速度情報提供部３１７は、管理装置３３０の移動速度を示す移動速度情報を干渉開始予想時刻算出部３１８に提供する。移動速度情報提供部３１７が管理装置３３０の移動速度を取得する方法は、特に限定されない。例えば、移動速度情報提供部３１７は、管理装置３３０を搭載している列車の車両システム（図示せず）が車輪の回転速度から算出した列車の移動速度を、この車両システムより取得して、この列車の移動速度を管理装置３３０の移動速度としてもよい。また、移動速度情報提供部３１７は、電波検出装置３１０の位置を示す位置情報を入手できるＧＰＳ機能等を有し、特定の時間における位置の変化量（移動距離）から、電波検出装置３１０の移動速度を算出し、この移動速度を管理装置３３０の移動速度としてもよい。
【００９１】
干渉開始予想時刻算出部３１８は、干渉候補電波検出部３１１から干渉候補電波が検出されたことを示す通知を受けると、時刻情報提供部３１５から時刻情報を取得し、この時刻情報で示される時刻を検出時刻とする。
そして、干渉開始予想時刻算出部３１８は、この検出時刻と、装置間距離情報提供部３１６から提供される装置間距離情報で示される距離と、移動速度情報提供部３１７から提供される移動速度情報で示される移動速度とから、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する。この干渉開始予想時刻は、装置間の距離を移動速度で除算することによって算出される干渉開始予想時間を、検出時刻に加算することにより算出される。干渉開始予想時刻算出部３１８は、この干渉開始予想時刻を、干渉候補電波情報生成部３１３に与える。
【００９２】
干渉候補電波情報生成部３１３は、干渉候補電波検出部３１１より、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを示す通知を受け、さらに、干渉開始予想時刻算出部３１８から干渉開始予想時刻を受けると、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する。干渉候補電波情報生成部３１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【００９３】
図１４は、干渉候補電波情報ＩＲＤ２の概略図である。干渉候補電波情報ＩＲＤ２は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報ＩＦＤと、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報ＩＴＤとを含む。
【００９４】
以上のように、電波検出装置３１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を管理装置３３０に送信することができる。そして、管理装置３３０は、干渉候補電波情報に基づいて、干渉候補電波による干渉が始まるまでの残り時間の算出と、干渉候補電波の影響のない周波数帯の選択とを行うことができるようになる。
【００９５】
図１５は、管理装置３３０の機能を概略的に示すブロック図である。管理装置３３０は、干渉候補電波情報受信部３３１と、非干渉周波数帯決定部３３５と、非干渉周波数帯情報記憶部１３６と、無線通信部１３７と、時刻情報提供部３３９とを備える。実施の形態３に係る管理装置３３０は、干渉候補電波情報受信部３３１及び非干渉周波数帯決定部３３５での処理の点、装置間距離情報提供部１３２、移動速度情報提供部１３３及び干渉開始予想時間算出部１３４が備えられていない点において、実施の形態１に係る管理装置１３０と異なっている。
【００９６】
干渉候補電波情報受信部３３１は、通信ネットワーク１７０を介して、電波検出装置３１０と通信を行う。例えば、干渉候補電波情報受信部３３１は、電波検出装置３１０より干渉候補電波情報パケットを受信する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、この干渉候補電波情報から干渉候補電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部２３１は、干渉候補電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を非干渉周波数帯決定部２３５に与える。
【００９７】
非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報を生成し、この非干渉周波数帯情報を非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶させておく。
【００９８】
また、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉するか否かを判断する。
【００９９】
非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波が無線通信部１３７で使用されている周波数帯の電波に干渉すると判断した場合には、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上あるか否かを判断する。例えば、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波情報受信部３３１より干渉開始予想時刻情報が与えられると、時刻情報提供部３１５より時刻情報を取得する。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１とは異なり、干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引いた時間である干渉開始残時間を、干渉が発生するまでの時間とする。
【０１００】
そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上あると判断した場合には、実施の形態１と同様に、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせ、干渉候補電波が検出された周波数帯とは重複しない周波数帯の中から、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。
