JP2011205315A

JP2011205315A - 無線通信装置

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Publication number: JP2011205315A
Application number: JP2010069614A
Authority: JP
Inventors: Terue Inoko; 照恵猪子; Masaaki Sakata; 雅昭坂田; Masahiro Yamamoto; 雅弘山本; Hiroki Nara; 浩樹奈良
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: JP5617298B2

Abstract

【課題】同期方式の無線システムにおいて、ビーコン信号を送信する親無線端末が設置される前に子無線端末が設置されるとビーコン探索による消費電力が増大するという課題があった。
【解決手段】定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末から送信される第１のビーコン信号または他の子無線端末からの送信される第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行う構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビーコン信号を送信する親無線通信端末と前記ビーコン信号を受信し親無線通信端末と時間同期を取る１つないし複数の子無線端末から構成される無線システムの設置時の電流消費を低減することの出来る無線通信装置に関するものである。

ビーコンを定期的に送信する親無線端末と前記ビーコン信号を受信し親無線通信端末と時間同期を取る１つないし複数の子無線端末から構成される無線システムとして無線ＬＡＮが知られている。無線ＬＡＮにおける親無線端末と子無線端末との間の時間同期の取り方については、例えば特許文献１がある。

特許文献１によれば、無線アクセスポイント（本発明での親無線端末に相当）と無線通信端末（本発明での子無線端末に相当）はともに電波時計回路を内蔵し標準電波送信所から送信される標準電波を受信し、標準時刻の時刻データを取得する。そして前記取得した標準時刻データに基づき無線アクセスポイントは標準時刻に同期した時刻を基点に１００ｍｓごとの間隔でビーコン信号を送信する。無線通信端末は、前記取得した標準時刻データに基づき無線アクセスポイントが送信するビーコン信号の時間に同期して間欠受信を行い、ビーコン信号を受信する。

無線アクセスポイントが複数あってもすべての無線アクセスポイントは標準時刻に同期しており同一のタイミングでビーコン信号を送信する。従って無線通信端末がある無線アクセスポイントＡの通信圏外に移動した場合、無線アクセスポイントＡのビーコン信号を受信できなくなるが、連続受信動作に移行せずにそのまま標準時刻に同期した間欠受信タイミングで間欠受信を続ける。そして別の無線アクセスポイントＢの圏内に入った場合、無線アクセスポイントＢは無線アクセスポイントＡと同じタイミングでビーコン信号を送信しているため無線アクセスポイントＢの圏内に移動してきた無線通信端末は無線アクセスポイントＢのビーコン信号を受信することができる。

特開２００５−７２６７７号公報

しかしながら、前記従来の文献による親無線端末と子無線端末との間の時間同期の取り方には以下に示す課題及び制約条件があった。

（１）親無線端末からのビーコン信号が受信できない場合、子無線端末はビーコンの探索を定期的に実施する必要があり、親無線端末を後設する場合、親無線端末が稼動するまでの間子無線端末の電流消費が大きくなる。

（２）上記課題により、子無線端末の設置は親無線端末が設置されている場所、または近い将来設置予定の場所にのみ設置が可能となる。

こうした制約は、特に近年実施されてきているメータの自動検針のようなシステムにおいて、アクセスポイントに親無線端末を、メータに子無線端末を使用しようとする場合、導入初期には親無線端末と子無線端末の工事が同期せずに行われるため、親無線端末の設置されていない地域に、子無線端末が設置される状況も発生する。

また、こうしたシステムは検針を行う人件費を抑制するためのシステムであるため、長期間にわたりメンテナンス不要で運用できることが求められる。したがって、上記の状況にあっても電池の消耗を抑えることが出来なければ、システムの導入に支障をきたす。

