JP2015088763A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の子機から送信された情報を、親機が短時間で効率よく確実に受信する。
【解決手段】無線通信装置１００は、複数の子機２と、これら複数の子機２との間で相互に無線通信可能な親機１とを備える。親機１は、複数の子機２のうちの一部かつ複数に対する情報を含んだ単一の通信フレームを一斉に送信可能な指示情報送信部１１と、複数の子機２から順番にデータ情報を受信するデータ情報受信部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の子機から親機に無線通信路を介してデータ情報を送信する無線通信装置に関する。

従来、無線通信装置が親機と複数の子機とに分かれて通信する場合には、複数の子機の同時送信による混信を防ぐため、ポーリング方式や同期方式が用いられることが多かった。ポーリング方式とは、親機が子機を順次呼び出して子機がその呼び出しに応答する通信形態であり、例えば特許文献１に記載のものである。同期方式とは、親機が子機に一斉に命令を送信して、複数の子機は、子機毎に予め決められた送信タイミングで順番に情報を送信する通信形態である。各子機には、送信順番と送信タイミングとが予め設定されている。同期方式とは、例えば特許文献２に記載のものである。

特許文献１の要約書の解決手段には、「電池駆動の複数の子機と単一の親機との間で無線通信する無線センサネットワークにおいて、親機は時刻同期命令を発行せず、親機は子機からの計測データを受信したとき、送信元の子機へ返す受信確認（ＡＣＫ）の中に現在時刻を埋め込んで送信すること。」と記載されている。

特許文献２の要約書の解決手段には、「主装置から全ての子機No.1，No.2，……No.nに対して一斉呼出しを行うとともに、各子機No.1，No.2，……No.nからは互いの通信時間が重複しない所定の順番となるように予め子機毎に決められた時間が経過した後、応答させ、これを主装置で連続的に受信することにより、同一のコマンドを子機の台数分、繰り返し送信したり、子機毎に電波の送受信を繰り返すことに伴う切替時間や送信休止時間の省略を可能とする。」と記載されている。

特開２０１１−１３５４９８号公報 特開平１０−２３４０８１号公報

特許文献１や特許文献２には、子機から定期的に測定情報を送信した際に通信異常が発生し、親機が、この測定情報を正常受信できなかった場合に、どのような処理により通信異常から回復するかについては、具体的な記載がない。
ポーリング方式の無線通信装置において通信異常が発生した際、親機は、例えば、通信異常に係る子機に対してＮＡＣＫ（否定応答）の通信フレームを送信したのち、再送信指示情報の通信フレームを送信してリトライすることが考えられる。しかし、この手順によれば、複数の通信フレームを送信しなければならず、処理が遅延する虞がある。

同期方式の無線通信装置において通信異常が発生した際、親機は、例えば、通信異常に係る子機に対して再送信指示情報を送信してリトライすることが考えられる。しかし、通信異常に係る子機が複数の場合には、再送信指示情報を含む通信フレームを複数送信しなければならず、処理が遅延する虞がある。よって、親機は、通信異常が発生した際などには、複数の子機から短時間で効率よく確実に受信できない虞があった。

そこで、本発明は、無線通信路において通信異常が発生した場合であっても、複数の子機から送信された情報を、親機が短時間で効率よく確実に受信することが可能な無線通信装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、複数の子機と、当該複数の子機との間で相互に無線通信可能な親機とを備える。前記親機は、前記複数の子機のうちの一部かつ複数に対する情報を含んだ単一の通信フレームを一斉に送信可能な指示情報送信部と、前記複数の子機から順番にデータ情報を受信するデータ情報受信部と、を備える。

このようにすることで、親機は、無線通信路において通信異常が発生した場合であっても、単一の通信フレームで各子機にデータ情報の再送信を行わせることができる。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、無線通信路において通信異常が発生した場合であっても、複数の子機から送信された情報を、親機が短時間で効率よく確実に受信することが可能な無線通信装置を提供することができる。

第１の実施形態における無線通信装置を示す概略の構成図である。 第１の実施形態における正常時の通信例（１）のシーケンス図である。 第１の実施形態における正常時の通信例（１）の各要求情報とＡＣＫ情報の通信フレームを示す図である。 第１の実施形態における異常時の通信例（２）のシーケンス図と各通信フレームを示す図である。 第２の実施形態における通信例のシーケンス図である。 第２の実施形態における通信例のタイムチャートである。

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線通信装置１００を示す概略の構成図である。
図１に示すように、無線通信装置１００は、親機１と、複数の子機２（本実施形態では、具体例として、子機２−１〜２−７の７台）とを備えている。以下、各子機２−１〜２−７を特に区別しないときには、単に「子機２」と記載している場合がある。また、図面などでは子機２−１〜２−７に対して、＃１〜＃７の番号を記載して区別している。
親機１は、指示情報送信部１１と、データ情報受信部１２とを備えており、複数の子機２との間で相互に無線通信可能である。

