JP4880212B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線によってデータの送受信を行う親機と子機との間の無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to a wireless communication system between a parent device and a child device that transmits and receives data wirelessly.
従来より、この種の無線通信システムとして、図17に示すようなワイヤレスセンサシステムが用いられている(例えば、特許文献1参照)。同図において、1(1−1〜1−n)は子機(送信機)、2は親機(受信機)、3はコントローラであり、子機1は親機2に無線回線によって接続される。子機1としては温度センサや湿度センサ、流量計、電力量計などのワイヤレスセンサが用いられる。親機2は、子機1からの計測データを受信し、コントローラ3に転送する。コントローラ3は、この計測データをもとに制御演算を行い、VAV(可変風量調節ユニット)やFCU(ファンコイルユニット)などの空調設備の制御を行う。
Conventionally, as this type of wireless communication system, a wireless sensor system as shown in FIG. 17 has been used (see, for example, Patent Document 1). In the figure, 1 (1-1 to 1-n) is a slave unit (transmitter), 2 is a master unit (receiver), 3 is a controller, and the
このような無線通信システムでは、ハンチングのない円滑な制御を行うために、子機1から一定の周期Tで計測データを親機2へ送信するようにしている。すなわち、親機2に子機1−1〜1−nを登録し、これによって親機2と子機1−1〜1−nとの間に親子の接続関係(親子関係)を持たせ、子機1−1〜1−nから送信タイミングをずらして、計測データを定期的に親機2に送るようにしている。子機1−1〜1−nからの計測データの送信タイミングは親機2から指定される。すなわち、親機2は、計測データの受信タイミングが重ならないように、子機1−1〜1−nに対してその計測データの送信タイミングを指定する。
In such a wireless communication system, measurement data is transmitted from the
本出願人は、親機2からの子機1−1〜1−nへの送信タイミングの指定方法として、タイムスロット方式を考えている。このタイムスロット方式では、親機2において周期Tを複数のタイムスロットに分割し、この周期T中のタイムスロットを子機1−1〜1−nへ割り当て、その割り当てたタイムスロットを計測データの送信スロットとして子機1−1〜1−nへ通知する。例えば、周期Tをm個(m>n)のタイムスロットS1〜Smに分割し、子機1−1〜1−nにその周期T中のタイムスロットS1〜Snを割り当て、この割り当てたタイムスロットS1〜Snを子機1−1〜1−nに通知する。子機1は、親機2からのタイムスロットの通知を受け、通知されたタイムスロットで計測データの送信を行う。
The present applicant considers the time slot method as a method of specifying the transmission timing from the
しかしながら、上述したタイムスロット方式では、何らかの原因で子機1からの計測データの送信タイミングがずれることがある。子機1からの計測データの送信タイミングがずれると、親機2において受信される計測データがその子機1に割り当てられたタイムスロットから外れ、他の子機1からの計測データと衝突してしまい、この衝突が周期Tの時間間隔で繰り返し発生する虞れがある。
However, in the time slot method described above, the transmission timing of measurement data from the
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、送信タイミングのずれによるシステム内の子機同士のデータの衝突の繰り返しを防止することができる無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide wireless communication capable of preventing repeated collision of data between slave units in the system due to a shift in transmission timing. To provide a system.
このような目的を達成するために本発明は、親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機とを備えた無線通信システムにおいて、親機に、自己が属する無線通信システムの子機から接続要求を受けた時、周期Tを時分割した1分割単位をタイムスロットとし、この周期T中の任意の未使用のタイムスロットを当該子機に割り当てる手段と、子機にその子機に割り当てたタイムスロットを、そのタイムスロットの通知タイミングから周期Tの次周期における当該割り当てられたタイムスロットの中心の時刻までの時間として通知する手段と、子機からのデータの受信タイミングがそのデータの送信元の子機に割り当てたタイムスロット内のそのタイムスロットの中心の時刻を中心として定められた許容範囲にあるか否かをチェックする手段と、データの受信タイミングが許容範囲から外れていた場合、そのデータの受信タイミングが許容範囲の中心となるように、送信元の子機に対してデータの送信タイミングの調整を指示する手段とを設け、子機に、親機から通知される該子機に割り当てられたタイムスロットに従い、周期T毎に親機に対してデータを送信する手段を設けたものである。 In order to achieve such an object, the present invention provides a wireless communication system including a parent device and a child device that wirelessly transmits and receives data to and from the parent device. When a connection request is received from a slave unit, a unit obtained by time-dividing the period T is defined as a time slot, and an arbitrary unused time slot in the period T is assigned to the slave unit, and the slave unit is assigned to the slave unit. Means for notifying the time slot assigned to the time slot from the notification timing of the time slot to the time at the center of the assigned time slot in the next period of the period T, and the data reception timing from the slave unit check whether or not the certain time of the center of the time slots the allowable range determined as the center of the time slot assigned to the transmission source of the slave unit of Means for, when the reception timing of the data is out of tolerance, so that the reception timing of the data is the center of the allowable range, means for instructing an adjustment of the transmission timing of data to the transmission source of the slave unit The slave unit is provided with means for transmitting data to the master unit every period T according to the time slot assigned to the slave unit notified from the master unit.
