JP4802028B2 - 通信チャンネル設定方法、及び、それを用いた通信システム、並びに、通信装置 - Google Patents

Description

本発明は通信チャンネル設定方法、及び、それを用いた通信システム、並びに、通信装置に係り、特に、基地局から送信されるビーコンをサーチして、サーチ結果、受信されたビーコンに基づいて基地局との通信チャネルを設定する通信チャンネル設定方法、及び、それを用いた通信システム、並びに、通信装置に関する。

電子棚札システムは、表示情報を書き換え可能な電子棚札をホストコンピュータに登録した後に商品棚に設置し、ホストコンピュータからアクセスポイントを通して電子棚札にアクセスすることによりホストコンピュータから電子棚札の表示情報を書き換えることが可能なシステムである（特許文献１〜５参照）。

このような、電子棚札システムでは、電子棚札とアクセスポイントとの通信にビーコンを用いて通信チャンネルを決定する通信システムが採用されている。ビーコンを用いた通信システムでは、電子棚札は全通信チャンネルをスキャンすることにより、アクセスポイントとの通信チャンネルを確定していた。
特開２００２−３０４６７３号公報 特開２００５−９９８８８号公報 特開２００２−１０９１７７号公報 特開２００４−２６５１９６号公報 特開平９−１３８８９２号公報

しかるに、従来のこの種の通信方法では、コーディネータとノードとの通信が一旦切断されると、ノードが全通信チャンネルをサーチし、コーディネータの通信チャンネルを取得しようとする。このため、コーディネータが停電などで通信できない場合などには、通信相手が存在しないにもかかわらず、ノードが全通信チャンネルをサーチし続け、無駄に電力を消費することになる。また、コーディネータが復帰した場合においてもノードが全チャンネルをサーチするので、復帰に時間がかかるなどの課題があった。

一方、電子棚札システムでは、ノードに相当する電子棚札は電池駆動であるため、低消費電力化が望まれている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、低消費電力化が可能となり、かつ、高速に復帰できる通信チャンネル設定方法、及び、それを用いた通信システム、並びに、通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、所定の通信チャンネルでビーコンを送信する基地局と、基地局からのビーコンを所定の通信チャンネルを含む複数のチャンネルに切り替えて受信可能な通信装置との通信チャンネル設定方法であって、基地局は、主電源が切断されことを検出し、主電源が切断されたときに、バックアップ電源により駆動され、主電源切断通知を所定の通信チャンネルで通信装置に送信し、通信装置は基地局から所定の通信チャンネルにより主電源切断通知を受信することにより、通信装置の記憶部に主電源切断通知を受信したときの通信チャンネルを記憶し、基地局の主電源が復帰したときに記憶部に記憶された通信チャンネルで基地局との通信を復帰させ、前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源切断通知を受信した後、間欠的に前記記憶部に記憶された通信チャンネルを用いて前記基地局から送信されるビーコンをサーチし、前記基地局は、前記主電源が切断された後、再び主電源が投入されたときに、主電源復帰通知を前記所定の通信チャンネルで前記通信装置に送信し、前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源復帰通知を受信したときに前記記憶部に記憶された通信チャンネルで通信を再開することを特徴とする。

なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。

本発明によれば、基地局により主電源が切断されことを検出し、主電源が切断されたときに、バックアップ電源により駆動され、主電源切断通知を所定の通信チャンネルで通信装置に送信し、通信装置は基地局から所定の通信チャンネルにより主電源切断通知を受信することにより、通信装置の記憶部に主電源切断通知を受信したときの通信チャンネルを記憶し、基地局の主電源が復帰したときに記憶部に記憶された通信チャンネルで基地局との通信を復帰させ、前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源切断通知を受信した後、間欠的に前記記憶部に記憶された通信チャンネルを用いて前記基地局から送信されるビーコンをサーチし、前記基地局は、前記主電源が切断された後、再び主電源が投入されたときに、主電源復帰通知を前記所定の通信チャンネルで前記通信装置に送信し、前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源復帰通知を受信したときに前記記憶部に記憶された通信チャンネルで通信を再開することにより、通信装置がすべての通信チャンネルをスキャンする必要がないので、通信装置の消費電力化が可能となるとともに、復帰時間を短縮できる。