指示情報送信部１１は、各子機２に要求情報（送信指示情報の一例）を一斉に送信する機能と、子機２から受信したデータ情報に対する応答情報を一斉に送信する機能とを有する。指示情報送信部１１は更に、子機２から受信したデータ情報に対する応答情報に、次にデータ情報を要求する子機２に対する要求情報（送信指示情報の一例）を含めた単一の通信フレームを複数の子機２に一斉に送信する。このように、指示情報送信部１１は、子機２−１〜２−７のうち、直近にデータ情報を送信した子機２に対する応答情報と、次にデータ情報を要求する子機２とに対する送信指示情報とを、単一の通信フレームに含めて一斉に送信することができる。これにより、親機１と子機２との通信時間を短縮することができる。
データ情報受信部１２は、各子機２から順番にデータ情報を受信するものである。
データ情報受信部１２が、例えば子機＃１（第１子機）から正常にデータ情報を受信した場合、指示情報送信部１１が送信する応答情報は、肯定応答を示すＡＣＫ情報である。このＡＣＫ情報は、正常受信情報と、子機＃１の識別情報と、次の子機＃２に対する要求情報（送信指示情報の一例）とを含んでいる。指示情報送信部１１は、このＡＣＫ情報（肯定応答）の通信フレームをすべての子機２に一斉に送信する。

データ情報受信部１２が、例えば子機＃２（第２子機）から正常にデータ情報を受信しなかった場合、指示情報送信部１１が送信する応答情報は、ＮＡＣＫ情報（否定応答の一例）である。このＮＡＣＫ情報（否定応答）は、異常受信情報と、子機＃２の識別情報と、子機＃２に対する要求情報（送信指示情報の一例）とを含んでいる。指示情報送信部１１は、このＮＡＣＫ情報（否定応答）の通信フレームをすべての子機２に一斉に送信する。このように、親機１のデータ情報受信部１２は、ある子機２から正常にデータ情報を受信しなかった場合、この子機２を次にデータ情報を要求する子機２として設定する。
なお、本明細書の各実施形態における「正常にデータ情報を受信しない」場合とは異常受信の場合と同一であり、データ情報にデータ抜けやデータ化けなどの欠陥がある場合、および、所定時間内にデータ情報そのものを受信しない場合の両方を含んでいる。
親機１は、各子機２の送信要求順番が予め設定された対照表を備えており、複数の子機２の台数を把握している。親機１は、ある子機２からデータ情報を正常に受信したならば、対照表に設定された送信要求順番に応じて、次にデータ情報を要求する子機２を決定する。親機１は、いずれかの子機２との間で無線通信できなくなったならば、この対照表を変更して送信要求順番を変更する。

子機２−１〜２−７は、データ情報送信部２１と、指示情報受信部２２とを備えており、親機１と双方向通信を行うものである。
指示情報受信部２２は、親機１から受信した要求情報や、応答情報が含む送信指示情報に応じて、データ情報を親機１に送信する。第１の実施形態では、センサ３−１〜３−７で検出した検出データを、データ情報としている。
センサ３−１〜３−７は、各子機２−１〜２−７に１台ずつ接続されている。以下、各センサ３−１〜３−７を特に区別しないときには、単に「センサ３」と記載している場合がある。センサ３は、各種データを検出して、接続されている子機２に出力する。センサ３と子機２との接続は、有線と無線のいずれであってもよい。このセンサ３は、本発明の必須の構成要素ではない。

図２は、第１の実施形態における正常時の通信例（１）のシーケンス図である。
シーケンスＳ１０において、親機１は、子機２−１に対して、測定データ（データ情報の具体例）を要求する要求情報Ｒ１の通信フレームを送信する。親機１と子機２−１〜２−７との間で送受信される情報の無線周波数は共通である。よって、この要求情報Ｒ１は、他のすべての子機２−２〜２−７も受信する。
シーケンスＳ１１において、子機２−１は、親機１にデータ情報Ｄ１を送信する。親機１は、子機２−１からデータ情報Ｄ１を正常に受信する。
シーケンスＳ１２において、親機１は、子機２−１からデータ情報Ｄ１を正常に受信したことを受けて、すべての子機２−１〜２−７に対して、ＡＣＫ情報Ａ１の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ１は、肯定応答を示す応答情報であり、子機２−２に対するデータ要求を含んでいる。
シーケンスＳ１３において、子機２−２は、親機１にデータ情報Ｄ２を送信する。親機１は、子機２−１からデータ情報Ｄ２を正常に受信する。

シーケンスＳ１４において、親機１は、子機２−２からデータ情報Ｄ２を正常に受信したことを受けて、すべての子機２−１〜２−７に対してＡＣＫ情報Ａ２の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ２は、肯定応答を示す応答情報であり、子機２−３に対するデータ要求の情報を含んでいる。
以降、親機１は、各子機２との間で同様のシーケンスを繰り返す。

