JP2000258566A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 親局から子局への制御用データの伝送を有効
に利用して各局の現在時刻の統一化を図り、計測等のデ
ータの信頼性および点在する設備機器の動作制御の信頼
性の向上が図れるようにする。 【解決手段】 親局１から送信されるデータを、一定エ
リア内に点在された複数の無線子局２Ａ〜２Ｉのうち所
定の伝送経路に位置する子局を中継局として順次転送す
る無線通信システムにおいて、親局１側からの送信デー
タ中に送信時の現在時刻が挿入される一方、そのデータ
を受信する各無線子局２Ａ〜２Ｉ側には、受信データ中
の挿入時刻に自局までの設定伝送時間を加算した時刻に
基づいて自局の現在時刻を調整するとともに、その加算
時刻にデータ受信から次の子局への転送処理までの時間
をさらに加算した時刻を挿入して次の子局へデータ転送
する機能が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば排水管路の複数
箇所に設置されたマンホールポンプやオートメーション
工場の複数箇所に設置された設備機器などの動作状況を
中央管理所で集中的に監視し、かつ、中央管理所からの
指令によって複数箇所の機器の動作を制御するような場
合に適用される無線通信システムに関し、詳しくは、比
較的小規模な一定エリア内に複数の無線子局を点在さ
せ、これら複数の無線子局と一つの親局との間に亘り空
間を伝送媒体とする電波によって各種のデータを伝送可
能に構成されている無線通信システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線通信システムにおいては、
親局及び複数の子局それぞれが取り扱う計測や検出デー
タの収集時刻あるいは動作制御用データの指令時刻等の
統一化を図るために、各局それぞれに時計が備えられて
いるのが一般的である。ところが、従来の無線通信シス
テムでは、それら各局が備えている時計は各々独立して
時を刻むものであって、各局相互間において時刻調整す
ることは一切行なわれていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の無
線通信システムによると、各局の時計そのもののハード
が違うために、親局と子局との間及び子局相互間におい
て経時的に時間ずれが発生し、その時間ずれが次第に大
きくなることは避けられない。特に、親局から特定の無
線子局に制御用データなどを伝送するに当たり、１つあ
るいは複数の子局を中継してデータを順次転送するよう
な場合に、各中継子局に時間ずれがあると、それら時間
ずれが積分されて最終的に親局からの制御用データを受
信する特定子局の受信時の時刻は親局からの送信時の時
刻に本来の伝送所要時間を加算した時刻に対して大きく
ずれるといったように、親局から遠く離れ他の子局を中
継しなければデータを受信することができない箇所の子
局ほど時間ずれが大きくなる。その結果、子局から親局
に伝送する計測や検出データの収集時刻あるいは親局か
ら子局に伝送する制御用データの指令時刻が親局と各子
局とで異なり、計測や検出データの信頼性に悪影響を及
ぼしたり、親局側から子局側に指令される機器の動作制
御のタイミングがずれたりするなどの問題があった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、親局から子局への制御用データの伝送を有効に利用
して各局の現在時刻の統一化を図ることで、計測等のデ
ータの信頼性および点在する設備機器の動作制御の信頼
性を向上することができる無線通信システムを提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る無線通信システムは、親局と一定エリ
ア内に点在された複数の無線子局との間に亘り空間を伝
送媒体とする電波によってデータ伝送可能に構成され、
複数の無線子局それぞれは上記親局及び自局以外の子局
からの送信データを受信し中継局となって、その受信デ
ータを所定の伝送経路に位置する次の子局に順次転送す
るように構成されている無線通信システムにおいて、親
局側には自局からの送信データ中に送信時の時刻を挿入
する手段が設けられている一方、各無線子局側には、受
信データ中の挿入時刻に自局までの設定伝送時間を加算
した時刻に基づいて自局の現在時刻を調整する手段と、
上記加算時刻にデータ受信から次の子局への転送処理ま
での時間をさらに加算した時刻をデータ中に挿入して次
の子局へ転送する手段とが設けられていることを特徴と
するものである。

