JP2022135148A - 親機、子機、中継器、及び無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】中継器から送信された中継器信号と、親機から送信された応答信号と、が干渉しないように構成された親機、子機、中継器、及び無線通信システムを提供する。【解決手段】中継器は、子機から無線により送信され、第1の個体識別情報を含む子機信号を受信する中継器受信部と、子機信号に基づいて、第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を子機及び親機に無線により送信する中継器送信部と、を備える。中継器受信部は、親機から無線により送信された、中継器信号に対する応答信号を更に受信する。【選択図】図16
Description
本開示は、親機、子機、中継器、及び無線通信システムに関する。
制御対象機器を無線により制御するための無線通信システムが実用化されている。例えば、特許文献1は、制御装置と、これにより制御される被制御装置との間で中継器を介して双方向の無線通信を行う無線通信システムを開示する。
一般社団法人電波産業会、「920MHz帯テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備標準規格」,ARIB STD-T108 1.3版、2019年4月12日改定
子機と、これにより制御される親機との間で中継器を介して双方向の無線通信を行う従来の無線通信システムにおいては、子機信号が中継器及び親機の両方に到達した場合、中継器及び親機から子機信号に応答してそれぞれ送信された中継器信号と応答信号とが干渉する問題がある。
本開示の目的は、中継器から送信された中継器信号と、親機から送信された応答信号と、が干渉しないように構成された親機、子機、中継器、及び無線通信システムを提供することにある。
本開示の一態様に係る中継器は、
子機から無線により送信され、第1の個体識別情報を含む子機信号を受信する中継器受信部と、
前記子機信号に基づいて、前記第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を前記子機及び親機に無線により送信する中継器送信部と、を備え、
前記中継器受信部は、前記親機から無線により送信された、前記中継器信号に対する応答信号を更に受信する。
子機から無線により送信され、第1の個体識別情報を含む子機信号を受信する中継器受信部と、
前記子機信号に基づいて、前記第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を前記子機及び親機に無線により送信する中継器送信部と、を備え、
前記中継器受信部は、前記親機から無線により送信された、前記中継器信号に対する応答信号を更に受信する。
本開示の他の態様に係る子機は、
上記の態様に係る中継器を介して前記親機に信号を送信する子機であって、
前記第1及び第2の個体識別情報を記憶する記憶部と、
前記第1の個体識別情報を含む前記子機信号を前記中継器に無線により送信する子機送信部と、
信号を受信する子機受信部と、
前記子機受信部によって受信された前記信号が前記第2の個体識別情報を含む場合に、ユーザに受信が成功したことを表す受信成功情報を報知するための報知部と、を備える。
上記の態様に係る中継器を介して前記親機に信号を送信する子機であって、
前記第1及び第2の個体識別情報を記憶する記憶部と、
前記第1の個体識別情報を含む前記子機信号を前記中継器に無線により送信する子機送信部と、
信号を受信する子機受信部と、
前記子機受信部によって受信された前記信号が前記第2の個体識別情報を含む場合に、ユーザに受信が成功したことを表す受信成功情報を報知するための報知部と、を備える。
本開示の他の態様に係る親機は、
上記の態様に係る中継器を介して前記子機から信号を受信する親機であって、
前記第2の個体識別情報を含む前記中継器信号を受信する親機受信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報を含む前記応答信号を前記中継器に送信する親機送信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報に予め対応付けられた対象機器に対する制御信号を出力する出力部と、を備える。
上記の態様に係る中継器を介して前記子機から信号を受信する親機であって、
前記第2の個体識別情報を含む前記中継器信号を受信する親機受信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報を含む前記応答信号を前記中継器に送信する親機送信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報に予め対応付けられた対象機器に対する制御信号を出力する出力部と、を備える。
本開示の他の態様に係る無線通信システムは、上記の態様に係る中継器と、子機と、親機と、を備える。
本開示に係る親機、子機、中継器、及び無線通信システムによれば、中継器から送信された中継器信号と、親機から送信された応答信号と、が干渉しない。
以下、添付の図面を参照して本開示に係る無線通信システムの実施形態を説明する。なお、以下の実施形態において、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。
1.第1実施形態
1-1.適用例
図1は、本開示の第1実施形態に係る無線通信システム100の適用例を示す図である。無線通信システム100は、子機(送信機)1と中継器2と親機(受信機)3とを含む。
1-1.適用例
図1は、本開示の第1実施形態に係る無線通信システム100の適用例を示す図である。無線通信システム100は、子機(送信機)1と中継器2と親機(受信機)3とを含む。
子機1は、例えばユーザが携帯可能な無線スイッチであり、押しボタン式の送信スイッチを備える。送信スイッチが押下されてオン状態となると、子機1は、中継器2を介して親機3に信号を送信する。親機3は、受信した信号に基づいて、制御信号をPLC(Programmable Logic Controller)等の制御対象機器に出力し、ロボットの制御、扉の開閉、無人搬送車の操縦等の操作を可能にする。
子機1、中継器2、及び親機3は、例えば920MHz帯、例えば915MHz~930MHz、例えば928.15MHz~929.65MHzの周波数の電波を使用する無線設備であり、例えば非特許文献1において定められたARIB STD-T108規格に適合する。子機1は、例えば、929.2MHzの周波数の電波を使用するオムロン株式会社製の無線押ボタンスイッチA2W-TA-WC1であり、親機3及び中継器2は、例えば、A2W-RAN-WC1である。子機1、中継器2、及び親機3は、上記のものに限定されず、互いに無線通信を行うことができるものであればよく、例えばARIB STD-T67、ARIB STD-T93等の通信規格に適合する無線設備であってもよい。
図1(a)において、ユーザが送信スイッチのボタン部材110を押下すると、子機1は、子機信号を中継器2に送信する。
図1(b)において、子機信号を受信した中継器2は、中継器信号を子機1と親機3とに送信する。中継器信号を受信した子機1は、受信が成功したことを表す情報を、例えば表示部を緑色に点灯させることにより、ユーザに報知する。
図1(c)において、中継器信号を受信した親機3は、肯定応答信号(以下、「ACK信号」という。)を中継器2に返信し、出力信号を制御対象機器に送信する。中継器2は、親機3から送信されたACK信号を受信する。ACK信号は、本開示の「応答信号」の一例である。
以上のように構成された無線通信システム100は、従来の中継器を備える無線通信システムと比較して、図1(a)における子機1から中継器2への子機信号の送信時から、図1(b)における中継器2から子機1への中継器信号の返信時までの返信時間を短縮することができる。
従来技術より返信時間を短縮できる理由は、以下の通りである。
従来の無線通信システムにおいては、子機から中継器への子機信号の送信から、中継器から子機への中継器信号の返信まで、以下のステップを経る必要があった。
(i)子機が子機信号を中継器に送信するステップ、
(ii)子機信号を受信した中継器が、第1の中継器信号を親機に送信するステップ、
(iii)第1の中継器信号を受信した親機が、ACK信号を中継器に返信するステップ、
(iv)ACK信号を受信した中継器が、第2の中継器信号を子機に送信するステップ。
(i)子機が子機信号を中継器に送信するステップ、
(ii)子機信号を受信した中継器が、第1の中継器信号を親機に送信するステップ、
(iii)第1の中継器信号を受信した親機が、ACK信号を中継器に返信するステップ、
(iv)ACK信号を受信した中継器が、第2の中継器信号を子機に送信するステップ。
