JP5484865B2

JP5484865B2 - 通信システム

Info

Publication number: JP5484865B2
Application number: JP2009261197A
Authority: JP
Inventors: 稔田部; 雅昭坂田; 純藤原; 拓也川田; 賢太郎坂元; 昌広安井; 宏石田; 友規佐藤; 啓久保; 孝明畠内; 潤一町田; 愛一郎柏木; 貴裕坂野
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toshiba Toko Meter Systems Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Panasonic Corp; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toshiba Toko Meter Systems Co Ltd; Toho Gas Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: JP2011109337A

Description

本発明は、通信装置と、通信装置と通信を行う中継装置と、中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムに関する。

従来、様々な家電機器で構成されるネットワーク外又はネットワーク内に所在し、家電機器の情報を収集する情報要求装置が、そのネットワークに所在する家電機器の情報を収集することが一般的に行われている。

このような家電機器の情報を収集する方法の一例として、携帯端末の利用者が携帯端末を所持して自宅を離れた後に、自宅内の家電機器（ＴＶ、ＤＶＤプレイヤ等）の中で代表となる代理ノードが、他の家電機器の情報を収集し、自宅外に所在する携帯端末に対して機器情報を送信することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の一例として、家電機器の状態が変化したときにその家電機器が状態変化内容を示す動作履歴データをホームゲートウェイに送信し、ホームゲートウェイが、その動作履歴データを保持しておき、所定時刻になったときに保持された動作履歴データをインターネットを介して情報サーバへ送信することが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−２４３７５６号公報特開２００５−２４４７５３号公報

特許文献１、２に示されるような一般的な家電機器の情報を収集する場合には、リアルタイム性の高い通信を行う必要性が低いため、ネットワーク内に所在し、情報収集装置（携帯端末、情報サーバ等）と通信を行う機器（代理ノード、ホームゲートウェイ等、以下、代理機器ともいう）に、ネットワーク内の家電機器の情報をあらかじめ記憶させておくことができる。

しかしながら、何らかの状態を検知するセンサの情報等、短時間で所有する情報が変化する機器（以下、特定機器ともいう）の情報を収集する場合には、リアルタイム性の高い通信を行う必要があり、代理機器がそのような特定機器の情報をあらかじめ記憶しておくことはできない。そのため、代理機器は特定機器の情報を必要時に取得する必要がある。

また、特許文献１、２に示される様々な家電機器と代理機器との通信について制約は特に考慮されていないが、特定機器が省電力対応の無線機である場合には、特定機器と代理機器との間で間欠通信を行うことがある。

図１１は、従来の情報収集装置が、代理機器を経由して省電力対応の無線機の情報を収集する際の通信シーケンスを示す図である。図１１に示すように、情報収集装置が情報要求信号を代理機器へ送信した後（ステップＳ１００１）、代理機器は短時間で変化する情報を取得すべく無線機へ情報要求信号を送信する（ステップＳ１００２）。無線機は、情報要求信号を受信すると、それに対する無線機の情報を代理機器へ返信し（ステップＳ１００３）、代理機器は受信した無線機の情報を情報収集装置へ送信する（ステップＳ１００４）。このようにして、情報収集装置は無線機の情報を取得することができる。

しかしながら、図１１に示した代理機器と無線機との間の間欠通信の周期（間欠周期）は、無線機の消費電力を低減させるために、無線ＬＡＮ等と比較するとはるかに長い周期（例えば、十数秒程度）に設定されることがある。このような間欠周期の長い間欠通信を行う場合には、ステップＳ１００１〜Ｓ１００４の処理を行うことに長時間を要する。この間、そもそも情報収集装置が、無線機との間で通信が可能か否かを把握できない。したがって、不要な電力消費を回避するためには、無線機の情報を取得する前に、無線機が有効に存在していることを情報収集装置が可能な限り迅速に把握できることが望ましい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能な通信システムを提供することを目的とする。

