JP4302584B2 - 無線通信システム、計時装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、一般に親装置と子装置間で無線にてデータ通信を行う無線通信システムに関し、より詳細には、親装置からの無線信号で子装置の時刻修正を行う無線通信システム、該無線通信システムに使用される計時装置に関する。

親時計が基準となる時刻情報を電波等の無線で発信し、周囲に配置された子時計がこれを受信して親時計の基準時刻情報に基づいて時刻を修正して親時計の時刻に一致させる無線式の親子時計システムが知られている。親時計の基準時刻は外部の標準時刻情報源から電波等で受信して作られる。この無線式親子時計システムは、時刻情報の伝達に有線を必要としないから、親時計の時刻と一致した時刻を表示する複数の子時計を比較的自由に敷地内又は構内に配置するのに好適である。

例えば、比較的広大な敷地内又は複雑な建物内等に設置された無線式親子時計システムにおいても、親時計が基準時刻情報を子時計に送信でき、さらに、子時計の位置を比較的に自由に選択又は変更できるものとしては、特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１に記載された親子時計システムでは、ダウンリンク時に、時刻情報がシステム内で時分割チャネル方式でリレー式に転送されるため、比較的広大な敷地内又は複雑な建物内等に無線式親子時計システムを設置でき、また、子時計の位置を比較的に自由に選択又は変更できる。
特開２００２−１４８３７１号公報

特許文献１に記載された親子時計システムでは、各時計装置が時刻情報を下位の装置に送信するタイミング（チャネル）は、その機器のランク（階層順序）と個体識別番号とにより決定されている。具体的に説明すると、ある各装置が時刻情報を送信するタイミングのうち「分」の位（以下、分位）は、階層内の順に相当する各装置のランクにより定まり、「秒」の位（以下、秒位）は、「個体識別番号」により定まる。例えば、ある装置がランク「１２」で個体識別番号が「３１」の場合、２時１１分３０秒〜３１秒の間が送信タイミングとなる。

しかし、このような構成においては、近傍に同一の親子時計システムが存在し、同一ランクに同一の個体識別番号を有する親装置又は子装置が配置されていた場合には、時刻情報の送信タイミングが重なってしまい、混信を起こし、無線信号の衝突・混信を起こし、親子時計システム全体として正確な時刻を計時及び伝達できなくなる場合がある。

例えば、図１６に示すように、同一の親子時計システムがビルの１階と２階に配置されているとすると、各階の親装置（ランク１）の個体識別番号が同一であると、同時に時刻情報を子装置に無線送信する。このため、フロア間で送信電波が漏れ、例えば、破線で示すように、１階に配置された親装置の送信電波が２階に漏れて、２階の親装置の送信電波と衝突・混信し、２階に配置された親装置の送信電波が１階と３階に漏れ、１階と３階の各親装置の送信電波と衝突・混信し、．．．といった事態が起こりうる。同一ランクに個体識別番号が同一である子装置が上下階に配置されている場合にも同様の問題が発生する。

同様の問題は、例えば、マンションなどの隣接する部屋間、隣接するビル間等でも発生しうる。

隣接する親子時計システムの管理者が共通の場合には、送信電波の衝突・混信に配慮して、親装置や子装置を配置することも可能であるが、隣接する親子時計システムの所有者が異なっていたり、管理者が異なっている場合には、電波の衝突や混信が発生していること自体が把握できないことが多い。

同様の問題は、時刻の計時と表示を主機能とする時計から構成される親子時計システムに限らず、計時機能と時刻情報を無線伝達する機能を備える様々な電子装置器、例えば、情報処理端末（ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノートパソコン、ラップトップパソコン、ハンディターミナル）、無線タグ、ＩＣタグ、無線ＩＣタグ、ＩＣチップ、ゲーム機、音響機器、等及びそれらから構成される無線通信システムに共通に存在しうる。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、複数の無線通信システム間での混信や送信電波の衝突を防止することができる無線通信システム、該無線通信システムに使用可能な計時装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る無線通信システムは、
時刻情報を無線送信する親装置と、該親装置から無線で時刻情報を受信して時刻修正を行う複数の子装置を含み、
前記親装置は、
時刻情報のランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
前記ランク情報出力手段から出力される前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段から出力される前記個体識別情報とに従って、複数の子装置と重複しないように予め定められた時間に、前記子装置の時刻を修正するための時刻情報を送信する送信手段と、
を備え、
前記ランク情報出力手段は、ランク情報を変更可能に構成されており、
前記子装置は、それぞれ、
時刻情報を受信する受信手段と、
前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、
前記受信手段で受信した時刻情報のランクと予め定められた規則に従って関連つけれてあって異なるランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
前記ランク情報出力手段から出力されるランク情報と前記個体識別情報制御手段から出力される個体識別情報に従って、前記親装置及び他の子装置と重複しないように予め定められた時間に、前記修正手段により修正された自己の時刻に基づいて他の子装置の時刻を修正するための時刻情報を送信する送信手段と、
を備える、
ことを特徴とする。

前記親装置の送信手段と各前記子装置の送信手段とは、それぞれ、予め定められた時間帯内で、前記ランク情報出力手段が出力するランク情報と前記個体識別情報出力手段の出力する個体識別情報とに基づいて定まる固有の期間に時刻情報を送信する、ことを特徴とする。

前記親装置のランク情報出力手段は、例えば、外部操作に従って、出力するランク情報を変更する。

例えば、前記子装置の前記受信手段は、自己よりも下位ランクの子装置から、時刻情報の受信の成否（成功・不成功）と、受信した前記時刻情報に付随するランク情報と、受信した前記時刻情報の送信元の個体識別情報を含む受信情報（受信状況情報）を受信し、
前記子装置の送信手段は、前記受信手段で受信した受信情報に自装置の受信情報を付加して送信し、
前記親装置の前記受信手段は、前記子装置から受信情報を受信し、前記親装置のランク情報出力手段は、前記受信手段で受信した受信情報に基づいて（解析し）、所定の条件に合致する場合に、ランク情報を自動的に変更する。

例えば、前記親装置と子装置の送信手段が時刻情報を送信するタイミングは所定の第１の時間帯に設定され、前記子装置の送信手段が受信情報を送信するタイミングは、前記第１の時間帯とは異なる所定の第２の時間帯に設定され、前記第１の時間帯の頻度は、第２の時間帯の頻度よりも高く設定される。

前記親装置は、例えば、前記受信手段により受信動作を行って、近傍に同種の無線通信システムが存在するかどうかを判別し、存在すると判別した場合に、定められた規則に従って、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備えてもよい。

前記親装置の前記ランク情報出力手段は、近傍に同種の無線通信システムが存在すると判別した場合に、該隣接する無線通信システムの親装置と、各無線通信システム内のランク数の情報を交換し、予め定められた規則に従って、各無線通信システム内で時刻情報の送受信に使用する時間帯が異なるように、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備えてもよい。

前記親装置と各前記子装置の送信手段は、時刻情報の送受信に使用する前記時間帯を変更する手段を備えてもよい。

前記親装置と各前記子装置の送信手段は、前記時刻情報の送受信に使用する時間帯をとびとびに且つ周期的に配置する。

また、この発明の第２の観点にかかる計時装置は、無線で時刻情報を受信して自己の時刻を修正し、修正した時刻を示す時刻情報を他装置に無線送信する計時装置であって、
受信したランク情報のランクと予め定められた規則に従って関連付けられてあって異なるランクを示す前記時刻情報のランク情報を出力するランク情報出力手段と、
自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
他装置の時刻を修正するための時刻情報と、前記ランク情報出力手段からの前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段からの前記個体識別情報とに従い、前記他装置と重複しないように予め定められた時間に、前記時刻情報を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする。

