JP6312131B2

JP6312131B2 - 無線端末及び無線通信システム

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Publication number: JP6312131B2
Application number: JP2014067374A
Authority: JP
Inventors: 一弘西口; 圭亮福島; 貴雄市川; 順一市村; 賢太郎坂元; 礼奈長山; 安井　昌広; 昌広安井; 諒山下; 坂田　雅昭; 雅昭坂田; 中川　雅文; 雅文中川; 友規佐藤; 尚利齋藤; 畠内　孝明; 孝明畠内; 充紀星野; 伸二松井
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: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP2015192254A

Description

本発明は、特定の領域に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に設置したメッシュ型マルチホップネットワークに用いられるものであって、電池と、電池から供給される電力で駆動し、他の無線端末との無線通信による通信データの送受信を制御する無線部と、電池から供給される電力で駆動し、無線部から送信する通信データと無線部が受信する通信データを処理する制御部とを有する無線端末及び無線通信システムに関する。

近年、特定の領域内に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に配置し、隣接する無線端末同士が通信データをバケツリレーのように転送して宛先まで届けるメッシュ型マルチホップネットワークが注目されている。

なぜなら、メッシュ型マルチホップネットワークは、障害物や電波環境等により通信障害が生じた場合でも通信経路を柔軟に変更してデータを宛先に送信できる等の利点があるからである。また、省エネや利便性の観点から、火災報知器や防犯センサ等のセンサ類や、ガス・電力・水道等のメータ類や、パソコンやエアコン等の電化製品類等の機器に、無線通信機能を備えるものが飛躍的に増え、これらを屋内外に無線通信可能に分散させて配置することで、無線ネットワークを簡単かつ安価に構築できるようになったからである。

かかるネットワークで使用する無線端末は、設置場所を選ばないようにするために、電池で駆動することが望ましい。一方、メッシュ型マルチホップネットワークでは、無線端末間でデータを送受信する性質上、データ送信時には送信先の無線端末が待ち受け状態になっている必要がある。無線端末を常時待ち受け状態にしたのでは、電池の消耗が激しく、実用的でない。そこで、例えば、特許文献１及び特許文献２記載の無線通信システムでは、無線端末を間欠駆動させることで、各無線端末の消費電力を低減させている。

また、例えば、特許文献２記載の無線通信システムでは、各無線端末が、自端末から他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数（ホップ数）を設定する中継段数テーブルを予め記憶しており、発信無線端末が、自端末の中継段数テーブルに基づいて１つの宛先を決定し、その宛先まで無線端末を介して通信データを伝送する。そして、通信データを受信した無線端末は、発信無線端末に対して通信データを受信した旨の返答を返信する。このような無線通信システムを用いれば、通信データを受信した無線端末を発信無線端末が把握できる。

特許第４６４３４１３号公報（例えば、段落００１１等参照。）特開２００９−１０７０３号公報（例えば、段落００１４〜００２４、００２５〜００３５等参照。）

近年、メッシュ型マルチホップネットワークでは、上述した特性を活かし、例えば、ネットワークの全無線端末に共有させるべき伝達事象(例えば火災等の異常や無線端末の設定変更等）が発生した場合に、その伝達事象（例えば火災）を感知した無線端末（例えば火災報知器）が、伝達事象を示す伝達情報（例えば火災感知情報）を含む通信データを１回発信し、その通信データをネットワークの他の無線端末に受信させる同報通信が行われるようになった。異常時には、安全等の理由で、ネットワーク内の全無線端末が異常感知情報を受信したことを確実に確認することが重要である。しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、同報通信を行う場合に、発信無線端末が発信した伝達情報を他の無線端末の全てが受信したか確認する手段が何ら記載及び示唆されていなかった。もっとも、特許文献２には、通信データを受信した無線端末が発信無線端末にその旨を返答することが記載されている。しかし、同報通信を行う際に、伝達情報を含む通信データを受信した無線端末がそれぞれ発信無線端末に返答を返信すると、通信データと返答データが衝突して混信を引き起こし、通信効率を悪化させる虞があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、メッシュ型マルチホップネットワーク内で伝達情報の同報通信を行う場合に、メッシュ型マルチホップネットワークに設置された複数の無線端末の全てが伝達情報を受信したことを確実に確認できる無線端末及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、次のような構成を有している。
（１）特定の領域に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に設置したメッシュ型マルチホップネットワークに用いられるものであって、電池と、前記電池から供給される電力で駆動し、他の無線端末との無線通信による通信データの送受信を制御する無線部と、前記電池から供給される電力で駆動し、前記無線部から送信する通信データと前記無線部が受信する通信データを処理する制御部とを有する無線端末において、前記複数の無線端末の１つが発信した前記通信データを、前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置される他の無線端末に受信させる同報通信に用いられること、前記通信データは、前記複数の無線端末の全てに共有させるべき伝達事象を示す伝達情報と、前記複数の無線端末の各々について前記伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報と、を含んでいること、前記制御部は、自端末が、前記伝達事象を発生して前記通信データを発信する発信無線端末になった場合に、前記未転送端末情報を生成するものであって、自端末については前記伝達情報を受信したことを示し、他の無線端末については前記伝達情報を受信していないことを示すように、前記未転送端末情報を生成する未転送端末情報生成部と、自端末が前記発信無線端末になった場合に、直接通信可能な無線端末に前記伝達情報を送信し、前記伝達情報を受信した無線端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、前記未転送端末情報生成部が生成した前記未転送端末情報を書き換える第１書換部と、自端末が前記発信無線端末になった場合に、前記通信データに、前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記伝達情報とを含め、当該通信データを前記無線部に発信させる同報通信発信部と、を有すること、また、前記制御部は、自端末が前記通信データを転送された場合に、前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換え、転送された前記通信データに含まれる前記未転送端末情報より前記伝達情報を受信していない無線端末を選択し、直接又は間接的に当該通信データを前記無線部に送信させる同報通信転送部を有すること、を特徴とする。

（２）（１）に記載の構成において、前記通信データは、更に、宛先を示す宛先情報を含むこと、前記制御部は、自端末から前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を論理的に設定する中継段数テーブルを、前記同報通信を開始する前に記憶する中継段数テーブル記憶部を有すること、また、前記制御部は、宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合に、前記中継段数テーブルに基づいて直接通信可能と判断される無線端末であって、受信した通信データの未転送端末情報より前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末に、前記伝達情報を送信する第１送信部と、前記第１送信部から送信された前記伝達情報を受信した無線端末と自端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、受信した通信データの未転送端末情報を書き換える第１書換部と、前記第１書換部により書き換えられた未転送端末情報に基づいて、前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で、中継段数が最多となる無線端末を前記中継段数テーブルに基づいて１つ選択し、選択した無線端末を次の宛先に設定して、受信した通信データの宛先情報を書き換える第２書換部と、を有すること、前記同報通信転送部は、宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合には、前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記第２書換部により書き換えられた前記宛先情報と、前記伝達情報とを含む通信データを、次の宛先となる無線端末に間接的に前記無線部に送信させる一方、宛先が自端末でない通信データを前記無線部が受信した場合には、前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換えてから、前記伝達情報を受信していないと判断されるものであって直接通信可能な無線端末のうち、当該無線端末から前記宛先までの中継段数が、自端末から前記宛先までの中継段数より少ない無線端末を選択し、当該通信データを前記無線部に送信させること、が好ましい。

