JP2006238301A - 無線通信システムおよびそのアドレス設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するにあたって、その際に使用する仮アドレスを、管理が容易なように任意の値としても、それによる不具合を防止する。
【解決手段】 端末はアドレス要求の際に用いる仮アドレスを、乱数などでそれぞれ任意に発生し、それによって複数の端末間でその仮アドレスが重複すると、親端末は端末へアドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信し、端末に新たな仮アドレスを発生させてアドレス要求を再試行させる。したがって、前記仮アドレスを最大アドレスに設定するなどの仮アドレスの管理を不要にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、親端末と複数の端末とを備えて構成され、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するようにした無線通信システムおよびそのアドレス設定方法に関する。

前記親端末と複数の端末とを備えて構成される通信システムは、たとえばビル内の監視装置などで実現される。その場合、温度や湿度などのセンサを搭載した多くの端末が分散して設置され、それらの端末からのデータを親端末が集約したり、該親端末を介して監視装置などの他の機器へその集約したデータを転送したり、該親端末や前記他の機器からの制御信号によって各端末を制御したりすることが、前記通信システムによって行われる。このような用途に用いられる通信システムには、テナントの入れ替わりやオフィスの模様替えなどに容易に対応することができ、また設置工事も容易な無線通信が好ましい。

そして、その多くの端末の設置時や、新たな端末の増設時には、各端末にアドレスを設定する必要がある。この作業は非常に面倒であり、また端末に直接アドレスを入力するディップスイッチのような入力手段を設けると部品点数も多くなるので、従来から、アドレスを自動設定することが行われている。図１４を用いて、その設定手順を説明する。

親端末１には、複数の端末２が無線通信可能であり、各端末２には、親端末１からアドレスが自動的に割当てられる。このため、親端末１は、既に割当てたアドレスを記憶しているデータベース１ａを備えており、新たなアドレスを割当てるにあたって、このデータベース１ａを参照することで、アドレスの重複がないように管理されている。

設定は、初回の電源投入時や、予め定める設定スイッチなどの操作によって端末２が設定モードとなって開始され、端末２は、ステップ１で予め定める仮アドレスを発生し、ステップ２で、その仮アドレスを発信元アドレスとし、予め記憶している親端末１のアドレスを送信先アドレスとして、アドレス付与の要求を親端末１へ送信する。これに応答して、親端末１は、ステップ３で、データベース１ａを参照して、空きアドレスの中から新たに付与すべき正式アドレスを決定する処理を行い、ステップ４で、要求のあった仮アドレスの端末２へ応答する。

端末２は、ステップ５で前記正式アドレスを受信した確認信号を親端末１へ返信するとともに、ステップ６で正式アドレスの受信処理を行い、ステップ７で受信したアドレスを正式アドレスに決定して設定動作を終了する。以降は、その正式アドレスを用いて親端末２へ制御要求を発生したり、センサ検知結果を送信したり、親端末１からの呼出し要求に応じたりする。

なお、多くの端末２がエリア毎にグループに纏められており、各エリア毎に親端末１が設置され、それらの親端末１がさらに上位の監視装置で監視されたり、親端末１と、通信状況の悪い１または総ての端末２との間に、中継装置（レピータ）が設けられるなど、無線通信システムの構成は種々の形態が考えられる。

上述のように構成される無線通信システムにおいて、各端末２が親端末１に正式アドレスを付与してもらうにあたって、暫定で仮アドレスを使用してアドレス要求を送信するが、その仮アドレスは、最大ナンバーなどに予め定められている。このため、たとえば初期に設定した最大収容数を超えて端末２を収容する必要が生じた場合にはその仮アドレスを変更する必要が生じたり、同じ親端末１や端末２であっても、設置場所の端末収容数によって前記仮アドレスを変更する必要が生じたりして、前記仮アドレスの管理が非常に煩雑である。

そこで、特許文献１では、前記仮アドレスを固定するのではなく、乱数で発生させることが示されている。
特開平７−２３０４７号公報

上述の従来技術では、仮アドレスを管理する必要はなくなるけれども、複数の端末で任意に発生した仮アドレスが重複してしまい、それぞれの端末に確実に正式アドレスを設定することができなくなる可能性がある。

本発明の目的は、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するにあたって、任意に発生した仮アドレスを用いることで該仮アドレスの管理を容易にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる無線通信システムおよびそのアドレス設定方法を提供することである。

本発明の無線通信システムによれば、親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、システム設置時や端末の増設時などで、以降の通信が可能なように、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するアドレス設定を行うにあたって、先ず端末では、仮アドレス発生部が乱数などで発生した任意の仮アドレスを用いて、信号処理部が、無線通信部に、親端末へアドレス要求信号を送信させる。それに応答して親端末では、無線通信部で前記アドレス要求信号を受信すると、アドレス処理部が設定済みアドレスを記憶しているアドレス記憶部を参照して、空きアドレスの中から正式アドレスを決定し、信号処理部は、前記無線通信部から、その正式アドレスを前記仮アドレスのアドレス要求信号の送信元の端末へ返信させる。