前記送信手段は、予め定められた時間帯内の、前記ランク情報出力手段が出力するランク情報と前記個体識別情報出力手段の出力する個体識別情報とで定まる固有の期間に時刻情報を送信する。

前記ランク情報出力手段は、外部操作に従って、出力するランク情報を変更する手段を備えてもよい。

例えば、前記受信手段は、時刻情報の受信状況を示す受信情報を他装置から受信し、前記ランク情報出力手段は、前記受信手段で受信した受信情報に基づいて、他装置の時刻情報の受信状況を分析し、分析結果に基づいて、ランク情報を自動的に変更するように構成してもよい。

例えば、前記送信手段が時刻情報を送信するタイミングは第１の時間帯に設定され、前記受信手段が、他装置から受信情報を受信するタイミングは前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に設定され、前記第１の時間帯の頻度は、第２の時間帯の頻度よりも高く設定される。

前記受信手段により、受信動作を行って、近傍に同種の計時装置が存在するかどうかを判別する手段と、存在すると判別した場合に、定められた規則に従って、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段とをさらに備えてもよい。

例えば、前記ランク情報出力手段は、近傍に同種の計時装置が存在すると判別した場合に、該隣接する計時装置と各計時装置の下位ランクに位置して各計時装置からの時刻情報を受信して時刻を修正する他装置のランクに関する情報を交換し、予め定められた規則に従って、各計時装置の下位ランクに位置する装置が時刻情報の送受信に使用する時間帯が異なるように、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備えてもよい。

前記送信手段は、前記時間帯を変更する手段を備えてもよい。

前記送信手段は、前記時間帯をとびとびに且つ周期的に配置してもよい。

前記子装置は、例えば、無線タグ又は情報端末から構成される。また、前記子装置は、例えば、データ記憶手段とパッケージとを備える無線タグから構成され、前記データ処理制御手段は、所定のトリガ信号に応答して、前記計時手段の計時時刻を示す計時情報を前記データ記憶手段に記憶し、前記データ記憶手段に記憶した時刻情報を直接又はデータ処理して、無線で外部に出力する手段を備え、前記パッケージは無線信号を透過可能な材料から構成され、全体を封入する。

また、この発明の第３の観点にかかるコンピュータプログラムは、
無線通信機能と計時機能とを備えるコンピュータを、
受信したランク情報のランクと予め定められた規則に従って関連付けられてあって異なるランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
他装置の時刻を修正するための時刻情報と、前記ランク情報出力手段からの前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段からの前記個体識別情報とに従い、他装置と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する送信手段と、
を備える計時装置として機能させることを特徴とする。

上記構成とすることにより、この発明によれば、複数の装置が同時に時刻情報を送信して、混信が起こる事態を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１の概略を示す。
無線通信システム１は、親装置２と、適宜配置された複数の子装置３と、必要に応じて適宜配置された中継器４とから構成され、親装置２を頂点（最上位ランク）として、順次上位装置から下位装置（順次上位ランクから下位ランク）に時刻情報を順次送信して、全体で正確な時刻情報を共有し、この正確な時刻情報を用いて所定のデータ処理を全体として実行するものである。また、時刻情報の受信状況等を示す受信情報を下位装置（下位ランク）から上位装置（上位ランク）に順次送信して、親装置２において、無線通信システム１全体の動作を管理する。

１つの無線通信システム１は、１台の親装置２と全体で６０台以下の子装置から構成される。各装置には、重複しないように、１〜６０のいずれかの個体識別番号が付されている。

親装置２と各子装置３と中継器４との間は、所定の周波数を持った電磁波（一般に電波）で双方向に通信可能に接続されており、親装置を頂点として時刻情報の伝達順に階層が形成されている。電磁波の出力と周波数とは、例えば、法規制による免許や許可を必要としない値の大きさに選ばれている。通信用の電磁波は同一周波数であってもよいし、異なる周波数に設定してもよい。

親装置２は、正確な時刻情報である標準時刻情報を受信して、正確な時刻を示す時刻情報と親装置２からの情報であることを示すデータとを含む基準時刻情報を所定の周波数と所定の電力の搬送電波で無線通信システム１内の子装置３へ向けて送信し、標準電波を直接受信することができない各子装置３の計時時刻を正確な時刻に修正し、また、各子装置３が時刻情報を正常に受信しているか否かを判別するための装置である。

親装置２は、図２のブロック図に示すように、アンテナ２０と、受信器２１と、デコーダ２２と、制御部２３と、計時部２４と、時刻表示部２５と、エンコーダ２６と、個体識別番号記憶部２７と、送信器２８と、電源制御部２９と、表示部５１と、記憶部５２と、ランクオフセット設定部５３とから構成される。

受信器２１は、アンテナ２０を介して標準時刻情報を含む電波（標準電波：放送の時報、長波標準電波または全地球測位システム（ＧＰＳ）の時刻情報等）を受信し、標準時刻情報を復調して出力する。なお、受信器２１は、テレホンＪＪＹまたは専用回線等の有線にて標準時刻情報を受信するものであっても良い。また、ネットワークを介してタイムサーバ等から標準時刻情報を受信するものであってもよい。また、受信器２１は、子装置３からの受信情報を受信し、復調して出力する。

デコーダ２２は、受信器２１で復調された標準時刻情報をデコードして、時刻情報（例えば、所定時刻であることを示す情報又は年・月・日・時・分・秒・等を示す情報）を出力する。また、デコーダ２２は、受信器２１で復調された受信情報をデコードして出力する。

制御部２３は、デコーダ２２からのデコードされた時刻情報に基づいて、計時部２４の計時時刻を受信した標準時刻に一致させるよう修正するための修正情報を作り、計時部２４に送る。また、制御部２３は、デコーダ２２からの受信情報（子装置３からアップされてきたもの）に基づいて、各子装置３が時刻情報を正常に受信できているか否かを分析し、受信情報と分析結果を記憶部５２に格納し、また、表示部５１に表示させる。

計時部２４は発振回路、カウンタ回路、時刻レジスタ等を備え、発振回路からのクロック信号をカウンタ回路でカウントし、カウント値に基づいて時刻レジスタに記憶している計時時刻を更新し、計時時刻を時刻表示部２５とエンコーダ２６と電源制御部２９とに供給する。また、計時部２４は、制御部２３からの修正情報に従って、時刻レジスタの記憶データ、即ち、計時部２４の計時時刻を標準時刻に一致するように修正する。

時刻表示部２５は、ディジタル表示装置やアナログ表示装置を備え、計時部２４の計時時刻を表示する。

個体識別番号記憶部２７は、この親装置２に割り当てられている個体識別番号（０〜６０のいずれかの値）を格納している。

ランクオフセット設定部５３は、ユーザの外部操作により、この親装置２のランク（親装置２が送信する時刻情報のランク）を「１（最上位）」から「６０（最下位）」の任意の値に設定可能であり、設定されたランクを示すランク情報をエンコーダ２６と電源制御部２９とに出力する。ただし、当初は、ランク「１（最上位）」がデフォルトで設定されている。

エンコーダ２６は、計時部２４から供給される時刻情報と、個体識別番号記憶部２７から供給される個体識別情報としての個体識別番号と、ランクオフセット設定部５３から供給されるランク情報と、を含む基準時刻情報（下位の子装置３が計時時刻を修正するための情報）を生成し、この基準時刻情報をエンコードして送信対象のベースバンド信号を生成して、送信器２８へ送る。

送信器２８は、エンコーダ２６からのベースバンド信号で所定の周波数と所定電力の搬送波信号を変調して、アンテナ２０を経由して子装置３へ向けて送信する。なお、基準時刻情報に、自身の状態を示すステータス情報、子装置３を制御するためのコマンド等の他の情報を追加してもよい。この他、送信器２８から送信される情報としては、例えば、子装置３を自己に登録するための設定情報がある。設定情報には、登録する子装置３の個体識別番号およびランク情報が含まれる。子装置３を親装置２に登録する動作については、後述する。

