JP2000261360A - 中継局 - Google Patents
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Abstract
継する際の好ましい経路を決定するとともに、その情報
をセンサに登録できるセンサを提供すること 【解決手段】 複数のセンサ10間を中継しターミナル
20にセンシング情報を無線伝達する際の中継経路を決
定する機能をセンサに実装する。つまり、中継元情報と
ターミナルからの中継回数とからなる学習情報を記憶す
るメモリを有し、受信した中継回数がメモリに格納され
ている中継回数より小さい場合に学習情報の更新をす
る。また、受信した学習情報の中継回数に1加算した新
たな学習情報を無作為選定して決定した中継先に送信す
る。すると、例えば1回目が実線、2回目が破線の経路
をとった場合、センサKは1回目で中継回数が6である
が、2回目を実行すると5に更新される。中継元に対し
て情報を送ることにより、ターミナルへ中継伝達できる
ので、中継回数が小さい程、良好な経路となる。
Description
に対して無線伝送する際に使用する中継局に関する。
−センサ本体−コントローラ」間を有線接続する構成と
なっている。ここで有線区間(例えばセンサヘッド−セ
ンサ本体間)を無線に置き換えることで、省配線かつレ
イアウトフリーなセンシングが可能となる。
ると、センサとターミナルの間の距離が長くなるので、
センサからターミナルに向けて直接送信しようとする
と、必然的に電波を遠くまで飛ばす必要が生じ、電力消
費の点で好ましくない。特に、レイアウトフリーにし、
また小型で簡易な回路とするためには、センサの電源は
電池等の内部バッテリーとするのが好ましいが、そうす
ると消費電力を極力抑える必要がある。また、長距離伝
送をすると、他の機器への妨害電波となるおそれもあ
る。
行うことで各センサの送信電力を節減し電池の寿命を伸
ばすとともに、データ伝送時の他機器への妨害低減が図
れる。
た場合、各センサは面もしくは立体的に分布させるの
で、センサ情報収集を行うターミナルまでの経路が複数
存在し、最適経路策定が複雑になる。さらに、たとえ最
適経路がわかったとしても、その情報をセンサへ記憶さ
せる必要があるので煩雑となる。そして、センサ数が多
くなるほど最適経路の抽出処理並びにそれに基づく各セ
ンサへの設定の手間が累乗的に増加するという問題があ
る。
加・削減等した場合には、最適経路の抽出並びに各セン
サへの設定を再度やり直さなければならず、煩雑とな
る。したがって、センサレイアウトの変更等の処理自体
が容易に行いにくくなり、無線化したことによるレイア
ウトフリーのメリットが相殺されてしまうという問題が
ある。
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、複数かつ任意箇所に設置された中継局(センサ)間
を中継する際の好ましい経路を簡易な方法で決定し、そ
の経路についての情報をセンサに登録することが容易に
行える中継局を提供することにある。
ために、本発明に係る中継局では、複数の中継局間を無
線で情報を伝達し、最終中継局からターミナルに対して
前記情報を伝達する際の中継経路の学習機能を備えた中
継局(実施の形態では、「センサ10」に対応)であっ
て、中継元情報(実施の形態では、「中継元ID」等に
対応)と、ターミナルからの中継回数を示す回数データ
(実施の形態では、「hop数」に対応)を有する学習
情報を記憶する記憶手段(実施の形態では、「メモリ1
7」に対応)と、受信した学習情報の中継回数が前記記
憶手段に格納されている中継回数より小さい場合に学習
情報の更新をする手段(実施の形態では、「CPU13
の主としてステップ25,26等」等に対応)と、前記
受信した学習情報の中継回数に1加算した回数を示す回
数データを新たな回数データとする新たな学習情報を、
無作為選定して決定した中継先に送信する手段(実施の
形態では、「CPU13の主としてステップ27〜29
等並びに送信部14」等に対応)を備えて構成した(請
求項1)。この発明は、第1の実施の形態により実現さ
れている。
にターミナルからセンサ方向への無作為中継を複数回実
施する。この無作為中継により、中継局を通過する際に
学習情報が蓄積される。つまり、中継局からターミナル
に向けて情報伝達をする通常の中継処理をしようとした
際、記憶した学習情報の中継元情報に着目し、当該中継
元に対して情報を送る処理を、受信した各中継局が順次
行うことによりターミナルに到達させることができる。
で行う経路は必ずしも最適なものとは限らない。そこ
で、本発明では係る無作為中継に伴う経路検索を複数回
繰り返し行い、各回で受信した学習情報とそれ以前の学
習により記憶した学習情報を比較し、中継回数が少ない
中継元からの学習情報を受信した場合に、当該学習情報
に書き替える処理を行う。つまり、中継回数が少ないも
のほどターミナルからその中継局まで到達するのに要し
た時間が短いといえる。これにより、学習を継続するこ
とにより経路が最適化される。
も、無作為選択による学習を繰り返し行うことにより、
