JP2017146931A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下でも通信に支障をきたさない通信システムを提供する。【解決手段】子機３００Ａ〜３００Ｄに設けられている温度センサ３１０Ａ〜３１０Ｄによるセンシング結果を電波によって親機２００に送信するとともに、親機２００から子機３００Ａ〜３００Ｄ対して送信の条件を含むコマンドを送信する通信システムであって、子機３００Ａ〜３００Ｄは、センシング結果を送信する手段に電力を供給する電池と、コマンドに含まれる条件が格納される不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄを備え、親機２００は、センシング結果が示す周辺温度が所定の温度以下の場合にコマンドの送信を行わないように制御する制御手段２１０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、通信システムに関し、特に、例えば、特定小電力無線通信を行う際に好適に用いることができる通信システムに関する。

特許文献１には、温度や照度などのセンサを備える子機から物理的状況が送信される制御システムの例が開示されている。

具体的には、この制御システムは、家屋等の人工環境や自然環境に配置されたセンサ群が、一つまたは複数種類の物理量（温度や照度など）を電気信号に変換し、センサＩＤや、同期確立のための同期信号や、発信機ＩＤ等の付加情報を加えたセンサ情報を、内部の発信機を用いて携帯端末へ送信するものである。
特開２００４−３５６７８５公報の（００２２）段落

しかし、特許文献１に開示されている発明は、子機であるセンサ群から、内部の発信機を用いて温度などの情報を、親機である携帯端末へ送信する際に、センサＩＤ、発信機ＩＤ等の付加情報を用いている。これらの付加情報を用いるには、当該情報をセンサ群に設けられている不揮発性メモリなどに保存しておく必要がある。また、センサ群を単体で動作させるためには、センサ群には電池などの電源を内蔵しておく必要がある。

そうすると、温度などの情報の送信のために通信モジュールをウェイクアップさせたり、不揮発性メモリへアクセスしたりといったセンサ群の作動時には、センサ群の消費電流が大きくなるが、これに伴って、電池の出力電圧に降下が生じる。一般的に電池は、低温環境下では電源能力が低下し、低温な環境下ほど出力電流に伴う電圧の降下が大きくなる。

とりわけ、センサ群を小型化しようとすると、採用される電池としてはボタン型電池が典型的には考えられるが、ボタン型電池は、低温環境下での電圧降下が、他の電池に比して顕著である。このため、見かけの電池電圧は十分であるように見えても、この電圧降下に起因して、温度などの情報の通信が正常に行えなかったり、不揮発性メモリへの負荷情報の書き込み又は読出しが正常になされなかったりして、携帯端末への通信に支障をきたす場合がある。

そこで、本発明は、低温環境下でも通信に支障をきたさない通信システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、
子機に設けられている温度センサによるセンシング結果を電波によって親機に送信するとともに、前記親機から前記子機に対して前記送信の条件を含むコマンドを送信する通信システムであって、
前記子機は、前記センシング結果を送信する手段に電力を供給する電池と、前記コマンドに含まれる条件が格納される不揮発性メモリを備え、
前記親機は、前記センシング結果が示す周辺温度が所定の温度以下の場合に前記コマンドの送信を行わないように制御する制御手段を備える、
通信システムである。

なお、前記コマンドは、
前記親機と前記子機とのペアリングを解除する場合に実行される当該ペアリングに必要な情報を削除する指示するコマンド、
前記センシング結果を送信する電波の周波数を指示するコマンド、
前記センシング結果を送信する間隔を指示するコマンド、
の少なくとも一つを含むことができる。これらのコマンドは、いずれも適切な通信を実現するためには必要なコマンドだからである。

また、前記所定の温度は、例えば、１０℃以下とすることができる。電池は、種別によっても異なるが、一般的には、１０℃〜２５℃の場合に性能が良いとされている。したがって、ここでは、１０℃以下となった場合に、コマンドの送信を行わないようにしている。もっとも、５℃以下、或いは、０℃以下となった場合に、コマンドの送信を行わないようしてもよい。

前記制御手段は、更に、前記電池の電圧が所定の閾値以下の場合に前記コマンドの送信を行わないように制御してもよい。係る場合にも、親機に対してセンシング結果を誤って送信することがなくなる。

前記電池は、ボタン型電池とすることもできる。これは、子機の小型化に寄与する。

前記親機は、複数の前記子機と接続され、前記各子機に対して前記所定周波数の切替の指示を前記電波によって送信する手段を有し、
前記指示を送信した結果、前記各子機のいずれかからの応答信号を所定時間内に受信できない場合には、当該応答信号の受信ができない子機以外の子機との間で切替を指示した周波数の電波で通信を行うこともできる。こうすると、通信状態の悪化を検出した場合に、通信チャンネルを変更することが可能となる。

