JP2018011239A - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制する。
【解決手段】搬送波検知多重アクセス/衝突回避方式を利用した無線通信を行なう無線通信システムは、電池を電源とし、複数の制御対象物を制御するための制御情報をそれぞれ無線通信により送信する複数のリモートコントローラーと、制御情報を受信して制御対象物の制御装置に中継するアクセスポイントとを備える。アクセスポイントから受信したビーコン信号に含まれる通信条件情報に従って、アクセスポイントとの間で無線通信を行なうリモートコントローラー側無線通信制御部は、ビーコン信号の受信後、予め設定されたキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行ない、キャリアセンスにより送信可能なことを判定した場合には、制御情報の送信を行なった後に、制御情報の送信の回数の増加に応じて、次回のキャリアセンスのためにキャリアセンス期間を短くする。
【選択図】図2

Description

本発明は、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
従来から、複数の部屋における空気調和(以下、単に「空調」とも呼ぶ)を行うために、熱交換器やファン等を有する単一の空調ユニットから各部屋までダクトを配設して、空調ユニットから排出される空気を各部屋に送る空気調和装置が用いられている。このような空気調和装置として、各部屋に配置されているワイヤレスリモートコントローラー(以下、単に「リモートコントローラー」と呼ぶ)から出力される情報に応じて、各部屋の吹出口に設けられているダンパーの開度等を制御することにより、各部屋の温度を調整する空調装置が用いられることがある(特許文献1参照)。このような空調装置では、予め各部屋に対応付けられたリモートコントローラーと、アクセスポイントとの間で無線通信を行ない、空調ユニットの制御装置は、アクセスポイントを介して受け取った情報に応じて、その情報を出力したリモートコントローラーに対応する部屋の温度の調整を実行することができる。
なお、複数のリモートコントローラーとアクセスポイントとの間で無線通信を行なう場合、通常、搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance、CSMA/CA)を利用して、複数のリモートコントローラーからの送信の衝突が発生しないように制御することが実行されている。
特開2004−3837号公報
ここで、各リモートコントローラーの消費電力には、温度設定や風量等の設定操作時と無操作時とで大きな差があり、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費量が多く、電池寿命が短くなる。また、リモートコントローラーによって操作頻度に偏りがあると、この偏りに応じて、各リモートコントローラーの電池寿命にも大きな偏りが生じることになる。このような各リモートコントローラーの電池寿命の偏りは、電池交換タイミングが分散することになってユーザーの電池交換管理の煩雑さを招き、ユーザーの負担となるので、各リモートコントローラーの電池寿命の差は極力少ないことが好ましく、操作頻度の高いリモートコントローラーほど無駄な電力消費を極力抑制することが望まれている。
なお、上述の問題は、空気調和に限らず、複数の領域にそれぞれサービスを提供する制御対象物を、複数の領域に対応付けられた複数のリモートコントローラーを用いて制御するシステムにおいて共通する問題である。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、搬送波検知多重アクセス/衝突回避方式を利用した無線通信を行なう無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、電池を電源とし、複数の制御対象物に対応付けられた複数のリモートコントローラーであって、前記制御対象物をそれぞれ制御するための制御情報を無線通信により送信する複数のリモートコントローラーと、前記制御情報を受信して前記制御対象物の制御装置に中継するアクセスポイントと、を備える。前記アクセスポイントは、一定の周期で通信条件情報を含むビーコン信号を送信することにより、各リモートコントローラーとの間で無線通信を行なうアクセスポイント側無線通信制御部を有する。前記リモートコントローラーは、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記通信条件情報に従って、前記アクセスポイントとの間で無線通信を行なうリモートコントローラー側無線通信制御部を有する。前記リモートコントローラー側無線通信制御部は、前記ビーコン信号の受信後、予め設定されたキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行ない、前記キャリアセンスにより送信可能なことを判定した場合には、前記制御情報の送信を行なった後に、前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、次回のキャリアセンスのために前記キャリアセンス期間を短くする。
この形態の無線通信システムによれば、制御情報の送信を行なった回数の増加に応じて、キャリアセンス期間を短くすることにより、制御情報の送信の回数の増加に応じて電力消費が増加するほど送信可能性を高めることができる。これにより、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制して、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができる。
(2)上記形態の無線通信システムにおいて、前記リモートコントローラーの消費電力は、前記ビーコン信号の受信期間において待機電力よりも高い受信電力となり、前記キャリアセンス期間において前記待機電力よりも高いキャリアセンス電力となり、前記アクセスポイントへの前記制御情報の送信期間において前記キャリアセンス電力よりも高い送信電力となり、前記アクセスポイントからの応答期間において前記待機電力よりも高く前記送信電力よりも低い受信電力となり、前記応答期間の後において前記待機電力となる、としても良い。
この形態の無線通信システムによれば、キャリアセンス期間に消費するキャリアセンス電力の発生を抑制することにより、電池消耗を低下させることができ、寿命の低下を抑制することができる。
(3)上記形態の無線通信システムにおいて、前記アクセスポイントは、各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を管理するキャリアセンス管理部を有し、前記キャリアセンス管理部は、前記リモートコントローラーからの前記制御情報の送信が行なわれた後に、前記各リモートコントローラーの前記制御情報の送信の回数の相関関係に応じた長さの前記キャリアセンス期間を求め、求めた前記キャリアセンス期間を、前記アクセスポイント側無線通信制御部を介して前記リモートコントローラーへ送信する、としても良い。