このとき、端末の信号処理部は、前記仮アドレスが任意に発生されたものであるので、既に他の端末で正式アドレスとして使用されている可能性もあるが、その仮アドレスを正式アドレスとしている端末があっても、自機が親端末へアドレス要求信号を発生していない場合は親端末からの正式アドレスの返信を無視して取込まず、問題はない。

一方、上述のように仮アドレスが任意に発生されたものであるので、同様に正式アドレスを取得していない他の端末がアドレス要求信号を発生した場合、同一仮アドレスで重複してしまう可能性がある。この場合、それらの端末で、親端末が返信した正式アドレスをそれぞれに設定してしまう可能性がある。

そこで本発明では、前記親端末の信号処理部は、一の端末からのアドレス要求信号を受信してアドレス付与動作を行っている際に、他の端末から同じ仮アドレスでアドレス要求信号を受信すると、前記無線通信部から、当該アドレス要求信号を受け入れなかったことを示すアドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信させ、前記アドレス要求信号を送信した端末の仮アドレス発生部に新たな仮アドレスを発生させ、信号処理部にその仮アドレスを用いてアドレス要求を再試行させる。

したがって、特許文献１のように複数の端末でそれぞれ仮アドレスを任意に発生しても、アドレス要求が不所望に衝突した場合、そのアドレス要求の再試行が行われて、それぞれの端末に確実に正式アドレスを設定することができる。これによって、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる。

また、本発明の無線通信システムによれば、親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、システム設置時や端末の増設時などで、以降の通信が可能なように、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するアドレス設定を行うにあたって、先ず端末では、仮アドレス発生部が乱数などで発生した任意の仮アドレスを用いて、信号処理部が、無線通信部に、親端末へアドレス要求信号を送信させる。それに応答して親端末では、無線通信部で前記アドレス要求信号を受信すると、アドレス処理部が設定済みアドレスを記憶しているアドレス記憶部を参照して、空きアドレスの中から正式アドレスを決定し、信号処理部は、前記無線通信部から、その正式アドレスを前記仮アドレスのアドレス要求信号の送信元の端末へ返信させる。

このとき、端末の信号処理部は、前記仮アドレスが任意に発生されたものであるので、既に他の端末で正式アドレスとして使用されている可能性もあるが、その仮アドレスを正式アドレスとしている端末があっても、自機が親端末へアドレス要求信号を発生していない場合は親端末からの正式アドレスの返信を無視して取込まず、問題はない。

またこのとき、親端末の信号処理部は、前記正式アドレスの送信に先立って、無線通信部に発信禁止信号を送信させる。前記発信禁止信号を受信した各端末の信号処理部は、自機が前記アドレス要求信号を送信していなかった場合には、前記無線通信部からの送信を予め定める時間禁止する。すなわち、親端末の信号処理部は、最先にアドレス要求信号を受信した端末以外は、ＱＵＩＥＴモードにして黙らせる。一方、自機が前記アドレス要求信号を送信していた端末では、前記仮アドレスからそれを判定し、信号処理部が、受信した正式アドレスをアドレス記憶部に設定したことを表す確認信号を前記無線通信部から送信させる。前記確認信号を受信した親端末側の信号処理部は、前記アドレス記憶部にそのアドレスを設定済アドレスとして登録する。

したがって、特許文献１のように複数の端末でそれぞれ仮アドレスを任意に発生した場合、その仮アドレスによるアドレス要求が不所望に衝突してしまう可能性が生じるのに対して、親端末は、最先にアドレス要求を発生した端末への正式アドレスの返信前に、残余の端末に何らの信号も発信させないようにする発信禁止信号を送信してＱＵＩＥＴモードにしておくので、前記正式アドレスを要求のあった端末へより確実に伝達することができるとともに、前記正式アドレスを確実に受信したことを表す端末からの確認信号も、親端末へ確実に伝達することができる。

さらにまた、本発明の無線通信システムによれば、親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、システム設置時や端末の増設時などで、以降の通信が可能なように、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するアドレス設定を行うにあたって、先ず端末では、仮アドレス発生部が乱数などで発生した任意の仮アドレスを用いて、信号処理部が、無線通信部に、親端末へアドレス要求信号を送信させる。その際、前記信号処理部は、送信元アドレスには仮アドレス設定中を示す仮アドレス設定コードを格納し、代りに前記仮アドレス発生部で発生された仮アドレスを内容データ部に格納する。

前記アドレス要求信号に応答して、親端末では、無線通信部で前記アドレス要求信号を受信し、前記送信元アドレスとして格納された仮アドレス設定コードからアドレス要求信号であると判定すると、アドレス処理部が設定済みアドレスを記憶しているアドレス記憶部を参照して、空きアドレスの中から正式アドレスを決定するとともに、信号処理部は、前記アドレス要求信号の内容データ部から送信元の仮アドレスを判定し、前記仮アドレス設定コードのアドレスに無線通信部から正式アドレスを送信させる。