この発明において、親機は、自己が属する無線通信システムの子機から接続要求を受けた時、周期Tを時分割した1分割単位をタイムスロットとし、この周期T中の任意の未使用のタイムスロットを当該子機に割り当て、当該子機にその割り当てたタイムスロットを、そのタイムスロットの通知タイミングから周期Tの次周期における当該割り当てられたタイムスロットの中心の時刻までの時間として通知する。また、親機は、子機からのデータを受信すると、そのデータの受信タイミングをチェックする。データの受信タイミングがそのデータの送信元の子機に割り当てたタイムスロット内のそのタイムスロットの中心の時刻を中心として定められた許容範囲から外れていた場合、親機は、そのデータの受信タイミングが許容範囲の中心(タイムスロットの中心の時刻)となるように、送信元の子機に対してデータの送信タイミングの調整を指示する。この指示に従って、送信元の子機は、親機へのデータの送信タイミングを調整する。 In the present invention, when the master unit receives a connection request from a slave unit of the wireless communication system to which the master unit belongs, the master unit sets a unit of time division of the period T as a time slot, and any unused time in the period T. The slot is assigned to the slave unit, and the assigned time slot is notified to the slave unit as the time from the notification timing of the time slot to the time at the center of the assigned time slot in the next cycle of cycle T. Further, when the master unit receives data from the slave unit, the master unit checks the reception timing of the data. When the data reception timing is out of the allowable range centered on the time at the center of the time slot in the time slot allocated to the slave device that is the transmission source of the data, the master unit receives the data reception timing. Is instructed to adjust the transmission timing of the data to the slave unit of transmission source so that becomes the center of the allowable range (the time at the center of the time slot) . In accordance with this instruction, the transmission-source child device adjusts the transmission timing of data to the parent device.
本発明によれば、親機におけるデータの受信タイミングがそのデータの送信元の子機に割り当てたタイムスロット内の許容範囲から外れると、許容範囲に収まるように、送信元の子機からのデータの送信タイミングが自動的に調整されるので、送信タイミングのずれによるシステム内の子機同士のデータの衝突の繰り返しが防止されるようになる。 According to the present invention, when the reception timing of data in the master unit deviates from the allowable range in the time slot assigned to the slave unit of the data transmission source, the data from the transmission source slave unit is set within the allowable range. Since the transmission timing is automatically adjusted, it is possible to prevent repeated collision of data between the slave units in the system due to a shift in transmission timing.
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示す無線通信システムの構成図である。同図において、図17と同一符号は図17を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。この実施の形態では、単純な構成として、運用開始時のシステムとして、子機1を子機1−1,1−2の2つとした例で説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system showing an embodiment of the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 17 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG. 17, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, a simple configuration will be described with an example in which the
図2(a)に子機(送信機)1の要部を示す。子機1は、無線通信制御部1aと、センサ計測部1bと、省電力管理部1cと、送信タイミング調整部1dとを備えている。無線通信制御部1aは親機2との間の通信制御を司る。センサ計測部1bは、温度や湿度などを計測し、その計測データを無線通信制御部1aへ送る。省電力管理部1cは子機1における電力消費を管理する。送信タイミング調整部1dは、親機2からの後述する送信タイミングの調整指示を受けて、子機1から親機2への計測データの送信タイミングを調整する。
The principal part of the subunit | mobile_unit (transmitter) 1 is shown to Fig.2 (a). The subunit | mobile_unit 1 is provided with the radio | wireless
図2(b)に親機(受信機)2の要部を示す。親機2は、上位通信部2aと、無線通信制御部2bと、計測データ管理部2cとを備えている。上位通信部2aはコントローラ3との間の通信制御を司る。無線通信制御部2bは子機1との間の通信制御を司る。計測データ管理部2cは無線通信制御部2bを介する子機1からの計測データを管理する。
FIG. 2B shows a main part of the parent device (receiver) 2. The
なお、子機1や親機2は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。
以下、図3に示すシーケンスに従って、子機1,親機2の機能を交えながら、このシステムにおける運用開始時の動作について説明する。
In addition, the subunit | mobile_unit 1 and the main |
In the following, the operation at the start of operation in this system will be described in accordance with the sequence shown in FIG.