ここで、中継器が信号を送信するステップ(ii)とステップ(iv)との間には所定の時間間隔を設けなければならないという通信規格上の制限がある。
すなわち、種々の通信規格において、無線設備の制御装置は、送信時間制限機能を備えなければならないことが規定されている。例えば、ARIB STD-T108を規定する非特許文献1の3.4.1(3)2には、無線設備の制御装置は、中心周波数が928.15MHz~929.65MHzの周波数の電波を使用する場合において、キャリアセンスを行わないときは、50ミリ秒(ms)以内にその電波の発射を停止しなければならず、送信休止時間50msを経過した後でなければその後の送信を行ってはならない旨が規定されている。ただし、非特許文献1の3.4.1(3)2には、「最初に電波を発射してから連続する50ms以内に限り、その発射を停止した後50msの送信休止時間を設けずに再送信することができるものとする」と規定されている。本明細書では、最初に電波を発射した後に送信休止時間を設けずに再送信可能な、最初に電波を発射してから連続する所定の時間を、「再送信可能時間」という。非特許文献1において定められたARIB STD-T108では、中心周波数が928.15MHz~929.65MHzの周波数の電波を使用する場合において、キャリアセンスを行わないときの再送信可能時間は、50msである。
従来の無線通信システムにおいては、第1の中継器信号を親機に送信するステップ(ii)と、第2の中継器信号を子機に送信するステップ(iv)との間には、送信休止時間を設けなければならない。ステップ(ii)から再送信可能時間内にステップ(iv)を実行することも考えられるが、ステップ(ii)と(iv)との間にはステップ(iii)を経る必要があるため、再送信可能時間内にステップ(iv)を実行することは困難である。
したがって、従来の無線通信システムにおいては、子機が中継器へ子機信号を送信してから、第2の中継器信号を受信するまで、例えば送信休止時間50msを超える時間がかかっていた。
これに対して、本実施形態に係る無線通信システム100は、従来の中継器を備える無線通信システムと比較して、子機が中継器へ子機信号を送信してから、第2の中継器信号を受信するまでの時間を短縮することができる。
この時間短縮の効果は、子機1が、ユーザによる送信スイッチの操作に伴って電力を生成する自己発電式の装置である場合に特に有利である。一般的に、このような自己発電式の子機1は、一次電池や二次電池を用いることなく子機信号を送信できるため、電池の交換及び充電を不要とすることができる。また、このような自己発電式の子機1は、生成した電力を用いて、子機信号をより確実に送信するとともに、中継器信号の受信状態をより確実に把握できる。しかしながら、従来の無線通信システムのように、子機が中継器へ子機信号を送信してから、第2の中継器信号を受信するまで、例えば送信休止時間50ms以上の長い時間がかかるときには、子機が生成した電力が持続せず、中継器信号の受信状態を把握できない問題があった。本実施形態に係る無線通信システム100は、従来の中継器を備える無線通信システムと比較して、子機が中継器へ子機信号を送信してから、第2の中継器信号を受信するまでの時間を短縮することができるため、上記の問題を解決する。
1-2.構成例
図2は、図1の子機1の構成例を示すブロック図である。子機1は、送信スイッチ11と、発電部12と、蓄電部13と、制御部14と、送信部15と、受信部16と、記憶部17と、報知部18とを備える。
図2は、図1の子機1の構成例を示すブロック図である。子機1は、送信スイッチ11と、発電部12と、蓄電部13と、制御部14と、送信部15と、受信部16と、記憶部17と、報知部18とを備える。
送信スイッチ11は、ボタン部材110を有し、ボタン部材110の移動によりオン状態とオフ状態とを切り替える機械式のスイッチである。ボタン部材110が押下されてオン状態となると、子機1は、制御信号を送信する。
発電部12は、ボタン部材110の移動に伴って発生したエネルギー、例えばボタン部材110を移動させるためにユーザにより加えられたエネルギーを用いて電力を生成する。
蓄電部13は、発電部12に電気的に接続され、発電部12によって生成された電力を蓄電する。蓄電部13は、例えばコンデンサである。蓄電部13は、制御部14、送信部15、受信部16、報知部18等の各構成要素に、蓄電した電力を供給する。
送信スイッチ11、発電部12、及び蓄電部13には、特許文献2に開示された、ボタン部材の移動により発電可能な技術(例えば、特許文献2の0063参照)を適用可能である。
制御部14は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含み、情報処理に応じて子機1の動作を制御する。このような情報処理は、制御部14がプログラムを実行することにより実現される。制御部14は、CPUの他、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
記憶部17は、コンピュータその他の装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。記憶部17は、例えば、電源なしで記憶を保持可能なROM、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の不揮発性メモリである。記憶部17は、個体識別情報、制御部14によって実行されるプログラム等を記憶する。
送信部15は、例えばアンテナを備え、制御部14の命令に従い子機信号を送信する。子機信号は、個体識別情報を含む。個体識別情報は、例えば、送信元である子機1の識別子(ID)と、送信元機器の種類を示す種類情報とを含む。ID及び種類情報は、いずれも本開示の「個体識別情報」の一例である。種類情報は、送信元機器が、子機1、中継器2、親機3のいずれであるかを特定するための情報を含む。例えば、送信元機器が子機1である場合、種類情報においては、子機1に対応するビットがHigh(H)レベルに設定され、中継器2に対応するビット及び親機3に対応するビットがLow(L)レベルに設定される。
受信部16は、例えばアンテナを備え、中継器2から送信された中継器信号を受信する。
報知部18は、信号の送受信が成功したこと、失敗したこと、通信状況等を表す情報をユーザに報知するための報知装置である。報知部18は、例えば、光を発してユーザに一定の情報を報知するLED等の発光装置である。報知部18は、情報を表示可能な液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置であってもよい。報知部18は、ユーザに対して音により情報を報知するスピーカ等の音声出力装置であってもよい。
図3は、図1の中継器2の構成例を示すブロック図である。中継器2は、電源部21と、制御部22と、報知部23と、記憶部24と、送信部25と、受信部26とを備える。
電源部21は、商用電源、電池等の電力源から電力を受電し、中継器2の各構成要素に電力を供給する。電源部21は、交流を直流に変換する変換回路等の回路を有してもよい。
制御部22は、CPU、RAM、ROM等を含み、情報処理に応じて中継器2の動作を制御する。このような情報処理は、制御部22がプログラムを実行することにより実現される。制御部22は、CPUの他、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
記憶部24は、コンピュータその他の装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。記憶部24は、例えば、電源なしで記憶を保持可能なROM、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の不揮発性メモリである。記憶部24は、制御部22によって実行されるプログラム等を記憶する。
報知部23は、信号の送受信が成功したこと、失敗したこと、通信状況等を表す情報をユーザに報知するための報知装置である。報知部23は、例えば、LED等の発光装置である。報知部23は、情報を表示可能な液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置であってもよい。報知部23は、ユーザに対して音により情報を報知するスピーカ等の音声出力装置であってもよい。
送信部25は、例えばアンテナを備え、制御部22の命令に従い中継器信号を送信する。中継器信号は、個体識別情報を含む。子機1から特定のID、例えばID「A」を含む子機信号を受信した場合、制御部22は、ID「A」を中継器信号に含ませる。これにより、親機3に到達する中継器信号が、ID「A」を有する子機1に関連するものであることがわかる。
受信部26は、例えばアンテナを備え、子機1から送信された子機信号と、親機3から送信されたACK信号とを受信する。
図4は、図1の親機3の構成例を示すブロック図である。親機3は、電源部31と、制御部32と、操作部33と、記憶部34と、送信部35と、受信部36と、出力部37とを備える。