このとき、端末の信号処理部では、前記仮アドレス設定コードが自機のアドレスと一致しないために親端末からの正式アドレスの返信を取込まず、問題はない。

したがって、特許文献１のように複数の端末で任意に発生した仮アドレスによるアドレス要求を行っても、前記仮アドレスは内容データ部に記憶されるのでそのデータ長を長く設定することができ、仮アドレスが重複する可能性を小さくすることができる。これによって、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生をより一層防止することができる。

また、本発明の無線通信システムによれば、乱数によって発生した仮アドレスは、複数の端末間で偶然にも重複する可能性があるが、さらに下位ビットに起動からの時間情報を加えることで、重複の可能性を一層低減することができる。

さらにまた、本発明のアドレス設定方法によれば、親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、システム設置時や端末の増設時などで、以降の通信が可能なように、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するアドレス設定を行うにあたって、先ず端末が乱数などで発生した任意の仮アドレスを用いて親端末へアドレス要求信号を発生し、それに応答して親端末が空きアドレスの中から正式アドレスを決定して前記仮アドレスを用いて要求のあった端末へ返信する。

このとき、前記仮アドレスは任意に発生されたものであるので、既に他の端末で正式アドレスとして使用されている可能性もあるが、その仮アドレスを正式アドレスとしている端末があっても、自機が親端末へアドレス要求信号を発生していない場合は親端末からの正式アドレスの返信を無視して取込まず、問題はない。

一方、上述のように仮アドレスは任意に発生されたものであるので、同様に正式アドレスを取得していない他の端末がアドレス要求信号を発生した場合、重複してしまう可能性がある。この場合、それらの端末で、親端末が返信した正式アドレスをそれぞれに設定してしまう可能性がある。そこで本発明では、前記親端末が一の端末からのアドレス要求信号を受信してアドレス付与動作を行っている際に、他の端末から同じ仮アドレスでアドレス要求信号を受信すると、該親端末は、アドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信し、前記アドレス要求信号を送信した端末に新たな仮アドレスを発生させ、その仮アドレスを用いてアドレス要求を再試行させる。

したがって、特許文献１のように複数の端末でそれぞれ仮アドレスを任意に発生しても、アドレス要求が不所望に衝突した場合、そのアドレス要求の再試行が行われて、それぞれの端末に確実に正式アドレスを設定することができる。これによって、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる。

本発明の無線通信システムは、以上のように、親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムにおいて、親端末が端末のアドレスを自動的に付与するアドレス設定を行うにあたって、端末からのアドレス要求信号に用いる仮アドレスを任意に発生するようにしても、複数の端末間でその仮アドレスが重複したアドレス要求が行われると、親端末は端末へアドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信し、端末に新たな仮アドレスを用いてアドレス要求を再試行させるので、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の第１の形態に係る無線通信システムにおける親端末１０の機能的構成を示すブロック図であり、図２は本実施の形態の端末２０の機能的構成を示すブロック図である。本実施の形態の無線通信システムの全体構成は、たとえば前述の図１４のような構成で実現することができ、親端末１０が前述の親端末１に対応し、端末２０は前述の複数の端末２に対応する。ただし、システム構成の一例を示すだけで、端末２０からのアドレス付与の要求に対して、障害無く、親端末１０によって正式アドレスが付与された場合の手順は図１４に対応するが、任意に発生した仮アドレスが重複した場合の手順は、後に詳述するようにこの図１４とは異なる。

親端末１０は、無線通信部１１と、信号処理部１２と、アドレス処理部１３と、アドレス記憶部１４とを備えて構成される。この親端末１０は、監視装置などの他の機器に接続され、或いは前記他の機器に内蔵されており、端末２０からのデータを集約して前記他の機器へ転送したり、前記他の機器からの制御信号によって各端末２０を制御したりする。

無線通信部１１は、端末２０と無線通信可能であり、信号処理部１２からのベースバンド信号を無線信号に変換し、また受信された無線信号を前記ベースバンド信号に変換して信号処理部１２へ出力する無線信号処理部１５と、端末２０との間で、前記無線信号を送受信するアンテナ１６とを備えて構成される。信号処理部１２は、アドレス処理部１３で処理されたデータ情報を通信パケット形式に組立てを行って無線信号処理部１５へ出力するとともに、無線信号処理部１５で受信された通信パケットからデータ情報を再生する。アドレス処理部１３は、アドレス記憶部１４のアドレス情報を元に適切な処理を行い、アドレス処理する。アドレス記憶部１４は、前記データベースから成り、既に各端末に割当てている正式アドレスを記憶している。

一方、端末２０は、無線通信部２１と、信号処理部２２と、仮アドレス発生部２３と、アドレス記憶部２４とを備えて構成される。この端末２０には、図示しない温度や湿度などのセンサが接続されて前記センサに予め定める周期でセンシングを行わせ、そのセンシング結果を親端末１０に、予め定める周期で、または親端末１０からのポーリングに応答して送信したり、或いは図示しない各種の負荷機器が接続され、親端末１０からの制御信号に応答して前記負荷機器の制御を行う。