発明の実施の形態

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。
（概要説明）
各実施形態の通信システムは、親機であるところのアクセスポイントと、複数の子機であるエンドポイントとが無線接続されている。エンドポイントには、温度センサなどの様々なセンサを接続することができる。

各実施形態では、エンドポイントに対して例えば温度センサを接続した場合には、温度センサによって一定間隔ごとに周辺温度を計測して、その温度データをエンドポイントからアクセスポイントへ送信するようにしている。エンドポイントを、例えば家屋の各部屋や屋外に設置することで、
各設置場所の気温を把握可能なモニタリングシステムを構築することができる。

また、アクセスポイントとエンドポイントとの間では、これに限定されるものではないが、省電力化のために、特定小電力無線用の周波数を用いて通信を行っている。通常、この種の通信を行う場合には、通信状態の悪化などの事情が生じたときでも所望の通信が実現できるように、互いに周波数が数ＭＨｚ程度異なる複数のチャンネルが用意されていることが多い。そして、通信状態の悪化などが生じたときには、アクティブに周波数を変更できるようにされている。

各実施形態では、全エンドポイント及び全温度センサは、省電力化のために、通常時にはスリープ状態としておく。そして、所定間隔でウェイクアップさせてアクティブ状態とすることにし、その際にエンドポイントからアクセスポイントに対して温度データを送信するようにしている。

アクセスポイントは、いずれかのエンドポイントから温度データを受信すると、当該エンドポイントに対してＡＣＫを返信するが、その際に、周波数の変更要求及び変更後の周波数を示す情報を付加したＡＣＫを返信するようにしている。これにより、当該エンドポイントに設定されている周波数の変更を実現する。また、アクセスポイントは、全てのエンドポイントに対して周波数の変更要求を行った後に、自機に設定されている周波数について変更処理を行うようにしている。

この手法によれば、全エンドポイントが正常に動作している場合には、まず、全エンドポイントに設定されている周波数が変更される。その後に、アクセスポイントに設定されている周波数が変更されることになるので、周波数が変更されないエンドポイントが発生するという状況を回避することができる。

ところで、上記の手法によれば、いずれかのエンドポイントとアクセスポイントとを結ぶ無線回線で何らかの障害が発生する、又は、いずれかのエンドポイントに電池切れ或いは機器故障などが発生すると、当該エンドポイント又は無線回線の復旧まで、当該エンドポイントに設定されている周波数の変更要求を送信することができない。そうすると、結局は、アクセスポイントに設定されている周波数が変更されないという事態が生じることから、最悪のケースとしては、アクセスポイントとエンドポイントとの間で所望の通信を行うことができなくなる。

各実施形態の通信システムは、この点につき対策を講じたものである。以下、各実施形態の通信システムの構成及び動作について説明する。

＜実施形態１＞
本実施形態では、いずれかのエンドポイントとアクセスポイントとを結ぶ無線回線で何らかの障害が発生した場合に、周波数が変更されないエンドポイントが発生するという状況を回避する手法について説明する。

（構成説明）
図１は、本発明の実施形態１の通信システムの模式的な構成を示すブロック図である。図１には、以下説明する、上位装置１００と、アクセスポイント２００と、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄと、無線回線４００Ａ〜４００Ｄとを示している。

上位装置１００は、アクセスポイント２００に有線接続又は無線接続されているものである。上位装置１００の動作はハード的に実現してもよいし、ソフト的に実現してもよい。ここでは、上位装置１００は、例えば、パーソナルコンピュータというハードウェアを採用している。この場合には、後述する説明する電波強度取得手段１１０及び比較手段１２０は、パーソナルコンピュータに内蔵されているＣＰＵとメモリに格納されているアプリケーションプログラムとの協働によって実現するようことができる。

上位装置１００は、通常時には、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂから温度データの送信タイミング及びアクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ，３００Ｂとの間の通信の電波の周波数（チャンネル）を決定したり、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間のペアリングを実行するためのペアリング実行要求コマンドを生成したり、ペアリング実行要求コマンドをアクセスポイント２００に出力したり、アクセスポイント２００から出力されるエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄから送信された温度データを入力したりするものである。

上位装置１００は、電波状態の不良時などには、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信の電波の周波数を変更するための周波数変更要求コマンドを生成したり、周波数変更要求コマンドをアクセスポイント２００出力したり、これに対する周波数変更完了通知をアクセスポイント２００から所定期間内に入力しない場合に周波数変更処理を中断させる中断要求コマンドをアクセスポイント２００に出力するものである。