この形態の無線通信システムによれば、リモートコントローラーが制御情報の送信を行なった後に、アクセスポイントのキャリアセンス管理部において、各リモートコントローラーの制御情報の送信の回数の相関関係に応じて長さが短くなったキャリアセンス期間が求められる。そして、リモートコントローラーは、求められたキャリアセンス期間を受け取り、次回の制御情報の送信時において、受け取ったキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行なうことができる。キャリアセンス管理部で求められるキャリアセンス期間は、各リモートコントローラーの制御情報の送信の回数の相関関係に応じた長さとされることにより、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど短くなるように設定されるので、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど送信可能性を高めることができる。すなわち、操作頻度が高く送信頻度が高いリモートコントローラーほど、送信の回数の相対関係に応じて通信の優先度を高めることができる。これにより、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、電力消費を抑制することができるので、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができ、各リモートコントローラーの電力消費のバランスをコントロールすることができる。この結果、ユーザーによる各リモートコントローラーの電池管理が容易になる。
(4)上記形態の無線通信システムにおいて、前記リモートコントローラーは、前記キャリアセンス期間を変更するキャリアセンス変更部を有し、前記キャリアセンス変更部は、前記制御情報の送信を行なった後に、他のリモートコントローラーにおける前記制御情報の送信の回数には無関係に、前記リモートコントローラー自身の前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、前記キャリアセンス期間を短くする変更を行なう、としても良い。
この形態の無線通信システムによれば、リモートコントローラーは、制御情報の送信を行なった後に、他のリモートコントローラーに関係なく、自己の制御情報の送信の回数の増加に応じて、キャリアセンス期間を短くする変更を容易に行うことができる。また、リモートコントローラーが他のリモートコントローラーに関係なく、自己の制御情報の送信の回数の増加に応じて、素早くキャリアセンス期間の変更を行なうことができる。これにより、アクセスポイントに関係なく、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、キャリアセンス期間が短くなるようにして、通信の優先度を容易に高めることができ、各リモートコントローラーの操作頻度に応じた通信の優先度の調整を容易に行うことができる。この結果、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、電力消費を抑制することができるので、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができ、各リモートコントローラーの電力消費のバランスをコントロールすることができる。この結果、ユーザーによる各リモートコントローラーの電池管理が容易になる。
(5)上記形態の無線通信システムにおいて、前記アクセスポイントは、各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を管理するキャリアセンス管理部を有し、前記キャリアセンス管理部は、各リモートコントローラーからの前記制御情報の送信の回数の増加に応じて変化する前記各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を、前記各リモートコントローラーからの前記制御情報の送信の回数に基づいて監視し、予め定めた較正条件が満たされた場合に、前記各リモートコントローラーに対応する前記キャリアセンス期間の較正情報を、前記アクセスポイント側無線通信制御部を介して前記各リモートコントローラーへ送信する、としてもよい。
この形態の無線通信システムによれば、各リモートコントローラーは、アクセスポイントに関係なく、それぞれ独立して、制御情報の送信の回数に応じてキャリアセンス期間を素早く変更することにより、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、通信の優先度を高めて、各リモートコントローラーの操作頻度に応じた通信の優先度の調整を容易に行うことができるとともに、較正条件を満たした場合においてのみ、アクセスポイントから送信された較正情報によってキャリアセンス期間を較正することによって、各リモートコントローラーの操作頻度に応じた通信の優先度の適切な調整を図ることができる。
(6)上記形態の無線通信システムにおいて、前記制御対象物は、空気調和装置であってもよい。
この形態によれば、空気調和を提供する複数の空気調和装置を制御するための複数のリモートコントローラーにおいて、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制して、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができる。
(7)本発明の他の形態によれば、電池を電源とし、複数の制御対象物に対応付けられた複数のリモートコントローラーであって、前記制御対象物をそれぞれ制御するための制御情報を無線通信により送信する複数のリモートコントローラーと、前記制御情報を受信して前記制御対象物の制御装置に中継するアクセスポイントと、の間で搬送波検知多重アクセス/衝突回避方式を利用した無線通信を行なう無線通信方法が提供される。この無線通信方法は、(a)前記アクセスポイントにおいて、一定の周期で通信条件情報を含むビーコン信号を送信することにより、各リモートコントローラーとの間で無線通信を行なう工程と、(b)前記リモートコントローラーにおいて、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記通信条件情報に従って、前記アクセスポイントとの間で無線通信を行なう工程と、を備える。前記工程(b)は、(b1)前記ビーコン信号の受信後、予め設定されたキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行なう工程と、(b2)前記キャリアセンスにより送信可能なことを判定した場合には、前記制御情報の送信を行なった後に、前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、次回のキャリアセンスのために前記キャリアセンス期間を短くする工程と、を含む。
この形態の無線通信方法によれば、制御情報の送信を行なった回数の増加に応じて、キャリアセンス期間を短くすることにより、制御情報の送信回数の増加に応じて電力消費が増加するほど送信可能性を高めることができる。これにより、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制して、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができる。
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、空調装置や、リモートコントローラーや、アクセスポイントや、無線通信システムや、無線通信方法や、リモートコントローラーを制御するためのコンピュータプログラムや、アクセスポイントを制御するためのコンピュータプログラム等の形態で実現することができる。
第1実施形態としての無線通信システムを適用した空調システムの構成を示す説明図である。 図1に示す第1リモートコントローラーの構成を示すブロック図である。 図1に示すアクセスポイントの構成を示すブロック図である。 アクセスポイントと各リモートコントローラーとの間の無線通信のフレーム構造を示す説明図である。 競争アクセス期間においてリモートコントローラーが実行する制御情報を送信する無線通信における基本的な動作を示す説明図である。 競争アクセス期間においてリモートコントローラーが制御情報を送信する無線通信動作の比較例を示す説明図である。 競争アクセス期間においてリモートコントローラーが制御情報を送信する無線通信の一例を示す説明図である。 アクセスポイントのキャリアセンス管理部が実行するキャリアセンス期間管理の手順を示す説明図である。 キャリアセンス期間の設定例を示す説明図である。 第2実施形態における第1リモートコントローラーの構成を示すブロック図である。 各リモートコントローラーのキャリアセンス変更部が実行するキャリアセンス期間の経時的変化の一例を示す説明図である。 キャリアセンス変更部が実行するキャリアセンス期間設定の手順を示す説明図である。 送信回数と短縮時間との関係の一例を示す説明図である。 キャリアセンス期間の較正の一例について示す説明図である。