無線通信部２１は、親端末１０と通信可能であり、信号処理部２２からのベースバンド信号を無線信号に変換し、また受信された無線信号を前記ベースバンド信号に変換して信号処理部２２へ出力する無線信号処理部２５と、親端末１０との間で、前記無線信号を送受信するアンテナ２６とを備えて構成される。

信号処理部２２は、前記センサのセンシング結果や仮アドレス発生部２３で処理されたデータ情報などを通信パケット形式に組立てを行って無線信号処理部２５へ出力し、また無線信号処理部２５で受信された通信パケットからデータ情報を再生し、必要に応じて前記センサや負荷機器を制御するとともに、アドレス記憶部２４のアドレス情報を元に適切な処理を行い、アドレス処理する。仮アドレス発生部２３は、アナログ的な乱数発生回路や擬似乱数を使用する回路などから成り、アドレス要求発生時に、後述するようにして、自身で発生させた乱数によって任意の仮アドレスを発生する。アドレス記憶部２４は、予め定められる親端末１０のアドレスおよび自機の正式アドレスを少なくとも記憶している。

上述のように構成される無線通信システムにおいて、通常時における親端末１０による端末２０へのアドレス付与動作は、前述の図１４の場合と同様である。すなわち、端末２０において、図示しないスイッチの操作や電源投入などに応答して、信号処理部２２は、アドレス記憶部２４の記憶内容から、自機に正式なアドレスが割振られていないかどうかを確認し、正式なアドレスが割振られていなければ、アドレス要求送信処理を開始する。正式なアドレスが割振られていても、故意にアドレスを変更したい場合は、アドレス要求送信処理を行うようにしてもよい。

アドレス要求送信処理では、信号処理部２２は、先ず仮アドレス発生部２３に仮アドレスを生成させ、その仮アドレスとアドレス記憶部２４に記憶されている親端末１０のアドレスとを通信パケットに組立てて、アドレス要求信号として無線信号処理部２５へ与える。ここで、組立てられる通信パケットは、たとえば図３（ａ）で示すとおりである。図２の例では、アドレス記憶部２４に親端末１０のアドレスが既知であり、そのアドレスが送信先アドレスとして格納され、前記仮アドレスが送信元アドレスとして格納され、内容データにアドレス要求信号であることが示され（フラグなど）、その既知のアドレスの親端末１０へユニキャスト送信される。これに対して、親端末１０のアドレスが未知の場合、前記送信先アドレスに総ての端末を指定するブロードキャストパケットで送信が行われる。

アドレス要求信号を受信した親端末１０は、無線通信部１５を介して信号処理部１２で受信信号を受けてアドレス要求受信処理を行い、アドレス要求信号であることを認識すると、アドレス応答送信処理を開始して、アドレス処理部１３がアドレス記憶部１４のデータベースを検索し、未割当てのアドレスを信号処理部１２に返信する。これに応答して信号処理部１２は、アドレス応答であることを表す情報（フラグなど）に、その未割当てのアドレス情報を図３（ｂ）で示すように通信パケットに組込み、アドレス応答信号として、無線信号処理部１５を介して、要求のあった端末２０へ送信する。

アドレス応答信号を受けた端末２０では、信号処理部２２はアドレス応答受信処理を行い、通信パケットに組込まれているアドレス情報を、自機の正式アドレスとしてアドレス記憶部２４に一時格納する。その格納したことを親端末１０に知らせるために、信号処理部２２は、応答確認送信処理を開始し、図３（ｃ）で示すように、送信元アドレスとして前記仮アドレスを使用し、さらに応答確認情報（フラグなど）を組込んだ通信パケットを、応答確認信号として親端末１０に返信する。その後、端末２０は一定時間待機し、同一のアドレスでの応答がなければ、正式アドレス決定処理によって、そのアドレスを正式アドレスに確定する。アドレス応答があれば、再度アドレス要求を送出する。

前記応答確認信号を受けた親端末１０は、応答確認受信処理によって、先に送信したアドレスを割当て済みアドレスとしてデータベースの変更を行う。ただし、応答確認の通信パケットが届かなかった場合、親端末１０は、一定の時間後、アドレス応答を再度試みる。同じアドレス応答を受けた端末２０は、再度応答確認を行う。このような動作を繰返すことによって、無線通信の品質が不安定な状態でも、各端末２０に個別の正式アドレスを正しく割当てることが可能となる。親端末１０は、上述のように正式アドレスを確定すると、さらに端末２０へ応答信号を返信する確認処理を行ってもよい。

なお、前記仮アドレスは任意に発生されたものであるので、既に他の端末で正式アドレスとして使用されている可能性もあるが、その仮アドレスを正式アドレスとしている端末があっても、自機が親端末へアドレス要求信号を発生していない場合は、信号処理部１２は、親端末からの正式アドレスの返信を無視して取込まず、問題はない。

