JP6218639B2

JP6218639B2 - 無線通信システム及び無線通信装置

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Description

本発明は、メータにて計測された水道、ガスなどの使用量を無線網を利用してセンタ側の通信装置へ送信する無線通信システム及び無線通信装置に関する。

従来、ガス、水道等のメータ検針用に開発された無線テレメータシステムでは、ホストコンピュータおよびセンタ網制御装置を備えたセンタ側装置にＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網を介して無線親機が接続される。また、無線親機には、複数の無線子機が接続されており、無線子機の夫々には検針用のメータが接続されている。メータから得られる検針値などのデータは、無線子機から無線親機へ送信され、さらに無線親機からセンタ側装置へ送信される。

無線テレメータシステムのネットワーク構成として、例えばメッシュ型ネットワークが知られている。メッシュ型ネットワークでは、自身が外部から送信されたデータを受信可能な状況にあるとき、送信すべきデータを有する無線親機及び無線子機を探索するためにビーコンを定期的に送信する。そして、送信すべきデータを有する無線親機及び無線子機がビーコンを受信した場合、そのビーコンの送信元に対してデータを送信する構成としている。

特開２０１０−２３９３５７号公報特開２００８−１１３２８２号公報

上述したようなメッシュ型ネットワークシステムでは、広域に複数の無線子機を設置しているが、送信した無線電波が実際に到達するか否かは事前には把握することができない。このため、従来では、実際に通信処理を行い、通信できない経路が存在する場合には、中継用の無線通信装置を設置して迂回経路を設けたり、無線子機の配置を変更したりする付加的な作業が必要になるという問題点を有していた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、中継のための通信装置を追加したり、無線子機の配置を変更したりすることなく、無線通信を実施できる無線通信システム及び無線通信装置を提供することを目的とする。

本願の無線通信システムは、無線通信網を介して接続された複数の無線通信装置を含み、各無線通信装置は、送信すべきデータを有する他の無線通信装置を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段とを備える無線通信システムにおいて、各無線通信装置は、第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段と、該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段とを備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、無線通信網を介して他の複数の無線通信装置と通信可能になしてあり、送信すべきデータを有する他の無線通信装置を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段とを備える無線通信装置において、第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段と、該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段とを備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記第１及び第２の送信速度の差に応じて、前記探索信号の変更後の時間間隔を設定するようにしてあることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記データの送信速度を前記第２の送信速度に変更した後に経過時間を計時する手段と、計時した経過時間が所定時間に達したか否かを判断する手段と、前記所定時間に達したと判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度に変更する手段とを備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記他の無線通信装置から送信されたデータを受信する手段と、受信したデータを前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できるか否かを判断する手段と、前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できなかった場合、前記第２の送信速度で送信されたデータとして確認する手段とを備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、受信したデータを前記第２の送信速度で送信されたデータとして確認した場合、自装置が送信するデータの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段を更に備えることを特徴とする。

本願によれば、第１の送信速度によるデータの送信が成功しなかった場合、データの送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更するので、無線到達距離を延ばすことができ、新たに中継装置を追加したり、無線通信装置の配置を変更したりすることなく、無線通信を実施することができる。
また、本願では、データの送信速度を低下させたことに伴い、探索信号を送信する時間間隔をより長い時間間隔に変更するので、装置全体としての消費電力の増大を抑えることができる。

無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線親機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線子機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線子機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。ビーコンの送信周期の一例を示す図である。実施の形態２に係る無線子機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。実施の形態３に係る無線子機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線テレメータシステムで送受信されるデータのデータフォーマットの一例を示す図である。プリアンブルの一例を示す図である。同期コードの一例を示す図である。物理ヘッダの一例を示す図である。実施の形態４に係る無線子機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、センタ側の構成として、ホストコンピュータ１１及びセンタ側網制御装置１２を備え、端末側の構成として、無線親機２１、無線子機２２，２２，…，２２、及びメータ２３，２３，…，２３を備える。メータ２３は、例えば個人宅、会社、各種施設毎に設置され、ガス、水道、電気などの使用量を計測し、計測結果（検針値）を出力する計測器である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、メータ２３の検針値を示すデータ、無線親機２１及び無線子機２２の動作状態を示すデータなど端末側から出力される各種データを、無線通信を利用してセンタ側へ送信すると共に、無線親機２１及び無線子機２２の動作を制御するためのコマンド等を含んだ各種データをセンタ側から端末側へ送信することを特徴の１つとしている。