〔システム構成〕
図１は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。

本実施例の電子棚札システム１００は、管理装置１１１、中継装置１１２、電子棚札１１３から構成されている。電子棚札システム１００は、電子棚札１１３と、電子棚札１１３を管理する管理装置１１１とを中継する中継装置１１２とを有し、商品棚に設置される電子棚札１１３を管理するシステムである。

〔中継装置１１２〕
図２は中継装置１１２のブロック構成図を示す。

中継装置１１２は、通信部１４１、処理部１４２、記憶部１４３、無線通信部１４４、電源回路１４５、バックアップ電源１４６から構成されている。

通信部１４１は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、専用線などのネットワークを介して管理装置１１１と接続されており、管理装置１１１と通信を行うための装置である。

処理部１４２は、マイコンなどから構成されており、記憶装置１４３にインストールされたプログラムに基づいて管理装置１１１と電子棚札１１３との通信を中継する処理などを実行する。

記憶部１４３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、通信制御プログラムのほかに通信可能な範囲の電子棚札情報が記憶されている。

無線通信部１４４は、電子棚札１１３との無線通信を行うための装置である。

電源回路１４５は、外部から商用電源などの交流電源が接続され、接続された交流電源を直流電圧に変換して、駆動電圧として通信部１４１、処理部１４２、記憶装置１４３、無線通信部１４４に供給する。また、電源回路１４５は、主電源である交流電源が切断されると、処理部１４２に主電源が切断した旨の信号を通知し、主電源である交流電源が投入されると、処理部１４２に主電源が投入された旨の信号を通知する。

バックアップ電源１４６は、Ｎｉ−Ｃｄ電池、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタなど充電可能な蓄電手段であり、電源回路１４５で生成される直流電圧により充電され、交流電源が切断されたときに終了プログラムを実行できるようにするために一定時間、通信部１４１、処理部１４２、記憶装置１４３、無線通信部１４４が駆動するための電源を供給する。

〔電子棚札１１３〕
図３は電子棚札１１３のブロック構成図を示す。

電子棚札１１３は、無線通信部１５１、処理部１５２、記憶部１５３、表示装置１５４、電池１５５から構成されている。

無線通信部１５１は、中継装置１１２と無線通信を行う装置であり、処理部１５２からの指示に基づいて通信チャンネルが制御される。

処理部１５２は、ＣＰＵなどから構成されており、記憶部１５３に記憶されたプログラムに基づいて中継装置１５３との通信制御を行うとともに、表示装置１５４の表示制御を行う。

記憶部１５３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性記憶装置から構成されており、処理部１５２で実行されるプログラムがインストールされているとともに、棚札ＩＤ及び商品コードが記憶されている。棚札ＩＤの一部及び商品コードは予め登録されており、中継装置１１２により変更可能である。

表示装置１５４は、ＬＣＤ、ＥＬパネル、電子ペーパーなどから構成されており、処理部１５２からの指示により商品名、商品コード、価格など表示される。

電池１５５は、小型電池であり、無線通信部１５１、処理部１５２、記憶部１５３、表示装置１５４の駆動電力を供給する。

〔通信データ〕
次に中継装置１１２と電子棚札１１３とでやり取りされる通信データについて説明する。

図４は中継装置１１２から送出されるビーコンの送出パターンを説明するための図を示す。

中継装置１１２は、ビーコン送信周期Ｔbcn_cyclミリ秒毎に複数のビーコンｂから構成されるビーコン群Ｂを送出している。ビーコン群Ｂの送信期間はＴbcn_intrvlミリ秒である。なお、このとき、
送信期間Ｔbcn_intrvl＜送信周期Ｔbcn_cycl
である。