このため、上位装置１００は、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信の電波強度をアクセスポイント２００から取得する電波強度取得手段１１０と、電波強度取得手段１１０によって取得された電波強度が所定の閾値以下であるか否かを比較する比較手段１２０とを備えている。なお、以後の説明における電波強度に係る記述について、ある時点で通信に用いている周波数（チャンネル）に極めて近い周波数帯の外来ノイズ等の影響によって、通信に用いている周波数の受信電波強度が相対的に低下した場合も「電波強度の低下」に含むものとする。

アクセスポイント２００は、上位装置１００に有線接続等されていることに加えて、選択的に、複数のエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間で、それぞれ、無線回線４００Ａ〜４００Ｄを通じて無線接続される親機である。

アクセスポイント２００は、通常時には、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄから送信される温度データを受信して上位装置１００へ出力したり、上位装置１００から出力される各種コマンドに対応する要求をエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに送信したりするものである。

アクセスポイント２００は、電波状態の不良時などには、上位装置１００から出力される周波数変更要求コマンド又は中断要求コマンドを入力して、これらのコマンドに対応する周波数変更要求をエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに対して行うものである。

アクセスポイント２００は、各種制御を司るマイクロコントローラ２１０と、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間で通信を行うＲＦモジュール２２０と、自機の電源がオフの状態でもエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間のペアリング情報を保持するフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ２３０とを備えている。

なお、ＲＦモジュール２２０は、後述するＲＦモジュール３２０Ａ〜３２０Ｄと同様の構成のものとしてもよいし、別の構成のものとしてもよい。ＲＦモジュール２２０等は、既知のようにアンテナ、整合回路、ローパスフィルタ、表面弾性波フィルタ、平衡／不平衡変換回路などを備えている。また、ＲＦモジュール２２０は、後述する各種コマンドの通信や、データ伝送のための通信を行うごとに通信エラーの発生の有無を確認するための集積回路等を備えており、同周波数帯の偶発的な外来ノイズなどの影響によって通信が正常に終了できなかった場合には、通信エラーが発生したと判定して、上位装置１００にその旨を通知できる。

また、不揮発性メモリ２３０は、後述する不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄと同様の構成のものとしてもよいし、別の構成のものとしてもよい。不揮発性メモリ２３０等に格納されるペアリング情報とは、上位装置１００において決定された送信タイミング、及び、周波数（チャンネル）を含む情報である。

エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄは、アクセスポイント２００に対してそれぞれ、無線回線４００Ａ〜４００Ｄを通じて無線接続される子機である。なお、図１には、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄという４台のエンドポイントを示しているが、これらの数は例示であり、例えば、本実施形態では最大で３２台のエンドポイントが接続できるようにしている。

エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄは、ボタン型電池などの電池が電源とされていて周辺温度を計測する温度センサ３１０Ａ〜３１０Ｄと、温度センサ３１０Ａ〜３１０Ｄによって計測された温度データをアクセスポイント２００に送信等するＲＦモジュール３２０Ａ〜３２０Ｄと、自機の電源がオフの状態でもアクセスポイント２００との間のペアリング情報を保持するフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄとを備える。

温度センサ３１０Ａ〜３１０Ｄは、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに内蔵させることは必須でなく、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに外部接続されていてもよい。また、温度センサ３１０Ａ〜３１０Ｄは、単に、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに搭載可能なセンサ例を示すものである。したがって、これに代えて、或いは、これとともに、照度センサ、湿度センサ、磁界センサ、騒音センサ、回転センサなどの各種センサを用いることもできる。

無線回線４００Ａ〜４００Ｄは、例えば、特定小電力無線を行うために、９２０ＭＨｚ付近の周波数としている。本実施形態では、例えば既述の周波数としてｃｈ０〜ｃｈ１３という合計１４ｃｈを用意しており、これらの中心周波数は９２２．５ＭＨｚから０．４ＭＨｚ間隔で９２７．７ＭＨｚまで設定している。

もっとも、無線回線４００Ａ〜４００Ｄで採用する周波数は、９２０ＭＨｚ付近とすることは必須ではなく、また、特定小電力無線以外の無線用の回線とすることもできる。さらに、無線回線４００Ａ〜４００Ｄで採用する周波数が９２０ＭＨｚ付近である場合に、中心周波数自体、及び、それらの間隔も上記のものは例示であり、これらに限定されない。