各中継局で構成されるシステム内での最適経路情報が自
動的に設定される。
ることができるので、例えばセンサ位置の変更・増設・
削減等したり、ターミナルの位置を変更したような場合
でも学習を再実行すればよいので変更等に柔軟に対応で
きる。
るに際し、送信可能なセンサに記憶された中継回数デー
タに応じて当選確率を変化させる選定確率変動機能(実
施の形態では、「CPU13のうち、図13〜図15に
示す処理を実行する部分」等に対応)を備えた(請求項
2)。この発明は、第2の実施の形態により実現されて
いる。
局からターミナルに向けて情報を伝達するのに比較的時
間がかかってしまう。そこで、無作為選定をするに際
し、中継回数データに応じて当選確率を変化させ、中継
回数が多いものほど選択されやすいようにすると、その
選択に伴い選択された中継局に記憶された学習内容が中
継回数の少ないものに更新される。これにより、比較的
短時間で学習を終了することができる。
一部の中継局を選択させない(確率0%)としたり、例
えば最も中継回数の多い中継局を必ず選択させる(当該
中継局の確率を100%にする)場合も含む。
得し、これをもとに学習情報を生成し記憶する処理機能
を備えるとなおよい(請求項3)。この発明は、第3の
実施の形態により実現されている。係る構成にすると、
例えば新規に中継局を追加設置する場合、学習を最初か
らやり直すことなく、しかも、周囲に存在する中継局の
情報を入手することにより、中継回数の短い中継元を特
定し学習情報として記憶することができる。よって、短
時間で比較的最適な中継経路を設定することができる。
尚、この機能は新規に加入する際に効果的に利用できる
が、これに限ることはなく例えば、中継局の離脱・故障
などにより、記憶された中継元がなくなった場合等にも
利用できる。
づいて、前記記憶手段に格納された中継元情報に該当す
るか否かを判断し、該当する場合当該中継元情報を抹消
する離脱処理機能を備えると好ましい(請求項4)。こ
の発明は、第4の実施の形態により実現されている。
(除去・故障による一時停止等)際に、その離脱させる
中継局を送信元としている他の中継局が存在する場合
に、その学習情報を抹消することにより、誤って存在し
ない中継局に対して中継情報を送信することが未然に防
げる。また、そのような学習情報の更新も自動的に行え
る。
の中継局に対して前記中継不通となった中継局の故障確
認依頼を発し、前記周囲の中継局の故障確認結果に基づ
いて前記中継不通となった中継局に対する故障判定を行
う故障判定機能を備えて構成するとよい(請求項5)。
この発明は、第5の実施の形態により実現されている。
中継局が存在する場合に、他の中継局から中継を試みる
ことにより、本当に故障等により使用不能状態になって
いるか否かの判断ができる。
は、例えば設置箇所における特定情報の検知を行うセン
シング機能と、センシングした検知結果を無線を用いて
伝送する無線伝送機能を備えたワイヤレスセンサとする
ことができる(請求項6)。*中継回数と回数データの
関係中継回数は、文字通りターミナルから中継局までに
中継した回数のことを意味する。そして、回数データ
は、その中継回数を示すためのデータであり、0から1
ずつ増やす場合には、「中継回数=回数データ」とな
り、これは実施の形態で示している。また、逆にある数
値Nを初期値とし、中継を1回数ごとに1ずつ減算して
いくようにしてもよい。その場合、「回数データ=N−
中継回数」となり、1番目の中継局に格納される回数デ
ータはN−1,2番目の中継局に格納される回数データ
はN−2となる。
算していく方式をとった場合、中継回数に1加算した回
数を示す回数データは、その学習情報の回数データに1
減算した値となる。
と、例えばN=0になった時にその回の無作為中継によ
る検索を終了するようにすることもできる。もちろん、
加減算する際の値は「1」に限ることはないのは言うま
でもない。要は、中継回数がわかればそのデータ表現は
任意である。
としての防犯システムを示している。同図に示すよう
に、建物1内の任意かつ複数箇所に存在する貴重品2に
対してワイヤレスの振動センサ10を設置し、盗難等に
よる振動検知情報を振動センサ10間を中継して警備室
3のターミナル20へ伝送するシステムである。
ル20は、その受信情報を非常通報警報装置5へ送る。
非常通報装置5は、ターミナル20を介して受信した振
動検知情報に基づき、警報を発したり、振動検知情報を
発信したセンサを特定し、どの場所で盗難が発生してい
るかを知らせることができるようになっている。ここ
で、本発明に関係するターミナル20とセンサ10の関
係を模式的に示すと、図2のようになる。
ーミナル20は、各センサ10の制御及び情報収集を行
うもので、図3に示すように、アンテナ23を備え、そ
のアンテナ23に接続された送信部24を介してセンサ
10に対する制御信号を送信し、また、アンテナ23で
受信したセンサ10からの応答信号(位置情報)を受信
部25で受信し、CPU26に与えるようになってい
る。
する際の最適経路を学習する学習モードと、実際の防犯
システム稼動中の通常検知モードがある。通常検知モー