また、送信期間Ｔbcn_intrvlは、ビーコン群Ｂに含まれるビーコンｂの数をＮとするとし、各ビーコンｂの送信時間をＴbcnミリ秒とすると、
Ｔbcn_intrvl＝Ｎ×Ｔbcn
である。

なお、各ビーコンｂの送信時間Ｔbcnミリ秒は、電子棚札１１３が受信可能となる時間に設定されている。

中継装置１１２は電子棚札１１３に通信に関する状況を通知するために２秒に１回ビーコンを転送している。ビーコンとビーコンの間の期間をフレームと呼ぶ。このフレームは中継装置１１２と電子棚札１１３間における通信の基本単位となっている。ビーコンにはビーコンに続くフレーム内で通信する電子棚札１１３の呼び出し情報、例えば、電子棚札１１３の識別番号が含まれている。

各フレームは、例えば、１６分割されている。１６分割された各期間（１２５ミリ秒間）をデータスロットと呼ぶ。

フレームの先頭にはビーコンを転送するための期間が設けられている。従って、フレーム内での１番目のデータスロットの先頭はビーコンを転送するための期間となる。

フレーム内での２番目から１５番目のデータスロットも同様な構成となっている。但し転送されるデータが異なっている。これらのデータスロットの先頭ではビーコンとは役割の異なるヌルビーコンと呼ばれるメッセージが転送されている。

中継装置１１２は２秒に１回ビーコンを転送し、その後１２５ミリ秒に１回ヌルビーコンを転送する。この１２５ミリ秒毎に行われるヌルビーコン転送は次のビーコンを転送するまで繰り返される。

１フレーム内でビーコンは1回、ヌルビーコンは１５回転送する期間がある。ビーコンとヌルビーコンではその役割が異なっている。

通常のビーコンは、電子棚札１１３の呼び出しを行う機能を持ち、呼び出し情報として電子棚札１１３の識別番号が含まれる。

一方、ヌルビーコンは、電子棚札１１３が中継装置１１２を発見するために実施するチャンネルサーチを行う際に利用される。電子棚札１１３はチャンネルサーチ以外にこのヌルビーコンは利用しない。

ヌルビーコンにはビーコン転送期間への時間的なオフセット値が含まれる。この情報により、１つのヌルビーコンを取得できれば、ビーコン転送期間のタイミングが分かる構成となっている。

〔動作〕
次に、本実施例の動作について説明する。

まず、中継装置１１２の動作について説明する。

図５は中継装置１１２の動作フローチャートを示す。

中継装置１１２の処理部１４２は、ステップＳ１−１で電源回路１４５から主電源である交流電源の切断を検出した旨の通知を受けると、ステップＳ１−２で無線通信部１４４から停電通知コマンドを作成し、送信する。

また、処理部１４２は、ステップＳ１−３で停電通知コマンドを作成時の通信チャンネルを記憶装置１４３に記憶し、ステップＳ１−４でビーコンの送信を停止する。

処理部１４２は、電源回路１４５からの通知により主電源である交流電源が投入されたことを検出すると、ステップＳ１−６で停電通知コマンドを作成時に記憶装置１４３に記憶された通信チャンネルを読み出し、ステップＳ１−７で読み出した通信チャンネルでビーコンの送信を開始し、ステップＳ１−８で停電復帰コマンドを送信する。中継装置１１２は、停電復帰コマンドにより電子棚札１１３が主電源切断直前の状態に復帰することにより、電子棚札１１３と主電源切断前の通信チャネルで通信が可能となる。

処理部１４２は、ステップＳ１−９で通常通信を実行する。

次に、電子棚札１１３の動作を説明する。

図６は電子棚札１１３の動作フローチャートを示す。

電子棚札１１３の処理部１５２は、ステップＳ２−１で中継装置１１２からの停電コマンドを受信すると、ステップＳ２−２で現状情報を記憶し、ステップＳ２−３で省電力モードに移行する。