無線回線４００Ａ〜４００Ｄの通信方式は、特定小電力無線であることから、単信方式及び同報通信方式が採用される。この場合、空中線電力は０．０１Ｗ以下、占有周波数帯域幅の許容値は２００ｋＨｚ以下となる。しかし、将来的な特定小電力無線の規格変更等が生じることによって、これらの方式が変更された場合にであっても、本発明を適用することができる点に留意されたい。

（動作説明）
図２〜図４は、図１に示す通信システムの動作を示す一連のシーケンス図である。図２等には、理解容易のため、アクセスポイント２００とのペアリングの実行対象が、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂである場合のシーケンスを示している。

まず、上位装置１００は、既述の送信タイミング及び周波数（チャンネル）というペアリング情報を決定する。これとともに、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂがペアリング実行対象であることを示す情報とペアリング情報とを含むペアリング実行要求コマンドを生成する（ステップＳ１）。

つづいて、上位装置１００は、ステップＳ１の実行により生成したペアリング実行要求コマンドをアクセスポイント２００に出力する。ここでは、後述するステップＳ５，Ｓ７に示すように、ペアリング情報は、送信タイミングが「５分」であり、かつ、周波数（チャンネル）が「ｃｈ０」である例を示している（ステップＳ２）。

これに対して、アクセスポイント２００は、ペアリング実行要求コマンドを入力すると、ペアリング実行要求コマンドに含まれているペアリング情報を、不揮発性メモリ２３０に格納する。これとともに、ペアリング実行要求コマンドを入力したことを示すＡＣＫを上位装置１００に出力する（ステップＳ３）。

一方、エンドポイント３００Ａは、電源がオンされている状態でキー割込みがあると、アクセスポイント２００に対して、ＲＦモジュール３２０Ａ、無線回線４００Ａ、及びＲＦモジュール２２０により、ペアリング要求を送信する（ステップＳ４）。

これに対して、アクセスポイント２００は、ペアリング要求を受信したことを示すＡＣＫに、ステップＳ２の実行により受信したペアリング実行要求コマンドに含まれるペアリング情報を含めて、エンドポイント３００Ａに送信する（ステップＳ５）。

なお、本実施形態では、ステップＳ５でアクセスポイント２００から送信されるＡＣＫにペアリング情報を含めるようにしているが、このことは必須ではない。したがって、ペアリング情報は、当該ＡＣＫとは別に、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａに送信されるようにしてもよい。

同様に、エンドポイント３００Ｂとアクセスポイント２００との間でも、ステップＳ４，Ｓ５と同様の処理が実行される（ステップＳ６，Ｓ７）。

なお、アクセスポイント２００は、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂ以外のエンドポイントからペアリング要求が送信されてきても、当該エンドポイントはペアリング対象ではないため、これに対するＡＣＫの送信は行わない。したがって、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂ以外のエンドポイントと間のペアリング処理が実行されることはない。

ステップＳ４〜Ｓ７を実行すると、不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄには、アクセスポイント２００との間のペアリング情報が格納され、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ，３００Ｂとのペアリングが完了する。アクセスポイント２００は、そのことを示すペアリング完了通知を上位装置１００に対して出力する（ステップＳ８）。

その後、通常時の動作として、この例では、ペアリング情報内の送信タイミングに従って、５分間隔で温度センサ３１０Ａによって温度データが計測される。それから、エンドポイント３００Ａからアクセスポイント２００に対して、５分間隔で、この測定結果が無線回線４００Ａを通じて送信される（ステップＳ９）。

アクセスポイント２００は、エンドポイント３００Ａから送信された温度データを受信すると、そのことを示すＡＣＫをエンドポイント３００Ａに対して送信する（ステップＳ１０）。

ここでは、ステップＳ１０に示すアクセスポイント２００から送信されるＡＣＫには、ペアリング情報を含めていない。これは、その前にアクセスポイント２００からエンドポイント３００ＡにＡＣＫ（ステップＳ５）を送信する際に用いたペアリング情報に対して変更がなされていないからである。もっとも、ステップＳ１０に示すＡＣＫにも、ペアリング情報を含めてもよい。この点は、以下説明する、ステップＳ１３，Ｓ３８，Ｓ４１のＡＣＫの場合も同様である。

また、アクセスポイント２００は、エンドポイント３００Ａから送信された温度データを受信すると、その温度データを送信元がエンドポイント３００Ａであることを示す情報とともに上位装置１００に対して出力する（ステップＳ１１）。

同様に、エンドポイント３００Ｂとアクセスポイント２００と上位装置１００との間でも、ステップＳ９〜Ｓ１１と同様の処理が実行される（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。