A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態としての無線通信システムを適用した空調システムの構成を示す説明図である。空調システム500は、建物HM1に設置され、建物HM1が有する3つの部屋(第1室601、第2室602、第3室603)における空気調和(以下、単に「空調」とも呼ぶ)を実行する。
空調システム500は、空調ユニット300と、3つの吹出ユニット201〜203と、3つのダクト301〜303と、主制御装置200と、無線通信システム100と、を備えている。本実施形態では、空調ユニット300と3つの吹出ユニット201〜203と、3つのダクト301〜303と、主制御装置200とは、無線通信システム100による制御対象物に該当し、各部屋601〜603に空気調和サービスを提供する。
空調ユニット300は、図示しない熱交換器や、送風機や、圧縮機等を有し、温風または冷風を生成して供給する。本実施形態では、空調ユニット300は建物HM1の外(屋外)に設置されている。
第1吹出ユニット201は、第1室601に配置されている。また、第2吹出ユニット202は第2室602に、第3吹出ユニット203は第3室603に、それぞれ配置されている。第1吹出ユニット201は、第1ダクト301を介して空調ユニット300と接続されている。同様に、第2吹出ユニット202は第2ダクト302を介して、第3吹出ユニット203は第3ダクト303を介して、それぞれ空調ユニット300と接続されている。3つの吹出ユニット201〜203は、各部屋601〜603において、天井や、鉛直方向に沿った壁面や、床等に配置されている。3つの吹出ユニット201〜203は、互いに同様の構成を有する。具体的には、3つの吹出ユニット201〜203は、図示しない吹出口、ダンパー、およびルーバーを備えており、各ダクト301〜303を介して空調ユニット300から供給される温風または冷風の風量や向きを調節して、各部屋601〜603に供給(排出)する。
主制御装置200は、空調ユニット300、3つの吹出ユニット201〜203、および無線通信システム100が備える後述のアクセスポイント10に、それぞれ電気的に接続されている。主制御装置200は、無線通信システム100のアクセスポイント10から受信する制御情報に基づき、空調ユニット300および3つの吹出ユニット201〜203を制御する。具体的には、例えば、主制御装置200は、温度上昇の制御情報を無線通信システム100のアクセスポイント10から受信すると、より高温の風を排出するように空調ユニット300を制御すると共に、ダンパーの開度を大きくするように、指定された部屋の吹出ユニットを制御する。すなわち、主制御装置200は、制御対象物(空調ユニット300や吹出ユニット201〜203)の制御装置に相当する。なお、無線通信システム100のアクセスポイント10から受信する制御情報には、各部屋601〜603を示す領域識別子(領域ID)が含まれており、主制御装置200は、かかる領域IDに対応する吹出ユニットを制御する。
無線通信システム100は、3つのリモートコントローラー101〜103と、アクセスポイント10とを備えている。第1リモートコントローラー101は、第1室601において、第1吹出ユニット201から排出される風の風量、向き、および温度等を制御するために用いられる。同様に、第2リモートコントローラー102は第2室602において第2吹出ユニット202から排出される風の風量等を、第3リモートコントローラー103は第3室603において第3吹出ユニット203から排出される風の風量等を、それぞれ制御するために用いられる。3つのリモートコントローラー101〜103は、いずれも同じ構成を有し、電池を電源として作動してアクセスポイント10と無線通信を行うことができる。
図2は、図1に示す第1リモートコントローラー101の構成を示すブロック図である。第1リモートコントローラー101は、制御部110と、表示部130と、操作部140と、無線通信部150と、温度センサー160と、を備えている。なお、第1リモートコントローラー101には、図示しない電池が搭載されており、この電池から各機能部110〜160に電力が供給される。
制御部110は、不図示のCPU、メモリー、および入出インターフェイス等を備えるコンピューター、例えば、マイクロコンピューターで構成され、メモリーに記憶されている制御用プログラムを実行することにより、無線通信制御部111、表示制御部112、操作受付部113、温度取得部114、および調整指示部115として、それぞれ機能する。
無線通信制御部111は無線通信部150を制御してアクセスポイント10との間で無線通信を実行する。この無線通信として、本実施形態では、例えば、2.4GHz帯の周波数の搬送波を用いる無線通信が採用される。無線通信の通信方式として、例えば、IEEE802.15.4に規定された無線PAN(Personal Area・Network)の通信方式や、IEEE802.11に規定された各種無線LAN(Local Area Network)の通信方式といった標準化された通信方式の他、標準化されていない任意の通信方式を採用することができる。また、2.4GHzに限らず、任意の周波数の無線信号を用いる無線通信方式を採用することができる。
操作受付部113は、操作部140を操作してユーザーが入力した各種設定値や、メニューの選択等を受け付ける。操作部140は、例えば、押しボタンを用いて構成することができる。なお、押しボタンに代えて、タッチパネル等により操作部140を構成してもよい。
表示制御部112は、操作部140から入力された風量や、温度や、風の向き等の各種設定情報や、温度センサー160で検出された温度や、各種メニュー画面等を表示部130に表示する。表示部130としては、例えば、液晶パネルを用いて構成することができる。但し、これに限定されるものではなく、種々のフラットパネルを用いることができる。
温度取得部114は温度センサー160が検出する温度を取得する。なお、温度センサー160で検出された温度は、第1室601を代表する温度として、主制御装置200等における空調制御に用いられる。
調整指示部115は、操作部140から入力された各種設定値や温度センサー160から取得された温度値を、制御対象物(空調ユニット300や吹出ユニット201〜203)を制御するための制御情報として、無線通信制御部111の制御に従って無線通信部150を介してアクセスポイント10に送信(出力)する。
第2リモートコントローラー102および第3リモートコントローラー103の構成は、上述した第1リモートコントローラー101の構成と同じであるので、詳細な説明は、省略する。
図1に示すように、アクセスポイント10は、主制御装置200と有線接続されている。また、アクセスポイント10は、各リモートコントローラー101〜103と無線接続されている。アクセスポイント10は、各リモートコントローラー101〜103から出力される制御情報を、主制御装置200に中継する。なお、アクセスポイント10では、接続可能なリモートコントローラーの最大数は、予め定められており、本実施形態では、「16」である。
図3は、図1に示すアクセスポイント10の構成を示すブロック図である。アクセスポイント10は、制御部20と、無線通信部40と、有線通信部50と、操作部60と、を備えている。
制御部20は、不図示のCPU、メモリー、および入出力インターフェイス等を備えるコンピューター、例えば、マイクロコンピューターで構成され、メモリーに記憶されているアクセスポイント制御用のプログラムを実行することにより、無線通信制御部21、キャリアセンス管理部22、中継部23、有線通信制御部24、および操作受付部25として、それぞれ機能する。