本発明は、前記従来の課題及び制約条件を解決するもので、簡単な構成、方法によりビーコン信号を送信する親無線通信端末と前記ビーコン信号を受信し親無線通信端末と時間同期を取る１つないし複数の子無線端末から構成される無線システムで親無線端末が１つないし複数の子無線端末の設置時に設置されていない場合であっても、子無線端末のビーコンの探索に消費する電流を低減できる無線通信装置、無線通信方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末から送信される第１のビーコン信号または他の子無線端末からの送信される第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置である。

そして、子無線端末が親無線端末の設置されていない場所に設置されても、複数の子無線端末の一つが第２のビーコン信号を送信し、他の子無線端末は第２のビーコン信号を受信することにより、親無線端末のビーコン信号を探索しないため、親無線端末が設置されるまでの間に無駄なビーコン探索を行うことがなくなる。

本発明の無線通信装置を用いることにより、親無線端末が設置されていない状態で子無線端末が設置されても、親無線端末のビーコン信号を探索し続けることによる子無線端末の電流消費を防ぐことができる。

本発明の実施の形態における無線通信装置を用いたシステムの構成図本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成図本発明の第１の実施の形態における子無線端末の動作を示すフローチャート本発明の第１の実施の形態における親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャート本発明の第１の実施の形態における親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャート本発明の第２の実施の形態における親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャート

第１の発明は、定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末からの第１のビーコン信号または他の子無線端末からの第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段と、動作を制御する制御手段を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、前記親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置である。

第２の発明は、定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末からの第１のビーコン信号または他の子無線端末からの第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段と、動作を制御する制御手段を有する複数の子無線端末を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、前記親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置であり、そして、前記子無線端末は、第２のビーコン信号を受信中はビーコン信号受信以外の送受信スロットを作成しないよう動作する。

これにより、子無線端末が親無線端末の設置されていない場所に設置されて、複数の子無線端末の一つから受信する第２のビーコン信号を受信することにより、親無線端末のビーコン信号探索を行わない状態において、この間に発生した送信要求を送信前に停止することができ、無駄な電流消費を行うことがなくなる。

第３の発明は、定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末からの第１のビーコン信号または他の子無線端末からの第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段と、動作を制御する制御手段を有する複数の子無線端末を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、前記親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置であり、子無線端末は、第２のビーコン信号の送信を所定量繰り返した後、他の子無線端末に親無線端末の探索と第２のビーコン信号の送信を行うように指示するように動作する。

そして、子無線端末が親無線端末の設置されていない場所に設置されても、複数の子無線端末の一つが第２のビーコン信号を送信し、他の子無線端末は第２のビーコン信号を受信することにより、親無線端末のビーコン信号を探索しないため、親無線端末が設置されるまでの間に無駄なビーコン探索を行うことがなくなるとともに、第２のビーコン送信を一定時間で終了するため、複数の子無線端末が交代で第２のビーコンを送信するように作用し、特定の子無線端末のみが電流消費することを防ぐことが出来る。

第４の発明は定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末からの第１のビーコン信号または他の子無線端末からの第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段と、動作を制御する制御手段を有する複数の子無線端末を有する複数の子無線端末からなり、前記子無線端末は、前記親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置であり、前記子無線端末は、第２のビーコン信号送信中の子無線端末から親無線端末の探索と第２のビーコン信号の送信を行うように指示された場合、第２のビーコン信号の送信タイミングは、制御手段によって作られるタイミングのうち、所定の演算により選択されるタイミングにより行う。

そして、複数の子無線端末が第２のビーコン信号送信中の子無線端末から親無線端末の探索と第２のビーコン信号の送信を行うように指示された場合でも、一番早いタイミングを選択した子無線端末のみが第２のビーコンを送信することになり、また、一番早いタイミングを選択する子無線端末は演算により優先順位付けが可能なため、親無線端末が設置されないまま長時間経過しても、特定の子無線端末のみが電流消費することを防ぐことが出来る。