本発明の通信システムは、通信装置と、前記通信装置と通信を行う中継装置と、前記中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムであって、前記中継装置が、前記無線機を識別するための識別ＩＤと、当該中継装置配下において前記識別ＩＤにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別ＩＤが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記通信装置に対して、前記特定の無線機の識別ＩＤが前記中継装置記憶部に記憶されていることを示す所定の信号とともに、前記情報要求信号に対する応答信号及び前記中継装置記憶部に前記特定の無線機の識別ＩＤと関連付けて記憶された階層情報を送信する中継装置送信部と、を備え、前記通信装置が、前記特定の無線機への情報要求信号を前記中継装置へ送信する通信装置送信部と、前記中継装置からの前記通信装置送信部により送信された情報要求信号に対する前記応答信号及び前記階層情報を受信する通信装置受信部と、前記通信装置受信部により受信された前記階層情報に基づいて、前記中継装置からの前記応答信号の受信から前記特定の無線機からの前記特定の無線機の情報の受信までの期限を示すタイムアウト時間を設定する通信装置設定部と、を備える。

この構成により、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置は、中継装置が無線機の代理応答を行うことで、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能である。また、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能である。また、階層情報に応じたタイムアウト時間を設定することで、通信装置と特定のセンサとの間の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを知ることができる。

また、本発明の通信システムは、前記通信装置設定部が、前記階層情報が示す階層が下位であるほど、前記タイムアウト時間を長く設定する。

この構成により、特定の無線機の情報を取得するまでの時間が長くなると予想される場合には、タイムアウト時間を長く設定することができ、階層に応じて適切なタイムアウト時間を設定可能である。

また、本発明の通信システムは、前記中継装置記憶部が、前記識別ＩＤと、前記識別ＩＤにより識別される無線機までの中継経路の情報と、前記階層情報と、を関連付けて記憶し、前記中継装置が、所定時間内に前記中継装置受信部により特定の無線機からの前記特定の無線機の情報が受信されたか否かを判定する中継装置判定部と、前記中継装置判定部により前記特定の無線機の情報が未受信であると判定された場合、前記中継装置記憶部に記憶された中継経路に基づいて、前記情報要求信号を前記特定の無線機へ送信する際の中継経路を変更する中継経路変更部と、を備え、前記中継装置送信部が、前記中継経路変更部による前記中継経路の変更に基づいて、前記タイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を送信する。

この構成により、通信障害等により中継経路が変更された場合であっても、タイムアウト時間を適切に再設定させることができる。

また、本発明の通信システムは、前記中継装置送信部が、前記タイムアウト延長指示信号とともに、前記中継経路変更部による変更後の中継経路に関連付けて前記記憶部に記憶された階層情報を送信する。

この構成により、変更後の中継経路に対応する階層情報を情報要求元の通信装置へ通知することで、階層情報に応じたタイムアウト時間を適切に再設定させることができる。

また、本発明の通信システムは、前記通信装置設定部が、前記通信装置受信部により受信された前記タイムアウト延長指示信号に基づいて、前記タイムアウト時間を再設定する。

本発明は、無線機器の情報を収集する通信装置が、特定機器が有効であるか否かを把握することが可能である。

本発明の第１の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示すブロック図本発明の第１の実施形態における中継装置の構成の一例を示すブロック図本発明の第１の実施形態における通信装置の構成の一例を示すブロック図本発明の第１の実施形態における中継装置とセンサとの間で行われる間欠通信の一例を示すタイムチャート本発明の第１の実施形態の通信システムにおける各装置間の通信の一例を示すシーケンス図本発明の第１の実施形態における中継装置の動作の一例を示すフローチャート本発明の第１の実施形態における通信装置の動作の一例を示すフローチャート本発明の第２の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示すブロック図本発明の第２の実施形態における中継装置記憶部が有するテーブルの一例を示す図本発明の第２の実施形態の通信システムにおける各装置間の通信の一例を示すシーケンス図従来の情報収集装置が代理機器を経由して省電力対応の無線機の情報を収集する際の通信シーケンスを示す図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示すブロック図である。図１に示す通信システム１は、監視装置１１、メータ１２、セキュリティ制御装置１３、中継装置２０、センサ３０を有して構成される。なお、監視装置１１、メータ１２、セキュリティ制御装置１３、中継装置２０は、いずれも複数あってもよい。また、センサ３０の個数は図１に示した例に限られない。