シーケンスＳ２２において、親機１は、不図示の子機２−６からデータ情報Ｄ６を正常に受信したことを受けて、すべての子機２−１〜２−７に対して、ＡＣＫ情報Ａ６の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ６は、肯定応答を示す応答情報であり、子機２−７に対するデータ要求の情報を含んでいる。
シーケンスＳ２３において、子機２−７は、親機１にデータ情報Ｄ７を送信する。親機１は、子機２−７から正常なデータ情報Ｄ７を受信する。

シーケンスＳ２４において、親機１は、子機２−７から正常なデータ情報Ｄ７を受信したことを受けて、すべての子機２−１〜２−７に対して、ＡＣＫ情報Ａ７の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ７は、肯定応答を示す応答情報であり、子機２−１に対するデータ要求の情報を含んでいる。
なお、親機１は、データ情報Ｄ１〜Ｄ７の受信を１サイクルで終了する場合、シーケンスＳ２４において、データ要求の情報を含まないＡＣＫ情報Ａ７の通信フレームを送信する。

図３（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態における正常時の通信例（１）の各要求情報とＡＣＫ情報の通信フレームを示す図である。
図３（ａ）は、シーケンスＳ１０（図２参照）で親機１が送信した要求情報Ｒ１の通信フレームを示す図である。以下、各通信フレームは、複数の矩形で示したフィールドで構成されており、左側に第１フィールドが位置しており、以降右側に第２フィールド以降が並んでいる。
要求情報Ｒ１の通信フレームは、データ要求の情報が格納される第１フィールドと、子機２−１の識別子が格納される第２フィールドとを備えている。ここでは子機２−１の識別子が格納されており、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。以下、識別子のことを、ＩＤ（IDentifier）と記載している場合がある。
子機２は、要求情報Ｒ１の第２フィールドに格納される情報が自機の識別子と一致するならば、第１フィールドに格納される情報を、送信指示情報と解釈して実行する。

図３（ｂ）は、シーケンスＳ１２（図２参照）で親機１が送信したＡＣＫ情報Ａ１の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ１は、肯定応答を示す応答情報である。
ＡＣＫ情報Ａ１の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ１の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ１に係るデータ情報Ｄ１を送信した子機２−１の識別子が格納され、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ１の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ１の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−２の識別子が格納されており、図では「子機＃２のＩＤ」と示されている。
子機２は、ＡＣＫ情報Ａ１の第２フィールドに格納される情報が自機の識別子と一致するならば、第１フィールドに格納される情報を、データの受信状態を示す情報と解釈して実行する。子機２は更に、ＡＣＫ情報Ａ１の第４フィールドに格納される情報が自機の識別子と一致するならば、第３フィールドに格納される情報を、送信指示情報と解釈して実行する。このように、ＡＣＫ情報Ａ１の通信フレームは、子機２のうちの一部かつ複数に対する情報を含んでいるので、子機２のうち１台に対する情報を含む通信フレームよりも効率よく、各子機２からデータ情報を受信可能である。

図３（ｃ）は、シーケンスＳ１４（図２参照）で親機１が送信したＡＣＫ情報Ａ２の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ２の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ２の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ２に係るデータ情報Ｄ２を送信した子機２−２の識別子が格納され、図では「子機＃２のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ２の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ２の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−３の識別子が格納されており、図では「子機＃３のＩＤ」と示されている。

図３（ｄ）は、シーケンスＳ２２（図２参照）で親機１が送信したＡＣＫ情報Ａ６の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ６の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ６の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ６に係るデータ情報Ｄ６を送信した子機２−６の識別子が格納され、図では「子機＃６のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ６の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ６の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−７の識別子が格納されており、図では「子機＃７のＩＤ」と示されている。

図３（ｅ）は、シーケンスＳ２４（図２参照）で親機１が送信したＡＣＫ情報Ａ７の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ７の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ７の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ７に係るデータ情報Ｄ７を送信した子機２−７の識別子が格納され、図では「子機＃７のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ７の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ７の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−１の識別子が格納されており、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。

図４（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態における異常時の通信例（２）のシーケンスと各通信フレームを示す図である。この通信例（２）では、子機２−１，２−２の２台が親機１と通信している。
図４（ａ）は、異常時の通信例（２）のシーケンス図である。
例えば、親機１が電源オンによって起動すると、通信例（２）のシーケンスが開始する。
シーケンスＳ３０において、親機１は、子機２−１に対して、データ情報の送信を要求する要求情報Ｒ１の通信フレームを送信する。親機１とすべての子機２−１，２−２との送受信の無線周波数は共通であるため、要求情報Ｒ１は、他の子機２−２でも受信される。
シーケンスＳ３１において、子機２−１は、親機１にデータ情報Ｄ１ａを送信する。親機１は、子機２−１から正常でないデータ情報Ｄ１ａを受信する。ここで親機１は、例えば、データ情報Ｄ１ａに格納された不図示のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）・チェックサム・パリティなどによって、データ情報Ｄ１ａが正常でないことを検出する。