電源制御部２９は、計時部２４と時刻表示部２５とに常時電力を供給して、計時動作と時刻表示動作を常時可能とする。また、制御部２３にも常時電力を供給し、受信情報の分析などを含む様々な制御処理を実行させる。また、電源制御部２９は、内部メモリに電力供給スケジュールを予め記憶しており、計時部２４の計時時刻が、標準時刻情報受信時刻及び子装置３から受信情報を受信する時刻になると、受信器２１、デコーダ２２及びその他の必要な回路に電力を送って、受信動作を実行させ、その他の期間は、これらの回路を停止する。また、電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が、基準時刻情報の送信時刻になると、エンコーダ２６，送信器２８及びその他の必要な回路に電力を送って、受信動作を実行させ、その他の期間は、これらの回路を停止する。これにより、電力消費を節約する。

電源制御部回路２９について、さらに詳細に説明すると、電源制御部２９には、予め設定されているダウンリンク時のタイムスケジュール（図５）と、アップリンク時のタイムスケジュール（図６）とに関し、自身が電波を受信するタイミングと電波を送信するタイミングとが登録されている。ここで、ダウンリンクとは、親装置２から最上位のランクの子装置３、更に、上位ランクの子装置３からより下位のランクの子装置３に時刻情報を順次伝達して、それぞれの計時時刻を正しい時刻に修正するための通信処理を意味する。また、アップリンクとは、各子装置３での時刻情報の受信状況（受信成否）、時刻の更新状況情報、異常信号検出情報、その他の情報を親装置２に集約するために、ランクが下位の子装置３から上位の子装置３に受信情報を順次伝達し、最後に、最上位の子装置３から親装置２に情報を伝達する通信処理を意味する。

電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が、図５に示すダウンリンクスケジュール上で、親装置２のランクと個体識別番号とで特定される送信タイミングの所定時間前のタイミングになると、受信器２１とデコーダ２２とに電力を供給して標準時刻情報を受信・デコードさせ、制御部２３に供給させる。制御部２３は、受信した標準時刻情報に従って、計時部２４の計時時刻を修正する。例えば、ランクオフセット設定部５３がランク「ｎ＝ｊ＋１（ｊはランクオフセットの値で、初期値は０としてある）」を設定し、個体識別番号記憶部２７が個体識別番号「ｍ」を記憶しているとすると、電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が午前２時（ｎ−１）分（ｍ−１）秒の所定時間（例えば、１０秒）前のタイミングになると、標準時刻情報を受信するために受信器２１とデコーダ２２とに電力を供給して起動し、標準時刻情報の受信を指示する。

また、電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が、図５に示すダウンリンクスケジュールで特定される送信タイミングになると、エンコーダ２６と送信器２８とに電力を供給して起動すると共に基準時刻情報の送信を指示する。エンコーダ２６は、計時部２４の計時時刻に、ランクオフセット設定部５３から供給されるランク情報と個体識別番号記憶部２７から供給される個体識別番号とを付加して、基準時刻情報を生成し、これをエンコーダ２６でエンコードして、送信器２８から送信させる。前述のように、その他の情報を送信情報に含めても良い。

また、電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が図６に示すアップリンクの、自己のランク＋１のランクの子装置３の送信時間帯になると、受信器２１とデコーダ２２に電力を供給して起動し、最上位の子装置３から送信されて来る受信情報の受信を指示する。例えば、ランクオフセット設定部５３がランク「ｎ」を設定しているとすると、電源制御部２９は、計時部２４の計時時刻が午前３時（６０−ｎ）分０秒〜６０秒までの間、受信機２１とデコーダ２２とに電力を供給し、最上位の子装置３から送信されてくる受信情報を受信する。

表示部５１は、子装置３からアップされた受信情報、受信情報の分析結果、警報等を表示して、管理者などに報知する。
記憶部５２は、子装置３からアップされた受信情報や、制御部２３の動作プログラム等を記憶する。

ランクオフセット設定部５３は、この親装置２に設定されている本来のランク「１」にオフセットを付加し、エンコーダ２６と電源制御部２９とに供給する。即ち、親装置２のランクは「１」（最上位）がデフォルトでるが、ユーザ操作により、２〜６０まで、任意の値が、例えば、手動での切り替え操作で設定・出力可能に構成されている。

このような構成により、親装置２は、ダウンリンクスケジュールに従って、標準時刻情報を受信して、計時部２４の計時時刻を修正し、正確な時刻を計時し表示する。また、子装置３に基準時刻情報を送信してその時刻情報を修正する。

さらに、親装置２は、アップリンクスケジュールに従って、子装置３からの受信情報を受信して、これを分析し、無線通信システム１全体の動作・状況を管理する。なお、前述のように、受信情報は、時刻情報の受信の成否、時刻更新状況等の情報を含むものである。また、子装置３が温度計、湿度計やガスメータ、ゲーム機のコイン計数器等の各種のデータロガーを構成するのであれば、子装置３は、収集したデータに添えて受信情報を送信するものとすれば良い。

図１に示す子装置３は、例えば、所謂無線ＩＣタグから構成され、図３に示すように、通信回路３０１と、タイマ回路３０２と、メモリ３０３と、プロセッサ３０４と、から構成され、樹脂パッケージ３０５に封入されている基本構成を有する。

通信回路３０１は、他の装置との間で無線通信を行う。
タイマ回路３０２は、現在時刻をカウントする。
メモリ３０３は、プロセッサ３０４の動作プログラムとこの子装置３の識別情報を記憶している。また、プロセッサ３０４のワークエリアとして機能する。

プロセッサ３０４は、メモリ３０３に格納されたプログラムに従って動作し、様々な制御処理やデータ処理を行う。

特に、プロセッサ３０４は、図５のダウンリンクスケジュールとタイマ回路３０２の計時時刻とに基づいて、通信回路３０１を介して、親装置２又は自己より上位の子装置３からの修正用時刻情報（タイマ回路３０２の計時時刻を修正するための情報であり、親装置２からのものを基準時刻情報、子装置３からのものを参照時刻情報と呼ぶ）を受信し、受信した時刻修正用情報に含まれている時刻に基づいて、タイマ回路３０２の計時時刻を修正する。また、プロセッサ３０４は、図５のダウンリンクスケジュールとタイマ回路３０２の計時時刻とに基づいて、自己より下位の子装置３の計時時刻を修正するための参照時刻情報を通信回路３０１を介して送信する。また、プロセッサ３０４は、時刻情報の受信状況（受信成否、送信元の装置のランク及び個体識別番号等）、時刻の更新状況（時刻情報を正常に更新できたか否か）、異常信号検出の有無等を判別し、メモリ３０３に格納する。そして、それらの情報を用いて自己の受信情報を作成する。

また、プロセッサ３０４は、図６のアップリンクスケジュールとタイマ回路３０２の計時時刻とに基づいて、通信回路３０１を介して、自己より下位ランクの子装置３からの受信情報を通信回路３０１を介して受信し、これに自己の受信情報を付して、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すような受信情報生成して送信し、を親装置２に集約するために、自己より上位の装置に送信する。

また、プロセッサ３０４は、上位装置から受信した時刻修正用情報に制御コマンドが付与されている場合には、その制御コマンドを解釈実行し、必要な場合には、その制御コマンドを下位装置への参照時刻情報に含める。また、プロセッサ３０４は、子装置３が温度計、湿度計やガスメータ、ゲーム機のコイン計数器等の各種のデータロガーを構成するのであれば、破線で示す種々のセンサから各種のデータを収集し、図１４に示すように、アップリンク時に送信する受信情報に収集したデータを含めて送信する。