一方、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉が発生するまでの時間が、予め定められた時間以上はないと判断した場合には、実施の形態１と同様に、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯のうち、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複せず、干渉割合が最も小さい周波数帯を新たに使用する周波数帯として選択する。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、実施の形態１と同様に、以上のようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成して、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。また、非干渉周波数帯決定部３３５は、以上のようにして選択した周波数帯を示す周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【０１０１】
なお、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間を算出すると、計時を行い、干渉開始残時間が経過する前に、周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。ここで、これらの周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求は、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯の変更が干渉開始残時間が経過するまでに完了できるような時間内に、無線通信部１３７に与えられるようにすることが望ましい。周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求が与えられてから、無線通信部１３７及び無線通信機１５０で使用される周波数帯が変更されるまでの時間は、予め定められた一定時間としてもよい。従って、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間からこの一定時間を差し引いた時間までに、周波数帯変更指示情報及び周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。
【０１０２】
以上のように、管理装置３３０は、電波検出装置３１０から通知される干渉開始予想時刻までに、無線通信部１３７で使用する周波数帯を、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯に変更することにより、無線ネットワーク１７１における無線通信では、干渉候補電波による影響が低減される。
【０１０３】
図１６は、干渉候補電波が検出された際の処理を示すシーケンス図である。
まず、電波検出装置３１０の干渉候補電波検出部３１１は、無線ネットワーク１７１で使用可能な周波数帯毎に、キャリアセンスを行い、干渉候補電波を検出する（Ｓ５０）。そして、干渉候補電波検出部３１１が、干渉候補電波を検出すると、干渉候補電波が検出されたことと、干渉候補電波が検出された周波数帯とを干渉候補電波情報生成部３１３に通知するとともに、干渉候補電波が検出されたことを干渉開始予想時刻算出部３１８に通知する。
【０１０４】
次に、干渉開始予想時刻算出部３１８は、干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を算出する（Ｓ５１）。干渉開始予想時刻算出部３１８は、時刻情報提供部３３９から時刻情報の提供を受け、装置間距離情報提供部３１６から装置間距離情報の提供を受け、また、移動速度情報提供部３１７から移動速度情報の提供を受けて、干渉開始予想時刻を算出する。干渉開始予想時刻算出部３１８は、この干渉開始予想時刻を、干渉候補電波情報生成部３１３に与える。
【０１０５】
次に、干渉候補電波情報生成部３１３は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報と、ステップＳ５１で算出された干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報とを含む干渉候補電波情報を生成する（Ｓ５２）。干渉候補電波情報生成部３１３は、この干渉候補電波情報を干渉候補電波情報送信部１１４に与える。
【０１０６】
干渉候補電波情報送信部１１４は、干渉候補電波情報をパケット化することで、干渉候補電波情報パケットを生成し、この干渉候補電波情報パケットを、通信ネットワーク１７０を介して、管理装置３３０に送信する（Ｓ５３）。
【０１０７】
管理装置３３０の干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを受信する（Ｓ５４）。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉候補電波情報パケットを解析して、干渉候補電波情報を抽出する。そして、干渉候補電波情報受信部３３１は、この干渉候補電波情報から干渉電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を取得する。干渉候補電波情報受信部３３１は、干渉電波周波数帯情報及び干渉開始予想時刻情報を非干渉周波数帯決定部３３５に与える。
【０１０８】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯に含まれる電波が、無線通信部１３７が使用している周波数帯に含まれる電波と干渉するか否かを判断する（Ｓ５５）。本シーケンスでは、これらの電波が干渉するものとして説明する。これらの電波が干渉しない場合には、本シーケンスは終了する。