【０００６】上記構成の本発明によれば、親局から子局
に制御用データを送信する際、所定の制御用データと共
に送信時に挿入される時刻データが送信される。このデ
ータを受信した子局はデータ中の挿入時刻に親局から自
局までの伝送に要する時間として予め設定されている伝
送時間を加算した時刻と自局の現在時刻とを比較し、両
局間の時刻に時間ずれがある場合、自局の現在時刻が親
局の現在時刻に合うように時刻調整するとともに、上記
の加算時刻にさらに自局におけるデータ受信から所定の
伝送経路に位置する次の子局への転送処理までに要する
時間を加算した時刻をデータ中に挿入して、その時刻が
挿入されたデータを次の子局へ転送する。また、そのデ
ータを受信した次の子局も同様に、自局の時刻が親局の
現在時刻に合うように時刻調整するとともに、自局の受
信から転送処理までに要する時間を加算した時刻をデー
タ中に挿入して次の子局へデータを転送する。

【０００７】このように、親局のデータ送信時の時刻を
基準にして、所定の伝送経路に位置する子局の現在時刻
を順次調整しつつ、データを順次転送させることによっ
て、親局と各子局との間及び子局相互間で現在時刻に時
間ずれが発生していても、その時間ずれを修正して各局
の現在時刻を統一化することが可能となり、これによっ
て、子局から親局に伝送する計測や検出データの収集時
刻あるいは親局から子局に伝送する制御用データの指令
時刻を親局と各子局とで一致させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る無線通信シス
テムの構成図であり、同図において、１は中央監視装置
３に接続された一つの無線親局、２Ａ〜２Ｉはそれぞれ
一定エリア内に点在されているマンホールポンプなどの
複数の設備機器（図示省略する）に付属して設けられて
いる複数の無線子局であって、親局１と各子局２Ａ〜２
Ｉとの間及び子局２Ａ〜２Ｉの相互間に亘って自由空間
を伝送媒体とする電波によって通信用データを伝送可能
に構成されている。

【０００９】上記複数の無線子局２Ａ〜２Ｉそれぞれ
は、自局から送信する通信用データを親局１へ伝送し、
かつ、親局１から送信される通信用データを受信するた
めに、予め優先順位を付けて設定されている複数の伝送
経路データを持っており、自局からの送信される通信用
データは優先順位に基づいて選択された所定の伝送経路
に位置する他の子局を中継局として順次転送され最終的
に親局１へ伝送し、かつ、親局１から送信される通信用
データも同様に所定の伝送経路に位置する他の子局を中
継局として順次転送され最終的に自局が受信するように
構成されている。

【００１０】例えば無線子局２Ａについて詳述すると、
この無線子局２Ａは表１に示すような優先順位付けされ
た複数の伝送経路データを有しており、優先順位が最も
上位、すなわち、優先順位（１）の伝送経路では、自局
２Ａのデータが子局２Ｅ→子局２Ｈを中継局として順次
転送され親局１へ伝送され、かつ、親局１のデータが子
局２Ｈ→子局２Ｅを中継局として順次転送され自局２Ａ
へ伝送され、また、優先順位（２）の伝送経路では、自
局２Ａのデータが子局２Ｂ→子局２Ｆ→子局２Ｉを中継
局として順次転送され親局１へ伝送され、かつ、親局１
のデータが子局２Ｉ→子局２Ｆ→子局２Ｂを中継局とし
て順次転送され自局２Ａへ伝送されるようになってい
る。

【００１１】

【表１】

【００１２】上記親局１は、図２に示すように、動作制
御等のための指令データを通信手順に適合するフォーマ
ットの通信用データに作成する通信データ作成部４と、
その通信用データを電波によって送信するときに適した
信号に変換（変調）し、かつ無線子局２Ｈ，２Ｉから送
信されてくる通信用データを受信したときにその受信デ
ータを変換（復調）してデータ出力部５に出力する信号
変換部６と、それら通信用データの電波をアンテナ７を
介して送受信する無線部８と、上記信号変換部６及び無
線部８の動作を制御して送受信制御を行なう通信制御部
９と、自局の現在時刻を計時する時計１０とを備えてお
り、通信用データを送信するとき、時計１０で計時され
ている自局の現在時刻を上記通信データ作成部４に入力
させることにより、図３に示すように、動作制御等のた
めの指令データＤ１に時刻データＤ２が挿入された所定
フォーマットの通信用データＤを作成するように構成さ
れている。