電源部31は、商用電源、電池等の電力源から電力を受電し、親機3の各構成要素に電力を供給する。電源部31は、交流を直流に変換する変換回路等の回路を有してもよい。
制御部32は、CPU、RAM、ROM等を含み、情報処理に応じて親機3の動作を制御する。このような情報処理は、制御部32がプログラムを実行することにより実現される。制御部32は、CPUの他、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
記憶部34は、コンピュータその他の装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。記憶部34は、例えば、電源なしで記憶を保持可能なROM、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の不揮発性メモリである。記憶部34は、制御部32によって実行されるプログラム等を記憶する。
操作部33は、制御部32に情報を入力するための入力装置である。操作部33は、例えば、ボタン、スイッチ、タッチパネル、マウス等のポインティングデバイス、ダイヤル式の入力装置等によって構成される。ユーザは、子機1だけでなく、親機3の操作部33を操作することによっても、制御対象機器を操作することができる。
送信部35は、例えばアンテナを備え、制御部32の命令に従いACK信号を送信する。ACK信号は、個体識別情報を含む。中継器2から特定のID、例えばID「A」を含む中継器信号を受信した場合、制御部32は、ID「A」をACK信号に含ませる。これにより、中継器2に到達するACK信号が、ID「A」を有する子機1に関連するものであることがわかる。
受信部36は、例えばアンテナを備え、中継器2から送信された中継器信号を受信する。
出力部37は、出力信号を制御対象機器等の出力先に送信する出力インタフェース回路である。
1-3.動作例
1-3-1.子機1の動作例
図5は、図2の子機1によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
1-3-1.子機1の動作例
図5は、図2の子機1によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図5のステップS11において、子機1の制御部14は、送信スイッチ11がオン状態になったか否かを判断し、YesのときはステップS12に進む一方、NoのときはステップS11に戻る。ユーザによってボタン部材110が押下されて送信スイッチ11がオン状態にされた場合、発電部12によって電力が生成される。ステップS12において、送信部15は、生成された電力を利用して、子機信号を中継器2に送信する。
図5のステップS13において、制御部14は、ステップS12の実行時から所定の子機応答時間内に受信部16が中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS14に進む一方、NoのときはステップS15に進む。この中継器信号は、後述の図6のステップS22において中継器2の送信部25から送信されるものである。ステップ14において、報知部18は、受信が成功したことを表す情報をユーザに報知する。例えば、ステップ14において、報知部18は、緑色に発光する。ステップS15において、報知部18は、受信に失敗したことを表す情報をユーザに報知する。例えば、ステップS15において、報知部18は、赤色に発光する。
1-3-2.中継器2の動作例
図6は、図3の中継器2によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図6は、図3の中継器2によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図6のステップS21において、中継器2の制御部22は、受信部26が子機信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS22に進む一方、NoのときはステップS21に戻る。この子機信号は、図5のステップS12において子機1の送信部15から送信されるものである。
図6のステップS22において、送信部25は、中継器信号を子機1と親機3とに送信する。送信部25は、中継器信号を子機1と親機3とに同時に送信してもよい。あるいは、送信部25は、中継器信号を子機1又は親機3に送信し、その後、再送信可能時間内に中継器信号を親機3又は子機1に送信してもよい。ステップS23において、制御部22は、ステップS22の実行時から所定の中継器応答時間内に受信部26がACK信号を受信したか否かを判断し、Yesのときは図6の処理を終了する一方、NoのときはステップS24に進む。このACK信号は、後述の図7のステップS32において親機3の送信部35から送信されるものである。
図6のステップS24において、制御部22は、ACK信号の受信を所定回数失敗したか否かを判断し、YesのときはステップS25に進む一方、NoのときはステップS22に戻って中継器信号を再送信する。ここで、ACK信号の受信を失敗するとは、ステップS23でNoに進むこと、すなわち、制御部22が、ステップS22の実行時から所定の中継器応答時間内に受信部26がACK信号を受信しなかったと判断したことを意味する。例えば、ステップS24において、制御部22は、ステップS23でNoに進んだ回数が所定回数に達した場合に、ACK信号の受信を所定回数失敗したと判断してステップS25に進む。
図6のステップS24においてNoに進み、ステップS22に戻って中継器信号を再送信する場合、再送信は、初回のステップS22における中継器信号の送信時から所定の再送信可能時間内に実行されることが好ましい。再送信可能時間は、例えば50msである(ARIB STD-T108を規定する非特許文献1の3.4.1(3)2参照)。この場合において、ステップS23の中継器応答時間は、再送信可能時間内に再送信を実行可能なように設定される。
図6のステップS25において、報知部23は、ACK信号の受信を失敗したことを示す信号等の情報をユーザに報知する。例えば、報知部23は、LEDとして実現されている場合には、赤色で発光する。例えば、報知部23は、ネットワークを介してユーザの端末に情報を送信してもよい。これにより、ユーザは、中継器2がACK信号の受信を所定回数失敗したことを知り、無線通信システム100に問題があることを知ることができる。
1-3-3.親機3の動作例
図7は、図4の親機3によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図7は、図4の親機3によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図7のステップS31において、親機3の制御部32は、受信部36が中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS32に進む一方、NoのときはステップS31に戻る。この中継器信号は、図6のステップS22において中継器2の送信部25から送信されるものである。ステップS32において、送信部35は、ACK信号を中継器2に送信する。
図7のステップS33において、制御部32は、所定期間内に、同一IDを含む中継器信号を複数回受信したか否かを判断し、Yesのときは図7の処理を終了する一方、NoのときはステップS34に進む。「所定期間」は、例えば、現在から所定時間前の時刻から、現在までの期間である。ステップS34において、出力部37は、出力信号を制御対象機器に送信する。ステップS33において、所定期間内に、同一IDを含む中継器信号を複数回受信したと判断された場合に出力信号を制御対象機器に送信しないのは、この場合、既に所定期間内に出力信号が制御対象機器に送信されており、制御対象機器が駆動されているからである。
1-3-4.無線通信システム100の動作例
図8は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の一例を示すシーケンス図である。図8は、子機1と中継器2、中継器2と親機3間の信号の送受信がすべて成功した例を示している。
図8は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の一例を示すシーケンス図である。図8は、子機1と中継器2、中継器2と親機3間の信号の送受信がすべて成功した例を示している。
図8において、ユーザが送信スイッチ11を押下してオン状態にすると(S11a)、子機1は、ステップS12(図5参照)において子機信号を中継器2に送信する。ここでは、子機1のIDは「A」で表されるものとする。したがって、子機信号には、子機1のID「A」と、送信元が子機1であることを特定するための種類情報と、を有する個体識別情報が含まれる。