これに対して、図４は、上述のように構成される無線通信システムにおいて、一の端末がアドレス要求を発生している間に、他の端末からもアドレス要求を発生し、それらの仮アドレスが重複してしまった場合におけるアドレスの付与動作を説明するための図である。複数の端末からアドレス要求がほぼ同じタイミングで発生し、それらが衝突して、無線通信部１１でそれらの少なくとも一部分が受信できなかったとき、および一の端末からのアドレス要求に対する応答処理が終了するまでに他の端末からのアドレス要求を受信し、その仮アドレスが先に受信したアドレス要求における仮アドレスと同一の場合には、親端末１０の信号処理部１２は、アドレス設定エラー送信処理を開始し、当該アドレス要求信号が受け入れなかったことを示す図３（ｄ）で示すようなアドレス設定エラー信号を、無線通信部１１からブロードキャスト送信する。

これを無線通信部２１で受信した端末の内、前記アドレス要求信号を送信していた端末の信号処理部２２は、アドレス設定エラー受信処理を開始し、仮アドレス発生部２３に新たな仮アドレスを発生させて、無線通信部２１に送信させ、アドレス要求を再試行する。このとき、図４で示すように、再送までの遅延時間Ｔ１１，Ｔ２１は、相互に異なる時間となる。遅延時間Ｔ１１，Ｔ２１は、端末２０のシリアルナンバーなどの固有の情報から作成されることで、前記相互に異なる時間となり、確実に衝突を防止することができる。また、前記シリアルナンバーの設定のないシステムでも、乱数を使用することで、衝突の可能性を低くすることができる。

これによって、相互に異なる仮アドレスで再びアドレス要求信号を受信した親端末１０の信号処理部１２は、図４で示すように、順に正式アドレスを送信し、それに対してそれぞれの端末からは、相互に異なる遅延時間Ｔ１２，Ｔ２２が経過した時点で、前記応答確認信号が返信される。

図５は親端末１０および端末２０の通常送信時の基本動作を説明するためのフローチャートであり、図６は親端末１０および端末２０の通常受信時の基本動作を説明するためのフローチャートである。親端末１０および端末２０は、定常状態では図６の受信動作を繰返しており、送信すべきパケットが発生して図５の送信動作を終了すると、或いは送信したパケットに対する応答を受信すべきときは図６の受信動作に移り、図６の受信動作によって送信すべきパケットが発生したときには図５で示す送信動作に移る。

図５では、ステップＰ１で送信モードとなると、ステップＰ２で送信タイマをスタートさせ、ステップＰ３ではそのカウント値が予め定められた送信期間以内であるか否かが判断され、送信期間を経過していないときにはステップＰ４に移ってキャリアセンスを行い、他の端末からのキャリアが検出されているときにはステップＰ３に戻る。したがって、ステップＰ３において送信期間を経過したときには、前記送信期間内で通信可能にならず、ステップＰ５で送信失敗として処理を終了する。ステップＰ４で他の端末からのキャリアが検出されていないときにはステップＰ６に移り、送信すべきパケットの送信処理を行い、ステップＰ７で完了すると、ステップＰ１に戻る。

図６では、ステップＰ１１で受信モードとなり、ステップＰ１２でタイマをクリアして受信タイマとしてスタートさせ、ステップＰ１３ではそのカウント値が予め定められた受信期間以内であるか否かが判断され、受信期間を経過していないときにはステップＰ１４に移る。ステップＰ１４ではキャリアセンスを行い、他の端末からのキャリアが検出されていないときには、ステップＰ１５でさらにビット同期を行い、同期が取れるとステップＰ１６で自機宛のパケットであるか否かが判断され、自機宛であるときにはステップＰ１７で受信は正常に終了したと判断して、ステップＰ１８で完了すると、ステップＰ１１に戻る。

これに対して、ステップＰ１４で他の端末からのキャリアが検出されなかったとき、ステップＰ１５でビット同期が取れなかったとき、またはステップＰ１６で自機宛のパケットでなかったときはステップＰ１１に戻って受信モードを継続し、ステップＰ１３で規定の受信期間を経過したときにはステップＰ１９に移り、受信は行えなかったと判断する。なお、ステップＰ１２，Ｐ１３は、データリンクレベルでの受信が必要なパケットが有る場合に処理が行われ、無い場合はステップＰ１１から直接ステップＰ１４に移る。

図７は、端末２０のアドレス要求時における信号処理部２２の動作を説明するためのフローチャートである。前記設定スイッチの操作などによってステップＳ１でアドレス要求の割込みが発生すると、アドレス要求送信処理を開始し、ステップＳ２で仮アドレス発生部２３に乱数を発生させ、その乱数を用いてステップＳ３で、図３（ａ）で示すようなアドレス要求信号のパケットが組立てられる。前記アドレス要求信号が作成されると、ステップＳ４で前記送信モードとなり、ステップＳ５で所定の送信期間内にキャリアセンスによって送信可能となり、送信できたか否かが判断され、送信できなかった場合はステップＳ６でアドレス要求信号の送信は失敗と判断して処理を終了する。