監視装置１１、メータ１２、セキュリティ制御装置１３は、センサ３０による計測情報等のセンサ情報を要求するための情報要求信号を送信することができる。情報要求信号は、例えば、センサ３０のバッテリ情報、センサ３０による計測結果の情報、センサ３０が有効に動作可能か否かを示す生存確認情報等のセンサ情報を要求する信号である。以下、情報要求信号を送信する監視装置１１、メータ１２、セキュリティ制御装置１３を通信装置１０ともいう。

監視装置１１は、メータ１２、セキュリティ制御装置１３、中継装置２０、センサ３０を監視する装置であり、例えばガス会社が管理する情報センタ、セキュリティ管理会社が管理する情報センタに配置される。監視装置１１は、有線又は無線による通信機能を有しており、情報要求信号を中継装置２０を介してセンサ３０へ送信する。また、監視装置１１が送信する情報要求信号には、検針指令、ガス漏れ等を把握するためのセキュリティ管理指令、ガスメータに対する遠隔遮断指令等の各種指令が含まれてもよい。

メータ１２は、例えばガスメータであり、中継装置２０との間で有線通信を行う。また、メータ１２は、情報要求信号を中継装置２０を介してセンサ３０へ送信する。

セキュリティ制御装置１３は、例えば、犯罪防止、災害防止のための各種制御を行い例えばセキュリティ操作盤を有する制御機器であり、中継装置２０との間で有線通信を行う。また、セキュリティ制御装置１３は、情報要求信号を中継装置２０を介してセンサ３０へ送信する。

中継装置２０は、有線、無線による通信機能を有し、通信装置１０（監視装置１１、メータ１２、又はセキュリティ制御装置１３）と、センサ３０との通信を中継する。また、中継装置２０は、１または複数のセンサ３０を管理し、センサ３０との間では、無線で間欠通信を行う。

センサ３０は、無線通信機能を有する無線機の一例であり、例えば、窓開閉検知センサ、ガス漏れセンサ、火災センサ、火災報知器などである。また、センサ３０は、冷蔵庫、エアコン等の家電機器に取り付けられ、その家電機器の状態を検知するものであってもよい。センサ３０は、通信装置１０（監視装置１１、メータ１２、又はセキュリティ制御装置１３）からの情報要求信号に対して、もしくは定期的に、センサ情報を通信装置１０へ送信する。例えば、センサ３０は、検針指令等の各種指令に基づいて、各種計測を行い、計測結果を通知する。また、センサ３０は、センサ情報以外であって、リアルタイム性が要求される短時間で変化し得る情報を通信する無線機であってもよい。

次に、図２は、中継装置２０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す中継装置２０は、中継装置記憶部２１０、中継装置受信部２２０、中継装置送信部２３０、中継装置制御部２４０を有する。

中継装置記憶部２１０は、少なくとも、センサ３０を識別するための識別ＩＤと、中継装置２０の配下において識別ＩＤにより識別されるセンサ３０が属する階層を示す階層情報（例えば、送信先（目的地）である特定のセンサ３０との間で通信を行うために、送信先以外の中継機として機能する他のセンサ３０を経由するときの中継機数（ｈｏｐ数）の情報など）とを、関連付けて記憶するテーブルを有する。

中継装置受信部２２０は、各種信号、各種情報を受信する。例えば、中継装置受信部２２０は、通信装置１０からの、特定のセンサ３０へ情報を要求するための情報要求信号を受信する。

中継装置送信部２３０は、各種信号、各種情報を送信する。例えば、中継装置送信部２３０は、中継装置受信部２２０により受信された情報要求信号の送信先を示す特定のセンサ３０の識別ＩＤが中継装置記憶部２１０に記憶されている場合、この情報要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ信号）と、中継装置記憶部２１０に特定のセンサ３０の識別ＩＤと関連付けて記憶された階層情報とを、情報要求信号を送信した通信装置１０へ送信する。また、例えば、中継装置送信部２３０は、特定のセンサ３０の識別ＩＤが中継装置記憶部２１０に記憶されている場合、特定のセンサ３０の識別ＩＤが中継装置記憶部２１０に記憶されていることを示す所定の信号を送信してもよい。