【０１０９】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、無線ネットワーク１７１において新たに使用する周波数帯を選択する（Ｓ５６）。ここで、非干渉周波数帯決定部３３５は、時刻情報提供部３３９より時刻情報を取得する。非干渉周波数帯決定部３３５は、ステップＳ５４で与えられた干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する。
そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間以上である場合には、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。一方、非干渉周波数帯決定部２３５は、干渉開始残時間が予め定められた時間未満である場合には、キャリアセンスを行わせず、非干渉周波数帯情報記憶部１３６に記憶されている非干渉周波数帯情報で示される周波数帯から、干渉候補電波が検出された周波数帯と重複しない周波数帯を選択する。
【０１１０】
次に、非干渉周波数帯決定部３３５は、ステップＳ５６で選択した周波数帯を示す周波数帯変更指示情報を生成する（Ｓ５７）。そして、非干渉周波数帯決定部３３５は、この周波数帯変更指示情報を無線通信部１３７に与える。
【０１１１】
無線通信部１３７は、周波数帯変更指示情報をパケット化した周波数帯変更指示情報パケットを、無線ネットワーク１７１に接続されている無線通信機１５０に送信する（Ｓ５８）。
【０１１２】
また、非干渉周波数帯決定部２３５は、ステップＳ５６で選択した周波数帯に変更する要求である周波数帯変更要求を無線通信部１３７に与える。無線通信部１３７は、無線通信に使用する周波数帯を、この周波数帯変更要求で示された周波数帯に変更する（Ｓ５９）。
【０１１３】
無線通信機１５０の無線通信部１５１は、周波数帯変更指示情報パケットを受信する（Ｓ６０）。そして、無線通信部１５１は、この周波数帯変更指示情報パケットから周波数帯変更指示情報を抽出して、抽出した周波数帯変更指示情報を処理部１５２に与える。
【０１１４】
処理部１５２は、周波数帯変更指示情報で指示されている周波数帯を用いるように、無線通信部１５１に指示を出す。このような指示を受けた無線通信部１５１は、無線通信に使用する周波数帯を、処理部１５２より指示された周波数帯に変更する（Ｓ６１）。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態においては、電波検出装置３１０から送信されてくる干渉候補電波情報に干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報が含まれているため、管理装置３３０において、干渉候補電波による影響が発生し始めるまでの残り時間である干渉開始残時間を正確に算出することができる。
【０１１６】
以上に記載した実施の形態１から３では、電波検出装置１１０、２１０、３１０と、管理装置１３０、２３０、３３０と、無線通信機１５０とは、列車に搭載されるものとして説明した。しかしながら、電波検出装置１１０、２１０、３１０、管理装置１３０、２３０、３３０及び無線通信機１５０は、自動車や船舶等の移動手段に搭載されていてもよい。このような場合には、電波検出装置１１０、２１０、３１０は、移動手段の先頭部、言い換えれば、移動手段の進行方向の先端から予め定められた範囲内に搭載され、管理装置１３０、２３０、２４０は、進行方向において、電波検出装置１１０、２１０、３１０よりも後方に搭載されるようにすればよい。
【０１１７】
以上に記載した実施の形態１から３では、電波検出装置１１０、２１０、３１０は、干渉候補電波が検出された周波数帯を示す情報を干渉候補電波情報に含めて、管理装置１３０、２３０、３３０に送信するようにしているが、干渉候補電波が検出されたチャンネルを示す情報を干渉候補電波情報に含めて、管理装置１３０、２３０、３３０に送信するようにしてもよい。
また、管理装置１３０、２３０、３３０は、干渉候補電波が検出されたチャンネルが、無線ネットワーク１７１で使用されているチャンネルと重複するか否かを判断して、重複すると判断した場合に、干渉候補電波が検出されたチャンネルと重複しないチャンネルに、無線ネットワーク１７１で使用されているチャンネルを変更するようにしてもよい。このような場合、管理装置１３０、２３０、３３０の非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、無線通信部１３７に、無線通信部１３７で使用可能なチャンネルの各々につき、キャリアセンスを行わせ、その結果として、キャリアセンスを行ったチャンネルと、このチャンネルでキャリアセンスを行った時間と、このチャンネルで電波が検出された時間と、を特定させて、これらを示す情報を報告させるようにすればよい。
【０１１８】
以上に記載した実施の形態１から３では、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、干渉割合が予め定められた閾値よりも小さい周波数帯を特定して、特定した周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成するようにしているが、非干渉周波数帯情報は、このような情報に限定されない。例えば、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、干渉割合を予め定められた閾値と比較することなく、キャリアセンスが行われた各々の周波数帯と、この周波数帯における干渉割合と、を示す非干渉周波数帯情報を生成するようにしてもよい。
【０１１９】
以上に記載した実施の形態１から３では、非干渉周波数帯決定部１３５、２３５、３３５は、無線通信部１３７にキャリアセンスを行わせて、その結果として、キャリアセンスを行った周波数帯と、この周波数帯でキャリアセンスを行った時間と、この周波数帯で電波が検出された時間と、を特定させて、これらを示す情報を報告させるようにしているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、管理装置１３０、２３０、３３０に無線通信部１３７とは別の無線通信部を備えておき、この別の無線通信部でキャリアセンスを行わせるようにすることもできる。このように別の無線通信部でキャリアセンスを行わせることで、無線通信部１３７が無線通信を行っている間も、キャリアセンスを行うことができるようになる。