〔イニシャル処理〕
今、運用開始前の状態として、子機1−1(#1),子機1−2(#2)および親機2(#1)は、電源がオフとされているものとする。このような状態から、親機2の電源をオンとすると(図3:矢印(1))、親機2はイニシャル処理を開始する(図3:期間t1〜t2)。
[Initial processing]
Now, as a state before the start of operation, it is assumed that the power of the child device 1-1 (# 1), the child device 1-2 (# 2), and the parent device 2 (# 1) is turned off. When the power of the
このイニシャル処理において、親機2は、周期Tの期間、自己の通信エリア内の使用周波数帯をキャリアセンスする。すなわち、周期Tの期間、使用周波数帯で親機2と通信を行う子機(キャリア)があるか否かをチェックする。そして、このキャリアセンスの結果に基づき、周期Tを時分割した1分割単位をタイムスロットとするタイムスロットテーブルを作成する。
In this initial process,
図4に親機2が実行するイニシャル処理のフローチャートを示す。親機2は、電源がオンとされると、1周期Tのタイマの計時を開始するにあたって、その1周期Tを複数のタイムスロットに分割したタイムスロットテーブル(タイムスロットの使用状況を示すテーブル)をセットする(ステップ100)。続いて、親機2は、1周期Tのタイマをセットし(ステップ101)、この1周期Tのタイマのタイムアウトがステップ103で検出されるまで、ステップ102におけるタイムスロットテーブルの作成処理を繰り返す。
FIG. 4 shows a flowchart of initial processing executed by the
図6(a)にこの場合のタイムスロットテーブルTBを例示する。このタイムスロットテーブルTBには、後述するように、1周期T中の各タイムスロット(S1〜S10)に対して、そのタイムスロットの使用状況に関する情報が書き込まれる。初期状態において、タイムスロットS1〜S10は、全て未使用(空)とされている。 FIG. 6A illustrates the time slot table TB in this case. In the time slot table TB, as will be described later, information on the usage status of each time slot (S1 to S10) in one period T is written. In the initial state, the time slots S1 to S10 are all unused (empty).
図5にステップ102におけるタイムスロットテーブルの作成処理のフローチャートを示す。このタイムスロットテーブルの作成処理において、親機2は、キャリアセンスを行い(ステップ201)、使用周波数帯のキャリアを検出すると(ステップ202のYES)、そのキャリアが自システムの子機か否かを確認する(ステップ203)。自システムの子機でなければ(ステップ203のNO)、すなわち他のシステムの子機であれば、その子機からの計測データの受信時点のタイムスロットとしてビジースロットをセット(指定)する(ステップ204)。自システムの子機であれば(ステップ203のYES)、その子機からの計測データの受信時点のタイムスロットを使用中のタイムスロットとする(ステップ205)。
FIG. 5 shows a flowchart of the time slot table creation processing in
この例では、他のシステムの子機はなく、自システムの子機1−1,1−2はともに電源がオフとされているので、キャリアは検出されない。したがって、ステップ102で作成されるタイムスロットテーブルTBにおいて、そのタイムスロットS1〜S10に書き込まれる情報は、図6(b)に示すように変化しない。
In this example, there are no slave units in other systems, and since the slave units 1-1 and 1-2 of the own system are both turned off, no carrier is detected. Therefore, in the time slot table TB created in