中継装置制御部２４０は、中継装置２０内の各種制御を行う。

次に、図３は、通信装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図３に示す通信装置１０は、通信装置送信部１１０、通信装置受信部１２０、通信装置制御部１３０を有する。

通信装置送信部１１０は、各種信号、各種情報を中継装置２０へ送信する。例えば、通信装置送信部１１０は、送信先である特定のセンサ３０への情報要求信号を中継装置２０へ送信する。

通信装置受信部１２０は、各種信号、各種情報を中継装置２０から受信する。例えば、通信装置受信部１２０は、中継装置２０からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を受信する。

通信装置制御部１３０は、通信装置１０内の各種制御を行う。例えば、通信装置制御部１３０は、通信装置受信部１２０により受信された階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する。ここで、タイムアウト時間とは、中継装置２０からの応答信号の受信から、特定のセンサ３０からの情報要求信号に対する情報（センサ情報）の受信まで、の期限を示す時間である。

次に、中継装置２０とセンサ３０との間で行われる間欠通信について説明する。
図４は、中継装置２０とセンサ３０との間で行われる間欠通信の一例を示すタイムチャートである。

図４に示すように、中継装置２０は、間欠周期Ｔ１で、センサ３０との間で定期的に信号の送受信を行う。また、中継装置２０は、定期的に送信動作、受信動作を交互に繰り返す。同様に、センサ３０は、間欠周期Ｔ１で、中継装置２０との間で定期的に信号の送受信を行う。また、センサ３０は、定期的に送信動作、受信動作を交互に繰り返す。中継装置２０及びセンサ３０が送信動作、受信動作を行うタイミングは異なっていてもよい。また、送信動作、受信動作中には、所定の信号もしくは情報要求信号又はセンサ情報等の送受信すべき信号が送受信される。なお、間欠周期Ｔ１は、例えば３ｓｅｃ〜１０ｓｅｃであり、省電力性と応答時間とのバランスを考慮すると例えば６ｓｅｃ〜８ｓｅｃが好ましい。

また、自装置（中継装置２０又はセンサ３０）は、相手装置（センサ３０又は中継装置２０）へ情報を送信すべき情報があるときに受信動作を開始する。自装置の受信動作において、相手装置からの所定の信号を受信することにより相手装置の送信タイミングを認識すると、その後の相手装置の受信動作にあわせて自装置が送信動作に移行し、自装置が送信すべき情報を送信する。

例えば、センサ３０がセンサ情報を中継装置２０へ送信する場合には、定期的な送信動作、受信動作の反復を一旦中断し、受信動作を開始する（図４の時刻ｔ１）。センサ３０の受信動作中に中継装置２０の送信タイミングを認識すると（図４の時刻ｔ２）、その後の中継装置２０の受信動作にあわせてセンサ３０が送信動作に移行し（図４の時刻ｔ３）、センサ３０がセンサ情報を中継装置２０へ送信する。なお、図４では図示していないが、中継装置２０が情報要求信号をセンサ３０へ送信する場合にも、センサ３０と同様の動作を行う。

次に、通信システム１における各装置間の通信について説明する。
図５は、通信システム１における各装置間の通信の一例を示すシーケンス図である。

まず、通信装置１０は、送信先である特定のセンサ３０に情報要求信号を送信すべく、特定のセンサ３０の識別ＩＤを含む情報要求信号を中継装置２０へ送信する（ステップＳ１０１）。中継装置２０は、通信装置１０からの情報要求信号を受信すると、中継装置記憶部２１０を参照し、特定のセンサ３０の識別ＩＤに関連付けられた階層情報及び情報要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ信号）を通信装置１０へ送信する（ステップＳ１０２）。中継装置２０は、階層情報を応答信号に含めて送信してもよいし、階層情報と応答信号を別々に送信してもよい。