パッケージ３０５は、一辺が、例えば、数センチメートル〜数ミリメートルの直方体又は立方体形状に、電波透過性の樹脂材料から形成され、通信回路３０１による外部との通信を可能としつつ全体を封入する。

図４は、図３に示す構成を有する無線ＩＣタグから構成される子装置３の構成のうち、タイマ回路３０２の計時時刻を修正して参照時刻情報を買い装置に送信すると共に受信情報を上位装置に送信する部分の構成を詳細に示す。

図４に示すように、子装置３は、アンテナ３０と、受信器３１と、デコーダ３２と、制御部３３と、計時部３４と、ランク制御部３７Ａと、エンコーダ３６と、個体識別番号記憶部３７と、送信器３８と、電源制御部３９と、を備える。

受信器３１は、アンテナ３０を介して上位装置（親装置２又は子装置３）からの修正用時刻情報（基準時刻情報又は参照時刻情報））と下位の子装置３からの受信情報を受信・復調して出力する。

デコーダ３２は、受信器３１で復調された修正用時刻情報をデコードして、時刻情報とランク情報と個体識別番号とを再生して、制御部３３に出力し、ランク情報をランク制御部３７Ａに出力する。また、デコーダ３２は、受信器３１で復調された受信情報をデコードして制御部３３に出力する。

制御部３３は、ダウンリンクのタイミングでは、デコーダ３２からの時刻情報に基づいて、計時部３４の計時時刻を受信した標準時刻に一致させるよう修正するための修正情報を作り、計時部３４に送る。制御部３３は、アップリンクのタイミングでは、デコーダ３２でデコードされた下位装置からの受信情報に、自己の受信情報を付与して、エンコーダ３６に送る。

計時部３４は、図３のタイマ回路３０２に対応し、図示しない発振回路、カウンタ回路、時刻レジスタ等を備え、発振回路からのクロック信号をカウンタ回路でカウントし、カウント値に基づいて時刻レジスタに記憶している計時時刻を更新し、計時時刻をエンコーダ３６及び電源制御部３９に供給する。また、計時部３４は、制御部３３からの修正情報に従って、時刻レジスタの記憶データ、即ち、計時部３４の計時時刻を修正する。

ランク制御部３７Ａは、予め記憶したランクを示す情報（ランク情報）をエンコーダ３６と電源制御部３９に出力するものである。これは、自己の送信すべきタイミングを定める。このランク情報は、子装置３を親装置２のシステムに登録する際に記憶される。子装置３を親装置２のシステムに登録するには、例えば、先ず、子装置３の図示しない操作スイッチを用いた外部操作により子装置３を登録待ち状態とする。親装置２の図示しない操作スイッチを用いた外部操作により登録する子装置３の親装置２に対する実質的なランクの値を入力し、送信を指示する。送信指示により、ランクオフセット設定部５３から供給されるランクオフセットの値とユーザの外部操作により入力される親装置２に対する実質的なランクの値との和が子装置３のランク情報となる。また、親装置２は、図示しない子装置３の管理テーブルにて子装置３の個体識別番号およびランク情報を管理しており、未使用の個体識別番号を選択し、生成されたランク情報とともに設定情報として送信する。子装置３は、この設定情報を受信してデコーダ３２にて個体識別番号およびランク情報を抽出し、制御部３３により、それぞれ自己の個体識別番号およびランク情報として後述する個体識別番号記憶部３７、ランク制御部３７Ａに記憶せしめる。ランク制御部３７Ａに記憶されるランク情報は、ランクオフセットの値と親装置２に対する実質的なランクの値とであり、これらの和を自己のランクとする。

個体識別番号記憶部３７は、この子装置３に割り当てられている個体識別情報としての個体識別番号を記憶する。この例では、子装置３の個体識別番号は１〜６０のいずれかであり、無線通信システム１内には、同一の個体識別番号を有する装置は存在しない。従って、無線通信システム１内の子装置３の上限数は６０台であり、ランクも最小１〜最大６０である。

エンコーダ３６は、制御部３３の制御の下に、ダウンリンク時では、計時部３４から供給される時刻情報と、ランク制御部３７Ａから供給される自己のランクｋを示すランク情報と、個体識別番号記憶部３７に格納されている個体識別番号とを含む参照時刻修報を生成し、これをエンコードして、ベースバンド信号を生成し、送信器３８に送る。エンコーダ３６は、アップリンク時には、制御部３３から供給される受信情報をエンコードして、ベースバンド信号を生成し、送信器３８に送る。

送信器３８は、エンコーダ３６から供給されるベースバンド信号で、所定の周波数と出力（パワー）の搬送電波を変調して、アンテナ３０を経由して送信する。

電源制御部３９は、制御部３３と計時部３４に電力を常時供給して計時動作を可能とする。また、電源制御部３９は、内部メモリに電力供給スケジュールを予め記憶しており、計時部３４の計時時刻が、親装置２又は子装置３から修正用時刻情報及び受信情報を受信する時刻になると、受信器３１、デコーダ３２及びその他の必要な回路に電力を送って、受信動作を実行させ、その他の期間は、これらの回路を停止する。また、電源制御部３９は、計時部３４の計時時刻が、参照時刻情報及び受信情報の送信時刻になると、エンコーダ３６，送信器３８及びその他の必要な回路に電力を送って、送信動作を実行させ、その他の期間は、これらの回路を停止する。これにより、電力消費を節約する。

電源制御部３９について、さらに、詳細に説明すると。電源制御部３９には、図５に示すようなダウンリンク時の送・受信のタイムスケジュールと、図６に示すようなアップリンク時の送信タイムスケジュールとが登録されている。

まず、電源制御部３９は、計時部３４の計時時刻が図５に示すダウンリンクの開示時刻（親装置２の送信開始時刻、２：００：００）になると、受信器３１に電力を供給し、上位装置からの修正用時刻情報を受信する。そして、ランク制御部３７Ａは、受信した時刻修正情報に含まれているランク情報に基づいて、自己のランクを判別し、ランク情報を電源制御部３９に通知する。電源制御部３９は、ランク情報の通知に応答して、以後送信される時刻修正情報（自己と同一ランクか、より下位のランクの装置の送信情報）の受信をダウンリンクの終了（２：５９：６０）まで停止する。従って、各子装置３は、あるランク（受信できる範囲で最上位ランク）の装置からの信号を受信すると、それ以下の装置の出力する信号は受信しない。

そして、電源制御部３９は、計時部３４の計時時刻が、ランク制御部３７Ａが判別したランクに相当し、且つ、個体識別番号記憶部３７から供給される識別情報に一致するタイミングになると、エンコーダ３６と送信器３８とに電力を供給し、自己より下位の子装置３に時刻修正用の参照時刻情報を送信させる。

また、電源制御部３９は、計時部３４の計時時刻が図６に示すアップリンクの開示時刻（３：００：００）になると、受信器３１に電力を供給し、下位の子装置３からの受信情報の受信を開始する。そして、電源制御部３９は、計時時刻が自己のランクと識別情報から定まる送信タイミングになると、送信器３８に電力を供給し、制御部３３の制御の下に自己が下位装置から受信したアップ対象情報と自己が保有するアップ対象情報と識別情報とを含む情報をエンコーダ３６でエンコードして、アンテナ３０を介して送信する。以後は、受信器３１、デコーダ３２、エンコーダ３６、送信器３８等への電力の供給を停止する。

中継器４は、情報の中継に特化した装置であり、時刻情報の受信・送信機能については、各子装置３と同一の構成を有する。なお、中継器としては、電波中継のための受信器能と送信器能を備えるものでもよい。