第５の発明は前記の子無線端末において、タイミングを選択するために行う所定の演算を自己の固有番号をパラメータとして用いることにより、他の子無線端末と重複せずに選択することができ複数の子無線端末によるビーコン信号送信の重複を防ぐことが出来る。

第６の発明は前記の子無線端末において、タイミングを選択するために行う所定の演算を起動後の経過時間をパラメータとして用いることにより、起動後の時間による優先順位がつけられるため、電池消費の少ない起動間もない子無線端末を優先的に選択することが可能となり、特定の子無線端末のみが電流消費することを防ぐことが出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の無線通信装置を用いたシステムの一例である。同図において、１０１は親無線端末、２０１〜２０３は親無線端末１０１に属する子無線端末、２０４〜２０６は親無線端末１０１に属しない子無線端末である。なお、子無線端末２０１〜２０３と子無線端末２０４〜２０６とを総括的に述べる場合は、子無線端末２００と表記する。

親無線端末１０１はビーコン信号を定期的に送信し、親無線端末１０１に属する各子無線端末２０１〜２０３は前記ビーコン信号を受信することにより親無線端末１０１の時計に同期を取ることができる。そして各子無線端末２０１〜２０３は属する親無線端末１０１が送信するタイミングで間欠受信を行い、属する親無線端末１０１が受信するタイミングで端末発呼通信を行うことができる。

図２は本発明の第１の実施の形態における無線通信装置の構成図である。同図において、親無線端末１０１はアンテナ１１１と第１ビーコン信号送信手段１１２、スロット制御手段１１３から構成される。また、子無線端末２００は、アンテナ２２１、送受信手段２２２、第２ビーコン信号送信手段２２３、スロット生成手段２２４、ビーコン信号受信手段２２５、制御手段２２６から構成される。

図３は本発明の第１の実施の形態における子無線端末２００の動作を示すフローチャートである。図１における子無線端末２００は図３に示す本発明の無線通信装置の機能を有している。

子無線端末２０１〜２０３は起動後、ビーコン探索を実施する（図３Ｓ１０１）。この時、ビーコンが検出されると（図３Ｓ１０２）、第１のビーコンであるか、第２のビーコンであるかの判別を行い（図３Ｓ１０３）、第１のビーコンであればスロット生成手段２２４を起動して第１のビーコンにあわせた送受信スロットを作成する（図３Ｓ１０４）。そして、作成される第１のビーコン受信スロット（図３Ｓ１０５）で受信を行い（図３Ｓ１０６）、第１のビーコンが受信できなければ（図３Ｓ１０７Ｎ）、再度ビーコン探索を行う。正常に受信できていれば、以下、作成される送受信スロットにしたがって（図３Ｓ１０８）、送受信処理を行う（図３Ｓ１０９）。

ビーコン探索を実施した際にビーコンが受信できなかった場合（図３Ｓ１０２Ｎ）、スロット生成手段２２４を起動して第２のビーコン送信スロットを作成する（図３Ｓ１１０）。そして、作成される第２のビーコン送信スロット（図３Ｓ１１１Ｙ）で第２のビーコンの送信を行い（図３Ｓ１１２）、一方で定期的にビーコン探索を行う（図３Ｓ１１３、Ｓ１１４）。この時、第１のビーコンが受信できれば（図３Ｓ１１５Ｙ）、ビーコン探索指示を送受信手段２２２より送信し（図３Ｓ１１６）、受信した第１のビーコンに従ってスロット生成手段２２４を起動し（図３Ｓ１０４）、以下、作成される送受信スロットにしたがって送受信処理を行う（図３Ｓ１０５〜Ｓ１０９）。

また、第２のビーコン送信中に所定時間を経過した場合（図３Ｓ１１７Ｙ）、ビーコン探索指示を送信し（図３Ｓ１１８）、所定時間経過後（図３Ｓ１１９）にビーコン探索（図３Ｓ１０１）に移行する。