シーケンスＳ３２において、親機１は、子機２−１から正常ではないデータ情報Ｄ１ａを受信したことを受けて、すべての子機２−１，２−２に対して、ＮＡＣＫ情報Ｎ１の通信フレームを送信する。ＮＡＣＫ情報Ｎ１は、否定応答を示す応答情報であり、子機２−２に対する再送信の要求である送信指示情報を含んでいる。
シーケンスＳ３３において、子機２−１は、親機１にデータ情報Ｄ１ｂを再び送信する。親機１は、子機２−１から正常なデータ情報Ｄ１ｂを受信する。
シーケンスＳ３４において、親機１は、子機２−１から正常なデータ情報Ｄ１ｂを受信したことを受けて、すべての子機２−１，２−２に対して、ＡＣＫ情報Ａ１の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ１は、肯定応答を示す応答情報であり、更に子機２−２に対する送信指示情報を含んでいる。
シーケンスＳ３５において、子機２−２は、親機１にデータ情報Ｄ２を送信する。

シーケンスＳ３６において、親機１は、子機２−２から正常なデータ情報Ｄ２を受信したことを受けて、すべての子機２−１，２−２に対して、ＡＣＫ情報Ａ２の通信フレームを送信する。ＡＣＫ情報Ａ２は、肯定応答を示す応答情報であり、更に子機２−１に対する指示情報を含んでいる。
なお、親機１は、データ情報Ｄ１，Ｄ２の受信を１サイクルで終了する場合には、ＡＣＫ情報Ａ２の通信フレームに、子機２に対する指示情報を含ませなくてもよい。

図４（ｂ）は、要求情報Ｒ１の通信フレームを示す図である。
要求情報Ｒ１の第１フィールドには、データ要求の情報が格納される。
要求情報Ｒ１の第２フィールドには、第１フィールドに係る子機の識別子である子機２−１の識別子が格納され、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。

図４（ｃ）は、ＮＡＣＫ情報Ｎ１の通信フレームを示す図である。ＮＡＣＫ情報Ｎ１は、図３（ｂ）〜（ｅ）に示す各ＡＣＫ情報の通信フレームと同様に構成される。
ＮＡＣＫ情報Ｎ１の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「異常受信」の情報が格納される。
ＮＡＣＫ情報Ｎ１の第２フィールドには、このＮＡＣＫ情報Ｎ１に係るデータ情報Ｄ１ａを送信した子機２−１の識別子が格納され、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。
ＮＡＣＫ情報Ｎ１の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＮＡＣＫ情報Ｎ１の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−１の識別子が格納されており、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。これにより、親機１は、子機２−１にデータ情報を再送させることができる。

図４（ｄ）は、ＡＣＫ情報Ａ１の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ１の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ１の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ１に係るデータ情報Ｄ１ｂを送信した子機２−１の識別子が格納され、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ１の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ１の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−２の識別子が格納されており、図では「子機＃２のＩＤ」と示されている。これにより、親機１は、子機２−２にデータ情報を送信させることができる。

図４（ｅ）は、ＡＣＫ情報Ａ２の通信フレームを示す図である。
ＡＣＫ情報Ａ２の第１フィールドには、データ情報の受信状態を示す「正常受信」の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ２の第２フィールドには、このＡＣＫ情報Ａ２に係るデータ情報Ｄ２を送信した子機２−２の識別子が格納され、図では「子機＃２のＩＤ」と示されている。
ＡＣＫ情報Ａ２の第３フィールドには、データ要求の情報が格納される。
ＡＣＫ情報Ａ２の第４フィールドには、次にデータ要求を指示する子機２−１の識別子が格納されており、図では「子機＃１のＩＤ」と示されている。これにより、親機１は、子機２−１にデータ情報を再び送信させることができる。

第１の実施形態のシーケンスＳ３２において、親機１は、正常なデータ情報を受信できなかった子機２−１に対して、データ情報の再送信の要求をしている。しかし、これに限られず、親機１は、子機２−１に対して再送信の要求をせず、次の子機２−２にデータ情報を送信させるようにしてもよい。このとき、ＮＡＣＫ情報Ｎ１の第４フィールドには、次の子機２−２の識別子が格納される。

第１の実施形態の無線通信装置１００の親機１は、応答情報（ＡＣＫ情報またはＮＡＣＫ情報）に、次にデータ情報の送信を要求する子機２に対する送信指示情報を含ませた通信フレームを、複数の子機２に一斉に送信している。これにより、送受信のやりとりの回数が減るので、親機１は、結果としてポーリング方式や同期方式よりも短時間に、すべての子機２からデータ情報を受信することができる。