〔通常モード〕
子機1−1の電源をオンとすると(図3:矢印(2))、子機1−1は、親機2へ接続要求を送る(図3:矢印(3))。親機2は、子機1−1からの接続要求を受けて(図7:ステップ301のYES)、子機1−1が自システムの子機であることを確認のうえ(ステップ302のYES)、タイムスロットテーブルTB(図6(b))中に空のタイムスロットがあるか否かをチェックする(ステップ303)。なお、他のシステムの子機からの接続要求であった場合は何もしない(ステップ302のNO)。一方、他のシステムの子機からの計測データを受信した場合(ステップ300のNO)、親機2はその子機からの計測データの受信時点のタイムスロットをビジースロットに指定する(ステップ308)。
[Normal mode]
When the power of the child device 1-1 is turned on (FIG. 3: arrow (2)), the child device 1-1 sends a connection request to the parent device 2 (FIG. 3: arrow (3)). Upon receiving a connection request from the slave unit 1-1 (FIG. 7: YES in step 301), the
親機2は、空のタイムスロットがあれば(ステップ303のYES)、任意の空のタイムスロットを子機1−1に割り当て(ステップ304)、その割り当てたタイムスロットを子機1−1へ通知する(ステップ305)。空のタイムスロットがなければ(ステップ303のNO)、異常と判断し(ステップ306)、その旨を子機1−1へ通知する(ステップ307)。
If there is an empty time slot (YES in step 303),
この例では、タイムスロットS1〜S10の全てが空であるので、親機2は、任意の空のタイムスロットとして例えばタイムスロットS2を子機1−1に割り当て(図3:矢印(4))、その割り当てたタイムスロットS2を子機1−1へ通知する(図3:矢印(5))。
In this example, since all of the time slots S1 to S10 are empty, the
この際、親機2は、タイムスロットテーブルTB中のタイムスロットS2に、子機1−1が使用中である旨の情報を書き込む(図6(c))。子機1−1は、親機2からのタイムスロットS2の通知を受けて、その通知されたタイムスロットS2で計測データを親機2へ送信し(図3:矢印(7))、この計測データの送信を周期Tで繰り返す。
At this time, the
なお、この実施の形態において、親機2から子機1−1へのタイムスロットS2の通知は、タイムスロットS2の通知タイミングからの時間ts2によって行う。この場合、親機2は、次周期のタイムスロットS2の中心の時刻をtTyp とし、子機1−1へのタイムスロットS2の通知タイミングから時刻tTyp までの時間ts2を計算し、この時間ts2を子機1−1へ通知する。子機1−1は、親機2からの時間ts2の通知を受けて、この時間ts2の通知タイミングから時間ts2が経過した時点で計測データを送信し、この計測データの送信を周期Tで繰り返す。
In this embodiment, the notification of the time slot S2 from the
子機1−2の電源をオンとすると(図3:矢印(6))、子機1−2は、親機2へ接続要求を送る(図3:矢印(8))。親機2は、子機1−2からの接続要求を受けて(図7:ステップ301のYES)、タイムスロットテーブルTB(図6(c))に空のタイムスロットがあるか否かを確認する(ステップ303)。
When the power of the child device 1-2 is turned on (FIG. 3: arrow (6)), the child device 1-2 sends a connection request to the parent device 2 (FIG. 3: arrow (8)).