一方、ビーコン探索を実施した際に第１のビーコンが受信できず、第２のビーコンのみ受信できた場合（図３Ｓ１０３第２）、スロット生成手段２２４を起動して第２のビーコン受信スロットを作成する（図３Ｓ１２０）。そして、作成される第２のビーコン受信スロット（図３Ｓ１２１Ｙ）で第２のビーコンの受信を行い（図３Ｓ１２２）、この時、第２のビーコンのビーコン探索指示を受信すれば（図３Ｓ１２３Ｙ）、所定時間経過後（図３Ｓ１２４）にビーコン探索（図３Ｓ１０１）に移行する。

図４は親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャートである。図中、Ｔは送信を、Ｒは受信を示す。この図を元に親無線端末１０１のビーコンが正しく受信できる場合の動作を説明する。子無線端末２０１〜２０３は親無線端末１０１が送信する第１のビーコンを受信し（図４ａ）、それぞれスロット生成手段２２４により親無線端末１０１の送信スロットＳａｔ、親無線端末１０１のデータ受信スロットＳａｄ、子無線端末２０１〜２０３の送信スロットＳｂｔ、子無線端末２０１〜２０３のデータ受信スロットＳｂｄを作成している（図３Ｓ１０４）。今、親無線端末１０１から子無線端末２０１宛のデータ要求が発生すると、親無線端末１０１は親無線端末の送信スロットＳａｔでデータ要求信号を送信する（図４ｂ）。子無線端末２０１〜２０３はこの信号を受信し、要求された子無線端末２０１は、親無線端末１０１のデータ受信スロットＳａｄで応答を行う（図４ｃ）。また、子無線端末２０２から親無線端末１０１宛の送信要求が発生すると、子無線端末２０２は子無線端末２０２の送信スロットＳｂｔでデータ要求信号を送信する（図４ｄ）。親無線端末１０１はこの信号を受信し、子無線端末２０２のデータ受信スロットＳｂｄで応答を行う（図４ｅ）。

図５は親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャートである。図中、図４同様にＴは送信を、Ｒは受信を示す。

以下、図１〜３、５を参照しながら本発明の第１および第２の発明の無線通信装置の動作について説明する。親無線端末１０１が運用開始する前に設置された子無線端末２０１〜２０３は、起動されると、ビーコン探索を行う（図３Ｓ１０１、図５ａ１）。最初に起動された子無線端末２０１は、ビーコン信号を受信することが出来ないため（図３Ｓ１０２Ｎ）、第２のビーコンを送信する（図３Ｓ１１０〜Ｓ１１２、図５ｂ１）。一方、子無線端末２０２〜２０４は同様に起動後ビーコン探索を行うが（図３Ｓ１０１、図５ａ２〜ａ４）、すでに子無線端末２０１が第２のビーコン信号を送信しているため、これを受信し、第２のビーコン信号にあわせたスロットを作成する（図３Ｓ１２０）。親無線端末１０１が設置されるまで、子無線端末２０１は第２のビーコン信号を送信しながら、定期的に第１のビーコン信号を探索を繰り返す（図３Ｓ１１１〜Ｓ１１５）。一方、子無線端末２０２〜２０４はビーコン探索は行わず子無線端末２０１からの第２のビーコン信号（図５Ｓｂ２２、Ｓｂ２３・・・）を定期的に受信する（図３Ｓ１２１〜１２２）。

今、親無線端末１０１が運用開始し、第１のビーコン信号の送信が開始したとすると、子無線端末１０１がビーコン探索（図３Ｓ１１４、図５ｃ）時に第１のビーコン信号（図５ｄ１）を受信する（図３Ｓ１１５Ｙ）。これにより、子無線端末２０１は次のビーコン送信スロット（図５Ｓｂ２４）でビーコン探索指示（図５ｅ）を送信する（図３Ｓ１１６）。このビーコン探索指示を受信すると、子無線端末２０２〜２０４は所定の遅延時間経過後（図３Ｓ１２４、図５では省略）、ビーコン探索（図５ｆ１〜ｆ３）を行う（図３Ｓ１０１）。