（３）特定の領域に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に設置したメッシュ型マルチホップネットワークに用いられるものであって、電池と、前記電池から供給される電力で駆動し、他の無線端末との無線通信による通信データの送受信を制御する無線部と、前記電池から供給される電力で駆動し、前記無線部から送信する通信データと前記無線部が受信する通信データを処理する制御部とを有する無線端末において、前記複数の無線端末の１つが発信した前記通信データを、前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置される他の無線端末に受信させる同報通信に用いられること、前記通信データは、前記複数の無線端末の全てに共有させるべき伝達事象を示す伝達情報と、前記複数の無線端末の各々について前記伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報と、前記通信データの宛先を示す宛先情報と、を含んでいること、前記制御部は、自端末から前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を論理的に設定する中継段数テーブルを、前記同報通信を開始する前に記憶する中継段数テーブル記憶部を有すること、前記制御部は、宛先が自端末でない通信データを前記無線部が受信した場合に、前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換えてから、前記伝達情報を受信していないと判断されるものであって直接通信可能な無線端末のうち、当該無線端末から前記宛先までの中継段数が、自端末から前記宛先までの中継段数より少ない無線端末を選択し、当該通信データを前記無線部に送信させること、第１同報通信転送部を有すること、更に、前記制御部は、宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合に、前記中継段数テーブルに基づいて直接通信可能と判断される無線端末であって、受信した通信データの未転送端末情報より前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末に、前記伝達情報を送信する第１送信部と、前記第１送信部から送信された前記伝達情報を受信した無線端末と自端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、受信した通信データの未転送端末情報を書き換える第１書換部と、前記第１書換部により書き換えられた未転送端末情報に基づいて、前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で、中継段数が最多となる無線端末を前記中継段数テーブルに基づいて１つ選択し、選択した無線端末を次の宛先に設定して、前記宛先情報を書き換える第２書換部と、前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記第２書換部により書き換えられた前記宛先情報と、前記伝達情報とを含む前記通信データを、前記次の宛先となる無線端末に間接的に送信する第２同報通信転送部と、を有すること、を特徴とする。

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載する構成において、前記制御部が、前記未転送端末情報より前記複数の無線端末の全てが前記伝達情報を受信したことを確認した場合に、前記同報通信を完了したことを示す同報通信完了通知を、前記通信データを発信する発信無線端末又は別に指定する無線端末へ送信する完了通知制御部を有することが好ましい。

（５）（１）乃至（４）の何れか１つに記載する無線端末を直接又は間接的に通信可能に
複数設置していることを特徴とする無線通信システムである。

例えば、家屋では、複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に配置することによりメッシュ型マルチホップネットワークが構築される。無線端末には、例えば、無線通信機能を備える火災報知器や、防犯センサ、電化製品、検針用メータ等が含まれる。メッシュ型マルチホップネットワークでは、同報通信により、複数の無線端末の全てに通知すべき伝達事象を示す伝達情報を、複数の無線端末に共有させる。

同報通信では、通信データが直接通信可能な無線端末同士で転送され、全無線端末に伝送される。通信データは、上記伝達情報と、複数の無線端末の各々について伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報を含む。そのため、未転送端末情報は、同報通信時にただ１つ存在し、あたかも回覧板のように複数の無線端末間で転送される。無線端末は、他の無線端末から通信データを転送されることにより、伝達情報を受信する。この場合に、無線端末は、通信データに含まれる未転送端末情報を、自端末が伝達情報を受信したことを示すように書き換える。この動作により、未転送端末情報は、複数の無線端末間を転送される間に順次書き換えられる。そのため、無線端末は、未転送端末情報を参照すれば、伝達情報を受信していない無線端末を認識できる。そこで、無線端末は、未転送端末情報より伝達情報を受信していない無線端末を選択し、書き換えた未転送端末情報と伝達情報を含む通信データを直接又は間接的に送信する。つまり、無線端末は、伝達情報を受信していない無線端末に通信データを優先的に送信する。これにより、ネットワークでは、伝達情報を受信していない無線端末が段階的に減り、最終的に複数の無線端末の全てが伝達情報を受信して共有することになる。

よって、無線端末は、未転送端末情報より伝達情報がメッシュ型マルチホップネットワークに設置される無線端末の全てに受信されたことを確実に確認できる。

また、上記構成の無線端末は、伝達事象が自端末で発生した場合には、自端末については伝達情報を受信したことを示し、他の無線端末については伝達情報を受信していないことを示すように未転送端末情報を生成し、通信データを発信する。通信データを発信する発信無線端末は、伝達事象を把握しているため、伝達情報を重ねて転送する必要がない。そのため、発信無線端末は、自端末についてのみ伝達情報を受信したことを示す未転送端末情報を生成し、伝達情報が他の無線端末から直接又は間接的に送信されてくる可能性を低減させる。よって、上記無線端末Ｘによれば、伝送効率を向上させつつ、複数の無線端末Ｘの全てについて伝達情報を受信したことを確実に確認できるようにすることができる。

また、上記無線端末は、自端末からメッシュ型マルチホップネットワークに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を設定する中継段数テーブルを、同報通信を開始する前に中継段数テーブル記憶部に記憶している。そのため、各無線端末は、中継段数テーブル記憶部を用いて中継段数テーブルを参照すれば、他の無線端末と直接通信できるか、あるいは、他の無線端末までいくつの中継段数が必要か確認できる。

通信データを発信する発信無線端末又は通信データを伝達する宛先となる無線端末は、未転送端末情報より伝達情報を受信していない無線端末を確認し、その中で自端末からの中継段数が最も多い無線端末を中継段数テーブルに基づいて１つ選択する。そして、選択した無線端末を宛先にして通信データを直接又は間接的に送信する。通信データを受信していない無線端末を宛先にするので、ネットワーク利用効率を向上させることが可能である。そして、予め作成した中継段数テーブルに基づいて中継段数が最多となる無線端末を選択するので、通信データの送信元と宛先との間に伝達情報を受信していない無線端末が多く存在するように宛先を設定できる。つまり、伝達情報の伝達時間を短縮し、各無線端末を間欠駆動させる回数を少なくできる。更に、宛先を変えながら通信データを１ルートで伝送するので、通信データが衝突して混信することを防ぐことが可能である。

よって、上記構成の無線端末によれば、同報通信を行う場合に、混信を防ぎつつ、伝達情報を受信していない他の無線端末に伝達情報を受信させることができる。

また、上記構成の無線端末では、同報通信発信部は、自端末が通信データを発信する場合に、また、同報通信転送部は、自端末が宛先に設定される場合に、未転送端末情報より伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で直接通信可能な無線端末に、伝達情報を送信する。伝達情報のみを送信するのは、データの衝突を防ぎつつ、短時間で極力多くの無線端末に伝達情報を受信させるためである。そして、当該無線端末は、伝達情報を送信した無線端末について伝達情報を受信したことを示すように未転送端末情報を書き換え、他の無線端末の伝達情報の転送状況を未転送端末情報で確認できるようにする。よって、上記構成の無線端末では、複数の無線端末に短時間で確実に伝達情報を受信させることができる。

また、上記構成の無線端末は、未転送端末情報より複数の無線端末の全てが伝達情報を受信したことを確認すると、同報通信を完了したことを示す同報通信完了通知を、通信データを発信する発信無線端末又は別に指定する無線端末へ送信する。よって、無線端末は、同報通信完了通知により、全無線端末に伝達情報が受信されたことを発信無線端末や別に指定する無線端末に確実に確認させることができる。

また、上記構成の無線通信システムは、上述した無線端末を直接又は間接的に通信可能に複数設置しているので、同報通信を行う場合に、システム内の全無線端末が伝達情報を受信したことを確実に確認することを可能にする。

上記構成の無線端末及び無線通信システムによれば、メッシュ型マルチホップネットワーク内で伝達情報の同報通信を行う場合に、メッシュ型マルチホップネットワークに設置された複数の無線端末の全てが伝達情報を受信したことを確実に確認できる。