【００１３】一方、上記各無線子局２Ａ〜２Ｉは、図４
に示すように、接点データやアナログデータなどを計測
する計測部１１と、この計測部１１による計測データを
通信手順に適合するフォーマットの通信用データに作成
する通信データ作成部１２と、その通信用データを電波
によって送信（転送）するのに適した信号に変換（変
調）し、かつ親局１及び他の子局から送信されてくる通
信用データＤを受信したとき、その受信データＤを変換
（復調）する信号変換部１３と、それら通信用データＤ
の電波をアンテナ１４を介して送受信する無線部１５
と、上記信号変換部１３及び無線部１５の動作を制御し
て送受信制御を行なう通信制御部１６と、自局の現在時
刻を計時する時計１７と、この時計１７で計時されてい
る自局の現在時刻を自動調整し、かつ次の子局へ転送す
る通信用データＤ中の時刻データＤ２を演算し変更する
コントローラ１８とを備えている。

【００１４】次に、上記構成の無線通信システムによる
通信動作について説明する。例えば、一つの無線子局２
Ａにおける計測部１１の計測データに異常が発生した
り、あるいは、親局１から子局２Ａにデータ通信の要求
があったりした場合、該無線子局２Ａにおける通信デー
タ作成部１２は計測部１１による計測データを通信手順
に適合するフォーマットの通信用データを作成し、この
通信用データは信号変換部１３で変換（変調）された
後、無線部１５のアンテナ１４を経て電波で送信され
る。

【００１５】この電波による通信用データは、通常、優
先順位（１）の伝送経路、すなわち、子局２Ｅ→子局２
Ｈを中継局として順次転送されて最終的に親局１へ伝送
される。その通信用データを受信した親局１では、その
受信データを信号変換部６で変換（復調）した後、デー
タ出力部５に出力するとともに、中央監視装置３に通報
する。

【００１６】一方、親局１から一つの無線子局２Ａに優
先順位（１）の伝送経路を経て制御用データを送信する
際、図５の（Ａ）に示すように、親局１における通信デ
ータ生成部４に動作制御等のための指令データＤ１とと
もに親局１が備えている時計１０の現在時刻Ｔ１が入力
されて指令データＤ１に時刻データＤ２が挿入された図
３に示すような所定フォーマットの通信用データＤが作
成され、この通信用データＤは信号変換部６で変換（変
調）された後、無線部８のアンテナ７を経て電波で送信
される（ステップＳ２１，Ｓ２２）。

【００１７】この電波による通信用データＤは、まず優
先順位（１）の伝送経路における子局２Ｈで受信され
る。この通信用データＤを受信した子局２Ｈでは、その
通信用データＤを信号変換部６で変換（復調）した後、
図５の（Ｂ）に示すように、自局２Ｈが備えている時計
１７の現在時刻Ｔ２と通信用データＤ中に挿入されてい
る時刻データＤ２の時刻Ｔ１に親局１から自局２Ｈまで
の伝送に要する時間として予め設定されている伝送時間
ｔ１を加算した時刻（Ｔ１＋ｔ１）とをコントローラ１
８内で比較して、両局１，２Ｈ間で設定時間（秒単位）
以上の時間ずれがある場合、自局２Ｈの現在時刻Ｔ２を
親局１の現在時刻（Ｔ１＋ｔ１）に合うように時刻調整
する（ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５）。