ドは、実際にセンサ10から送られてきた振動検知情報
を受信し、データ分析し、それを上位の非常通報装置5
に与えるように機能する。そして、本発明は、上記学習
モードに特徴がある。
24からアンテナ23を介して各センサ10に向けて送
信したり、中継時(防犯システム稼動時)にターミナル
20と直接通信するセンサを決定するための所定の処理
を行うようになっている。なお、この処理の代わりに、
各センサを設置する際に、操作スイッチなどにより初期
化を行ってもよい。このようにすると、ターミナル20
から障害物等により直接電波が届きにくい場所や、離れ
すぎていて電波が届かない場所に設置されたセンサなど
も確実に初期化される。
4に示すフローチャートのようになっている。まず、送
信出力を大きくし、全てのセンサ10に電波が直接到達
するようにする。その状態で、全センサ(図2に示す例
では、A〜T)に向けて初期化命令を出力する(ST1
0)。次いで、送信出力を低下させ、電波の到達範囲制
限することで電波到達範囲を限定した後(ST11)、
存在確認通知を送信する(ST12)。
センサ10は応答信号を中継元(この場合にはターミナ
ル20)に対して送り返すので、その応答信号を受信で
きたセンサが電波到達範囲R1(図2参照)内に存在す
ることがわかる。図2の例では、A〜Cの3つのセンサ
10から応答信号を受信することになる。
為抽出をして1つのセンサを中継先に決定する(ST1
3)。次いで、その中継先に決定したセンサに対し、中
継元(この場合にはターミナル)と、ターミナルから累
算した中継回数を示す回数データ(以後「hop数」と
記す)を送信し(ST14)、その後待機モードに移る
(ST15)。なお、本形態では、中継回数と回数デー
タは同じ値をとっているため、中継回数が1増えると回
数データつまりhop数も1増えるが、中継回数がわか
れば、両者を変えてももちろんよい。また、hop数
は、ターミナルの場合には常に1を出力することにな
る。
振動を検知するとともにその検知した振動検知情報を電
圧に変換するセンサヘッド11を備え、そのセンサヘッ
ド11から出力される電圧をレベル変換部12で増幅し
たりアナログ/デジタル変換を行った後、CPU13に
送る。CPU13は、検知情報の分析及び通信制御を行
う(具体的な処理機能は、図6に示す通り)。
報が、メモリ17に格納され、通常検知時(防犯システ
ム稼動時)において情報をターミナルに送る場合には、
そのメモリ17に格納された中継元に対して送信するよ
うになる。このメモリ17のデータ構造は、同図(b)
に示すように、受信した中継元のIDとhop数を関連
付けたテーブルとなっている。なお、この「中継元」
は、あくまでも学習時における送信元であり、実際のシ
ステム稼動時における中継では、送信先となる。つま
り、このメモリ17に格納された中継元IDのセンサ或
いはターミナルに対して中継指示された振動検知情報を
送信するようになる。
14及び受信部15を備え、ターミナル20並びに他の
センサ10との間でデータの送受信が行えるようにして
いる。そして、この送受信の制御もCPU13が行う。
また、受信部15を介してセンサ存在通知を受信したな
らば、その送信元に対し応答信号として自己のIDを送
信する機能を有する。このとき、通知後すぐに送るので
はなく、所定時間(所定フレーム分)待機し、その待機
後に送信するようにしている。そして、この待機する際
の所定時間は、本形態では乱数により決定するようにし
ている。つまり、
(自己ID)の送信を行う。
るので、仮に基準となるセンサ(センサ存在通知の送信
元)の電波到達円内に複数のセンサが存在していたとし
ても各センサの応答タイミングが分散し、実際に送信す
る時期がずれることが多いので、チャネル衝突の確率が
低下し、確実に送信することができる。
件をもとに設定すればよい。また1送信に要する時間が
極小であるため、乱数フレーム待機によるレスポンス低
下の影響は小さい。なおまた、電波到達円の半径を小さ
くすることにより、係る円内に多数のセンサが存在しな
いようになるので、上記のように乱数による待機時間を
ずれにより、特に送信前にその上りチャネルの状況(空
きチャネルか否か)を判断することなく送信しても衝突
することが少なくなる。よって、空きチャネルのチェッ
ク並びにそれに伴う即時送信と待機・リトライ処理を行
わなくてもよくなり、制御が簡略化される。もちろん、
チャネルの使用状況をチェックするようにしてもよい。
は、内部電源として電池18を備え、その電池18によ
り駆動している。そして、センサ内のデータ処理が簡略
化されるとともに、伝送距離も短くしたため、消費電力
を抑えることができ、電池18も長寿命化する。
は、図6に示すようなフローチャートとなっている。す
なわち、まずこのシステムでは、設置直後(初期状態)
の各センサには最終伝送先であるターミナルの位置はも
ちろんのこと、中継用の周囲センサの状況もわからず、
また、現在システム全体はどのような状態(学習中/通
常検知中/停止中等)になっているのかも不明となる。
ときに、信号を受信するとその受信内容を判断する(S