図8において、ステップS21(図6参照)で子機信号を待機していた中継器2は、子機信号を受信し(S21a)、ステップS22において、ID「A」を含む中継器信号を子機1と親機3とに送信する。子機1は、中継器信号を受信し(S13a)、ステップS14(図5参照)において受信が成功したことを表す情報をユーザに報知する。他方で、親機3は、中継器信号を受信し(S31a)、ステップS32(図7参照)においてACK信号を中継器2に送信し、さらにステップS34において出力信号を制御対象機器に送信する。中継器2は、親機3から送信されたACK信号を受信する(S23a)。
図9は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の他の例を示すシーケンス図である。図9は、図8と異なり、中継器2から親機3への信号送信が失敗した例を示している。
図9において、ユーザが送信スイッチ11を押下してオンにすると(S11a)、子機1は、ステップS12(図5参照)においてID「A」を含む子機信号を中継器2に送信する。ステップS21(図6参照)で子機信号を待機していた中継器2は、子機信号を受信し(S21a)、ステップS22において、ID「A」を含む中継器信号を子機1と親機3とに送信する。子機1は、中継器信号を受信し(S13a)、ステップS14(図5参照)において受信が成功したことを表す情報をユーザに報知する。
図9では、中継器2の故障、親機3の故障、通信障害等が原因で、中継器2から送信された中継器信号が親機3に到達しなかった例が示されている。この場合、親機3は図7のステップS31においてNoに進み、ステップS32のACK信号送信を実行しない。したがって、中継器2は、ステップS23において中継器応答時間内にACK信号を受信せず(タイムアウト、S23b)、ステップS22に戻って中継器信号を再送信する。再送信も失敗し、中継器2がステップS23において中継器応答時間内にACK信号を受信しない場合(タイムアウト、S23b)、図6のステップS24における所定回数が「2」に設定されているときにはステップS25の報知処理に進む。
図10は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の更に他の例を示すシーケンス図である。図10は、図9と異なり、中継器2から親機3への信号送信が1回目には失敗し、2回目に成功した例を示している。図10では、図9と重複する処理については説明を省略する。
図10において、親機3は、中継器2から再送信された中継器信号の受信に成功し(S31a)、ステップS32においてACK信号を中継器2に送信し、さらにステップS34において出力信号を制御対象機器に送信する。中継器2は、親機3から送信されたACK信号を受信する(S23a)。
図11は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の更に他の例を示すシーケンス図である。図11は、図8と異なり、親機3から中継器2への信号送信が失敗した例を示している。図11では、中継器2はACK信号を受信せず、ACK信号を受信しない図9と同様の動作を行う。
図11において、親機3は、中継器2から送信されたID「A」を含む中継器信号を受信し(S31a)、ステップS32においてACK信号を中継器2に送信し、さらにステップS34において出力信号を制御対象機器に送信する。しかしながら、中継器2の故障、親機3の故障、通信障害等が原因で、中継器2は、ステップS23において中継器応答時間内にACK信号を受信せず(タイムアウト、S23b)、ステップS22に戻って中継器信号を再送信する。
親機3は、中継器2から再送信されたID「A」を含む中継器信号を受信し(S31a)、ステップS32においてACK信号を中継器2に送信する。親機3は、所定期間内に、同一IDを含む中継器信号を複数回受信したためステップS33においてYesに進み、今回は出力信号を制御対象機器に送信するステップS34を実行しない。
図11では、親機3による2回目のACK信号の送信も失敗し、中継器2がステップS23において中継器応答時間内にACK信号を受信しないため(タイムアウト、S23b)、図6のステップS24における所定回数が「2」に設定されているときにはステップS25の報知処理に進む。
1-4.効果等
以上のように、本実施形態に係る中継器2は、子機1から無線により送信された子機信号を受信する受信部26と、送信部25とを備える。送信部25は、子機信号に基づいて、中継器信号を子機1及び親機3に無線により送信する。受信部26は、親機3から無線により送信された、中継器信号に対するACK信号を更に受信する。本実施形態に係る中継器2では、中継器信号が子機1に対しても送信されることを特徴とする。
以上のように、本実施形態に係る中継器2は、子機1から無線により送信された子機信号を受信する受信部26と、送信部25とを備える。送信部25は、子機信号に基づいて、中継器信号を子機1及び親機3に無線により送信する。受信部26は、親機3から無線により送信された、中継器信号に対するACK信号を更に受信する。本実施形態に係る中継器2では、中継器信号が子機1に対しても送信されることを特徴とする。
この構成によれば、中継器2は、親機3への中継器信号の送信の後、親機3からのACK信号の返信を待って子機1へ中継器信号を送信するのではなく、親機3への中継器信号の送信と、子機1への中継器信号の送信とを一括して行うことができる。したがって、従来技術に比べて、中継器信号の送信手順を簡略化することができる。また、本実施形態に係る中継器2によれば、親機3への中継器信号の送信と、子機1への中継器信号の送信との間に、ARIB STD-T108等の通信規格において規定された送信休止時間を設ける必要がなく、従来技術と比較して、子機1が中継器2へ子機信号を送信してから、中継器信号を受信するまでの時間を短縮することができる。
受信部26が、送信部25による中継器信号の送信時から所定の第1応答時間内にACK信号を受信しないとき、送信部25は、中継器信号を1回又は複数回親機3に再送信してもよい。
この構成によれば、中継器信号の再送信を行わない場合に比べて、親機3との通信を成功させる機会を増やすことができる。
送信部25は、送信部25による中継器信号の送信時から所定の再送信可能時間内に、中継器信号を親機3に再送信してもよい。再送信可能時間は、例えば50ミリ秒である。
この構成によれば、再送信可能時間を遵守することにより、ARIB STD-T108等の通信規格に準拠した中継器2を得る。
中継器2は、報知部23を更に備えてもよい。報知部23は、送信部25が最後に中継器信号を送信してから所定の第1応答時間内に受信部26がACK信号を受信しないとき、ユーザに情報を報知する。
この構成によれば、ユーザは、中継器2がACK信号の受信を失敗したことを知り、中継器2と親機3との間の通信に問題があり得ることを知ることができる。
子機1は、子機信号を中継器2に無線により送信する送信部15と、中継器2から無線により送信された中継器信号を受信する受信部16と、ユーザに情報を報知するための報知部18と、を備える。報知部18は、送信部15による子機信号の送信時から所定の第2応答時間内に受信部16が中継器信号を受信したとき、ユーザに受信が成功したことを表す情報を報知する。
この構成によれば、上記のように子機1が中継器2へ子機信号を送信してから、中継器信号を受信するまでの時間を短縮することができる無線通信システム100に適用可能な子機1を得ることができる。また、子機1を使用するユーザは、報知部18により、子機1を用いて行った操作及び子機1と中継器2との間の通信の成否を知ることができる。
子機1は、送信スイッチ11と発電部12とを更に備えてもよい。送信スイッチ11は、ボタン部材110を有し、ボタン部材110の移動によりオン状態とオフ状態とを切り替える。発電部12は、ボタン部材110の移動に伴って発生したエネルギーを用いて電力を生成する。送信部15は、発電部12によって生成された電力を利用して子機信号を中継器2に送信する。
この構成によれば、子機1は、一次電池や二次電池を用いることなく子機信号を送信できるため、電池の交換及び充電を不要とすることができる。また、このような自己発電式の子機1は、生成した電力を用いて、子機信号をより確実に送信するとともに、中継器信号の受信状態をより確実に把握できる。
子機1は、発電部12によって生成された電力を蓄電する蓄電部13を更に備えてもよい。受信部16は、蓄電部13から供給された電力によって、中継器信号を受信し、報知部18は、蓄電部13から供給された電力によって、情報を報知する。
この構成によれば、子機1は、子機信号を送信した後においても、蓄電部13によって蓄電された電力を用いて、中継器信号の受信及び報知部18による情報の報知を行うことができる。
親機3は、中継器2から無線により送信された中継器信号を受信する親機受信部36と、受信部36が中継器信号を受信した場合に、ACK信号を中継器2に送信する送信部35と、受信部36が中継器信号を受信した場合に、制御信号を制御対象機器に出力する出力部37と、を備える。
この構成によれば、上記のように子機1が中継器2へ子機信号を送信してから、中継器信号を受信するまでの時間を短縮することができる無線通信システム100に適用可能な親機3を得ることができる。
2.第2実施形態
2-1.双方向無線通信システムに関する知見
子機1と親機3との間で中継器2を介して双方向の無線通信を行う無線通信システムにおいて、親機3及び中継器2が近接空間内にあるとき、図12(a)に示すように、子機信号が中継器2だけでなく親機3にも到達する可能性がある。この場合、図12(b)に示すように、中継器2は、子機信号に応答して中継器信号を子機1及び親機3に送信し、親機3は、子機信号に応答してACK信号を子機1に送信するため、中継器信号とACK信号とが干渉し得る。干渉が生じた場合、子機1が中継器信号又はACK信号の受信に失敗し、受信に失敗したことを表す情報をユーザに報知したり(図5のステップS15参照)、中継器2が、親機3との通信が失敗したと判断し、中継器信号の再送信を行ったりするおそれがある。これは、親機3が子機信号を受信して出力信号を制御対象機器に送信している(図7のステップS34参照)にもかかわらず、子機1による受信失敗報知及び中継器2による再送信処理が行われることとなり、問題がある。本開示の第2実施形態に係る無線通信システム100は、この問題を解決する。
2-1.双方向無線通信システムに関する知見
子機1と親機3との間で中継器2を介して双方向の無線通信を行う無線通信システムにおいて、親機3及び中継器2が近接空間内にあるとき、図12(a)に示すように、子機信号が中継器2だけでなく親機3にも到達する可能性がある。この場合、図12(b)に示すように、中継器2は、子機信号に応答して中継器信号を子機1及び親機3に送信し、親機3は、子機信号に応答してACK信号を子機1に送信するため、中継器信号とACK信号とが干渉し得る。干渉が生じた場合、子機1が中継器信号又はACK信号の受信に失敗し、受信に失敗したことを表す情報をユーザに報知したり(図5のステップS15参照)、中継器2が、親機3との通信が失敗したと判断し、中継器信号の再送信を行ったりするおそれがある。これは、親機3が子機信号を受信して出力信号を制御対象機器に送信している(図7のステップS34参照)にもかかわらず、子機1による受信失敗報知及び中継器2による再送信処理が行われることとなり、問題がある。本開示の第2実施形態に係る無線通信システム100は、この問題を解決する。
2-2.動作例
2-2-1.子機1の動作例
図13は、本実施形態に係る無線通信システム100の子機1によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図13のフローチャートは、図5のステップS13に代えて、ステップS213を含む。図13のステップS213は、中継器信号のみを待機する図5のステップS13と異なり、中継器信号及びACK信号の両方を待機するステップである。したがって、第1実施形態と比較すると、子機1の受信部16は、中継器2から送信された中継器信号だけでなく、親機3から送信されたACK信号をも受信する。図13のステップS13において、子機1の制御部14は、ステップS12の実行時から所定の子機応答時間内に受信部16が中継器信号又はACK信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS14に進む一方、NoのときはステップS15に進む。
2-2-1.子機1の動作例
図13は、本実施形態に係る無線通信システム100の子機1によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図13のフローチャートは、図5のステップS13に代えて、ステップS213を含む。図13のステップS213は、中継器信号のみを待機する図5のステップS13と異なり、中継器信号及びACK信号の両方を待機するステップである。したがって、第1実施形態と比較すると、子機1の受信部16は、中継器2から送信された中継器信号だけでなく、親機3から送信されたACK信号をも受信する。図13のステップS13において、子機1の制御部14は、ステップS12の実行時から所定の子機応答時間内に受信部16が中継器信号又はACK信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS14に進む一方、NoのときはステップS15に進む。
2-2-2.親機3の動作例
図14は、本実施形態に係る無線通信システム100の親機3によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図14は、本実施形態に係る無線通信システム100の親機3によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
第1実施形態と比較すると、親機3の受信部36は、中継器2から送信された中継器信号だけでなく、子機1から送信された子機信号をも受信する。図14のステップS231において、親機3の制御部32は、受信部36が子機信号又は中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS232に進む一方、NoのときはステップS231に戻る。
図14のステップS232において、制御部32は、受信部36が受信した信号が子機信号であるか否かを判断し、YesのときはステップS233に進む一方、NoのときはステップS32に進む。ステップS233において、制御部32は、所定の待機時間Tだけ待機し、ステップS32に進む。後続のステップS32~S34については、図7と同様であるため説明を省略する。
すなわち、図14のフローでは、親機3が信号待機ステップS231において中継器信号を受信した場合は、図7に示した第1実施形態と同様に、即時にACK信号を中継器2に送信する。他方で、図14のフローでは、親機3が信号待機ステップS231において子機信号を受信した場合は、待機時間Tだけ待機した後、ACK信号を子機1に送信する。
待機ステップS233において待機する待機時間Tは、中継器2が子機信号を受信してから中継器信号の送信を完了するまでの時間より長い。すなわち、待機時間Tは、次の式(1)を満たすように設定される。
T>t1+t2 …(1)
ここで、t1は、中継器2が子機信号を受信してから中継器信号を送信するまでの時間である。t2は、中継器信号自体の時間的な長さであり、中継器2による中継器信号の発信開始から発信完了までの時間である。
T>t1+t2 …(1)
ここで、t1は、中継器2が子機信号を受信してから中継器信号を送信するまでの時間である。t2は、中継器信号自体の時間的な長さであり、中継器2による中継器信号の発信開始から発信完了までの時間である。
また、待機時間Tは、自己発電式の子機1によって生成された電力が持続しているうちに、子機1が親機3からACK信号を受信可能なように設定される。例えば、待機時間Tは、蓄電部13が電力を供給可能な電力供給可能時間より短い。待機時間Tは、例えば数msである。
2-2-3.無線通信システム100の動作例
図15は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の一例を示すシーケンス図である。
図15は、本実施形態に係る無線通信システム100の全体動作の一例を示すシーケンス図である。
図15において、ユーザが送信スイッチ11を押下してオン状態にすると(S11a)、子機1は、ステップS12(図13参照)において子機信号を中継器2と親機3とに送信する。ここでは、子機1のIDは「A」で表されるものとする。したがって、子機信号には、子機1のID「A」と、送信元が子機1であることを特定するための種類情報と、を有する個体識別情報が含まれる。
図15において、ステップS21(図6参照)で子機信号を待機していた中継器2は、子機信号を受信し(S21a)、ステップS22において、ID「A」を含む中継器信号を子機1に送信する。子機1は、中継器信号を受信し(S213a)、ステップS14(図13参照)において受信が成功したことを表す情報をユーザに報知する。
他方、親機3は、子機信号を受信し(S232a)、したがって待機ステップS233において待機時間Tだけ待機を行う。次に、ステップS32(図7参照)においてACK信号を中継器2に送信し、さらにステップS34において出力信号を制御対象機器に送信する。中継器2は、親機3から送信されたACK信号を受信する(S23a)。
以上のように、本実施形態に係る親機3は、子機1から直接的に又は中継器2を介して信号を受信する。中継器2は、子機1からの子機信号を受信した場合、中継器信号を子機1及び親機3に無線により送信する。親機3は、受信部36と、送信部35と、出力部37とを備える。受信部36は、子機信号及び中継器信号を受信する。送信部35は、受信部36が中継器信号を受信した場合に、ACK信号を子機1及び中継器2に送信する。出力部37は、受信部36が子機信号及び中継器信号のうちの少なくとも一方を受信した場合に、制御信号を制御対象機器に出力する。送信部35は、受信部36が子機信号を受信した場合、所定の待機時間T経過後に、ACK信号を子機1及び中継器2に送信する。
この構成によれば、子機信号が中継器2及び親機3の両方に到達した場合、中継器2は、子機信号に応答して即時に中継器信号を子機1及び親機3に送信する一方、親機3は、所定の待機時間T経過後に、ACK信号を子機1及び中継器2に送信するため、中継器信号とACK信号とが時間間隔を空けて送信される。したがって、中継器信号とACK信号とが干渉する問題は生じない。
待機時間Tは、中継器2が子機信号を受信してから中継器信号の送信を完了するまでの時間より長くてもよい。
この構成によっても、上記と同様に中継器信号とACK信号とが干渉しないという効果を達成できる。
子機1は、子機信号を中継器2に無線により送信する送信部15と、中継器信号及びACK信号を受信する受信部16と、ユーザに情報を報知するための報知部18と、を備える。報知部18は、送信部15による子機信号の送信時から所定の応答時間内に受信部16が中継器信号及びACK信号のうちの少なくとも一方を受信したとき、ユーザに受信が成功したことを表す情報を報知する。
この構成によれば、上記のように中継器信号とACK信号とが干渉しないという効果を達成する無線通信システム100に適用可能な子機1を得ることができる。また、子機1を使用するユーザは、報知部18により、子機1を用いて行った操作、子機1と中継器2との間の通信、及び子機1と親機3との間の通信の成否を知ることができる。
中継器2は、受信部26と送信部25とを備える。受信部26は、子機1から無線により送信された子機信号と、親機3から無線により送信されたACK信号とを受信する。送信部25は、受信した子機信号に基づいて、中継器信号を子機1及び親機3に無線により送信する。
この構成によれば、上記のように中継器信号とACK信号とが干渉しないという効果を達成する無線通信システム100に適用可能な中継器2を得ることができる。
無線通信システム100において、子機1は、送信スイッチ11と発電部12とを更に備えてもよい。送信スイッチ11は、ボタン部材110を有し、ボタン部材110の移動によりオン状態とオフ状態とを切り替える。発電部12は、ボタン部材110の移動に伴って発生したエネルギーを用いて電力を生成する。送信部15は、発電部12によって生成された電力を利用して子機信号を中継器2及び親機3の少なくとも一方に送信する。
この構成によれば、子機1は、一次電池や二次電池を用いることなく子機信号を送信できるため、電池の交換及び充電を不要とすることができる。また、このような自己発電式の子機1は、生成した電力を用いて、子機信号をより確実に送信するとともに、中継器信号の受信状態をより確実に把握できる。
無線通信システム100において、子機1は、発電部12によって生成された電力を蓄電する蓄電部13を更に備えてもよい。受信部16は、蓄電部13から供給された電力によって、中継器信号及びACK信号の少なくとも一方を受信し、報知部18は、蓄電部13から供給された電力によって、情報を報知する。
この構成によれば、子機1は、子機信号を送信した後においても、蓄電部13によって蓄電された電力を用いて、中継器信号及びACK信号の少なくとも一方の受信並びに報知部18による情報の報知を行うことができる。
待機時間Tは、蓄電部13が電力を供給可能な電力供給可能時間より短くてもよい。
この構成によれば、子機1は、蓄電部13によって蓄電された電力を用いて、中継器信号及びACK信号の少なくとも一方の受信並びに報知部18による情報の報知を行うことができる。
3.第3実施形態
3-1.適用例
図16は、本開示の第3実施形態に係る無線通信システム300の適用例を示す図である。無線通信システム300は、複数の子機301と、1以上の中継器302と、1以上の親機303とを含む。図16では、4つの子機301a,301b,301c,301dと、2つの中継器302a,302bと、2つの親機303a,303bとを例示している。
3-1.適用例
図16は、本開示の第3実施形態に係る無線通信システム300の適用例を示す図である。無線通信システム300は、複数の子機301と、1以上の中継器302と、1以上の親機303とを含む。図16では、4つの子機301a,301b,301c,301dと、2つの中継器302a,302bと、2つの親機303a,303bとを例示している。
図16において、ユーザの操作に従い、子機301aは、ID「A」を含む子機信号を中継器302aに送信する。同様に、子機301bはID「B」を含む子機信号を中継器302aに送信し、子機301cはID「C」を含む子機信号を中継器302bに送信する。中継器302aは、予め記憶したID変換テーブルに従い、変換対象ID「A」を変換ID「X」に、変換対象ID「B」を変換ID「Y」に、それぞれ変換する。中継器302bは、予め記憶したID変換テーブルに従い、変換対象ID「C」を変換ID「Z」に変換する。
中継器302aは、ID「A」を含む子機信号を受信した場合、変換ID「X」を含む中継器信号を子機301aと親機303bとに送信し、ID「B」を含む子機信号を受信した場合、変換ID「Y」を含む中継器信号を子機301bと親機303aとに送信する。
子機301dは、ID「D」を含む子機信号を親機303bに直接送信する。
親機303a,303bは、親機対象IDと制御信号の出力先とを対応付けた出力先テーブルを記憶し、受信信号に含まれるIDに応じて出力先を選択する。図16の例では、親機303aは、ID「Y」を含む中継器信号を受信した場合、ID「Y」を含むACK信号を中継器302aに返信するとともに、出力先OUT1に対して制御信号を送信する。親機303bは、ID「X」を含む中継器信号を受信した場合、ID「X」を含むACK信号を中継器302bに返信するとともに、出力先OUT2に対して制御信号を送信する。親機303bは、ID「Z」を含む中継器信号を受信した場合、ID「Z」を含むACK信号を中継器302bに返信するとともに、出力先OUT3に対して制御信号を送信する。
親機303bは、ID「D」を含む子機信号を受信した場合、ID「D」を含むACK信号を子機301dに返信するとともに、出力先OUT4に対して制御信号を送信する。
以上のようにして、各子機301a~301dと、出力先OUT1~4とがそれぞれ紐づけられる。無線通信システム300内において、ID変換テーブル及び出力先テーブルが共有され、誤作動が生じないように調整されている。例えば、出力先テーブルの親機対象IDにはID「A」,「B」,「C」が含まれていないため、親機303a,303bは、子機301a~301cから送信された子機信号に直接応答してACK信号を返信することはない。また、ID変換テーブルの変換対象IDにはID「D」が含まれていないため、中継器302a,302bは、子機301dから送信された送信信号に応答して中継器信号を送信することはない。
したがって、無線通信システム300によれば、ID「A」を含む子機信号が中継器302aと親機303aの両方に到達しても、親機303aは子機信号に応答してACK信号を返信することがないため、中継器302aからの中継器信号と、親機303aからのACK信号とが干渉する問題は生じない。
以上のように、本実施形態に係る無線通信システム300は、第2実施形態と同様に、中継器信号とACK信号とが干渉する問題を解決する。
3-2.構成例
図17は、本実施形態に係る子機301の構成例を示すブロック図である。図2の子機1と比較すると、図17において、子機301の記憶部17には、ID対応情報171が予め格納されている。
図17は、本実施形態に係る子機301の構成例を示すブロック図である。図2の子機1と比較すると、図17において、子機301の記憶部17には、ID対応情報171が予め格納されている。
図18は、図17のID対応情報171の一例を示す表である。ID対応情報171においては、自機IDと変換IDとが予め対応付けられている。図18では、子機1の自機IDが「A」であり、変換IDが「X」である例を示している。後述のように、子機1を示すID「A」は、中継器302のID変換部221によってID「X」に変換される。
図19は、本実施形態に係る中継器302の構成例を示すブロック図である。図3の中継器2と比較すると、図19において、制御部22は、ID変換部221を含み、記憶部24には、ID変換テーブル325が予め格納されている。ID変換部221は、本開示の「個体識別情報変換部」の一例であり、ID変換テーブル325は、本開示の「変換テーブル」の一例である。
図20は、図19のID変換テーブル325の一例を示す表である。ID変換テーブル325においては、複数の変換対象IDと変換IDとが予め対応付けられている。図20の例では、変換対象ID「A」に対して変換ID「X」が、変換対象ID「B」に対して変換ID「Y」が、変換対象ID「C」に対して変換ID「Z」が、それぞれ対応付けられている。
図19のID変換部221は、子機信号に含まれる子機IDが、ID変換テーブル325の複数の変換対象IDのうちの1つに該当する場合に、ID変換テーブル325を参照して、子機IDを変換IDに変換する。ID変換部221は、ID変換テーブル325において当該複数の変換対象IDのうちの1つに対応する変換IDを含む中継器信号を生成してもよい。図20に示したID変換テーブル325が記憶部24に格納されている例では、ID変換部221は、ID「A」を含む子機信号を受信したときは、ID「A」をID「X」に変換する。
図20のID変換テーブル325における変換対象IDと変換IDとの関係は、無線通信システム300の複数の子機1が有する各ID対応情報171における自機IDと変換IDとの関係(図18参照)に対応する。図18及び図20に示した例では、図18のID対応情報171における自機IDは「A」、変換IDは「X」であり、図20のID変換テーブル325において変換対象ID「A」に対応する変換IDは「X」であり、両者の関係は矛盾なく一致する。
図21は、本実施形態に係る親機303の構成例を示すブロック図である。図4の親機3と比較すると、図21において、親機303の記憶部34には、出力先テーブル335が予め格納されている。
図22は、図21の出力先テーブル335の一例を示す表である。出力先テーブル335においては、複数の親機対象IDと出力先情報とが予め対応付けられている。図22の例では、親機対象ID「X」に対して出力先「OUT2」が、親機対象ID「Y」に対して出力先「OUT1」が、親機対象ID「Z」に対して出力先「OUT3」が、親機対象ID「D」に対して出力先「OUT4」が、それぞれ対応付けられている。出力先OUT1~OUT4はそれぞれ、対応する制御対象機器に紐づけられている。
3-3.動作例
3-3-1.子機301の動作例
図23は、図17の子機301によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図23の処理は、図5と比較すると、ステップS13に代えてステップS313を含む。図23のステップS313において、制御部14は、ステップS12の実行時から所定の子機応答時間内に、受信部16が自機ID又は変換IDを含む中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS14に進む一方、NoのときはステップS15に進む。制御部14は、図17のID対応情報171を参照して、受信部16が自機ID又は変換IDを含む中継器信号を受信したか否かを判断する。
3-3-1.子機301の動作例
図23は、図17の子機301によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図23の処理は、図5と比較すると、ステップS13に代えてステップS313を含む。図23のステップS313において、制御部14は、ステップS12の実行時から所定の子機応答時間内に、受信部16が自機ID又は変換IDを含む中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS14に進む一方、NoのときはステップS15に進む。制御部14は、図17のID対応情報171を参照して、受信部16が自機ID又は変換IDを含む中継器信号を受信したか否かを判断する。
3-3-2.中継器302の動作例
図24は、図19の中継器302によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図24は、図19の中継器302によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図24のステップS321において、中継器302の制御部22は、受信部26が変換対象IDを含む子機信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS322に進む一方、NoのときはステップS321に戻る。制御部22は、図20のID変換テーブル325を参照して、受信部26が変換対象IDを含む子機信号を受信したか否かを判断する。
図24のステップS322において、ID変換部221は、図20のID変換テーブル325を参照して、変換対象IDを変換IDに変換する。次のステップS323において、送信部25は、変換IDを含む中継器信号を子機301と親機303とに送信する。
後続のステップS23~S25については、図6と同様であるため説明を省略する。
3-3-3.親機303の動作例
図25は、図21の親機303によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図25は、図21の親機303によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図25のステップS331において、親機303の制御部32は、受信部36が親機対象IDを含む子機信号又は中継器信号を受信したか否かを判断し、YesのときはステップS32に進む一方、NoのときはステップS331に戻る。
図25のステップS32において、送信部35は、ACK信号を子機301又は中継器302に送信する。ステップS331において制御部32が親機対象IDを含む子機信号を受信したと判断した場合、送信部35は、親機対象IDを含むACK信号を子機301に送信する。他方で、ステップS331において制御部32が親機対象IDを含む中継器信号を受信したと判断した場合、送信部35は、親機対象IDを含むACK信号を中継器302に送信する。
図25のステップS333において、制御部32は、所定期間内に、同一の親機対象IDを含む子機信号又は中継器信号を複数回受信したか否かを判断し、Yesのときは図25の処理を終了する一方、NoのときはステップS334に進む。
図25のステップS334において、出力部37は、図21の出力先テーブル335を参照して、ステップS331で受信した信号に含まれる親機対象IDに対応する制御対象機器に出力信号を送信する。
3-3-4.無線通信システム300の動作例
図26は、本実施形態に係る無線通信システム300の全体動作の一例を示すシーケンス図である。
図26は、本実施形態に係る無線通信システム300の全体動作の一例を示すシーケンス図である。
図26において、ユーザが送信スイッチ11を押下してオン状態にすると(S11a)、子機301は、ステップS12(図23参照)において、子機信号を中継器302に送信する。ここでは、子機1のIDは「A」で表されるものとする。したがって、子機信号には、子機1のID「A」と、送信元が子機301であることを特定するための種類情報と、を有する個体識別情報が含まれる。
図26において、中継器302は、ID「A」を含む子機信号を受信する(S321a)一方、親機303は、ID「A」を含む子機信号には反応しない。なぜなら、図22の出力先テーブル335の親機対象IDが、ID「A」を含んでおらず、ID「A」を含む子機信号は、親機303による受信の対象ではないからである。
図26に戻り、中継器302は、ステップS322において、ID「A」をID「X」に変換し、ステップS323において、ID「X」を含む中継器信号を子機301と親機303とに送信する。子機301は、ID「X」を含む中継器信号を受信し(S313a)、ステップS14(図23参照)において受信が成功したことを表す情報をユーザに報知する。
他方で、親機303は、ID「X」を含む中継器信号を受信し(S331a)、ステップS32(図25参照)においてID「X」を含むACK信号を中継器302に送信し、中継器302がACK信号を受信する(S23a)。さらに、親機303は、ステップS334において、図22の出力先テーブル335を参照して出力信号を出力先に送信する。
3-4.効果等
以上のように、本実施形態に係る中継器302は、受信部26と、送信部25と、を備える。受信部26は、子機301から無線により送信された子機信号を受信する。子機信号は、第1の個体識別情報を含む。送信部25は、子機信号に基づいて、第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を子機301及び親機303に無線により送信する。受信部26は、親機303から無線により送信された、中継器信号に対するACK信号を更に受信する。
以上のように、本実施形態に係る中継器302は、受信部26と、送信部25と、を備える。受信部26は、子機301から無線により送信された子機信号を受信する。子機信号は、第1の個体識別情報を含む。送信部25は、子機信号に基づいて、第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を子機301及び親機303に無線により送信する。受信部26は、親機303から無線により送信された、中継器信号に対するACK信号を更に受信する。