センタ側網制御装置１２と端末側の無線親機２１とは、例えばＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網Ｎ１に接続され、広域無線網Ｎ１を介して無線通信を行う。なお、図１に示す例では、広域無線網Ｎ１に接続されている無線親機２１の数を１つとしたが、複数の無線親機２１が接続されていてもよいことは勿論のことである。

センタ側網制御装置１２は、例えば通信事業者の公衆網に設けられ、広域無線網Ｎ１を介した端末側との通信を制御する機能を有する。センタ側網制御装置１２は、ホストコンピュータ１１から端末側へ送信すべきデータが入力された場合、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した通信方式にて、端末側へデータを送信する。また、端末側から送信されたデータを広域無線網Ｎ１を介して受信した場合、受信したデータをホストコンピュータ１１へ送信するように構成されている。

無線親機２１は、広域無線網Ｎ１を介してセンタ側に接続されると共に、縁組みされた複数の無線子機２２，２２，…，２２との間でメッシュ型の狭域無線網Ｎ２を形成する。無線親機２１は、広域無線網Ｎ１を介してセンタ側のホストコンピュータ１１と無線通信を行うと共に、狭域無線網Ｎ２を介して無線子機２２，２２，…，２２と無線通信を行うように構成されている。

無線子機２２は、自機に接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示すデータを狭域無線網Ｎ２を介して無線親機２１へ送信する。また、無線親機２１は、無線子機２２から送信されるデータを受信した場合、及び自機においてホストコンピュータ１１へ通知すべきイベントが発生した場合、広域無線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１と無線通信を行う。

図２は実施の形態１に係る無線親機２１の内部構成を示すブロック図である。無線親機２１は、制御部２１０、記憶部２１１、広域無線通信部２１２、狭域無線通信部２１３、表示部２１４、操作部２１５などを備える。無線親機２１が備えるハードウェア各部は、電池２１９から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＲＡＭに読み出し、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る無線通信装置として機能させる。

記憶部２１１は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、無線子機２２との縁組みに関する情報等を記憶する。

広域無線通信部２１２は、アンテナ２１２ａを通じて電波を発信または受信することによって、広域無線網Ｎ１を介した無線通信を行う。無線親機２１は、例えば、自機と縁組みされた無線子機２２を通じてメータ２３の検針値を取得した場合、検針値を示すデータをセンタ側のホストコンピュータ１１へ送信する。広域無線通信部２１２は、制御部２１０を通じて送信すべきデータを取得した場合、アンテナ２１２ａを駆動して電波を発信させることより、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した形式にてデータを送信する処理を行う。

また、広域無線通信部２１２は、アンテナ２１２ａにて電波を受信した場合、その電波の電波強度を検出すると共に、受信電波をデコードすることにより所定の形式のデータを取得する。アンテナ２１２ａにて受信する受信電波には、例えば、ホストコンピュータ１１からの起動指令などの各種制御コマンドが含まれる。広域無線通信部２１２は、電波強度の検出結果及びデコードして得られるデータを制御部２１０へ出力する。制御部２１０は、広域無線通信部２１２から出力されたデータを取得した場合、そのデータに基づいて各種の制御を行う。

狭域無線通信部２１３は、アンテナ２１３ａを通じて電波を発信または受信することによって、予め縁組みされた複数の無線子機２２，２２，…，２２と所定の無線通信方式にて通信を行う。無線通信方式としては、例えば特定小電力無線方式が採用される。無線親機２１の狭域無線通信部２１３は、送信すべきデータを有する無線子機２２を探索するための探索信号として、ビーコンを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部２１３は、無線子機２２から送信されるビーコンを受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、当該データをビーコンの送信元へ送信する。

表示部２１４は、ＬＥＤランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２１０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。

操作部２１５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部２１０は、操作部２１５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２１１に記憶させる。