この場合、タイムスロットS2以外は全て空であるので、親機2は、任意の空のタイムスロットとして例えばタイムスロットS5を子機1−2に割り当て(図3:矢印(9))、その割り当てたタイムスロットS5を子機1−2へ通知する(図3:矢印(10))。この際、親機2は、タイムスロットテーブルTB中のタイムスロットS5に、子機1−2が使用中である旨の情報を書き込む(図6(d))。子機1−2は、親機2からのタイムスロットS5の通知を受けて、その通知されたタイムスロットS5で計測データを親機2へ送信する(図3:矢印(12))。
In this case, all but the time slot S2 are empty, so the
〔接続要求時に他の子機が計測データを送信中である場合〕
例えば、子機1−2の電源がオンとされ(図3:矢印(6))、子機1−2から親機2へ接続要求を行おうとするタイミングで(図3:矢印(8))、運悪く、子機1−1が親機2へ計測データを送信している場合がある。
[When another slave unit is sending measurement data at the time of connection request]
For example, the power of the handset 1-2 is turned on (FIG. 3: arrow (6)), and at the timing when a request for connection is made from the handset 1-2 to the base unit 2 (FIG. 3: arrow (8)). Unfortunately, the slave unit 1-1 may be transmitting measurement data to the
〔動作例1〕
接続要求時に他の子機が計測データを送信中である場合の動作例1を図8に示す。この動作例1では、子機1−2から親機2へ接続要求を送ると同時に、その時点から子機1−2においてスロット待ちタイマ(ソフトタイマ)の計時を開始し、スロット待ちタイマがタイムアウトした場合、周期Tの経過を待ってリトライする。
[Operation example 1]
FIG. 8 shows an operation example 1 when another slave unit is transmitting measurement data at the time of a connection request. In this operation example 1, a slave unit 1-2 sends a connection request to the
図8の例では、子機1−1からの計測データと子機1−2からの接続要求が衝突し(図8:矢印(7),(8))、親機2には子機1−1からの計測データも子機1−2からの接続要求も伝わらない。したがって、親機2でのタイムスロットの割り当ては行われず、親機2から子機1−2へのタイムスロットの通知も行われない。このため、子機1−2におけるスロット待ちタイマがタイムアウトする。
In the example of FIG. 8, the measurement data from the slave unit 1-1 and the connection request from the slave unit 1-2 collide (FIG. 8: arrows (7) and (8)), and the
子機1−2は、スロット待ちタイマがタイムアウトすると、このスロット待ちタイマがタイムアウトした時点から周期Tの経過を待って、親機2への接続要求を再度行う(図8:矢印(10))。この場合、子機1−2からの接続要求の送出タイミングが前回のそれよりもスロット待ちタイマの計時分だけ遅くなるので、子機1−1からの計測データ(図8:矢印(9))と子機1−2からの接続要求(図8:矢印(10))とが衝突しなくなる。 When the slot wait timer times out, the slave unit 1-2 waits for the elapse of the period T from the time when the slot wait timer times out, and again makes a connection request to the base unit 2 (FIG. 8: arrow (10)). . In this case, since the transmission timing of the connection request from the slave unit 1-2 is delayed by the time measured by the slot waiting timer from the previous one, the measurement data from the slave unit 1-1 (FIG. 8: arrow (9)) And the connection request from the handset 1-2 (FIG. 8: arrow (10)) do not collide.
親機2は、子機1−2からの接続要求を受けると、子機1−2に任意の空のタイムスロットとして例えばタイムスロットS5を割り当て(図8:矢印(11))、その割り当てたタイムスロットS5を子機1−2へ通知する(図8:矢印(12))。子機1−2は、親機2からのタイムスロットS5の通知を受けて、その通知されたタイムスロットS5で計測データを親機2へ送信する(図8:矢印(14))。
When receiving the connection request from the slave unit 1-2, the
〔動作例2〕
接続要求時に他の子機が計測データを送信中である場合の動作例2を図9に示す。この動作例2では、子機1−2から親機2へ接続要求を行う前に、子機1−2においてキャリアセンスを行い、キャリアを検知した場合、親機2への接続要求をキャンセルし、周期T+αの経過を待ってリトライする。
[Operation example 2]
FIG. 9 shows an operation example 2 when another slave unit is transmitting measurement data at the time of a connection request. In this operation example 2, before making a connection request from the child device 1-2 to the
図9の例では、子機1−2が子機1−1をキャリアとして検知するので(図9:矢印(8))、キャリアセンス失敗となり、親機2への接続要求を行わない。したがって、子機1−1からの計測データと子機1−2からの接続要求とが衝突することがなく、子機1−1からの計測データが親機2へ伝えられる(図9:矢印(7))。
In the example of FIG. 9, since the child device 1-2 detects the child device 1-1 as a carrier (FIG. 9: arrow (8)), carrier sense fails and a connection request to the
子機1−2は、接続要求をキャンセルすると、その時点から周期T+αの経過を待って、親機2への接続要求を再度行う。この場合、子機1−2からの接続要求の送出タイミングが前回のそれよりもαだけ遅くなるので、子機1−1をキャリアとして検知しなくなり、子機1−2から親機2へ接続要求が送られるようになる(図9:矢印(11))。
When the slave unit 1-2 cancels the connection request, it waits for the elapse of the cycle T + α from that point and makes a connection request to the
親機2は、子機1−2からの接続要求を受けると、子機1−2に任意の空のタイムスロットとして例えばタイムスロットS5を割り当て(図9:矢印(12))、その割り当てたタイムスロットS5を子機1−2へ通知する(図9:矢印(13))。子機1−2は、親機2からのタイムスロットS5の通知を受けて、その通知されたタイムスロットS5で計測データを親機2へ送信する(図9:矢印(15))。
When receiving the connection request from the child device 1-2, the
〔子機の追加〕
図10に子機1−1,1−2の電源をオンとして運用中のシステムに子機1−3(#3)を追加する場合のシーケンスを示す。子機1−3を追加し、電源をオンとすると(図10:矢印(1))、子機1−3は親機2へ接続要求を送る(図10:矢印(3))。
[Addition of handset]
FIG. 10 shows a sequence in the case where the handset 1-3 (# 3) is added to the system in operation with the power of the handset 1-1 and 1-2 turned on. When the handset 1-3 is added and the power is turned on (FIG. 10: arrow (1)), the handset 1-3 sends a connection request to the base unit 2 (FIG. 10: arrow (3)).
