JP2010063016A - 建設機械の無線通信方式及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な子無線機等からのノイズの影響を受けない無線通信経路を確立できる。
【解決手段】親無線機１は基準周波数にて起動し、複数の無線周波数を順次切り替えて基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、基準周波数に戻った後、子無線機の存在を確認するための確認信号を送信し、子無線機も基準周波数にて起動し、基準周波数のまま親無線機１からの確認信号を待受しており、確認信号を受信したとき、親無線機１に対して確認応答信号を送信し、基準周波数において親無線機１と通信相手とすべき子無線機との間で無線通信経路を一旦確立させた後、親無線機１は子無線機に対し、基準周波数以外で利用可能な特定周波数３へ移行する指示を送信し、自らもその特定周波数３に移行し、親無線機１は、特定周波数３において、移行指示した子無線機と再度、無線通信経路を確立してデータの送受信を行うようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の無線周波数の中から利用可能な一つの無線周波数を選択し、１台または複数台の親無線機と、１台または複数台の子無線機との間でデータ送受信を行う油圧ショベル等の建設機械の無線通信方式及び装置に関する。

従来の建設機械の無線通信方式として、特許文献１に示されるものがある。図７は、この従来の建設機械の無線通信方式を示す説明図である。

この図７に示すように従来技術では、まず親無線機が複数の無線周波数を順次切り替えて利用可能な一つの周波数を探索し、利用可能と判定された周波数において、通信相手となる子無線機に対して接続要求信号を送信する。一方、子無線機も同様に複数の無線周波数を順次切り替えて利用可能な一つの周波数を探索する。子無線機の探索は親無線機の探索とは無関係に行われる。探索した利用可能な一つの周波数において、親無線機からの接続要求信号を受信し識別した場合、その周波数において親無線機と子無線機との間でデータ通信を行うこととなっている。
特開平９−２２４２７９号公報

上述した従来技術では、１台の親無線機と複数台の子無線機との間で無線通信を行う場合、通信相手とされなかった子無線機は、複数の無線周波数を順次切り替えて利用可能な一つの周波数を探索する動作を継続するため、データ取得等の通信を行っている親無線機と子無線機との間の通信に、周期的にノイズとして影響を及ぼすことになる。このことは、この通信方式を油圧ショベル等の建設機械の遠隔操作に使用する際に、建設機械の誤動作につながる虞がある。

また上述した従来技術では、利用可能な一つの周波数において接続要求信号と接続応答信号を送受信する際に、周辺から発生するノイズ、例えば周辺で使用されている別の無線通信機器や高圧線、他の建設機械が出すノイズなどにより接続要求信号と接続応答信号の送受信が不可となる場合が考えられる。その際に、子無線機が次の周波数探索に移行することが考えられる。そうすると再度、親無線機と同じ周波数に来るまで、親無線機は待機状態となり、余計な時間がかかってしまうことになる。

なお、上述した従来技術では、親無線機と子無線機がそれぞれ無関係に複数周波数の探索を行うため、子無線機の数が多くなると、その分だけ無線通信経路の確立に時間がかかってしまうことになる。

本発明は、上記従来技術における実状からなされたもので、その目的は、不要な子無線機および別の通信経路にある親無線機・子無線機からのノイズの影響を受けない無線通信経路を確立することができる建設機械の無線通信方式及び装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る建設機械の無線通信方式は、複数の無線周波数の中から、利用可能な一つの無線周波数を選択し、１台または複数台の親無線機と、１台または複数台の子無線機との間でデータ送受信を行う建設機械の無線通信方式において、前記親無線機は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数にて起動し、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、前記基準周波数に戻った後、前記子無線機の存在を確認するための確認信号を送信し、前記子無線機は、複数の無線周波数の中の一つである前記基準周波数にて起動し、前記基準周波数のまま、前記親無線機からの前記確認信号を待受しており、前記確認信号を受信したとき、前記親無線機に対して確認応答信号を送信し、前記親無線機は、前記確認信号を送信後、前記子無線機からの前記確認応答信号の受信待ち状態となり、前記子無線機からの前記確認応答信号を受信し識別できたときに、その中から通信相手とすべき子無線機に対してのみ接続要求信号を送信し、前記子無線機は、前記確認応答信号を送信後、前記親無線機からの前記接続要求信号の受信待ち状態となり、前記接続要求信号が送信された当該子無線機は、前記親無線機に対し接続応答信号を送信し、前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、一定時間経過後、前記親無線機からの前記確認信号の待受状態に戻り、これにより前記基準周波数において前記親無線機と通信相手とすべき当該子無線機との間で無線通信経路を一度確立させた後、前記親無線機は当該子無線機に対し、前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数へ移行する指示を送信し、自らもその特定周波数に移行し、前記親無線機は、前記特定周波数において、移行指示した当該子無線機と再度、無線通信経路を確立してデータの送受信を行うことを特徴としている。