本実施の形態では、無線親機２１がＮＣＵの機能を有するものとして説明を行ったが、ＮＣＵの機能を有する網制御装置を個別の装置として用意し、無線親機２１を網制御装置に接続する構成であってもよい。この場合、無線親機２１は、網制御装置を接続する接続インタフェースを備え、接続インタフェースに接続された網制御装置を介してセンタ側と通信を行う構成とすればよい。

図３は実施の形態１に係る無線子機２２の内部構成を示すブロック図である。無線子機２２は、制御部２２０、記憶部２２１、狭域無線通信部２２２、メータＩＦ２２３、表示部２２４、操作部２２５などを備える。無線子機２２が備えるハードウェア各部は、電池２２９から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＲＡＭに読み出し、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る無線通信装置として機能させる。

記憶部２２１は、例えば、ＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、無線親機２１との縁組みに関する情報等を記憶する。

狭域無線通信部２２２は、アンテナ２２２ａを通じて電波を発信または受信することによって、予め縁組みされた無線親機２１及び他の無線子機２２と所定の無線通信方式にて通信を行う。無線通信方式としては、例えば特定小電力無線方式が採用される。無線子機２２の狭域無線通信部２２２は、送信すべきデータを有する無線親機２１又は他の無線子機２２を探索するための探索信号として、ビーコンを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部２２２は、無線親機２１又は他の無線子機２２から送信されるビーコンを受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、当該データをビーコンの送信元へ送信する。

メータＩＦ２２３は、ガス、水道などの使用量を計測するためのメータ２３に接続される。メータＩＦ２２３は、接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示すデータを制御部２２０へ送出する。

表示部２２４は、ＬＥＤランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２２０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。

操作部２２５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部２２０は、操作部２２５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２２１に記憶させる。

以下、実施の形態１に係る無線子機２２の動作について説明する。
図４は実施の形態１に係る無線子機２２が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線子機２２の制御部２２０は、自装置が送信すべきデータを有するか否かを判断する（ステップＳ１１）。メータＩＦ２２３を通じてメータ２３からの検針値を取得した場合、狭域無線通信部２２２を通じて他の無線子機２２が送信する検針値を受信した場合、操作部２２５を通じて所定の操作を受付けた場合等において、制御部２２０は、自装置が送信すべきデータを有すると判断する。自装置が送信すべきデータを有していないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部２２０は、そのまま待機する。

自装置が送信すべきデータを有すると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部２２０は、狭域無線通信部２２２を通じて外部（無線親機２１又は他の無線子機２２）からビーコンを受信したか否かを判断する（ステップＳ１２）。ビーコンを受信していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、データの送信先が存在しない状態であるため、無線子機２２は、狭域無線通信部２２２にて外部からビーコンを受信するまで待機する。

狭域無線通信部２２２を通じて外部からビーコンを受信したと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、無線子機２２は、ビーコンの送信元に対して、第１の送信速度でデータを狭域無線通信部２２２より送信する（ステップＳ１３）。

次いで、制御部２２０は、データの送信が成功したか否かを判断する（ステップＳ１４）。データの送信が成功したと判断した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御部２２０は、本フローチャートによる処理を終了する。

データの送信が失敗したと判断した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、制御部２２０は、データの送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に設定し（ステップＳ１５）、データの再送信を行う（ステップＳ１６）。データの送信速度を低下させることにより、無線到達距離を延ばすことができる。なお、データの再送信を行った後にステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を繰り返すことにより、データの送信速度を段階的に低下させる構成としてもよい。

また、データの送信速度を低下させたことに伴い、制御部２２０は、自装置が外部へ送信するビーコンの送信周期を変更する（ステップＳ１７）。データの送信速度を低下させることによって無線到達距離が延びるため、迂回経路を作るために中継用の無線通信装置を設置する必要がなくなるが、その一方で、通信の完了時間が長くなるため、無線子機２２おける電力消費は大きくなる。そこで、本実施の形態では、ビーコンの送信周期を長くすることによって、装置全体として電力消費を抑制する構成としている。

図５はビーコンの送信周期の一例を示す図である。図５Ａは、データの送信速度を第１の送信速度に設定した場合のビーコンの送信周期、図５Ｂは、データの送信速度を第２の送信速度に設定した場合のビーコンの送信周期を表している。第１の送信速度をＡ（ｂｐｓ）、ビーコンの送信周期をＴ（ｓｅｃ）とした場合、制御部２２０は、データの送信が失敗したときに、例えばデータの送信速度をＡ／２（ｂｐｓ）に設定すると共に、ビーコンの送信周期を２Ｔ（ｓｅｃ）に設定する。

また、第１の送信速度をＡ（ｂｐｓ）、ビーコンの送信周期をＴ（ｓｅｃ）とした場合、制御部２２０は、データの送信が失敗したときに、例えばデータの送信速度をＡ／３（ｂｐｓ）に設定すると共に、ビーコンの送信周期を３Ｔ（ｓｅＣ）に設定してもよい。制御部２２０は、変更した送信速度の差に応じてビーコンの送信周期を設定することができる。

以上のように、実施の形態１では、高速でデータ送信を行えないところは、自動的に低速に切り替えてデータ転送を行うことにより、無線到達距離を延ばすことができる。これにより、広域に複数の無線子機２２を設置してメッシュ型のネットワークを形成する場合であっても、中継のための無線通信装置の追加、無線子機の設置位置の変更などの余分な作業が発生することを回避できる。また、データの送信速度を低速に切り替えた場合には、通信処理に要する時間が長くなり、電力消費が大きくなるが、本実施の形態では、変更前後の送信速度の差に応じてビーコンの送信周期を長くすることによって、装置全体の電力消費の増大を抑制することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、第１の送信速度によるデータの送信に成功しなかった場合、無線到達距離を延ばすために、送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に設定すると共に、ビーコンの送出周期を変更する構成としたが、ビーコンの送出周期を変更した後に所定時間が経過した場合、元の送出周期に戻す構成としてもよい。

図６は実施の形態２に係る無線子機２２が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線子機２２は、実施の形態１と同様にして、ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を実行し、第１の送信速度によるデータの送信に成功しなかった場合、第２の送信速度を設定すると共に、ビーコンの送出周期を変更する。

ステップＳ１７でビーコンの送信周期を変更した後、制御部２２０は、図に示していない内蔵タイマを用いて計時を開始する（ステップＳ１８）。
制御部２２０は、計時を開始してから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１９）、所定時間が経過していない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、制御部２２０は、自装置が送信するビーコンの送信周期を元の送信周期に戻す処理を行う（ステップＳ２０）。

以上のように、実施の形態２では、ビーコンの送出周期を変更した後に所定時間が経過した場合、元の送出周期に戻すことができる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、第１の送信速度によるデータの送信に成功しなかった場合、無線到達距離を延ばすために、送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に設定すると共に、ビーコンの送出周期を変更する構成としたが、ビーコンの送出周期を変更した後、高速通信（第１の送信速度による通信）による通信テストを定期的に実施して、テストに成功した場合、送信速度及びビーコンの送出周期を元に戻す構成としてもよい。

図７は実施の形態３に係る無線子機２２が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線子機２２の制御部２２０は、現在設定されている送信速度が第２の送信速度であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。現在設定されている送信速度が第２の送信速度でない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、制御部２２０は、本フローチャートによる処理を終了する。

現在設定されている送信速度が第２の送信速度であると判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御部２２０は、図に示していない内蔵タイマを用いて計時を開始する（ステップＳ２２）。制御部２２０は、計時を開始してから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ２３）、所定時間が経過していない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、制御部２２０は、所定時間が経過するまで待機する。

所定時間が経過した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御部２２０は、送信速度を第１の送信速度に設定する（ステップＳ２４）。
次いで、制御部２２０は、狭域無線通信部２２２を通じて外部（無線親機２１又は他の無線子機２２）からビーコンを受信したか否かを判断する（ステップＳ２５）。ビーコンを受信していない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、データの送信先が存在しない状態であるため、無線子機２２は、狭域無線通信部２２２にて外部からビーコンを受信するまで待機する。

狭域無線通信部２２２を通じて外部からビーコンを受信したと判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、無線子機２２は、ビーコンの送信元に対して、第１の送信速度で通信テスト用のデータを狭域無線通信部２２２より送信する（ステップＳ２６）。

次いで、制御部２２０は、データの送信が成功したか否かを判断する（ステップＳ２７）。データの送信が成功しなかったと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、制御部２２０は、送信速度を第２の送信速度に戻し（ステップＳ２８）、内蔵タイマをリセットした上で（ステップＳ２９）、処理をステップＳ２３へ戻す。

また、データの送信が成功したと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、制御部２２０は、自装置が送信するビーコンの送信周期を元の送信周期に戻す処理を行う（ステップＳ３０）。これにより、通信テストに成功した場合には、送信速度及びビーコンの送信周期を元に戻すことができる。

以上のように、実施の形態３では、定期的に高速通信のテストを行い、テストに成功した場合、元の送信速度（第１の送信速度）及びビーコンの送信周期に戻すことができる。

（実施の形態４）
実施の形態１では、送信処理の成否に応じてデータの送信速度を高速側から低速側に切り替え、それに伴いビーコンの送信周期を変更する構成としたが、受信側にて高速の送信速度で送信されたデータを受信したか否かに応じて、ビーコンの送信周期を変更する構成としてもよい。

図８は無線テレメータシステムで送受信されるデータのデータフォーマットの一例を示す図である。無線テレメータシステムで送受信されるデータは、例えば４バイト以上のプリアンブル、２バイトの同期コード、２バイトの物理ヘッダ、９〜１２２バイトの物理データにより構成されている。受信側のデータ転送速度の判定は、物理データを受信するまでに判定し、判定した転送速度で物理データの受信を行う。

図９はプリアンブルの一例を示す図である。本実施の形態では、転送するデータのプリアンブルを、３２ビット以上の０１の連続パターンとして構成している。受信側にて高速で０１の連続パターンを確認できた場合、データ転送速度は高速であると判定し、高速で０１の連続パターンを確認できなかった場合、データ転送速度は低速であると判定する。

図１０は同期コードの一例を示す図である。本実施の形態では、パケットの先頭を識別するために１６ビット固定の同期パターンを送信する。例えば、受信側にて高速で「１００１０００００１００１１１０」のパターンを確認できた場合、データの転送速度は高速であると判定し、高速の確認方法にて、「１１００００１１００００００００」（すなわち、１００１００００の倍）を確認できた場合、データの転送速度は低速であると判定する。

図１１は物理ヘッダの一例を示す図である。本実施の形態では、転送するデータの物理ヘッダを、１６ビットのパターンにより構成している。ここで、ｂ０はモード変更用フレーム、ｂ１及びｂ２は予約ビット、ｂ３は物理データの最終に付加されるフレーム検査符号長が１６ビットであることを示し、ｂ４は物理データにデータホワイトニングを施すことを示し、ｂ５〜ｂ１５は物理データサイズに対応している。ここで、データホワイトニングとは、物理データの０又は１の連続を防ぐために、ある疑似ランダム符号と排他的論理和をとることを表している。

物理ヘッダのうち、予約ビットであるｂ１及びｂ２は使用されていないので、両方又は何れか一方に１を立てて、低速であることの判定を行う。すなわち、受信側にて物理ヘッダの予約ビットに１が立てられているか否かを確認し、両方又は何れか一方に１が立てられている場合、低速であると判定し、そうでなければ高速であると判定する。

なお、本実施の形態では、プリアンブルを用いてデータ転送速度を判定する手法、同期コードを用いてデータ転送速度を判定する手法、及び物理ヘッダを用いてデータ転送速度を判定する手法の３つの判定手法について説明したが、何れか１つの判定手法のみを用いてデータ転送速度を判定する構成としてもよく、複数の判定手法を組み合わせてデータの転送速度を判定する構成としてもよい。例えば、プリアンブルを用いて仮判定を行い、同期コードを用いた判定手法、又は物理ヘッダを用いた判定手法により最終的な判定を行っても良い。

図１２は実施の形態４に係る無線子機２２が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線子機２２の制御部２２０は、狭域無線通信部２２２を通じて無線親機２１又は他の無線子機２２から送信されるデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ４１）。受信していない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、制御部２２０は、受信するまで待機する。

無線親機２１又は他の無線子機２２から送信されるデータを受信したと判断した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御部２２０は、データのプリアンブル、同期コード、又は物理ヘッダを用いてデータ転送速度の判定を行い（ステップＳ４２）、高速のデータとして確認できたか否かを判断する（ステップＳ４３）。

以下、データのプリアンブルを用いてデータ転送速度を判定する構成について説明する。無線親機２１及び各無線子機２２は、１００ｋｂｐｓを高速、５０ｋｂｐｓを低速として設定するものとする。送信側が高速（１００ｋｂｐｓ）の送信速度でデータを送信する場合、０．０１ｍｓ間隔で１ビットの情報が送られてくることになる。受信側が受信したデータについて０．０１ｍｓ間隔で各ビットを確認した場合、プリアンブルは、例えば「０１０１０１…０１」の３２ビットのデータとして確認されることになる。プリアンブルにより高速のデータを確認した場合、プリアンブル以降のデータも０．０１ｍｓ間隔で確認し、１ビット単位でデータ解析を行う。

一方、送信側が低速（５０ｋｂｐｓ）で送信したデータを、受信側にて０．０１ｍｓ間隔で各ビットを確認した場合、プリアンブルは「００１１００１１００１１…００１１」のように、「００１１」の繰り返しとして確認されるので、送信側は低速の転送速度で送信したと判定することができる。プリアンブルにより低速のデータを確認した場合、プリアンブル以降のデータも０．０１ｍｓ間隔で確認し、２ビット単位でデータ解析を行う。

ステップＳ４２のデータ転送速度の判定により、高速のデータとして確認できた場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、制御部２２０は、狭域無線通信部２２２を通じて受信するデータを高速のデータとして受信し（ステップＳ４４）、通信を完了する。

一方、ステップＳ４２のデータ転送速度の判定により、高速のデータとして確認できなかった場合（Ｓ４３：ＮＯ）、すなわち、低速のデータとして確認できた場合、制御部２２０は、狭域無線通信部２２２を通じて受信するデータを低速のデータとして受信する（ステップＳ４５）。

また、制御部２２０は、自身が送信するデータの送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に設定すると共に（ステップＳ４６）、外部へ送信するビーコンの送信周期を変更する（ステップＳ４７）。データの送信速度を低下させることによって無線到達距離が延びるため、迂回経路を作るために中継用の無線通信装置を設置する必要がなくなるが、その一方で、通信の完了時間が長くなるため、無線子機２２における電力消費は大きくなる。そこで、本実施の形態では、ビーコンの送信周期を長くすることによって、装置全体として電力消費を抑制する構成としている。

以上のように、実施の形態４では、送信側が高速又は低速の何れの転送速度でデータを送信したとしても、受信側は高速用にサンプリングして転送速度を判定することができる。転送速度が高速であると判定した場合には、そのまま高速のデータとして解析を行い、転送速度が低速であると判定した場合には、低速のデータとして解析を行う。

また、転送速度の判定により、送信側が低速のデータを送信したと判定した場合、自身が送信するデータについても送信速度を低速に切り替えることで、無線到達距離を延ばすようにしている。また、送信速度を低速に切り替えたことに伴い、ビーコンの送信周期を長くすることで、装置全体としての電力消費を抑制することができる。

なお、実施の形態４においても、ビーコンの送信周期を変更した後に、所定時間が経過した場合、又は定期的に実行する高速通信のテストに成功した場合、送信速度及びビーコンの送信周期を元に戻してもよい。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、実施の形態１及び２では、無線子機２２の動作について説明したが、無線親機２１についても特定小電力無線方式によりデータを無線子機２２へ送信する機能、ビーコンを送信することにより、送信すべきデータを有する無線子機２２を探索する機能を備えているので、無線親機２１についてもデータの転送速度に応じてビーコンの送信周期を変更する構成としてもよい。

以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

本願の無線通信システムは、無線通信網を介して接続された複数の無線通信装置（２１，２２）を含み、各無線通信装置（２１，２２）は、送信すべきデータを有する他の無線通信装置（２１，２２）を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段（２１３，２２２）と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段（２１３，２２２）とを備える無線通信システムにおいて、各無線通信装置（２１，２２）は、第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段（Ｓ１４）と、該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段（Ｓ１５，Ｓ１６）とを備えることを特徴とする。

本願では、第１の送信速度によるデータの送信が成功しなかった場合、データの送信速度を第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更し、無線到達距離を延ばすことにより通信が可能となるので、新たに中継装置を追加したり、無線通信装置の配置を変更したりする作業が不要となる。
また、本願では、データの送信速度を低下させたことに伴い、探索信号を送信する時間間隔をより長い時間間隔に変更するので、装置全体としての消費電力の増大を抑えることができる。

本願の無線通信装置は、無線通信網を介して他の複数の無線通信装置（２１，２２）と通信可能になしてあり、送信すべきデータを有する他の無線通信装置（２１，２２）を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段（２１３，２２２）と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段（２１３，２２２）とを備える無線通信装置において、第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段（Ｓ１４）と、該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段（Ｓ１５，Ｓ１６）とを備えることを特徴とする。

本願では、送信速度を低下させることに伴う電力消費量の増大分を、探索信号の送信間隔を長くすることによって削減することができ、装置全体の消費電力を増加させることなく無線到達距離を延ばすことができる。

本願の無線通信装置は、前記データの送信速度を前記第２の送信速度に変更した後に経過時間を計時する手段（Ｓ１８）と、計時した経過時間が所定時間に達したか否かを判断する手段（Ｓ１９）と、前記所定時間に達したと判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度に変更する手段（Ｓ４０）とを備えることを特徴とする。

本願では、データの送信が成功しなかった状況下で、データの送信速度を第２の送信速度を低下させた場合であっても、ある程度時間が経過した場合、通信速度及び消費電力の観点から有利な第１の送信速度に戻すことができる。

本願の無線通信装置は、前記他の無線通信装置から送信されたデータを受信する手段（２１３，２２２）と、受信したデータを前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できるか否かを判断する手段（Ｓ４３）と、前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できなかった場合、前記第２の送信速度で送信されたデータとして確認する手段（Ｓ４５）とを備えることを特徴とする。

本願では、受信したデータを確認することにより、通信相手が第１の送信速度でデータを送信したのか、第２の通信速度でデータを送信したのかを把握することができる。

本願の無線通信装置は、受信したデータを前記第２の送信速度で送信されたデータとして確認した場合、自装置が送信するデータの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段（Ｓ４６，Ｓ４７）を更に備えることを特徴とする。

本願では、通信相手が第２の送信速度で送信したデータを受信した場合、自身がデータを送信するときの送信速度を第２の送信速度に変更するので、データの送信処理が失敗する可能性を低くすることができる。

１１ホストコンピュータ
１２センタ側網制御装置
２１無線親機
２２無線子機
２３メータ
２１０，２２０制御部
２１１，２２１記憶部
２１２広域無線通信部
２１３，２２２狭域無線通信部
２１４，２２４表示部
２１５，２２５操作部
２１９，２２９電池
２２３メータＩＦ

Claims

無線通信網を介して接続された複数の無線通信装置を含み、各無線通信装置は、送信すべきデータを有する他の無線通信装置を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段とを備える無線通信システムにおいて、
各無線通信装置は、
第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段と、
該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
無線通信網を介して他の複数の無線通信装置と通信可能になしてあり、送信すべきデータを有する他の無線通信装置を探索するための探索信号を所定の時間間隔で外部へ送信する手段と、外部から送信された探索信号を受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、前記探索信号の送信元へ前記データを送信する手段とを備える無線通信装置において、
第１の送信速度による前記データの送信の成否を判断する手段と、
該手段が否と判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度より低い第２の送信速度に変更すると共に、前記探索信号を送信する時間間隔を前記所定の時間間隔より長い時間間隔に変更する手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
前記第１及び第２の送信速度の差に応じて、前記探索信号の変更後の時間間隔を設定するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記データの送信速度を前記第２の送信速度に変更した後に経過時間を計時する手段と、
計時した経過時間が所定時間に達したか否かを判断する手段と、
前記所定時間に達したと判断した場合、前記データの送信速度を前記第１の送信速度に変更する手段と
を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の無線通信装置。
前記他の無線通信装置から送信されたデータを受信する手段と、
受信したデータを前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できるか否かを判断する手段と、
前記第１の送信速度で送信されたデータとして確認できなかった場合、前記第２の送信速度で送信されたデータとして確認する手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。