第１の実施形態において、親機１は、正常にデータ情報が受け取れなかったとき、応答情報に、同じ子機２への再送信要求を含ませるか、または次の子機２への送信要求を含ませるか選択をすることができる。この選択の切替は、プログラムの書き換えによるソフトウェア的な切替え、または、複数のソフトウェアプログラムをハードウェア的に切替えるなどの方法による。

各子機２は、当該子機２に対するデータ要求（送信指示情報の一例）を含むＡＣＫ情報あるいはＮＡＣＫ情報の通信フレームを受信すると、データ情報を送信する。これにより、通信環境が悪化しても、複数の子機２がデータ情報を同時送信する混信が発生しない。例えば通信環境の悪化により、ある子機２の送信タイミングが遅れた場合でも、次の子機２の送信タイミングとは重ならない。これにより、親機１は、複数の子機２からデータ情報を順番に受信できるので、短時間で効率よく確実にデータ情報を受信することができる。

例えば、無線周波数が９２０ＭＨｚの場合には、その無線周波数における規約により、親機１は、子機２に送信指示情報を含む通信フレームを送信した場合、所定の休止時間をとる必要がある。しかし、親機１が応答情報（ＡＣＫ情報またはＮＡＣＫ情報）を含む通信フレームを送信した場合には、休止時間の制約が存在しない。これにより、親機１は、通信周波数の規約による休止時間を回避しながら、リアルタイム性の高い高速通信を実現可能である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態における無線通信装置１００は、第１の実施形態の無線通信装置１００（図１参照）と同様に構成されており、親機１と、複数の子機２（子機２−１〜２−７の７台）とを備えている。親機１は、指示情報送信部１１と、データ情報受信部１２とを備えている。
指示情報送信部１１は、複数の子機２に対して、データ情報の送信を要求する要求情報を含む通信フレームを一斉に送信する。その後、親機１は、すべての子機２からのデータ情報を順番かつ連続的に受信する。すべての子機２からの受信が完了すると想定される予め設定した所定時間（受信設定期間）経過後、少なくとも一つの子機２から正常にデータ情報を受信しなかったとき、親機１の指示情報送信部１１は、これら子機２に対してデータ情報の再送信を指示する要求情報（再送信指示情報の一例）を単一の通信フレームで一斉に送信する。この要求情報の通信フレームは、無線通信路を介して、すべての子機２−１〜２−７により受信される。親機１が送信する各要求情報は、子機２がそれぞれの送信時間の基準（同期）に用いる基準時刻ｔ０（図６参照）を含んでいる。

このように、指示情報送信部１１は、子機２−１〜２−７のうち、正常に受信できなかったデータ情報に係る子機２に対して、データ情報の再送信を指示する要求情報（再送信指示情報の一例）を単一の通信フレームで一斉に送信する。これにより、指示情報送信部１１は、正常に受信できなかったデータ情報に係る子機２が２台以上の場合における通信フレームの送信回数を削減し、よって親機１と子機２との通信時間を短縮することができる。

親機１は、各子機２の送信要求順番が予め設定された対照表を備えており、複数の子機２の台数を把握している。親機１は、いずれかの子機２との間で無線通信できなくなったならば、この対照表を変更する。
子機２−１〜２−７は、親機１と双方向通信を行い、親機１からの要求情報に応じて、この要求情報が含む基準時刻ｔ０から各子機２で予め決められた所定時間の経過後に、データ情報を親機１に送信する。第２の実施形態において、子機２が親機１に送信するデータ情報は、センサ３で検出した検出データである。

子機２−１〜２−７は、指示情報受信部２２と、データ情報送信部２１とを備えている。指示情報受信部２２は、親機１から送信指示情報または再送信指示情報を受信するものである。
データ情報送信部２１は、指示情報受信部２２が親機１から送信指示情報または自身への再送信指示情報を受信したとき、親機１からの送信指示情報または再送信指示情報に含まれる基準時刻ｔ０から、予め子機２毎に設定された所定時間が経過後に、常にデータ情報を送信する。この所定時間は、各子機２で重ならないように予め設定される。
センサ３−１〜３−７は、各子機２に１つずつ接続され、各種データを検出して、各子機２に出力する。子機２との接続は、有線と無線のどちらであってもよい。センサ３は、本発明の必須の構成要素ではない。

図５は、第２の実施形態における通信例のシーケンス図である。
シーケンスＳ４０において、親機１は、すべての子機２−１〜２−７に対して、データ情報を要求する要求情報Ｒ１の通信フレームを送信する。要求情報Ｒ１は、この基準時刻ｔ０に送信されることにより、基準時刻ｔ０を含んでいる。しかし、これに限られず、要求情報Ｒ１は、自身のフィールドに基準時刻ｔ０の情報を含んでいてもよい。子機２−１〜２−７は、この基準時刻ｔ０を送信時間の基準（同期）に用いる。
シーケンスＳ４１において、子機２−１は、要求情報Ｒ１に含まれる基準時刻ｔ０から予め決められた所定時間の経過後、親機１にデータ情報Ｄ１を送信する。
シーケンスＳ４２において、子機２−２は、要求情報Ｒ１に含まれる基準時刻ｔ０から予め決められた所定時間の経過後、親機１にデータ情報Ｄ２を送信する。子機２−１がデータ情報Ｄ１を送信する所定時間と、子機２−２がデータ情報Ｄ２を送信する所定時間とは、重ならないように設定されている。これにより、親機１は、各子機２から順番にデータ情報を受信することができるので、混信することなく短時間で効率よく確実に受信することができる。