親機2は、子機1−3からの接続要求を受けて、タイムスロットテーブルTB(図6(d))中の任意の空のタイムスロットとして例えばタイムスロットS9を子機1−3に割り当て(図10:矢印(4))、その割り当てたタイムスロットS9を子機1−3へ通知する(図10:矢印(5))。この際、親機2は、タイムスロットテーブルTB中のタイムスロットS9に、子機1−3が使用中である旨の情報を書き込む(図12(a))。
In response to the connection request from the slave unit 1-3, the
子機1−3は、親機2からのタイムスロットS9の通知を受けて、その通知されたタイムスロットS9で計測データを親機2へ送信する(図10:矢印(9))。
なお、子機1−3は、接続要求時に子機1−1や1−2が計測データを送信中である場合、先に説明した動作例1や動作例2と同様にして接続要求の送信タイミングをずらし、リトライする。
The slave unit 1-3 receives the notification of the time slot S9 from the
If the slave unit 1-1 or 1-2 is transmitting measurement data at the time of a connection request, the slave unit 1-3 transmits a connection request in the same manner as in the operation example 1 and the operation example 2 described above. Change the timing and retry.
〔子機の削除〕
図11に子機1−1,1−2の電源をオンとして運用中のシステムから子機1−2を削除する場合のシーケンスを示す。子機1−2の電源をオフとすると(図11:矢印(5))、親機2は子機1−2からの最後の計測データを受信してから時間(監視時間)TCの経過を待って、子機1−2へのタイムスロットの割り当てを止める。
[Delete slave unit]
FIG. 11 shows a sequence for deleting the handset 1-2 from the operating system with the power of the handset 1-1 and 1-2 turned on. When the power of the slave unit 1-2 is turned off (FIG. 11: arrow (5)), the
図13に親機2における子機の削除処理のフローチャートを示す。親機2は、子機1−2からの計測データを受信すると(ステップ401のYES)、子機削除監視タイマ(ソフトタイマ)をスタートさせる(ステップ402)。子機削除監視タイマがタイムアウトする前に、子機1−2から次の計測データを受信すれば(ステップ403のYES)、子機削除監視タイマをクリアする(ステップ406)。
FIG. 13 shows a flowchart of the slave unit deletion process in the
子機削除監視タイマがタイムアウトすれば(ステップ404のYES)、すなわち監視時間TCの経過を待っても子機1−2から次の計測データが受信されなければ、それまで子機1−2に割り当てていたタイムスロットS5を空のタイムスロットとする(ステップ405:図12(b))。 If the slave unit deletion monitoring timer times out (YES in step 404), that is, if the next measurement data is not received from the slave unit 1-2 after the monitoring time TC has elapsed, The assigned time slot S5 is set as an empty time slot (step 405: FIG. 12B).
〔子機からの計測データの送信タイミングの調整〕
図14に親機2におけるデータ送信タイミング調整処理のフローチャートを示す。親機2は、子機1からの計測データを受信すると(ステップ501)、その子機1に割り当てられているタイムスロットを特定する(ステップ502)。
[Adjustment of measurement data transmission timing from slave unit]
FIG. 14 shows a flowchart of the data transmission timing adjustment process in
本実施の形態において、タイムスロットS(S1〜S10)には、図15に示すように、許容範囲TSを定めている。すなわち、タイムスロットSの中心の時刻をtTyp とし、この時刻tTypよりも前方に上限時刻tLim1を、後方に下限時刻tLim2を定めている。 In the present embodiment, an allowable range TS is defined for the time slots S (S1 to S10) as shown in FIG. That is, the time at the center of the time slot S is set to tTyp, and the upper limit time tLim1 is set ahead and the lower limit time tLim2 is set behind this time tTyp.