一方、上位装置１００は、電波状態の良否を確認する目的で、図２等には特記していないが、定期的に或いは不定期に、電波強度取得手段１１０によって、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ，３００Ｂのいずれかとの間の電波強度を取得している。そして、比較手段１２０によって当該電波強度が所定の閾値以下となったか否かを確認している。また、上位装置１００は、上述したＲＦモジュール２２０からの通信エラー発生通知に基づいて、通信エラーが発生したか否かを確認している。

そして、仮に、電波強度が所定の閾値以下となったことを確認したり、通信エラーの発生を確認したりすると、例えばステップＳ１と同様の要領で、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ，３００Ｂとの間でなされる通信の電波の周波数を変更することを決定する。そして、これを実行するための周波数変更要求コマンドを生成する。

なお、周波数変更要求コマンドは、典型的には、上記のように、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ，３００Ｂのいずれかとの間の通信時の電波強度が低下したり、通信エラーが発生したりしても、これらの間で所望の通信を維持すべく、これらの間の通信の電波の周波数を変更するためのコマンドである。しかし、このコマンドは、上記電波強度の低下や通信エラーの発生とは関係なく生成することもできる。

つづいて、上位装置１００は、この周波数変更要求コマンドをアクセスポイント２００に出力するが、ここでは、ステップＳ１８，Ｓ２１に示すように、変更すべき周波数（チャンネル）が「ｃｈ５」である例を示している（ステップＳ１５）。また、アクセスポイント２００は、周波数変更要求コマンドを入力すると、このことを示すＡＣＫを上位装置１００に出力する（ステップＳ１６）。

その後、ステップＳ９〜Ｓ１４と同様に、エンドポイント３００Ａ，３００Ｂとアクセスポイント２００と上位装置１００との間で、温度データ、変更すべき周波数の情報を含むＡＣＫのやり取りがなされる。この結果、不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄには、アクセスポイント２００との間の通信の電波の変更後の周波数が格納される（ステップＳ１７〜Ｓ２２）。

その後、アクセスポイント２００は、ペアリングされている全エンドポイント３００Ａ，３００Ｂに対する周波数の変更要求処理が完了したことから、不揮発性メモリ２３０内の周波数（チャンネル）を示す情報を「ｃｈ０」から「ｃｈ５」に変更するといった自機の周波数変更処理を行い（ステップＳ２３）。そして、上位装置１００に対して、周波数変更完了通知を出力する（ステップＳ２４）。

その後、何らかの事情により、周波数の変更が必要となったとする。係る場合には、上位装置１００は、アクセスポイント２００との間で、ステップＳ１５，Ｓ１６の処理と同様に、周波数変更要求コマンド及びＡＣＫの入出力を行う（ステップＳ２５，Ｓ２６）。

つぎに、図２等に示す例では、アクセスポイント２００は、エンドポイント３００Ａからの温度データの送信があった場合には（ステップＳ２７）、ここでは、変更すべき周波数が「ｃｈ８」であるという情報を含むＡＣＫを、エンドポイント３００Ａに送信する（ステップＳ２８）。そして、その温度データの送信元がエンドポイント３００Ａであることを示す情報を上位装置１００に対して出力する（ステップＳ２９）。

一方、このタイミングで、例えばアクセスポイント２００とエンドポイント３００Ｂとを結ぶ無線回線４００Ｂ等で何らかの障害が発生すると、エンドポイント３００Ｂから温度データを送信しても（ステップＳ３０）、それをアクセスポイント２００では受信できない。このため、エンドポイント３００Ｂは、温度データの送信処理を何回かリトライするものの（ステップＳ３１）、その際に障害が復旧しない場合には、当該温度データはアクセスポイント２００で受信されない。

係る場合には、上位装置１００は、現時刻と「送信タイミング」との関係で、予定されている所定時間内に、エンドポイント３００Ｂからの温度データがアクセスポイント２００から出力されていないことを把握できる。したがって、その際には、現在、実行を要求している周波数変更処理を中断すべく、中断要求コマンドを出力する（ステップＳ３２）。

アクセスポイント２００は、上位装置１００から出力される中断要求コマンドを入力すると、そのことを示すＡＣＫを上位装置１００に出力する（ステップＳ３３）。

その後、アクセスポイント２００は、ここでは、エンドポイント３００Ａのように、既に、変更すべき周波数が「ｃｈ８」であるという情報を含むＡＣＫが送信済みとされているエンドポイントに対して、例えば、当該ＡＣＫの送信の根拠となるステップＳ２５に示す周波数変更要求コマンドの送信前に設定されていた周波数、つまり、「ｃｈ５」に変更するように、周波数変更要求を送信する（ステップＳ３４）。