上述したように、ネットワーク内の全無線端末が伝達情報を受信したことを確実に確認することは、異常時等に重要になる。例えば、無線端末が、家庭に設置される火災報知器であり、家屋の各部屋に設置されてメッシュ型マルチホップネットワークを構築しているとする。例えば、台所で火災（伝達事象の一例）が発生した場合、上記構成によれば、ネットワーク内の火災報知器の全てに火災感知情報が受信されたことを未転送端末情報で確認できる。そのため、例えば、寝室の火災報知器が火災感知情報を受信しないために発動せず、その寝室で寝ていた人の避難が遅れる等の状況を回避できる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。通信データの構成を示す図である。作成当初の未転送端末情報テーブルの一例を示す。無線端末の概略構成図である。無線端末Ｘ００を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。同報通信動作を説明する図であって、特に、伝達事象発生後、発信無線端末が直接通信可能な無線端末との間で行う処理を示す。同報通信動作を説明する図であって、特に発信無線端末から第１宛先無線端末へ通信データを伝送する動作を示す。無線端末Ｘ０３を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。無線端末Ｘ０５を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。無線端末Ｘ０６を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。第１宛先無線端末において書き換えられた未転送端末情報テーブルの一例を示す。図７における通信データの伝送経路を説明する図である。同報通信動作を説明する図であって、特に第１宛先無線端末から第２宛先無線端末へ通信データを伝送する動作を示す。無線端末Ｘ０７を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。図１３における通信データの伝送経路を説明する図である。同報通信動作を説明する図であって、特に第２宛先無線端末から通信データを順次転送して、同報通信を完了するまでの動作を示す。図１６における第２宛先無線端末から第３宛先無線端末への通信データの伝送経路を説明する図である。図１６における第３宛先無線端末から未転送端末状態の無線端末への伝達情報の転送を説明する図である。同報通信完了通知の伝送経路を説明する図である。無線通信システムの実施例を示す図である。

以下に、本発明に係る無線端末及び無線通信システムの実施形態について図面に基づいて説明する。

（無線通信システムの概略構成）
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムＺの概略図である。無線通信システムＺは、メッシュ型マルチホップネットワークＮ（以下、単に「ネットワークＮ」ともいう。）に用いられる。ネットワークＮは、特定の領域に複数の無線端末Ｘを直接又は間接的に無線通信可能に設置するものであり、無線端末Ｘ間で直接通信を可能にするルートＬがメッシュ状に網羅されている。本実施形態では、無線端末Ｘ００〜Ｘ０９がルートＬを介して直接又は間接的に無線通信できるように、配置されている。尚、図中００〜０９は、無線端末Ｘを識別する識別番号である。

無線通信システムＺは、直接通信可能な無線端末間で通信データを転送することにより通信データを伝送する。

ここで、通信データについて説明する。図２は、通信データの構成を示す。通信データは、パケット形態で通信される。通信データは、伝達情報にヘッダ部を付加したものである。ヘッダ部には、「宛先ＩＤ」と、「返答ＩＤ」と、「未転送端末情報」が含まれる。

「伝達情報」とは、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てに共有させるべき伝達事象を示す情報をいう。「宛先ＩＤ」とは、伝達情報を送信する宛先となる無線端末Ｘを識別する情報（例えば、識別番号）をいう。また、「返答ＩＤ」とは、同報通信が完了した場合に送信する同報通信完了通知の宛先を識別する情報をいう。本実施形態では、同報通信完了通知の宛先を通信データを発信した無線端末Ｘとするが、同報通知完了通知の宛先を無線通信システムＺを管理する管理装置としても良い。「未転送端末情報」には、ネットワークＮに設置される複数の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９の各々について伝達情報を受信したか否かを示す情報をいう。本実施形態では、未転送端末情報を未転送端末テーブルとして保持する。

図３は、作成当初の未転送端末情報テーブルの一例を示す。未転送端末情報テーブルは、ネットワークＮの全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の識別番号に、伝達情報を受信していないこと（未転送状態）を示すフラグ「１」と、伝達情報を受信したこと（転送済み状態）を示すフラグ「０」を関連付けて記憶している。通信データは、無線端末Ｘ００〜Ｘ０９間で転送される間に、伝達情報を初めて受信する無線端末Ｘが未転送端末情報テーブルの自端末に関連するフラグ「１」をフラグ「０」に変更することで、未転送端末情報が逐次書き換えられる。よって、各無線端末Ｘは、通信データの受信時に未転送端末情報テーブルを参照することにより、どの無線端末Ｘが伝達情報を受信していないか、また、無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てが伝達情報を受信したことを確認できる。

図１に示す無線通信システムＺは、複数の無線端末Ｘが、未転送端末情報に基づいて伝達情報を受信していない無線端末Ｘに通信データを伝送することにより、１回の発信動作で複数の無線端末の全てに伝達情報を伝達する同報通信を行うように構成されている。

（無線端末の概略構成）
図４は、無線端末Ｘの概略構成図である。無線端末Ｘは、制御部１と無線部２が電線３を介して電池４に接続され、電池４から供給される電力によって駆動する。間欠動作制御部５は、制御部１と無線部２に接続し、制御部１と無線部２を間欠駆動する。そのため、無線端末Ｘは、消費電力が低減される。

無線部２は、無線による通信データの送受信を制御するものである。無線部２は、無線送信部２１と、無線受信部２２と、切り換え部２３と、アンテナ２４を備える。

無線送信部２１は、制御部１で処理された通信データを変調して無線により他の無線端末Ｘに信号を送信する動作を制御するものである。
無線受信部２２は、他の無線端末Ｘから受信した信号を制御部１により処理可能な通信データに変調する動作を制御するものである。
切り換え部２３は、制御部１からの制御信号により送受動作と受信動作を切り換えるものである。
アンテナ２４は、他の無線端末Ｘに信号を送信し、他の無線端末Ｘから信号を受信するものである。

制御部１は、無線部２から送信する通信データや、無線部２が受信する通信データを処理するものである。制御部１は、周知のマイクロコンピュータにより構成され、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置、入出力インターフェースなどにより構成される。制御部１は、無線端末制御プログラムが記憶装置に記憶され、このプログラムを実行することにより、後述する中継段数テーブルを記憶したり、同報通信に関連する動作を行う。

より詳しくは、制御部１は、同報通信を開始する前に後述する中継段数テーブルを記憶する。また、制御部１は、自端末が伝達事象を発生した場合に、未転送端末情報を生成し、通信データを発信するものである。また制御部１は、自端末が通信データを受信した場合に、自端末が伝達情報を受信したことを示すように未転送端末情報を書き換え、未転送端末情報より伝達情報を受信していない無線端末Ｘを選択し、直接又は間接的に通信データを送信するものである。また、制御部１は、間欠的に周囲の無線端末Ｘに対して自端末がアクティブであることを示すビーコンを送信するものである。また、制御部１は、未転送端末情報に基づいて伝達情報を受信していないことを確認される無線端末Ｘの中で自端末からの中継段数が最多となる無線端末を、後述する中継段数テーブルに基づいて１つ選択し、選択した無線端末を次の宛先に設定して通信データを直接又は間接的に送信するものである。また、制御部１は、自端末が通信データを発信する無線端末又は通信データの宛先となった場合に、直接通信可能な無線端末に伝達情報を送信して未転送端末情報を書き換えるものである。更に、制御部１は、未転送端末情報より自端末が伝達情報を最後に受信したことを確認した場合に、同報通信を完了したことを示す同報通信完了通知を送信するものである。

かかる制御部１は、パケット送受信制御装置１１と、同期時間制御部１２と、同報通信発信制御部１３と、中継パケット送受信制御部１４と、同報通信完了通知送受信制御部１６と、中継段数テーブル記憶部１７と、伝達情報記憶部１８を備える。