T21,ST22)。そして、ターミナル20から送信
された初期化命令を受信した場合には、初期化した(S
T23)後、待機モードに移行し、次の信号受信を待つ
(ST30)。
には、係る通知の送信元に対し、応答信号として自己I
Dを送信する位置応答処理をする(ST24)。そし
て、係る自己IDを送出後、一定時間以内に存在確認通
知を発した上位のターミナル或いはセンサからのhop
数等を受信した場合には、自己が中継先に選定されたと
判断し、その中継元のIDとhop数に基づいてメモリ
17の記憶内容を更新する。
りメモリ17の情報もクリアされているので、始めて
「中継元:hop数」を受信した場合には、その受け取
った情報をそのままメモリ17に格納する。また、すで
にメモリに格納されている場合には、記憶されているh
op数と、受信したhop数を比較し、受信したhop
数のほうが小さい場合にメモリ内容を書き替える更新処
理をする。つまり、受信したhop数のほうか小さい場
合は、そのIDを中継先としたほうが相対的に最短ルー
トとなるので、メモリ内容の更新を行う。
うにあるセンサKに着目した場合、1回目は実線の矢印
で示すようにセンサIから「中継元:hop数(6)」
を受信し,2回目は破線の矢印で示すようにセンサJか
ら「中継元:hop数(5)」を受信し、3回目は二点
鎖線の矢印で示すようにセンサOから「中継元:hop
数(13)」を受信したとする。
リ内容は空欄であるので(同図(a))、1回目の受信
に基づきメモリ17の内容は、「ID:I,hop数:
6」が記憶される。そして、2回目の受信では、受信し
たhop数のほうが小さいので、「ID:J,hop数
5」に更新する。また、3回目の受信では受信したho
p数のほうが大きいので更新しないことになる。
新処理(「新規登録」、「更新せず」も含む)をしたな
らば、次の送信先(中継点)を決定すべく送信出力を低
下させて電波の到達範囲制限した状態で、存在確認通知
を送信する(ST27)。
28)。つまり、ターミナルの機能並びにステップ24
の位置応答処理でも説明したように、存在確認通知を受
信したセンサは、応答信号を送信し返す。そこで、この
ステップ28では、応答信号を受信できたセンサの中か
ら無作為抽出をして1つのセンサを中継先に決定するこ
とにより無作為選定を行う(ST28)。
し、中継元、つまり自己のIDとhop数(受信したh
op数に1を加算した値)を送信し(ST29)、その
後待機モードに移る(ST30)。
等を受信しない場合には、上位のセンサ等から送信先と
して選択されなかったと判断し、そのまま待機モードに
移行する(ST30)。
中継指示の場合には、メモリ17に格納された中継元の
IDを取得し、そのIDのセンサ或いはターミナルに対
して中継指示された振動検知情報を転送する。
通常検知モードのいずれになっているか不明であること
を前提としたが、ターミナルから初期化命令を送る際に
学習モードに移行することもあわせて通知し、所定回数
学習を実行したならば通常検知モードに移行する旨の通
知を全センサに向けてターミナル20が送信するように
してもよい。そのようにすると、図6のステップ22か
らステップ31に飛ぶ分岐処理を無くしたものが学習モ
ード用のCPU13の機能となり、ステップ21,2
2,31,30の処理が通常検知モード用のCPU13
の機能となる。
る。まず前提として図2に示すような状態で各センサ1
0とターミナル20が配置されているとする。そこで通
常動作とは逆経路の「ターミナル→センサ方向」への無
作為中継を複数回試行することで、各センサは経路学習
を行い、各センサが中継元センサの淘汰を行う(hop
数の多いものは中継先に選定しない)ことでシステムと
しての最適経路学習が行われる。
したように、まずターミナルは送信出力を最大とし、全
センサの初期化を行う(a)。次に送信出力を低減して
電波到達範囲を絞り(b)、センサ存在確認信号を送信
する(c)。存在確認信号を受信した各センサは自己I
Dの応答を行う(g)。また、図2に示す例では、A,
B,Cの3つセンサが電波到達範囲R1内に存在してい
るので、ターミナルは、係る3つのセンサから応答信号
を受信する。なお、各センサは、ID送信に要する時間
に疑似乱数を乗じた送信待ち制御を行うことで、センサ
応答の衝突が低減される。
ID)を受信したならば、電波到達円内のセンサ群から
1つを無作為抽出する(d)。図2,図9の例ではセン
サCを選択している。そこで、次にターミナルは選択し
たセンサCに対して中継元ID(この場合はターミナ
ル)とhop数(1)を伝達する(e)。この後、ター
ミナルは待機モードに入り(f)、基準をセンサCに移
す。
op数に応じてメモリ16の記憶内容を更新する
(h)。この場合には、「ID:ターミナル,1hop
s」となる。
確認(i)、無作為抽出を行い(j)、hop数をイン
クリメントして中継先センサに基準位置を移し待機モー
ドになる(k,l)。すなわち、図2に示すように、セ
ンサCを基準位置とした電波到達円R2内には、A,D
の2つのセンサが存在し、図示の例では、センサDを選
択している。そして、hop数を1インクリメントする