この構成によれば、無線通信システム300において、親機303からの特定の個体識別情報を含むACK信号の送信と、中継器302からの前記特定の個体識別情報と同一の個体識別情報を含む中継器信号の送信とが、同時に行われることがなく、ACK信号と中継器信号とが干渉する問題が生じない。一例として、第1の個体識別情報を含む子機信号が中継器302及び親機303の両方に到達した場合、中継器302は、第2の個体識別情報を含む中継器信号を子機301及び親機303に送信するため、中継器信号と親機303からのACK信号とが干渉しない。
中継器302は、記憶部24と、個体識別情報変換部221と、を更に備えてもよい。記憶部24は、第1の個体識別情報と第2の個体識別情報とを対応付けるID変換テーブル325を記憶する。個体識別情報変換部221は、ID変換テーブル325を参照して、子機信号に含まれる第1の個体識別情報を、第2の個体識別情報に変換する。送信部25は、第2の個体識別情報を含む中継器信号を子機301及び親機303に送信する。
この構成によっても、上記の中継器302と同様の効果を達成することができる。
子機301は、記憶部17と、送信部15と、受信部16と、報知部18と、を備える。記憶部17は、第1及び第2の個体識別情報を記憶する。送信部15は、第1の個体識別情報を含む子機信号を中継器302に無線により送信する。受信部16は、信号を受信する。報知部18は、受信部16によって受信された信号が第2の個体識別情報を含む場合に、ユーザに受信が成功したことを表す受信成功情報を報知する。
この構成によれば、上記のように中継器信号とACK信号とが干渉しないという効果を達成する無線通信システム300に適用可能な子機301を得ることができる。また、子機301を使用するユーザは、報知部18により、子機301を用いて行った操作、子機301と中継器302との間の通信の成否を知ることができる。
子機301は、中継器302を介さずに直接的に、親機303に信号を送信可能であってもよい。この場合、報知部18は、受信部16によって受信された信号が第1の個体識別情報を含む場合に、受信成功情報を報知する。
この構成によれば、子機301は、例えば親機303と同一部屋内等の近接距離にある場合に、中継器302を介さずに親機303と通信を行うことができる。
親機303は、受信部36と、送信部35と、出力部37と、を備える。受信部36は、第2の個体識別情報を含む中継器信号を受信する。送信部35は、受信部36が中継器信号を受信した場合に、第2の個体識別情報を含むACK信号を中継器302に送信する。出力部37は、受信部36が中継器信号を受信した場合に、第2の個体識別情報に予め対応付けられた制御対象機器に対する制御信号を出力する。
この構成によれば、上記のように中継器信号とACK信号とが干渉しないという効果を達成する無線通信システム300に適用可能な親機303を得ることができる。
親機303は、第2の個体識別情報と、出力先情報とを対応付ける出力先テーブル335を記憶する記憶部34を更に備えてもよい。出力部37は、第2の個体識別情報と出力先テーブル335とを参照して、出力先情報が示す出力先に制御信号を出力する。
この構成によっても、上記の親機303と同様の効果を達成することができる。
親機303は、中継器302を介さずに直接的に、子機301から信号を受信可能であってもよい。この場合、出力先テーブル335は、第1の個体識別情報と出力先情報とを更に対応付けてもよい。受信部36は、第1の個体識別情報を含む子機信号を更に受信する。送信部35は、受信部36が第1の個体識別情報を含む子機信号を受信した場合に、第1の個体識別情報を含むACK信号を子機301に送信する。出力部37は、第1の個体識別情報と出力先テーブル335とを参照して、出力先情報が示す出力先に制御信号を出力する。
この構成によれば、親機303は、例えば子機301と同一部屋内等の近接距離にある場合に、中継器302を介さずに子機301と通信を行うことができる。
以上、本開示の実施形態を詳細に説明したが、前述までの説明はあらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
1 子機
11 送信スイッチ
12 発電部
13 蓄電部
14 制御部
15 送信部
16 受信部
17 記憶部
18 報知部
2 中継器
21 電源部
22 制御部
23 報知部
24 記憶部
25 送信部
26 受信部
3 親機
31 電源部
32 制御部
33 操作部
34 記憶部
35 送信部
36 受信部
37 出力部
100 無線通信システム
110 ボタン部材
171 ID対応情報
221 ID変換部
221 個体識別情報変換部
300 無線通信システム
301 子機
302 中継器
303 親機
325 ID変換テーブル
335 出力先テーブル
11 送信スイッチ
12 発電部
13 蓄電部
14 制御部
15 送信部
16 受信部
17 記憶部
18 報知部
2 中継器
21 電源部
22 制御部
23 報知部
24 記憶部
25 送信部
26 受信部
3 親機
31 電源部
32 制御部
33 操作部
34 記憶部
35 送信部
36 受信部
37 出力部
100 無線通信システム
110 ボタン部材
171 ID対応情報
221 ID変換部
221 個体識別情報変換部
300 無線通信システム
301 子機
302 中継器
303 親機
325 ID変換テーブル
335 出力先テーブル
Claims (8)
- 子機から無線により送信され、第1の個体識別情報を含む子機信号を受信する中継器受信部と、
前記子機信号に基づいて、前記第1の個体識別情報に対応する第2の個体識別情報を含む中継器信号を前記子機及び親機に無線により送信する中継器送信部と、を備え、
前記中継器受信部は、前記親機から無線により送信された、前記中継器信号に対する応答信号を更に受信する、
中継器。 - 前記第1の個体識別情報と前記第2の個体識別情報とを対応付ける変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記変換テーブルを参照して、前記第1の個体識別情報を前記第2の個体識別情報に変換する個体識別情報変換部と、
前記中継器送信部は、前記第2の個体識別情報を含む中継器信号を前記子機及び親機に送信する、
請求項1に記載の中継器。 - 請求項1又は2に記載の中継器を介して前記親機に信号を送信する子機であって、
前記第1及び第2の個体識別情報を記憶する記憶部と、
前記第1の個体識別情報を含む前記子機信号を前記中継器に無線により送信する子機送信部と、
信号を受信する子機受信部と、
前記子機受信部によって受信された前記信号が前記第2の個体識別情報を含む場合に、ユーザに受信が成功したことを表す受信成功情報を報知するための報知部と、を備える、
子機。 - 前記子機は、前記中継器を介さずに直接的に、前記親機に信号を送信可能であり、
前記報知部は、前記子機受信部によって受信された前記信号が前記第1の個体識別情報を含む場合に、前記受信成功情報を報知する、
請求項3に記載の子機。 - 請求項1又は2に記載の中継器を介して前記子機から信号を受信する親機であって、
前記第2の個体識別情報を含む前記中継器信号を受信する親機受信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報を含む前記応答信号を前記中継器に送信する親機送信部と、
前記親機受信部が前記中継器信号を受信した場合に、前記第2の個体識別情報に予め対応付けられた対象機器に対する制御信号を出力する出力部と、を備える、
親機。 - 前記親機は、前記第2の個体識別情報と、出力先情報とを対応付ける出力先テーブルを記憶する記憶部を更に備え、
前記出力部は、前記第2の個体識別情報と前記出力先テーブルとを参照して、前記出力先情報が示す出力先に制御信号を出力する、
請求項5に記載の親機。 - 前記親機は、前記中継器を介さずに直接的に、前記子機から信号を受信可能であり、
前記出力先テーブルは、前記第1の個体識別情報と前記出力先情報とを更に対応付け、
前記親機受信部は、前記第1の個体識別情報を含む前記子機信号を更に受信し、
前記親機送信部は、前記親機受信部が前記第1の個体識別情報を含む前記子機信号を受信した場合に、前記第1の個体識別情報を含む前記応答信号を前記子機に送信し、
前記出力部は、前記第1の個体識別情報と前記出力先テーブルとを参照して、前記出力先情報が示す出力先に制御信号を出力する、
請求項6に記載の親機。 - 請求項1に記載の中継器と、
請求項3に記載の子機と、
請求項5に記載の親機と、
を備える無線通信システム。
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