通信装置１０は、中継装置２０からの階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する（ステップＳ１０３）。タイムアウト時間は、通信装置制御部１３０により、例えば（式１）により決定される。
Ｔｏｕｔ＝（２×Ｔ１×ｈｏｐ数）＋α
α＝（２×Ｔ１×ｈｏｐ数）×０．２〜０．３
なお、Ｔｏｕｔ：タイムアウト時間、Ｔ１＝間欠周期、α：タイムアウト時間設定用のマージン、を示している。例えば、
Ｔ１＝５ｓｅｃ、ｈｏｐ数＝１の場合、Ｔｏｕｔ＝１２ｓｅｃ
Ｔ１＝５ｓｅｃ、ｈｏｐ数＝２の場合、Ｔｏｕｔ＝２４ｓｅｃ
である。
このように、通信装置制御部１３０は、階層情報が示す階層が下位であるほど（Ｈｏｐ数が大きいつまり中継機数が多いほど）、タイムアウト時間を長く設定する。

また、中継装置２０は、ステップＳ１０１において情報要求信号を受信すると、その情報要求信号を特定のセンサ３０へ送信する（ステップＳ１０４）。特定のセンサ３０が通信装置１０からの情報要求信号を受信すると、情報要求信号に対する情報（センサ情報）を中継装置２０を介して通信装置１０へ送信する（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。

なお、通信装置１０は、情報要求信号の送信先として特定のセンサ３０を指定するのではなく、全てのセンサ３０を送信先として同報通信を行うようにしてもよい。

また、中継装置２０は、特定のセンサ３０へ情報要求信号を直接送信するのではなく、中継装置記憶部２１０が有するテーブルに特定のセンサ３０までの中継経路の情報を記憶し、その中継経路の情報に基づいて、送信先以外の他のセンサ３０を介して特定のセンサ３０へ情報要求信号を送信してもよい。

次に、中継装置２０の動作について説明する。
図６は、中継装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、中継装置受信部２２０は、通信装置１０からの情報要求信号を受信する（ステップＳ２０１）。続いて、中継装置制御部２４０は、中継装置記憶部２１０が有するテーブルを参照し（ステップＳ２０２）、情報要求信号を送信すべき特定のセンサ３０の識別ＩＤが記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。中継装置記憶部２１０に特定のセンサ３０の識別ＩＤが記憶されていない場合、中継装置送信部２３０は、特定のセンサ３０は存在しないことを示すセンサ不存在情報を通信装置１０へ送信する（ステップＳ２０４）。なお、中継装置送信部２３０によるセンサ不存在情報の送信を行わずに、情報要求信号に対する通信装置１０への応答を放棄してもよい。

一方、中継装置記憶部２１０に特定のセンサ３０の識別ＩＤが記憶されている場合、中継装置送信部２３０は、通信装置１０からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を通信装置１０へ送信する（ステップＳ２０５）。また、中継装置送信部２３０は、通信装置１０からの情報要求信号を、識別ＩＤにより識別される特定のセンサ３０へ送信する（ステップＳ２０６）。続いて、中継装置受信部２２０は、特定のセンサ３０からのセンサ情報を受信する（ステップＳ２０７）。続いて、中継装置送信部２３０は、中継装置受信部２２０により受信されたセンサ情報を通信装置１０へ送信する（ステップＳ２０８）。

次に、通信装置１０の動作について説明する。
図７は、通信装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、通信装置送信部１１０は、情報要求信号を送信先である中継装置２０へ送信する（ステップＳ３０１）。続いて、通信装置制御部１３０は、通信装置受信部１２０により中継装置２０からの情報要求信号に対する応答信号及び階層情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。通信装置制御部１３０は、通信装置受信部１２０により上記応答信号及び階層情報を受信するまで、ステップＳ３０２の処理を繰り返す。

応答信号及び階層情報を受信したと判定されると、通信装置制御部１３０は、受信された階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する（ステップＳ３０３）。続いて、通信装置制御部１３０は、通信装置受信部１２０によりセンサ３０からのセンサ情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０４）。通信装置制御部１３０は、通信装置受信部１２０によりセンサ情報を受信するまで、ステップＳ３０４の処理を繰り返す。