無線通信制御部21は、無線通信部40を制御して各リモートコントローラー101〜103との間で無線通信を実行する。有線通信制御部24は、有線通信部50を制御してケーブルCAを介して主制御装置200との間で有線通信を実行する。主制御装置200との間の通信方式としては、例えば、IEEE802.3に規定された各種LANの通信方式や、USB(Universal Serial Bus)等のシリアスバス通信方式といった標準された通信方式の他、標準化されていない任意の通信方式を採用することができる。
キャリアセンス管理部22は、後述するように、各リモートコントローラー101〜103において実行されるキャリアセンスの期間の長さを示すキャリアセンス期間を管理する。中継部23は、各リモートコントローラー101〜103から受信した制御情報を、有線通信制御部24及び有線通信部50を介して主制御装置200に中継する。なお、本実施形態において、前述の「制御情報を中継する」とは、受信した制御情報を送信することを意味する。
操作受付部25は、操作部60を操作してユーザーが入力したアクセスポイント10を制御するための各種設定値を受け付ける。操作部60は、例えば、押しボタンを用いて構成することができる。なお、押しボタンに代えて、タッチパネル等により操作部60を構成しても良い。
図4は、アクセスポイント10と各リモートコントローラー101〜103との間の無線通信のフレーム構造を示す説明図である。通信単位は一定の時間に定められたタイムスロットで規定される。フレームFrは、先頭のビーコン(Beacon,BCN)期間P1と、競争アクセス期間(Contention Access Period,CAP)P2と、無競争アクセス期間(Contention Free Period,CFP)P3と、無通信期間P4と、で構成される。なお、競争アクセス期間P2と無競争アクセス期間P3の順番は逆であってもよい。また、無通信期間P4は、省略されていてもよい。図4では、ビーコン期間P1は1スロット、競争アクセス期間P2は9スロット、無競争アクセス期間P3は6スロットの長さに設定されている例を示している。
ビーコン期間P1では、一定のフレーム周期毎にアクセスポイント10からビーコン信号が送信されて、アクセスポイント10と各リモートコントローラー101〜103との間の同期が行なわれる。ビーコン信号には、種々の情報、例えば、フレームFrの構成情報等の通信条件情報が含まれている。各リモートコントローラー101〜103は、ビーコン信号中の構成情報に基づいて、フレームFr中の競争アクセス期間P2、無競争アクセス期間P3、及び、無通信期間P4の位置及び長さを決定し、これに従ってアクセスポイント10との間の無線通信を実行する。
競争アクセス期間P2では、各リモートコントローラー101〜103は、CSMA/CAの手順に従って、アクセスポイント10との間で自由に同期無線通信を行なうことができる。ユーザーがいずれかのリモートコントローラーで操作部140を操作して入力した各種設定情報は、この競争アクセス期間P2において、他のリモートコントローラーが無線通信を行なっていない状態において、アクセスポイント10に無線通信で送信される。
無競争アクセス期間P3では、リモートコントローラー101〜103のうち特定のリモートコントローラーに対して無線通信が保証されている期間であり、許可された特定のリモートコントローラーは、許可されたタイミングで定められた通信手順に従って定期的に無線通信を行なって情報の送受信を行なうことができる。なお、このアクセスポイント10は、この無競争アクセス期間P3において、各リモートコントローラー101〜103との間で情報の送受信を行なうことで各リモートコントローラー101〜103が正常に動作しているか否か判断することができる。
図5は、競争アクセス期間P2においてリモートコントローラーが実行する制御情報を送信する無線通信における基本的な動作を示す説明図である。アクセスポイント10がビーコン信号を送出するビーコン(BCN)期間において(図5(a))、全てのリモートコントローラー(リモコン)は、待機モードからビーコン受信モードに変化してビーコン信号を受信する(図5(b),図5(d))。この場合のリモートコントローラーの消費電力は(図5(c),図5(e))、待機電力からビーコン受信電力に増加する。なお、このビーコン受信電力は、図示および説明の便宜上一定で示しているが、信号の受信レベルに応じて変化する。
ビーコン期間P1が終了する競争アクセス期間P2(CAP)の開始タイミングStcapにおいて、送信すべき制御情報があるリモートコントローラーは(図5(b),図5(d))、設定されているキャリアセンス期間Tcsの間キャリアセンスを実行する。具体的には、キャリアセンス受信モードで、制御情報を送信するための搬送波の周波数での通信(以下、「通信周波数での無線通信」とも呼ぶ)の可否を、その搬送波の周波数の信号の受信の有無により判定する。この場合のリモートコントローラーの消費電力は(図5(c),図5(e))、待機電力よりも大きいキャリアセンス電力となる。このキャリア受信電力は、ビーコン受信電力と同様に、信号の受信レベルに応じて変化する。説明の便宜上、ビーコン期間P1におけるリモートコントローラーの状態をキャリアセンス受信モード、キャリアセンス期間におけるリモートコントローラーの状態をビーコン受信モードとしたが、これらは、いずれも、搬送波の周波数の信号を受信する受信モードである点で同じである。
通信周波数での無線通信が可能と判断したリモートコントローラーは(図5(b))、送信モードに変化して制御情報を送信し、アクセスポイント10は(図5(a))、送信された制御情報を受信する。この場合のリモートコントローラーの消費電力は(図5(c))、キャリアセンス電力から送信電力に増加する。制御情報の送信を終了したリモートコントローラーは応答(ACK)受信モードに移行し、アクセスポイント10からの応答を待つ。次のタイムスロットTSでアクセスポイント10から応答信号が送信された場合には、リモートコントローラーはその応答信号を受信する。この場合のリモートコントローラーの消費電力は、応答受信電力となる。この応答受信電力もビーコン受信電力やキャリア受信電力と同様に受信レベルに応じて変化する。なお、ビーコン受信電力、キャリアセンス受信電および応答受信電力は同一であっても良い。応答信号受信後のリモートコントローラーは待機モードに移行する。この場合のリモートコントローラーの消費電力は待機電力に減少する。
なお、図示及び説明の便宜上、キャリアセンス開始から制御情報の送信終了までの期間、及び、応答受信期間は、それぞれ、1つのタイムスロット期間Ts内で行なわれる場合を例に示している。送信する制御情報量や応答する応答情報量が多く、1つのタイムスロット期間Ts内で終了しない場合もあり得る。この場合には、その長さに応じて、キャリアセンス開始から制御情報の送信終了までの期間として、2以上のタイムスロット期間Tsが割り当てられる。
一方、通信周波数での無線通信が不可と判断したリモートコントローラーは(図5(d))、待機モードに移行して、ランダムな待機時間の間待機する。ここで、待機時間経過時において、まだ、競争アクセス期間P2に通信可能な猶予期間が残されている場合には、次のタイムスロットの開始タイミングでキャリアセンス受信モードに移行してキャリアセンスを実行することにより、通信周波数での無線通信が可能となり得る。また、競争アクセス期間P2内において送信が不可となった場合には、その送信は次周期のフレームFrの競争アクセス期間P2に持ち越しとなる。
なお、送信すべき制御情報が無いリモートコントローラーは、図示は省略するが、キャリアセンスを行なうことなく、ビーコン受信モードから待機モードとなる。