次に、上記構成の無線通信システム１の動作について説明する。
デフォルト構成の無線通信システム１においては、親装置２のランクオフセット設定部５３がデフォルト（ランク１）に設定されており、従来と同様に、図５に示す午前２時の時間帯（ダウンリンクの時間帯）になると、ダウンリンク処理を開始し、ランク１の親装置２からランク２の子装置３に基準時刻情報が送信され、ランク２の子装置３からランク３の子装置３に参照時刻情報が送信され、以後、同様の処理が最終ランクまで繰り返される。

また、図６に示す午前３時の時間帯（アップリンクの時間帯）になると、アップリンク処理を開始し、ランク６０の子装置３から上位装置に受信情報が順次送信され、受信情報が親装置２に集積される。

但し、デフォルト構成の無線通信システム１が隣接して配置されている場合には、従来と同様に同一ランクに同一個体識別番号の装置が配置されていると送信信号が衝突して混信等が起こる可能性がある。そこで、無線通信システム１の管理者は、全ての子装置３が正常に修正用時刻情報を受信して、自己の計時時刻を修正しているか否かを、例えば、親装置２の表示部５１に各子装置３からアップされて来た受信情報を表示させて、確認する。なお、表示部５１に受信情報を表示させる形態は任意であり、制御部２３で加工・編集して表示してもよい。

無線通信システム１の管理者は、例えば、特定の子装置３が修正用時刻情報を受信できていないような場合には、隣接して無線通信システム１が存在する可能性を検討し、可能性がある場合には、親装置２のランクオフセット設定部５３の設定を変更し、ランクを任意の値に変更する。但し、末端の子装置３のランクが６０を超えると時刻情報や受信情報の送受信をできなくなる場合が生ずるので、親装置のランクを（６０−そのシステム内のランク数）より小さい値のいずれかに変更する。

例えば、図７に示すように、ビルの１階と２階に同一構成の無線通信システム１が配置されている場合に、１階の親装置２のランクオフセットを３０に設定すると、下位ランクの子装置のランクは３１と３２になる。このため、ランクが同一の装置が無くなり、１階及び２階の各親装置２と子装置３とが修正用時刻情報や受信情報を送信するタイミングが異なることとなり、送信電波の衝突や混信は起こらなくなる。

より具体的に説明すると、一般に、図１に示すような無線通信システム１の場合、ランクが６０まで達することは少なく、通常、６０近傍のランクは使用されていない。そこで、親装置２のランクを６０の近傍に移動することにより、隣接するデフォルト構成の無線通信システム１では使用されない時間に修正用時刻情報や受信情報を送・受信することができる。

管理者がランクオフセット設定部５３を操作して、ランクを変更した場合の動作は、次のようになる。

親装置２のランクオフセット設定部５３がランクオフセット「ｎ（０〜５９）」を設定し、個体識別番号記憶部２７が個体識別番号「ｍ」を記憶しているとすると、電源制御部２９は、図５に示すダウンリンクタイミングに従って、計時部２４の計時時刻が午前２時（ｎ−１）分０秒の所定時間前（例えば、１０秒前）のタイミングになると、受信器２１とデコーダ２２とに電力を供給し、標準時刻情報の受信を指示し、計時部２４の計時時刻を更新させる。

また、図５に示すダウンリンクタイミングに従って、計時部２４の計時時刻が午前２時（ｎ−１）分（ｍ−１）秒〜午前２時（ｎ−１）分（ｍ）秒の間、エンコーダ２６と送信器２８とに電力を供給し、基準時刻情報を送信させる。

また、計時部２４の計時時刻が午前３時０分０秒〜午前３時（６０−ｎ）分０秒までの間、即ち、アップリンクの開始から１ランク下位のランク（ｎ＋１）の子装置３が受信情報を送信し終わるまでの間、受信機２１とデコーダ２２とに電力を供給し、子装置３からアップされる受信情報を受信する。

一方、親装置２からの基準時刻情報を受信できる子装置３（最上位の子装置３）は、ＡＭ２：００より修正用時刻情報の受信を開始し、計時部３４の計時時刻が午前２時（ｎ−１）分（ｍ−１）秒〜午前２時（ｎ−１）分（ｍ）秒の間に親装置２からの基準時刻情報を受信する。そして、制御部３３は、受信した情報に含まれるランクｎを示すランク情報に含まれるランクオフセット、個体識別情報から、自己の受信すべき時刻情報か否か判別して適切な時刻情報であれば、自己の時刻を修正せしめる。また、ランク制御部３７Ａから出力される自己のランク（ｎ＋１）で決まる午前２時ｎ分の時間帯のうちで個体識別番号で定まるタイミング（タイムスロット）に、参照時刻情報を送信する。

以後、同様の動作が繰り返される、

また、アップリンクの開始時刻時間帯（午前３：００：００）になると、各子装置３はそれぞれ、ダウンリンク時に認識した自己のランクに基づいて、自己より１ランク下位の装置の送信が完了したタイミングで受信を停止し、ダウンリンク時に認識した自己のランクに基づいたタイミングで受信情報を送信する。また、親装置２は、アップリンクの開始時刻（午前３時００分００秒）からランクオフセット設定部５３が設定するランクｎより１ランク下位の（ｎ−１）ランクの子装置３が送信する受信情報を受信完了するまで、ダウンリンクの受信を行う。

ランク情報は、ダウンリンク時に、親装置２や子装置３から時刻情報に添えられて送信される。これを受信した下位の子装置３は、デコーダ３２にてランク情報を抽出し、制御部３３に出力する。制御部３３はランク情報に基づいて、必要に応じて、ランク制御部３７Ａに記憶されたランク情報を更新する。即ち、ランクオフセットの変更の必要が生じたときには、外部操作により親装置２のランクオフセットの設定動作を実行させる。この場合、親装置２はランクオフセットを変更したランク情報を時刻情報に添えて送信する。これは、ランクオフセットの変更を予告する情報となる。ここで、子装置３は、ランクオフセットの変更の予告情報があればこれを新たなランク情報の候補として記憶し、その旨の信号をエンコーダ３６と電源制御部３９に出力し、自己が時刻情報を送信する際に予告情報として変更されたランク情報を送信する。これにより、ランクオフセットの変更の予告がダウンリンクによりシステムの最下層の子装置３まで伝えられ、アップリンクでは各子装置３の予告情報の受信の可否が送信されて親装置２まで伝えられる。最下層の子装置３まで予告情報が伝わっていれば、その後のダウリンク、アップリンクについては、ランクオフセット、言い換えればランク情報を更新してこれで決まるタイミングで時刻情報等が送受信される。例えば、ダウリンク、アップリンクの際に各装置が更新前のランクオフセット及び更新後のランクオフセットで決まるタイミングに受信を行い、更新後のランクオフセットで決まるタイミングに変更後のランク情報を含む適切な時刻情報等が受信できているか否か判別する。例えば、子装置３の制御部３３は、上位装置からの信号に含まれているランク情報が予告情報の示すランクオフセットを含んでいれば、適切に受信ができているとする。子装置３の制御部３３は、適切に受信ができていれば、更新後のランクオフセットで決まるタイミングで送信動作を行なわせる。アップリンクにより更新後のランクオフセットで決まるタイミングで全ての装置が時刻情報の受信ができていることを親装置２にて確認し、次のダウンリンクのタイミングにランクオフセットの変更を確定するコマンドを時刻情報に添えてランク情報の更新を指示する。これを受信した各子装置３の制御部３３はランク制御部３７Ａに記憶されたランク情報を更新させる。