これに対して、ステップＳ５で送信できると、ステップＳ７で送信成功と判断し、ステップＳ８で受信モードに切換わる。そして、受信できた信号が、図３（ｂ）で示すアドレス応答信号であるときにはアドレス応答受信処理を開始してステップＳ９に移り、図３（ｄ）で示すアドレス設定エラー信号あるときにはアドレス設定エラー受信処理を開始してステップＳ１０に移る。ステップＳ９，Ｓ１０では、それぞれの信号が正しく受信されたか否かが判断され、受信できなかった場合はステップＳ１１，Ｓ１２でそれぞれの信号の受信は失敗と判断して処理を終了する。

一方、ステップＳ９でアドレス応答信号が正しく受信されるとステップＳ１３で受信成功と判断し、ステップＳ１４で送信モードに切換わり、図３（ｃ）で示す応答確認信号の送信処理を開始する。ステップＳ１５では、所定の送信期間内にキャリアセンスによって送信可能となり、送信できたか否かが判断され、送信できなかった場合はステップＳ１６で応答確認信号の送信は失敗と判断して処理を終了する。ステップＳ１５で応答確認信号が送信できた場合は、ステップＳ１７で送信成功と判断し、ステップＳ１８で正式アドレス決定処理を開始して、アドレス記憶部２４に記憶されている自機のアドレスを仮アドレスから受信した正式アドレスに書換え、ステップＳ１９で正式アドレス決定処理を完了と判断して処理を終了する。

これに対して、ステップＳ１０でアドレス設定エラー信号が正しく受信されると、ステップＳ２０で遅延時間Ｔ１１，Ｔ２１だけ遅延するタイマ処理を行い、ステップＳ２１でアドレス設定エラー信号の受信成功と判断し、ステップＳ２の仮アドレスの発生に戻って、再度アドレス要求を送信する。

図８は、親端末１０のアドレス要求時における信号処理部１２の動作を説明するためのフローチャートである。受信モードにおいて、アドレス要求信号を受信すると、ステップＳ３１で割込みが発生してアドレス要求受信処理を開始し、ステップＳ３２で正しく受信されたか否かが判断され、受信できなかった場合はステップＳ３３でアドレス要求信号の受信は失敗と判断して処理を終了する。

一方、ステップＳ３２でアドレス要求信号が正しく受信されると、ステップＳ３４で受信成功と判断し、ステップＳ３５でアドレス応答送信処理を開始し、アドレス処理部１３がアドレス記憶部１４を参照し、空きアドレスを検索する。前記アドレス応答送信処理では、並行してステップＳ３６で後述する重複判定を行っており、重複が生じない状態で図３（ｂ）で示すようなアドレス応答信号のパケットの組立てが終了すると、ステップＳ３７で送信モードに切換わる。ステップＳ３８では、所定の送信期間内にキャリアセンスによって送信可能となり、送信できたか否かが判断され、送信できなかった場合はステップＳ３９でアドレス応答信号の送信は失敗と判断して処理を終了する。ステップＳ３８でアドレス応答信号が送信できた場合は、ステップＳ４０で送信成功と判断し、ステップＳ４１で応答確認受信処理を開始して、受信モードとなる。

ステップＳ４２では、応答確認信号が正しく受信されたか否かが判断され、受信できなかった場合はステップＳ４３で受信は失敗と判断して処理を終了し、正しく受信されるとステップＳ４４で受信成功と判断し、ステップＳ４５で正式アドレスを決定して処理を終了する。

図９は、ステップＳ３６における重複判定を詳しく説明するためのフローチャートである。ステップＳ５１では、アドレス要求信号中の送信元アドレスである仮アドレスが処理中テーブルに格納され、ステップＳ５２では図３（ｂ）で示すようなアドレス応答信号のパケットの組立てが終了して、アドレス応答の準備ができたか否かが判断され、準備ができているとステップＳ３７に移ってアドレス応答信号が送信される。

一方、ステップＳ５２でアドレス応答の準備ができていないときにはステップＳ５３に移り、新たなアドレス要求が発生しているか否かが判断され、発生していないときにはステップＳ５２に戻り、発生しているときにはステップＳ５４に移る。ステップＳ５４では、その新たに発生したアドレス要求の仮アドレスが前記処理中テーブルに格納されている、すなわち先に受信したアドレス要求信号と同じ仮アドレスであるか否かが判断され、同じ仮アドレスでないときにはステップＳ５２に戻る。

これに対して、ステップＳ５４で同じ仮アドレスであるときにはステップＳ５５で不正要求と判断し、ステップＳ５６でアドレス設定エラー送信処理を開始して送信モードとなる。ステップＳ５７では、所定の送信期間内にキャリアセンスによって送信可能となり、送信できたか否かが判断され、送信できなかった場合はステップＳ５８でアドレス設定エラー信号の送信は失敗と判断して処理を終了する。ステップＳ５８でアドレス設定エラー信号が送信できた場合は、ステップＳ５９で送信成功と判断し、ステップＳ６０で処理中テーブルに格納されていた仮アドレスを破棄し、ステップＳ６１でアドレス応答送信処理を中止する。