図6は、競争アクセス期間P2においてリモートコントローラーが制御情報を送信する無線通信動作の比較例を示す説明図である。図6は、3つのリモートコントローラー101〜103からの制御情報の送信が重なった例を示している。
競争アクセス期間P2の開始タイミングStcapから、各リモートコントローラー101〜103は、それぞれのキャリアセンス期間Tcs[1]〜Tcs[3]においてキャリアセンスを行なう。各キャリアセンス期間Tcs[1]〜Tcs[3]は同じ長さTbであるとする。この場合、いずれのリモートコントローラーの通信OKとなるかは終了するタイミングの誤差の問題であり、不定である。図6は、第3リモートコントローラー103の通信がOKで、第1リモートコントローラー101および第2リモートコントローラー102の通信がNGとなった状態を示している。
通信NGとなった第1リモートコントローラー101は、上述したように(図5(d))、同じ競争アクセス期間P2内または次以降のフレームFrの競争アクセス期間P2において、通信OKとなるまでキャリアセンスを繰り返し実行して、制御情報の送信を行なうことになる。この際、通信OKとなるまでに繰り返されるキャリアセンスの実行の回数に応じてキャリアセンス電力を消費することになる。この受信電力は送信電力に比べれば小さいが待機電力に比べれば非常に大きい(図5(c))。このため、通信NGによってキャリアセンスが繰り返し実行される場合には、その電力消費の蓄積が電池消耗を増大させることになり、電池寿命の低下を招く可能性がある。この結果、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費量が多く、電池寿命が短くなる可能性がある。また、リモートコントローラーの操作頻度の偏りに応じて、各リモートコントローラーの電池寿命にも大きな偏りが生じる可能性がある。そこで、第1実施形態の無線通信システム100では、以下で説明するようにして、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制して電池消耗を抑制し、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制するようにしている。
図7は、競争アクセス期間P2においてリモートコントローラーが制御情報を送信する無線通信の一例を示す説明図である。図7も、図6と同様に、3つのリモートコントローラー101〜103からの制御情報の送信が重なった例であり、第1リモートコントローラー101、第2リモートコントローラー102、第3リモートコントローラー103の順で操作頻度が大、中、小となっている場合を例としている。
第3リモートコントローラー103のキャリアセンス期間Tcs[3]、第2リモートコントローラー102のキャリアセンス期間Tcs[2]、及び、第1リモートコントローラーのキャリアセンス期間Tcs[1]は、操作頻度が高いほど短くなるように、Tcs[3]>Tcs[2]>Tcs[1]に設定され、操作頻度が高いリモートコントローラーほど通信優先度が高められている。これにより、最も操作頻度の高い第1リモートコントローラー101が最も先に通信OKとなって送信を開始し、他のリモートコントローラー102,103は通信NGとなる。次いで、第2リモートコントローラー102が通信OKとなり、最も操作頻度の小さい第3リモートコントローラー103が最後に通信OKとなる。これにより、操作頻度の高いリモートコントローラーほど通信優先度が高められるので、通信NGとなってキャリアセンスを繰り返すことにより発生するキャリアセンス電力の消費量の増加を抑制することができる。この結果、操作頻度の高いリモートコントローラーほど電力消費を抑制し、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができる。
ここで、例えば、他のリモートコントローラーに比べてキャリアセンス期間が短いリモートコントローラーは、他方のリモートコントローラーに比べて通信可否の確認時間が短いので、他のリモートコントローラーよりも先行して送信する機会が多く与えられることになる。このことから、操作頻度が増加して送信頻度が増加したリモートコントローラーでは、キャリアセンス期間が短くなることにより、1つの制御情報を送信する際において、短いキャリアセンス期間で送信を達成できる可能性(送信可能性)が高まるとともに、1回の通信におけるキャリアセンスによる電力消費を抑制することができる。逆に、他のリモートコントローラーに比べてキャリアセンス期間が長いリモートコントローラーでは、キャリアセンス期間が短い場合とは逆の状態が発生し、1回の通信におけるキャリアセンスによる電力消費が増加する。これにより、操作頻度が高く送信頻度が高いリモートコントローラーでは、送信頻度に応じて「多」となっていた電力消費量に反するようにキャリアセンスによる電力消費量が「少」となり、操作頻度が少なく送信頻度が少ないリモートコントローラーでは、送信頻度に応じて「少」となっていた電力消費量に反するようにキャリアセンスによる電力消費が「多」となる。この結果、電力消費量が「多」であったリモートコントローラーと、電力消費量が「少」であったリモートコントローラーのそれぞれの電力消費の進行度が互いに近寄って、リモートコントローラー同士の電池消耗量の差が小さくなるので、リモートコントローラー間の電池交換タイミングを近付けることができる。
また、リモートコントローラー同士の電池消耗量の差が0となると想定され電池消耗量(以下、「バランス電池消耗量」とも呼ぶ)よりも多い電池消耗量であり、操作頻度が高く送信頻度が高いリモートコントローラー間においては、以下のように調整される。すなわち、いずれのリモートコントローラーも、電池消耗量がバランス電池消耗量よりも多いので、それぞれ、キャリアセンスによる電力消費量が少なくなるように調整される。但し、これらのリモートコントローラー同士も送信頻度(送信回数)に応じて通信の優先度に差が設けられるので、優先度が高い方が相対的にキャリアセンスによる電力消費量が抑制されるように調整される。これに対して、バランス電池消耗量よりも少ない電池消耗量であり、操作頻度が少なく送信頻度が少ないリモートコントローラー間においては、それぞれ、キャリアセンスによる電力消費量が、バランス電池消耗量よりも電池消耗量が多いリモートコントローラーのキャリアセンスによる電力消費量よりも多くなるように調整される。但し、これらのリモートコントローラー同士も送信頻度(送信回数)に応じて通信の優先度に差が設けられるので、優先度の低い方がキャリアセンスによる電力消費量が多くなるように調整される。
従って、複数のリモートコントローラーの操作頻度に応じて、それぞれのキャリアセンスによる電力消費量のバランスが調整されることにより、各リモートコントローラーの電池消耗量の差を小さくし、各リモートコントローラーの電池交換タイミングを近付けることができる。これにより、ユーザーによる各リモートコントローラーの電池管理を容易にすることができる。
各リモートコントローラー101〜103は、以下で説明するように、アクセスポイント10のキャリアセンス管理部22(図3)から通知されたキャリアセンス期間Tcsを用いてキャリアセンスを実行する。
図8は、アクセスポイント10のキャリアセンス管理部22が実行するキャリアセンス期間管理の手順を示す説明図である。キャリアセンス期間管理は、無線通信システム100の運用開始時から繰り返し実行される。なお、「運用開始時」は、複数のリモートコントローラーとアクセスポイント10との間のイニシャライズが行なわれて無線通信が可能な状態となった時点である。また、「運用終了時」は、アクセスポイント10のシャットダウン時や、無線通信が可能な状態にあるリモートコントローラーの数が減少あるいは増加した時である。例えば、無線通信システム100を構成するリモートコントローラーの数が、不具合や電池切れ等により減少した場合に、アクセスポイント10と複数のリモートコントローラーとの間で再度イニシャライズが行なわれて無線通信が可能な状態となった時点から、キャリアセンス期間管理が開始される。なお、無線通信が可能な状態であるか否かは、イニシャライズ時や無競争アクセス期間P3において各リモートコントローラーとアクセスポイント10との間で定期的に実行される情報の送受信が正常に行なわれるか否かにより確認される。なお、以下では、無線通信システム100の運用開始時において無線通信が可能な状態となっているリモートコントローラーの数をN(本例では、N=3)とし、アドレスn(n=1〜N)のリモートコントローラーをリモートコントローラー[n]として説明する。