このようにして、親装置２のランクのオフセット値ｎを適当に選択・設定することにより、ダウンリンク用の時間帯内及びアップリンク用の時間帯内で、一の無線通信システム１が修正用時刻情報と受信情報とを送信する期間と、隣接する他の無線通信システム１が修正用時刻情報と受信情報とを送信する期間とを分離することができ、隣接する無線通信システムに属する装置の送信電波が衝突して他装置が正常に受信できなくなる事態を防止できる。

以上の説明では、理解を容易にするため、１階の無線通信システム１がダウンリンク及びアップリンクを行っている時間帯と、２階の無線通信システム１がダウンリンク及びアップリンクを行っている時間帯とが全く異なるように設定する例を示した。但し、時間帯が全く異なる必要はない。即ち、隣接する無線通信システム１間で、同一のランクに同一の個体識別番号を有する装置が配置されていなければ、送信電波の衝突は発生しない。従って、場合によっては、隣接する無線通信システム１の親装置２のランクを１ランクずらすだけで、衝突が発生しなくなることもあり、ランクをデフォルト値からどの程度ずらすかは任意である。

（第２の実施の形態）
上記実施の形態においては、ランクオフセット設定部５３を、ユーザが操作して親装置２のランクを設定したが、例えば、親装置２が自動的にランクを制御するようにしてもよい。
以下、このような処理が可能なシステムについて説明する。

親装置２の電源制御部２９は、定期的な割込処理等で、例えば、図８に示す時刻監視処理を実行し、まず、計時部２４の計時時刻とタイムスケジュールとに従って、ダウンリンクの開始タイミングか否かを判別する（ステップＳ１１）。開始タイミングでないならば、他の処理を行って（ステップＳ１２）、処理を終了する。

一方、開始タイミングならば、今回のダウンリンクのタイミングが電源投入後の１回目であるか否かを履歴情報等から判別する（ステップＳ１３）。１回目でないならば、通常のダウンリンク処理を行う（ステップＳ１４）。

一方、１回目のダウンリンクタイミングならば、今回は、送信処理を行わず（行わせず）、受信処理を実行し（実行させ）、時刻情報の受信を試みる（ステップＳ１５）。

制御部２３は、時刻情報が受信できたと判別したときには、近傍に同様のシステムが存在すると判断し、ランクオフセット設定部５３に予め設定されたランクオフセット（例えば、３０）を設定させる（ステップＳ１７）。

電源制御部２９は、ダウンリンク期間が終了するまで、あるいは、同様の無線通信システムの存在を確認するまで受信処理（ステップＳ１５）を継続し、ダウンリンク期間が終了すると（ステップＳ１８，Ｙｅｓ）、あるいは、同様の無線通信システム１の存在を確認すると（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、処理を終了する。

このような構成によれば、先に設置・設定されている無線通信システム１に影響を与えることなく、ランクオフセットを自動設定して、混信を防止できる。

さらに、図９に示すように、各親装置２が所定のタイミングで、無線通信により周囲に他の親装置２にその存在を問い合わせ（ステップＳ２１）、他の親装置２の存在を確認にした場合に（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、互いに、自己のランクオフセット値、自己の下位のランク数、更に、子装置３の時刻情報の受信状況等を通知しあい、一方が適当なランクオフセットを決定し、ランクオフセット設定部５３に設定する（ステップＳ２３）、ようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
上記実施の形態においては、混信を防止するためにランクオフセットを変更したが、例えば、無線通信システム１単位で、ダウンリンクのタイミング（時間帯）やアップリンクのタイミング（時間帯）を他から変更することで、混信を防止してもよい。
この場合には、例えば、各電源制御部２９及び３９は、図１０に示すような複数種類のタイムテーブルを記憶する。

例えば、タイムテーブル１は、上述したタイムテーブルである。タイムテーブル２は、タイムテーブル１に対して２時間だけずれたタイムテーブルである。

タイムテーブル３と４とは、ダウンリンク（１時間）とアップリンク（１時間）の計２時間の送受信を２時間おきに繰り返すタイムテーブルである。ただし、タイムテーブル２と４とでは、送受信の時間帯が互いにずれている。

タイムテーブル５と６とは、ダウンリンク（１時間）とアップリンク（１時間）の計２時間の送受信の時間帯をタイムテーブル３，４の２倍、３倍と、２時間の倍数の関係で長くすることにより、空きの時間帯を別の無線通信システムの通信時間帯にさせることのできるようにしたタイムテーブルである。

タイムテーブル７と８とは、複数のダウンリンク（１時間）に１回アップリンク（１時間）を行うタイムテーブルであり、タイムテーブル５ではアップリンクを１日に１回行い、タイムテーブル６では２回行う場合のタイムテーブルであり、システムの時刻同期に関与しないアップリンクをダウンリンクよりも実施間隔を大きくし、通常はダウンリンクのみを繰り返すことにより、別の無線通信システムへの通信時間帯の開放の度合いを大きくしたものである。

親装置２の電源制御回路２９は、このような複数のタイムテーブルの内から、ユーザの指示、隣接する同一システムの存在、他の親装置２のとの通信の結果、等に従って、任意のタイムテーブルを選択し、それに従って、ダウンリンク及びアップリンクの処理を行う。

親装置２は、タイムテーブルを切り替える場合には、従前のダウンリンク時に、送信する基準時刻情報に、例えば、次回からのダウンリンク時に使用するタイムテーブルを指定する情報を含める。各子装置３は、通知に従って、タイムテーブルを選択し、選択したタイムテーブルに従って処理を行う。

なお、各時間帯内の送信スロットの決め方は、例えば、上述と同様に、ランクと個体識別番号とから定められる。

（第４の実施の形態）
上述のように、隣接して無線通信システム１を配置した場合に、例えば、１階のシステムのランク３にある子装置３が、２階の親装置２からの電波を受信し、ランク１であると誤って認識して以後の処理を行うような場合があり得る。

このような事態を防止するためには、例えば、１つの無線通信システム１に１つの識別情報を付与し、そのシステム内の各機器が自己の属す無線通信システム１に付与された識別情報が付された時刻修正情報のみを受信し、受信した時刻情報に付されているシステム識別情報が自己の属すシステムと異なる場合には、その時刻情報を捨て、一致する場合のみ取り込むようにすれば良い。

この場合には、例えば、メモリ３０３内にフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭを配置し、システム毎にシステム識別情報を記録するようにすればよい。また、図１１に示すようにシステム情報記憶部４１を設けてシステム識別情報とランク制御部３７Ａのランクオフセットとの対応を確認してランクを設定するようにしてもよい。例えば、システム識別情報とランクオフセットとを対応付けるテーブルをシステム情報記憶部４１に設け、制御部３３は、受信したシステム識別情報が自己のシステムのシステム識別情報か否かを確認し、上述したランクオフセットの変更があれば、テーブルの内容を変更するようにしても良い。

なお、アップリンクの場合も同様に、各機器がシステムの識別情報を付して情報を送信し、受信した情報に含まれている識別情報が自己に設定されているシステムの識別情報に一致する場合にのみ、その情報を取り込む（処理する）ように制御すればよい。

また、一般に、他のフロアや他の部屋から漏れてくる電波の強度は弱い。従って、受信部内に電波の強度を測定するための電界強度計を配置し、一定の電界強度の電波のみを信号として受信して取り込むようにしてもよい。

なお、受信した時刻情報を正常なものであると認定するために、他の条件を付加することも可能である。

（第５の実施の形態）
第１の実施の形態では、図７に示すように、１階の親装置２のランクを１、ラックオフセットを０、１階の無線通信システム１の親装置２のランクを１、ラックオフセットを３０と一意に決めたが、これに限るものではない。例えば、アップリンク時の受信待機時間を抑えるため、親装置２間で最下位のランクを通知するようにし、適当にランクオフセットを決めるようにしても良い。これはランクオフセットの設定時に外部操作により、通知し合うようにしてもよいし、第２の実施の形態のように相手の通信を監視して最下位のランクを特定するようにしてもよい。