【符号の説明】
【０１２０】
１００，２００，３００：干渉回避ネットワークシステム、 １１０，２１０，３１０：電波検出装置、 １１１，３１１：干渉候補電波検出部、 １１２：識別情報記憶部、 １１３，２１３，３１３：干渉候補電波情報生成部、 １１４：干渉候補電波情報送信部、 ２１５，３１５：時刻情報提供部、 ３１６：装置間距離情報提供部、 ３１７：移動速度情報提供部、 ３１８：干渉開始予想時刻算出部、 １３０，２３０，３３０：管理装置、 １３１，２３１，３３１：干渉候補電波情報受信部、 １３２：装置間距離情報提供部、 １３３：移動速度情報提供部、 １３４：干渉開始予想時間算出部、 １３５，２３５，３３５：非干渉周波数帯決定部、 １３６：非干渉周波数帯情報記憶部、 １３７：無線通信部、 ２３８：干渉開始予想時刻算出部、 ２３９，３３９：時刻情報提供部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理装置が所属する通信ネットワークに所属し、前記管理装置と同じ移動手段に備えられる電波検出装置であって、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備えることを特徴とする電波検出装置。
【請求項２】
前記移動手段が移動する方向において、前記管理装置よりも前方に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の電波検出装置。
【請求項３】
前記干渉候補電波検出部は、前記干渉候補電波が検出された場合には、前記干渉候補電波が検出された周波数帯において、前記キャリアセンスを所定時間継続して行い、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記所定時間において、前記干渉候補電波が検出された時間が予め定められた閾値時間よりも長い場合に、前記干渉候補電波情報を生成すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電波検出装置。
【請求項４】
時刻情報を提供する時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記時刻情報で示される時刻を検出時刻とし、当該検出時刻を示す検出時刻情報を前記干渉候補電波情報に含めること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電波検出装置。
【請求項５】
時刻情報を提供する時刻情報提供部と、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出し、前記時刻情報で示される時刻に前記干渉開始予想時間を加算することで、干渉開始予想時刻を算出する干渉開始予想時刻算出部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報を前記干渉候補電波情報に含めること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電波検出装置。
【請求項６】
電波検出装置が所属する通信ネットワークに所属し、且つ、無線ネットワークに所属し、前記電波検出装置と同じ移動手段に備えられる管理装置であって、
前記電波検出装置より、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を受信する干渉候補電波情報受信部と、
前記無線ネットワークに所属する無線通信機と無線通信を行う無線通信部と、
前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と、前記無線通信部が行う無線通信で使用されている周波数帯とが重複する場合には、前記無線通信部が無線通信で使用できる複数の周波数帯のうち、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない他の周波数帯を選択する非干渉周波数帯決定部と
を備え、
前記無線通信部は、前記非干渉周波数帯決定部が前記他の周波数帯を選択すると、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする管理装置。
【請求項７】
前記移動手段が移動する方向において、前記電波検出装置よりも後方に配置されていること
を特徴とする請求項６に記載の管理装置。
【請求項８】
前記無線通信部は、前記干渉周波数帯決定部の指示に応じて、キャリアセンスを行い、
前記干渉周波数帯決定部は、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯のうち、前記キャリアセンスが行われた時間に対する電波が検出された時間の割合が最も小さい周波数帯を、前記他の周波数帯として選択すること
を特徴とする請求項６又は７に記載の管理装置。
【請求項９】
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と
をさらに備え、
前記無線通信部は、前記干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１０】
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離を、前記移動速度情報で示される移動速度で除算することで干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と、
時刻情報を提供する時刻情報提供部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報には、前記干渉候補電波が検出された検出時刻を示す検出時刻情報がさらに含まれており、
前記非干渉周波数帯決定部は、
前記検出時刻情報で示される検出時刻に、前記干渉開始予想時間を加算することで干渉開始予想時刻を算出する処理と、
前記干渉開始予想時刻から前記時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と
をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１１】