このように構成することで、特許文献１のように複数の端末でそれぞれ仮アドレスを任意に発生して、そのアドレス要求が不所望に重複しても、そのアドレス要求の再試行を行うことで、それぞれの端末に確実に正式アドレスを設定することができるようになる。これによって、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生を未然に防止することができる。

［実施の形態２］
図１０は、本発明の実施の第２の形態に係る無線通信システムにおけるアドレス付与動作を説明するための図である。本実施の形態の親端末および端末には、それぞれ上述のような親端末１０および端末２０を用いることができ、信号処理部１２，２２の動作などが異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、一の端末が任意の仮アドレスを用いて親端末１０へ前記アドレス要求信号を送信し、それを受信すると、親端末１０は、前記正式アドレスの送信に先立って、発信禁止信号であるＱＵＩＥＴ信号をブロードキャスト送信することである。前記ＱＵＩＥＴ信号の通信パケットは、たとえば図１１で示すようであり、内容データに、各端末をＱＵＩＥＴモードにする信号（フラグなど）が格納されている。

したがって、前記ＱＵＩＥＴ信号を受信した各端末２０の信号処理部２２は、自機が前記アドレス要求信号を送信していなかった場合にはその時点からタイマーをスタートさせ、無線通信部２１からの送信を予め定める時間Ｔ３だけ禁止する。すなわち、親端末１０の信号処理部１２は、最先にアドレス要求信号を受信した端末以外は、回りの端末をＱＵＩＥＴモードにして黙らせる。一方、自機が前記アドレス要求信号を送信していた端末では、信号処理部２２は、前記アドレス応答信号で受信した正式アドレスをアドレス記憶部２４に設定したことを表す前記応答確認信号を無線通信部２１から送信させる。前記応答確認信号を受信した親端末１０側の信号処理部１２は、アドレス記憶部１４にそのアドレスを設定済アドレスとして登録する。

このように構成することで、特許文献１のように複数の端末でそれぞれ仮アドレスを任意に発生した場合、その仮アドレスによるアドレス要求が不所望に衝突してしまう可能性が生じるのに対して、親端末１０は、最先にアドレス要求を発生した端末への正式アドレスの返信前に、残余の端末に何らの信号も発信させないようにするＱＵＩＥＴ信号を送信してＱＵＩＥＴモードにしておくので、前記正式アドレスを含むアドレス応答信号を要求のあった端末へ確実に伝達することができるとともに、前記正式アドレスを確実に受信したことを表す端末からの応答確認信号も、親端末へ確実に伝達することができる。

なお、図１２で示すように、前記応答確認信号を受信した親端末１０は、ＱＵＩＥＴモードを解除する信号をブロードキャスト送信するようにしてもよい。また、時間Ｔ３は、親端末１０のアドレス応答と端末２０での応答確認に必要な時間より長く設定されるけれども、この時間Ｔ３の情報を、ＱＵＩＥＴ期間として前記ＱＵＩＥＴ信号の内容データに格納するようにしてもよい。

［実施の形態３］
図１３は、本発明の実施の第３の形態に係る無線通信システムにおけるアドレス要求信号の通信パケットの構成を示す図である。本実施の形態の親端末および端末にも、それぞれ前述のような親端末１０および端末２０を用いることができ、信号処理部１２，２２の動作などが異なるだけである。注目すべきは、本実施の形態では、端末２０から親端末１０への前記アドレス要求信号において、仮アドレスの格納先が図３（ａ）と異なり、内容データに格納されることである。

具体的には、図１３で示すように、送信元アドレスには仮アドレス設定中を示す仮アドレス設定コードを格納し、代りに仮アドレス発生部２３で発生された仮アドレスは、内容データ部において、アドレス要求信号であることを表すコード（フラグなど）に続いて格納される。

このように構成することで、前記仮アドレスのデータ長を長く設定することができ、仮アドレスが重複する可能性を小さくすることができる。これによって、アドレス要求を発生する際の仮アドレスを任意に発生するようにしてその管理を容易にしても、それによる不具合の発生を防止することができる。

また、好ましくは、前記アドレス要求信号において、通信パケットの内容データに格納される仮アドレスを上位ビットと下位ビットとから構成し、前述のように乱数によって発生したデータを上位ビットに格納し、下位ビットに起動からの時間情報を加えるようにしてもよい。このように構成することで、端末で任意に発生した上位ビット部分は、複数の端末間で偶然にも重複する可能性があるが、下位ビットの時間情報まで重複する可能性は少なく、重複の可能性を一層低減することができる。