エンドポイント３００Ａは、アクセスポイント２００から送信される周波数変更要求を受信すると、アクセスポイント２００に対して、その旨のＡＣＫを送信する（ステップＳ３５）。

そして、アクセスポイント２００は、上位装置１００に対して、周波数変更の中断処理が完了したことを示す中断完了通知を出力する（ステップＳ３６）。

この際、アクセスポイント２００に設定されている周波数（チャンネル）は、ステップＳ２３において「ｃｈ５」に変更されたまま維持されているということになる。すなわち、エンドポイント３００Ｂからの温度データの送信（ステップＳ３０）が完了しないため、ステップＳ２８に示すようなＡＣＫがエンドポイント３００Ｂに送信されていない。このことから、アクセスポイント２００に設定されている周波数（チャンネル）は、ステップＳ２５に示す周波数変更要求コマンドの送信がなされても変更されない。

その後、ステップＳ９〜Ｓ１１と同様に、通常時の動作として、５分間隔でエンドポイント３００Ａからアクセスポイント２００に対して、温度データが送信され（ステップＳ３７）、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａに対して、ＡＣＫが送信され（ステップＳ３８）、アクセスポイント２００から上位装置１００に対して、エンドポイント３００Ａからの温度データが出力される（ステップＳ３９）。

つづいて、例えば、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ｂとを結ぶ無線回線４００Ｂ等で発生していた障害が復旧すると、ステップＳ１２〜Ｓ１４と同様に、通常時の動作として、５分間隔でエンドポイント３００Ｂからアクセスポイント２００に対して、温度データが送信され（ステップＳ４０）、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ｂに対して、ＡＣＫが送信され（ステップＳ４１）、アクセスポイント２００から上位装置１００に対して、エンドポイント３００Ｂからの温度データが出力される（ステップＳ４２）。

本実施形態の通信システムによると、中断要求コマンドを用いることによって周波数変更を中断させることができるので、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ等と所望の通信がしばらく行われないという事態を回避することができる。これは、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ等との間の通信間隔が長い場合には、周波数変更を正常に完了するまで多くの時間（例えば、３０分）がかかることからすれば、非常に有効な対応である。

＜実施形態２＞
本実施形態では、いずれかのエンドポイントに電池切れ又は機器故障などが発生した場合に好適な通信システムについて説明する。例えば、エンドポイント３００Ｂに電池切れ又は機器故障などが発生した場合には、このような状況が回避されるまでは、エンドポイント３００Ｂとの通信は継続することはできないが、引き続き、エンドポイント３００Ａとの通信を継続することが好ましい。

図５は、本発明の実施形態２に係るエンドポイント３００Ｂの電源である電池切れ又はエンドポイント３００Ｂ自体の故障時に係るシーケンス図であり、図４に対応するものである。なお、図５において、図４に示す処理と同様の処理には、同一の符号を付しており、図２〜図３に示す処理は実施形態２においても同様に行われる。また、本実施形態の通信システムの構成は、実施形態１で説明したものと同様とすればよい。

ここで、図４ではステップＳ３０，Ｓ３１において、温度データの送信及びリトライを行っている。しかし、エンドポイント３００Ｂに電池切れ又はエンドポイント３００Ｂ自体の故障が発生すると（ステップＳ３０’）、そもそも、エンドポイント３００Ｂは、温度データをアクセスポイント２００に対して送信することができない。

この場合、実施形態１と同じく、上位装置１００は、現時刻と「送信タイミング」との関係で、予定されている所定時間内に、エンドポイント３００Ｂから送信されるべき温度データがアクセスポイント２００から出力されていないことを把握できるので、中断要求コマンドを出力し（ステップＳ３２）、アクセスポイント２００は、中断要求コマンドの入力を示すＡＣＫを上位装置１００に出力する（ステップＳ３３）。

その後、実施形態１と同様に、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａに対して、周波数変更要求コマンドの送信前に設定されていた周波数である「ｃｈ５」に変更するように、周波数変更要求が送信され（ステップＳ３４）、エンドポイント３００Ａからアクセスポイント２００に対して、周波数変更要求を受信したことを示すＡＣＫが送信され（ステップＳ３５）、アクセスポイント２００から上位装置１００に対して、周波数変更の中断処理が完了したことを示す中断完了通知が出力される（ステップＳ３６）。

その後、実施形態１と同様に、通常時の動作として、５分間隔でエンドポイント３００Ａからアクセスポイント２００に対して、温度データが送信され（ステップＳ３７）、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａに対してＡＣＫが送信され（ステップＳ３８）、アクセスポイント２００から上位装置１００に対して、エンドポイント３００Ａからの温度データが出力される（ステップＳ３９）。