【００１８】続いて、子局２Ｈでは、上記加算時刻（Ｔ
１＋ｔ１）にさらに自局２Ｈにおけるデータ受信から所
定の伝送経路に位置する次の子局２Ｅへの転送処理まで
に要する時間ｔ１´を加算した時刻（Ｔ１＋ｔ１＋ｔ１
´）を時刻データＤ２として指令データＤ１中に挿入し
た後（ステップＳ２６）、通信データ作成部１２で所定
フォーマットの通信用データＤを作成し、かつ、その通
信用データＤは信号変換部１３で変換（変調）され後、
無線部１５のアンテナ１４を経て次の子局２Ｅに電波で
転送される（ステップＳ２７）。これを受信した子局２
Ｅにおいても上記と同様に自局２Ｅの現在時刻Ｔ３が親
局１の現在時刻（Ｔ１＋ｔ１＋ｔ１´）と子局２Ｈから
２Ｅまでの伝送に要する時間として予め設定されている
伝送時間ｔ２を加算した時刻に合うように時刻調整され
た後、最終通信先の子局２Ａに対して同様な通信用デー
タＤを転送する。

【００１９】このように、親局１のデータ送信時の現在
時刻Ｔ２を基準にして、所定の伝送経路に位置する子局
（上記の例では２Ｈ，２Ｅ，２Ａ）の現在時刻を順次調
整しつつ、制御用データを順次転送させることによっ
て、親局１と各子局２Ａ〜２Ｉとの間及び子局２Ａ〜２
Ｉ相互間で現在時刻に時間ずれが発生していても、その
時間ずれを修正して各局１，２Ａ〜２Ｉの現在時刻を統
一化することが可能となり、これによって、子局２Ａ〜
２Ｉから親局１に伝送する計測や検出データの収集時刻
あるいは親局１から子局２Ａ〜２Ｉに伝送する制御用デ
ータの指令時刻を親局１と各子局２Ａ〜２Ｉとで一致さ
せることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
親局から子局への制御用データ送信時の時刻を基準にし
て、所定の伝送経路に位置する子局の現在時刻を順次調
整しつつ、データを順次転送させることができるので、
各局が備えている時計そのもののハードの違い等によっ
て、親局と各子局との間及び子局相互間で現在時刻に時
間ずれが発生しても、この種のシステムにおいて定期的
あるいは不定期的に行なわれる制御用データの伝送を有
効に利用して各局の時間ずれを修正し統一化することが
できる。したがって、子局から親局に伝送する計測や検
出データの収集時刻あるいは親局から子局に伝送する制
御用データの指令時刻を親局と各子局とで一致させて、
計測等のデータの信頼性および点在する設備機器の動作
制御の信頼性を向上することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信システムの構成図であ
る。

【図２】同システムにおける親局の概略構成図である。

【図３】同システムにおける通信用データのフォーマッ
トである。

【図４】同システムにおける無線子局の概略構成図であ
る。

【図５】（Ａ）は同システムにおける親局の制御用デー
タの送信時におけるフローチャート、（Ｂ）は制御用デ
ータを受信した子局のデータ転送時におけるフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 親局 ２Ａ〜２Ｉ 無線子局 １０，１７ 時計 １８ コントローラ Ｄ 通信用データ Ｄ１ 指令データ Ｄ２ 時刻データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平石 大助 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 川勝 啓行 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 Ｆターム(参考） 2F002 AF01 BB04 FA16 GA04 GA06 5K067 AA33 BB27 BB28 DD30 EE06 EE10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局と一定エリア内に点在された複数の
   無線子局との間に亘り空間を伝送媒体とする電波によっ
   てデータ伝送可能に構成され、複数の無線子局それぞれ
   は上記親局及び自局以外の子局からの送信データを受信
   し中継局となって、その受信データを所定の伝送経路に
   位置する次の子局に順次転送するように構成されている
   無線通信システムにおいて、 親局側には自局からの送信データ中に送信時の時刻を挿
   入する手段が設けられている一方、各無線子局側には、
   受信データ中の挿入時刻に自局までの設定伝送時間を加
   算した時刻に基づいて自局の現在時刻を調整する手段
   と、上記加算時刻にデータ受信から次の子局への転送処
   理までの時間をさらに加算した時刻をデータ中に挿入し
   て次の子局へ転送する手段とが設けられていることを特
   徴とする無線通信システム。