以上説明したように、親無線端末が存在しないときに子無線端末の１つが第１のビーコン信号探索と第２のビーコン信号の送信を行い、さらに第１のビーコン信号が受信された場合には他の子無線端末に報知を行い、他の子無線端末がこれを受信することにより、子無線端末は親無線端末設置までの間ビーコン探索を行う必要がないため、親無線装置の運用開始までの消費電力を浪費することがなく、電池の長寿命化、コストの低減に繋がる。

また、子無線端末は第２のビーコン信号受信中は第２のビーコン信号受信スロットのみを作成する。このため、親無線端末の送信スロットに対する受信を行わないため、こうした待ち受けによる電流の消費も削減することが可能となる。

（実施の形態２）
第３、第４、第５の発明について図１〜３、図６を用いての無線通信装置の動作について説明する。

図６は親無線端末−子無線端末間の通信例を示すタイミングチャートである。図中、図４同様にＴは送信を、Ｒは受信を示す。

親無線端末１０１が運用開始する前に設置された子無線端末２０１〜２０３は、起動されると、ビーコン探索を行う（図３Ｓ１０１、図６ａ１）。

最初に起動された子無線端末２０１は、ビーコン信号を受信することが出来ないため（図３Ｓ１０２Ｎ）、第２のビーコンを送信する（図３Ｓ１１０〜Ｓ１１２、図６ｂ１）。一方、子無線端末２０２〜２０４は同様に起動後ビーコン探索を行うが（図３Ｓ１０１、図６ａ２〜ａ４）、すでに子無線端末２０１が第２のビーコン信号を送信しているため、これを受信し、第２のビーコン信号にあわせたスロットを作成する（図３Ｓ１２０）。その後、子無線端末２０１は第２のビーコン信号を送信しながら、定期的に第１のビーコン信号の探索を繰り返す（図３Ｓ１１１〜Ｓ１１５）。一方、子無線端末２０２〜２０４はビーコン探索を行わず子無線端末２０１からの第２のビーコン信号を定期的に受信する（図３Ｓ１２１〜１２２）。

今、子無線端末１０１が第２のビーコン信号の送信開始後、所定時間Ｔａ（図６中）が経過したとすると（図３Ｓ１１７Ｙ）、子無線端末２０１は次ビーコン送信スロットにてビーコン探索指示信号を送信する（図３Ｓ１１８、図６ｇ）。一方、子無線端末２０２〜２０４はビーコン探索指示（図６ｇ）を受信すると（図３Ｓ１２３Ｙ）、自己の固有番号（ここでは２０２、２０３、２０４とする）から固有に求められる遅延時間（それぞれ図６Ｔｃ１、Ｔｃ２、Ｔｃ３）を算出し、当該時間経過後に（図３Ｓ１２４）ビーコン探索を行う（図３Ｓ１０１、図６ｈ２、ｈ３）。ここでは遅延時間が最も短かった子無線端末２０２が最初にビーコン探索を終了し、第２のビーコン信号の送信を開始する（図３Ｓ１１０、図６ｂ２１）。他の子無線端末２０３、２０４はこれを受信し、再び第２のビーコン信号受信スロットを生成する（図３Ｓ１２０）。またこの時、ビーコン探索指示を行った子無線端末２０１は他の無線子無線端末がとり得る遅延時間よりも長い時間を遅延時間として設定し（図３Ｓ１１９、図６Ｔｃｍ）、同様に子無線端末２０２が送信を開始した第２のビーコン信号を受信し、第２のビーコン信号受信スロットを生成する（図３Ｓ１２０、図６ｈ４）。