例えば今、親機2が、子機1−1からの計測データを受信したとする。この場合、親機2は、その時のタイムスロットテーブルTB(図6(d))より、子機1−1にタイムスロットS2が割り当てられていることを知る。そして、子機1−1からの計測データの受信時刻をチェックする。
For example, it is assumed that the
親機2は、子機1−1からの計測データの受信時刻がタイムスロットS2中の上限時刻tLim1よりも早ければ(ステップ503のYES)、子機1−1からの計測データの受信時刻がタイムスロットS2中の中心の時刻tTyp となるように、子機1−1に対して計測データの送信タイミングの調整を指示する(ステップ504)。
If the reception time of the measurement data from the child device 1-1 is earlier than the upper limit time tLim1 in the time slot S2 (YES in step 503), the
親機2は、子機1−1からの計測データの受信時刻がタイムスロットS2中の下限時刻tLim2よりも遅ければ(ステップ505のYES)、子機1−1からの計測データの受信時刻がタイムスロットS2中の中心の時刻tTyp となるように、子機1−1に対して計測データの送信タイミングの調整を指示する(ステップ506)。
If the reception time of the measurement data from the child device 1-1 is later than the lower limit time tLim2 in the time slot S2 (YES in step 505), the
親機2からの指示に従って、子機1−1は、親機2から指定された時間だけ計測データの送信タイミングを進める、あるいは遅らす事で、タイムスロットS2の中心時刻tTyp に近づける。この送信タイミングの調整によって、送信タイミングのずれによるシステム内の子機1同士の送信データの衝突の繰り返しが防止される。
In accordance with the instruction from the
図16に親機2の要部の機能ブロック図を示す。親機2の無線通信制御部2bは、キャリア検出部20aと、タイムスロット割当部20bと、タイムスロット割当禁止部20cと、受信タイミングチェック部20dと、通知部20eと、タイムスロットテーブルTBとを備えている。キャリア検出部20aは、自システムのキャリア(子機)を検出する第1のキャリア検出部20a1と、他のシステムのキャリアを検出する第2のキャリア検出部20a2とを備えている。
FIG. 16 shows a functional block diagram of the main part of
第1のキャリア検出部20a1は、自システムの子機からの接続要求を受信すると、その接続要求をタイムスロット割当部20bへ送る。タイムスロット割当部20bは、タイムスロットテーブルTBにアクセスし、そのタイムスロットテーブルTB中の任意の空のタイムスロットをその子機に割り当て、この割り当てたタイムスロットを通知部20eを介してその子機に通知する。また、タイムスロットテーブルTB中の割り当てたタイムスロットに、その子機が使用中である旨の情報を書き込む。
When the first carrier detection unit 20a1 receives the connection request from the slave unit of its own system, the first carrier detection unit 20a1 sends the connection request to the time
また、第1のキャリア検出部20a1は、自システムの子機からの計測データを受信すると、その計測データの受信タイミングを受信タイミングチェック部20dへ送る。受信タイミングチェック部20dは、タイムスロットテーブルTBにアクセスし、その計測データの送信元の子機に割り当てられたタイムスロットを知る。そして、その計測データの受信タイミングが送信元の子機に割り当てられたタイムスロット内の許容範囲にあるか否かをチェックし、許容範囲から外れていた場合、その計測データの受信タイミングが許容範囲の中心(タイムスロットの中心の時刻)となるように、通知手段20eを介して送信元の子機に対しデータの送信タイミングの調整を指示する。
Further, when the first carrier detection unit 20a1 receives measurement data from the slave unit of its own system, the first carrier detection unit 20a1 sends the reception timing of the measurement data to the reception
第2のキャリア検出部20a2は、他システムの子機からの計測データを受信すると、その子機からの計測データの受信タイミングをタイムスロット割当禁止部20cへ送る。タイムスロット割当禁止部20cは、タイムスロットテーブルTBにアクセスし、その子機からの計測データの受信時点のタイムスロットをビジースロットに指定し、このビジースロットの自システムの子機への割り当てを禁止する。
When the second carrier detection unit 20a2 receives the measurement data from the slave unit of another system, the second carrier detection unit 20a2 sends the reception timing of the measurement data from the slave unit to the time slot
なお、この実施の形態では、電池で動作する子機1の電池寿命を延ばすために、子機1にできるだけ単方向の通信を行わせるようにしている。子機と親機との通信でタイムスロットによる同期を取る場合、通常は、親機が発するビーコン信号などに、子機が主体的に同期合わせをするということになる、しかし、これでは同期信号を受信する必要があり、低消費電力化が図られない。これに対し、本実施の形態では、子機1の同期をとるための制御は親機2が肩代わりする。親機2の指示により、子機1がタイミング調整をする必要はあるが、子機1はデータ送信の直後のみ受信回路を瞬間的にONすればよく、かなりの低消費電力化が図られる。
In this embodiment, in order to extend the battery life of the