同報通信発信制御部１３は、無線部２の無線送信部２１と無線受信部２２を用いて、同報通信される通信データを発信するように構成されている。より詳しくは、同報通信発信制御部１３は、直接通信可能な（１ホップで通信可能な）無線端末Ｘの１つに通信データを発信するように構成されている。

中継パケット送受信制御部１４は、無線部２の無線送信部２１と無線受信部２２を用いて、制御部１で設定された転送先へ通信データの中継を行うように構成されている。より詳しくは、中継パケット送受信制御部１４は、受信した通信データを、直接通信可能な無線端末Ｘの１つに転送するように構成されている。

同報通信完了通知送受信制御部１６は、無線部２の無線送信部２１と無線受信部２２を用いて、同報通信完了通知を送信するように構成されている。より詳しくは、同報通信完了通知送受信制御部１６は、直接通信可能な無線端末Ｘへ同報通信完了通知を送信するように構成されている。

中継段数テーブル記憶部１７は、中継段数テーブルを同報通信を開始する前に記憶するものである。図５は、無線端末Ｘ００を自端末とする中継段数テーブルの一例を示す。中継段数テーブルは、自端末からネットワークＮに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を論理的に設定するものである。すなわち、中継段数テーブルは、ネットワークＮ内の他の無線端末Ｘと通信するのに最短で何ホップ必要かを示すテーブルである。中継段数テーブル記憶部１７が同報通信開始前に予め中継段数テーブルを記憶しているため、制御部１は、同報通信時に自端末から他の無線端末までの中継段数を簡単に確認できる。

図４に示す伝達情報記憶部１８は、通信データに含まれる伝達情報を記憶するものである。伝達情報は、同報通信時に自端末が最初に通信データを受信した場合に、通信データからコピーされて伝達情報記憶部１８に記憶される。つまり、伝達情報の記憶は伝達情報が無線端末Ｘに受信されたことを意味する。

また、パケット送受信制御装置１１は、他の無線端末Ｘを宛先として設定し、当該宛先に通信データを無線部２を用いて送信するように構成されている。本実施形態においては、宛先には、伝達情報を受信しておらず、且つ、発信端末である自端末から最も遠い距離にある（論理中継数が最も多い）無線端末Ｘ（以下「最多ホップ無線端末Ｘ」又は「宛先無線端末Ｘ」ともいう。）が設定される。なぜなら、伝達情報を受信した無線端末Ｘに通信データを何回も受信させることを回避することで、伝達時間を短縮したり、無線端末Ｘの駆動回数を減らし、伝達効率を向上させられるからである。また、最多ホップ無線端末Ｘを宛先とすることにより、通信データの送信元と宛先との間に伝達情報を受信していない無線端末が多く存在するようになり、効率良く通信データを伝送できるからである。

より具体的には、パケット送受信制御装置１１は、未転送端末情報を作成又は書き換えするように構成されている。また、パケット送受信制御装置１１は、中継段数テーブル記憶部１７を参照して同報通信する通信データの宛先を設定し、同報通信発信制御部１３を用いて、通信データを発信するように構成されている。また、パケット送受信制御装置１１は、通信データを受信すると、中継パケット送受信制御部１４を用いて通信データを転送するように構成されている。また、パケット送受信制御装置１１は、通信データの未転送端末情報より全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９が伝達情報を受信したことを確認した場合に、同報通信完了通知送受信制御部１６と無線部２を用いて、同報通信完了通知を送信するように構成されている。

パケット送受信制御装置１１は、同報通信を実行する場合には、同期時間制御部１２を用いて、ビーコンを受信する時間を制御するように構成されている。より具体的には、同期時間制御部１２は、予め設定されたビーコン待ち受け時間を記憶すると共にタイマを備え、ビーコン待ち受けを開始した時点からビーコン待ち受け時間に達するまで、ビーコンの受信を可能にする。

尚、本実施形態では、パケット送受信制御装置１１と同報通信発信制御部１３が「同報通信発信部」の一例である。また、パケット送受信制御制御１１と中継パケット送受信制御部１４が、「同報通信転送部」の一例である。また、パケット送受信制御装置１１と同報通信完了通知送受信制御部１６が、「完了通知制御部」の一例である。

（動作説明）
続いて、本実施形態の無線端末Ｘ及び無線通信システムＺの動作を説明する。以下の説明では、同報通信前に行われる中継段数テーブルの作成動作を説明してから、同報通信動作を説明する。図６、図７、図１３、図１６は、同報通信の動作を説明する図である。図８、図９、図１０、図１４は、無線端末Ｘ０３、Ｘ０５、Ｘ０６、Ｘ０７の中継段数テーブルの一例をそれぞれ示す。図１２、図１５、図１７は、通信データの伝送経路を説明する図であり、図１８は伝達情報の転送を説明する図であって、各図の太線で囲んだ無線端末Ｘは通信データの宛先を示し、各図の無線端末Ｘに記載したハッチングは伝達情報を受信したことを示し、各無線端末Ｘに記載する「０」「１」は未転送端末情報テーブルに保持されるフラグを示し、「１→０」はフラグの書き換えを示す。図１１は、第１宛先無線端末Ｘ０７において変更された未転送端末情報テーブルの一例を示す。図１９は、同報通信完了通知の伝送経路を説明する図である。

（中継段数テーブルの作成動作）
各無線端末Ｘは、間欠的に自端末の無線機情報を含むビーコンを発信しており、無線機起動時及び定期的（例えば７２時間おき）に、自端末を除く無線端末Ｘからのビーコンを収集し、その電界強度の強さから自端末がビーコン発信源の無線端末Ｘに対し、直接データ送信可能か否かを判断する。

無線端末Ｘ００が自端末の中継段数テーブルを設定する場合を例に挙げて、中継段数テーブルの設定方法を具体的に説明する。無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０１、Ｘ０３から予め定めた閾値よりも大きい電界強度を受信したため、これらの無線端末Ｘ０１、Ｘ０３に対して「１ホップで通信可能」と判断する。そこで、無線端末Ｘ００は、自端末の中継段数テーブルの無線端末「Ｘ０１」，「Ｘ０３」に中継段数「１」を記録する。

これと同様にして、他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９も、自端末が１ホップで通信可能な無線端末Ｘを中継段数テーブルにそれぞれ記録している。例えば、図８に示すように、無線端末Ｘ０３は、無線端末Ｘ００、０１、０４、０５、０６に対して１ホップで通信可能であることを中継段数テーブルに記録している。また例えば、図１０に示すように、無線端末Ｘ０６は、無線端末Ｘ０３、Ｘ０４、Ｘ０５、Ｘ０７、Ｘ０８、Ｘ０９に対して１ホップで通信可能であることを中継段数テーブルに記憶している。ネットワークＮ内の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９は、自端末の中継段数テーブルを互いに交換し合う。

これにより、無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０６まで２ホップ、無線端末Ｘ０７まで３ホップとの情報が得られる。そして、図５に示すように、得られた情報を中継段数テーブルに記録して中継段数テーブルを完成させる。よって、無線端末Ｘ００は、自端末から他の無線端末まで何段の中継段数で通信できるかを予め把握できる。

そして、無線端末Ｘ００は、他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９が保持する中継段数テーブル（例えば、図８〜図１０、図１４等）をそれぞれ取得し、中継段数テーブル記憶部１７に記憶する。つまり、無線端末Ｘ００〜Ｘ０９は、ネットワークＮ内の全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の中継段数テーブル（例えば、図８〜図１０、図１４等）を中継段数テーブル記憶部１７にそれぞれ記憶している。これにより、制御部１は、同報通信時に、他の無線端末の中継段数テーブル記憶部１７にアクセスして中継段数を確認し、宛先や転送先を設定する必要がなく、伝達時間を短縮したり、無線端末Ｘの間欠駆動時間を短縮できる。