時刻情報を提供する時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報には、前記干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報が含まれており、
前記非干渉周波数帯決定部は、前記干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、前記時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と、をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１２】
電波検出装置と、当該電波検出装置と同じ通信ネットワークに所属し、当該電波検出装置と同じ移動手段に備えられる管理装置とを備える干渉回避ネットワークシステムであって、
前記電波検出装置は、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備え、
前記管理装置は、
前記電波検出装置より、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を受信する干渉候補電波情報受信部と、
前記無線ネットワークに所属する無線通信機と無線通信を行う無線通信部と、
前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と、前記無線通信部が行う無線通信で使用されている周波数帯とが重複する場合には、前記無線通信部が無線通信で使用できる複数の周波数帯のうち、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない他の周波数帯を選択する非干渉周波数帯決定部と
を備え、
前記無線通信部は、前記非干渉周波数帯決定部が前記他の周波数帯を選択すると、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記電波検出装置は、前記移動手段が移動する方向において、前記管理装置よりも前方に配置されていること
を特徴とする請求項１２に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記無線通信部は、前記干渉周波数帯決定部の指示に応じて、キャリアセンスを行い、
前記干渉周波数帯決定部は、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯のうち、前記キャリアセンスが行われた時間に対する電波が検出された時間の割合が最も小さい周波数帯を、前記他の周波数帯として選択すること
を特徴とする請求項１２又は１３に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１５】
前記干渉候補電波検出部は、前記干渉候補電波が検出された場合には、前記干渉候補電波が検出された周波数帯において、前記キャリアセンスを所定時間継続して行い、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記所定時間において、前記干渉候補電波が検出された時間が予め定められた閾値時間よりも長い場合に、前記干渉候補電波情報を生成すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１６】
前記管理装置は、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と
をさらに備え、
前記無線通信部は、前記干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１７】
前記電波検出装置は、
第１時刻情報を提供する第１時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記第１時刻情報で示される時刻を検出時刻とし、当該検出時刻を示す検出時刻情報を前記干渉候補電波情報に含め、
前記管理装置は、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と、
第２時刻情報を提供する第２時刻情報提供部と
をさらに備え、
前記非干渉周波数帯決定部は、
前記検出時刻情報で示される検出時刻に、前記干渉開始予想時間を加算することで干渉開始予想時刻を算出する処理と、
前記干渉開始予想時刻から前記第２時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と、をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１８】
前記電波検出装置は、
第１時刻情報を提供する第１時刻情報提供部と、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出し、前記第１時刻情報で示される時刻に前記干渉開始予想時間を加算することで、干渉開始予想時刻を算出する干渉開始予想時刻算出部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報を前記干渉候補電波情報に含め、
前記管理装置は、
第２時刻情報を提供する第２時刻情報提供部をさらに備え、
前記非干渉周波数帯決定部は、前記干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、前記第２時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１９】
前記電波検出装置は、１編成の列車における先頭車両の先頭部に搭載されており、
前記管理装置は、前記列車の移動方向において、前記電波検出装置よりも後方に搭載されていること
を特徴とする請求項１２から１８の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１】
管理装置が所属する通信ネットワークに所属し、前記管理装置と同じ移動手段に備えられる電波検出装置であって、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備えることを特徴とする電波検出装置。
【請求項２】
前記移動手段が移動する方向において、前記管理装置よりも前方に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の電波検出装置。
【請求項３】
前記干渉候補電波検出部は、前記干渉候補電波が検出された場合には、前記干渉候補電波が検出された周波数帯において、前記キャリアセンスを所定時間継続して行い、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記所定時間において、前記干渉候補電波が検出された時間が予め定められた閾値時間よりも長い場合に、前記干渉候補電波情報を生成すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電波検出装置。
【請求項４】
時刻情報を提供する時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記時刻情報で示される時刻を検出時刻とし、当該検出時刻を示す検出時刻情報を前記干渉候補電波情報に含めること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電波検出装置。
【請求項５】
時刻情報を提供する時刻情報提供部と、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出し、前記時刻情報で示される時刻に前記干渉開始予想時間を加算することで、干渉開始予想時刻を算出する干渉開始予想時刻算出部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報を前記干渉候補電波情報に含めること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電波検出装置。
【請求項６】
電波検出装置が所属する通信ネットワークに所属し、且つ、無線ネットワークに所属し、前記電波検出装置と同じ移動手段に備えられる管理装置であって、
前記電波検出装置より、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を受信する干渉候補電波情報受信部と、
前記無線ネットワークに所属する無線通信機と無線通信を行う無線通信部と、
前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と、前記無線通信部が行う無線通信で使用されている周波数帯とが重複する場合には、前記無線通信部が無線通信で使用できる複数の周波数帯のうち、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない他の周波数帯を選択する非干渉周波数帯決定部と
を備え、
前記無線通信部は、前記非干渉周波数帯決定部が前記他の周波数帯を選択すると、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする管理装置。
【請求項７】
前記移動手段が移動する方向において、前記電波検出装置よりも後方に配置されていること
を特徴とする請求項６に記載の管理装置。
【請求項８】
前記無線通信部は、前記干渉周波数帯決定部の指示に応じて、キャリアセンスを行い、
前記干渉周波数帯決定部は、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯のうち、前記キャリアセンスが行われた時間に対する電波が検出された時間の割合が最も小さい周波数帯を、前記他の周波数帯として選択すること
を特徴とする請求項６又は７に記載の管理装置。
【請求項９】
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と
をさらに備え、
前記無線通信部は、前記干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１０】
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離を、前記移動速度情報で示される移動速度で除算することで干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と、
時刻情報を提供する時刻情報提供部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報には、前記干渉候補電波が検出された検出時刻を示す検出時刻情報がさらに含まれており、
前記非干渉周波数帯決定部は、
前記検出時刻情報で示される検出時刻に、前記干渉開始予想時間を加算することで干渉開始予想時刻を算出する処理と、
前記干渉開始予想時刻から前記時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と
をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１１】
時刻情報を提供する時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報には、前記干渉候補電波による干渉が始まると予想される時刻である干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報が含まれており、
前記非干渉周波数帯決定部は、前記干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、前記時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と、をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の管理装置。
【請求項１２】
電波検出装置と、当該電波検出装置と同じ通信ネットワークに所属し、当該電波検出装置と同じ移動手段に備えられる管理装置とを備える干渉回避ネットワークシステムであって、
前記電波検出装置は、
前記管理装置が所属する無線ネットワークの無線通信で使用可能な各々の周波数帯においてキャリアセンスを行い、前記無線ネットワークに所属していない電波発生源から出力される干渉候補電波を検出する干渉候補電波検出部と、
前記干渉候補電波が検出された周波数帯を示す干渉候補電波周波数帯情報を含む干渉候補電波情報を生成する干渉候補電波情報生成部と、
前記管理装置が、前記干渉候補電波検出部が前記干渉候補電波を検出した位置に到達する前に、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を前記管理装置に送信する干渉候補電波情報送信部と
を備え、
前記管理装置は、
前記電波検出装置より、前記通信ネットワークを介して、前記干渉候補電波情報を受信する干渉候補電波情報受信部と、
前記無線ネットワークに所属する無線通信機と無線通信を行う無線通信部と、
前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と、前記無線通信部が行う無線通信で使用されている周波数帯とが重複する場合には、前記無線通信部が無線通信で使用できる複数の周波数帯のうち、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない他の周波数帯を選択する非干渉周波数帯決定部と
を備え、
前記無線通信部は、前記非干渉周波数帯決定部が前記他の周波数帯を選択すると、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記電波検出装置は、前記移動手段が移動する方向において、前記管理装置よりも前方に配置されていること
を特徴とする請求項１２に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記無線通信部は、前記干渉周波数帯決定部の指示に応じて、キャリアセンスを行い、
前記干渉周波数帯決定部は、前記干渉候補電波周波数帯情報で示される周波数帯と重複しない周波数帯のうち、前記キャリアセンスが行われた時間に対する電波が検出された時間の割合が最も小さい周波数帯を、前記他の周波数帯として選択すること
を特徴とする請求項１２又は１３に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１５】
前記干渉候補電波検出部は、前記干渉候補電波が検出された場合には、前記干渉候補電波が検出された周波数帯において、前記キャリアセンスを所定時間継続して行い、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記所定時間において、前記干渉候補電波が検出された時間が予め定められた閾値時間よりも長い場合に、前記干渉候補電波情報を生成すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１６】
前記管理装置は、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と
をさらに備え、
前記無線通信部は、前記干渉開始予想時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１７】
前記電波検出装置は、
第１時刻情報を提供する第１時刻情報提供部をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記第１時刻情報で示される時刻を検出時刻とし、当該検出時刻を示す検出時刻情報を前記干渉候補電波情報に含め、
前記管理装置は、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記干渉候補電波情報を前記干渉候補電波情報受信部が受信すると、前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出する干渉開始予想時間算出部と、
第２時刻情報を提供する第２時刻情報提供部と
をさらに備え、
前記非干渉周波数帯決定部は、
前記検出時刻情報で示される検出時刻に、前記干渉開始予想時間を加算することで干渉開始予想時刻を算出する処理と、
前記干渉開始予想時刻から前記第２時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理と、をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１８】
前記電波検出装置は、
第１時刻情報を提供する第１時刻情報提供部と、
前記管理装置と前記電波検出装置との間の距離を示す装置間距離情報を提供する装置間距離情報提供部と、
前記管理装置の移動速度を示す移動速度情報を提供する移動速度情報提供部と、
前記装置間距離情報で示される距離と、前記移動速度情報で示される移動速度とから干渉開始予想時間を算出し、前記第１時刻情報で示される時刻に前記干渉開始予想時間を加算することで、干渉開始予想時刻を算出する干渉開始予想時刻算出部と
をさらに備え、
前記干渉候補電波情報生成部は、前記干渉開始予想時刻を示す干渉開始予想時刻情報を前記干渉候補電波情報に含め、
前記管理装置は、
第２時刻情報を提供する第２時刻情報提供部をさらに備え、
前記非干渉周波数帯決定部は、前記干渉開始予想時刻情報で示される干渉開始予想時刻から、前記第２時刻情報で示される時刻を差し引くことで、干渉開始残時間を算出する処理をさらに行い、
前記無線通信部は、前記干渉開始残時間が経過する前に、無線通信で使用する周波数帯を、前記他の周波数帯に変更すること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【請求項１９】
前記電波検出装置は、１編成の列車における先頭車両の先頭部に搭載されており、
前記管理装置は、前記列車の移動方向において、前記電波検出装置よりも後方に搭載されていること
を特徴とする請求項１２から１８の何れか一項に記載の干渉回避ネットワークシステム。
【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】
【公開番号】特開２０１１−２２３３０８（Ｐ２０１１−２２３３０８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０３９６（Ｐ２０１０−９０３９６）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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