通信装置受信部１２０によりセンサ情報を受信した場合、通信装置制御部１３０は、センサ情報の受信時点が、タイムアウト時間内であったか否かを判定する（ステップＳ３０５）。センサ情報の受信時点がタイムアウト時間内であった場合には、通信装置制御部１３０は、受信されたセンサ情報について通常の処理を行う（ステップＳ３０６）。一方、センサ情報の受信時点がタイムアウト時間外であった場合には、通信装置制御部１３０は、受信されたセンサ情報が正常に受信されたものではないものとして無視し、破棄する（ステップＳ３０７）。

このような本発明の第１の実施形態における通信システム１によれば、通信装置１０は、本来取得すべきセンサ情報を取得する前に、中継装置２０が特定のセンサ３０に代わり代理応答を行うことで、あらかじめ特定のセンサ３０が有効に存在しているか否かを知ることができる。特定のセンサ３０が有効に存在していないことが明らかとなれば、タイムアウト時間内に繰り返し情報要求信号を送信する必要がなくなり、省電力化及び通信トラフィックの低減を図ることができる。また、タイムアウト時間を設定することで、通信装置１０と特定のセンサ３０との間の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを知ることができる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態における通信システムのシステム構成の一例を示す図である。図８に示す通信システム１Ｂは、通信装置１０、中継装置２０、複数のセンサ３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、・・・）を有して構成される。なお、通信装置１０、中継装置２０は複数であってもよい。また、センサ３０の個数は図８に示す例に限られない。また、図８では、通信装置１０として示しているが、監視装置１１、メータ１２、及びセキュリティ制御装置１３と、中継装置２０及びセンサ３０との関係は図１に示した例と同じである。つまり、監視装置１１と中継装置２０とは有線通信又は無線通信を行い、メータ１２と中継装置２０とは有線通信を行い、セキュリティ制御装置１３と中継装置２０とは有線通信を行う。図８に示した通信システム１Ｂについて、図１に示した通信システム１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。

中継装置記憶部２１０は、少なくとも、センサ３０の識別ＩＤと、識別ＩＤにより識別されるセンサ３０までの中継経路の情報と、その中継経路を利用した場合の階層情報（ｈｏｐ数等）と、を関連付けて記憶するテーブルを有する。

図９は、中継装置記憶部２１０が有するテーブルの一例を示す図である。図９に示す例では、識別ＩＤ「１」により識別されるセンサ３０Ｃに関する情報として、中継装置２０、センサ３０Ｂ、センサ３０Ｃの順に通信装置１０から送信先のセンサであるセンサ３０Ｃまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のｈｏｐ数が２であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部２１０に記憶されている。また、識別ＩＤ「２」により識別されるセンサ３０Ｄに関する情報として、中継装置２０、センサ３０Ａ、センサ３０Ｄの順に通信装置１０から送信先のセンサであるセンサ３０Ｄまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のｈｏｐ数が２であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部２１０に記憶されている。また、センサ３０Ｄの別経路の情報として、中継装置２０、センサ３０Ｂ、センサ３０Ｃ、センサ３０Ｄの順に通信装置１０から送信先のセンサであるセンサ３０Ｄまで中継されることを示す中継経路情報と、この経路の場合のｈｏｐ数が３であることを示す階層情報と、が中継装置記憶部２１０に記憶されている。

次に、通信システム１Ｂにおける各装置間の通信について説明する。
図１０は、通信システム１Ｂにおける各装置間の通信の一例を示すシーケンス図である。ここでは、送信先のセンサをセンサ３０Ｄとし、図８に示すように、中継装置２０とセンサＡとの間で通信不能状態であり、中継装置２０からセンサ３０Ｄまでの中継経路を、センサ３０Ａを介する経路から、センサ３０Ｂ、センサ３０Ｃを介する経路に変更する場合を想定している。

まず、通信装置１０は、通信装置送信部１１０により、送信先である特定のセンサ３０であるセンサ３０Ｄに情報要求信号を送信すべく、センサ３０Ｄの識別ＩＤを含む情報要求信号を中継装置２０へ送信する（ステップＳ４０１）。中継装置２０は、中継装置受信部２２０により通信装置１０からの情報要求信号を受信すると、中継装置制御部２４０により中継装置記憶部２１０が有するテーブルを参照し、中継装置送信部２３０により、センサ３０Ｄの識別ＩＤ「２」に関連付けられた階層情報（ｈｏｐ数「２」）及び情報要求信号に対する応答信号（ＡＣＫ信号）を通信装置１０へ送信する（ステップＳ４０２）。このとき、階層情報を応答信号に含めて送信してもよいし、階層情報と応答信号を別々に送信してもよい。

通信装置１０は、通信装置制御部１３０により、中継装置２０からの階層情報に基づいて、タイムアウト時間を設定する（ステップＳ４０３）。また、中継装置２０は、ステップＳ４０１において中継装置受信部２２０により情報要求信号を受信すると、中継装置送信部２３０により、中継装置記憶部２１０に記憶された所定の中継経路（ここではセンサ３０Ａを介する経路）で、その情報要求信号をセンサ３０Ｄへ送信する（ステップＳ４０４）。なお、中継装置２０において中継経路を選択する優先度があらかじめ定められ、その優先度に基づいて中継経路が定められ、その中継経路で情報要求信号が送信されてもよい。

中継装置２０は、中継装置制御部２４０により、情報要求信号の送信から所定時間内に、中継装置受信部２２０によりセンサ３０Ｄからのセンサ情報が受信されたか否かを判定する（ステップＳ４０５）。そして、中継装置制御部２４０により、センサ３０Ｄからのセンサ情報が未受信である場合には、情報要求信号をセンサ３０Ｄへ送信する際の中継経路を変更する。ここでは、中継経路を、センサ３０Ｂ、センサ３０Ｃを介する経路に変更する。なお、中継経路を変更するときには、中継装置制御部２４０により、ステップＳ４０４において情報要求信号を送信した中継経路以外の中継経路を任意に選択してもよいし、上記優先度に基づいて他の中継経路を選択してもよい。なお、上記の所定時間は、ステップＳ１０３と同様に、階層情報に基づいて定められるものであり、例えば、Ｈｏｐ数に比例する。

中継装置２０は、中継装置送信部２３０により、変更後の中継経路で、情報要求信号をセンサ３０Ｄへ再送信する（ステップＳ４０６）。

中継装置２０は、中継装置制御部２４０によって中継経路の変更が行われた場合、中継装置送信部２３０により、既に設定されているタイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を、通信装置１０へ送信する（ステップＳ４０７）。また、タイムアウト延長信号の送信とともに、中継装置送信部２３０により、変更後の中継経路に関連付けて中継装置記憶部２１０に記憶された階層情報（ｈｏｐ数「３」）を送信してもよい。

通信装置１０は、通信装置受信部１２０により中継装置２０からのタイムアウト延長指示信号を受信すると、通信装置制御部１３０によりタイムアウト時間の再設定を行う（ステップＳ４０８）。

例えば、通信装置制御部１３０により、再設定されるタイムアウト時間（ＲＴｏｕｔ）（センサ３０Ｂ、センサ３０Ｃを介する経路用のタイムアウト時間）を、既に設定されたタイムアウト時間Ｔｏｕｔ（センサ３０Ａを介する経路用のタイムアウト時間）の所定倍（Ｎ倍、例えば１．５倍）とすることができる。つまり、
ＲＴｏｕｔ＝Ｔｏｕｔ×Ｎ
としてもよい。

また、通信装置受信部１２０により中継装置２０からタイムアウト延長信号とともに階層情報を受信した場合には、通信装置制御部１３０により、タイムアウト時間Ｔｏｕｔの設定と同様に、変更後の中継経路に対応する階層情報に基づいて、タイムアウト時間ＲＴｏｕｔを再設定してもよい。