電子棚札１１３の処理部１５２は、ステップＳ２−４で一定時間内であれば、ステップＳ２−５で記憶部１５３に記憶された現状の通信チャンネルでビーコンをスキャンする。処理部１５２は、現状の通信チャンネルでのスキャンの結果、ステップＳ２−６でビーコンを受信でき、ステップＳ２−７で中継装置１１２から停電復帰コマンドを受信できると、ステップＳ２−８で記憶部１５３に記憶された識別番号及び商品コードなどの現状情報を読み出し、ステップＳ２−９で中継装置１１２に送信し、ステップＳ２−１０で中継装置１１２と通常通信を行う。

なお、処理部１５２は、ステップＳ２−４で一定時間経過すると、電子棚札１１３が他の中継装置１１２の通信エリアに移動したものと判断して、ステップＳ２−１１で全通信チャンネルをサーチするフルスキャンモードに移行する。

本実施例によれば、停電などによって中継装置１１２の主電源が切断されたときには、電子棚札１１３に停電通知が行われ、そのときの通信チャンネルが維持されて、省電力モードに移行するので、電子棚札１１３は全ての通信チャンネルをスキャンする必要がなく、よって、不要な通信チャンネルのスキャンを低減でき、したがって、電子棚札１１３の消費電力を低減できる。

また、電子棚札１１３は、停電復帰時には維持された通信チャンネルで中継装置１１２と通信を行えるので、復帰を高速に行える。

なお、本実施例では、電子棚札システム１００の中継装置１１２と電子棚札１１３との通信を例について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、所定の通信チャンネルでビーコンを送信する基地局と、基地局からのビーコンを受信して通信チャンネルを所定の通信チャンネルに設定された通信装置とを有する通信システム一般に提供可能である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変形例が可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施例のシステム構成図である。 中継装置１１２のブロック構成図である。 電子棚札１１３のブロック構成図である。 中継装置１１２から送出されるビーコンの送出パターンを説明するための図である。 中継装置１１２の動作フローチャートである。 電子棚札１１３の動作フローチャートである。

符号の説明

１００ 電子棚札システム
１１１ 管理装置、１１２ 中継装置、１１３ 電子棚札
１４１ 通信部、１４２ 処理部、１４３ 記憶部、１４４ 無線通信部
１４５ 電源回路、１４６ バックアップ電源
１５１ 無線通信部、１５２ 処理部、１５３ 記憶部、１５４ 表示部
１５５ 電池

Claims (1)

1. 所定の通信チャンネルでビーコンを送信する基地局と、前記基地局からのビーコンを前記所定の通信チャンネルを含む複数のチャンネルに切り替えて受信可能な通信装置との通信チャンネル設定方法であって、
   前記基地局は、主電源が切断されたことを検出し、前記主電源が切断されたときに、バックアップ電源により駆動され、主電源切断通知を前記所定の通信チャンネルで前記通信装置に送信し、
   前記通信装置は、前記基地局から前記所定の通信チャンネルにより送信された前記主電源切断通知を受信することにより、前記通信装置の記憶部に前記主電源切断通知を受信したときの通信チャンネルを記憶し、前記基地局の主電源が復帰したときに前記記憶部に記憶された通信チャンネルで前記基地局との通信を復帰させ、
   前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源切断通知を受信した後、間欠的に前記記憶部に記憶された通信チャンネルを用いて前記基地局から送信されるビーコンをサーチし、
   前記基地局は、前記主電源が切断された後、再び主電源が投入されたときに、主電源復帰通知を前記所定の通信チャンネルで前記通信装置に送信し、
   前記通信装置は、前記基地局からの前記主電源復帰通知を受信したときに前記記憶部に記憶された通信チャンネルで通信を再開することを特徴とする通信チャンネル設定方法。

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