キャリアセンス管理部22は、ステップS12において、いずれかのリモートコントローラーからの制御情報の送信を監視する。制御情報の送信が有った場合には、ステップS14において、送信の有ったリモートコントローラー[n]の送信回数CN[n]を、制御情報の送信に伴って通知された値に更新する。なお、各リモートコントローラーの送信回数は、運用開始時を起点として現時点までに、ユーザーの操作に応じて実行された制御情報を送信する無線通信の回数である。また、各リモートコントローラーの送信回数は、それぞれ、不図示のメモリーに運用開始時から記憶されている。
そして、ステップS16において、下式(1)に従って、送信の有ったリモートコントローラー[n]のキャリアセンス期間Tcs[n]を演算する。
Figure 2018011239
ここで、f(CN[1],・・・,CN[n])は、各リモートコントローラーの送信回数CN[1]〜CN[N]をパラメーターとし、各リモートコントローラーの送信回数の相対関係に応じて、送信回数の多いリモートコントローラーほどキャリアセンス期間が短くなるように設定された関数である。具体的には、例えば、下式(2)に示すように、通信割合K[n]が大きいほど初期値Tbよりも短くなるように設定される。
Figure 2018011239
ただし、これに限定されるものではなく、送信回数の多いリモートコントローラーほどキャリアセンス期間が短くなるように設定された種々の関数を用いることができる。
図9は、キャリアセンス期間の設定例を示す説明図である。リモートコントローラー[1]の送信回数CN[1]、リモートコントローラー[2]の送信回数CN[2]、リモートコントローラー[3]の送信回数CN[3]を、相対値で10回、5回、1回とする。この場合、リモートコントローラー[1]では、通信割合K[1]が(10/16)でキャリアセンス期間Tcs[1]が(6/16)Tbとなる。リモートコントローラー[2]では、通信割合K[2]が(5/16)でキャリアセンス期間Tcs[2]が(11/16)Tbとなる。リモートコントローラー[3]では、通信割合K[3]が(1/16)でキャリアセンス期間Tcs[3]が(15/16)Tbとなる。すなわち、送信回数が多く通信割合の大きいリモートコントローラーほどキャリアセンス期間Tcsが短くなるように設定することができる。
そして、図8のステップS18において、送信の有ったリモートコントローラー[n]に対して、求めたキャリアセンス期間Tcs[n]を通知する。通知したキャリアセンス期間Tcs[n]は、次回の制御情報の送信前に実行されるキャリアセンスの期間の長さとして利用される。なお、このキャリアセンス期間の通知は、上記したアクセスポイント10からの応答信号に含めて送信される。ただし、これに限定されるものではなく、次回のビーコン信号に含めて送信するようにしてもよい。
以上説明したように、第1実施形態においては、ユーザーの操作に応じて制御情報を送信する無線通信の回数、すなわち、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、キャリアセンス期間が短くなり、通信優先度が高く通信可能性が高くなるので、制御情報が送信されるまでに実行されるキャリアセンスによる電力消費を抑制し、電池消耗を抑制することができる。これにより、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができ、ユーザーによる各リモートコントローラーの電池管理を容易にすることができる。
B.第2実施形態:
図10は、第2実施形態における第1リモートコントローラー101Bの構成を示すブロック図である。リモートコントローラー101Bは、第1実施形態におけるリモートコントローラー101(図2)の制御部110の構成にキャリアセンス変更部116を加えた制御部110Bを有している。他のリモートコントローラーもこのリモートコントローラー101Bと同じである。
第1実施形態では、各リモートコントローラー101〜103は、アクセスポイント10のキャリアセンス管理部22が求めたキャリアセンス期間Tcsを用いてキャリアセンスを行っていた。これに対して、第2実施形態では、各リモートコントローラーは、以下で説明するように、第1実施形態のようにアクセスポイントからキャリアセンス期間を毎回送信してもらうのではなく、他のリモートコントローラーの送信回数とは無関係に、自己のキャリアセンス変更部116においてキャリアセンス期間Tcsを求めてキャリアセンスを行う。
図11は、各リモートコントローラーのキャリアセンス変更部116が実行するキャリアセンス期間Tcsの経時的変化の一例を示す説明図である。第1リモートコントローラー101B、第2リモートコントローラー102B、第3リモートコントローラー103Bの順で操作頻度が大、中、小の状態で、それぞれキャリアセンス期間Tcsが変化する様子を示している。図中の矢印は、操作に応じた制御情報の送信の位置を示しており、矢印の上のカッコ書きの数字は、制御情報の送信回数CNを示している。
各リモートコントローラー101B〜103Bのキャリアセンス変更部116は、後述するように、自己の送信回数CNに応じた短縮時間Rt(CN)を求めて、キャリアセンス期間Tcsを短くする。この処理は、リモートコントローラー毎に独立して実行される。従って、図11に例示されるように、個々のリモートコントローラーにおいて、自己の送信回数CNに応じた短縮時間Rt(CN)は、全てのリモートコントローラーで同じ値である。但し、その結果として、操作頻度の高いリモートコントローラーほどキャリアセンス期間Tcsが短くなる。また、各リモートコントローラー101B〜103Bのキャリアセンス変更部116は、アクセスポイント10から送信される較正情報を利用して、操作頻度に応じた較正値Tcr(Tcr[1]〜Tcr[3])でキャリアセンス期間Tcsを較正するようにしても良い。較正情報は、後述するように、アクセスポイント10が各リモートコントローラー101B〜103Bのキャリアセンス期間Tcsを監視し、予め定めた較正条件が満たされた場合に、その較正タイミングtcrでアクセスポイント10から送信される。
図12は、キャリアセンス変更部116が実行するキャリアセンス期間設定の手順を示す説明図である。キャリアセンス期間設定は、動作開始時から繰り返し実行される。
キャリアセンス変更部116は、ステップS102において、キャリアセンス期間Tcsを初期値Tbに設定する。そして、ステップS104において、アクセスポイント10からビーコン信号に含めて較正情報が送信されたか否かを監視する。較正情報が有った場合には、ステップS106において、受け取った較正情報から決まる較正値Tcrでキャリアセンス期間Tcsを較正し、ステップS104に戻る。この較正の処理例は後述する。これに対して、較正情報が無かった場合には、ステップS108において、制御情報の送信の有無を監視する。制御情報の送信が無い場合には、ステップS104に戻る。これに対して、制御情報の送信が有った場合には、ステップS110において、送信回数CNを1つ増加し、ステップS112において、送信回数CNに応じて、下式(3)から求められたキャリアセンス期間Tcs[CN]を、次回のキャリアセンス期間として設定し、ステップS104に戻る。ただし、式(3)から求められた値が最低値Tmin未満となる場合には、キャリアセンス期間Tcs[CN]は最低値Tminとされる。
Figure 2018011239