ことから、センサDに対しては、「ID:C,2hop
s」が与えられる。
準位置がG,H,I,K,…というように移動し、それ
ぞれ次の送信先を無作為選定し、各センサ10のメモリ
17には、中継元のデータが格納される。このようにし
て無作為選択していった経路の逆をたどることにより、
その経路上に存在するセンサは、情報をターミナルに伝
達することができる。そして、この経路の逆をたどる処
理は、メモリに格納された中継元に情報を送信すること
により行える。
理は、例えばhop数がある所定値を超えた時点で検索
を打ち切るようにしている。また、ターミナル20は打
ち切りに要する時間が経過した後、再度ターミナル20
を起点とした無作為選択に伴う検索中継を開始する。
破線で示す矢印のように進んだとする。すると、例えば
センサB,E,Jなどは初めて選択されたため、メモリ
には、与えられた中継元のIDとhop数が格納され
る。また、センサH,Kは2回目の選択であるので、メ
モリ17に格納されたhop数と今回与えられたhop
数を比較する。この例では、いずれも今回の方が数が少
ないので、それぞれメモリ17の記憶内容は更新され
る。つまり、センサHは「ID:G,4hops」から
「ID:E,3hops」に更新され、センサKは「I
D:I,6hops」から「ID:J,5hops」に
更新される。
繰り返して実行することにより、学習が進みターミナル
までの中継数が少ない経路が設定される。一例を示す
と、図11に示すように、例えばセンサSに何らかの振
動が与えられたとする。センサSはこの振動を盗難によ
るものと判断すると、メモリから中継元ID情報を呼び
出し、これにあたるセンサQへ振動情報を伝達する。中
継依頼を受けたセンサQも同様にメモリから中継元ID
を呼び出し、振動情報の伝達を行う。これを繰り返すこ
とで、最終的にターミナルへ振動情報が中継されること
となる。
に、図2に示す1回目の無作為選択による学習のみで
は、センサSからターミナル20に情報を送る際に必要
な中継数は8個であったのに対し、学習後の図11に示
す例では、6個で済むようになる。
形態を示している。本実施の形態では、ターミナル20
及びまたは各センサ10における中継先の無作為抽出処
理(ステップ13やステップ27)が異なる。すなわ
ち、第1の実施の形態では、完全に無作為として各セン
サが選択される確率は等しかったが、本実施の形態では
hop数が大きいものほど選択されやすくしている。具
体的には以下の(1)〜(4)の処理ステップを順番に
実行するようになっている。
達範囲に存在する各センサから送られてきた応答信号
(センサのIDとhop数)を受信したならば、そのセ
ンサIDとhop数のテーブルを作成する。 (2)作成したテーブルについて、(hop数)を鍵と
したセンサIDの降順ソーティングを行う。
なるほど当選確率が高くなるように重み付けを行う。 (4)この重み付けを考慮して、無作為抽出を行う。
い経路に置き換えられるので、システム全体としての最
適経路学習を効率化することができる。
と、図12に示すように、センサKが存在確認信号を送
信し、電波到達円内に存在する5個のセンサが自己ID
とメモリhop数を順次応答することを想定する。セン
サKは、受信した応答信号を順次格納することにより、
図13に示すようなテーブルを作成する。次いで、
(2)の処理を実行することにより、ソーティングされ
hop数の大きいセンサに対する中継は、無駄な経路を
通ることになり、リアルタイムでの送信を阻害するおそ
れがある。これにより、図14に示すように、hop数
をキーとして降順ソーティングする。
の例では全てのhop数の総計を100%とした時の構
成比率をそのまま重み付け係数としている(図15参
照)。このように、構成比率を無作為抽出における当選
確率とすることで、hop数に応じた重み付けが可能と
なり、hop数の大きい方から優先的に更新されること
となるので、システム全体としての学習効率が向上す
る。
が選択対象としているが、hop数の多い方から所定数
としたり、構成比率がN%以上のものなどとして、構成
比率が低いものは選択対象から除くようにしても良い。
さらには、上記所定数を1とし、hop数が最も大きい
ものを選択するようにしても良い。
もメモリ17に格納する「中継元IDとhop数」は1
つとしたが、本発明はこれに限ることはなく複数設けて
も良い。すなわち、図16(a)に示すように「第1I
D,hop数(第1領域)」と「第2ID,hop数
(第2領域)」というように複数(2個)記録できるよ
うにする。ここで、第1領域の方がhop数の少ないも
のを格納する(同図(b))。
元,hop数」を受け取ったならば、第1領域に格納
し、2回目に「中継元,hop数」を受け取ったなら
ば、最初に受信したhop数と今回受信したhopを比
較し、少ない値の方を第1領域に格納し、大きい値の方
を第2領域に格納する。そして、3回目以降に受信した
場合には、すでに格納されている2つと今回受信したh
op数の中で最も小さいものを第1領域に格納し、2番
目を第2領域に格納する。
まず第1領域に格納されされた中継元に対して情報を伝