例えば、図７に示すシステム構成であれば、相手システムの通信を監視して１階の親装置２が２階のシステムの最下位のランクを特定したとすれば、２階の最下位のランクが３であるので、２階の無線通信システム１の親装置２、子装置３のランクオフセットはランク０の設定に応じて、１階の無線通信システム１の親装置２、子装置３のランクオフセットはランク１０に設定される。ここでは、自己のランクオフセットを変更するものとして相手側のランクが０〜９の場合にランクオフセットを１０とし、相手側のランクが１０〜１９の場合にランクオフセットを２０とし、相手側のランクが２０〜２９の場合にランクオフセットを３０とするものとする。２階の無線通信システム１の各子装置３は、ランク１の親装置２の送信開始タイミング（午前２時０分０秒）からダウンリンク動作修正用時刻情報の受信を開始し、１階の無線通信システム１の各子装置３は、ランク１１の親装置２の送信開始タイミング（午前２時１０分０秒）からダウンリンク動作を開始する。

また、図７のシステム構成では、図１２（ｂ）に示すように、１階のシステムはランク１３の子装置３の送信タイミング（午前３時４８分０秒）からアップリンク動作を開始し、２階のシステムは、ランク３の子装置３の送信タイミング（午前３時５８分０秒）からアップリンク動作を開始する。このような構成によれば、各無線通信システム１内のランク数が少ないに場合に、存在しないランクの装置からの無線送信の受信を待機して電力を消費する事態を防止できる。

親装置２がランクオフセットを変更した際に、親装置２がランクオフセット値（あるいいはその変化分）をダウンリンク時に時刻情報等と共に子装置３に伝え、各子装置３がデフォルト状態での自己のランク（又は従前のランク）にランクオフセット値（あるいはその変化分）を加算して、それぞれ、新たなランクを判別するようにすることも可能である。

（第６の実施の形態）
上記実施の形態においては、図２及び図１１の親装置２及び子装置３のランクオフセット設定部５３，４１は、それぞれオフセット値を直接出力したが、例えば、ランクオフセット設定部５３，４１にシステムＩＤ（システム識別情報）を供給することにより、システムにＩＤに応じたランクオフセットを設定するようにすることも可能である。

この場合、例えば、図１３に示すように、図２に示す構成の親装置２と図１１に示す構成の子装置３に、システムＩＤ記憶部９１を配置し、システムＩＤを適宜の手段で登録し、登録されたシステムＩＤを、ランクオフセット設定部５３又は４１にそれぞれ供給する。ランクオフセット設定部５３又は４１には、システムＩＤとランクオフセットとを対応付けるテーブルが登録されており、供給されたシステムＩＤに対応するランクオフセットを出力する。こうして出力されたランクオフセットは、図２，図１１と同様に、電源制御部２９，３９、エンコーダ２６等に供給される。また、システムＩＤは、制御部２３，３３に供給される。

親装置２及び子装置３は、それぞれ、信号を受信すると、信号に含まれているシステムＩＤを判別し、システムＩＤが自己に割り当てられているシステムＩＤと異なる場合には、その情報を破棄し、システムＩＤが一致するときにのみ、その情報を受け付ける。このような構成とすれば、システムの識別情報を設定すると共にランクオフセットを設定でき、システム間の混信や電波の衝突を適切に防止できる。

また、標準時刻情報を受信する受信器について、システムＩＤを持たせることにより、１つの無線通信システムにおいて、受信機を多重化させたりすることも可能である。即ち、システムＩＤが複数の異なる受信器で受信して、ダウンリンクされる時刻情報について、親装置２が自己と同一のシステムＩＤが付されている方の受信器からの時刻情報を受信する。一方、その受信機に異常が発生した場合には、システムＩＤを切り換えて別の受信器からの時刻情報を受信し、且つ、子装置３には、ダウンリンク時にシステムＩＤを切り換えることを通知する。これにより、迅速に受信器を切り換えることが可能となる。

さらに、システムＩＤを用いて、受信器と親装置のセットを切り換えることも可能である。例えば、システムＩＤ１が割り当てられた受信器と親装置のセットと、システムＩＤ２が割り当てられた受信器と親装置のセットと、を用意しておき、子装置３の群がシステムＩＤを切り換えることで、いずれか一方のセットから送信されてくる時刻情報を受信するようにしてもよい。

なお、子装置３を有線ネットワークで相互に接続することも可能である。そして、そのような有線ネットワークにシステムＩＤを割り当てて、システムＩＤを切り換えることにより、親装置２（又は受信器と親装置のセット）を切り換えることも可能である。

また、初期状態で設定されたシステムＩＤを用いて時刻情報が取得できなくなった場合（その状態が一定時間以上継続した場合）に、システムＩＤを自動的に切り換えるようにしてもよい。

上記実施の形態においては、子装置３として、無線ＩＣタグ等を示したが、無線通信機能を有する他の任意の電子装置にこの発明は適用可能である。例えば、図１４に示すような、通信回路４０１，タイマ回路４０２，メモリ４０３，入力部４０４，表示部４０５，プロセッサ４０６を備える構成の機器４（ＰＤＡ、携帯無線機器、ノートパソコン、ラップトップパソコンなど）にも適用可能である。

また、正確なタイマ回路４０２を用いて、無線機器４でどのような処理を行うかは任意である。例えば、子装置３が温度計であれば、プロセッサ４０６は、タイマ回路４０２が所定の時間を計時する度に、温度センサの計測データを読み込んで、メモリ４０３に格納することにより所定の時間間隔で温度履歴をとることもできる。また、子装置３が、例えば、スロットマシン等のゲーム機であれば、所定の時間間隔で投入されるコイン、排出されるコインの履歴を取ることもできる。この他、例えば、通信部４０１又は入力部４０４から所定の指示・要求があった場合（第１のトリガが発生した場合）に、その処理を実行すると共にその時刻を処理内容と共に記録し、また、無線通信部４０１又は入力部４０４より指示・要求があった場合（第２のトリガが発生した場合）に、記憶しておいた時刻情報と処理内容とを無線送信又は出力する等してもよい。例えば、子装置３がガスメータであれば、検針用端末からの無線による要求に応答して使用量データとともにその時刻を送信し、要求元の検針用端末のＩＤと共に送信情報を記録して内部に履歴をとるようにしても良い。そして、プロセッサ４０６は、タイマ回路４０２計時時刻に基づいて送受信処理を行い、前述のダウンリンクの処理で、時刻情報を受信し、計時時刻を修正し、計時時刻を送信し、アップリンクの処理で、蓄積している種々の情報を親装置２に伝達できる。

なお、１つの無線通信システム１を構成する子装置の数、時分割通信を行う際の各チャネルの幅（期間）、アップリンク及びダウンリンクの所用時間等も任意であり、子装置の数、チャネル検出の精度、ダウンリンクとアップリンクに使用できる期間などを考慮して適宜設定可能である。

上述のように、各子装置３は、受信器２１とは別個に、任意のタイミングで発生するコマンドや指示を受信するために常時オンしている受信器やデコーダを備えてもよく、また、ダウンリンク・アップリンク用と、コマンド受信用とで同一の受信器を使用することも可能である。

以上説明したように、この実施の形態によれば、標準電波が届かない地域に配置された子装置にもリレー方式で正確な時間を無線信号で伝達することができる。また、隣接する無線通信システム間で送信電波の衝突を避けることができる。