1(1−1〜1−n)…子機(送信機)、2…親機(受信機)、3…コントローラ、1a…無線通信制御部、1b…センサ計測部、1c…省電力管理部、1d…送信タイミング調整部、2a…上位通信部、2b…無線通信制御部、2c…計測データ管理部、TB…タイムスロットテーブル、S1〜S10…タイムスロット、TS…許容範囲、20a…キャリア検出部、20a1…第1のキャリア検出部、20a2…第2のキャリア検出部、20b…タイムスロット割当部、20c…タイムスロット割当禁止部、20d…受信タイミングチェック部、20e…通知部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1-1 to 1-n) ... Slave unit (transmitter), 2 ... Master unit (receiver), 3 ... Controller, 1a ... Wireless communication control unit, 1b ... Sensor measurement unit, 1c ... Power saving management unit DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記親機は、
自己が属する無線通信システムの子機から接続要求を受けた時、周期Tを時分割した1分割単位をタイムスロットとし、この周期T中の任意の未使用のタイムスロットを当該子機に割り当てる手段と、
前記子機にその子機に割り当てたタイムスロットを、そのタイムスロットの通知タイミングから前記周期Tの次周期における当該割り当てられたタイムスロットの中心の時刻までの時間として通知する手段と、
前記子機からのデータの受信タイミングがそのデータの送信元の子機に割り当てたタイムスロット内のそのタイムスロットの中心の時刻を中心として定められた許容範囲にあるか否かをチェックする手段と、
前記データの受信タイミングが前記許容範囲から外れていた場合、そのデータの受信タイミングが前記許容範囲の中心となるように、前記送信元の子機に対してデータの送信タイミングの調整を指示する手段とを備え、
前記子機は、
前記親機から通知される該子機に割り当てられたタイムスロットに従い、前記周期T毎に前記親機に対してデータを送信する手段を備える
ことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system comprising a parent device and a battery-powered child device that wirelessly transmits and receives data with the parent device,
The base unit is
When a connection request is received from a slave unit of the wireless communication system to which the mobile station belongs, a unit obtained by time-dividing the period T is defined as a time slot, and any unused time slot in the period T is assigned to the slave unit When,
Means for notifying the slave unit of a time slot assigned to the slave unit as a time from a notification timing of the time slot to a time at a center of the assigned time slot in the next period of the period T ;
Means for checking whether the reception timing of data from the slave unit is within an allowable range centered on the time at the center of the time slot in the time slot allocated to the slave unit that is the transmission source of the data; ,
Means for instructing the transmission slave unit to adjust the data transmission timing so that the data reception timing is at the center of the allowable range when the data reception timing is out of the allowable range ; And
The slave is
A wireless communication system, comprising: means for transmitting data to the parent device at each period T in accordance with a time slot assigned to the child device notified from the parent device.
前記親機は、
前記送信元の子機に対するデータの送信タイミングの調整指示を、該子機からのデータを受信した直後に行い、
前記子機は、
前記データを前記親機に送信した直後にのみ前記親機からの送信タイミングの調整指示を受け付ける
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The base unit is
Immediately after receiving the data from the slave unit, the instruction to adjust the transmission timing of the data to the slave unit of the transmission source,
The slave is
A wireless communication system, wherein an instruction to adjust a transmission timing from the parent device is accepted only immediately after the data is transmitted to the parent device.
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