以上説明したように、親無線端末が存在しないときに子無線端末の１つが第１のビーコン信号探索と第２のビーコン信号の送信を行い、さらに第２のビーコン信号送信から予め定められた時間経過した場合には他の子無線端末にビーコン探索指示を行うことにより、当該子無線端末の第１のビーコン信号探索と第２のビーコン信号送信を中断することが出来、これにより長期間第１のビーコン信号探索と第２のビーコン信号送信を行うことによる、特定の子無線端末の消費電流の浪費を防ぐことが出来電池の長寿命化、コストの低減に繋がる。また、定期的に全ての子無線端末がビーコン探索を行うことになるため、第２のビーコン信号を送信している子無線端末からは受信できない親無線端末が設置されている場合でも親無線端末運用開始後一定時間内に親無線端末からのビーコン信号を受信することが可能となる。

さらに、ビーコン探索指示を受信してからビーコン信号を探索するまでの時間を個々に異なる値とすることにより、ビーコン探索タイミングが各子無線端末毎にそれぞれ異なるため、ビーコン探索を指示された子無線端末全てが同一のタイミングでビーコン探索を行い、第２のビーコン信号を送信することを防ぐことが出来る。これにより子無線端末の電流消費のリスクを低減することが出来、電池寿命の信頼性向上が可能となる。

さらに、ビーコン探索指示を受信してからビーコン信号を探索するまでの時間を固有の番号により個々に異なる値とすることにより、ビーコン探索タイミングを各子無線端末毎に確実に異ならせしめることが可能なため、ビーコン探索を指示された子無線端末全てが同一のタイミングでビーコン探索を行い、第２のビーコン信号を送信することをより強力に防ぐことが出来る。これにより子無線端末の電流消費のリスクを低減することが出来、電池寿命の信頼性向上が可能となる。

（実施の形態３）
第６の発明について図１〜３、図６を用いての無線通信装置の動作について説明する。実施の形態２との差は図３のＳ１２４での遅延時間算出方法である。本実施の形態では起動後の時間に逆比例した遅延時間を算出する。

先の実施の形態と同様にして親無線端末１０１が運用開始する前に設置された子無線端末２０１〜２０３は、起動後ビーコン探索を行い（図３Ｓ１０１、図６ａ１）、最初に起動された子無線端末２０１は、第２のビーコンを送信する（図３Ｓ１１０〜Ｓ１１２、図６ｂ１）。一方、その後順次起動された子無線端末２０２〜２０３はすでに子無線端末２０１が第２のビーコン信号を送信しているため、これを受信し、第２のビーコン信号にあわせたスロットを作成する（図３Ｓ１２０）。その後、子無線端末２０１が第２のビーコン信号の送信開始後、所定時間Ｔａ（図６中）が経過したとすると（図３Ｓ１１７Ｙ）、子無線端末２０１は次ビーコン送信スロットにてビーコン探索指示信号を送信する（図３Ｓ１１８、図６ｇ）。一方、子無線端末２０２〜２０３はビーコン探索指示（図６ｇ）を受信すると（図３Ｓ１２３Ｙ）、起動後の経過時間（それぞれ図６Ｔｂ１、Ｔｂ２、Ｔｂ３）に対応した遅延時間（それぞれ図６Ｔｃ１、Ｔｃ２、Ｔｃ３）を算出する。この時、Ｔｂ１＜Ｔｂ２＜Ｔｂ３である経過時間にたいし、遅延時間はＴｃ１＞Ｔｃ２＞Ｔｃ３となる。各遅延時間経過後に（図３Ｓ１２４）ビーコン探索を行う（図３Ｓ１０１、図６ｈ２、ｈ３）。ここでは遅延時間が最も短かった子無線端末２０２が最初にビーコン探索を終了し、第２のビーコン信号の送信を開始する（図３Ｓ１１０、図６ｂ２１）。以下同様にして、他の子無線端末２０３、２０４、２０１は第２のビーコン信号受信スロットを生成する（図３Ｓ１２０）。