ここで、Rt[CN]は送信回数CNに応じた短縮時間である。
図13は、送信回数CNと短縮時間Rt[CN]との関係の一例を示す説明図である。図13は、送信回数CNの増加に応じて減少する短縮時間Rt[CN]の例を示している。この送信回数CNと短縮時間Rt[CN]との関係は、予め各リモートコントローラー101B〜103Bの制御部110Bの不図示のメモリーに記憶されている。キャリアセンス変更部116は、この送信回数CNと短縮時間Rt[CN]との関係から、送信回数CNに応じた短縮時間Rt[CN]を求め、上式(3)からキャリアセンス期間Tcs[CN]を求めることができる。なお、この送信回数CNと短縮時間Rt[CN]との関係は、一例であってこれに限定されるものではなく、送信回数の増加に応じてキャリアセンス期間Tcsを短縮するようにすることができる種々の関係を用いてキャリアセンス期間を求めるようにすれば良い。
図14は、キャリアセンス期間Tcsの較正の一例について示す説明図である。ここでは、3つのリモートコントローラー101B〜103Bのアドレスn(n=1〜3)に対応して、それぞれの送信回数CN[n]とキャリアセンス期間Tcs[n]との関係が例示されている。各リモートコントローラーのキャリアセンス期間Tcs[n]は、自己の送信回数CN[n]が増加すると、これに応じて減少して行く。その結果、それぞれの送信回数CN[n]が異なっていたとしても、リモートコントローラー同士のキャリアセンス期間の差が小さくなってしまい、操作頻度の高いほどリモートコントローラーの送信可能性を高める効果が低下してしまう可能性がある。
図14の上段は、送信回数CN[n]が最も多いリモートコントローラー(図の例では、第1リモートコントローラー101B)と最も少ないリモートコントローラー(図の例では、第3リモートコントローラー103B)とのキャリアセンス期間Tcsの差ΔTcsが予め定めた閾値Tcsh以下となっている例を示している。
そこで、下記2つの較正条件を満たした場合には、各リモートコントローラーのキャリアセンス期間Tcsを較正することが好ましい。
較正条件1:最小の送信回数CNが予め定めた較正回数CNh以上
較正条件2:キャリアセンス期間の最大差ΔTcsが較正時間差Tcsh以下
但し、この2つの較正条件を満たす場合に限定されるものではない。例えば、較正条件1を満たす場合に較正を行なうようにしてもよい。また、あらかじめ定めた時間を超える場合に較正を行なうようにしてもよい。リモートコントローラーの操作頻度が高くなって、リモートコントローラー同士のキャリアセンス期間の差が小さくなってしまい、操作頻度の高いリモートコントローラーの送信可能性を高める効果が低下してしまう前に較正を行なうことができれば、較正条件に特に限定はない。
図14の下段は、各リモートコントローラー101B〜103Bの較正前の送信回数CN[1]〜CN[3]の互いの差の関係を保ったまま、ローラー同士のキャリアセンス期間Tcsの最大差ΔTcsが較正時間差Tcshよりも大きくなるような送信回数CNc[1]〜CNc[3]とし、これに対応するキャリアセンス期間Tcsを較正値Tcr[1]〜Tcr[3]とした例を示している。
以上のように、較正条件を満たした場合に、各リモートコントローラーのキャリアセンス期間Tcsを較正すれば、操作頻度の高いリモートコントローラーほど送信優先度を高めて送信可能性を高める効果が低下するのを抑制することが可能である。
なお、較正情報は、アクセスポイント10のキャリアセンス管理部22(図3)において、上記較正条件を満たした場合に実行し、ビーコン信号に含めて送信することができる。各リモートコントローラーのキャリアセンス変更部116は、較正情報に含まれる較正後の送信回数CNcを較正後の初期の送信回数として、送信回数CNに対応する短縮時間Rt[CN]を求め、較正値Tcrを較正後の初期値として上式(3)からキャリアセンス期間を求めることができる。
但し、較正処理の仕方はこれに限定されるものではなく、各リモートコントローラーの送信回数およびキャリアセンス期間の大小関係を維持したまま、キャリアセンス期間の差が大きくなるように較正することができれば、どのような較正方法であってもよい。また、第1実施形態で説明したように、アクセスポイントにおいて、較正条件が満たされた場合に、各リモートコントローラーの送信回数の相対関係に応じた長さのキャリアセンス期間を求め、求めたキャリアセンス期間を較正後の初期値として較正情報に含めて各リモートコントローラーへ送信するようにしてもよい。すなわち、各リモートコントローラーの送信回数に応じて適切なキャリアセンス期間に較正することができれば、その較正方法に特に限定はない。なお、この較正は必須ではなく省略することも可能である。
第2実施形態においても、ユーザーの操作に応じて実行される制御情報の送信の回数、すなわち、操作頻度が高く電力消費が大きいリモートコントローラーほど、キャリアセンス期間が短くなり、通信優先度が高く通信可能性が高くなるので、無線通信、特に、制御情報が送信されるまでに実行されるキャリアセンスによる電力消費を抑制し、電池消耗を抑制することができる。これにより、各リモートコントローラーの電池寿命の差を抑制することができる。
また、各リモートコントローラーは、第1実施形態のようにアクセスポイントからキャリアセンス期間を毎回送信してもらうのではなく、他のリモートコントローラーに関係なく、自己の制御情報の送信の回数の増加に応じて、素早くキャリアセンス期間の変更を行なうことができる。そして、較正条件を満たした場合にのみ、アクセスポイントが各リモートコントローラーに較正情報を送信することにより、各リモートコントローラーのキャリアセンス期間を通信の優先度に応じた適切な状態となるように調整することができる。これにより、各リモートコントローラーの通信の優先度に応じたキャリアセンス期間の調整を素早く容易に行なうことができるとともに、各リモートコントローラーの通信の優先度に応じたキャリアセンス期間の適切な調整を容易に行うことができる。
C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態では、制御システムの空調システムへの適用例を示したが、空調システムに限らず、複数の領域にそれぞれサービスを提供する制御対象物を有するシステムに、本発明の無線通信システムおよび無線通信方法を適用することができる。
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
10…アクセスポイント
20…制御部
21…無線通信制御部
22…キャリアセンス管理部
23…中継部
24…有線通信制御部
25…操作受付部
40…無線通信部
50…有線通信部
60…操作部
100…無線通信システム
101〜103…リモートコントローラー
101B〜103B…リモートコントローラー
110…制御部
110B…制御部
111…無線通信制御部
112…表示制御部
113…操作受付部
114…温度取得部
115…調整指示部
116…キャリアセンス変更部
130…表示部
140…操作部
150…無線通信部
160…温度センサー
200…主制御装置
201〜203…吹出ユニット
300…空調ユニット
301〜303…ダクト
500…空調システム
601…第1室
602…第2室
603…第3室
CA…ケーブル
HM1…建物

Claims (7)

  1. 搬送波検知多重アクセス/衝突回避方式を利用した無線通信を行なう無線通信システムであって、
    電池を電源とし、複数の制御対象物に対応付けられた複数のリモートコントローラーであって、前記制御対象物をそれぞれ制御するための制御情報を無線通信により送信する複数のリモートコントローラーと、
    前記制御情報を受信して前記制御対象物の制御装置に中継するアクセスポイントと、
    を備え、
    前記アクセスポイントは、
    一定の周期で通信条件情報を含むビーコン信号を送信することにより、各リモートコントローラーとの間で無線通信を行なうアクセスポイント側無線通信制御部