以下、残りの子機２−３〜２−６は、それぞれ、各子機２に予め決められた所定時間の経過後に、親機１にデータ情報を送信する。最後に、子機２−７がデータ情報Ｄ７を送信する。

シーケンスＳ４８において、親機１は、予め設定された１サイクルの時間が経過後、受信しなかった子機２−２，２−７に対して、データ情報の再送信を指示する要求情報Ｒ２（再送信指示情報の一例）の通信フレームを送信する。要求情報Ｒ２は、新たな基準時刻ｔ０に送信される。要求情報Ｒ２は、無線通信路を介して、その他の子機２−１，２−３〜２−６も受信する。
ここで、予め設定された１サイクルとは、受信設定期間であり、すべての子機２からのデータ情報の受信する予定の時間である。親機１は、この受信設定期間に、少なくとも一つの子機２から正常なデータ情報を受信しなかったときに、それら子機２に対してデータ情報の再送信を指示する要求情報の通信フレームを送信する。
このように、要求情報Ｒ２の通信フレームは、子機２のうちの一部かつ複数に対する情報を含んでいる。これにより、親機１は、子機２のうち１台に対する情報を含む通信フレームや、子機２すべてに対する情報を含む通信フレームよりも効率よく、所望の子機２からデータ情報を受信可能である。
シーケンスＳ４９において、子機２−２は、要求情報Ｒ２に含まれる基準時刻ｔ０から予め決められた所定時間の経過後、親機１にデータ情報Ｄ２を送信する。
シーケンスＳ５０において、子機２−７は、要求情報Ｒ２に含まれる基準時刻ｔ０から予め決められた所定時間の経過後、親機１にデータ情報Ｄ７を送信する。

図６は、第２の実施形態における通信例のタイムチャートである。この通信例において子機２は７台である。図６の縦の各行は、親機１の送信と子機２の送信とを交互に示している。図６の横方向は時間経過を示している。
「要求情報Ｒ１」行に示すように、親機１は、すべての子機２−１〜２−７に対して、データ情報を要求する要求情報Ｒ１の通信フレームを送信する。要求情報Ｒ１は、基準時刻ｔ０に送信される。各子機２は、この基準時刻ｔ０を自身の送信時間の基準（同期）に用いる。

「データ情報Ｄａ」行に示すように、子機２−１〜２−７は、それぞれ、要求情報Ｒ１を受信した基準時刻ｔ０から予め定められた所定時間の経過後に、親機１にデータ情報Ｄ１〜Ｄ７を送信する。この図６では、データ情報Ｄ１〜Ｄ７の集合を、データ情報Ｄａとして図示している。
子機２−１は、基準時刻ｔ０から通信間隔ｔａが経過後の時刻ｔ１に、データ情報Ｄ１を送信する。
子機２−２は、基準時刻ｔ０から（通信間隔ｔａ×２）が経過後の時刻ｔ２に、データ情報Ｄ２を送信する。
以降、通信間隔ｔａが経過する毎に、子機２−３〜２−７は、それぞれデータ情報Ｄ３〜Ｄ７を送信する。

「要求情報Ｒ２」行に示すように、親機１は、基準時刻ｔ０から受信設定期間ｔｂが経過後の時刻ｔ８に、正常受信しなかったデータ情報Ｄ２，Ｄ７に係る子機２−２，２−７に対して、データ情報の再送信を指示する要求情報Ｒ２（再送信指示情報の一例）の通信フレームを送信する。要求情報Ｒ２は、再送信を指示する子機２−２，２−７を識別するＩＤ情報を含んでいる。要求情報Ｒ２は更に、子機２−２，２−７の再送信タイミングの基準である新たな基準時刻ｔ０に送信されることにより、この新たな基準時刻ｔ０の情報を含んでいる。

要求情報Ｒ２に自機の識別子情報が含まれていなかった子機２−１、子機２−３〜２−６は、受信して再起動する機能だけを稼働させたまま、スリープモード（省電力モード）に移行する。これら子機２−１，２−３〜２−６は、データ情報の送信を要求する要求情報を受信するか、または、再送信を要求する要求情報を受信し、その要求情報に自機の識別子情報が含まれていたならば、自身のスリープモードを解除してデータ情報を送信する。
「データ情報Ｄｂ」行に示すように、子機２−２は、要求情報Ｒ２を受信した基準時刻ｔ０から（通信間隔ｔａ×２）が経過後に、データ情報Ｄ２を再送信する。
子機２−７は、要求情報Ｒ２を受信した基準時刻ｔ０から（通信間隔ｔａ×７）が経過後に、データ情報Ｄ７を再送信する。この図６では、データ情報Ｄ２，Ｄ７の集合を、データ情報Ｄｂとして図示している。