以上説明したように、ビーコン探索指示を受信してからビーコン信号を探索するまでの時間を起動後の経過時間に応じて個々に異なる値とすることにより、ビーコン探索タイミングが各子無線端末毎にそれぞれ異なるため、ビーコン探索を指示された子無線端末全てが同一のタイミングでビーコン探索を行い、第２のビーコン信号を送信することを防ぐことが出来る。また、経過時間の短いものの遅延時間を短くすることにより、子無線端末の電流消費を平均的に分散することが出来、電池寿命の信頼性向上が可能となる。

今までの説明でビーコン探索指示は第２のビーコン信号を送信するタイミングで送信したが、情報として伝達が可能であれば、必ずしも第２のビーコン信号送信のタイミングにこだわるものではない。また、起動後の時間と遅延時間の関係は比例と説明したが、増減の方向として経過時間の長いものほど長時間の遅延時間を持てばよいのであり、ステップ的に変化する関係でも、直線的でなくとも問題はない。また、経過時間以外のファクターを追加することも可能である。

本発明の無線通信装置はガス自動検針システムなどに用いることができる。子無線端末２０１〜２０３にはガスメータが接続され、親無線端末１０１からのポーリング通信により子無線端末２０１〜２０３に接続されたガスメータのガス検針データを親無線端末１０１に収集することができる。そして収集されたガス検針データを親無線端末１０１に接続された公衆回線を用いてセンター装置に送ることができる。

以上のように本発明にかかる無線通信装置は、子無線端末が親無線端末の設置されていない状態で設置された場合にビーコン探索のための電流消費が大きくなるという課題を解決している。さらに、複数の子無線端末のうち一つが他より過大に電流を消耗することも防止することができるため、電池寿命の信頼性を向上することが出来る。これにより、親無線端末、子無線端末の設置順序の制約をなくすことが可能となるため、施工性の向上も可能となる。

１０１親無線端末
２０１〜２０３親無線端末１０１に属する子無線端末
２０４〜２０６親無線端末１０１に属しない子無線端末
１１１アンテナ
１１２第１ビーコン信号送信手段
１１３スロット制御手段
２２１アンテナ
２２２送受信手段
２２３第２ビーコン信号送信手段
２２４スロット生成手段
２２５ビーコン信号受信手段
２２６制御手段

Claims

第１ビーコン信号生成手段を有し定期的に第１のビーコン信号を送信する親無線端末と、定期的に第２のビーコン信号を送信する第２ビーコン信号生成手段と、親無線端末または他の子無線端末からの第１のビーコン信号または第２のビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、前記第１のビーコン信号または第２のビーコン信号の受信により送受信を行うタイミングを生成するスロット生成手段と、これらを制御する制御手段を有する複数の子無線端末とからなり、前記子無線端末は、前記親無線端末の第１のビーコン信号が受信できず前記第２のビーコン信号を受信した場合、ビーコン信号の探索を停止し、前記第１のビーコン信号および第２のビーコン信号のいずれも受信できない場合、第２のビーコン信号を送信すると共に、親無線端末の探索を行うことを特徴とする無線通信装置。
子無線端末は、第２のビーコン信号を受信中は送信スロットを作成しないことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
子無線端末は、第２のビーコン信号の送信を所定回数繰り返した後、他の子無線端末に親無線端末の探索と第２のビーコン信号の送信を行うように指示することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
子無線端末は、第２のビーコン信号送信中の子無線端末からビーコン信号の探索を行うように指示された場合、ビーコン信号の探索タイミングは、制御手段によって所定の演算により選択されるタイミングにより行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
請求項４記載の所定の演算により選択されるタイミングは自己の固有番号により行うことを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
請求項４記載の所定の演算により選択されるタイミングは起動後の経過時間により行うことを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
請求項１〜６のいずれか１項記載の無線通信装置の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラム。