JP5375929B2 - 無線通信システムおよび無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサに応用可能な無線通信システムおよび無線通信装置に関する。

近年、周波数資源の有効活用を目的として、デジタルコードレス電話の周波数帯の一部が、無線ドアホンや無線センサ等の音声通信機器あるいはデータ通信機器の無線通信に使用可能となった。本周波数帯は、世界各国でデジタルコードレス電話の通信方式として広く普及しているＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）規格の無線通信方式をベースとした無線通信が認可され、本周波数帯を使用する無線通信装置では、ＤＥＣＴ方式のデジタルコードレス電話用として市販されている安価な無線通信用のデバイスの使用が可能となった。又、周波数資源の有効活用とユーザの利便性の観点からデジタルコードレス電話、無線ドアホン、無線センサ等の複合商品の開発が要望されている。

ＤＥＣＴ方式は、１０ｍｓ周期の１フレームに２４スロット（アップリンク用に１２スロット、ダウンリンク用に１２スロット）を含んで構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（時分割複信：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を採用している。

図１にＤＥＣＴ方式のフレーム、スロット構成を示す。図１に示すよう、ＤＥＣＴ方式の無線通信は、無線通信を行なう各スロットにＳｌｏｔ：１，Ｓｌｏｔ：２というような番号をつけて通信するスロット位置の指定等の制御を行い、又、１つのフレームは、Ｓｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：２４までの２４スロットで構成し、フレームごとにフレーム番号をつけて通信制御を行なっている。１スロットを制御チャネルとして割り当て、１１スロットペアを通話チャネルとして割り当てている。ＤＥＣＴ方式の制御チャネルで送信される制御信号は、ビット同期とスロットタイミングの同期を取るための同期信号と親機を識別するための親機ＩＤ、通信スロットの指定等に使用するためのスロット同期を取るためのスロット番号、秘匿制御等に用いられるフレーム番号の同期をとるためのフレーム番号、着信通知等を含んだ制御情報と受信されたデータの誤りの有無を判定するための誤り検出符号で構成される。

ＤＥＣＴ方式の制御チャネルで送信される制御情報は、親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージ、フレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージ、呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージ、通信チャネルの起動、ハンドオーバー等のＭＡＣレイヤで行われる無線制御関連の情報を通知するＭＴメッセージの４種類に分類される。そしてＤＥＣＴ方式のコードレス電話では、各フレームで毎回内容の情報を送るのではなく、１６フレームを１周期とする単位を定め、一つの単位で一つの種類のメッセージ送ることにより制御情報を複数のフレームに分散して送っている。従属局である子機は、１６フレームに１回、制御情報が送られる制御用スロットに合わせて受信動作をする間欠受信制御を行なっている。このように制御情報を種類毎に（ＮＴメッセージ、ＱＴメッセージ、ＰＴメッセージ、ＭＴメッセージ）分けて複数のフレームで送るマルチフレーム制御を行なっている。

これら、ＴＤＭＡ方式の無線通信装置は、電池駆動の移動体通信やコードレス電話に利用されることから、低消費電力化のための技術が数多く開示されている。例えば、特許文献１では、スパーフレーム構成による制御チャネル制御を利用した間欠受信と間欠受信周期の可変制御によるバッテリーセイビング方式が開示されている。

一方、火災報知機や窓の開閉監視装置等に用いられるセンサ装置は、設置の容易さから、電池で動作し、無線通信機能を持ったものが開発されており、低消費電力化のための技術が数多く開示されている。例えば特許文献２では、センサ装置から無線通信必要と判断されたときのみ無線部に電源を供給し、通信を行なうことにより消費電力を抑える、又、送信間隔や回数を制御することにより無線通信の信頼性を向上する技術が開示されている。

特開平５−１０２９００号公報 特開２００５−８４８０３号公報

構内（一般家屋または施設等）において、ＴＤＭＡの無線通信方式で音声通話や画像通信等を行なう無線通信システムでは、従属局（電話子機、ドアホン子機、玄関用カメラなど）は制御局からの制御信号を受信しながら制御局との同期を維持しておく必要がある。このようなシステムに無線センサ機能を追加しようとした場合、既存の無線センサの中で例えば火災検知などのように異常検知の頻度が少ない情報を通知することを前提としているものは、従来の従属局と同じ無線通信方式で制御局に同期すればよい。従来の無線通信方式をそのまま流用すると、待機状態すなわちセンサ装置からの無線通信が不要な状態であってもセンサ装置は制御局の送受信タイミングの同期を維持しておくために制御局からの制御信号を受信する。センサ装置は異常を検知すると、制御局との間で無線リンクを確立し、この無線リンクの中で制御局に情報を伝える動作をする。

ところで、同じ無線通信方式で制御局に同期するシステムにおいて、ドアの開け閉めや、人の往来の度に検知情報を発するタイプの無線センサ装置を組み合わせた場合、検知の度に制御局との間で無線リンクを確立し、この無線リンクの中で制御局に情報を伝える動作をするが、たとえ間欠受信制御によるバッテリーセイビングを行なっても、このように頻繁に検知情報を発するものの場合、電力消費量は無視できない。頻繁に検知情報を発する無線センサ機能付のコードレス電話や無線ドアホン等を構築しようとした場合、電力消費を考慮すると、従来から音声通話などで使われるＴＤＭＡ無線通信方式とは異なる無線通信方式での通信が必要となり、無線回路が複雑になるという課題を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ＴＤＭＡ方式を用いた無線センサに応用可能な消費電力が小さく無線干渉による妨害に強い無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成され、前記従属局は、前記制御局が送信する制御信号を受信し、制御信号の受信タイミングと制御信号で報知される制御データに基づいて制御局との時分割多重通信を行なう無線通信装置であって、従属局は、制御局と無線通信を行なうための無線部と、イベント発生に基づいてイベントの発生を通知するイベント処理部と、制御信号の受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットで制御信号の受信周波数に対応した周波数で時分割多重通信の１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信するように制御を行なう制御部とを備え、制御局は、従属局と通信を行なうための無線部と、予め決められた周期で制御信号を送信し、制御信号を送信したスロットから予め決められた位置関係にあるスロットを、制御信号を送信した周波数に基に決められた受信周波数で受信するように制御を行なう制御部とを備え、従属局の制御部は、イベント発生が通知されると、制御局が送信する制御信号を補足し、制御信号の受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットで制御信号の受信周波数に対応した周波数で１つのスロットの区間で完結するイベント発生に応じたメッセージを送信する。

本発明によれば、従属局は、制御局とイベントに応じたメッセージをＴＤＭＡ通信方式を用いて少ないスロット数で送受信でき、従属局の消費電力を低減できる。

ＤＥＣＴ方式におけるフレーム、スロット構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る無線通信装置を示す図 図２に示す親機の構成を示すブロック図 図２に示す電話子機の構成を示すブロック図 図２に示すセンサ子機の構成を示すブロック図 図２に示す親機に電話子機のみが登録されている場合の制御信号のデータフォーマットを示す図 図２に示す親機にセンサ子機が登録されている場合の制御信号のデータフォーマットを示す図 図２に示す親機に電話子機のみが登録されている場合に送信される制御信号の種類と送信順序を示した図 図２に示す親機と電話子機が通信する場合に使用する信号のデータフォーマットを示す図 図２に示す電話子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図 図２に示す親機にセンサ子機が登録されている場合に送信される制御信号の種類と送信順序を示した図 図２に示すセンサ子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図 制御データ３、制御データ４、制御データ５が受信できなかった場合の図２に示すセンサ子機が親機とフレーム、スロットの同期を確立する動作を示す図 図２に示す親機とセンサ子機が通信する場合に使用する信号のデータフォーマットを示す図 図２に示すセンサ子機の窓の状態が変化し、親機との同期を確立し、親機にＣＬＭＳメッセージで窓の状態を通知する動作の例を示す図 図２に示すセンサ子機の窓の状態が変化し、親機との同期を確立し、親機にＣＬＭＳメッセージの繰り返しで窓の状態を通知する動作の例を示す図 図２に示すセンサ子機が、親機との双方向の無線リ同期を確立し、窓の状態を通知する動作の例を示す図

本願の第１の発明は、時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成された無線通信システムであって、従属局は、電池からの電力供給をオン・オフするスイッチと、制御局からの制御信号を検出することによって前記制御局に同期した通信を制御する第１の制御部と、前記スイッチを経由して電力が供給され、前記制御局との無線通信を行なうための無線部と、イベントの発生に応じて前記スイッチをオンにし、イベント発生を第１の制御部に通知するイベント処理手段とを備え、制御局は従属局と通信を行なうための無線部と、予め決められた周期で制御信号を送信し、制御信号を送信したスロットから予め決められた位置関係にあるスロットにおいて制御信号を送信した周波数を基に決められた受信周波数で前記従属局からの信号を受信するように制御を行なう第２の制御部とを備え、前記従属局の第１の制御部は、イベントの発生によって電力の供給を受けて前記制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、制御信号を受信すると制御信号を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットを使ってイベント発生に応じたメッセージを送信することを特徴とする無線通信システムである。

第１の発明によれば、従属局はイベント発生時に、制御局が送信する制御信号を補足し、その後は単に制御信号を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットを使ってメッセージを送信するように動作するので、定常状態における無駄な受信やイベント通知時の無駄な送信が無く従属局の消費電力を低減することができる。又、コードレス電話等で使用される時分割多重通信方式を用いているため、制御局はコードレス電話等の他のサービスを提供する従属局との通信を行なう場合も無線部を共通化でき、低価格化を実現でき、共通の制御信号を送信するようにすれば、無線リソースの有効利用も可能である。又、双方の特徴を生かした複合システムの構築が容易となる。

本願の第２の発明は以上の発明において、従属局はイベント発生時に前記制御信号を受信すると１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、制御局は従属局から１つのスロットの区間で完結するメッセージを受信すると前記制御信号により前記従属局へ前記メッセージの受信を通知し、従属局は制御局よりメッセージの受信が通知されると無線通信を停止することを特徴とする無線通信システムである。

第２の発明によれば、従属局はイベント通知時に１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信するように動作するので、動作を簡潔で無駄な送信が無く、従属局の消費電力を低減することができる。

本願の第３の発明は以上の発明において、従属局はイベント発生時に予め決められた間隔で１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信することを特徴とする無線通信システムである。

第３の発明によれば、１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信し、双方向通信可能なスロットを用いて制御局との双方向のデータリンクを確立し、メッセージの送受信を行なうようにしたので、メッセージ伝達の信頼性を向上することが可能となり、親機からの応答で、送信を停止するため、無駄な電力の消費を抑えることができる。

本願の第４の発明は以上の発明において、従属局の第１の制御部は、イベント発生に応じたメッセージを送信してから所定の時間以内に前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に、前記イベント発生の重要性によってその後に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうか否かを切替えることを特徴とする無線通信システムである。

第４の発明によれば、イベントの重要性に応じて、メッセージの通信方法を選択できるので重要なメッセージは１つのスロットの区間で完結するメッセージと双方向のデータリンクを確立してメッセージを通知し、通信の信頼性を高めることができ、重要性の低いメッセージは、１つのスロットの区間で完結するメッセージのみで制御局に通知することにより通信エラー発生時の消費電力を低減できる。

本願の第５の発明は以上の発明において、従属局の第１の制御部は、イベント発生時に前記制御信号を受信すると１つのスロットの区間で完結するメッセージを前記制御信号の受信周波数に対応した周波数を使って送信する無線通信システムである。

第５の発明によれば、単に制御信号を受信した周波数と同じ周波数を使ってメッセージを送信するように動作するので、イベント発生時に周波数を選定する動作が必要なく、無駄な受信をすること無く従属局の消費電力を低減することができる。

本願の第６の発明は以上の発明において、制御局は制御信号にて双方向通信を起動するための情報を報知し、従属局は、イベント発生時に前記制御局が送信する制御信号の受信を継続しながら予め決められた間隔で１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信し、前記メッセージを送信してから所定の時間以内に前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合は、双方向通信が可能なスロットと周波数を用いて制御局との双方向のデータリンクを確立し、メッセージの送受信を行ない、制御局は、従属局から１つのスロットの区間で完結するメッセージを受信すると、制御信号にて前記メッセージの受信を通知し、従属局は、前記制御局よりメッセージ受信が通知されると、無線通信を停止するように動作することを特徴とする無線通信システムである。

第６の発明によれば、１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信し、双方向通信可能なスロット、周波数を用いて制御局との双方向のデータリンクを確立し、メッセージの送受信を行なうようにしたので、メッセージ伝達の信頼性を向上することが可能となり、親機からの応答で、送信を停止するため、無駄な電力の消費を抑えることができる。

本願の第７の発明は以上の発明において、従属局のイベント処理手段は複数種類のイベント発生を第１の制御部へ通知可能であり、前記第１の制御部はイベントの重要性に応じて、１つのスロットの区間で完結するメッセージのみで制御局に通知するか、１つのスロットの区間で完結するメッセージと双方向のデータリンクを確立してメッセージを通知するかを決定することを特徴とする無線通信システムである。

本願の第８の発明は以上の発明において、前記従属局は、電源電圧を測定する電圧検知手段と、前記電池からの電力が常時供給されて常時駆動するタイマを備え、前記イベント処理手段は前記タイマの満了を検知した場合に前記スイッチをオンにし、前記従属局の第１の制御部は前記タイマの満了によって電力の供給を受け、制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、前記電圧検知手段で電源電圧の検知を行ない、制御信号を受信すると電源電圧に関する情報を含めた１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうように動作することを特徴とする無線通信システムである。

第８の発明によれば、送信エラーの影響が小さい電源電圧に関する情報のみであれば、１つのスロットの区間で完結するメッセージのみで制御局に通知することにより通信エラー発生時の消費電力を低減でき、センサ手段で通知される状態変化を通知する重要な情報を含むメッセージは、１つのスロットの区間で完結するメッセージによって送信した際に制御局からメッセージの受信を通知されなかった場合には、その後双方向のデータリンクを確立して再度通知し、通信の信頼性を高めることができる。

本願の第９の発明は以上の発明において、従属局は、電池からの電力が常時供給されて常時駆動するタイマを備え、イベント処理手段は前記タイマの満了を検知した場合に前記スイッチをオンにし、第１の制御部はイベントの発生によって電力の供給を受けて制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、前記制御信号を受信すると前記状態変化を示す情報と電源電圧に関する情報を含めた１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、前記従属局の第１の制御部は前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうように動作することを特徴とする無線通信システムである。

第９の発明によれば、イベントが発生し、イベントを通知する期間のみ、無線部および制御部に電源が供給し、メッセージの通信終了で無線部と制御部の電源をオフするので、無線通信が不要な定常状態での消費電力を低減できる。特に、制御部を通信制御用のマイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭで構成した場合、無線通信が不要な定常状態では、電源遮断用のスイッチにてこれらの回路に供給される電源を完全に遮断できるので、マイクロコンピュータが電源オンの停止状態で消費される暗電流（待機電流）も流さずに済むので、定常状態での消費電力を低減できる。又、イベント発生を電源オンで検知可能であり、回路構成が簡単にできる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る無線通信装置を、コードレス電話機とドア開閉通知用の無線センサを例に、図面に基づいて説明する。

図２において無線通信装置１０は、電話回線網５０と接続された１台の親機２０と、３台の電話子機３０（Ａ〜Ｃ）と、窓の開閉検知等のセンサとしての機能を有するセンサ子機４０（Ａ〜Ｃ）を備えている。この親機２０と電話子機３０およびセンサ子機４０とは、ＤＥＣＴ方式で通信する。ＤＥＣＴ方式とは、図１に示したように、１０ｍｓ周期の１フレームに２４スロット（アップリンク用に１２スロット、ダウンリンク用に１２スロット）を含んで構成されるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信される。また、１フレームの中に最低１スロットの制御チャネルスロットが割り当てられている。この制御チャネルも通話チャネルも１０ｍｓのフレーム周期で送受信される。また、各々の周波数／スロット位置は任意であり、周波数は、全５周波数が使用される。

次に、親機２０について図３に基づいて説明する。親機２０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行なう無線部２０１、制御データや音声データ等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて送信し受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部２０２、受信した音声データをアナログの音声信号に変換し、アナログの音声信号を送信用のデジタルの音声データに変換する音声処理部２０３を備えている。

更に、親機２０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第１制御データマルチプレクス部２１０と、後続の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第２制御データマルチプレクス部２１１を備えている。

更に、親機２０は、親機２０の制御用のプログラムが入ったＲＯＭ２２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ２２１を備えている。また親機２０は、電源オフでも内容が消えず、特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ２２２、動作状態等を表示する表示部２２３、親機２０への動作を指示する入力を行なう操作部２２４、親機２０全体の制御を行なう制御部２３０を備えている。

次に、電話子機３０について図４に基づいて説明する。電話子機３０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行なう無線部３０１、制御データや音声データ等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて送信し受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部３０２、受信した音声データをアナログの音声信号に変換し、アナログの音声信号を送信用のデジタルの音声データに変換する音声処理部３０３を備えている。

更に、電話子機３０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する制御データマルチプレクス部３１０、制御用のプログラムが入ったＲＯＭ３２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ３２１を備えている。また電話子機３０は、電源オフでも内容が消えず、特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ３２２、動作状態等を表示する表示部３２３、動作を指示する入力を行なう操作部３２４、電話子機３０全体の制御を行なう制御部３３０を備えている。尚、電話子機３０は、充電可能な電池で駆動されるが、電池や電池からの電力を供給するための機能ブロックについては説明を省略する。

次に、窓の開閉を検知して親機２０へ信号を送信するセンサ子機４０について図５に基づいて説明する。センサ子機４０は、ＤＥＣＴ方式の無線通信を行なう無線部４０１を備えており、またセンサ子機４０は、制御データやセンサ検知情報等の送信データをＴＤＭＡ通信のためのタイミングに合わせて親機２０へ送信し、親機２０から受信した受信データからＴＤＭＡ通信のタイミングに合わせてデータを取り出すフレーム処理部４０２を備えている。

更に、センサ子機４０は、制御信号の最初の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第１制御データマルチプレクス部４１０、後続の制御データ領域で送信する制御データの送信順序を管理する第２制御データマルチプレクス部４１１を備えている。

更にセンサ子機４０は、制御用のプログラムが入ったＲＯＭ４２０と、プログラムを実行するためのＲＡＭ４２１、電源オフでも内容が消えず特定の方法で内容を書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ４２２を備えている。更にセンサ子機４０は、電源である電池の電圧を検知する電池電圧検知部４２３、センサ子機４０全体の制御を行なう制御部４３０を備えている。

尚、センサ子機４０について、以上で述べた、無線部４０１、フレーム処理部４０２、第１制御データマルチプレクス部４１０、第２制御データマルチプレクス部４１１、ＲＯＭ４２０、ＲＡＭ４２１、ＥＥＰＲＯＭ４２２、制御部４３０で構成されるブロックを通信ブロック４００と呼ぶことにする。

又、センサ子機４０は、通信ブロック４００への電源供給のオンオフを行なうスイッチ４４０、電源制御の切替信号を生成する電源制御部４４１、電池電圧の計測やセンサ状態の通知リトライのための電源オンのタイミングを計測するタイマ部４４２、窓の開閉を検知し電源オン信号を生成するセンサ部４４３、電池の電力によってセンサ子機４０の各部に電力を供給する電源部４４４を備える。

次に、実施の形態１の無線通信装置１０の動作について説明する。無線通信装置１０がアイドル状態の場合、親機２０は図１に示す１フレーム（時間幅：１０ｍｓｅｃ）の中のＳｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２までの制御局の送信用スロットの１つを制御チャネルとして使用し、制御信号を送信する。すなわち１フレームに１回、周期１０ｍｓｅｃ毎に制御信号が送信される。制御信号には、呼出しメッセージのような親機から各電話子機宛に送るべきメッセージが乗せられる。電話子機３０は、アイドル状態の場合、送信用スロットにて受信動作を行ない、制御信号によって親機２０から電話子機３０宛に送られるメッセージを受信する。又、センサ子機４０はアイドル状態では通信ブロック４００への電源供給がオフされ、フレーム毎に制御信号を受信することは無い。但しセンサ部４４３はアイドル状態でも動作しており、窓の状態変化を検知すると、電源オン信号を生成する。

図６は、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合に、親機２０が送信する制御信号のフォーマットを示している。又、図７は、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合に、親機２０が送信する制御信号のフォーマットを示している。

図６および図７において、冒頭の同期信号は、ビットタイミングの同期を取るためのデータとスロット内のビット位置の同期を取るためのデータで構成される。制御データ１は、第１制御データマルチプレクス部２１０より出力される制御データであり、誤り検出符号１は、制御データ１の受信誤りを検出するための符号である。親機２０に登録されている子機が電話子機３０のみであってセンサ子機４０が登録されていない場合は、１回の制御信号で送信するデータ量は一つの制御データ１で送信可能な量とし、１回の制御信号で足りない場合は複数回の制御信号を使って送信する。

図７において、制御データ２、制御データ３、制御データ４、および、制御データ５は、第２制御データマルチプレクス部２１１より出力される制御データであり、誤り検出符号２、誤り検出符号３、誤り検出符号４、および誤り検出符号５は、直前の制御データ２、制御データ３、制御データ４、および、制御データ５それぞれの受信誤りを検出するための符号である。このように親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合は、図６に示す制御データ１と誤り検出符号１に加えて、上記の制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５、およびそれぞれの誤り検出符号を連結したフォーマットを用い、これにより１回の制御信号で送信するデータ量を増やし、出来るだけ１回の制御信号で必要な情報全てを送れるようにする。

尚、図６および図７の制御データ１の領域は、当該Ｓｌｏｔで送られるデータのフォーマット識別情報を送受信する領域を含んでいる。制御データ１で送られるフォーマット識別情報とは、例えば当該Ｓｌｏｔのデータが、図６、図７、図９のどのフォーマットで構成されているか、または図７のフォーマットで送信している場合に以降の制御データ２、制御データ３、制御データ４、および、制御データ５の領域にある情報がＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を示すものであるのか、またはアプリ間のメッセージ通信のためのメッセージ等であるのかを識別する情報である。

図８は、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合に、親機２０が、図６で示すフォーマットで送信する制御信号の種類と送信順序を示した図である。ここでは、１６フレームを１周期として、各種の制御信号を送信するマルチフレーム制御の例を示している。図８に示すよう、親機２０は、フレーム番号が１６の整数倍のフレームで呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージ、フレーム番号が１６の整数倍＋８のフレームでフレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージ、その他のフレーム番号のフレームで親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを送信する。

次に、親機２０に電話子機３０のみが登録されている場合に制御信号を送信するときの動作について図８および図３を参照しながら説明する。親機２０の制御部２３０は、ＥＥＰＲＯＭ２２２に登録された子機の情報を記憶している。すなわち親機２０は、子機の登録を行なうと、子機を識別するための子機ＩＤとその子機が電話子機３０であるか、センサ子機４０であるかを識別する子機種別識別情報を合わせて記憶する。制御部２３０は、登録されている子機が電話子機３０のみであった場合、図８で示した制御信号を送信するよう、フレーム処理部２０２と無線部２０１を制御する。つまり、制御部２３０は、送信のためのＳｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２の１つを制御信号送信に使うよう選択し、又、予め決められた周波数から１つの周波数を選択し、選択したＳｌｏｔと周波数で図６に示したフォーマットの制御信号の送信ができるよう無線部２０１の送信部を制御する（以下、親機２０の制御部２３０が制御信号の送信用に選択したＳｌｏｔを制御Ｓｌｏｔと呼ぶ）。

又、制御部２３０は、第１制御データマルチプレクス部２１０のＮＴメッセージバッファにバッファに自己の親機ＩＤを書き込み、ＰＴメッセージバッファには着信等のイベント発生に応じて呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等の書き込みを行ない、ＱＴメッセージバッファには、１６フレーム毎にフレーム番号、親機機能、スロット番号や使用周波数や待ち受け周波数等のシステム情報を通知する制御信号を順に書き込むよう制御を行なう。

第１制御データマルチプレクス部２１０は、フレーム番号が１６の整数倍のときＰＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２へ出力し、フレーム番号が１６の整数倍＋８のときＱＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。またフレーム番号がそれ以外の場合すなわちフレーム番号が１６の整数倍で無く且つ１６の整数倍＋８でも無いときに、第１制御データマルチプレクス部２１０はＮＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。

フレーム処理部２０２は、第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータと図６のフォーマットで構成されていることを示すフォーマット識別情報に従って、制御データ１の領域に送信するデータを埋め込んで送信データ列を生成し、更に制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成し、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、図６のフォーマットに沿って同期信号、制御データ１、誤り検出符号１の順でデータ列を無線部２０１に出力する。

次に、親機２０の受信動作、および親機２０と電話子機３０との間の音声通信時のデータフォーマットついて説明する。図９は、親機２０と電話子機３０が音声通話を行なうときのデータフォーマットを示す。図９において、制御データ１の領域には、図９のフォーマットで構成されていることを示すフォーマット識別情報を送る領域と、音声通話起動のための制御メッセージを送る領域が設けられる。この制御メッセージの領域は、通信チャネルの起動のためのＭＴメッセージ、親機ＩＤを通知するＮＴメッセージ、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションのメッセージを通知するＣＴメッセージの通信に使用する。誤り検出符号１は、制御データ１の受信誤りを検出するための誤り検出符号の領域である。

図９に示すフォーマットの中の音声データは、例えば、アナログの音声信号をＧ．７２６方式で符号化した音声データの領域であり、誤り検出符号６は、音声データの領域の受信誤りを検出するための誤り検出符号の領域である。

親機２０は、図１に示すＳｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４までの１２個のＳｌｏｔの中の制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔを除いた１１個のＳｌｏｔで、常時、電話子機３０から図９のフォーマットで送信される通話起動要求の無線信号を受信するように動作する。（以下、通話起動要求の待ち受けを行なうＳｌｏｔを待ち受けＳｌｏｔと呼ぶ）。例えば制御信号を送るＳｌｏｔがＳｌｏｔ：１である場合は、そこから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ：１３を除いて、Ｓｌｏｔ：１４からＳｌｏｔ：２４までの１１個のＳｌｏｔで、電話子機３０から送信されてくる無線信号を受信する。

親機２０の制御部２３０は、待ち受けＳｌｏｔで受信を行なうために無線部２０１の受信部の受信周波数を制御する。待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数は、フレーム毎に制御信号のＱＴメッセージのシステム情報で報知した使用周波数の周波数番号の小さいほうから順に変更する。尚、ＱＴメッセージのシステム情報で報知する待ち受け周波数は、そのＱＴメッセージを送信したフレームの待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数を通知するための情報である。

無線部２０１で受信された受信データは、フレーム処理部２０２に出力される。フレーム処理部２０２は、各Ｓｌｏｔの受信データより図６に示す制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部２３０に通知するように動作する。

次に、電話子機３０が電源オン後にアイドル状態に遷移するまでの動作について説明する。電話子機３０に電源が供給されると、自己の親機である親機２０より送信される制御信号を検索する動作（以下、親機検索動作と記す）を行なう。そして、親機２０より送信される制御信号を検知すると、制御信号のＱＴメッセージで送信される各種の情報を収集し、これらの情報に基づいて親機とのフレーム、スロットの同期をとり通信可能な状態にするための動作（以下、フレーム・スロット同期動作と記す）を行なう。

図１０に、電話子機３０が親機２０とフレーム、スロットの同期を確立するための動作を示す。図１０において、同期のための動作が開始されると、親機を見つけるための連続受信、すなわちオープンサーチが起動される。受信データの中から図６に示す同期信号を検出すると、後続の受信データより制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、自己の親機の親機ＩＤを通知するＮＴメッセージが存在するか否かを判断することにより自己の親機から送信される制御信号を検出する。図１０の例は、オープンサーチ起動後最初に受信されたメッセージがＰＴメッセージであった場合の例を示している。この場合、連続受信を停止し、１０ｍｓｅｃ周期の受信に切替え、１０ｍｓｅｃ後の後続の制御信号を受信する。この１０ｍｓｅｃ後の受信時にＮＴメッセージを受信し、受信中の信号が自己の親機から送信された制御信号であることを認識すると、親機検索動作から、フレーム・スロット同期動作に移行する。

フレーム・スロット同期動作では、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、複数のＱＴメッセージで送信される各種の情報を収集し、必要な情報が揃うと親機との通信が可能なフレーム・スロット同期中の状態になる。その後、１６０ｍｓｅｃ周期で送信されるＰＴメッセージのタイミングに合わせて受信を行なうアイドル状態となる。

次に、電話子機３０が電源オン後にアイドル状態に遷移するまでの動作について、図４を参照しながら電話子機３０の各部の動作について説明する。電源がオンされると制御部３３０が動作を開始する。制御部３３０は、所定の周波数で、連続受信動作をするよう無線部３０１を制御する。無線部３０１で受信された受信データは、フレーム処理部３０２に出力される。フレーム処理部３０２は、受信データより図６に示す同期信号を捜し、後続の制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部３３０に通知するように動作する。

電話子機３０の制御部３３０は、制御データが通知されると、無線部３０１の連続受信を停止し１０ｍｓｅｃ周期の受信に切替えるよう制御する。そして、ＥＥＰＲＯＭ３２２に記憶されている自己の親機ＩＤと受信データを比較し、受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断し、親機検索動作からフレーム・スロット同期動作に移行するか否かを決定する。尚、受信したデータがＮＴメッセージ以外であった場合、制御部３３０はその後１０ｍｓｅｃ周期の受信で受信されたデータを基に受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断する。

そして、制御部３３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータであった場合、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、フレーム・スロット同期動作に移行する。受信したデータが自己の親機から送信されたデータでなかった場合、オープンサーチを再起動し、次の親機の検索を開始する。尚、オープンサーチの中で１つの周波数で一定時間、または、一定回数親機検索動作を行なったにもかかわらず、自己の親機の制御信号を受信できなかった場合、制御部３３０は、受信周波数を変更して連続受信動作をするよう無線部３０１を制御する。

電話子機３０の制御部３３０は、フレーム・スロット同期動作に移行した後、ＱＴメッセージのフレーム番号、システム情報を受信することにより、親機２０とのフレーム番号、スロット番号の同期を確立し、又、親機の待ち受けＳｌｏｔの受信周波数の設定順序を認識する。そして制御部３３０は、制御信号で報知される必要な情報をすべて受信すると、１６０ｍｓｅｃ周期で受信を行なうアイドル状態へ移行する制御を開始する。すなわち、フレーム番号が１６の倍数で送信されるＰＴメッセージのタイミングに合わせて無線部３０１の受信を起動するよう制御を切替える。

次に、親機２０と電話子機３０の通話の動作を外線着信のイベント発生時の動作を例に説明する。親機２０の制御部２３０は、外線着信のイベントが発生すると、外線着信を通知するＰＴメッセージ（以下、外線着信メッセージと記す）を第１制御データマルチプレクス部２１０のＰＴメッセージバッファに書き込む。この外線着信メッセージは、フレーム番号が１６の倍数のタイミングで無線部２０１に出力され、図６に示す制御データ１の領域に乗せられて制御信号として送信される。

一方、電話子機３０の無線部３０１は、アイドル状態でフレーム番号が１６の倍数のタイミングで受信を行なっており、親機２０から制御信号に乗せて送信された外線着信メッセージが無線部３０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。そして、フレーム処理部２０２で図６に示す制御データ１の領域より外線着信メッセージが取り出され、制御部３３０に出力される。

電話子機３０の制御部３３０は、外線着信メッセージを受け取ると表示部３２３でリンガー音を鳴動させてユーザに外線着信を通知する制御を行なう。そして、操作部３２４でユーザによる着信応答の操作が行なわれると、制御部３３０は、待ち受けＳｌｏｔの中からその後の通信で子機から送信するために使う１つのＳｌｏｔを選択し、またその後の通信に使うための周波数「通信用周波数」を選択する。以下、子機から送信するために選択したＳｌｏｔを「通信用子機送信Ｓｌｏｔ」（または、通信用親機受信Ｓｌｏｔ）と記す。更に制御部３３０は、選択した通信用子機送信Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔをその後の通信で子機にて受信に使うＳｌｏｔとして選択する。以下、子機にて受信するために選択したＳｌｏｔを「通信用子機受信Ｓｌｏｔ」（または、通信用親機送信Ｓｌｏｔ）と記す。

そして制御部３３０は、これら通信用子機受信Ｓｌｏｔおよび通信用子機送信Ｓｌｏｔが干渉無く使えるか否かを確認するために、これらＳｌｏｔにて前記通信用周波数で受信するよう無線部３０１を設定し、通信用子機送信Ｓｌｏｔと通信用子機受信Ｓｌｏｔのキャリアセンスを行なう。

当該Ｓｌｏｔの妨害波の受信レベルがＥＥＰＲＯＭ３２２に記憶された閾値以下であった場合、電話子機３０の制御部３３０は当該Ｓｌｏｔが使用可能であると判断し、通信チャネルの起動のためのメッセージ（以下、無線リンク確立要求メッセージと記す）を送信する動作に移行する。すなわち、制御部３３０は、制御データマルチプレクス部３１０のＭＴメッセージバッファに無線リンク確立要求メッセージを書き込み、今回の通信用周波数に一致する周波数で親機２０が待ち受けるＳｌｏｔに合わせて、このＳｌｏｔを使って前記通信用周波数で送信を行なうよう無線部３０１を制御する。尚、このとき、電話子機３０と親機２０の通信は前述の通り図９のフォーマットを使用する。フレーム処理部３０２は、無線リンク確立要求メッセージを含んだＭＴメッセージを図９に示すフォーマットの制御データ１の領域に乗せ、また音声処理部３０３から出力される音声データを音声データの領域に乗せ、更にそれぞれの誤り検知符号を計算して誤り検出符号１の領域に乗せて無線部３０１へ出力し、無線部３０１はこれら含む無線信号を送信するよう動作する。

電話子機３０から送信された無線リンク確立要求メッセージを含んだ無線信号は、親機２０の無線部２０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力され、フレーム処理部２０２にて無線リンク確立要求メッセージが取り出されて、制御部２３０に通知される。

親機２０の制御部２３０は、無線リンク確立要求メッセージを受信すると、電話子機３０から無線リンク確立要求メッセージを受信したＳｌｏｔ（通信用親機受信Ｓｌｏｔ）と、該当Ｓｌｏｔより１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ（通信用親機送信Ｓｌｏｔ）から成る上り／下りの２Ｓｌｏｔを用いて、無線リンク確立要求メッセージを受信した周波数（通信用周波数）を使って当該子機との音声通信をする制御を開始する。

すなわち音声通信の制御において、親機２０の制御部２３０は、無線リンク確立要求メッセージを受信した以降のフレームで通信用周波数を用いて通信用親機送信Ｓｌｏｔで送信を行ない、通信用親機受信Ｓｌｏｔで受信を行なうよう無線部２０１を制御し、その時に第１制御データマルチプレクス部２１０の通信用親機送信Ｓｌｏｔに対応したＭＴメッセージバッファに無線リンク確立応答メッセージを書き込む。この無線リンク確立応答メッセージは、通信用親機送信Ｓｌｏｔのタイミングで送信されるようフレーム処理部２０２に出力され、フレーム処理部２０２は、無線リンク確立応答メッセージのＭＴメッセージを制御データ１の領域に乗せて送信し、音声処理部２０３から出力される音声データを音声データの領域に乗せて送信し、それぞれの誤り検知符号を計算して誤り検出符号の領域に乗せて送信するよう動作する。

以上のようにして、電話子機３０と親機２０間の１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔでの双方向の無線リンクが確立する。そして、電話子機３０は、制御データマルチプレクス部３１０にデータリンクレイヤの起動要求メッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、親機２０は、第１制御データマルチプレクス部２１０にデータリンクレイヤの応答メッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、上記ＭＴメッセージの送受信と同様に、ＣＴメッセージを送受信し、再送制御が可能なデータリンクを確立する。ＣＴメッセージはネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションのメッセージを通知する通信に使用され、このＣＴメッセージを用いることによって伝送が確認されない場合には再送制御を行なう。

電話子機３０は、制御データマルチプレクス部３１０にネットワークレイヤの起動要求メッセージ（ＳＥＴＵＰ）のような上位レイヤーメッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、親機２０は、第１制御データマルチプレクス部２１０にネットワークレイヤの応答メッセージ（ＣＯＮＮＥＣＴ）のような上位レイヤーメッセージを制御データマルチプレクス部３１０のＣＴメッセージバッファに書き込み、上記ＭＴメッセージの送受信と同様に、ＣＴメッセージを送受信し、そして、伝達保障されたデータリンクレイヤを介して、上位レイヤのネゴシエーションを行い、呼接続を完了し、通話可能な状態に移行する。

次に、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合の動作について説明する。図１１は、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合に親機２０が送信する制御信号の種類と送信順序を示した図である。この場合に親機２０が送信する制御信号が図７で示すフォーマットが用いられ、フレームが更新されるに中に乗せられる情報が入れ替えられる。以下、フレーム内の情報の入れ替えについて詳細に説明する。

親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合、親機２０は、電話子機３０のみが登録されている場合の制御信号の送信データに加え、図７で示す制御データ２と誤り検出符号２、制御データ３と誤り検出符号３、制御データ４と誤り検出符号４、および、制御データ５と誤り検出符号５の４つの制御データと誤り検出符号のペアを送信する。

図１１に示すように親機２０は、制御データ１の領域では、フレーム番号が１６の整数倍のフレームにおいて呼出し情報、および発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等のページング関連の情報を通知するＰＴメッセージを送信する。また制御データ１の領域では親機２０は、フレーム番号が１６の整数倍＋８のフレームにおいてフレーム番号、親機機能、通信周波数、待ち受け周波数等のシステム情報を通知するとともにマルチフレーム制御の基準フレームとして使用されるＱＴメッセージを送信する。また制御データ１の領域では、その他のフレーム番号のフレームにおいて親機識別情報である親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを送信する。

又、親機２０は全フレームにおいて、この制御データ１の領域を使ってフォーマット識別情報を送信する。１台でもセンサ子機４０が登録されている場合には、フォーマット識別情報によって当該制御信号のメッセージが図７の示すように制御データ１に加えて制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５、およびそれぞれの誤り検出符号を連結したフォーマットを用い、これらのデータ領域を使ってＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を通知する情報等の制御情報を送信していることを示す情報が登録されている全ての子機へ送信される。

又、親機２０は、制御データ２、制御データ３、制御データ４、および、制御データ５の領域では、一つのフレーム内で制御チャネル情報と空きチャネル情報を重複してそれぞれ２回、同一データが同じフレーム内で連続しないように交互に送信する。また同一の制御データの領域ではフレーム番号が更新される毎に情報の順序を切替えながら送信する。すなわち、フレーム番号が偶数のフレームでは、制御チャネル情報、空きチャネル情報、制御チャネル情報、空きチャネル情報の順で送信し、フレーム番号が奇数のフレームでは空きチャネル情報、制御チャネル情報、空きチャネル情報、制御チャネル情報の順で送信する。これにより、たとえ外乱等が発生しても、一つの制御データ領域だけが正常に受信可能であれば、その制御データ領域のデータを複数フレームで受信できれは制御チャネル情報と空きチャネル情報の両方のデータを取得できる。

次に、親機２０にセンサ子機４０が登録されている場合に親機２０が制御信号を送信する動作について図３を参照しながら各部の動作について説明する。親機２０の制御部２３０は、ＥＥＰＲＯＭ２２２に登録された子機の情報を記憶させる。すなわち親機２０に子機の登録を行なうと、それが子機を識別するための子機ＩＤとその子機が電話子機３０であるか、センサ子機４０であるかを識別する子機種別識別情報を合わせてＥＥＰＲＯＭ２２２に記憶させる。

親機２０の制御部２３０は、登録されている子機にセンサ子機４０を含んでいた場合、図１１で示した制御信号を送信するようフレーム処理部２０２と無線部２０１を制御する。つまり、制御部２３０はＳｌｏｔ：１からＳｌｏｔ：１２の中から１つを選択し、又、予め決められた複数の周波数から１つの周波数を選択し、選択したＳｌｏｔと周波数で図７に示したフォーマットの制御信号の送信ができるよう無線部２０１の送信部を制御する。

又、制御部２３０は、第１制御データマルチプレクス部２１０のＮＴメッセージバッファにバッファに自己の親機ＩＤを書き込み、ＰＴメッセージバッファには着信等のイベント発生に応じて呼出し情報、発信者番号通知のための着信元の電話番号情報等の書き込みを行ない、ＱＴメッセージバッファには、１６フレーム毎にフレーム番号、親機機能、スロット番号や使用周波数や待ち受け周波数等のシステム情報を通知する制御信号を順に書き込むよう制御を行なう。これにより親機２０の第１制御データマルチプレクス部２１０は、フレーム番号が１６の整数倍のときＰＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２へ出力し、フレーム番号が１６の整数倍＋８のときＱＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。またフレーム番号がそれ以外の場合すなわちフレーム番号が１６の整数倍で無く且つ１６の整数倍＋８で無いときに、第１制御データマルチプレクス部２１０はＮＴメッセージバッファのデータをフレーム処理部２０２に出力する。

又、制御部２３０は、第２制御データマルチプレクス部２１１に運用状況に沿って制御チャネル情報と空きチャネル情報を書き込むよう制御を行なう。これにより第２制御データマルチプレクス部２１１は、フレーム番号が偶数のフレームでは、制御データ２の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ３の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ４の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ５の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報をフレーム処理部２０２に出力する。また第２制御データマルチプレクス部２１１は、フレーム番号が奇数のフレームでは、制御データ２の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ３の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報を、制御データ４の送信タイミングに合わせて空きチャネル情報を、制御データ５の送信タイミングに合わせて制御チャネル情報をフレーム処理部２０２に出力する。

フレーム処理部２０２は、制御データ２、制御データ３、制御データ４、および、制御データ５の領域がＴＤＭＡ通信のための同期や親機の運用状態を通知する情報等の制御情報で構成された図７に示すフォーマットで構成されていることを表すフォーマット識別情報と、第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータで制御データ１の領域で送信するデータ列を生成する。又、フレーム処理部２０２は、制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力された制御データ２の送信タイミングに合わせて出力された制御データ２で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力された制御データ３の送信タイミングに合わせて出力された制御データ３で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力された制御データ４の送信タイミングに合わせて出力された制御データ４で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力された制御データ５の送信タイミングに合わせて出力された制御データ５で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。

その上でフレーム処理部２０２は、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、同期信号、制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータ）、誤り検出符号１、制御データ２（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号２、制御データ３（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号３、制御データ４（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号４、制御データ５（第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたデータ）、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部２０１へ出力する。そして、無線部２０１で所定の周波数の無線信号に変換され、制御信号として送信される。

次に、センサ子機４０が登録された場合の親機２０の受信動作について説明する。先ず、センサ子機４０と親機２０間のメッセージ通信の方式について説明する。センサ子機４０と親機２０間のメッセージ送信は、２つの方式が可能である。１つは、電話子機３０と親機２０の双方向通信時と同様に、図９で示すフォーマットのデータを用いて、双方向の無線リンクを確立し、データリンクレイヤ、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションを行い、センサの状態等を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なう方式である（以下、この方式をコネクションメッセージ通信方式と呼ぶ）。センサ子機４０と親機２０間でコネクションメッセージ通信方式を使ってアプリ層のメッセージの送受信を行なう場合、センサ子機４０が親機２０へ音声データを送ることはないので図９の音声データ領域は無視され、アプリ層のメッセージは、ＣＴメッセージの１つとして、制御データ１の領域で送受信される。又、このようなコネクションメッセージ通信方式でアプリ層のメッセージの送受信を行なう場合、音声データ領域の送受信を停止して図６のフォーマットを利用して、同期信号、制御データ１、誤り検出符号１のみを送受信してＣＴメッセージの１つとしてアプリ層のメッセージの送受信を行なうことも可能である。

センサ子機４０と親機２０間のメッセージ送信の他の１つの方式は、図７で示すフォーマットのデータを用いて、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーション無しに、センサの状態またはセンサ子機の電池電圧を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なう方式である（以下、この方式をコネクションレスメッセージ通信方式と呼ぶ）。このようなコネクションレスメッセージ通信方式は、エラー等が無ければ１つのＳｌｏｔのみによりデータの送信を完結させる。この場合、制御データ１の領域では、該当Ｓｌｏｔが図７で示すフォーマットのデータを用いてアプリ間のメッセージ通信のためのメッセージ等を送信していることを示すフォーマット識別情報と、ＮＴメッセージによる親機識別符号を送信する。そして、子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、メッセージ本体等のデータ列をデータ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５の領域に分割して送信する。

次に、親機２０が、センサ子機４０からの通信を受信するＳｌｏｔについて説明する。親機２０は、コネクションメッセージ通信方式とコネクションレスメッセージ通信方式の両方の通信を同時に待ち受けるため、Ｓｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４の１２個すべてのＳｌｏｔを常時受信状態にし、センサ子機４０からの受信を行なう。このとき、制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔは、制御信号の送信周波数に等しい周波数で受信を行なう。又、その他の１１個のＳｌｏｔでは、ＱＴメッセージのシステム情報で報知した待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数制御に沿った受信周波数で受信を行い、センサ子機４０と電話子機３０からの通信の待ち受けを行なう。

次に、図３を参照して親機２０のＳｌｏｔ：１３からＳｌｏｔ：２４における各ブロック動作について説明する。親機２０の制御部２３０は、制御Ｓｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔでは、制御信号の送信周波数に等しい周波数で受信を行い、その他のＳｌｏｔでは、ＱＴメッセージのシステム情報で報知した待ち受けＳｌｏｔにおける受信周波数制御に沿った受信周波数で受信を行なうよう無線部２０１の受信部を制御する。無線部２０１で受信された受信データは、フレーム処理部２０２に出力される。

フレーム処理部２０２は、各Ｓｌｏｔの受信データより制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断する。そして制御データ１の領域で送られたフォーマット識別情報により、受信信号が図７で示すフォーマットで構成されていることが示されている場合、誤り検出符号２の領域で受信されたデータを用いて制御データ２の領域のデータを、誤り検出符号３の領域で受信されたデータを用いて制御データ３の領域のデータを、誤り検出符号４の領域で受信されたデータを用いて制御データ４の領域のデータを、誤り検出符号５の領域で受信されたデータを用いて制御データ５の領域のデータを正しく受信されているかを判断し、正しく受信された制御領域のデータを制御部２３０に通知するように動作する。制御データ領域のデータを受け取った制御部２３０は、データを解析し、受信したデータに応じた制御を開始する。

次に、図５を参照してセンサ子機４０の動作について説明する。センサ子機４０は、通常状態でスイッチ４４０がオフ状態となり、通信ブロック４００には、電源が供給されない状態になっている。この状態より、窓が閉じた状態から窓が開いた状態に、あるいは、窓が開いた状態から閉じた状態に変化すると、その変化をセンサ部４４３が検知し、センサ部４４３は、電源オン信号を電源制御部４４１に出力する。電源制御部４４１は、電源オン信号が入力されるとスイッチ４４０へオンにするための切替信号を出力する。これによりスイッチ４４０はオン状態へ切り替わり、スイッチ４４０を経由して通信ブロック４００に電源が供給される。

通信ブロック４００に電源が供給されると制御部４３０が動作を開始し、ＲＯＭ４２０に書き込まれているプログラムに沿った制御を開始する。即ち、制御部４３０は、センサ部４４３より窓の状態を読み込み、読み込んだ窓の状態を無線信号で親機２０に通知する動作を行なう。

次に、センサ子機４０が窓の状態を親機２０へ通知する動作について説明する。先ず、センサ子機４０が親機２０からの制御信号を受信して同期を確立するまでの動作を説明する。窓の状態を読み込んだ制御部４３０は親機検索動作を開始し、所定の周波数で、連続受信動作をするよう無線部４０１を制御する。無線部４０１で受信された受信データは、フレーム処理部４０２に出力される。それが親機２０からの制御信号であるなら図７に示す同期信号、それに次いで制御データを含んでいるはずである。フレーム処理部４０２は、受信データより図７に示す同期信号を捜し、後続の制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断し、正しいデータであれば、制御データ１の領域のデータを制御部４３０に通知するように動作する。

制御部４３０は、制御データが通知されると、無線部４０１の連続受信を停止し、１０ｍｓｅｃ周期で信号の受信を行なう同期受信動作に切替えるよう制御する。受信した制御データが親機ＩＤを通知するＮＴメッセージを含むものである場合、制御部４３０は、ＥＥＰＲＯＭ４２２に記憶されている自己の親機ＩＤと受信データを比較し、受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断し、親機検索動作からフレーム・スロット同期動作に移行するか否かを決定する。尚、最初に受信したデータがＮＴメッセージ以外であった場合、制御部４３０はその後１０ｍｓｅｃ周期の受信動作で受信されたデータを基に受信した信号が自己の親機から送信されたデータであるか否かを判断する。

そして制御部４３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータであった場合、１０ｍｓｅｃ周期の受信を継続し、フレーム・スロット同期動作に移行する。また制御部４３０は、受信したデータが自己の親機から送信されたデータでなかった場合、オープンサーチを再起動し、次の親機の検索を開始する。尚、１つの周波数で一定時間、または、一定回数親機検索動作を行なったにもかかわらず自己の親機の制御信号を受信できなかった場合、制御部４３０は、受信周波数を変更して連続受信動作をするよう無線部４０１を制御する。

制御部４３０は、フレーム・スロット同期動作に移行すると、その後の制御データ１の領域に乗せられたＱＴメッセージのフレーム番号およびシステム情報を読み出し、これら情報に基づいて親機２０とのフレーム番号およびスロット番号の同期を確立する動作を行い、また制御データ２、制御データ３、制御データ４又は制御データ５の領域で受信される制御チャネル情報および空きチャネル情報に基づいて、親機２０とのフレーム番号、スロット番号の同期を確立する動作を平行して行なう。即ち、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔのデータに受信エラーが発生しなかった場合、該当Ｓｌｏｔの制御データ２と制御データ３の領域で受信した制御チャネル情報と空きチャネル情報でフレーム番号、スロット番号の同期を確立する。

尚、通信環境が悪く、１回のＳｌｏｔで同期信号の全制御データが正常に受信できない場合、１０ｍｓｅｃおきに複数フレームで同期信号を受信することにより同期を確立できる場合がある。例えば最初の同期信号で制御データ１、制御データ２は正しく受信でき、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できない環境では、最初の同期信号の制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤおよび制御データ２の領域で制御チャネル情報または空きチャネル情報の一方を受信し、その次のフレームで受信したＳｌｏｔの制御データ２の領域で制御チャネル情報または空きチャネル情報の他方を受信することで、フレーム番号およびスロット番号の同期を確立する。又、制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できない環境では、電話子機３０と同様に制御データ１の領域で、１６フレームに１回の頻度で送られてくるＱＴメッセージより必要な情報を収集し、フレーム番号、スロット番号の同期を確立する。

図１２および図１３に親機検索動作からフレーム番号、スロット番号の同期を確立するまでの動作の例を示す。図１２の例は、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔのデータに受信エラーが発生しなかった場合の例である。図１３の例は、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できず、制御データ１の領域で自己の親機の親機ＩＤを受信したＳｌｏｔとその次のフレームで受信したＳｌｏｔの制御データ２の領域の受信データを基に同期を確立した例を示している。尚、制御データ２、制御データ３、制御データ４、制御データ５が正しく受信できず、制御データ１の領域で受信したデータのみで同期を確立する動作は、図１０で示した電話子機３０の同期確立の動作例におけるフレーム・スロット同期動作の完了までの動作と同様の動作となる。

次に、センサ子機４０の同期確立後の動作について説明する。同期が完了すると、センサ子機４０の制御部４３０は各フレームで制御信号が受信できたＳｌｏｔの受信を継続しながら、制御信号のＳｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔにおいて制御信号を受信した周波数と同じ周波数で受信するよう無線部４０１を制御し、妨害波レベルの測定（即ち、キャリアセンス）を行なう。センサ子機４０はコネクションレスメッセージ通信方式で親機２０へデータを送る場合、制御信号のＳｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔでデータを送信する。以下、このＳｌｏｔをアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔと呼ぶ。連続する２フレームでアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの受信を行ない、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの妨害波レベルを測定し、妨害波レベルが規定値以下であった場合、コネクションレスメッセージ通信方式で窓の状態を親機２０に通知する動作に移行する。

次に、センサ子機４０がコネクションレスメッセージ通信方式で窓の状態を親機２０に通知する動作について説明する。センサ子機４０の制御部４３０は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔを使って制御信号を受信した周波数と等しい周波数で窓の状態を通知するメッセージの送信を行なうように設定する。図１４に、コネクションレスメッセージ通信方式でメッセージの通信を行なう場合の信号フォーマットを示す。コネクションレスメッセージ通信方式の信号は図７で示した制御信号のフォーマットに近い構成を持っており、制御データ１の後に他の制御データを連結している。図１４では、メッセージ送信の領域をＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４と記述している。誤り検出符号２は、ＣＬＭＳ１の誤りを検出するための符号、誤り検出符号３は、ＣＬＭＳ２の誤りを検出するための符号、誤り検出符号４は、ＣＬＭＳ３の誤りを検出するための符号、誤り検出符号５は、ＣＬＭＳ４の誤りを検出するための符号である。同期信号、制御データ１および誤り検出符号１は図７の制御信号のフォーマットと同じである。

窓の状態通知するためのメッセージは、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域に分割して送られる。コネクションレスメッセージ通信方式で窓の状態を通知するため、センサ子機４０の制御部４３０は、第１制御データマルチプレクス部４１０のＮＴメッセージバッファに親機ＩＤを設定し、第２制御データマルチプレクス部４１１のＣＬＭＳ情報に子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、窓の状態を通知するメッセージで構成されたＣＬＭＳメッセージを設定する。

第１制御データマルチプレクス部４１０は、ＮＴメッセージバッファのデータをアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの制御データ１の送信タイミングに合わせてフレーム処理部４０２に出力する。また第２制御データマルチプレクス部４１１は、ＣＬＭＳメッセージを分割し、アップリンクコネクションレスデータ送信ＳｌｏｔのＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて分割したＣＬＭＳメッセージをフレーム処理部４０２に出力する。

フレーム処理部４０２は、本データ列がＣＬＭＳメッセージを送るための図１４に示すフォーマットで構成されていることを表すフォーマット識別情報と、第１制御データマルチプレクス部４１０から出力されたデータで制御データ１の領域で送信するデータ列を生成し、又、制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成する。またフレーム処理部４０２は、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ１の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ１で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ２の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ２で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ３の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ３で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ４で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。

そしてフレーム処理部４０２は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、以上の同期信号、制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部４１０から出力されたデータ）、誤り検出符号１、ＣＬＭＳ１、誤り検出符号２、ＣＬＭＳ２、誤り検出符号３、ＣＬＭＳ３、誤り検出符号４、ＣＬＭＳ４、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部４０１に出力する。無線部４０１に出力されたデータ列は、アップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔで制御信号の受信周波数に等しい周波数の無線信号に変換され、送信される。

ＣＬＭＳメッセージの送信を完了すると、次フレーム以降、センサ子機４０の制御部４３０は制御信号を受信しているＳｌｏｔのみが受信状態を継続するよう無線部４０１を制御する。そして送信先の親機２０から窓状態の情報を含むＣＬＭＳメッセージを受信したことを示す受信応答を受信すると、窓状態の情報が正常に親機２０へ届いたものと認識して電源オフ信号を電源制御部４４１に出力する。その際制御部４３０は、次に窓の状態が前回通知した状態から変化したときに電源オン信号を電源制御部４４１に出力するようセンサ部４４３の検知条件を設定し、その上で電源オフ信号を出力する。電源制御部４４１は、電源オフ信号が入力されると、スイッチ４４０がオフとなる切替信号を出力し、その切替信号に応じてスイッチ４４０は、通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、センサ子機４０は通常状態に戻る。

次に、親機２０がセンサ子機４０より、窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信する動作について説明する。センサ子機４０から送信されたＣＬＭＳメッセージを含んだ無線信号は、親機２０の無線部２０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。フレーム処理部２０２は、この無線信号より制御データ１と誤り検出符号１の領域のデータ列を取り出し、誤り検出符号１の領域で受信されたデータを用いて制御データ１の領域のデータが正しいデータであるか否かを判断する。そして、受信信号中のフォーマット識別情報によって受信信号が図１４で示すフォーマットで構成されていることが示されている場合、フレーム処理部２０２は、誤り検出符号２の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ１の領域のデータを、誤り検出符号３の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ２の領域のデータを、誤り検出符号４の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ３の領域のデータを、誤り検出符号５の領域で受信されたデータを用いてＣＬＭＳ４の領域のデータを正しく受信されているかを判断する。そして、フレーム処理部２０２は、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域で受信されたデータがすべて正しく受信されていた場合、ＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の領域で受信されたデータを結合し、１つのＣＬＭＳメッセージとして制御データ１の領域で受信されたデータと共に制御部２３０に通知するように動作する。

制御データ１の領域の受信データとＣＬＭＳメッセージを受け取った制御部２３０は、制御データ１の領域で受信されたデータが自己のＩＤと同じ親機識別情報のＮＴメッセージであった場合、ＣＬＭＳメッセージが自分宛であると判断し、ＣＬＭＳメッセージで通知された情報に応じた動作を開始する。制御データ１の領域で受信されたデータが自己のＩＤと同じ親機識別情報のＮＴメッセージ以外であった場合、ＣＬＭＳメッセージを破棄する。又、制御部２３０は、ＣＬＭＳメッセージに含まれる子機識別符号より送信元が登録されたセンサ子機であるか否かを判断し、未登録の子機からのＣＬＭＳメッセージであれば、ＣＬＭＳメッセージを破棄する。

制御部２３０は、登録されたセンサ子機からの自己宛の窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受け取ると、対応したセンサ子機の窓の状態を表示部２２３に表示する。尚、窓の状態の表示は、ＬＣＤへの表示やリンガー等の音による表示であり、窓が開いたとき、警告音で通知するよう設定されていた場合、窓が開いたことが通知されると、リンガーを鳴動させ、窓が開いたことを周囲に通知し、操作部２２４からの指示でリンガーを停止するように動作させる。

次に、親機２０がセンサ子機４０より窓の情報を含むＣＬＭＳメッセージを受信した際、親機２０からセンサ子機４０へ窓の情報を含むＣＬＭＳメッセージを正常に受信したことを示す受信応答を通知する動作について説明する。窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信したことを通知するメッセージ（以下、受信応答と記す）は、図１４のフォーマットを用い、制御信号を送信しているＳｌｏｔで制御信号と同じ周波数で子機に送信される。即ち親機２０の制御部２３０は、制御データ１の領域で親機識別符号を送信するフレームの制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせ、第２制御データマルチプレクス部２１１のＣＬＭＳ情報に送信先であるセンサ子機４０の子機識別符号、このメッセージがコネクションレスメッセージであることを示すメッセージ識別子、受信応答を通知するメッセージで構成されたＣＬＭＳメッセージを設定する。それに従って第２制御データマルチプレクス部２１１は、ＣＬＭＳメッセージを分割し、制御信号のこれらＣＬＭＳ１、ＣＬＭＳ２、ＣＬＭＳ３、ＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて分割したＣＬＭＳメッセージをフレーム処理部４０２に出力する。

フレーム処理部２０２は、本データ列がＣＬＭＳメッセージを送るためのフォーマット（図１４）で構成されていることを表すフォーマット識別情報と、第１制御データマルチプレクス部２１０から出力されたデータ（親機識別情報）を制御データ１の領域に乗せてデータ列を生成し、更に制御データ１の領域で送信するデータに応じた誤り検出符号１を生成する。またフレーム処理部２０２は、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ１の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ１で送信するデータに応じた誤り検出符号２を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ２の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ２で送信するデータに応じた誤り検出符号３を生成し、第２制御データマルチプレクス部２１１から出力されたＣＬＭＳ３の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ３で送信するデータに応じた誤り検出符号４を生成し、第２制御データマルチプレクス部４１１から出力されたＣＬＭＳ４の送信タイミングに合わせて出力されたＣＬＭＳ４で送信するデータに応じた誤り検出符号５を生成する。

そしてフレーム処理部２０２は、制御Ｓｌｏｔのタイミングに合わせて、同期信号、前述の制御データ１（フォーマット識別情報と第１制御データマルチプレクス部２１０から出力された親機識別情報）、誤り検出符号１、ＣＬＭＳ１、誤り検出符号２、ＣＬＭＳ２、誤り検出符号３、ＣＬＭＳ３、誤り検出符号４、ＣＬＭＳ４、誤り検出符号５の順でデータ列を無線部２０１に出力する。無線部４０１に出力されたデータ列は、制御Ｓｌｏｔで制御信号用の周波数の無線信号に変換され、送信される。ＣＬＭＳメッセージの送信を完了すると、制御部２３０は次フレーム以降の制御Ｓｌｏｔで図１１に示す制御信号を送信する状態に戻るよう制御する。

次に、図１５、１６、１７を用いて、窓の状態変化を通知する際の各Ｓｌｏｔの送受信の切替え動作について説明を行なう。尚、以下の説明では、図に示されたフレーム番号ＮのフレームをフレームＮと記述し、Ｓｌｏｔ番号ＮのＳｌｏｔをＳｌｏｔ：Ｎと記述する。

図１５は、上述したセンサ子機４０が窓の状態が変化したことを検出し、通信ブロック４００に電源が供給され、Ｓｌｏｔ：１で制御信号を送信する親機２０との同期を確立し、親機２０にＣＬＭＳメッセージで窓の状態を通知し、通信ブロック４００の電源が遮断されるまでの動作の例を示す。図１５の例では、センサ子機４０は、フレーム１以前のある時点で窓の状態が変化し、通信ブロック４００に電源が供給され、同期のための動作が開始され、連続受信（オープンサーチ）が起動される。受信データの中から同期信号を検出すると、後続のデータにより親機識別情報等を取得して真に親機からの制御信号かどうかを確認し、登録された親機からの制御信号である場合に同期を確立する。図１５の例ではフレーム２のＳｌｏｔ：１で親機の制御信号と同期が確立している。

そして、センサ子機４０は、制御信号を受信したＳｌｏｔからフレーム内に収容されるＳｌｏｔ数の半分のＳｌｏｔ数分の１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ：１３を、ＣＬＭＳメッセージの送信を行なうＳｌｏｔとして選定する。そしてフレーム２とフレーム３のＳｌｏｔ：１３とで妨害波の有無を確認するキャリアセンスを行い、フレーム４のＳｌｏｔ：１３で、窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージの送信を行なう。

又、センサ子機４０は、フレーム２のＳｌｏｔ：１で親機の制御信号と同期が確立した以降のフレームのＳｌｏｔ：１で制御信号の受信を継続し、親機２０との同期を維持すると共に、ＣＬＭＳメッセージの受信を通知する受信応答を待ち受ける。図１５の例では、センサ子機４０はフレーム５で親機２０からの受信応答を受信し、窓の状態変化を通知する動作を停止し、通信ブロック４００への電源が遮断される。尚、Ｓｌｏｔ：１３でのキャリアセンス時の受信周波数、および、ＣＬＭＳメッセージの送信周波数は、共に、Ｓｌｏｔ：１での制御信号の受信周波数と同じである。

次に図１６を用いて、窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージの通信が１回で成功しなかった場合の動作を説明する。図１６は、窓状態通知のＣＬＭＳメッセージの再送によって、窓の状態変化を通知している動作例を示している。本例では、センサ子機４０は、窓状態通知のＣＬＭＳメッセージを送信後、４フレーム以内に親機から受信応答を受信できなかった場合に窓状態通知のＣＬＭＳメッセージを再送する。また親機２０は、窓状態通知のＣＬＭＳメッセージを受信すると、その後毎フレームで連続して受信応答を送信する。

図１６の例では、センサ子機４０の窓の状態が変化してから最初にＣＬＭＳメッセージを送信するフレーム５までの動作は図１５と同じであり、説明を省略する。図１６の例では、フレーム４のＳｌｏｔ：１３で送信されたＣＬＭＳメッセージが親機２０に届かなかった場合の動作である。ＣＬＭＳメッセージが親機２０に届かなければ、親機２０は次のフレーム５も通常の制御信号を送信する。センサ子機４０はＣＬＭＳメッセージ送信後のフレーム５からフレーム９までは親機からの受信応答を待つ。そしてセンサ子機４０は、フレーム９のＳｌｏｔ：１でも受信応答を受信できない場合、フレーム９のＳｌｏｔ：１３でＣＬＭＳメッセージを再送する。

フレーム９のＳｌｏｔ：１３で送信されたＣＬＭＳメッセージが親機２０で正常に受信され、親機２０は、フレーム１０より制御信号の送信Ｓｌｏｔ、即ちＳｌｏｔ：１で受信応答の送信を開始する。このとき、親機２０は、受信エラーの発生を考慮し、通信品質を向上させるため、ＮＴメッセージを送信するフレームで複数回受信応答を送信するように動作し、図１６の例ではフレーム１０とフレーム１１で受信応答を送信している。

図１６の例では、センサ子機４０でフレーム１０のＳｌｏｔ：１で受信エラーが発生し、フレーム１１のＳｌｏｔ：１で親機２０から送信された受信応答が受信された様子をしめす。フレーム１１のＳｌｏｔ：１で受信応答を受信したセンサ子機４０は、この受信応答によって窓の状態変化の情報が親機２０で受け付けられたと認識し、窓の状態変化を通知する動作を停止し、通信ブロック４００への電源を遮断する。尚、Ｓｌｏｔ：１３でのキャリアセンス時の受信周波数およびＣＬＭＳメッセージの送信周波数は共にＳｌｏｔ：１での制御信号の受信周波数と同じである。例えば、センサ子機４０が窓の状態を前述のコネクションレス通信方式で親機２０へ通知する動作を行なっても親機２０より正常に受信したことを示す応答が送られてこない場合、センサ子機４０はコネクションメッセージ通信方式に切替えて再度窓の状態を送る動作を行なう。

次に、図１７を用いて、窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージの通信が成功しなかった場合に、コネクションメッセージ通信方式に切替えて親機２０へ窓の状態を通知する場合の動作を説明する。センサ子機４０は、予め決められた回数のＣＬＭＳメッセージの送信でも親機からの受信応答が受信できなかった場合、および、キャリアセンスで検出されたアップリンクコネクションレスデータ送信Ｓｌｏｔの妨害波レベルが高く、ＣＬＭＳメッセージの送信ができなかった場合は、コネクションメッセージ通信方式よって再度窓の状態を送る動作を開始する。

この場合センサ子機４０は、前述の電話子機３０と親機２０の双方向通信時と同様に、双方向の無線リンクを確立し、ネットワークレイヤ等の上位レイヤのネゴシエーションを行い、センサの状態を通知するアプリ層のメッセージ通信を行なうコネクションメッセージ通信方式で親機２０に窓の状態を通知する。図１７は、センサ子機４０と親機２０が双方向の無線リンクを確立し、双方向の無線通信路を利用して、データリンクレイヤを起動し、ネットワークレイヤのネゴシエーションを行い、窓の状態変化を通知する場合の動作の例を示している。窓の状態が変化し、通信ブロック４００に電源が供され、窓の状態を通知するＣＬＭＳメッセージを複数回送信する動作は図１６と同様であり、図１７では省略する。図１７は、規定回数のＣＬＭＳメッセージを送信し、規定時間内受信応答を受信できなかった状態からの動作を示している。

図１７では、フレーム２でコネクションメッセージ通信方式による無線通信の起動を開始する例を示しており、センサ子機４０は、フレーム２の親機２０の制御信号の受信を行なっていたＳｌｏｔ：１以外の受信Ｓｌｏｔ（即ちＳｌｏｔ：２からＳｌｏｔ：１２）の中から受信用としてＳｌｏｔ：２を選択し、また送信用としてＳｌｏｔ：２から１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔ：１４を選択し、これら受信用のＳｌｏｔ：２と送信用のＳｌｏｔ：１４を使用して双方向の無線リンクを確立し通信を行なう。このときセンサ子機４０は、制御信号で通知される通信周波数の中から通信に使用する周波数を選択する。そして親機２０の待ち受け周波数が選択した周波数に一致する時のフレームを無線リンク確立要求メッセージを送信するフレームとして決定し、無線リンク確立要求メッセージを送信の先立ち、前記選択した送受信Ｓｌｏｔで選択した周波数でのキャリアセンスを行なう。

図１７では、フレーム４で親機２０が待ち受ける周波数を選択した場合の動作を示しており、フレーム２よりＳｌｏｔ：２とＳｌｏｔ：１４のキャリアセンスを行い、フレーム４のＳｌｏｔ：１４で無線リンク確立要求を送信している。尚、このときキャリアセンスにて妨害波を検出し、送信不可と判断した場合は、通信周波数、Ｓｌｏｔの少なくとも一方を変更して、新たにキャリアセンスを行い、無線リンク確立要求メッセージを送信するように制御を行なう。

親機２０は、待ち受けＳｌｏｔ（図１７ではＳｌｏｔ：１４）にて無線リンク確立要求メッセージを受信すると、以降のフレームについても無線リンク確立要求メッセージを受信したＳｌｏｔ（図１７ではＳｌｏｔ：１４）の受信周波数を、無線リンク確立要求メッセージを受信した周波数に固定し、無線リンク確立要求メッセージを受信したＳｌｏｔから１２Ｓｌｏｔ離れたＳｌｏｔで無線リンク確立応答メッセージを送信する。図１７では、フレーム５のＳｌｏｔ：２で無線リンク確立応答メッセージを送信している。

センサ子機４０は、無線リンク確立応答メッセージを受信すると、無線リンク確立状態に移行し、制御Ｓｌｏｔの受信を停止し、通信用のＳｌｏｔ（Ｓｌｏｔ：２とＳｌｏｔ：１４）での送受信を行なう。尚、センサ子機４０は、無線リンク確立応答メッセージを受信できなかった場合、キャリアセンスで送信不可と判断された場合と同様に、通信周波数、Ｓｌｏｔの少なくとも一方を変更し、新たにキャリアセンスからやり直すよう動作する。

図１７では、センサ子機４０はフレーム５の無線リンク確立応答のメッセージを受信して無線リンク確立状態に移行し、フレーム６以降で通信用のＳｌｏｔでの送受信を行なっている。そしてこの後、センサ子機４０と親機２０はＳｌｏｔ：２とＳｌｏｔ：１４を使用し、無線通信を行い、再送制御用のデータリンクレイヤの起動、ネットワークレイヤの起動を行い、窓の状態を通知するメッセージとその応答の送受信を行なう。そして窓の状態の通知が完了すると、センサ子機４０はネットワークレイヤの停止、データリンクレイヤの停止、無線リンクの開放をおこない、無線通信を終了する。その後センサ子機４０は通信ブロック４００への電源供給を遮断する。図１７では、フレーム６からフレームＮ＋１のＳｌｏｔ：１４まで通信を行い、その間に、データリンクレイヤの起動、ネットワークレイヤの起動、窓の状態を通知するメッセージとその応答の送受信、ネットワークレイヤの停止、データリンクレイヤの停止、無線リンクの開放を行い、その後、無線通信ブロック４００の電源を遮断する様子を示している。

次に、コネクションメッセージ通信方式を用いても親機２０に窓の状態を通知することができなかった場合の動作について説明する。コネクションメッセージ通信方式を用いても親機２０に窓の状態を通知することができなかった場合、制御部４３０は、予め決められた時間経過後に電源制御部４４１に電源オン信号を出力するようタイマ部４４２に時間情報を設定し、その上で電源オフ信号を電源制御部４４１に出力する。電源制御部４４１は電源オフ信号が入力されると、スイッチ４４０がオフとなる切替信号を出力し、スイッチ４４０は通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、センサ子機４０は通常状態に戻る。センサ子機４０のタイマ部４４２は電池によって常時駆動されており、前述の予め決められた時間が経過後、タイマ部４４２より電源オン信号が電源制御部４４１に出力され、通信ブロック４００に電源が供給され、制御部４３０は再度、窓の状態を親機２０に通知する動作を開始する。

次に、親機２０が電話子機３０へ、センサ子機４０から送られた窓状態を含むＣＬＭＳメッセージを受信したことを通知する動作について説明する。親機２０から電話子機３０への通知は、外線着信メッセージの通知と同様に、制御Ｓｌｏｔで送信される制御信号のＰＴメッセージを用いる。即ち、親機２０の制御部２３０は、センサ子機４０から窓状態を通知するＣＬＭＳメッセージを受信すると、センサ子機４０の窓状態を通知する通知するＰＴメッセージ（以下、窓状態通知メッセージと記す）を第１制御データマルチプレクス部２１０のＰＴメッセージバッファに書き込む。この窓状態通知メッセージは、フレーム番号が１６の倍数のタイミングで無線部２０１に出力され、送信される。

一方、電話子機３０は、アイドル状態でフレーム番号が１６の倍数のタイミングで受信を行なっており、外線着信メッセージと同様に窓状態通知メッセージが無線部３０１で受信され、フレーム処理部２０２に出力される。そして、フレーム処理部２０２で図６に示す制御データ１の領域で受信されたデータ、すなわち窓状態通知メッセージが取り出され、制御部３３０に出力される。制御部３３０は、窓状態通知メッセージを受け取るとリンガー音を鳴動させるなどして窓の状態の変化を表示するよう表示部３２３を制御する。尚、窓状態通知メッセージは、ＰＴメッセージとして制御信号の一部で送信しているため、受信応答の受信を待つセンサ子機４０も受信することが可能である。センサ子機４０は、親機２０からの受信応答を受信する前に窓状態通知メッセージを受信した場合、受信応答を受信した場合と同様に、通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、通常状態に戻るように制御することも可能である。

次に、センサ子機４０が、電源電圧状態を親機２０に通知する動作について説明する。センサ子機４０の電池によって常時駆動されておりタイマ部４４２は、前述の窓状態変化を通知できなかった場合のタイマ制御とは別に、一定周期（スリープ解除周期）ごとに電源制御部４４１に電源オン信号を出力するよう動作する。この電源オン信号が電源制御部４４１に出力されると、通信ブロック４００に電源が供給され、制御部４３０の動作が開始する。

センサ子機４０が制御部４３０は、電源オンの要因がタイマ部４４２の周期タイマ満了であったことを認識すると、電池電圧検知部４２３を起動し、電源電圧の検知を行なう。そして制御部４３０は、検知した電池電圧状態を示す情報をＣＬＭＳメッセージで親機２０へ通知するよう動作する。即ち、窓状態通知のＣＬＭＳメッセージ同様に、親機検索を起動し、制御信号を補足し、ＣＬＭＳメッセージで電池電圧状態通知を送信する。そして、ＣＬＭＳメッセージで電池電圧状態通知を送信後、制御部４３０は親機２０からの応答を待つことなく、電源オフ信号を電源制御部４４１に出力する。電源制御部４４１は電源オフ信号が入力されると、スイッチ４４０をオフにするための切替信号を出力し、これに応じてスイッチ４４０は通信ブロック４００への電源が供給を遮断し、センサ子機４０は通常状態に戻る。

親機２０は、センサ子機からＣＬＭＳメッセージで電池電圧状態通知が通知されると、表示部２２３に表示しているセンサ子機の電池状態を更新し、表示部２２３に最新の電池電圧情報を表示する。又、親機の制御部２３０は、一定期間センサ子機４０から電池電圧状態通知を受信しなかった場合、センサ子機４０の状態異常を通知する表示を行なうよう、表示部２２３を制御する。

この電池電圧状態通知の場合は、センサ子機４０は一度ＣＬＭＳメッセージで送信すると、親機２０にて受信できたか否かを確認せずに電源供給を遮断し、再送動作は行なわないので、電力消費が抑えられる。電池電圧状態通知は窓状態通知に比べて緊急性は低いので、たとえ受信が確認できなくても次のタイマ部４４２の周期タイマ満了によって起動された際にそのときの検知結果に基づいて最新の電池電圧状態通知を送れば良く、再送動作によって電力消費を増加させるよりも有効である。このようにＣＬＭＳメッセージにより情報を送る場合、情報の緊急性、重要性によって再送動作を行なうか否かを切替えることにより、無駄な電力消費を抑え、電池寿命を延ばすことができる。

次に、センサ子機４０が、窓の状態と電源電圧状態を親機２０に同時に通知する動作について説明する。センサ子機４０は、センサ部４４３より、電源オン信号を電源制御部４４１に出力されると、電池電圧検知部４２３を起動し、電源電圧の検知を行なう。そして、図１５および図１６で示した場合と同様にして１つのＳｌｏｔで送信される１つのＣＬＭＳメッセージに窓の状態と電源電圧に関する情報を載せ、親機２０へ窓の状態と電源電圧に関する情報を通知するよう動作する。ＣＬＭＳメッセージによる通知が成功したことが確認できなかった場合、即ち親機２０が窓の状態や電源電圧の情報を通知するＣＬＭＳメッセージを受信したときに発する受信応答をセンサ子機４０が受信できなかった場合、センサ子機４０は、図１７で示した場合と同様にしてコネクションメッセージ通信方式で親機２０と無線リンクを確立し、無線リンクを確立した中で前回送信したものと同じ情報すなわち窓の状態と電源電圧の情報を親機２０へ通知するように動作する。電源電圧の情報のみを通知する場合はコネクションメッセージ通信方式によって通知をやり直すことは無いが、窓の状態と電源電圧の情報を同時に通知しようとする際にＣＬＭＳメッセージによる通知が成功したことが確認できなかった場合は、コネクションメッセージ通信方式に切り替え通知をやり直す。

以上では、本発明の実施の形態としてコードレス電話機とドア開閉通知用のセンサを例に説明したが、本発明はこれに限らず、制御局に従属して動作する各種通報装置、非常ボタン、ナースコール、各種電気機器の動作状態や消費電力をモニタする装置（例えばスマートグリッドまたはエネルギーマネジメントシステム）など、各種イベントを無線通信によって制御局に通知するような装置に応用することができる。

本発明は、例えば無線センサに応用可能な無線通信システムおよび無線通信装置有用であり、従属局の消費電力を低減できる。

１０ 無線通信装置
２０ 親機
３０ 電話子機
４０ センサ子機
２０１ 無線部
２０２ フレーム処理部
２０３ 音声処理部
２１０ 第１制御データマルチプレクス部
２１１ 第２制御データマルチプレクス部
２２０ ＲＯＭ
２２１ ＲＡＭ
２２２ ＥＥＰＲＯＭ
２２３ 表示部
２２４ 操作部
２３０ 制御部
３０１ 無線部
３０２ フレーム処理部
３０３ 音声処理部
３１０ 制御データマルチプレクス部
３２０ ＲＯＭ
３２１ ＲＡＭ
３２２ ＥＥＰＲＯＭ
３２３ 表示部
３２４ 操作部
３３０ 制御部
４００ 通信ブロック
４０１ 無線部
４０２ フレーム処理部
４１０ 第１制御データマルチプレクス部
４１１ 第２制御データマルチプレクス部
４２０ ＲＯＭ
４２１ ＲＡＭ
４２２ ＥＥＰＲＯＭ
４２３ 電池電圧検知部
４３０ 制御部
４４０ スイッチ
４４１ 電源制御部
４４２ タイマ部
４４３ センサ部
４４４ 電源部

Claims (12)

1. 時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成された無線通信システムであって、
   前記従属局は、
   電池からの電力供給をオン・オフするスイッチと、
   前記制御局からの制御信号を検出することによって前記制御局に同期した通信を制御する第１の制御部と、
   前記スイッチを経由して電力が供給され、前記制御局との無線通信を行なうための無線部と、
   イベントの発生に応じて前記スイッチをオンにし、イベント発生を第１の制御部に通知するイベント処理手段とを備え、
   前記制御局は、前記従属局と通信を行なうための無線部と、予め決められた周期で制御信号を送信し、前記制御信号を送信したスロットから予め決められた位置関係にあるスロットにおいて前記制御信号を送信した周波数を基に決められた受信周波数で前記従属局からの信号を受信するように制御を行なう第２の制御部とを備え、
   前記従属局の第１の制御部は、イベントの発生によって電力の供給を受けて前記制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、前記制御信号を受信すると前記制御信号を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットを使って前記イベント発生に応じたメッセージを送信し、
   前記従属局の第１の制御部は、前記イベント発生に応じたメッセージを送信してから所定の時間以内に前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に、前記イベント発生の重要性によってその後に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうか否かを切替える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記従属局は、状態変化を検知するセンサ手段を備え、
   前記イベント処理手段は、前記センサ手段が状態変化を検知した場合に前記スイッチをオンにする、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記従属局はイベント発生時に前記制御信号を受信すると１つのスロットの区間で完結す
   るメッセージを送信し、
   前記制御局は前記従属局から１つのスロットの区間で完結するメッセージを受信すると、前記制御信号により前記従属局へ前記メッセージの受信を通知し、
   前記従属局は前記制御局よりメッセージの受信が通知されると無線通信を停止する、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記従属局はイベント発生時に予め決められた間隔で１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信し、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記従属局の第１の制御部は、イベント発生時に前記制御信号を受信すると１つのスロットの区間で完結するメッセージを前記制御信号の受信周波数に対応した周波数を使って送信する、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記制御局は、制御信号にて双方向通信を起動するための情報を報知し、
   前記従属局は、イベント発生時に、前記制御局が送信する制御信号の受信を継続しながら、予め決められた間隔で１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信し、
   前記メッセージを送信してから所定の時間以内に前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合は、双方向通信が可能なスロットと周波数を用いて前記制御局との双方向のデータリンクを確立し、メッセージの送受信を行ない、
   前記制御局は、前記従属局から１つのスロットの区間で完結するメッセージを受信すると、制御信号にて前記メッセージの受信を通知し、
   前記従属局は、前記制御局よりメッセージ受信が通知されると、無線通信を停止するように動作する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
7. 前記従属局のイベント処理手段は複数種類のイベント発生を前記第１の制御部へ通知可能であり、
   前記第１の制御部は、イベントの重要性に応じて、１つのスロットの区間で完結するメッセージのみで制御局に通知するか、１つのスロットの区間で完結するメッセージと双方向のデータリンクを確立してメッセージを通知するかを決定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６いずれか一項に記載の無線通信システム。
8. 前記従属局は、電源電圧を測定する電圧検知手段と、前記電池からの電力が常時供給されて常時駆動するタイマを備え、
   前記イベント処理手段は前記タイマの満了を検知した場合に前記スイッチをオンにし、
   前記従属局の第１の制御部は前記タイマの満了によって電力の供給を受け、前記御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、前記電圧検知手段で電源電圧の検知を行ない、前記制御局からの制御信号を受信すると電源電圧に関する情報を含めた１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうように動作する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７いずれか一項に記載の無線通信システム。
9. 前記従属局は、前記電池からの電力が常時供給されて常時駆動するタイマを備え、
   前記イベント処理手段は、前記タイマの満了を検知した場合に前記スイッチをオンにし、前記従属局の第１の制御部はイベントの発生によって電力の供給を受けて、前記センサ手段の状態変化を通知するイベントが通知されると前記制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、前記制御信号を受信すると前記状態変化を示す情報と電源
   電圧に関する情報を含めた１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、
   前記従属局の第１の制御部は、前記制御局から前記メッセージの受信を通知されなかった場合に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうように動作する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項７いずれか一項に記載の無線通信システム。
10. 時分割多重通信を行なう制御局と従属局で構成された無線通信システムにおいて従属局として動作する無線通信装置であって、
    電池からの電力供給をオン・オフするスイッチと、
    前記制御局からの制御信号を検出することによって前記制御局に同期した通信を制御する制御部と、
    前記スイッチを経由して電力が供給され、前記制御局との無線通信を行なうための無線部と、
    イベントの発生に応じて前記スイッチをオンにし、イベント発生を第１の制御部に通知するイベント処理手段と、
    を備え、
    前記従属局の第１の制御部は、イベントの発生によって電力の供給を受け、前記制御局が送信する制御信号を捕捉するためのサーチ動作を開始し、
    前記制御信号を受信すると前記制御信号を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットを使って前記イベント発生に応じたメッセージを送信し、
    前記従属局の第１の制御部は、イベント発生に応じたメッセージを送信してから所定の時間以内に前記制御局からの確認情報が受信できなかった場合に、前記イベント発生の重要性によってその後に双方向のデータリンクを確立してデータ通信を行なうか否かを切替える、
    ことを特徴とする無線通信装置。
11. イベント発生時に前記制御信号を受信すると１つのスロットの区間で完結するメッセージを送信し、
    前記制御局よりメッセージ受信が通知されると無線通信を停止する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
12. イベント発生時に予め決められた間隔で１つのスロットの区間で完結するメッセージを複数回送信することを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。