「要求情報Ｒ３」行に示すように、親機１は、要求情報Ｒ２を送信した基準時刻ｔ０から受信設定期間ｔｂ経過後に、再送信を指示した子機２−２，２−７のうち、正常受信しなかったデータ情報Ｄ２に係る子機２−２に対して、データ情報の再送信を指示する要求情報Ｒ３（再送信指示情報の一例）の通信フレームを送信する。要求情報Ｒ３は、再送信を指示する子機２−２を識別するＩＤ情報を含んでおり、新たな基準時刻ｔ０に送信される。これにより、要求情報Ｒ３は、新たな基準時刻ｔ０の情報を含んでいる。子機２−２は、新たな基準時刻ｔ０を、再送信時間の基準（同期）に用いる。
要求情報Ｒ３に、自機の識別子情報が含まれていなかった子機２−７は、受信して再起動する機能だけを稼働させたまま、新たにスリープモード（省電力モード）に移行する。他の子機２−１，２−３〜２−６は、スリープモード（省電力モード）を継続する。

「データ情報Ｄｃ」行に示すように、子機２−２は、要求情報Ｒ３を受信した基準時刻ｔ０から（通信間隔ｔａ×２）が経過後に、データ情報Ｄ２を再送信する。この図６では、データ情報Ｄ２を、データ情報Ｄｃとして図示している。親機１は、子機２−２から正常なデータ情報Ｄ２を受信して、データ受信処理を終了する。
親機１は、複数の子機２のデータ情報をすべて受信するまで、再送信を指示する要求情報（再送信指示情報の一例）の通信フレームを繰り返し送信する。

第２の実施形態によれば、親機１は、１台または複数台の子機２から正常にデータ情報が受け取れなかったとき、それら子機２に対して再送信を指示する要求情報を、単一の通信フレームで一斉に送信する。再送信が指示された子機２は、親機１が送信する要求情報に含まれる基準時刻ｔ０から、この子機２に予め設定された所定時間が経過後にデータ情報を再送信する。これにより、親機１は、通信異常が発生した場合であっても、通信異常に係る子機２から短時間で効率よく確実にデータ情報を受信できる。
親機１は、正常送信時と異常による再送信時の両方で、同一の子機２から常に同一のタイミングでデータ情報を受信する。ここで同一のタイミングとは、直近の要求情報が含んでいる基準時刻ｔ０から同一時間が経過後のことをいう。これにより、親機１と複数の子機２との間の通信処理を単純化することができ、かつ、子機２同士の通信衝突による混信を抑止することができる。

第２の実施形態において親機１は、子機２に応答する応答情報（ＡＣＫ情報またはＮＡＣＫ情報）の送信が不要であり、通信処理を更に単純化できるので、短時間にすべての子機２のデータ情報を受信することができる。これにより、無線通信装置１００は、送受信時に応答情報のやりとりを必要とするポーリング方式と比較して、同一期間中のデータ情報の送信可能回数を更に増やすことができる。

各子機２は、干渉ノイズなどによりデータ情報の送信遅れが生じ、データ情報の通信間隔ｔａ内でデータ情報が送れなかった場合には、通信を中止するように設計してもよい。これにより、無線通信装置１００は、当該通信間隔ｔａに係る当該子機２と、次の通信間隔ｔａに係る次の子機２との間の通信衝突を抑止することができる。
親機１が一部の子機２が送信したデータ情報を正常に受け取れず、それら一部の子機２がデータ情報を再送信している間、他の子機２は、スリープモードに入る。これにより、すべての子機２が順番にデータ情報を送信し続ける同期方式に比べて、電力消費を更に削減可能である。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）〜（ｈ）のようなものがある。
（ａ） 第１の実施形態において、応答情報に含まれる情報には、少なくとも次にデータ情報の送信を要求する子機２に対する要求情報を含んでいればよく、その他の情報については、特に限定されない。

（ｂ） 第１の実施形態において、親機１が各子機２に応答するＡＣＫ情報やＮＡＣＫ情報の通信フレームは、第１〜第３フィールドで構成され、この第３フィールドは、子機２の識別子情報を格納してもよい。この場合、各子機２は、通信フレームの第３フィールドと自機の識別子情報とが一致したならば、データ要求が指示されたと解釈して、データ情報を親機１に送信可能である。
（ｃ） 第２の実施形態において、再送信を指示する要求情報（再送信指示情報の一例）には、少なくとも次にデータ情報の送信を要求する子機２の識別情報を含んでいればよく、その他の情報については、特に限定されない。再送信を指示する要求情報は、例えば、再送信を指示しない子機２に対する明示的なスリープ指示情報を含んでいてもよい。
（ｄ） 第２の実施形態において、再送信が指示されなかった子機２がスリープモードに移行することは必須ではない。
（ｅ） 第１の実施形態の通信シーケンスは、図２、図４に限定されない。同様に、第２の実施形態の通信シーケンスは、図５に限定されない。例えば、各子機２の送信の時間間隔は等間隔でなくてもよい。基準時刻ｔ０の後、各子機２がデータ情報を送信する所定時間は、各子機２において想定される遅延時間の条件と通信衝突が起きない条件とを考慮して、個別に設定してもよい。