このように構成した本発明に係る建設機械の無線通信方式は、子無線機は通常は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数に固定された親無線機からの確認信号を待受しており、親無線機のみが、利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、基準周波数において通信すべき子無線機との通信経路を一度確立した後、利用可能な一つまたは複数の周波数への移行を指示しデータ送受信を行うようになっている。つまり、親無線機と、通信すべき子無線機のみを、基準周波数以外の周波数にて無線通信を行うようにし、残された子無線機は基準周波数のままとすることにより、残された子無線機からの通信信号によるノイズの影響、または別の親無線機と子無線機との通信信号によるノイズの影響、すなわち不要な子無線機および別の通信経路にある親無線機・子無線機からのノイズの影響を受けない無線通信経路を、当該親無線機と、通信すべき子無線機との間に確立することができる。

また、親無線機と、通信すべき子無線機を識別するための確認信号、及び確認応答信号の送受信を、上述した基準周波数に固定して行い、かつ基準周波数において一度無線通信経路を確立させるようにしてあるので、ノイズ等により確認信号及び確認応答信号の送受信が一時的に不可となった場合でも、親無線機が待機状態となる無駄な時間を極力無くすことが可能となる。また、通信すべき子無線通信機に対し、利用可能な周波数の指示送信を確実に行うことができる。さらに、通信すべき子無線機を探索、識別する周波数を基準周波数に限定するようにしてあるので、無線通信経路を比較的短時間のうちに確立させることができる。

また、本発明に係る建設機械の無線通信方式は、上記発明において、前記基準周波数、または前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数のいずれかの周波数において、前記親無線機からの前記確認信号および前記接続要求信号に対し複数の前記子無線機から一斉に前記確認応答信号および前記接続応答信号を送信するとき、前記子無線機各々が持つ固有アドレスに応じて前記確認応答信号および前記接続応答信号の送信タイミングを生成し送信することを特徴としている。このように構成した本発明は、同一周波数における無線通信の混線を避けることができる。

また、本発明に係る建設機械の無線通信方式は、上記発明において、前記親無線機は、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索するとき、探索された当該周波数において、先ずは自らは電波を発信せずに当該周波数に他の電波が有るかどうかを一定時間監視し、無ければ当該周波数において電波の発信を始め、他の電波が有れば、別の周波数の探索に移行することを特徴としている。このように構成した本発明は、該当する親無線機とは異なる親無線機と、子無線機とが既に通信中の場合でも、その通信周波数に影響を与えることがない。

また、本発明に係る建設機械の無線通信方式は、上記発明において、前記親無線機からの前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、前記基準周波数のまま、待機状態を継続することを特徴としている。

