特許 7553326 無線通信装置、および、無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】無線通信装置、および、無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 40/12 20090101AFI20240910BHJP

   H04W 40/20 20090101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H04W40/12

H04W40/20

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020184309

(22)【出願日】2020-11-04

(65)【公開番号】P2022074350

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】金子 裕哉

【審査官】永田 義仁

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１９６５２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１５９８３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１４８３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０７２１７４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の無線通信装置を含むネットワークに配置される前記無線通信装置であって、
自無線通信装置が宛先となっていない、前記ネットワーク内で送受信される無線通信パケットを傍受し、前記無線通信パケットの送信元無線通信装置情報、宛先無線通信装置情報、および、無線通信品質情報を抽出する他ノード宛パケット処理部と、
送信元無線通信装置情報、および、宛先無線通信装置情報から通信リンク情報を生成し、前記通信リンク情報によって特定される通信リンクの無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化しているか否かを検出する遮断検出部と、
２つ以上の通信リンクの前記無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合に、遮断発生領域を推定する遮断位置推定部と、
通信経路を直線で示した場合に前記直線が、前記遮断発生領域の内側を通過しない前記通信経路を演算するルーティング演算部と、を含む無線通信装置。

【請求項2】

通信リンクが確立されている通信経路であって、前記通信経路を直線で示した場合に前記直線が前記遮断発生領域に含まれる場合には、前記通信経路の無線通信品質を測定する通信品質測定部を、さらに含み、
通信品質測定部によって測定された無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合には、前記ルーティング演算部が、無線通信品質があらかじめ定められた値を満たす、宛先無線通信装置への新たな通信経路を探索する請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化した前記通信リンクを直線で示し、直線で示した２つの前記通信リンクの交点を中心点とし、前記中心点から半径Ｒ１の範囲内を前記遮断発生領域とする請求項１または２に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記遮断発生領域を避ける通信経路には、無線通信パケットを中継する無線通信装置が含まれる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信装置。

【請求項5】

前記ネットワーク内に配置されるすべての無線通信装置の位置情報をあらかじめ記憶するノード位置記憶部を含み、
前記無線通信装置の起動時には、少なくとも３つの無線通信装置の位置情報が記憶されており、
前記無線通信装置の動作中に、前記少なくとも３つの無線通信装置以外の前記ネットワーク内の無線通信装置の位置情報が前記ノード位置記憶部に記憶される請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項6】

前記少なくとも３つの無線通信装置以外の前記ネットワーク内の無線通信装置は、前記少なくとも３つの無線通信装置との無線通信における無線強度、前記無線強度から演算される無線送受信する無線通信装置間の距離、および、前記少なくとも３つの無線通信装置の位置情報から、自無線通信装置の位置情報を取得し、前記ネットワーク内の他の無線通信装置に自無線通信装置の位置情報を通知する請求項５に記載の無線通信装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載の無線通信装置を複数含むネットワークは車両に配置され、前記遮断発生領域において想定される障害物には前記車両の乗員が含まれる無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置、および、無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数の無線通信装置を含む無線通信ネットワークにおいて、見通し伝送路が遮断された場合に、あらたな接続先をサーチし、サーチしたあらたな接続先と無線通信を継続する方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１の複数の情報源間に無線回線を設けて通信を行う無線通信装置は、情報源の間の見通し線周辺が物体によって遮られること、あるいは遮られる前兆を検出する遮断検出手段を含む構成が開示されている。また、当該無線通信装置は、物体によって見通し線周辺が遮られる前の無線通信装置の設定を記録・保持する記録・保持手段と、物体が情報源の間の見通し線周辺を遮ることによる無線回線の劣化を補償する無線回線劣化補償手段を含む構成が開示されている。さらに、当該無線通信装置は、物体によって見通し線周辺の遮断が終了したことを検出する遮断終了検出手段を含む構成が開示されている。さらに、当該無線通信装置は、物体が見通し線周辺を遮る状態が終了したと検出された場合に記録・保持手段に記録・保持された見通し線周辺が遮られる前の前記無線通信装置の状態を再設定する無線通信装置状態再設定手段を含む構成が開示されている。また、無線回線劣化補償手段には、マクロダイバーシチが含まれることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０５－２４４０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の無線ポートと無線端末との間の伝送路の遮断を検出するためには、当該伝送路の伝送状況を測定する必要があるので、無線ポートと無線端末との間で直接通信を実行していない場合には、伝送路の遮断を検出できないという課題がある。また、無線ポートと無線端末との間で常時通信を実行し、または、定期的に通信を実行すると、無線ポートおよび無線端末の消費電力が増大してしまうという課題がある。

【0006】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先を低電力および低遅延で探索可能な無線通信装置、および、無線通信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様に係る、複数の無線通信装置を含むネットワークに配置される前記無線通信装置は、自無線通信装置が宛先となっていない、前記ネットワーク内で送受信される無線通信パケットを傍受し、前記無線通信パケットの送信元無線通信装置情報、宛先無線通信装置情報、および、無線通信品質情報を抽出する他ノード宛パケット処理部と、送信元無線通信装置情報、および、宛先無線通信装置情報から通信リンク情報を生成し、前記通信リンク情報によって特定される通信リンクの無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化しているか否かを検出する遮断検出部と、２つ以上の通信リンクの前記無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合に、遮断発生領域を推定する遮断位置推定部と、通信経路を直線で示した場合に前記直線が、前記遮断発生領域の内側を通過しない前記通信経路を演算するルーティング演算部と、を含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先を低電力および低遅延で探索可能な無線通信装置、および、無線通信システムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る無線通信システムによって形成されるネットワークの一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態に係る無線通信システムの動作の一例を示す模式図である。

【図3】本実施形態に係る通信パケットの構成の一例を示す模式図である。

【図4】本実施形態に係る無線通信装置の状態遷移の一例を示す状態遷移図である。

【図5】本実施形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図6】本実施形態に係わる送信状態の動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】本実施形態に係わる送信休止状態の動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】本実施形態に係わる接続先確認状態の動作の一例を示すフローチャートである。

【図9】本実施形態に係わる記憶部の一部の記憶状態の一例を示す模式図である。

【図10】比較例に係る無線通信システムの一例を示す模式図である。

【図11】比較例に係る他の無線通信システムの一例を示す模式図である。

【図12】比較例に係るその他の無線通信システムの一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本実施形態に係わる無線通信装置および無線通信システムの一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示に限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。さらに、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

【0011】

なお、同一の機能や構成には、同一又は類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

【0012】

（無線通信システムの概要）
本実施形態の無線通信システムは少なくとも４つ以上の無線通信装置を含む。無線通信装置は、他の無線通信装置と直接通信または中継通信することが可能である。また、無線通信装置は、他の無線通信装置がその他の無線通信装置と無線通信する場合の無線通信情報の少なくとも一部の情報を傍受することが可能である場合がある。当該少なくとも一部の情報には、通信リンク情報、および、当該通信リンク情報によって特定される通信リンクの通信品質情報が含まれる場合がある。このような、無線通信装置を含む無線通信システムの一例について、図１を参照して、具体的に説明する。なお、本実施形態では、無線通信装置をノードと称する場合がある。

【0013】

一例として示される図１では、複数の無線通信装置であるノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４、ノードＮ５、ノードＮ６によって無線通信システム１０００のネットワークが構成される場合を想定する。本明細書では、ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４、ノードＮ５、ノードＮ６を総称して、ノードＮと称する場合がある。また、ノードＮの動作は、一例として図５に示される無線通信装置１００の各ブロックによって達成される場合がある。

【0014】

図１において、Ｏ１は人体等の無線通信にとって障害となる障害物を示している。Ｃ１は、ノードＮ１とノードＮ４を直線で結んだ線と、ノードＮ２とノードＮ５を直線で結んだ線との交点を示す。また、Ｒ１は、交点Ｃ１を中心点とした半径を示し、破線は、中心点を交点Ｃ１とし、半径をＲ１とした場合の円を示す。半径Ｒ１の値は、後述して説明する。

【0015】

図１において、ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ４、ノードＮ５が通信データを送信するための送信状態にある場合について説明する。この場合のノードＮ１とノードＮ４との間の通信リンクをＬ１４で示す。また、ノードＮ２とノードＮ５との間の通信リンクをＬ２５で示す。ノードＮ６は受信状態にあり、Ｌ１４および／またはＬ２５の通信パケットを傍受できる可能性がある。ノードＮ６が当該通信パケットを傍受できた場合には、当該通信パケットの通信リンクに関する情報を取得し、取得した通信リンクに関する通信品質情報を取得する。なお、本実施形態では通信リンクＬ１４と通信リンクＬ４１における通信品質は同一と想定し、通信リンクＬ２５と通信リンクＬ５２における通信品質も同一と想定する。

【0016】

また、ノードＮ１とノードＮ６とは通信リンクＬ１６によって直接通信を実行していたが、直接通信が終了し、送信休止状態にある。

【0017】

例えば、障害物Ｏ１が無線通信システム１０００の外部から無線通信システム１０００の無線通信が実行されている領域に侵入してきた場合には、伝送路の少なくとも一部が遮断され、伝送路の少なくとも一部に通信品質の劣化が生じる可能性がある。例えば、障害物Ｏ１が図１における表示位置に存在する場合には、通信リンクのＬ１４およびＬ２５の通信品質に劣化が生じる可能性が高い。障害物Ｏ１の一例には、車両等の移動体の乗員が挙げられる。

【0018】

通信リンクのＬ１４については、例えば、ノードＮ４がノードＮ１から受信した電波の受信電力情報または受信強度情報等の情報を測定し、パケットの通信品質情報領域に書き込み、ノードＮ４がノードＮ１へ当該パケットを送信する。通信品質情報領域は通信品質情報を示すパラメータが記載される領域であって、後述するように、通信パケットのヘッダ部に設けられることが好ましい。また、通信品質情報領域に通信品質情報を示すパラメータが記載されたパケットは、例えば、ノードＮ１からノードＮ４へ通信データが送信された後にノードＮ４からノードＮ１へ送信されるＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）であることが可能である。また、ノードＮ４からノードＮ１へ送信されるＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）に含まれることが可能である。また、通信品質情報領域に通信品質情報を示すパラメータが記載されたパケットは、例えば、ノードＮ１からノードＮ４へ通信データが送信された後にノードＮ４からノードＮ１へ送信される通信データのパケットに含まれることが可能である。このように、通信品質情報領域に記載される通信品質情報は、データが送受信されるたびに更新されることが可能になる。

【0019】

ノードＮ１およびノードＮ４は、障害物Ｏ１等の障害物によって、通信リンクのＬ１４の通信品質が劣化した場合には、後述する接続先確認状態に遷移することが可能である。接続先確認状態では、各ノードＮは、ＰＥＲ（Packet Error Rate）を低減させるように、通信データに対してさまざまな処理を実行することが可能である。例えば、接続先確認状態のノードＮは、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）の変更、接続先ノードを切り替えて中継ノードを利用する通信ルートの設定等の処理を実行し、宛先のノードとの無線通信を継続するように動作する。

【0020】

同様に、ノードＮ２およびノードＮ５は、障害物Ｏ１等の障害物によって、通信リンクのＬ２５の通信品質が劣化した場合には、後述する接続先確認状態に遷移することが可能である。接続先確認状態では、各ノードＮは、ＰＥＲ（Packet Error Rate）を低減させるように、通信データに対して上述したさまざまな処理を実行することが可能である。

【0021】

ノードＮ６は、通信リンクであるＬ１４およびＬ２５で送受信されるパケットを傍受できた場合には、Ｌ１６の通信品質が劣化する可能性があるか否かを判定することが可能になる。

【0022】

例えば、上述してきたように、図１の状態が発生した場合には、通信リンクのＬ１４およびＬ２５の通信品質が同時に劣化している可能性が高い。また、ノードＮ６は傍受したパケットの通信品質情報領域から通信リンクの通信品質情報を取得可能である。ノードＮ６が、通信リンクのＬ１４およびＬ２５の通信品質が同時に劣化していることを通信品質情報から認識した場合に、見通し線の交点付近に遮蔽が発生している可能性が高く、通信リンクＬ１６の見通し線も遮蔽され、通信品質の劣化が推測される。

【0023】

上述した場合に、ノードＮ６は通信リンクのＬ１６の通信品質を確認する。通信リンクのＬ１６の通信品質が低下している場合には、ノードＮ６はノードＮ１へ通信データを到達させることが可能な通信ルートを探索し、通信リンクを確立させる。通信ルートの探索手法は、さまざまな既知の探索手法を採用することが可能である。例えば、通信ルートの探索手法は、ＡＯＤＶ（Ad hoc On Demand Distance Vector）ルーティングプロトコルを採用することが可能であるが、これに限定されず、既知の探索手法を採用することが可能である。ノードＮ６による通信ルートの探索動作が終了すると、ノードＮ６は探索された通信ルートにしたがって、通信データをパケットとして、ノードＮ１に送信することが可能になる。

【0024】

（遮蔽物の位置の具体的な推定方法）
上述したように、ノードＮ６が、通信リンクＬ１４およびＬ２５の通信品質の同時劣化を認識した場合には、Ｌ１４およびＬ２５の見通し線の交点付近に遮蔽が発生している可能性が高く、通信リンクＬ１６の見通し線にも通信品質の劣化が推測される。

【0025】

例えば、ノードＮ６は、図５に示す通信品質情報記憶部１６２に記憶されているすべてのリンクについて、通信品質情報の平均値と瞬時値とを比較し、瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下しているか否かを判定する。瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下しているリンクが２つ以上存在した場合には、当該リンクの交点を演算する交点演算処理を実行する。しきい値Ｔｈ１の一例には。電波を遮断する代表的な物体のミリ波の減衰率を使用することも可能である。電波を遮断する代表的な物体の一例には、人体、犬などの哺乳類が挙げられる。例えば、人体による遮蔽が頻繁に起こることが想定される環境であり、無線通信システム１０００において使用される周波数が６０ＧＨｚ帯である場合には、減衰率を１５ｄＢ以上、好ましくは２０ｄＢ以上、より好ましくは２５ｄＢ以上とすることも可能である。リンクの通信品質情報の平均値と瞬時値を比較し、しきい値Ｔｈ１以上にリンクの通信品質情報の平均値と瞬時値の差が変化していれば、ノードＮは電波環境が突然変化したことを検出することが可能になる。

【0026】

図１のように、障害物Ｏ１がノードＮ１とノードＮ４とを結ぶ直線、および、ノードＮ２とノードＮ５とを結ぶ直線の間に移動した場合には、通信リンクのＬ１６およびＬ２５の通信品質情報の平均値と瞬時値の差がしきい値Ｔｈ１を超えて変化する可能性がある。ノードＮ６が、通信リンクのＬ１６およびＬ２５の通信品質情報の平均値と瞬時値の差が、しきい値Ｔｈ１を超えたと判定した場合には、ノードＮ１とノードＮ４とを結ぶ直線およびノードＮ２とノードＮ５とを結ぶ直線間に障害物Ｏ１が発生したと推定する。

【0027】

具体的には、ノードＮ６は、例えば、以下の方法で障害物Ｏ１の位置を推定することも可能である。

【0028】

最初に、ノードＮ６は、あらかじめ図１に示すノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４、ノードＮ５、ノードＮ６の位置を２次元平面上の座標（ｘ、ｙ）として記憶しているものとする。例えば、ノード同士の通信によって自ノードの座標情報を他ノードに送信し、無線通信システム１０００に含まれるノードが他のノードの座標情報を共有するように構成されてもよい。この場合に、各ノードは自ノード位置を外部Ｉ／Ｆを介して座標情報として入力されてもよい。また、各ノードは自ノード位置を電波の到来方向や電波強度によって推定することも可能な場合があってもよい。さらに、各ノードに自ノードおよびすべての他ノードの座標情報があらかじめ図５に示すノード位置記憶部１６１に記憶されていてもよい。また、各ノードは、外部Ｉ／Ｆを介して自ノードおよびすべての他ノードの座標情報がノード位置記憶部１６１に記憶されてもよい。

【0029】

ノードＮ１の位置は（ｘ１、ｙ１）として、ノードＮ２の位置は（ｘ２、ｙ２）として、ノードＮ３の位置は（ｘ３、ｙ３）として、ノードＮ４の位置は（ｘ４、ｙ４）として、ノード位置記憶部１６１に記憶されることが可能である。また、ノードＮ５の位置は（ｘ５、ｙ５）として、ノードＮ６の位置は（ｘ６、ｙ６）として、ノード位置記憶部１６１に記憶されることが可能である。

【0030】

上述の座標系を使用すると、通信リンクのＬ１４を示す直線は（ｘ４－ｘ１）（ｙ－ｙ１）＝（ｙ４－ｙ１）（ｘ－ｘ１）と、通信リンクのＬ２５を示す直線は（ｘ５－ｘ２）（ｙ－ｙ２）＝（ｙ５－ｙ２）（ｘ－ｘ５）と示すことが可能になる。上述した、通信リンクのＬ１４を示す直線およびＬ２５を示す直線が、無線通信を成立させる電波の伝送経路と仮定し、通信リンクのＬ１４を示す直線およびＬ２５を示す直線の交点Ｃ１に障害物Ｏ１が発生したとノードＮ６は推定することが可能である。Ｌ１４を示す直線およびＬ２５を示す直線から交点Ｃ１を演算する手法は公知の技術であるため、本実施形態では詳述を省略する。

【0031】

なお、通信リンクを示す直線が平行な場合等で、交点を演算できない場合には、例外処理として、交点を演算できないノードは図４に示す送信休止状態Ｓ２を継続する。

【0032】

次に、ノードＮ６は、送信休止状態Ｓ２にあるノードＮ１との通信リンクを復帰しようとする場合には、通信リンクのＬ１６が遮断されているか否かを判定する。判定方法は以下の処理によって実行される。

【0033】

ノードＮ６は、送信休止状態にあるノードＮ１との通信リンクであるＬ１６を示す直線の式（ｘ６－ｘ１）（ｙ－ｙ１）＝（ｙ６－ｙ１）（ｘ－ｘ１）に、（ｘ６、ｙ６）および（ｘ１、ｙ１）の座標値を代入し、演算し、Ｌ１６を示す直線を生成する。

【0034】

図１に示すように、ノードＮ６は、交点Ｃ１から通信リンクＬ１６を示す直線におろした垂線の長さを演算し、当該垂線の長さをＤ１とする。

【0035】

ノードＮ６は、垂線の長さＤ１と、交点Ｃ１からの半径Ｒ１との値を比較する。垂線の長さＤ１が、半径Ｒ１以下である場合には、交点Ｃ１から半径Ｒ１以内の空間を通信リンクのＬ１６が横切る可能性があるとノードＮ６は判定可能である。この場合には、ノードＮ６とノードＮ１との通信が不成功となる確率が高い。したがって、ノードＮ６は、接続先確認状態Ｓ３に遷移し、ノードＮ１との通信を中継可能なノードを探索する。

【0036】

ノードＮ６は、垂線の長さＤ１と、交点Ｃ１からの半径Ｒ１との値を比較し、垂線の長さＤ１が、半径Ｒ１よりも大きい場合には、交点Ｃ１から半径Ｒ１以内の空間を通信リンクのＬ１６が横切る可能性が低いとノードＮ６は判定可能である。この場合には、ノードＮ６とノードＮ１との通信が成功となる確率が高いので、ノードＮ６は送信休止状態Ｓ２を継続する。

【0037】

交点Ｃ１からの半径Ｒ１は、通信リンクを遮断する可能性のある物体の代表的な値と、無線通信システム１０００で使用される周波数のフレネル半径を含む通信環境への影響因子を考慮して、無線通信システム１０００において決定されることが可能である。例えば、通信リンクを遮断する可能性のある物体が人体であり、使用される周波数が６０ＧＨｚ帯であり、ノード間距離が２ｍ程度であると仮定した場合を想定する。この場合には、交点Ｃ１からの半径Ｒ１は、人体の幅として想定される約５０ｃｍ～１００ｃｍと、フレネル半径として想定される約５ｃｍとの数値和として示されることが可能である。なお、通信環境への他の影響因子がある場合には、当該数値和に他の影響因子による値または値の範囲を加算した値を半径Ｒ１とすることも可能である。

【0038】

（パケットの構成例）
図３は、本実施形態に係わる無線通信システム１０００のネットワークにおいて伝送されるパケットＰの構成例を示す。ネットワーク内の各通信リンクにおいて、送受信されるパケットＰは、ヘッダ部ＰＨ、ペイロード領域ＰＰ、および、誤り検出符号領域ＰＣを含むことが可能である。

【0039】

ヘッダ部ＰＨには、プリアンブル領域ＰＨＰ、ＭＣＳの種類を示すＭＣＳ識別子領域ＰＨＭ、パケットＰの送信ノード情報領域ＰＨＳ、パケットＰの宛先である宛先ノード情報領域ＰＨＲ、及び、リンクの通信品質を示す通信品質情報領域ＰＨＱが含まれる。

【0040】

プリアンブル領域ＰＨＰは、デジタルデータであるパケットを伝送する場合に，データの始まりに付加するデジタルデータの同期を取るための符号であって、区切り用の特殊ビット列で示され得る。

【0041】

送信ノード情報領域ＰＨＳはパケットＰを送信する送信ノードの識別情報を示す領域である。送信ノード情報として、識別子であるＩＤ（Identifier）が使用されてもよい。例えば、ＩＤはノードＮごとにあらかじめ定められた固有のアドレスであってもよい。送信ノードの識別情報がＩＤとして示される場合には、送信ノードの識別情報を示す領域である、図３に示す送信ノード情報領域ＰＨＳには、送信ノードのＩＤが書き込まれる。

【0042】

宛先ノード情報領域ＰＨＲはパケットＰの宛先である宛先ノードの識別情報を示す領域である。宛先ノード情報として、識別子であるＩＤが使用されてもよい。上述したように、例えば、ＩＤはノードＮごとにあらかじめ定められた固有のアドレスであってもよい。宛先ノードの識別情報がＩＤとして示される場合には、宛先ノードの識別情報を示す領域である、図３に示す宛先ノード情報領域ＰＨＲには、宛先ノードのＩＤが書き込まれる。

【0043】

通信品質情報領域ＰＨＱは、通信リンクの通信品質を示す通信品質情報を示す領域であり、通信品質情報は電波の受信強度、受信パワー、ＰＥＲ、ＢＥＲ（bit error rate）等の通信品質を示す任意の情報が記載されることが可能である。通信品質情報の種類は、無線通信システム１０００において、あらかじめ定められることも可能である。また、通信品質情報の種類を示す情報は、ＰＨＱの領域のいずれかの場所、好ましくはＰＨＱの先頭領域に書き込まれることも可能である。または、パケットＰのいずれかの場所に、通信品質情報の種類を示す情報が書き込まれていてもよい。なお、通信品質情報の種類を示す情報が書き込まれる領域は、無線通信システム１０００において、あらかじめ定められることも可能である。

【0044】

ペイロード領域ＰＰ、および、誤り検出符号領域ＰＣについての説明は、公知の技術に類似するので説明を省略する。

【0045】

なお、本実施形態では、１つのパケットにおいて、ヘッダ部ＰＨと、その他の部分とは、ＭＣＳが異なっていてもよい。例えば、ヘッダ部ＰＨがＢＰＳＫ（binary phase-shift keying）方式であり、ペイロード領域ＰＰが１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）方式である場合があり得る。なお、ヘッダ部ＰＨはＢＰＳＫに限定されず、任意のＭＣＳを使用することが可能である。また、ペイロード領域ＰＰは１６ＱＡＭに限定されず、任意のＭＣＳを使用することが可能である。ただし、同条件の伝送路をパケットが伝送される場合に、ヘッダ部ＰＨのＭＣＳは、ペイロード領域ＰＰのＭＣＳよりも、ＢＥＲが低くなるＭＣＳが採用されることが可能である。すなわち、パケットを受信したノードＮにとっては、ペイロード領域ＰＰよりもヘッダ部ＰＨの復調が容易になるため、ヘッダ部ＰＨの通信品質情報を取得できる確率が高まるのである。

【0046】

無線通信システム１０００において、パケットがミリ波で通信される場合には、ミリ波通信の特徴である、電波の直進性、高い指向性、伝搬時の大きな距離減衰のために、パケットを傍受できない困難性が高まる。しかし、上述したように、ヘッダ部ＰＨまたは通信品質情報領域ＰＨＱに、変調方式、符号化方式、転送速度の少なくとも１つがＢＥＲを低下するように設定されたＭＣＳを採用することが好ましい。この構成によって、ノードが他のノード間のパケットの通信品質情報等の情報を傍受できる確率が高まる。

【0047】

なお、ＩＥＥＥ１１．１１ａｄのＭＣＳ０の変調方式はπ／２のＢＰＳＫであり、符号化率は１／２であり、符号化方式はＬＤＰＣであり、無線転送速度は２７．５Ｍｂｐｓであり、最小受信感度は－７８ｄＢｍである。一方、ＩＥＥＥ１１．１１ａｄのＭＣＳ１の変調方式はπ／２のＢＰＳＫであり、符号化率は１／２であり、無線転送速度は３８５．０Ｍｂｐｓであり、最小受信感度は－６８ｄＢｍである。したがって、ＭＣＳ１に対してＭＣＳ０は約１０ｄＢのマージンを得られるために、ヘッダ部ＰＨにＭＣＳ０を採用することによって、ミリ波通信であってもパケットＰを傍受できる可能性が高まることが理解できる。

【0048】

（ノードＮの状態遷移図）
図４は、ノードＮの状態遷移図を模式的に示した図である。ノードＮは送信状態Ｓ１、送信休止状態Ｓ２、接続先確認状態Ｓ３のいずれかの状態をとる。

【0049】

送信状態Ｓ１は、ノードＮに送信要求が発生した場合に、当該ノードＮが送信要求情報に基づいて、通信データをパケット化し、通信リンクが確立された接続先ノードへパケットを送信する状態である。

【0050】

送信休止状態Ｓ２は、ノードＮがパケットの送信を休止し、受信状態となっている状態である。したがって、送信休止状態Ｓ２にあるノードＮは、自ノード宛てのパケット、または、他ノード宛てのパケットを受信することが可能である。パケットを受信した送信休止状態Ｓ２にあるノードＮは、パケットに含まれる、通信リンク間の通信品質を含む通信品質情報を取得し、自ノードの通信品質情報記憶部に取得した通信品質情報を当該パケットの通信リンクと対応付けて記憶する。

【0051】

接続先確認状態Ｓ３は、ノードＮが接続を確立している接続先ノードとの通信品質を測定し、測定された通信品質があらかじめ定められた通信品質よりも低下した場合に、ノードＮがあらたな接続先ノードの探索動作を実行する状態である。

【0052】

遷移条件Ｔ１２は、送信状態Ｓ１にあったノードＮに送信要求がなくなった場合に、ノードＮが送信状態Ｓ１から送信休止状態Ｓ２に遷移する動作を意味する。送信要求がなくなった場合とは、送信要求に係わる通信データの送信が成功した場合、および、通信データが最終的に送信成功とならなかった場合も含み得る。

【0053】

遷移条件Ｔ２１は、送信休止状態Ｓ２にあったノードＮに送信要求が発生し、ノードＮが送信休止状態Ｓ２から送信状態Ｓ１に遷移する動作を意味する。

【0054】

遷移条件Ｔ２３は、送信休止状態Ｓ２にあったノードＮの通信品質情報記憶部の記憶内容が更新され、かつ、障害物Ｏ１の位置を推定できた場合に、ノードＮが送信休止状態Ｓ２から接続先確認状態Ｓ３に遷移する動作を意味する。なお、障害物Ｏ１の位置推定は、２以上の通信リンクで通信品質が低下した場合に実行され得る。

【0055】

遷移条件Ｔ３２は、接続先確認状態Ｓ３にあるノードＮにおいて、あらかじめ定められた通信品質以上の通信品質を有する接続先ノードを探索できた場合に、ノードＮが、当該接続先ノードとの通信リンクを確立し、送信休止状態Ｓ２に遷移する動作を意味する。

【0056】

遷移条件Ｔ１３は、送信状態Ｓ１にあったノードＮが、接続先ノードとの通信品質の劣化を検知した場合に、ノードＮが送信状態Ｓ１から接続先確認状態Ｓ３に遷移する動作を意味する。

【0057】

遷移条件Ｔ３１は、接続先確認状態Ｓ３にあったノードＮに送信要求が発生した場合に、ノードＮがあらかじめ定められた通信品質以上の通信品質を有する接続先ノードを探索し、当該接続先ノードとの通信リンクを確立し、送信状態Ｓ１に遷移する動作を意味する。

【0058】

（無線通信装置の構成例）
図５は無線通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。無線通信装置１００は、図５に示すように、信号処理部１１０、送信情報処理部１２０、受信情報処理部１３０、遮断検出部１４０、遮断位置推定部１５０、記憶部１６０、ルーティング演算部１７０、および、外部Ｉ／Ｆ部１８０を含む。なお、アンテナＡＮＴは無線通信装置１００に含まれる場合と含まれない場合があるオプションである。無線通信装置１００は以上のブロックを含む一般的なコンピュータであり得る。一般的なコンピュータが制御プログラムを実行することにより、図５に示す機能を実現することが可能となる。以下、本実施形態における特徴に関連する部分についてのみ説明する。従って、無線通信装置１００は、本実施形態における特徴に直接関係しない他の機能ブロックを備えることは勿論である。

【0059】

なお、記憶部１６０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、ハードディスク等である。記憶部１６０は、無線通信装置１００が処理を実行するための入力データ、出力データおよび中間データなどの各種データを記憶することも可能である。なお、無線通信装置１００の一部の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行されることが可能である。

【0060】

信号処理部１１０は、アンテナＡＮＴと無線信号の送受信を実行し、送信無線信号の増幅、変調等の信号処理、受信無線信号の増幅、復調等の信号処理を実行する機能を有する。また、ヘッダ部とその他の部分とでＭＣＳを切り替える機能を有する場合もある。さらに、受信される無線信号には、自ノードが宛先となる無線信号と、他ノードが宛先となる無線信号とが含まれる。また、送信される無線信号には、自ノードが宛先となる無線信号に対するＡＣＫやＮＡＣＫ等の応答信号である場合がある。

【0061】

送信情報処理部１２０には、送信無線信号のヘッダ部に通信品質情報を書き込む通信品質情報付加部１２１が含まれる。

【0062】

通信品質情報付加部１２１は、送信するパケットＰの通信品質情報領域ＰＨＱに、通信リンクの通信品質情報を書き込む機能を有する。書き込まれる通信品質情報は、自ノード宛てのパケットを後述する通信品質測定部１３２ａにおいて測定した通信品質情報である場合がある。なお、送信情報処理部１２０において、パケットＰに含まれるプリアンブル領域ＰＨＰ、ＭＣＳ識別子領域ＰＨＭ、送信ノード情報領域ＰＨＳ、宛先ノード情報領域ＰＨＲ、誤り検出符号領域ＰＣ等の領域に適切な情報が書き込まれることが可能である。

【0063】

受信情報処理部１３０には、パケット宛先判別部１３１、自ノード宛パケット処理部１３２、他ノード宛パケット処理部１３３が含まれる。

【0064】

パケット宛先判別部１３１は、信号処理部１１０において信号処理されたパケットＰの宛先ノードのＩＤを抽出し、パケットＰの宛先を判別する機能を有する。パケットＰの宛先が自ノードの場合には、パケット宛先判別部１３１は、当該パケットＰを自ノード宛パケット処理部１３２に伝送する。また、パケットＰの宛先が他ノードの場合には、パケット宛先判別部１３１は、当該パケットＰを他ノード宛パケット処理部１３３に伝送する。

【0065】

自ノード宛パケット処理部１３２は、自ノード宛パケットの自ノードを含む通信リンクの伝送路における通信品質を測定する通信品質測定部１３２ａを含む。なお、自ノード宛パケットのペイロード領域ＰＰの内容は、外部Ｉ／Ｆ部１８０を介して、無線通信装置１００の外部の電子機器等に出力されることも可能である。また、自ノード宛パケット処理部１３２は、自ノード宛パケットがＡＣＫ等の応答信号である場合には、自ノード宛パケットの通信品質情報領域ＰＨＱから通信品質情報を抽出する。さらに、自ノード宛パケット処理部１３２は、自ノードを含む通信リンク情報と抽出された通信品質情報を対応付け、通信品質情報記憶部１６２に記憶することも可能である。

【0066】

他ノード宛パケット処理部１３３は、傍受した他ノード宛パケットの他ノードを含む通信リンクの伝送路における通信品質情報を抽出する通信品質情報取得部１３３ａを含む。

【0067】

通信品質情報取得部１３３ａは、傍受した他ノード宛パケットの通信品質情報領域ＰＨＱから通信品質情報を抽出し、他ノードを含む通信リンク情報と抽出された通信品質情報を対応付け、通信品質情報記憶部１６２に記憶することが可能である。他ノードを含む通信リンクは、傍受した他ノード宛パケットの送信ノード情報領域ＰＨＳと宛先ノード情報領域ＰＨＲから通信品質情報取得部１３３ａが取得することが可能である。なお、送信ノード情報領域ＰＨＳには送信ノードのＩＤ、宛先ノード情報領域ＰＨＲには宛先ノードのＩＤが書き込まれていてもよい。

【0068】

遮断検出部１４０は、２つ以上の通信リンクで通信品質情報があらかじめ定められた値を超えて劣化した場合に、通信リンクに障害物等による遮断が発生したと判定する機能を有する。あらかじめ定められた値は、無線通信装置１００または無線通信システム１０００において、任意の値を設定することが可能である。あらかじめ定められた値の一例として、通信品質情報を電波強度で示す場合には２０ｄＢとすることも可能である。比較する通信品質情報は、直前の通信品質情報、または、直前までの通信品質情報等と、最新の通信品質情報とすることも可能であるが、詳細については後述する。また、遮断検出部１４０は、遮断が発生したと判定した場合には、遮断が発生したと判定した通信リンクを示す通信リンク情報を含む遮断検出信号を遮断位置推定部１５０に出力する。

【0069】

遮断位置推定部１５０は、遮断検出部１４０から遮断検出信号を受信した場合に、遮断検出信号に含まれる通信リンクごとに通信リンクの送信ノードと宛先ノードの位置情報をノード位置記憶部１６１から抽出する。遮断位置推定部１５０は、送信ノードと宛先ノードの位置情報から、当該送信ノードと当該宛先ノードを結ぶ直線を生成する。複数の当該直線の交点を遮断位置推定部１５０は演算し、障害物と想定される物体が含まれる位置を特定する。すなわち、遮断位置推定部１５０は、演算された交点から半径Ｒ１の範囲内の領域に障害物と想定される物体が含まれると判定する。半径Ｒ１の決定方法は、すでに前述したので、説明の重複を避けるために記述を省略する。

【0070】

記憶部１６０には、ノード位置記憶部１６１と通信品質情報記憶部１６２が含まれる。

【0071】

ノード位置記憶部１６１は、ネットワーク内のすべてのノード位置情報が記憶される機能を有する。測位の基準送信局は当該ネットワーク内の固定局であり、当該ネットワーク内の３つ以上のノードがあらかじめ固定局として定められることが可能である。当該基準送信局となるノードの位置情報はあらかじめ各ノードのノード位置記憶部１６１に記憶されることが可能である。基準送信局となるノードの位置情報は外部Ｉ／Ｆ部１８０を介して座標情報として入力されてもよい。各ノードは自ノード位置を基準送信局となるノードの電波強度等を用いた三点測位等の方法で推定することが可能な場合があり得る。そして、ノード同士の通信によって自ノードの位置情報を他ノードに送信し、ネットワークを構成する無線通信システム１０００に含まれるすべてのノードが他のノードの位置情報を共有するように構成されてもよい。なお、各ノードは、外部Ｉ／Ｆを介して自ノードおよびすべての他ノードの位置情報がノード位置記憶部１６１に記憶されてもよい。

【0072】

当該ネットワーク内の固定局として定められることが可能である３つ以上のノードはあらかじめ、車両のルーフ、フロントパネル、フロア等の固定構造体に取り付けられていることが可能である。すなわち、当該ネットワークは、自動車内に設置された無線通信システム１０００によって構築されるネットワークを一例として説明している。しかし、実施形態は自動車内に限定されるものではなく、列車、飛行機、船舶等の移動体の内部、家屋、工場等の構造物の内部などに構築されたネットワーク全般に適用することが可能である。

【0073】

通信品質情報記憶部１６２には、ネットワーク内の通信リンク情報と当該通信リンクの通信品質情報が記憶される機能を有する。通信リンクはノードが受信するパケットＰの送信ノードのＩＤと宛先ノードのＩＤとから判定することが可能である。また、当該パケットＰのヘッダ部ＰＨに含まれる通信品質情報が、判定された通信リンクの通信品質を示す通信品質情報となり得る。通信リンクと、当該通信リンクの通信品質を示す通信品質情報は対応した情報として通信品質情報記憶部１６２に記憶される。なお、通信品質情報記憶部１６２に記憶される、通信品質情報には自ノードが測定した通信品質情報、または、自ノード宛てのパケットＰに含まれる通信品質情報が含まれる場合もあり得る。

【0074】

図９は、通信品質情報記憶部１６２の記憶領域の一例を示す模式図である。９０１列には、傍受したパケットＰの送信ノード情報が記憶され、９０２列には、傍受したパケットＰの宛先ノード情報が記憶される。同じ行に記載される送信ノード情報と宛先ノード情報は傍受した同一のパケットＰのヘッダ部ＰＨに記載されているノード情報である。したがって、同じ行に記載される送信ノード情報と宛先ノード情報から、通信リンクが特定されることが可能である。９０３列には、複数の同一通信リンクから通信品質情報を受信している場合に、複数の同一通信リンクの通信品質情報の平均値がｄＢｍを単位として記憶されている。なお、平均値の演算方法は、データの合計値をデータ数で割った相加平均、相乗平均、調和平均、中央値等の任意の演算方法を無線通信システム１０００が採用することが可能である。９０４列には、同一の通信リンクにおける最新の通信品質情報が記憶される。本実施形態では最新の通信品質情報を通信品質情報の瞬時値と称する場合もある。なお、９０３列には、前回の同一の通信リンクにおける複数の通信品質情報の平均の代わりに、前回の同一の通信リンクにおける通信品質情報が記憶される場合があってもよい。また、ある通信リンクにおいて最初に通信品質情報が取得された場合には、９０３列には、何も書き込まない、または、最初の通信品質情報が書き込まれてもよい。

【0075】

図９の通信リンクＬ１９の通信品質情報の平均値が－５２ｄＢｍであり、通信品質情報の瞬時値が－７４ｄＢｍであり、差が２２ｄＢである。したがって、遮断検出部１４０は、当該通信リンクで通信品質情報があらかじめ定められた値を超えて劣化したと判定可能である。この場合のあらかじめ定められた値の一例を２０ｄＢとする。

【0076】

また、図９の通信リンクＬ１６の通信品質情報の平均値が－５９ｄＢｍであり、通信品質情報の瞬時値が－６２ｄＢｍであり、差が３ｄＢである。したがって、遮断検出部１４０は、当該通信リンクで通信品質情報があらかじめ定められた値を超えて劣化したとは判定しないことが可能である。

【0077】

図９の通信リンクＬ２５の通信品質情報の平均値が－６０ｄＢｍであり、通信品質情報の瞬時値が－８１ｄＢｍであり、差が２１ｄＢである。したがって、遮断検出部１４０は、当該通信リンクで通信品質情報があらかじめ定められた値を超えて劣化したと判定可能である。

【0078】

一例として示された図９では、遮断検出部１４０は通信リンクＬ１４および通信リンクＬ２５において、通信品質情報があらかじめ定められた値を超えて劣化したと判定し、通信リンク情報を含む遮断検出信号を遮断位置推定部１５０に出力することが可能である。

【0079】

また、図９には図示しないが、通信品質情報の瞬時値には、通信品質情報を取得した時刻に対応する時刻情報が対応付けられて記憶されていてもよい。例えば、瞬時値が記憶された時刻の差である時間があらかじめ定められた時間以上である場合には、遮断検出部１４０は、対応する通信リンクを遮断検出の対象から外すことも可能である。この場合のあらかじめ定められた時間は無線通信システム１０００において任意の値を設定することが可能である。このような構成によって、遮断検出部１４０において、無駄な遮断検出動作を防止し、遮断検出動作を適切に実行することが可能になる場合もある。

【0080】

ルーティング演算部１７０は通信ルートの探索を実行する。通信ルートの探索手法は、さまざまな既知の探索手法を採用することが可能である。例えば、上述したように、通信ルートの探索手法は、ＡＯＤＶルーティングプロトコルを採用することが可能であるが、これに限定されず、既知の探索手法を採用することが可能である。既知の探索手法の一例には、Reactive型プロトコルのＤＳＲ（Dynamic Source Routing）が挙げられる。また、Proactive型プロトコルのＯＬＳＲ（Optimized Link State Rout）の探索手法が挙げられる。さらに、Proactive型プロトコルのＴＢＲＰＦ（Topology Broadcast Based on Reverse-Path Forwarding）等の探索手法が挙げられる。これらの既知の探索手法により、通信品質があらかじめ定められた値以上の直接通信経路、中継ノードを介した間接通信経路等の経路を探索することが可能になる。

【0081】

外部Ｉ／Ｆ部１８０は、無線通信装置１００と接続されるセンサー等のデバイス、または、電子装置とのインターフェース機能を有する。また、外部Ｉ／Ｆ部１８０に接続されるデバイス、または、電子装置によって、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が構成されてもよい。電子装置には、車載機器としての車両制御機器、車両センシング機器、車両周辺情報取得機器、および、エンタテイメント機器等の電子機器が含まれてもよい。なお、車両制御機器にはナビゲーション機器や自動運転制御機器が含まれてもよい。また、他の無線通信装置１００の外部Ｉ／Ｆ部と接続し、情報を送受信することも可能である。

【0082】

（ノードＮの各状態における動作例）
（ノードＮの送信状態Ｓ１の動作例）
図６は、ノードの状態が送信状態Ｓ１である場合のノード動作の一例を示すフローチャートである。

【0083】

ステップＳ６０１において、ノードに送信要求が発生しているので、送信要求情報から宛先ノード情報を取得し、通信データをパケット化して、パケットを宛先ノードに送信する。次に、ノードはステップＳ６０２に進む。

【0084】

ステップＳ６０２において、ノードは通信リンクの通信品質が低下しているか否かを判定する。通信リンクの通信品質が低下している場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ６０５に進む。通信リンクの通信品質が低下していない場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）には、ノードはステップＳ６０３に進む。通信リンクの通信品質が低下しているか否かは、通信品質測定部１３２ａが受信したパケットの電波を測定することによって実行されてもよい。

【0085】

ステップＳ６０３において、ノードはステップＳ６０１において送信しきれなかった通信データ、または、あらたな送信要求が発生したか否かを判定する。送信すべき通信データがある場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ６０１に進む。送信すべき通信データがない場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）には、ノードはステップＳ６０４に進む。

【0086】

ステップＳ６０４において、ノードには送信すべき通信データがないので、ノードは送信休止状態Ｓ２に遷移する。そして、ノードは送信処理を終了する。

【0087】

ステップＳ６０５において、ノードは通信リンクの通信品質が低下していることを検知しているので、接続先確認状態Ｓ３に遷移し、送信処理を終了する。

【0088】

（ノードＮの送信休止状態Ｓ２の動作例）
図７は、ノードの状態が送信休止状態Ｓ２である場合のノード動作の一例を示すフローチャートである。

【0089】

ステップＳ７０１において、ノードは自ノードに送信要求が発生しているか否かを判定する。自ノードに送信要求が発生している場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ７１０に進む。自ノードに送信要求が発生していない場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）には、ノードはステップＳ７０２に進む。

【0090】

ステップＳ７０２において、ノードはパケットを受信したか否かを判定する。ノードがパケットを受信した場合（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ７０３に進む。ノードがパケットを受信していない場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）には、ノードはステップＳ７０１を繰り返す。

【0091】

ステップＳ７０３において、ノードはパケットを受信しているので、受信したパケットのヘッダ部ＰＨから、送信ノード情報、宛先ノード情報、および、通信品質情報を取得する。また、ノードは送信ノード情報および宛先ノード情報から通信リンク情報を生成する。次に、ノードはステップＳ７０４に進む。

【0092】

ステップＳ７０４において、ノードはステップＳ７０３において生成した通信リンク情報によって特定される通信リンクが、通信品質情報記憶部１６２に記憶されているか否かを判定する。ステップＳ７０２において受信したパケットの通信リンクが通信品質情報記憶部１６２に記憶されている場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０２において受信したパケットの通信リンクが通信品質情報記憶部１６２に記憶されていない場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）には、ノードはステップＳ７１１に進む。

【0093】

ステップＳ７０５において、ノードはステップＳ７０２において受信したパケットの通信リンクに対する通信品質情報を、ステップＳ７０３において取得した通信品質情報によって更新する。次に、ノードはステップＳ７０６に進む。

【0094】

ステップＳ７０６において、ノードは、通信品質情報記憶部１６２に記憶されているすべてのリンクについて、通信品質情報の平均値と瞬時値とを比較し、瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下しているか否かを判定する。そして、瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下している通信リンクが２つ以上存在した場合（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ７０７に進む。瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下している通信リンクが２つ以上存在しない場合（ステップＳ７０６：ＮＯ）には、ノードはステップＳ７０１に戻る。

【0095】

ステップＳ７０７において、ノードは、瞬時値が平均値よりもあらかじめ定められたしきい値Ｔｈ１を超えて低下している２つ以上の通信リンクの交点Ｃ１を演算する交点演算処理を実行する。次に、ノードはステップＳ７０８に進む。

【0096】

ステップＳ７０８において、ノードは、ステップＳ７０２において受信したパケットの通信リンクの宛先ノードである自ノードの位置と送信ノードの位置とを接続する直線が、交点Ｃ１を中心にした半径Ｒ１の範囲を横切るか否かを判定する。自ノードの位置と送信ノードの位置とを接続する直線が、交点Ｃ１を中心にした半径Ｒ１の範囲を横切る場合（ステップＳ７０８：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ７０９に進む。自ノードの位置と送信ノードの位置とを接続する直線が、交点Ｃ１を中心にした半径Ｒ１の範囲を横切らない場合（ステップＳ７０８：ＮＯ）には、ノードはステップＳ７０１に戻る。

【0097】

ステップＳ７０９において、ノードは接続先確認状態Ｓ３に遷移し、処理を終了する。

【0098】

ステップＳ７１０において、ノードは送信状態Ｓ１に遷移し、処理を終了する。
ステップＳ７１１において、ノードはステップＳ７０２において受信したパケットの通信リンクに対する通信品質情報を通信品質情報記憶部１６２に記憶する。次に、ノードはステップＳ７０１に戻る。

【0099】

（ノードＮの接続先確認状態Ｓ３の動作例）
図８は、ノードの状態が接続先確認状態Ｓ３である場合のノード動作の一例を示すフローチャートである。

【0100】

ステップＳ８０１において、ノードは、無線接続が確立されている通信リンクの通信品質状態を確認する動作を実行する。次に、ノードはステップＳ８０２に進む。

【0101】

ステップＳ８０２において、ノードは、ステップＳ８０１において確認された通信品質状態によって示される通信品質が、あらかじめ定められた通信品質よりも低いか否かを判定する。ステップＳ８０１において確認された通信品質が、あらかじめ定められた通信品質よりも低い場合（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０１において確認された通信品質が、あらかじめ定められた通信品質以上の場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）には、ノードはステップＳ８０７に進む。

【0102】

ステップＳ８０３において、ノードは、通信データが送信されるべき宛先ノードへのルート探索を開始する。ルート探索は、ＡＯＤＶルーティングプロトコル等の任意の既知の方法によって実行されることが可能である。次に、ノードはステップＳ８０４に進む。

【0103】

ステップＳ８０４において、ノードは、ステップＳ８０３におけるルート探索によって選択されたルートによって、ノードの記憶部１６０のルーティングテーブルを更新する。次に、ノードはステップＳ８０５に進む。

【0104】

ステップＳ８０５において、ノードは自ノードに送信要求が発生しているか否かを判定する。自ノードに送信要求が発生している場合（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ８０６に進む。自ノードに送信要求が発生していない場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）には、ノードはステップＳ８０７に進む。

【0105】

ステップＳ８０６において、ノードは送信状態Ｓ１に遷移し、処理を終了する。

【0106】

ステップＳ８０７において、ノードは送信休止状態Ｓ２に遷移し、処理を終了する。

【0107】

（無線通信システムの動作フローの一例）
以上説明してきた無線通信装置１００の動作に基づいて、図２において、無線通信システム１０００の全体の動作フローの一例について説明する。図２は、送信休止状態Ｓ２にあるノードＮ６に送信要求が発生し、ノードＮ６が、送信状態Ｓ１、送信休止状態Ｓ２、接続先確認状態Ｓ３、送信休止状態Ｓ２の順番に状態が遷移する動作の詳細を示す図である。なお、図２においては、通信リンクＬ１４およびＬ２５においてあらかじめ定められた値を超えて、通信品質が劣化した場合を想定している。
なお、ネットワーク構成は図１を参照して説明する。

【0108】

ステップＳ２０１において、ノードＮ６は送信要求が発生した通信データをパケットとして、送信要求情報によって指定される宛先ノードであるノードＮ１に送信する。次に、ノードＮ６はステップＳ２０２に進む。

【0109】

ステップＳ２０２において、ノードＮ６はステップＳ２０１において送信したパケットの応答パケットをノードＮ１から受信する。応答パケットはＡＣＫまたはＮＡＣＫ等のパケットであり、通信品質情報が含まれているので、ノードＮ６は通信リンク情報と当該通信品質情報を対応付けて通信品質情報記憶部１６２に記憶する。次に、伝送すべき通信データが無くなったノードＮ６は送信休止状態Ｓ２に遷移する。

【0110】

ステップＳ２０２において、ノードＮ６からパケットを受信したノードＮ１は、パケットの受信が成功したのでＡＣＫをパケットの送信ノードであるノードＮ６に送信する。ノードＮ６から受信したパケットのヘッダ部ＰＨに含まれる送信ノードのＩＤと宛先ノードのＩＤとからリンクを特定し（Ｌ１６）、当該ヘッダ部ＰＨに含まれる通信品質情報から当該リンクの通信品質を取得する。特定された通信リンクが通信品質情報記憶部１６２に記憶されていないあらたなリンクである場合には、当該特定された通信リンクと通信品質情報が対応付けられて、通信品質情報記憶部１６２に記憶される。また、特定された通信リンクが通信品質情報記憶部１６２にすでに記憶されている通信リンクである場合には、特定された通信リンクに対応する通信品質情報の瞬時値を書き換えて更新する。また、書き換えられた通信品質情報の瞬時値が通信品質情報の平均値に比べてあらかじめ定められた値を超えて劣化していない場合には、次の処理を実行する。すなわち、特定された通信リンクに対応する通信品質情報の平均値を、当該通信リンクの通信品質情報に加えて演算し直し、演算し直した平均値を通信品質情報の平均値として書き換えて更新する。なお、平均値の演算方法は、データの合計値をデータ数で割った相加平均、相乗平均、調和平均、中央値等の任意の演算方法を無線通信システム１０００は採用することが可能である。次に、伝送すべき通信データが無くなったノードＮ６は送信休止状態Ｓ２に遷移する。

【0111】

ステップＳ２０３において、ノードＮ１に送信要求が発生し、ノードＮ１は送信要求に係わる通信データを含むパケットをノードＮ４に送信する。次に、ノードＮ１はステップＳ２０４に進む。

【0112】

ステップＳ２０４において、ノードＮ１はステップＳ２０３において送信したパケットの応答パケットをノードＮ４から受信する。なお、ノードＮ６はステップＳ２０３およびステップＳ２０４で送受信されるパケットを傍受することが可能である場合がある。

【0113】

ステップＳ２０５において、ノードＮ２に送信要求が発生し、ノードＮ２は送信要求に係わる通信データを含むパケットをノードＮ５に送信する。次に、ノードＮ２はステップＳ２０６に進む。

【0114】

ステップＳ２０６において、ノードＮ２はステップＳ２０５において送信したパケットの応答パケットをノードＮ５から受信する。なお、ノードＮ６はステップＳ２０５およびステップＳ２０６で送受信されるパケットを傍受することが可能である場合がある。

【0115】

ステップＳ２０６とステップＳ２０７との間で、図１に示すように障害物Ｏ１が図１の位置に侵入してきた場合を想定する。

【0116】

ステップＳ２０７において、ノードＮ１に送信要求が発生し、送信要求に係わる通信データを含むパケットをノードＮ４に送信する。通信リンクＬ１４の一部が障害物Ｏ１によって遮断され、通信品質が劣化するが、ノードＮ４が送信したパケットはノードＮ４に受信されるものとする。ノードＮ４は、受信したパケットの通信品質を通信品質測定部１３２ａにおいて測定し、測定した通信品質情報を含むパケットを生成する。次に、ノードＮ４はステップＳ２０８に進む。

【0117】

ステップＳ２０８において、ノードＮ１はステップＳ２０７において送信したパケットの応答パケットをノードＮ４から受信する。なお、ノードＮ６はステップＳ２０７およびステップＳ２０８で送受信されるパケットを傍受しているものとする。

【0118】

具体的には、ステップＳ２０９において、ノードＮ６は、ステップＳ２０８で送受信されたパケットに含まれている通信品質情報および通信リンク情報を傍受し、ノードＮ６は通信リンク情報と当該通信品質情報を対応付けて通信品質情報記憶部１６２に記憶する。

【0119】

ステップＳ２１０において、ノードＮ２に送信要求が発生し、ノードＮ２は送信要求に係わる通信データを含むパケットをノードＮ５に送信する。通信リンクＬ２５の一部が障害物Ｏ１によって遮断され、通信品質が劣化するが、ノードＮ２が送信したパケットはノードＮ５に受信されるものとする。ノードＮ５は、受信したパケットの通信品質を通信品質測定部１３２ａにおいて測定し、測定した通信品質情報を含むパケットを生成する。次に、ノードＮ５はステップＳ２１１に進む。

【0120】

ステップＳ２１１において、ノードＮ２はステップＳ２１０において送信したパケットの応答パケットをノードＮ５から受信する。なお、ノードＮ６はステップＳ２１０およびステップＳ２１１で送受信されるパケットを傍受しているものとする。

【0121】

具体的には、ステップＳ２１２において、ノードＮ６は、ステップＳ２１１で送受信されたパケットに含まれている通信品質情報および通信リンク情報を傍受し、ノードＮ６は通信リンク情報と当該通信品質情報を対応付けて通信品質情報記憶部１６２に記憶する。ノードＮ６の遮断検出部１４０は、通信リンクＬ１４と通信リンクＬ２５の２つの通信リンクの通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化していることを検出する。そして、図１に示すように、通信リンクＬ６１の通信品質が劣化している可能性を遮断位置推定部１５０が判定する。したがって、ノードＮ６は送信休止状態Ｓ２から接続先確認状態Ｓ３に遷移する。次に、ノードＮ６はステップＳ２１３に進む。

【0122】

ステップＳ２１３において、ノードＮ６は、通信品質が劣化している可能性がある通信リンクＬ６１の通信品質を確認するために、ペイロード領域ＰＰ無し、または、ペイロード領域ＰＰに所定のパターンを書き込んだパケットをノードＮ１に送信する。ノードＮ１は、受信したパケットの通信品質を通信品質測定部１３２ａにおいて測定し、測定した通信品質情報を含むパケットを生成する。所定のパターンは、無線通信システム１０００においてあらかじめ定められることが可能である。また、ペイロード領域ＰＰに通信データが含まれていてもよい。次に、ノードＮ１はステップＳ２１４に進む。

【0123】

ステップＳ２１４において、ノードＮ６はステップＳ２１３において送信したパケットの応答パケットをノードＮ１から受信する。ノードＮ６は受信されたパケットに含まれている通信品質情報を抽出し、抽出した通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合には、新たな接続先を探索する。ノードＮ６は、接続先確認状態Ｓ３において、新たな接続先を探索するために、既知のルーティング手法を実行する。その結果、ノードＮ６が、中継ノードとしてノードＮ３を探索した場合には、ステップＳ２１５に進む。図１に示すように、障害物Ｏ１を避けるように、通信リンクＬ６３、通信リンクＬ３１が確保可能であることが、ノードＮ６は既知のルーティング手法によって認識可能である。この場合に、ノードＮ３は上述したように中継ノードとして機能することが可能である。

【0124】

ステップＳ２１５において、ノードＮ６は探索した中継ノードとしてのノードＮ３にパケットを送信する。

【0125】

ステップＳ２１６において、ノードＮ６が送信したパケットを受信したノードＮ３は、ノードＮ３が記憶するルーティングテーブルにしたがって、当該パケットをノードＮ１に送信する。なお、ルーティングテーブルはノードＮ６のルーティング動作時に経路上の各ノードの記憶部に形成されることが可能である。

【0126】

ステップＳ２１７において、ノードＮ３からパケットを受信したノードＮ１は、当該パケットの応答パケットをノードＮ３に送信する。

【0127】

ステップＳ２１８において、ノードＮ１から応答パケットを受信したノードＮ３は受信した応答パケットを、ノードＮ３が記憶するルーティングテーブルにしたがって、ノードＮ６に送信する。ノードＮ３から応答パケットを受信したノードＮ６は、応答パケットのヘッダ部に含まれる通信品質情報を抽出する。通信リンクＬ６３および通信リンクＬ３１の通信品質があらかじめ定められた値以上である場合には、ノードＮ６はノードＮ３との通信リンクを確立して、送信休止状態Ｓ２に遷移する。

【0128】

（変形例１）
以上の実施形態の説明では、通信品質測定部が測定する通信品質は、パケットＰのヘッダ部ＰＨに含まれるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）情報に限定されるわけではない。通信品質測定部が測定する通信品質情報は、ＲＳＳＩ情報に限られず、通信品質を比較可能に表現できる情報であれば、任意の情報を通信品質測定部は通信品質情報として測定することが可能である。例えば、上述したＢＥＲの他にも、ＰＥＲ（Packet Error Rate）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ration）、ＲＣＰＩ（Received Channel Power Indicator）等の情報が含まれてもよい。通信品質測定部は、測定した情報を、ヘッダ部ＰＨの通信品質情報領域ＰＨＱに書き込むが、通信品質情報領域ＰＨＱの種類は、あらかじめ無線通信システム１０００において決定されていてもよい。または、通信品質情報領域ＰＨＱのあらかじめ定められた領域、または、パケットＰの誤り検出符号領域ＰＣを除くあらかじめ定められた領域に、通信品質情報の種類を示す識別子が書き込まれていてもよい。通信品質情報の種類を示す識別子を通信品質情報識別子と称すると、通信品質情報識別子は、ＲＳＳＩの種類、ＢＥＲ、ＰＥＲ、ＳＮＲ、ＲＣＰＩ等の通信品質情報を区別して認識できるように示された任意の文字情報である。

【0129】

（変形例２）
以上の実施形態の説明では、通信品質情報記憶部１６２に記憶される情報、および、通信リンクの劣化または遮断を検出するために使用する情報は、通信品質情報の平均値と瞬時値であったが、これらの情報に限定されるわけではない。例えば、通信品質情報記憶部１６２に記憶される情報を、あらかじめ定められた時間前の瞬時値と、最新、好ましくは現時点の瞬時値であってもよい。通信リンクの劣化または遮断は、あらかじめ定められた時間前の瞬時値と現時点の瞬時値を比較することによって検出されることも可能である。また、あらかじめ定められた時間前の瞬時値は、前回測定された値であってもよい。なお、あらかじめ定められた時間は、無線通信システム１０００によって任意の時間に設定されることが可能である。

【0130】

（変形例３）
以上の実施形態の説明では、通信品質情報記憶部１６２に記憶される通信品質情報は、例えば、他ノード間のパケットを傍受することによって取得される場合と、自ノード宛てのパケットを受信することによって取得される場合について説明した。しかし、通信品質情報の取得方法は、これらの場合に限定されるわけではない。例えば、各ノード、または、ネットワーク内に配置される制御ノードが、通信品質情報をブロードキャストすることによって、ネットワーク内のすべてのノードがすべての通信リンクの通信品質情報を取得することも可能である。この場合のブロードキャストされる情報は、ミリ波帯以外の周波数帯でブロードキャストされることも可能である。例えば、ブロードキャストされる情報は、ミリ波帯よりも周波数が低い周波数帯であればよく、マイクロ波帯で当該情報がブロードキャストされてもよい。

【0131】

（変形例４）
以上の実施形態の説明では、無線通信システム１０００においてパケットの送受信に使用される周波数帯はミリ波帯を中心に説明したが、パケットの送受信に使用される周波数帯はミリ波帯に限定されるわけではない。例えば、直進性が高く、見通し伝送路が比較的容易に遮断される可能性がある周波数帯を、パケットの送受信に使用される周波数帯とすることも可能である。例えば、パケットの送受信に使用される周波数帯に、近赤外線、中赤外線、遠赤外線を含む赤外線の周波数帯、可視光の周波数帯、テラヘルツ波の周波数帯を使用することも可能である。

【0132】

（変形例５）
以上の実施形態の説明では、各ノードのノード位置記憶部１６１に記憶されるノードの位置情報は適切な点を原点とした２次元デカルト座標系であるが、位置情報は任意の形態で表現されることが可能である。例えば、位置情報は極座標を含む地理座標系、投影座標系、鉛直座標系のような任意の座標系で表現されることが可能である。

【0133】

（変形例６）
以上の実施形態の説明では、各ノードのノード位置記憶部１６１に記憶されるノードの位置情報はネットワークを構築する時に、あらかじめノード位置記憶部１６１に記憶されてもよい。また、各ノードは、受信した電波強度を用いた三点測位等の任意の測位方法によって自ノードの位置を演算し、演算された自ノード位置を他ノードに通知することによって、各ノードが自ノードを含むネットワーク内の他ノードの位置を記憶することも可能である。

【0134】

（変形例７）
以上の実施形態の説明では、各ノードはパケットの送信ノード情報および宛先ノード情報を当該パケットのヘッダ部ＰＨの送信ノード情報領域ＰＨＳおよび宛先ノード情報領域ＰＨＲから取得するように説明した。しかし、各ノードはパケットの送信ノード情報および宛先ノード情報を、各ノードが使用する通信チャネル情報から取得することも可能である。

【0135】

例えば、無線通信システム１０００において、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）が使用されている場合には、各ノードは以下のように送信ノード情報および宛先ノード情報を識別可能である。すなわち、各ノードはパケットの送受信に使用された周波数チャネルから通信リンクを識別できるので、各ノードは、識別された通信リンクから送信ノード情報および宛先ノード情報を識別し、記憶することが可能である。

【0136】

また、例えば、無線通信システム１０００において、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）が使用されている場合には、各ノードは以下のように送信ノード情報および宛先ノード情報を識別可能である。すなわち、各ノードはどの送信タイミングがどのノードに割り当てられているかを認識可能であるので、送信タイミングから通信リンクを特定することが可能になる。

【0137】

また、例えば、無線通信システム１０００において、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）が使用されている場合には、各ノードは以下のように送信ノード情報および宛先ノード情報を識別可能になる場合がある。例えば、ＣＤＭＡに使用される符号系列が各ノードまたは各通信リンクと対応付けられている場合には、各ノードは使用された符号系列から送信ノード情報および宛先ノード情報を識別可能になる。

【0138】

なお、本実施形態に係わる無線通信システムには、各無線通信装置の送受信タイミングを制御するコントローラが存在する場合と存在しない場合がある。例えば、コントローラが存在しない場合には、無線通信システムはＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）等のプロトコルを採用する。

【0139】

（変形例８）
以上の実施形態の説明では、遮断検出部１４０は傍受した通信リンクの通信品質情報に基づいて、遮断検出を実行していたが、遮断検出部１４０は自ノードが受信した通信品質情報に基づいて、遮断検出を実行することも可能である。すなわち、通信品質情報記憶部１６２には、自ノードが含まれる通信リンクについての通信品質情報も記憶され、遮断検出部１４０が、当該通信リンクを検出対象に加えることも可能である。

【0140】

（比較例１）
図１０に本実施形態に対する従来の比較例１を模式的に示す。

【0141】

図１０において、準固定端末７と基地局５を有する通信システム１において、準固定端末７と基地局５は、通信相手の方向および通信相手に対応したアンテナの指向性の方向および指向性を設定する位相情報を記憶する記憶部を含む。また、準固定端末７と基地局５は、アンテナの指向性を設定する制御部も含む。準固定端末７は、基本的に宅内やオフィス内や公共の場所等の固定的な場所に設置されるものである。「準固定端末」という語における「準固定」の意味は、いつでも移動させることができるが、移動の頻度は相対的に低いことを意味する。例えば、準固定端末７は、据置型のサーバーコンピュータや、デスクトップコンピュータや、ＰＣ周辺機器（プリンタ、スキャナ、複合機、カメラなど）や、各種の家電製品や、主に据え置いて使用されるＩｏＴ機器などが挙げられる。

【0142】

準固定端末７と基地局５間の無線通信において、通信相手に対応したアンテナの指向性の方向を記憶する。

【0143】

準固定端末７は、記憶された通信相手と通信を開始する場合に、ビームサーチを実行することなく、記憶されたアンテナの指向性の方向を、アンテナに対して設定し、無線通信を実行する。

【0144】

このように、準固定端末７と基地局５間の無線通信において、ビームサーチの実行を省略することが可能になるので、準固定端末７と基地局５の接続時の高速化、及び、低消費電力化を図ることが可能になる。すなわち、ビームフォーミング制御に関する効率を向上することが可能になる。なお、移動端末９との無線通信においては、ビームサーチが従来通り必要になる場合がある。

【0145】

しかし、準固定端末７と基地局５間の無線通信環境に遮蔽等の大きな変化があった場合には、通信品質が低下する可能性がある。比較例１では、通信相手に対応してあらかじめ定められた記憶された指向性の方向を設定して無線通信を実行する構成である。したがって、人体の移動に伴う遮蔽等によって発生する動的な無線通信環境の変化に対しては、比較例１のビームフォーミング制御に関する効率を向上させることができない場合がある。

【0146】

（比較例２）
図１１に本実施形態に対する従来の比較例２を模式的に示す。

【0147】

図１１において、複数の無線ポートを有する無線基地局と無線端末との通信が開示されている。無線基地局は、ある無線ポートと無線端末との間の見通し線の遮断またはその前兆を検出し、無線ポートを切り替えるか、複数の無線ポートからの無線信号を適切に合成するダイバーシティ機能を有することが開示されている。

【0148】

図１１における比較例２では、人体などが見通し線を遮断することによって発生する基地局と無線端末との間の通信品質の劣化を補償可能な構成となっている。

【0149】

しかし、比較例２は、ミリ波帯等の高周波数帯域の無線通信システムに対して適用することが困難であるという課題を有する。引例２では、遮断を検出することによって、使用する無線ポートを切り替え、アンテナダイバーシティによって無線信号品質の改善効果を得るためには、無線ポートから基地局に無線信号を伝送する必要がある。しかし、マイクロ波帯等の無線信号の場合には、同軸ケーブル等によって無線ポートから基地局に無線信号を伝送することも可能であるが、ミリ波帯等の無線信号の場合には、同軸ケーブルの減衰が非常に大きいために長距離伝送が困難になる。

【0150】

また、無線ポートと無線端末が電波の送受信を休止している場合には、遮断を検出することが困難となる。ある無線ポートと無線端末との間の見通し線の遮断またはその前兆を検出するためには、伝送経路の伝送状況を測定する必要があるので、無線ポートと無線端末が電波の送受信を休止している場合には、遮断を検出できないことになる。この現象を解消するためには、常時あるいは定期的に電波を送信し続ける必要があるので、無線ポートおよび無線端末の消費電力が増大することが懸念される。

【0151】

（比較例３）
図１２に本実施形態に対する従来の比較例３を模式的に示す。

【0152】

図１２において、ヘッドマウントディスプレイを例とする無線通信装置と、無線通信装置の相手となる通信相手が存在し、ヘッドマウントディスプレイは環境の画像を取得する画像取得部を含む。

【0153】

取得した画像情報に基づいて、無線通信装置と通信相手の間の、反射面を経由する電波の通信経路をヘッドマウントディスプレイが特定する。

【0154】

無線通信装置と通信相手の間の通信品質が所定の通信品質より低下した場合、または、電波の遮蔽物が確認された場合に、当該通信経路を画像情報からヘッドマウントディスプレイが特定する。

【0155】

そして、ヘッドマウントディスプレイは取得した画像情報に基づいて、無線通信装置と通信相手の間の通信品質が所定の通信品質を超える通信経路を特定することが可能になる場合がある。したがって、ビームフォーミング技術により、アンテナの指向性の方向をスイープして無線通信品質が高くなる方向を決定する処理に比較して、比較例３は通信品質が高い通信経路の特定に要する時間を短くすることが可能になる場合がある。

【0156】

しかし、比較例３の通信経路を特定する技術は、画像取得および画像処理が必要となるために、装置の構成が複雑となり、かつ、演算負荷が増大してしまうという課題が存在する。

【0157】

以下に、本実施形態の無線通信装置１００および無線通信システム１０００の特徴について記載する。

【0158】

本発明の第１の態様に係る無線通信装置１００は、複数の無線通信装置１００によってネットワークが構築されることが好ましい。無線通信装置１００は、他ノード宛パケット処理部１３３を含むことが好ましい。他ノード宛パケット処理部１３３は、自無線通信装置が宛先となっていない、ネットワーク内で送受信される無線通信パケットを傍受し、無線通信パケットの送信元無線通信装置情報、宛先無線通信装置情報、および、無線通信品質情報を抽出することが好ましい。また、無線通信装置１００は、送信元無線通信装置情報、および、宛先無線通信装置情報から通信リンク情報を生成し、通信リンクの無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化しているか否かを検出する遮断検出部１４０を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、２つ以上の通信リンクの前記無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合に、遮断発生領域を推定する遮断位置推定部１５０を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、通信経路を直線で示した場合に当該直線が、遮断発生領域の内側を通過しない通信経路を演算するルーティング演算部１７０を含むことが好ましい。

【0159】

上記構成によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先を低電力および低遅延で探索可能な無線通信装置等を提供することが可能となる。

【0160】

本発明の第２の態様に係る無線通信装置１００は、通信リンクが確立されている通信経路であって、通信経路を直線で示した場合に当該直線が遮断発生領域に含まれる場合には、通信経路の無線通信品質を測定する通信品質測定部１３２ａを含むことが好ましい。通信品質測定部１３２ａが測定し無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化している場合には、ルーティング演算部１７０が、無線通信品質があらかじめ定められた値を満たす、宛先無線通信装置への新たな通信経路を探索することが好ましい。

【0161】

上記構成によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先を低電力および低遅延で探索することが可能となる。

【0162】

本発明の第３の態様に係る無線通信装置１００の遮断発生領域は、無線通信品質があらかじめ定められた値を超えて劣化した通信リンクを直線で示し、直線で示した２つの通信リンクの交点を中心点とし、中心点から半径Ｒ１の範囲内とすることが好ましい。

【0163】

上記構成によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域の中心を傍受した通信リンクの交点と推定することによって、当該領域を適切に特定することが可能になる。また、２つ以上の通信リンクの通信品質が劣化した場合にも、上記構成によって、それぞれの交点を通信品質が劣化した領域の中心と推定することによって、当該領域を適切に特定することが可能になる。

【0164】

本発明の態様に係る無線通信装置１００の半径Ｒ１は、使用する周波数帯域、および、通信品質が劣化した通信リンク間の距離を含む変数に基づいて決定されるフレネルゾーン半径、並びに、想定される障害物の最大幅を加算した値であることが好ましい。

【0165】

上記構成によれば、推定された通信品質が劣化した領域の中心から、使用周波数帯域、通信リンク間距離を考慮して、フレネルゾーン半径を推定するので、適切な通信品質劣化領域を推定することが可能になる。さらに、想定される障害物の最大幅を考慮するので、より適切な通信品質劣化領域を推定することが可能になる。

【0166】

本発明の第４の態様に係る無線通信装置１００の遮断発生領域を避ける通信経路には、無線通信パケットを中継する無線通信装置１００が含まれることが好ましい。

【0167】

上記構成によれば、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先には、中継ノードを含むことが可能になるので、直接通信が困難な場合にも、適切な通信経路を探索することが可能となる。

【0168】

本発明の第５の態様に係る無線通信装置１００は、ネットワーク内に配置されるすべての無線通信装置の位置情報をあらかじめ記憶するノード位置記憶部１６１を含むことが好ましい。また、無線通信装置１００の起動時には、少なくとも３つの無線通信装置の位置情報が記憶されており、無線通信装置の動作中に、ネットワーク内のその他の無線通信装置の位置情報がノード位置記憶部１６１に記憶されることが好ましい。

【0169】

上記構成によれば、ネットワーク内に基準となる固定無線通信装置を設けることによって、その他の無線通信装置の位置情報も適切に記憶部に記憶することが可能になる。

【0170】

本発明の第６の態様に係る、少なくとも３つの無線通信装置以外のネットワーク内の無線通信装置１００は、以下の動作によって自無線通信装置の位置情報を取得し、ネットワーク内の他の無線通信装置に自無線通信装置の位置情報を通知することが好ましい。当該動作は、少なくとも３つの無線通信装置との無線通信における無線強度、無線強度から演算される無線送受信する無線通信装置間の距離、および、少なくとも３つの無線通信装置の位置情報から、自無線通信装置の位置情報を取得することが好ましい。

【0171】

上記構成によれば、ネットワーク内に基準となる固定無線通信装置を設けることによって、その他の無線通信装置の位置情報も無線通信装置の動作中に適切に演算、取得し、相互に通知し、ネットワーク内の無線通信装置が相互に位置情報を記憶可能になる。

【0172】

本発明の態様に係る無線通信装置１００が送受信する無線通信パケットは、ミリ波帯、赤外線周波数帯、可視光周波数帯、テラヘルツ周波数帯の少なくとも１つの周波数帯で送受信されることが好ましい。

【0173】

上記構成によれば、無線通信装置１００が高周波数帯域の周波数を使用している場合に、見通し経路に遮断が発生した場合には、通信品質が大きく劣化する可能性が高くなる。このような場合に、本実施形態によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る伝送路の替わりの新たな接続先を適切に探索することが可能となる。

【0174】

本発明の態様に係る無線通信装置１００の無線通信パケットのヘッダ部のＭＣＳの種類とペイロード部のＭＣＳの種類とは異なることが好ましい。

【0175】

上記構成によれば、無線通信パケットのヘッダ部のＭＣＳに、ペイロード部のＭＣＳの種類とは異なるＭＣＳを使用可能とすることで、ヘッダ部を適切に復調する可能性が高まるので、通信品質劣化領域を適切に推定することが可能になる。

【0176】

本発明の第７の態様に係る無線通信システム１０００は、第１の態様から第６の態様のいずれかの無線通信装置１００を複数含むネットワークが車両に配置され、遮断発生領域において想定される障害物には車両の乗員が含まれることが好ましい。

【0177】

上記構成によれば、他ノード伝送路の通信品質劣化を傍受し、通信品質が劣化した領域を推定し、当該領域を横切る自ノード伝送路の替わりの新たな接続先を低電力および低遅延で探索可能な無線通信装置、および、無線通信システムを提供することが可能となる。

【0178】

上述した実施形態の説明に用いた図５のブロック構成図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックを実現する方法は、特に限定されない。例えば、各機能ブロックは、物理的または論理的に結合した１つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的または間接的に接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、１つの装置または複数の装置に、ソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。

【0179】

無線通信装置１００が、複数のハードウェア要素で構成される場合、各機能ブロックは、何れかのハードウェア要素、又は当該ハードウェア要素の組み合わせによって実現される。ハードウェア要素として、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信装置、入力装置、出力装置、バスなどが挙げられる。

【0180】

また、この場合、無線通信装置１００の各機能は、プロセッサ、メモリなどのハードウェア上に所定のソフトウェアまたはプログラムを読み込ませることによって実現される。具体的には、各機能は、ハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、プロセッサが演算を行い、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込みを制御することによって実現される。

【0181】

実施形態につき、図面を参照して詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0182】

１００ 無線通信装置
１１０ 信号処理部
１２０ 送信情報処理部
１３０ 受信情報処理部
１４０ 遮断検出部
１５０ 遮断位置推定部
１６０ 記憶部
１７０ ルーティング演算部
１８０ 外部Ｉ／Ｆ部
１０００ 無線通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】