なお、その後、所定時間を経過しても、エンドポイント３００Ｂから送信されるべき温度データがアクセスポイント２００から上位装置１００に出力されない場合には、上位装置１００はアクセスポイント２００における不揮発性メモリ２３０に格納されているエンドポイント３００Ｂに関するペアリング情報を削除するというペアリングクリア要求を出力してもよい。

こうすると、エンドポイント３００Ａを含むアクセスポイント２００との間で通信継続中のエンドポイント（ここでは、エンドポイント３００Ａしか存在しない例を示している。）に対して、所望の周波数変更処理を実行させることができる。

（他の実施形態）
１．中断要求コマンド出力後の処理
実施形態１で説明した手法は、外来ノイズ等に起因して、多少の相対的な通信時の電波強度の低下が生じても、通信障害から復旧したエンドポイント３００Ｂからもスムーズな温度データの取得を実現したい場合に好適な手法である。ただし、破線で囲まれたステップＳ３４〜Ｓ４２は、通信システムの目的等に応じて種々の差し替えが可能である。

例えば、エンドポイント３００Ａとの通信時の相対的な電波強度の低下が生じていても、エンドポイント３００Ｂとの通信を継続することを実現したい場合もあろう。係る場合には、例えば、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａとの通信は、変更しようとしていた周波数である「ｃｈ８」を用い、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ｂとの通信は、元の周波数である「ｃｈ５」を用いるようにすることもできる。

これを実現するためには、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理に代えて、エンドポイント３００Ａ用に「ｃｈ８」を用い、エンドポイント３００Ｂ用に「ｃｈ５」を用いることができるように、アクセスポイント２００における「周波数変更処理」を実行すればよい。なお、ステップＳ３６以降の処理は、図４の場合と同様でよい。

一例としては、第一に、「送信タイミング」と現時刻とに基づいてエンドポイント３００Ａから温度データが送信される時間帯に「ｃｈ８」に切り替える。第二に、エンドポイント３００Ｂから温度データが送信される時間帯に「ｃｈ５」に切り替えるといったアクセスポイント２００の周波数を時分割で変更することが挙げられる。或いは、アクセスポイント２００をマルチ周波数通信ができるタイプのものを採用することが挙げられる。

２．エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄの電源がボタン型電池などである場合の処理
電池は、その周辺温度が低いと、電圧降下が生じること、とりわけ、ボタン型電池は、これが著しいことが知られている。そうすると、ボタン型電池等を電源として用いるエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄでは、予定されている動作がきちんと実行できない事態が生じ得る。

予定されている動作が、単にアクセスポイント２００への温度データの送信であれば、通信システムに深刻な問題は生じない。エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄが、温度データの送信リトライを実行することで、温度データをアクセスポイント２００に送信することもできるためである。

一方で、実施形態１で説明した通信システムは、適宜、例えば、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信の電波の周波数であったり、温度データの送信タイミングであったりを変更することができるようにしている。これらの処理がなされる際には、不揮発性メモリ３３０Ａ〜３３０Ｄ内の情報の書き換えが伴う。

そうすると、この書き換えのタイミングで、周辺温度が低いことに起因してボタン型電池などの電池の電圧降下が生じると、当該書き換えがうまく実行されない場合が生じ得る。一例をあげると、上記周波数を書き換えるべき必要があるにも拘らず、これが書き換えられなかった場合である。

この場合には、そのエンドポイントとアクセスポイント２００との間での通信の電波で設定されるべき周波数は異なることになる。そうすると、以後、両機間では、通信を行うことができなくなる。

本実施形態では、これを回避するために、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄから送信される各温度データが所定の閾値（例えば１０℃）よりも低い場合には、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信を継続するために、周波数の変更要求等を制限する。

表１は、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄへ送信されることが制限される信号（コマンド）の名称及び概要の一覧表である。

表１には、
（１）「周波数変更要求コマンド」という、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信の電波の周波数の変更を要求するコマンドと、
（２）「送信タイミング変更要求コマンド」という、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信のタイミングの変更を要求するコマンドと、
（３）「中断要求コマンド」という、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの間の通信の電波の周波数の変更の中断を要求するコマンドと、
（４）「ペアリングクリア要求コマンド」という、アクセスポイント２００とエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄとの少なくともいずれかとの間のペアリングを解除する場合に、当該少なくとも当該エンドポイントとの間のペアリング情報の削除を要求するコマンドと、
を示している。