送し、それに失敗した場合、第2領域に格納された中継
元に対する情報を試みる。そうすることで中継経路が多
重化され、システム全体として信頼性向上が期待でき
る。
形態を示している。本実施の形態では、最適経路学習の
行われたセンサ群の中に、新たにセンサを追加設定する
場合の学習機能を付加している。すなわち、新たにセン
サを追加した場合には、上記した各実施の形態の学習処
理を再度行うことにより、追加後のセンサ群における最
適経路学習を行うことができる。
かり、以前の学習結果がなくなるのも無駄である。そこ
で、本実施の形態では、過去の学習結果を利用し、簡単
かつ迅速に追加学習を行い、しかも、比較的効率の良い
経路を検索することができるようした。
U13は、上記した各実施の形態の機能に加え、図17
に示すフローチャートを実施する機能を有する。すなわ
ち、追加センサを設置後、操作スイッチ等により追加学
習を開始し、まずセンサ存在確認信号を送信する(ST
41)。
ンサは、センサ追加設置に伴うセンサ存在確認信号を受
信すると、自己ID情報にメモリに格納されたhop数
情報を付加して応答する機能を持っている。このとき1
送信に要する時間に擬似乱数を乗じた送信待ち制御を行
うことで、センサ応答の衝突を防いでいる。
信号(ID,hop数)を受信した(ST42)なら
ば、hop数の少ない順に整列を行い、最少のhop数
となるセンサを中継元に選定する(ST44)。そし
て、その中継元に設定したセンサIDと、そのセンサか
らの応答信号のhop数に1を加えた値をメモリ17に
格納する(ST45,ST46)。これにより、その追
加したセンサかターミナルに情報伝達する場合には、そ
のメモリに格納した中継元のセンサに対して情報を送る
と、効率よくターミナルに中継伝送することができる。
そして、ターミナル20に対し、センサを追加した加入
情報等を伝達して処理を終了する(ST47)。
サに対して送信するだけで、その後は各センサ間を中継
しながらターミナルへ伝送される。このような構成をと
ることで、センサ増設時の加入設定を自動化することが
可能となり、利便性が向上する。
図19に示すようにセンサαを追加加入した場合を想定
する。このとき、追加センサ10′(α)の電波到達範
囲R内には、H,I,J,K,Lの5つのセンサ10が
存在し、各センサのhop数が図19に示すようになっ
ているものとする。
がセンサ確認通知を送信すると、電波到達範囲内にある
センサは存在確認通知を受信するので、それを受けて乱
数により決定された所定時間だけ待機した後、自己ID
とhop数をセンサαに対して応答する。そして、係る
各応答信号を受信したならば、図17に示すステップ4
3以後を順次実施し、hop数の最も小さいセンサHを
中継元と決定し、そのID:Hとともにhop数に1加
算した「4」をメモリ17に格納する(図20)。そし
て、その中継元であるセンサHを経て、所定の経路を中
継して加入情報等をターミナル20に送る(図21参
照)。
モリ17の格納領域は1つとしたが、本発明はこれに限
ることはなく、第1,第2の実施の形態の変形例で説明
したように、記憶箇所を複数設けてももちろんよい。そ
の場合は、hop数の少ないほうから所定数分を順次記
憶することになる。
形態を示している。本実施の形態では、上記した第3の
実施の形態と相違して、すでに設置したセンサの中か
ら、任意のセンサを離脱させたり、故障などにともない
動作を停止する場合の学習機能を付加している。
数の格納領域を有するセンサを前提としている。すなわ
ち、離脱(動作停止を含む)側のセンサ10のCPU1
3は、上記した各実施の形態の機能に加え、図23に示
すフローチャートを実現する機能を有している。すなわ
ち、センサKは近傍センサに対して離脱通知信号を送信
する(ST22)。次いで、センサKの離脱情報もしく
は自己診断情報をターミナル20に対して中継通知する
(ST52)。この通知は、図26に示すように、セン
サKは中継元であるセンサHに伝達し、以下順にE→B
と中継しターミナルへ通知することになる。
のCPU13は、上記した各実施の形態の機能に加え、
図23に示すフローチャートを実現する機能を有してい
る。すなわち、離脱通知を受信したならば(ST5
3)、まず、メモリに格納された中継元IDを検索し
(ST54)、それぞれに記憶されている中継元情報の
中に受信した離脱するセンサが存在するか否かを判断す
る(ST55)。そして、存在していない場合には、自
己からの中継に直接影響を与えないのでそのまま待機状
態になる(ST58)。
そのセンサに関する情報をメモリから削除し(ST5
6)、残った中継候補を借り上げ更新し(ST57)、
待機状態に移行する(ST58)。このような構成をと
ることで、センサ撤去時、もしくは動作停止時のセンサ
群からの離脱設定を自動化することが可能となり、利便
性が向上する。
示すようにセンサKを除去する場合を想定する。このと
き、センサKの電波到達範囲R内には、H,I,J,
L,O,Nの6つのセンサ10が存在し、各センサのう
ちセンサOのみがセンサKを中継元に設定しているとす
る。