また、本発明に係る建設機械の無線通信方式は、上記発明において、前記基準周波数は、前記親無線機と前記子無線機とのデータ送受信にも利用可能であることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る建設機械の無線通信装置は、複数の無線周波数の中から、利用可能な一つの無線周波数を選択し、データ送受信を行う１台または複数台の親無線機と、１台または複数台の子無線機とを備えた建設機械の無線通信装置において、前記親無線機は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数にて起動し、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、前記基準周波数に戻った後、前記子無線機の存在を確認するための確認信号を送信し、前記子無線機は、複数の無線周波数の中の一つである前記基準周波数にて起動し、前記基準周波数のまま、前記親無線機からの前記確認信号を待受しており、前記確認信号を受信したとき、前記親無線機に対して確認応答信号を送信し、前記親無線機は、前記確認信号を送信後、前記子無線機からの前記確認応答信号の受信待ち状態となり、前記子無線機からの前記確認応答信号を受信し識別できたときに、その中から通信相手とすべき子無線機に対してのみ接続要求信号を送信し、前記子無線機は、前記確認応答信号を送信後、前記親無線機からの前記接続要求信号の受信待ち状態となり、前記接続要求信号が送信された当該子無線機は、前記親無線機に対し接続応答信号を送信し、前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、一定時間経過後、前記親無線機からの前記確認信号の待受状態に戻り、これにより前記基準周波数において前記親無線機と通信相手とすべき当該子無線機との間で無線通信経路を一度確立させた後、前記親無線機は当該子無線機に対し、前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数へ移行する指示を送信し、自らもその特定周波数に移行し、前記親無線機は、前記特定周波数において、移行指示した当該子無線機と再度、無線通信経路を確立してデータの送受信を行う建設機械の無線通信方式の実施に際して用いられるとともに、前記親無線機と前記子無線機は、互いに同じ機器構成から成ることを特徴としている。

このように構成した本発明に係る建設機械の無線通信装置は、上述した無線通信方式に用いられることにより、上述した無線通信方式で述べたのと同じ作用効果が得られる他、親無線機と子無線機とが同じ機器構成であることから、内部ソフトウエアの切り替えによって、どちらのものも親無線機あるいは子無線機として活用することができる。

また、本発明に係る建設機械の無線通信装置は、上記無線通信装置に係る発明において、前記親無線機及び前記子無線機のそれぞれは、無線通信手段と、建設機械内の通信ラインに接続可能であって、建設機械の稼動データの取得を行う第１通信手段と、取得した稼動データを一時的に保管する保管手段と、建設機械から離れた場所において活用され、建設機械の稼動データの取得を行うためのデータ制御装置に接続可能な第２通信手段と、前記無線通信手段、前記第１通信手段、前記保管手段、及び前記第２通信手段を制御する制御部とを備えていることを特徴とする

本発明に係る建設機械の無線通信方式および装置は、不要な子無線機および別の通信経路にある親無線機・子無線機からのノイズの影響を受けない無線通信経路を確立することができ、送受信するデータの信頼性を従来に比べて向上させることができる。これにより、建設機械の遠隔操作における無線通信に活用した場合に、建設機械の誤動作を生じさせる懸念がなく、遠隔操作される建設機械に対する精度の高い無線通信を実現させることができる。また、短時間で建設機械の各種稼動データの精度の高い収集を実現できる。また、通信不可に際してのデータの再送を減らすことができ、これによって従来に比べて通信時間を短縮させることができる。また、通信すべき子無線機を探索・識別する周波数を基準周波数に限定するようにしてあるので、無線通信経路を確立するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。

また、本発明に係る建設機械の無線通信装置は、上述した効果に加えて、親無線機と子無線機とが同じ機器構成であることから、内部ソフトウエアの切り替えによって、どちらのものも親無線機あるいは子無線機として活用することができ、これらの無線機の設置場所に対する汎用性を確保することができ、実用的である。

以下、本発明に係る建設機械の無線通信方式及び装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態において、親無線機１から確認信号が送信されたときの状態を示すブロック図、図２は本実施形態における各信号の送受信の流れを示すタイミングチャートである。図３は本実施形態において、親無線機１から特定の子無線機３，４，５に特定周波数３へ移行する指示が送信されるとともに、他の子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）が親無線機１からの確認信号の待受状態となっていることを示すブロック図、図４は本実施形態において、親無線機１とは異なる別の親無線機２から図３に示すように待受状態となっていた他の子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）に、特定周波数Ｍへ移行する指示が送信された状態を示すブロック図である。図５は本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態を示すフローチャートである。