このような本発明の第２の実施形態における通信システム１Ｂによれば、例えば中継経路が変更されて階層情報が変化し、当初のタイムアウト時間では変更後の中継経路の状態を正確に把握できないと予想される場合であっても、タイムアウト時間を再設定することで、通信装置１０と特定のセンサ３０との間の変更後の中継経路において、通信障害や通信遅延が発生しているか否かを正確に知ることができる。

なお、本実施形態では、中継装置２０の中継装置記憶部２１０が中継装置２０から送信先である特定のセンサ３０までの中継経路の情報を集中管理することを例示したが、中継装置２０及びセンサ３０が各々特定のセンサ３０までの中継経路の情報を有することで、各装置が自律的に中継経路を選択するようにしてもよい。

本発明は、間欠通信を行う無線機の情報を要求する通信装置が、その無線機が有効に存在するか否かを迅速に把握することが可能な通信システム等に有用である。

１、１Ｂ通信システム
１０通信装置
１１監視装置
１２メータ
１３セキュリティ制御装置
２０中継装置
３０、３０Ａ〜３０Ｄセンサ
１１０通信装置送信部
１２０通信装置受信部
１３０通信装置制御部
２１０中継装置記憶部
２２０中継装置受信部
２３０中継装置送信部
２４０中継装置制御部

Claims

通信装置と、前記通信装置と通信を行う中継装置と、前記中継装置と無線間欠通信を行う無線機と、を備える通信システムであって、
前記中継装置は、
前記無線機を識別するための識別ＩＤと、当該中継装置配下において前記識別ＩＤにより識別される無線機が属する階層を示す階層情報と、を関連付けて記憶する中継装置記憶部と、
前記通信装置からの特定の無線機への情報要求信号を受信する中継装置受信部と、
前記中継装置受信部により受信された情報要求信号の送信先を示す前記特定の無線機の識別ＩＤが前記中継装置記憶部に記憶されている場合、前記通信装置に対して、前記特定の無線機の識別ＩＤが前記中継装置記憶部に記憶されていることを示す所定の信号とともに、前記情報要求信号に対する応答信号及び前記中継装置記憶部に前記特定の無線機の識別ＩＤと関連付けて記憶された階層情報を送信する中継装置送信部と、
を備え、
前記通信装置は、
前記特定の無線機への情報要求信号を前記中継装置へ送信する通信装置送信部と、
前記中継装置からの前記通信装置送信部により送信された情報要求信号に対する前記応答信号及び前記階層情報を受信する通信装置受信部と、
前記通信装置受信部により受信された前記階層情報に基づいて、前記中継装置からの前記応答信号の受信から前記特定の無線機からの前記特定の無線機の情報の受信までの期限を示すタイムアウト時間を設定する通信装置設定部と、
を備える通信システム。
請求項１に記載の通信システムであって、
前記通信装置設定部は、前記階層情報が示す階層が下位であるほど、前記タイムアウト時間を長く設定する
通信システム。
請求項１または２に記載の通信システムであって、
前記中継装置記憶部は、前記識別ＩＤと、前記識別ＩＤにより識別される無線機までの中継経路の情報と、前記階層情報と、を関連付けて記憶し、
前記中継装置は、
所定時間内に前記中継装置受信部により特定の無線機からの前記特定の無線機の情報が受信されたか否かを判定する中継装置判定部と、
前記中継装置判定部により前記特定の無線機の情報が未受信であると判定された場合、
前記中継装置記憶部に記憶された中継経路に基づいて、前記情報要求信号を前記特定の無線機へ送信する際の中継経路を変更する中継経路変更部と、
を備え、
前記中継装置送信部は、前記中継経路変更部による前記中継経路の変更に基づいて、前記タイムアウト時間を延長するためのタイムアウト延長指示信号を前記通信装置へ送信する
通信システム。
請求項３に記載の通信システムであって、
前記中継装置送信部は、前記タイムアウト延長指示信号とともに、前記中継経路変更部による変更後の中継経路に関連付けて前記記憶部に記憶された階層情報を送信する
通信システム。
請求項３または４に記載の通信システムであって、
前記通信装置設定部は、前記通信装置受信部により受信された前記タイムアウト延長指示信号に基づいて、前記タイムアウト時間を再設定する
通信システム。