（同報通信動作：伝達事象発生後から第１宛先無線端末Ｘ０７による通信データ受信までの動作）
例えば図６に示すように、伝達事象が無線端末Ｘ００で発生した場合、発生無線端末Ｘ００は、制御部１により通信データを伝達する第１宛先を設定する。すなわち、無線端末Ｘ００は、パケット送受信制御装置１１が中継段数テーブル記憶部１７にアクセスして図５に示す自端末Ｘ００の中継段数テーブルを参照し、最多ホップ無線端末を抽出する。図５によれば、無線端末Ｘ０７、Ｘ０８、Ｘ０９が、中継段数「３」で、最多ホップ無線端末となる。そこで、パケット送受信制御装置１１は、抽出した最多ホップ無線端末の中から伝達情報を受信していないものを１つ選んで、第１宛先に設定する。ここでは、無線端末Ｘ０７を第１宛先無線端末に設定するものとする。

そして、図６に示すように、無線端末Ｘ００は、制御部１により未転送端末情報テーブルを作成する。この時点では、無線端末Ｘ００は伝達事象を把握しているが、無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９は伝達情報を受信していない。つまり、無線端末Ｘ００は伝達情報を伝達情報記憶部１８に記憶しているが、無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９は伝達情報を伝達情報記憶部１８に記憶していない。そこで、無線端末Ｘ００の制御部１は、図３に示すように、無線端末Ｘ００については転送済み状態を示すフラグ「０」を設定し、無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９については未転送状態を示すフラグ「１」を設定した未転送端末情報テーブルを作成する。

そして、図６に示すように、無線端末Ｘ００は、制御部１により通信データを作成する。本実施形態では、同報通信が完了した場合には発信無線端末Ｘ００に同報通信完了通知が送信されるものとする。そのため、図２に示す通信データは、「宛先ＩＤ」に第１宛先無線端末Ｘ０７の識別情報が設定され、「返答ＩＤ」には発信無線端末Ｘ００の識別情報が設定され、未転送端末情報には作成した未転送端末情報テーブルが設定され、伝達情報には無線端末Ｘ００が検知した伝達事象を示す情報が設定される。

その後、図６に示すように、無線端末Ｘ００は、１ホップで通信できる（直接通信できる）無線端末Ｘ０１，Ｘ０３に伝達情報を受信させ、未転送端末情報を書き換える。直接通信可能な無線端末Ｘ０１，Ｘ０３へ伝達情報を送信するのは、データの衝突を防ぎつつ、短時間で極力多くの無線端末Ｘに伝達情報を受信させるためである。

具体的に説明すると、図６に示すように、無線端末Ｘ００は、同期時間制御部１２によりビーコン待ち受け状態になる。図５のＡ１，Ａ２に示すように、無線端末Ｘ００は、自端末から無線端末Ｘ０１，Ｘ０３までの中継段数（ホップ数）が「１」であり、無線端末Ｘ０１，Ｘ０３と直接通信できる。そこで、図６に示すように、無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０１からビーコンを受信した場合には、転送要求を送信してセッションを確立させ、その後、伝達情報を送信する。無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０１から転送完了通知を受信すると、セッションを終了させる。セッションが完了すると、無線端末Ｘ００は、未転送端末テーブルの無線端末Ｘ０１について、未転送状態を示すフラグ「１」を転送済み状態を示すフラグ「０」に書き換える。一方、無線端末Ｘ０１は、自端末の伝達情報記憶部１８に伝達情報を記憶する。無線端末Ｘ００は、上記無線端末Ｘ０１と同様にして、無線端末Ｘ０３に伝達情報を受信させ、未転送端末情報を書き換える。

それから、図７に示すように、無線端末Ｘ００は、直接通信可能な無線端末Ｘ０１、Ｘ０３の１つからビーコンを受信すると、制御部１により転送の可否を判断し、転送可能な場合にビーコンを受信した無線端末Ｘへ通信データを転送する。ここで、転送の可否は、ビーコンを受信した無線端末Ｘから第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数が、自端末から第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数より少ないか否かに基づいて行い、少ない場合に転送できると判断する。

具体的には、無線端末Ｘ００は、自端末の中継段数テーブル記憶部１７にアクセスして、自端末とビーコンを受信した無線端末Ｘの中継段数テーブルを確認する。より詳しくは、無線端末Ｘ００が無線端末Ｘ０３からビーコンを受信した場合、無線端末Ｘ００は、図８のＢ２に示すように、無線端末Ｘ０３から第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数が「２」であり、図５のＢ１に示すように、無線端末Ｘ００から第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数は「３」であることを確認する。無線端末Ｘ０３は、無線端末Ｘ００より第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数が少ない。そのため、無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０３を転送先に設定することで、優れた伝送効率で通信データを送信できる。そこで、無線端末Ｘ００は、無線端末Ｘ０３に通信データを転送できると判断する。

図７に示すように、無線端末Ｘ００は、無線部２により中継無線端末Ｘ０３へ転送要求を直接送信する。これにより、無線端末Ｘ００，Ｘ０３のセッションが確立する。すると、無線端末Ｘ００は、無線部２により通信データを中継無線端末Ｘ０３へ直接送信する。中継無線端末Ｘ０３は、通信データを受信すると、転送完了通知を発信無線端末Ｘ００へ送信し、発信無線端末Ｘ００とのセッションを終了させる。よって、無線端末Ｘ００，Ｘ０３は、通信データの送受信動作に応じて制御部１と無線部２を電池４で駆動するので、消費電力が低減される。

中継無線端末Ｘ０３は、通信データに含まれる未転送端末情報より、自端末が伝達情報を受信していることが分かる。そこで、中継無線端末Ｘ０３は、伝達情報を記憶したり、未転送端末情報を書き換えることを行わずに、直ぐにビーコン待ち受け状態になる。

図７に示すように、中継無線端末Ｘ０３は、発信無線端末Ｘ００と同様にして、転送先を設定して通信データを送信する。具体的には、例えば、中継無線端末Ｘ０３が直接通信可能な無線端末Ｘ０５からビーコンを受信したとする。この場合、無線端末Ｘ０３，Ｘ０５から第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数は、図８のＢ２及び図９のＢ３に示すように、同じである。この場合、中継無線端末Ｘ０３は転送できないと判断し（転送先に設定せず）、無線端末Ｘ０５へ通信データを転送せずに、次のビーコンを待つ。例えば、中継無線端末Ｘ０３が直接通信可能な無線端末Ｘ０６からビーコンを受信した場合、第１宛先無線端末Ｘ０７までのホップ数は、無線端末Ｘ０６（図１０のＢ４参照）の方が無線端末Ｘ０３（図８のＢ２参照）より少ない。そこで、中継無線端末Ｘ０３は、無線端末Ｘ０６にデータ伝送することが効率的であると判断し、無線端末Ｘ０６を転送先に設定する。

中継無線端末Ｘ０６は、中継無線端末Ｘ０３と同様にして通信データを受信すると、未転送端末情報より自端末が伝達情報を受信していないことを確認する。そして、中継無線端末Ｘ０６は、通信データから伝達情報をコピーして伝達情報記憶部１８に記憶し、未転送端末情報テーブルの自端末について未転送状態を示すフラグ「１」を転送済み状態を示すフラグ「０」に書き換えた後、ビーコン待ち受け状態になる。中継無線端末Ｘ０６は、無線端末Ｘ０７からビーコンを受信すると、直ぐに無線端末Ｘ０７に転送要求を送信し、通信データを送信する。第１宛先無線端末Ｘ０７は、伝達情報を自端末の伝達情報記憶部１８に記憶すると共に、未転送端末情報テーブルを書き換える。