本発明の実施の第１の形態に係る無線通信システムにおける親端末の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の第１の形態に係る無線通信システムにおける端末の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の第１の形態で使用される通信パケットの一例を示す図である。 本発明の実施の第１の形態のアドレス付与動作を説明するための図である。 親端末および端末の通常送信時の基本動作を説明するためのフローチャートである。 親端末および端末の通常受信時の基本動作を説明するためのフローチャートである。 端末のアドレス要求時における動作を説明するためのフローチャートである。 親端末のアドレス要求時における動作を説明するためのフローチャートである。 図８で示す親端末の動作における仮アドレスの重複判定を詳しく説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の第２の形態のアドレス付与動作を説明するための図である。 本発明の実施の第２の形態で使用される通信パケットの一例を示す図である。 本発明の実施の第２の形態のアドレス付与動作の他の例を説明するための図である。 本発明の実施の第３の形態に係る無線通信システムにおけるアドレス要求信号の通信パケットの構成を示す図である。 無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。

符号の説明

１，１０ 親端末
２，２０ 端末
１１ 無線通信部
１２ 信号処理部
１３ アドレス処理部
１４ アドレス記憶部
１５ 無線信号処理部
１６ アンテナ
２１ 無線通信部
２２ 信号処理部
２３ 仮アドレス発生部
２４ アドレス記憶部
２５ 無線信号処理部
２６ アンテナ

Claims (5)

1. 親端末と複数の端末とを備えて構成され、親端末が端末のアドレスを付与するようにした無線通信システムにおいて、
   前記端末は、
   アドレス記憶部と、
   前記親端末と無線通信可能な無線通信部と、
   自身で発生させた数値に基づいて仮アドレスを生成する仮アドレス発生部と、
   前記仮アドレス発生部で発生された仮アドレスを送信元アドレスとして含むアドレス要求信号を作成して前記無線通信部から送信させ、それに応答して自機の仮アドレス宛に前記親端末から返信されてきた正式アドレスを前記無線通信部で受信させて前記アドレス記憶部に設定するとともに、前記無線通信部でアドレス設定エラー信号を受信すると、前記仮アドレス発生部に再度仮アドレスを発生させ、その仮アドレスを用いてアドレス要求を再試行する信号処理部とを備え、
   前記親端末は、
   設定済みアドレスを記憶しているアドレス記憶部と、
   前記端末と無線通信可能な無線通信部と、
   前記無線通信部でアドレス要求信号を受信すると、前記アドレス記憶部を参照して正式アドレスを決定するアドレス処理部と、
   前記アドレス要求信号の送信元に前記無線通信部から前記正式アドレスを返信させるとともに、一の端末からのアドレス要求信号に応答してアドレス付与動作を行っている際に、他の端末から同じ仮アドレスでアドレス要求信号を受信すると、前記無線通信部に前記アドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信させる信号処理部とを備えて構成されることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記端末の信号処理部は、自機の仮アドレス宛に前記親端末から正式アドレスが返信されると、前記無線通信部から確認信号を返信させるとともに、発信禁止信号を受信したとき、自機が前記アドレス要求信号を送信していた場合には前記無線通信部からの送信を許可し、前記アドレス要求信号を送信していなかった場合には前記無線通信部からの送信を予め定める時間禁止し、
   前記親端末の信号処理部は、一の端末からのアドレス要求信号に応答してアドレス付与動作を開始すると、残余の端末に対して前記無線通信部に前記発信禁止信号を送信させるとともに、前記アドレス要求信号の送信元に前記無線通信部から前記正式アドレスを返信させ、それに応答して無線通信部で前記確認信号を受信すると、前記アドレス記憶部にそのアドレスを設定済アドレスとして登録することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記端末の信号処理部は、送信元アドレスに仮アドレス設定中を示す仮アドレス設定コードを格納し、かつ前記仮アドレス発生部で発生された仮アドレスが内容データ部に格納されたアドレス要求信号を作成して前記無線通信部から送信させ、
   前記親端末の信号処理部は、前記アドレス要求信号の送信元の仮アドレスを内容データ部から判定し、前記仮アドレス設定コードのアドレスに前記無線通信部から前記正式アドレスを返信させることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記仮アドレス発生部は、乱数によって発生した上位ビットに、起動からの時間情報を下位ビットに加えて前記仮アドレスを作成することを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 親端末と複数の端末とを備えて構成される無線通信システムに用いられ、親端末が端末のアドレスを設定する方法において、
   端末が任意の仮アドレスを用いて親端末へアドレス要求信号を発生するステップと、
   前記親端末が正式アドレスを決定して前記仮アドレスを用いて要求のあった端末へ返信するステップと、
   前記親端末から返信されてきた正式アドレスを、端末が自機のアドレスに設定するステップとを含み、
   さらに前記親端末が一の端末からのアドレス要求信号を受信してアドレス付与動作を行っている際に、他の端末から同じ仮アドレスでアドレス要求信号を受信すると、アドレス設定エラー信号をブロードキャスト送信するステップと、
   前記アドレス要求信号を送信した端末が前記アドレス設定エラー信号を受信すると、新たに任意に仮アドレスを発生し、その仮アドレスを用いてアドレス要求を再試行するステップとを含むことを特徴とするアドレス設定方法。

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