子無線機は、例えば建設現場で稼動している油圧ショベル、クレーン、道路機械などの建設機械に搭載され、例えば一定の作業領域内に複数台存在している。親無線機１は、例えば建設機械メーカのサービスマンが建設機械の稼動データを取得するため等に使用する機器に接続して使用される。この機器は、例えば専用のデータ制御ツールとかパソコンである。

子無線機は図示しない建設機械に搭載された装置であるため、親無線機１よりも先に起動している。そのために子無線機は、図１に示すように、通常は親無線機１からの信号、すなわち呼びかけを待受している状態である（図５のＳ２）。このとき使用される周波数は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数１のみである。

サービスマンが稼動データの取得等のために親無線機１が起動されると、親無線機１は複数の無線周波数の中の一つである基準周波数１にて起動し、複数の無線周波数を１からＮまで順次切り替えて基準周波数１以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数を探索する（図５のＳ１）。例えば図２に示すように、周波数３と周波数Ｍとが利用可能な特定周波数を形成している。

複数の周波数を探索する理由は、一つのみ探索した場合だと、後から子無線機と共にこの周波数へ移行してきた際に、他の親無線機が既に使用している可能性が考えられるからである。複数の利用可能な特定周波数を探索しておけば、１番目の利用可能な特定周波数が万一使用できなくなっていたとしても、２番目、３番目の利用可能な特定周波数へスムーズに移行できるからである。なお例えば、親無線機が、複数の無線周波数を順次切り替えて基準周波数１以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数を探索するとき、探索された当該周波数において、先ずは自らは電波を発信せずに当該周波数に他の電波が有るかどうかを一定時間監視し、無ければ当該周波数において電波の発信を始め、他の電波が有れば、別の周波数の探索に移行するようにする。

利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、基準周波数１に戻った後（図５のＳ３）、周辺に子無線機が存在するかどうかを確認するため、確認信号を送信する（図５のＳ４）。子無線機は、親無線機１からの確認信号を受信すると（図５のＳ５）、自分の存在を知らせるための確認応答信号を親無線機１に送信する（図５のＳ６）。

この時、親無線機１は、複数の子無線機から確認応答信号を受信することになるため、そのタイミングが同時になる子無線機が存在することが起こり得る。その場合、同一の周波数上で互いの信号の干渉により各々の確認応答信号が親無線機１に認識されないことになる。これを回避するために、子無線機それぞれが持つ固有のアドレスを元に応答信号の送信タイミングを生成し、その送信タイミングに基づいて送信する。固有アドレスは、例えばその子無線機が搭載されている建設機械の機種コードと製造番号とから構成されている。このため固有アドレスが同じとなる子無線機は存在せず、したがって固有アドレスを元に生成する送信タイミングも各子無線機に固有のものとなる。送信タイミングの生成方法としては、機種コードと製造番号の一部を数値と見做して、その数値に一定の時間値、例えば１ｍｓや２ｍｓ，１０ｍｓを乗算した値を送信タイミングとしてもよい。また、子無線機それぞれに乱数表を持たせ、その乱数表と固有アドレスを元に送信タイミングを生成してもよい。

親無線機１は確認信号を送信後、子無線機からの確認応答信号を一定時間、受信待ちする（図５のＳ７，Ｓ８）。ここで言う一定時間は、例えば３〜４秒程度とすると都合がよい。短すぎると子無線機からの確認応答信号を親無線機１が受信しきれない虞があり、長すぎると受信待ちしているのか動作していないのか分からなくなるからである。またこの場合、周囲環境のノイズ等の影響により、子無線機からの確認応答信号が一回で受信できない可能性が考えられる。このような状況を考慮し、確認信号送信と確認応答信号受信待ちを複数回繰り返すようにすることが望ましい。

親無線機１は、子無線機からの確認応答信号を受信し識別した後、その中から通話相手とすべき子無線機に対してのみ、接続要求信号を送信する（図５のＳ９）。

子無線機は確認応答信号を送信後、親無線機１からの接続要求信号を一定時間、受信待ちする（図５のＳ１０，Ｓ１１）。ここで言う一定時間は、例えば５〜６秒程度とすると都合がよい。前述した親無線機１が子無線機からの確認応答信号を受信待ちする時間に、親無線機１が受信した確認応答信号を解析し、接続要求信号を送信する時間が加わるからである。またこの場合、周囲環境のノイズ等の影響により、親無線機からの接続要求信号が一回で受信できない可能性が考えられる。このような状況を考慮し、確認応答信号送信と接続要求信号受信待ちを複数回繰り返すようにすることが望ましい。

接続要求信号を受信した子無線機は、親無線機１に対して接続応答信号を送信する（図５のＳ１８）。接続要求信号が送信されなかった子無線機は、親無線機１から通信不要と判断されたと見做し、起動時の状態である、親無線機１からの確認信号の待受状態に戻る（図５のＳ１５−Ｎｏ）。

接続要求信号を受信した子無線機は接続応答信号を送信後、親無線機１からの移行指示を一定時間、受信待ちする（図５のＳ１９，Ｓ２０）。ここで言う一定時間は、例えば５〜６秒程度とすると都合がよい。親無線機１が子無線機からの接続応答信号を受信待ちする時間に、親無線機１が受信した接続応答信号を解析し、移行指示を送信する時間が加わるからである。

またこの場合、周囲環境のノイズ等の影響により、親無線機からの移行指示が一回で受信できない可能性が考えられる。このような状況を考慮し、接続応答信号送信と移行指示受信待ちを複数回繰り返すようにすることが望ましい。

親無線機１は接続要求信号を送信後、子無線機からの接続応答信号を一定時間、受信待ちする（図５のＳ１６，Ｓ１７）。ここで言う一定時間は、例えば３〜４秒程度とすると都合がよい。短すぎると子無線機からの接続応答信号を親無線機１が受信しきれない虞があり、長すぎると受信待ちしているのか動作していないのか分からないからである。またこの場合、周囲環境のノイズ等の影響により、子無線機からの接続応答信号が一回で受信できない可能性が考えられる。このような状況を考慮し、接続要求信号送信と接続応答信号受信待ちを複数回繰り返すようにすることが望ましい。あるいはこの場合は、親無線機１は接続要求信号を送信した相手がどの子無線機かを把握しているため、その子無線機からの応答が帰ってくるまで、接続要求信号を複数回送信するようにしてもよい。親無線機１が通信相手とすべき子無線機からの接続応答信号を受信した時点で、必要な無線通信経路が一旦確立される。

その後、親無線機１は通信経路が確立した子無線機に対し、先に探索した利用可能な特定周波数、例えば図２に示す周波数３へ移行する指示を送信し（図５のＳ２５）、自らも周波数３へ移行する（図５のＳ２６）。基準周波数１において一旦通信経路を確立することにより、利用可能な特定周波数への移行指示を、例えば多少のノイズが存在するような環境下でも子無線機に対し確実に行うことができる。

移行した周波数３において、移行指示を送信した子無線機と再度、無線通信経路を確立し、データ送受信を行う（図５のＳ２７）。

これにより、親無線機１と、データ送受信が必要な子無線機、例えば図３に示す子無線機３，４，５のみが利用可能な周波数３において無線通信を行うことができる。一方、その他の子無線機、例えば図３に示す子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）は基準周波数１のままであるため、親無線機１と子無線機３，４，５との無線通信は、これらの子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）の状態に影響されることなく、安定した無線通信を行うことができる。

また、この時、別のサービスマンが同一作業領域内の建設機械に対し稼動データの取得等のために、図４に示すように別の親無線機２を起動させた場合、上述した親無線機１の場合と同様に、複数の無線周波数を１からＮまで順次切り替えて、基準周波数１以外で利用可能な周波数を探索する。周波数３は親無線機１で使用中のため、この場合は例えば図２で示す周波数Ｍが利用可能な周波数として探索される。その後、基準周波数１にて通信相手とすべき子無線機を探索・識別し、利用可能な周波数Ｍへ移行する。周波数Ｍにおいて、通信相手とすべき子無線機との無線通信経路を確立し、データ送受信を行う。

これにより、同図４に示すように、親無線機１と子無線機３，４，５は周波数３で、親無線機２と子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）は周波数Ｍで、それぞれ互いの無線通信に影響を与えることなく、データ送受信を行うことができる。

周波数３または周波数Ｍでのデータ送受信が完了した後、子無線機は基準周波数１へ戻り、親無線機１，２からの確認信号の待受状態となる。

このようにして親無線機と子無線機間の通信を行う本実施形態によれば、子無線機は通常は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数１に固定された親無線機からの確認信号を待受しており、親無線機のみが、利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、基準周波数１において通信すべき子無線機との通信経路を一度確立した後、利用可能な一つまたは複数の周波数への移行を指示しデータ送受信を行うようになっている。つまり、親無線機と、通信すべき子無線機のみを、基準周波数１以外の周波数にて無線通信を行うようにし、残された子無線機は基準周波数１のままとすることにより、残された子無線機からの通信信号によるノイズの影響、または別の親無線機と子無線機との通信信号によるノイズの影響、すなわち不要な子無線機および別の通信経路にある親無線機・子無線機からのノイズの影響を受けない無線通信経路を、当該親無線機と、通信すべき子無線機との間に確立することができる。これにより、本実施形態に係る無線通信方式を建設機械の遠隔操作における無線通信に活用した場合に、建設機械の誤動作を生じさせる懸念がなく、遠隔操作される建設機械に対する精度の高い無線通信を実現させることができる。

また、親無線機と、通信すべき子無線機を識別するための確認信号、及び確認応答信号の送受信を、上述した基準周波数１に固定して行い、かつ基準周波数１において一度無線通信経路を確立させるようにしてあるので、ノイズ等により確認信号及び確認応答信号の送受信が一時的に不可となった場合でも、親無線機が待機状態となる無駄な時間を極力無くすことが可能となる。これによって通信時間を短縮させることができる。また、通信すべき子無線通信機に対し、利用可能な周波数の指示送信を確実に行うことができる。さらに、通信すべき子無線機を探索、識別する周波数を基準周波数１に限定するようにしてあるので、無線通信経路を比較的短時間のうちに確立させることができ、無線通信経路を確立するまでの時間を短縮することができる。

また、親無線機からの確認信号および接続要求信号に対し複数の子無線機から一斉に確認応答信号および接続応答信号を送信するとき、子無線機各々が持つ固有アドレスに応じて確認応答信号および接続応答信号の送信タイミングを生成し送信するようにしてあることから、同一周波数における無線通信の混線を避けることができ、送受信するデータの信頼性の向上に貢献する。

また、親無線機は、複数の無線周波数を順次切り替えて基準周波数１以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索するとき、探索された当該周波数において、先ずは自らは電波を発信せずに当該周波数に他の電波が有るかどうかを一定時間監視し、無ければ当該周波数において電波の発信を始め、他の電波が有れば、別の周波数の探索に移行するようにしたことから、該当する親無線機とは異なる親無線機と、子無線機とが既に通信中の場合でも、その通信周波数に影響を与えることがなく、他の無線通信経路における無線通信の保護を実現できる。

図６は、図１〜５に示した無線通信方式の実施に用いられる無線通信装置の一実施形態を示すブロック図である。この図６に示す無線通信装置の一実施形態では、親無線機Ａと子無線機Ｂとが互いに同じ機器構成から成っている。

すなわち、親無線機Ａは、無線通信手段Ａａと、建設機械内の通信ラインＣに接続可能であって、建設機械の稼動データの取得を行う第１通信手段Ａｂと、取得した稼動データを一時的に保管する保管手段Ａｃと、建設機械から離れた場所において活用され、建設機械の稼動データの取得を行うためのデータ制御装置Ｄに接続可能な第２通信手段Ａｄと、無線通信手段Ａａ、第１通信手段Ａｂ、保管手段Ａｃ、及び第２通信手段Ａｄを制御する制御部Ａｅとを備えた構成にしてある。