本発明の実施の形態による無線通信システムの概略図。 本発明の実施の形態による無線通信システムの親装置のブロック図。 本発明の実施の形態による無線通信システムの子装置が無線ＩＣタグである場合のブロック図。 本発明の実施の形態による無線通信システムの子装置の計時機能を中心とするブロック図。 本発明の実施の形態による無線通信システムの時刻修正用の時刻情報のダウンリンク時の時間割当てを示すタイムチャート。 本発明の実施の形態による無線通信システムの子装置の受信情報のアップリンク時の時間割当てを示すタイムチャート。 隣接する無線通信システムとそのランクの設定例を示す図。 第２の実施の形態における親装置の動作を説明するフローチャート。 第３の実施の形態における親装置の動作を説明するフローチャート。 ダウンリンク及びアップリンクのタイムスケジュールの例を示す図。 子装置の他の構成例を示すブロック図。 図１１の子装置を用いた場合のダウンリンク時間及びアップリンク時間を示す図。 システムＩＤを用いる例を説明するための図。 子装置の他の構成例を示すブロック図。 受信状況情報の構成例を示す図である。 従来の無線通信システムが隣接して配置された場合の問題点を説明するための図。

符号の説明

１ 無線通信システム
２ 親装置
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 子装置

Claims (21)

1. 時刻情報を無線送信する親装置と、無線で時刻情報を受信して時刻修正を行う複数の子装置を含み、
   前記親装置は、
   時刻情報のランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
   自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
   前記ランク情報出力手段から出力される前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段から出力される前記個体識別情報とに従って、複数の子装置と重複しないように予め定められた時間に、前記子装置の時刻を修正するための時刻情報を送信する送信手段と、
   を備え、
   前記ランク情報出力手段は、ランク情報を変更可能に構成されており、
   前記子装置は、それぞれ、
   時刻情報を受信する受信手段と、
   前記受信された時刻情報に基づいて自己の時刻を修正する修正手段と、
   前記受信手段で受信した時刻情報のランクと予め定められた規則に従って関連付けられてあって異なるランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
   自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
   前記ランク情報出力手段から出力されるランク情報と前記個体識別情報制御手段から出力される個体識別情報に従って、前記親装置及び他の子装置と重複しないように予め定められた時間に、前記修正手段により修正された自己の時刻に基づいて他の子装置の時刻を修正するための時刻情報を送信する送信手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記親装置の送信手段と各前記子装置の送信手段とは、それぞれ、
   予め定められた時間帯内で、前記ランク情報出力手段が出力するランク情報と前記個体識別情報出力手段の出力する個体識別情報とに基づいて定まる固有の期間に時刻情報を送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記親装置のランク情報出力手段は、外部操作に従って、出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記子装置の前記受信手段は、自己よりも下位ランクの子装置から、時刻情報の受信の成否を示す情報と、受信した前記時刻情報に付随するランク情報と、受信した前記時刻情報の送信元の個体識別情報と、を含む受信情報を受信し、
   前記子装置の送信手段は、前記受信手段で受信した受信情報に自装置の受信情報を付加して送信し、
   前記親装置の前記受信手段は、前記子装置からの受信情報を受信し、前記親装置のランク情報出力手段は、前記受信手段で受信した受信情報に基づいて、所定の条件に合致する場合に、ランク情報を自動的に変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
5. 前記親装置と子装置の送信手段が時刻情報を送信するタイミングは所定の第１の時間帯に設定され、
   前記子装置の送信手段が受信情報を送信するタイミングは、前記第１の時間帯とは異なる所定の第２の時間帯に設定され、
   前記第１の時間帯の頻度は、第２の時間帯の頻度よりも高く設定されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記親装置は、前記受信手段により受信動作を行って、近傍に同種の無線通信システムが存在するかどうかを判別し、存在すると判別した場合に、定められた規則に従って、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 前記親装置の前記ランク情報出力手段は、近傍に同種の無線通信システムが存在すると判別した場合に、該隣接する無線通信システムの親装置と、各無線通信システム内のランク数の情報を交換し、予め定められた規則に従って、各無線通信システム内で時刻情報の送受信に使用する時間帯が異なるように、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
8. 前記親装置の送信手段と前記子装置の送信手段とは、時刻情報の送受信に使用する前記時間帯を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
9. 前記親装置と各前記子装置の送信手段は、時刻情報の送受信に使用する前記時間帯をとびとびに且つ周期的に配置する、ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
10. 無線で時刻情報を受信して自己の時刻を修正し、修正した時刻を示す時刻情報を他装置に無線送信する計時装置であって、
    前記時刻情報のランクを示すランク情報を出力するランク情報出力手段と、
    自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
    他装置の時刻を修正するための時刻情報と、前記ランク情報出力手段からの前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段からの前記個体識別情報とに従い、他装置と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する送信手段と、
    を備えることを特徴とする計時装置。
11. 前記送信手段は、予め定められた時間帯内の、前記ランク情報出力手段が出力するランク情報と前記個体識別情報出力手段の出力する個体識別情報とで定まる固有の期間に時刻情報を送信する、ことを特徴とする請求項１０に記載の計時装置。
12. 前記ランク情報出力手段は、外部操作に従って、出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の計時装置。
13. 前記受信手段は、時刻情報の受信状況を示す受信情報を他装置から受信し、
    前記ランク情報出力手段は、前記受信手段で受信した受信情報に基づいて、他装置の時刻情報の受信状況を分析し、分析結果に基づいて、ランク情報を自動的に変更する、
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の計時装置。
14. 前記送信手段が時刻情報を送信するタイミングは第１の時間帯に設定され、
    前記受信手段が、他装置から受信情報を受信するタイミングは前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に設定され、
    前記第１の時間帯の頻度は、第２の時間帯の頻度よりも高く設定される、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の計時装置。
15. 前記受信手段による受信動作を行って、近傍に同種の計時装置が存在するかどうかを判別し、存在すると判別した場合に、定められた規則に従って、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の計時装置。
16. 前記ランク情報出力手段は、近傍に同種の計時装置が存在すると判別した場合に、該隣接する計時装置と各計時装置の下位ランクに位置して各計時装置からの時刻情報を受信して時刻を修正する他装置のランクに関する情報を交換し、予め定められた規則に従って、各計時装置の下位ランクに位置する装置が時刻情報の送受信に使用する時間帯が異なるように、前記ランク情報出力手段の出力するランク情報を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載の計時装置。
17. 前記送信手段は、前記時間帯を変更する手段を備える、ことを特徴とする請求項１１に記載の計時装置。
18. 前記送信手段は、前記時間帯をとびとびに且つ周期的に配置する、ことを特徴とする請求項１７に記載の計時装置。
19. 前記子装置は、無線タグ又は情報端末から構成される、ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の計時装置。
20. 前記子装置は、データ記憶手段とパッケージとを備える無線タグから構成され、前記データ処理制御手段は、所定のトリガ信号に応答して、前記計時手段の計時時刻を示す計時情報を前記データ記憶手段に記憶し、前記データ記憶手段に記憶した時刻情報を直接又はデータ処理して、無線で外部に出力する手段を備え、前記パッケージは無線信号を透過可能な材料から構成され、全体を封入する、ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の計時装置。
21. 無線通信機能と計時機能とを備えるコンピュータを、
    無線で時刻情報を受信して自己の時刻を修正し、修正した時刻を示す時刻情報を他装置に無線送信する計時装置であって、
    受信したランク情報のランクと予め定められた規則に従って関連付けられてあって異なるランクを示す前記時刻情報のランク情報を出力するランク情報出力手段と、
    自己を識別する個体識別情報を出力する個体識別情報出力手段と、
    他装置の時刻を修正するための時刻情報と、前記ランク情報出力手段からの前記ランク情報と、前記個体識別情報出力手段からの前記個体識別情報とに従い、他装置と重複しないように予め定められた時間に前記時刻情報を送信する送信手段と、
    を備える計時装置として機能させるためのコンピュータプログラム。

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