上記一連の動作により、図１２のドットハッチング部に示すように、伝達情報が無線端末Ｘ０１，Ｘ０３に受信される。また、同図矢印に示すように、通信データが発信無線端末Ｘ００から中継無線端末Ｘ０３，Ｘ０６を介して第１宛先無線端末Ｘ０７へ間接的に送信されることで、伝達情報が無線端末Ｘ０６，Ｘ０７に受信される（同図縦線ハッチング部参照）。よって、未転送端末情報テーブルは、図１１に示すように、第１宛先無線端末Ｘ０７に受信された時点において、無線端末Ｘ００、Ｘ０１、Ｘ０３、Ｘ０６、Ｘ０７について転送済み状態を示すフラグ「０」が設定され、その他の無線端末Ｘ０２、Ｘ０４、Ｘ０５、Ｘ０８、Ｘ０９について未転送状態を示すフラグ「１」が設定されている。そのため、無線端末Ｘ０７は、未転送端末情報テーブルを参照すれば、伝達情報を受信していない無線端末Ｘ０２、Ｘ０４、Ｘ０５、Ｘ０８、Ｘ０９を簡単に確認できる。

（第１宛先無線端末Ｘ０７による通信データの送信から第２宛先無線端末Ｘ０２による通信データの受信までの動作について）
図１３に示すように、第１宛先無線端末Ｘ０７は、未転送端末情報テーブルより全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９が伝達情報を受信したことを確認できないので、第２宛先を設定する。第１宛先無線端末Ｘ０７は、図１１に示す未転送端末情報テーブルを参照し、未転送状態の無線端末Ｘ０２，Ｘ０４、Ｘ０５、Ｘ０８、Ｘ０９の中から、第１宛先無線端末Ｘ０７からのホップ数が最多のもの（図１４のＣ１、Ｃ２、Ｃ２の何れか）を１つ選択して第２宛先に設定する。ここでは、無線端末Ｘ０２を第２宛先に設定するものとする。

図１３に示すように、第１宛先無線端末Ｘ０７は、受信した通信データを更新する。つまり、第１宛先無線端末Ｘ０７は、受信した通信データについて、「返答ＩＤ」と伝達情報を変更せず、「宛先ＩＤ」を無線端末Ｘ０２に変更する。そして、第１宛先無線端末Ｘ０７は、ビーコン待ち受け状態になる。そして、第１宛先無線端末Ｘ０７は、発信無線端末Ｘ００と同様のプロセスで、伝達情報を受信していない直接通信可能な無線端末Ｘ０４、Ｘ０９（図１４のＤ１，Ｄ２参照）に伝達情報を送信し、未転送端末情報を書き換える。

第１宛先無線端末Ｘ０７は、図１３に示すように、これまでの転送先を設定するプロセスと同様、転送効率から判断して無線端末Ｘ０４を転送先に設定し、通信データを送信する。

中継無線端末Ｘ０４は、図１３に示すように、第２宛先無線端末Ｘ０２とのセッションが確立すると、通信データを送信する。第２宛先無線端末Ｘ０２は、伝達情報の記憶と未転送端末情報テーブルの書き換えを、無線端末Ｘ０７等と同様に行う。

上記一連の動作により、図１５の斜線ハッチング部に示すように、伝達情報が、第１宛先無線端末Ｘ０７から無線端末Ｘ０４、Ｘ０９へ直接送信される。また、同図矢印に示すように、通信データが、第１宛先無線端末Ｘ０７から無線端末Ｘ０４を介してＸ０２へ伝送される。これにより、伝達情報が、新たに、無線端末Ｘ０２、Ｘ０４、Ｘ０９に受信され、その旨が未転送端末情報に示される。

（第２宛先無線端末Ｘ０２により通信データが送信されてから第３宛先無線端末Ｘ０８により通信データを受信されるまでの動作について）
図１６に示すように、第２宛先無線端末Ｘ０２は、第１宛先無線端末Ｘ０７と同様のプロセスで、伝達情報を未受信無線端末Ｘ０８を第３宛先に設定し、通信データを更新する。そして、第２宛先無線端末Ｘ０２は、未転送端末情報テーブルより直接通信可能な無線端末Ｘ０１、Ｘ０４が転送済み状態であることを確認する。そこで、第２宛先無線端末Ｘ０２は、直ぐに転送先を設定して通信データを送信する。ここでは、第２宛先無線端末Ｘ０２は、これまでと同様、転送効率が良い無線端末Ｘ０４を転送先に設定する。そして、中継無線端末Ｘ０４も、第２宛先無線端末Ｘ０２と同様、転送効率が良い無線端末Ｘ０６を転送先に設定して通信データを送信する。そして、中継無線端末Ｘ０６が第３宛先無線端末Ｘ０８へ通信データを転送する。

上記一連の動作により、図１７に示すように、通信データが、第２宛先無線端末Ｘ０２から無線端末Ｘ０４，Ｘ０６を介して無線端末Ｘ０８へ伝送される。これにより、伝達情報が、新たに第３宛先無線端末Ｘ０８に受信され、第３宛先無線端末Ｘ０８の未転送端末情報テーブルが書き換えられる。

（第３宛先無線端末Ｘ０８から無線端末Ｘ０５へ伝達情報を送信して同報通信完了を確認する動作について）
そして、図１６に示すように、第３宛先無線端末Ｘ０８は、未転送端末情報より直接通信可能な無線端末Ｘ０５が未転送状態であることを確認し、伝達情報を無線端末Ｘ０５へ送信する（図１８参照）。無線端末Ｘ０５が伝達情報を記憶することにより、発信無線端末Ｘ００が発信した伝達情報がネットワークＮの他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９に受信されたことになる。そして、宛先無線端末Ｘ０８は、未転送端末情報テーブルを書き換えることにより、未転送端末情報テーブルが全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９について転送済み状態を示すフラグ「０」を設定される。よって、第３宛先無線端末Ｘ０８は、未転送端末情報テーブル（未転送端末情報）により、全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９に伝達情報が受信され、同報通信が完了したことを確実に確認できる。

（同報通信完了通知動作について）
無線端末Ｘ０８は、図１６に示すように、同報通信が完了したことを確認すると、同報通信が完了したことを示す同報通信完了通知を「返答ＩＤ」で特定される無線端末Ｘへ送信する。すなわち、無線端末Ｘ０８は、図１９に示すように、発信無線端末Ｘ００を宛先として同報通信完了通知を送信する。同報通信完了通知は、無線端末Ｘ０８により最後に書き換えられた未転送端末情報テーブルであってもよいし、単なる通信信号であっても良い。

（作用効果）
ネットワークＮでは、同報通信により、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てに通知すべき伝達事象を示す伝達情報を、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９に共有させる。

同報通信では、通信データが直接通信可能な無線端末Ｘ同士で転送され、全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９に伝送される。通信データは、上記伝達情報と、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の各々について伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報を含む（図２参照）。そのため、未転送端末情報は、同報通信時にただ１つ存在し、あたかも回覧板のように複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９間で転送される。無線端末Ｘは、他の無線端末Ｘから通信データを転送されることにより、伝達情報を受信する。この場合に、無線端末Ｘは、通信データに含まれる未転送端末情報を、自端末が伝達情報を受信したことを示すように書き換える。この動作により、未転送端末情報は、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９間を転送される間に順次書き換えられる（例えば図１２、図１５、図１７、図１８参照）。そのため、無線端末Ｘは、未転送端末情報を参照すれば、伝達情報を受信していない無線端末Ｘを認識できる。そこで、無線端末Ｘは、未転送端末情報より伝達情報を受信していない無線端末Ｘを選択し、書き換えた未転送端末情報と伝達情報を含む通信データを直接又は間接的に送信する。つまり、無線端末Ｘは、伝達情報を受信していない無線端末Ｘに通信データを優先的に送信する。これにより、ネットワークＮでは、伝達情報を受信していない無線端末Ｘが段階的に減り、最終的に複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てが伝達情報を受信して共有することになる。

よって、無線端末Ｘは、未転送端末情報より伝達情報がネットワークＮに設置される無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てに受信されたことを確実に確認できる。

また、上記無線端末Ｘは、伝達事象が自端末で発生した場合には、図５に示すように、自端末については伝達情報を受信したことを示し（未転送端末情報テーブルに転送済み状態を示すフラグ「０」を設定し）、他の無線端末については伝達情報を受信していないことを示す（未転送端末情報テーブルに未転送状態を示すフラグ「１」を設定する）ように未転送端末情報を生成し、通信データを発信する（図７参照）。例えば、通信データを発信する発信無線端末Ｘ００は、伝達事象を把握しているため、伝達情報を重ねて転送する必要がない。そのため、発信無線端末は、自端末についてのみ伝達情報を受信したことを示す未転送端末情報を生成し、伝達情報が他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９から直接又は間接的に送信されてくる可能性を低減させる。よって、上記構成の無線端末によれば、伝送効率を向上させつつ、複数の無線端末の全てについて伝達情報を受信したことを確実に確認できるようにすることができる。

また、例えば、無線端末Ｘ００は、自端末からネットワークＮに設置された他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９まで中継伝送を行うときの中継段数を設定する中継段数テーブル（図５参照）を、同報通信を開始する前に中継段数テーブル記憶部１８に記憶している。そのため、例えば、無線端末Ｘ００は、中継段数テーブル記憶部１８を用いて中継段数テーブルを参照すれば、他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９と直接通信できるか、あるいは、他の無線端末Ｘ０１〜Ｘ０９までいくつの中継段数が必要か確認できる。

例えば、図７及び図１３に示すように、通信データを発信する発信無線端末Ｘ００又は通信データを伝達する宛先となる無線端末Ｘ０７は、未転送端末情報より伝達情報を受信していない無線端末を確認し、その中で自端末からの中継段数が最も多い無線端末Ｘを中継段数テーブル（図５、図１４参照）に基づいて１つ選択する。そして、選択した無線端末Ｘを次の宛先（第１宛先又は第２宛先）にして通信データを直接又は間接的に送信する。通信データを受信していない無線端末Ｘを宛先にするので、ネットワーク利用効率を向上させることが可能である。そして、予め作成した中継段数テーブルに基づいて中継段数が最多となる無線端末Ｘを選択するので、通信データの送信元と宛先との間に伝達情報を受信していない無線端末Ｘが多く存在するように宛先を設定できる。つまり、伝達情報の伝達時間を短縮し、各無線端末Ｘ００〜Ｘ０９を間欠駆動させる回数を少なくできる。更に、宛先を変えながら通信データを１ルートで伝送するので、通信データが衝突して混信することを防ぐことが可能である。

よって、上記構成の無線端末Ｘによれば、同報通信を行う場合に、混信を防ぎつつ、伝達情報を受信していない他の無線端末Ｘに伝達情報を受信させることができる。

また、例えば、上記無線端末Ｘ００では自端末が通信データを発信する場合に、また、上記無線端末Ｘ０７では自端末が第１宛先に設定される場合に、未転送端末情報より伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で直接通信可能な無線端末Ｘに、伝達情報を送信する（図６、図１３参照）。伝達情報のみを送信するのは、データの衝突を防ぎつつ、短時間で極力多くの無線端末に伝達情報を受信させるためである。そして、当該無線端末Ｘは、伝達情報を送信した無線端末Ｘについて伝達情報を受信したことを示すように未転送端末情報を書き換え、他の無線端末Ｘの伝達情報の転送状況を未転送端末情報で確認できるようにする。よって、上記無線端末Ｘでは、複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９に短時間で確実に伝達情報を受信させることができる。

また、例えば、無線端末Ｘ０８は、未転送端末情報より複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てが伝達情報を受信したことを確認すると、同報通信を完了したことを示す同報通信完了通知を、通信データを発信する発信無線端末Ｘ００へ送信する（図１６、図１９参照）。よって、無線端末Ｘ０８は、同報通信完了通知により、全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９に伝達情報が受信されたことを発信無線端末Ｘ００に確実に確認させることができる。

また、上記構成の無線通信システムＺは、上述した無線端末Ｘ００〜Ｘ０９を直接又は間接的に通信可能に複数設置しているので、同報通信を行う場合に、システムＺ内の全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９が伝達情報を受信したことを確実に確認することを可能にする。

以上説明したように、無線端末Ｘ及び無線通信システムＺによれば、ネットワークＮ内で伝達情報の同報通信を行う場合に、ネットワークＮに設置された複数の無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の全てが伝達情報を受信したことを確実に確認できる。

（無線通信システムの実施例）
図２０は、無線通信システムＺの実施例を示す図である。無線通信システムＺは、例えば、家庭用ホームネットワークに適用される。家屋Ｈは、屋内外に設置された複数の無線端末Ｘを無線通信可能な状態に設置することで、メッシュ型マルチホップネットワークＮが構築されている。無線端末Ｘには、例えば、台所や階段、寝室、子供部屋等に設置された火災報知器Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３や、玄関や２階の踊り場等に設置された防犯センサＸ４，Ｘ５や、リビングや子供部屋に設置されたテレビやパソコン等の電化製品Ｘ６，Ｘ７や、電力や水道、ガスの使用量を計測するメータＸ８、Ｘ９等が含まれる。

かかる無線通信システムＺでは、例えば、火災が火災報知器Ｘ０により感知され、伝達事象（火災報知）が発生すると、火災報知器Ｘ０が警報音を発すると同時に、火災感知情報（伝達情報の一例）を他の無線端末Ｘ１〜Ｘ９に送信する。火災報知器Ｘ１〜Ｘ３や防犯センサＸ４、Ｘ５や電化製品Ｘ６，Ｘ７は、火災感知情報を受信すると、警報音を発する。そのため、家人は、台所から離れた場所にいても、火災の発生を速やかに知り、消火や避難等の適切な対応をとることができる。また、メータＸ８，９は、火災感知情報を受信すると、例えば、ガスの供給を停止し、火災の拡大を防止する。

火災のような異常時には、煙や倒壊物等により無線端末Ｘ間のルートＬが遮断され、全無線端末Ｘ０〜Ｘ９に受信されない恐れがある。しかし、メッシュ型マルチホップネットワークでは、火災感知情報が、障害物等を避けて、直接通信可能な無線端末Ｘ同士で転送される。そのときに、火災感知情報は、未転送端末情報に基づいて火災感知情報を受信していない無線端末Ｘ１〜Ｘ９に優先して直接又は間接的に送信される。そして、火災感知情報を受信した無線端末Ｘ０〜Ｘ９が、最初に火災感知情報を受信したときに、自端末について火災感知情報を受信したことを示すように未転送端末情報を書き換える。

よって、無線端末Ｘ０〜Ｘ９は、火災発生時に、家屋の全無線端末Ｘ０〜Ｘ９が火災感知情報を受信したことを未転送端末情報より確実に確認することができる。これにより、例えば、寝室の火災報知器Ｘ２が警報音を発生しなかったために、寝室にいた人の避難が遅れる等の状況を回避できる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、家庭内のネットワークに無線通信システムＺを適用したが、家屋に設置されている無線機能付きの検針メータでネットワークＮを構築し、無線通信システムＺを適用しても良い。また、無線通信システムＺは、学校や病院、展示会場、公園等に設けても良い。
例えば、上記実施形態では、同報通信完了通知を発信無線端末Ｘ００へ返送したが、別に指定する無線端末Ｙ（図１９）へ送信するようにしても良い。
例えば、上記実施形態では、発信無線端末Ｘ００、宛先無線端末Ｘ０２、Ｘ０７、Ｘ０８が直接通信可能な無線端末Ｘに伝達情報を直接送信したが、これを省き、通信データを介して伝達情報を無線端末Ｘ００〜Ｘ０９の１つ１つに順次転送するようにしても良い。この場合でも、伝達情報と未転送端末情報を一緒に転送するため、無線端末Ｘは未転送端末情報より全無線端末Ｘ００〜Ｘ０９が伝達情報を受信したことを確実に確認できる。

Ｚ無線通信システム
Ｎメッシュ型マルチホップネットワーク
Ｘ、Ｘ００〜Ｘ０９，Ｘ０〜Ｘ９無線端末
１制御部
２無線部
４電池
１１パケット送受信制御装置
１３同報通信発信制御部
１４中継パケット送受信制御部
１６同報通信完了通知送受信制御部
１７中継段数テーブル記憶部
１８伝達情報記憶部

Claims

特定の領域に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に設置したメッシュ型マルチホップネットワークに用いられるものであって、電池と、前記電池から供給される電力で駆動し、他の無線端末との無線通信による通信データの送受信を制御する無線部と、前記電池から供給される電力で駆動し、前記無線部から送信する通信データと前記無線部が受信する通信データを処理する制御部とを有する無線端末において、
前記複数の無線端末の１つが発信した前記通信データを、前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置される他の無線端末に受信させる同報通信に用いられること、
前記通信データは、前記複数の無線端末の全てに共有させるべき伝達事象を示す伝達情報と、前記複数の無線端末の各々について前記伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報と、を含んでいること、
前記制御部は、
自端末が、前記伝達事象を発生して前記通信データを発信する発信無線端末になった場合に、前記未転送端末情報を生成するものであって、自端末については前記伝達情報を受信したことを示し、他の無線端末については前記伝達情報を受信していないことを示すように、前記未転送端末情報を生成する未転送端末情報生成部と、
自端末が前記発信無線端末になった場合に、直接通信可能な無線端末に前記伝達情報を送信し、前記伝達情報を受信した無線端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、前記未転送端末情報生成部が生成した前記未転送端末情報を書き換える第１書換部と、
自端末が前記発信無線端末になった場合に、前記通信データに、前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記伝達情報とを含め、当該通信データを前記無線部に発信させる同報通信発信部と、を有すること、
また、前記制御部は、
自端末が前記通信データを転送された場合に、前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換え、転送された前記通信データに含まれる前記未転送端末情報より前記伝達情報を受信していない無線端末を選択し、直接又は間接的に当該通信データを前記無線部に送信させる同報通信転送部を有すること、
を特徴とする無線端末。
請求項１に記載する無線端末において、
前記通信データは、更に、宛先を示す宛先情報を含むこと、
前記制御部は、
自端末から前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を論理的に設定する中継段数テーブルを、前記同報通信を開始する前に記憶する中継段数テーブル記憶部を有すること、
また、前記制御部は、宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合に、
前記中継段数テーブルに基づいて直接通信可能と判断される無線端末であって、受信した通信データの未転送端末情報より前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末に、前記伝達情報を送信する第１送信部と、
前記第１送信部から送信された前記伝達情報を受信した無線端末と自端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、受信した通信データの未転送端末情報を書き換える第１書換部と、
前記第１書換部により書き換えられた未転送端末情報に基づいて、前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で、中継段数が最多となる無線端末を前記中継段数テーブルに基づいて１つ選択し、選択した無線端末を次の宛先に設定して、受信した通信データの宛先情報を書き換える第２書換部と、を有すること、
前記同報通信転送部は、
宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合には、前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記第２書換部により書き換えられた前記宛先情報と、前記伝達情報とを含む通信データを、次の宛先となる無線端末に間接的に前記無線部に送信させる一方、
宛先が自端末でない通信データを前記無線部が受信した場合には、前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換えてから、前記伝達情報を受信していないと判断されるものであって直接通信可能な無線端末のうち、当該無線端末から前記宛先までの中継段数が、自端末から前記宛先までの中継段数より少ない無線端末を選択し、当該通信データを前記無線部に送信させること、
を特徴とする無線端末。
特定の領域に複数の無線端末を直接又は間接的に通信可能に設置したメッシュ型マルチホップネットワークに用いられるものであって、電池と、前記電池から供給される電力で駆動し、他の無線端末との無線通信による通信データの送受信を制御する無線部と、前記電池から供給される電力で駆動し、前記無線部から送信する通信データと前記無線部が受信する通信データを処理する制御部とを有する無線端末において、
前記複数の無線端末の１つが発信した前記通信データを、前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置される他の無線端末に受信させる同報通信に用いられること、
前記通信データは、前記複数の無線端末の全てに共有させるべき伝達事象を示す伝達情報と、前記複数の無線端末の各々について前記伝達情報を受信したか否かを示す未転送端末情報と、前記通信データの宛先を示す宛先情報と、を含んでいること、
前記制御部は、
自端末から前記メッシュ型マルチホップネットワークに設置された他の無線端末まで中継伝送を行うときの中継段数を論理的に設定する中継段数テーブルを、前記同報通信を開始する前に記憶する中継段数テーブル記憶部を有すること、
前記制御部は、宛先が自端末でない通信データを前記無線部が受信した場合に、
前記伝達情報を受信すると共に、自端末について前記伝達情報を受信したことを示すように前記未転送端末情報を書き換えてから、前記伝達情報を受信していないと判断されるものであって直接通信可能な無線端末のうち、当該無線端末から前記宛先までの中継段数が、自端末から前記宛先までの中継段数より少ない無線端末を選択し、当該通信データを前記無線部に送信させること、第１同報通信転送部を有すること、
更に、前記制御部は、宛先が自端末である通信データを前記無線部が受信した場合に、
前記中継段数テーブルに基づいて直接通信可能と判断される無線端末であって、受信した通信データの未転送端末情報より前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末に、前記伝達情報を送信する第１送信部と、
前記第１送信部から送信された前記伝達情報を受信した無線端末と自端末について、前記伝達情報を受信したことを示すように、受信した通信データの未転送端末情報を書き換える第１書換部と、
前記第１書換部により書き換えられた未転送端末情報に基づいて、前記伝達情報を受信していないと判断される無線端末の中で、中継段数が最多となる無線端末を前記中継段数テーブルに基づいて１つ選択し、選択した無線端末を次の宛先に設定して、前記宛先情報を書き換える第２書換部と、
前記第１書換部により書き換えられた前記未転送端末情報と、前記第２書換部により書き換えられた前記宛先情報と、前記伝達情報とを含む前記通信データを、前記次の宛先となる無線端末に間接的に送信する第２同報通信転送部と、を有すること、
を特徴とする無線端末。
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する無線端末において、
前記制御部が、前記未転送端末情報より前記複数の無線端末の全てが前記伝達情報を受信したことを確認した場合に、前記同報通信を完了したことを示す同報通信完了通知を、前記通信データを発信する発信無線端末又は別に指定する無線端末へ送信する完了通知制御部を有すること
を特徴とする無線端末。
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載する無線端末を直接又は間接的に通信可能に複数設置していることを特徴とする無線通信システム。