から送信される離脱通知を受けると、各センサはそれぞ
れ図23に示す処理を実行する。この場合、センサO以
外はセンサKを中継元としていないので、検索・確認後
待機状態に戻る。一方、センサOは図25に示すように
メモリ17に格納されたもののうち、センサKに関する
情報を抹消し、センサLを第1領域に格納する。
形態を示している。本実施の形態では、中継を行うセン
サ群の中で故障を生じたセンサを検出し、そのセンサを
経由しなくてもターミナルへ情報伝達するための経路を
自動的に検索し、修正・更新する機能を有している。そ
して、本実施の形態では、第1,第2の実施の形態の変
形例と同様に、メモリ17には複数の中継元情報が格納
されている。
た各実施の形態の機能に加え、図27に示すフローチャ
ートと図28に示すフローチャートを実施する機能を有
している。図27は故障を検知するセンサ(情報の送信
を試みた結果、その中継元からの応答がなかったセン
サ)の機能であり、図28は、そのセンサの電波到達円
内に存在するセンサの機能である。
で振動検知したり、下流側からの中継指示を受けた場
合、メモリ17の第1領域に格納された中継元に対して
中継指示(中継依頼)を発する(ST61)。その中継
元に指定されたセンサが正常に動作していれば応答(ア
ンサーバック)があるので、正常に上位に伝送されたと
判断し、待機状態になる(ST62,ST63)。
がないので、センサは第2領域に格納された中継元に対
して中継指示を依頼し、中継処理自体は成功し、振動検
知情報をターミナルに伝達することができる。
を実行する。すなわち、ステップ62でNoとなったな
らば、一定時間待機した後、ステップ64に進み、電波
到達円内に中継候補確認信号を発する。このように一定
時間待機するのは、ターミナルへの中継を妨害しないよ
うにするためである。そして、この中継候補確認信号
は、ステップ61で送信できず、故障と推定されるセン
サID情報を送り、各センサ10のメモリ17に記憶さ
れた中継候補(中継元)の中に、当該故障が予測される
センサが存在するか否かの検索依頼である。
した各センサは、メモリに存在している場合には、応答
信号(自己ID)を発するので、係る応答信号の受信を
待ち(ST65)、応答信号を送ってきたセンサに対し
て故障確認依頼を発する(ST66)。
から診断結果を受信し(ST67)、受信した全てのセ
ンサからの診断結果が故障の場合には電波到達円内に対
して故障通知を発する(ST69)。その後、ターミナ
ル20に対し故障情報を通知する(ST70)。また、
診断結果が故障でないとした場合には、回線状況など他
の要因でたまたま送信できなかったと推定できるので、
ステップ63に行き待機状態に移行する(ST63)。
或いは、少なくとも通信できなかったことは事実である
ので、自己のメモリから当該故障らしきセンサIDを中
継元から抹消したり、或いは優先順位を下げるような処
理をしてもよい。
すように、中継候補確認信号を受信すると(ST7
1)、受信したIDが事故のメモリ17に中継元として
格納されているか否かを判断し(ST72)、存在して
いない場合にはそのまま待機状態に移行する(ST7
3)。
衝突確率低減のため乱数により決定される所定時間待機
した後、自己IDを送信する(ST74,ST75)。
その後、中継候補確認信号を発したセンサから故障確認
依頼が送られてくるので、係る以来を受信したならば故
障確認をする(ST76,ST77)。この故障確認
は、故障らしいセンサと実際に中継が可能か否かを検査
する。そして、その結果を故障確認依頼を送ってきたセ
ンサに対して通知する(ST78)。その後、故障通知
を受信するので、必要に応じて当該センサの抹消・更新
処理等をする(ST79,ST80)。
示すようにセンサO(第1中継候補:センサK,第2中
継候補:センサL)から中継依頼を発し、センタKが故
障している場合を想定する。このとき、図32に示すよ
うにセンサOの電波到達範囲R内には、K,L,M,
N,P,Qの6つのセンサ10が存在し、各センサのう
ちセンサO,N,Mの3つがセンサKを中継元に設定し
ているとする。
た中継元ID情報にしたがい、センサKへ中継依頼確認
を行う(図29,図31参照)。ここで無応答であった
場合はリトライし、それでも反応がない場合はセンサK
への中継を中止し、次候補センサ(センサL)による中
継を試みる。この場合、センサLは、図29のシーケン
スm〜pを実行し、図31中実線の矢印を経由してター
ミナル20へ中継伝達することができる。
ーミナルへの中継を妨害しないよう所定時間待機した
後、近傍センサに対して候補確認信号を送信する。セン
サOの電波到達円内に存在する各センサはこれを受信す
ると、それぞれに記憶された中継候補の中にセンサKが
存在するか検索を行う。
補として存在していないので、そのまま待機状態になる
(図29)。また、センサMは、センサKを中継候補に
もつので、図30に示すように、センサOに対して自己
IDを送信する。このとき1送信に要する時間に擬似乱
数を乗じた送信待ち制御を行うことで衝突の確率を低減
させることができる。
の応答情報を順次受信した後、該当するセンサに対して