（ｆ） 子機２に接続される装置などは、センサ３に限定されず、任意の装置であってもよい。
（ｇ） 親機１と子機２との間の通信に使用する無線周波数は、特に、限定されない。
（ｈ） 子機２の台数は、７台や２台に限定されず、任意の台数であってもよい。

１ 親機
１１ 指示情報送信部
１２ データ情報受信部
１００ 無線通信装置
２ 子機
２１ データ情報送信部
２２ 指示情報受信部
３ センサ
Ａ１〜Ａ７ ＡＣＫ情報
Ｄ１〜Ｄ７ データ情報
Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄａ〜Ｄｃ データ情報
Ｎ１ ＮＡＣＫ情報
Ｒ１〜Ｒ３ 要求情報
ｔａ 通信間隔
ｔｂ 受信設定期間
ｔ０ 基準時刻

Claims (13)

1. 複数の子機と、当該複数の子機との間で相互に無線通信可能な親機とを備える無線通信装置であって、
   前記親機は、
   前記複数の子機のうちの一部かつ複数に対する情報を含んだ単一の通信フレームを一斉に送信可能な指示情報送信部と、
   前記複数の子機から順番にデータ情報を受信するデータ情報受信部と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記親機の前記指示情報送信部は、前記データ情報受信部が受信したデータ情報に対する応答情報に、次にデータ情報を要求する子機に対する送信指示情報を含めて、前記複数の子機に一斉に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記親機が前記複数の子機のいずれかである第１子機からデータ情報を正常に受信したならば、前記応答情報は、肯定応答であって、
   当該肯定応答には、正常受信情報と前記第１子機の識別情報と前記送信指示情報とを含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記親機には、前記複数の子機に対する送信要求順番が予め設定されており、
   前記複数の子機のいずれかである前記第１子機からデータ情報を正常に受信したならば、当該送信要求順番に応じて、次にデータ情報を要求する子機を決定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記親機が前記複数の子機のいずれかである第２子機からデータ情報を正常に受信しなかったならば、前記応答情報は、否定応答であって、
   当該否定応答には、異常受信情報と前記第２子機の識別情報と前記送信指示情報とを含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
6. 前記親機が、次にデータ情報を要求する子機は、正常にデータ情報を受信しなかった前記第２子機である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記親機には、前記複数の子機に対する送信要求順番が予め設定されており、
   前記データ情報受信部が、所定時間以内に前記第２子機から正常にデータ情報を受信しなかったとき、その直後の前記送信指示情報は、前記送信要求順番に応じて決定され、次にデータ情報を要求する子機の識別子を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
8. 前記親機には、前記複数の子機に対する送信要求順番が予め設定されており、
   前記データ情報受信部が、前記複数の子機のいずれかのデータ情報を正常に受信しなかったとき、その直後の前記送信指示情報は、前記送信要求順番に応じて決定され、次にデータ情報を要求する子機の識別子を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
9. 前記指示情報送信部は、送信指示情報を一斉に送信するとともに、前記複数の子機からのデータ情報の受信設定期間経過後、いずれかの子機から正常にデータ情報を受信しなかったならば、これら子機に対する再送信指示情報を一斉に送信し、
   前記複数の子機は、
   前記親機から前記送信指示情報または前記再送信指示情報を受信する指示情報受信部と、
   前記指示情報受信部が前記親機から前記送信指示情報または自身への前記再送信指示情報を受信したとき、前記親機からの前記送信指示情報または前記再送信指示情報に含まれる基準時刻から予め子機毎に設定された所定時間が経過後に、常にデータ情報を送信するデータ情報送信部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
10. 前記再送信指示情報は、
    再度データ情報の送信を要求する、少なくとも１台の子機の識別子情報を含み、
    前記複数の子機に一斉に送信される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記親機は、
    前記複数の子機のデータ情報をすべて受信するまで、前記再送信指示情報を繰り返し送信する、
    ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の無線通信装置。
12. 前記再送信指示情報に、自機の識別情報が含まれなかった子機は、それぞれスリープモードに移行する、
    ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の無線通信装置。
13. 前記複数の子機のそれぞれにはセンサが接続されており、
    前記複数の子機から前記親機に送信されるデータ情報は、前記センサの検出データである、
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の無線通信装置。

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