    を有し、
    前記リモートコントローラーは、
    受信した前記ビーコン信号に含まれる前記通信条件情報に従って、前記アクセスポイントとの間で無線通信を行なうリモートコントローラー側無線通信制御部
    を有し、
    前記リモートコントローラー側無線通信制御部は、
    前記ビーコン信号の受信後、予め設定されたキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行ない、
    前記キャリアセンスにより送信可能なことを判定した場合には、前記制御情報の送信を行なった後に、前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、次回のキャリアセンスのために前記キャリアセンス期間を短くする、無線通信システム。
  2. 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
    前記リモートコントローラーの消費電力は、
    前記ビーコン信号の受信期間において待機電力よりも高い受信電力となり、
    前記キャリアセンス期間において前記待機電力よりも高いキャリアセンス電力となり、
    前記アクセスポイントへの前記制御情報の送信期間において前記キャリアセンス電力よりも高い送信電力となり、
    前記アクセスポイントからの応答期間において前記待機電力よりも高く前記送信電力よりも低い受信電力となり、
    前記応答期間の後において前記待機電力となる、
    無線通信システム。
  3. 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
    前記アクセスポイントは、各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を管理するキャリアセンス管理部を有し、
    前記キャリアセンス管理部は、前記リモートコントローラーからの前記制御情報の送信が行なわれた後に、前記各リモートコントローラーの前記制御情報の送信の回数の相対関係に応じた長さの前記キャリアセンス期間を求め、求めた前記キャリアセンス期間を、前記アクセスポイント側無線通信制御部を介して前記リモートコントローラーへ送信する、
    無線通信システム。
  4. 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
    前記リモートコントローラーは、前記キャリアセンス期間を変更するキャリアセンス変更部を有し、
    前記キャリアセンス変更部は、前記制御情報の送信を行なった後に、他のリモートコントローラーにおける前記制御情報の送信の回数には無関係に、前記リモートコントローラー自身の前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、前記キャリアセンス期間を短くする変更を行なう、無線通信システム。
  5. 請求項4に記載の無線通信システムにおいて、
    前記アクセスポイントは、各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を管理するキャリアセンス管理部を有し、
    前記キャリアセンス管理部は、
    各リモートコントローラーからの前記制御情報の送信の回数の増加に応じて変化する前記各リモートコントローラーの前記キャリアセンス期間を、前記各リモートコントローラーからの前記制御情報の送信の回数に基づいて監視し、
    予め定めた較正条件が満たされた場合に、前記各リモートコントローラーに対応する前記キャリアセンス期間の較正情報を、前記アクセスポイント側無線通信制御部を介して前記各リモートコントローラーへ送信する、
    無線通信システム。
  6. 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
    前記制御対象物は空気調和装置である、無線通信システム。
  7. 電池を電源とし、複数の制御対象物に対応付けられた複数のリモートコントローラーであって、前記制御対象物をそれぞれ制御するための制御情報を無線通信により送信する複数のリモートコントローラーと、前記制御情報を受信して前記制御対象物の制御装置に中継するアクセスポイントと、の間で搬送波検知多重アクセス/衝突回避方式を利用した無線通信を行なう無線通信方法であって、
    (a)前記アクセスポイントにおいて、一定の周期で通信条件情報を含むビーコン信号を送信することにより、各リモートコントローラーとの間で無線通信を行なう工程と、
    (b)前記リモートコントローラーにおいて、受信した前記ビーコン信号に含まれる前記通信条件情報に従って、前記アクセスポイントとの間で無線通信を行なう工程と、
    を備え、
    前記工程(b)は、
    (b1)前記ビーコン信号の受信後、予め設定されたキャリアセンス期間にわたってキャリアセンスを行なう工程と、
    (b2)前記キャリアセンスにより送信可能なことを判定した場合には、前記制御情報の送信を行なった後に、前記制御情報の送信の回数の増加に応じて、次回のキャリアセンスのために前記キャリアセンス期間を短くする工程と、
    を含む、無線通信方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112728772A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 广东万和热能科技有限公司 热水器的控制方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023130657A1 (zh) * 2022-01-05 2023-07-13 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 多联机***和多联机***的通讯方法
CN117724404B (zh) * 2024-02-07 2024-04-16 北京航天巨恒***集成技术有限公司 一种位置数据补偿方法、装置、电子设备及运动控制***

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004003837A (ja) 2003-05-01 2004-01-08 Toshiba Kyaria Kk 空気調和装置
KR100717962B1 (ko) * 2005-07-15 2007-05-14 전자부품연구원 다수의 노드를 포함하는 무선 네트워크 시스템에서의데이터 전송 제어 방법 및 이를 이용한 센서 네트워크시스템 및 기록 매체
US8830947B2 (en) * 2011-08-30 2014-09-09 Broadcom Corporation Channel sensing in uplink transmission
KR101672289B1 (ko) * 2012-09-18 2016-11-03 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 청취 간격 업데이트 방법 및 장치
JPWO2016043294A1 (ja) * 2014-09-19 2017-04-27 株式会社東芝 無線通信装置および無線通信方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112728772A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 广东万和热能科技有限公司 热水器的控制方法
CN112728772B (zh) * 2020-12-31 2022-06-14 广东万和热能科技有限公司 热水器的控制方法

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