1つずつ順にセンサKの故障確認依頼を行う(図29で
はセンサMに対してのみ示すがセンサnに対しても同様
の処理を行う)。そして、故障確認依頼を受けたセンサ
MはセンサKとの中継が可能か検査し、結果をセンサO
に通知する(図32参照)。
センサKと通信不能であったとき、センサOはセンサK
を故障と診断し、周辺センサとターミナルに対してセン
サKの故障通知を行う(図33,図34参照)。
るように、各センサのメモリ17に格納された中継候補
から、センサKについての情報を抹消するとともに、候
補の繰り上げ更新を行う。また、図34に示すようにタ
ーミナルが故障通知を受けると、例えば非常通報警報装
置5に対して当該故障情報を送ることにより(図1参
照)、故障していることを報知し、交換・修理等を促す
ことができる。
メモリ内に複数の中継元IDを格納した例について説明
したが、本発明はこれに限ることはなく1つのIDのみ
格納している場合にも適用できる。その場合に、離脱,
故障したセンサを中継元としたセンサは中継元情報がな
くなってしまうため、例えば第3の実施の形態を実行し
て新たな中継元IDをメモリに格納する必要がある。
タ−ミナルに対して離脱などの情報が送られるので、係
る情報を受けたタ−ミナルが再度学習を行うように指示
してもよい。
は、ターミナルからセンサに向けての無作為選択に伴う
中継処理を複数回繰り返して行うことにより、複数かつ
任意箇所に設置された中継局(センサ)間を中継する際
の好ましい経路を決定し、その経路についての情報を中
継局に登録することができる。そして、請求項2のよう
に構成すると、より迅速に学習が進み、良好な経路情報
を得ることができる。
継局の新規追加時の学習処理が極めて容易に行える。ま
た、請求項4に記載した発明では、中継局を除去するに
際し、除去することによる弊害の発生(当該除去中継局
へ情報の伝達を行おうとする)を未然に防止できる。さ
らに、請求項5に記載の発明では、通常の使用中に中継
不通状態となっている中継局を特定することができ、当
該中継局の修理・交換などを迅速に行うことができる。
防犯システムの一例を示す図である。
ある。
トである。
す図である。
る。
の形態を説明する図である。
の形態を説明する図である。
の形態を説明する図である。
の形態を説明する図である。
である。
の形態のCPUの機能を説明するフローチャートであ
る。
図である。
る。
る。
る。
の形態のCPUの機能を説明するフローチャートであ
る。
の形態のCPUの機能を説明するフローチャートであ
る。
図である。
る。
る。
の形態のCPUの機能を説明するフローチャートであ
る。
の形態のCPUの機能を説明するフローチャートであ
る。
図である。
図である。
る。
る。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の中継局間を無線で情報を伝達し、
最終中継局からターミナルに対して前記情報を伝達する
際の中継経路の学習機能を備えた中継局であって、 前記学習機能は、 中継元情報と、ターミナルからの中継回数を示す回数デ
ータを有する学習情報を記憶する記憶手段と、 受信した学習情報の中継回数が、前記記憶手段に格納さ
れている学習情報の中継回数より小さい場合に学習情報
の更新をする手段と、 前記受信した学習情報の中継回数に1加算した中継回数
を示す回数データを新たな回数データとする学習情報
を、無作為選定して決定した中継先に送信する手段を備
えたことを特徴とする中継局。 - 【請求項2】 前記無作為選定をするに際し、送信可能
なセンサに記憶された中継回数データに応じて当選確率
を変化させる選定確率変動機能を備えたことを特徴とす
る請求項1に記載の中継局。 - 【請求項3】 既設の中継局の中継回数データを取得
し、これをもとに学習情報を生成し記憶する処理機能を
備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の中継
局。 - 【請求項4】 受信した離脱する中継局情報に基づい
て、前記記憶手段に格納された中継元情報に該当するか
否かを判断し、該当する場合当該中継元情報を抹消する
離脱処理機能を備えたことを特徴とする請求項1〜3の
いずれか1項に記載の中継局。 - 【請求項5】 中継不通が発生した際、周囲の中継局に
対して前記中継不通となった中継局の故障確認依頼を発
し、前記周囲の中継局の故障確認結果に基づいて前記中
継不通となった中継局に対する故障判定を行う故障判定
機能を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか
1項に記載の中継局。 - 【請求項6】 前記中継局は、設置箇所における特定情
報の検知を行うセンシング機能と、センシングした検知
結果を無線を用いて伝送する無線伝送機能を備えたワイ
ヤレスセンサであることを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか1項に記載の中継局。
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