同様に、子無線機Ｂも、無線通信手段Ｂａと、建設機械内の通信ラインＣに接続可能であって、建設機械の稼動データの取得を行う第１通信手段Ｂｂと、取得した稼動データを一時的に保管する保管手段Ｂｃと、建設機械から離れた場所において活用され、建設機械の稼動データの取得を行うためのデータ制御装置Ｄに接続可能な第２通信手段Ｂｄと、無線通信手段Ｂａ、第１通信手段Ｂｂ、保管手段Ｂｃ、及び第２通信手段Ｂｄを制御する制御部Ｂｅとを備えた構成にしてある。

このように構成した本発明に係る無線通信装置の一実施形態によれば、上述した無線通信方式に用いられることにより、上述した無線通信方式で述べたのと同じ作用効果が得られる他、親無線機Ａと子無線機Ｂとが同じ機器構成であることから、内部ソフトウエアの切り替えによって、どちらのものも親無線機Ａあるいは子無線機Ｂとして活用することができ、これらの無線機の設置場所に対する汎用性を確保することができ、実用的である。

本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態において、親無線機１から確認信号が送信されたときの状態を示すブロック図である。 本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態における各信号の送受信の流れを示すタイミングチャートである。 本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態において、親無線機１から特定の子無線機３，４，５に特定周波数３へ移行する指示が送信されるとともに、他の子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）が親無線機１からの確認信号の待受状態となっていることを示すブロック図である。 本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態において、親無線機１とは異なる別の親無線機２から図３に示すように待受状態となっていた他の子無線機１，２，・・・Ｎ（３，４，５を除く）に、特定周波数へ移行する指示が送信された状態を示すブロック図である。 本発明に係る建設機械の無線通信方式の一実施形態を示すフローチャートである。 図１〜５に示した無線通信方式の実施に用いられる本発明に係る建設機械の無線通信装置の一実施形態を示すブロック図である。 従来の建設機械の無線通信方式を示す説明図である。

符号の説明

Ａ 親無線機
Ａａ 無線通信手段
Ａｂ 第１通信手段
Ａｃ 保管手段
Ａｄ 第２通信手段
Ａｅ 制御部
Ｂ 親無線機
Ｂａ 無線通信手段
Ｂｂ 第１通信手段
Ｂｃ 保管手段
Ｂｄ 第２通信手段
Ｂｅ 制御部

Claims (7)