本実施形態では、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄへ信号（コマンド）送信を制限するために、まず、温度データが所定の閾値よりも低いか否かの判定を上位装置１００で行う。そして、判定の結果、温度データが所定の閾値よりも低い場合に当該信号の送信を要求するコマンドをアクセスポイント２００に出力しないようにする。

例示をすると、この場合、図３のステップＳ１５、或いは、図４のステップＳ２５に示す「周波数変更要求コマンド」を出力しないようにする。また、図４のステップＳ３２に示す「中断要求コマンド」を出力しないようにすることが挙げられる。

また、アクセスポイント２００からエンドポイント３００Ａ〜３００Ｄへ信号（コマンド）送信を制限するには、上記の場合に限られないので、例えば、まず、上記判定をアクセスポイント２００で行う。そして、上位装置１００から表１に記載されているコマンドのいずれかが出力されても、当該コマンドに対応する信号を、エンドポイント３００Ａ〜３００Ｄに送信しないようにすることもできる。

例示をすると、この場合、図３のステップＳ１８，Ｓ２１、或いは、図４のステップＳ２８に示すＡＣＫに変更後の周波数を示す情報を含めないようにする。また、図４のステップＳ３４に示す「周波数変更要求」を出力しないようにすることが挙げられる。

３．変更／中断の主体及び対象
上位装置１００で実行される動作の一部は、アクセスポイント２００で実現することもできる。具合的には、例えば、アクセスポイント２００で、中断要求コマンドの生成の契機とすることができる電波強度と所定の閾値との比較を行い、電波強度が所定の閾値以下である場合には図３のステップＳ１８，Ｓ２１のＡＣＫを送信するとよい。こうすると、ステップＳ３２，Ｓ３３，Ｓ３６を割愛することができる。

また、既述の各実施形態では、上位装置１００からアクセスポイント２００に対して、「周波数変更要求コマンド」を出力する場合を例に説明したが、当該コマンドによって変更要求される対象は「周波数」に限定されず、例えば、「送信タイミング」とすることもできる。また、これらの双方とすることもできる。

本発明の実施形態の通信システムの模式的な構成を示すブロック図である。 図１に示す通信システムの動作を示す一連のシーケンス図である。 図１に示す通信システムの動作を示す一連のシーケンス図である。 図１に示す通信システムの動作を示す一連のシーケンス図である。 本発明の実施形態２に係るエンドポイント３００Ｂの電源である電池切れ又はエンドポイント３００Ｂ自体の故障時に係るシーケンス図である。

１００ 上位装置
１１０ 電波強度取得手段
１２０ 比較手段
２００ アクセスポイント
２１０ マイクロコントローラ
２２０ ＲＦモジュール
２３０ 不揮発性メモリ
３００Ａ〜３００Ｄ エンドポイント
３１０Ａ〜３１０Ｄ 温度センサ
３２０Ａ〜３２０Ｄ ＲＦモジュール
３３０Ａ〜３３０Ｄ 不揮発性メモリ
４００Ａ〜４００Ｄ 無線回線

Claims (6)

1. 子機に設けられている温度センサによるセンシング結果を電波によって親機に送信するとともに、前記親機から前記子機に対して前記送信の条件を含むコマンドを送信する通信システムであって、
   前記子機は、前記センシング結果を送信する手段に電力を供給する電池と、前記コマンドに含まれる条件が格納される不揮発性メモリを備え、
   前記親機は、前記センシング結果が示す周辺温度が所定の温度以下の場合に前記コマンドの送信を行わないように制御する制御手段を備える、
   通信システム。
2. 前記コマンドは、
   前記親機と前記子機とのペアリングを解除する場合に実行される当該ペアリングに必要な情報を削除する指示するコマンド、
   前記センシング結果を送信する電波の周波数を指示するコマンド、
   前記センシング結果を送信する間隔を指示するコマンド、
   の少なくとも一つを含む、請求項１記載の通信システム。
3. 前記所定の温度は、１０℃以下である、請求項１記載の通信システム。
4. 前記制御手段は、更に、前記電池の電圧が所定の閾値以下の場合に前記コマンドの送信を行わないように制御する、請求項４記載の通信システム。
5. 前記電池は、ボタン型電池である、請求項１記載の通信システム。
6. 前記親機は、複数の前記子機と接続され、前記各子機に対して前記所定周波数の切替の指示を前記電波によって送信する手段を有し、
   前記指示を送信した結果、前記各子機のいずれかからの応答信号を所定時間内に受信できない場合には、当該応答信号の受信ができない子機以外の子機との間で切替を指示した周波数の電波で通信を行う、請求項１記載の通信システム。
   
   

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