1. 複数の無線周波数の中から、利用可能な一つの無線周波数を選択し、１台または複数台の親無線機と、１台または複数台の子無線機との間でデータ送受信を行う建設機械の無線通信方式において、
   前記親無線機は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数にて起動し、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、前記基準周波数に戻った後、前記子無線機の存在を確認するための確認信号を送信し、
   前記子無線機は、複数の無線周波数の中の一つである前記基準周波数にて起動し、前記基準周波数のまま、前記親無線機からの前記確認信号を待受しており、前記確認信号を受信したとき、前記親無線機に対して確認応答信号を送信し、
   前記親無線機は、前記確認信号を送信後、前記子無線機からの前記確認応答信号の受信待ち状態となり、前記子無線機からの前記確認応答信号を受信し識別できたときに、その中から通信相手とすべき子無線機に対してのみ接続要求信号を送信し、
   前記子無線機は、前記確認応答信号を送信後、前記親無線機からの前記接続要求信号の受信待ち状態となり、前記接続要求信号が送信された当該子無線機は、前記親無線機に対し接続応答信号を送信し、前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、一定時間経過後、前記親無線機からの前記確認信号の待受状態に戻り、
   これにより前記基準周波数において前記親無線機と通信相手とすべき当該子無線機との間で無線通信経路を一度確立させた後、前記親無線機は当該子無線機に対し、前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数へ移行する指示を送信し、自らもその特定周波数に移行し、
   前記親無線機は、前記特定周波数において、移行指示した当該子無線機と再度、無線通信経路を確立してデータの送受信を行うことを特徴とする建設機械の無線通信方式。
2. 請求項１に記載の建設機械の無線通信方式において、
   前記基準周波数、または前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数のいずれかの周波数において、前記親無線機からの前記確認信号および前記接続要求信号に対し複数の前記子無線機から一斉に前記確認応答信号および前記接続応答信号を送信するとき、前記子無線機各々が持つ固有アドレスに応じて前記確認応答信号および前記接続応答信号の送信タイミングを生成し送信することを特徴とする建設機械の無線通信方式。
3. 請求項１に記載の建設機械の無線通信方式において、
   前記親無線機は、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索するとき、探索された当該周波数において、先ずは自らは電波を発信せずに当該周波数に他の電波が有るかどうかを一定時間監視し、無ければ当該周波数において電波の発信を始め、他の電波が有れば、別の周波数の探索に移行することを特徴とする建設機械の無線通信方式。
4. 請求項１に記載の建設機械の無線通信方式において、
   前記親無線機からの前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、前記基準周波数のまま、待機状態を継続することを特徴とする建設機械の無線通信方式。
5. 請求項１に記載の建設機械の無線通信方式において、
   前記基準周波数は、前記親無線機と前記子無線機とのデータ送受信にも利用可能であることを特徴とする建設機械の無線通信方式。
6. 複数の無線周波数の中から、利用可能な一つの無線周波数を選択し、データ送受信を行う１台または複数台の親無線機と、１台または複数台の子無線機とを備えた建設機械の無線通信装置において、
   前記親無線機は、複数の無線周波数の中の一つである基準周波数にて起動し、複数の無線周波数を順次切り替えて前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の周波数を探索し、前記基準周波数に戻った後、前記子無線機の存在を確認するための確認信号を送信し、
   前記子無線機は、複数の無線周波数の中の一つである前記基準周波数にて起動し、前記基準周波数のまま、前記親無線機からの前記確認信号を待受しており、前記確認信号を受信したとき、前記親無線機に対して確認応答信号を送信し、
   前記親無線機は、前記確認信号を送信後、前記子無線機からの前記確認応答信号の受信待ち状態となり、前記子無線機からの前記確認応答信号を受信し識別できたときに、その中から通信相手とすべき子無線機に対してのみ接続要求信号を送信し、
   前記子無線機は、前記確認応答信号を送信後、前記親無線機からの前記接続要求信号の受信待ち状態となり、前記接続要求信号が送信された当該子無線機は、前記親無線機に対し接続応答信号を送信し、前記接続要求信号が送信されなかった子無線機は、一定時間経過後、前記親無線機からの前記確認信号の待受状態に戻り、
   これにより前記基準周波数において前記親無線機と通信相手とすべき当該子無線機との間で無線通信経路を一度確立させた後、前記親無線機は当該子無線機に対し、前記基準周波数以外で利用可能な一つまたは複数の特定周波数へ移行する指示を送信し、自らもその特定周波数に移行し、
   前記親無線機は、前記特定周波数において、移行指示した当該子無線機と再度、無線通信経路を確立してデータの送受信を行う建設機械の無線通信方式の実施に際して用いられるとともに、
   前記親無線機と前記子無線機は、互いに同じ機器構成から成ることを特徴とする建設機械の無線通信装置。
7. 請求項６に記載の建設機械の無線通信装置において、
   前記親無線機及び前記子無線機のそれぞれは、無線通信手段と、建設機械内の通信ラインに接続可能であって、建設機械の稼動データの取得を行う第１通信手段と、取得した稼動データを一時的に保管する保管手段と、建設機械から離れた場所において活用され、建設機械の稼動データの取得を行うためのデータ制御装置に接続可能な第２通信手段と、前記無線通信手段、前記第１通信手段、前記保管手段、及び前記第２通信手段を制御する制御部とを備えていることを特徴とする建設機械の無線通信装置。

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