JP6635866B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、施設に固定して設置される一台の親無線機及び複数台の子無線機を含む複数台の無線機を備える無線通信システムに関する。

特許文献１には、集合住宅の各戸に設置されているガスメーター、電気メーター、水道メーターなどの検針を効率的に行うことを目的とした無線検針システムが提案されている。この無線検針システムでは、先ず、始点となる親無線機（ゲートウェイ端末）から検針値収集指令が送信される。この検針値収集指令が、親無線機から信号が直接届かない位置にある子無線機に向けられたものであったとしても、信号が直接届く位置にある他の子無線機同士を介した情報通信が複数段階にわたって行われることで、終点となる子無線機へ検針値収集指令を含む往信用のデータが伝達される。また、その子無線機から親無線機へは、検針値を含む返信用のデータが送信される。

特許第５５９５１５７号公報

特許文献１に記載のシステムでは、始点となる親無線機から送信された検針値収集指令を含む往信用のデータパケットが終点となる子無線機で受信されないというトラブルや、終点となる子無線機が親無線機に向けて返信した検針値を含む返信用のデータが親無線機で受信されないというトラブルなどが発生する可能性がある。その場合、親無線機は、全てのメーターによる検針値の収集を完了できないという問題が生じる。

尚、親無線機が各子無線機から返信用のデータパケットを未だ受信できていない状態であったとしても、往信用のデータパケット又は返信用のデータパケットが依然として各無線機の間で転送中の場合もある。そのような場合、親無線機が特定の子無線機から返信用のデータパケットを未だ受信できないからといって、その特定の子無線機に対する検針値収集指令を含む往信用のデータパケットを再送信（リトライ）してしまうと、同じメーターの検針値収集に関する二つのデータパケットが各無線機の間で併存するという問題が生じる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、親無線機と複数の子無線機との間での情報通信を適切に行うことができる無線通信システムを提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る無線通信システムの特徴構成は、施設に固定して設置される一台の親無線機及び複数台の子無線機を含む複数台の無線機を備え、始点となる前記無線機から信号が直接届く位置にある終点となる前記無線機への１段階の情報通信が行われることで、或いは、始点となる前記無線機から信号が直接届かない位置にある終点となる前記無線機へ、信号が直接届く位置にある前記無線機同士を介した複数段階の情報通信が行われることで、始点となる前記無線機から終点となる前記無線機への情報通信が行われる無線通信システムであって、
始点となる前記親無線機は、複数の前記子無線機の夫々を終点となる前記無線機として、複数の終点となる前記子無線機に向けて往信用のデータを順次送信し、及び、前記親無線機から前記往信用のデータを受信した終点となる前記子無線機は次に、自身が始点となる前記無線機として動作して、前記親無線機を終点となる前記無線機として当該親無線機に向けて返信用のデータを送信し、
始点となる前記親無線機は、前記往信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該往信用のデータを送信し、及び、前記親無線機によって終点とされた前記子無線機は、自身が始点となる前記無線機として動作するとき、前記返信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該返信用のデータを送信し、
前記無線機は、受信した前記データの前記有効期間が満了しているとき、当該データの処理を行わないように構成され、
前記親無線機は、前記往信用のデータを送信した後に未だ前記返信用のデータを受信していない特定の終点となる前記子無線機があるとき、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを送信してからの経過期間が、前記往信用のデータの有効期間及び前記返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを再び送信するリトライ処理を行うように構成され、
前記親無線機は、前記リトライ処理を行うとき、前記往信用のデータの有効期間として、前に送信した前記往信用のデータの有効期間よりも長い期間を設定する点にある。

上記特徴構成によれば、親無線機は、未だ返信用のデータを受信していない子無線機があったとしても、リトライ処理を行って返信を要求できる、また、リトライ処理は、終点となる子無線機に向けて往信用のデータを送信してからの経過期間が、往信用のデータの有効期間及び返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として行われるので、検針値収集に関する複数のデータパケットが各無線機の間で併存することは無い。従って、親無線機と複数の子無線機との間での情報通信を適切に行うことができる無線通信システムを提供できる。
加えて、リトライ処理では有効期間が長くなるので、各無線機の間での情報の送受信に長い時間がかかったとしても、始点となる親無線機から終点となる子無線機に往信用のデータが届く可能性が高くなる。

上記目的を達成するための本発明に係る無線通信システムの特徴構成は、施設に固定して設置される一台の親無線機及び複数台の子無線機を含む複数台の無線機を備え、始点となる前記無線機から信号が直接届く位置にある終点となる前記無線機への１段階の情報通信が行われることで、或いは、始点となる前記無線機から信号が直接届かない位置にある終点となる前記無線機へ、信号が直接届く位置にある前記無線機同士を介した複数段階の情報通信が行われることで、始点となる前記無線機から終点となる前記無線機への情報通信が行われる無線通信システムであって、
始点となる前記親無線機は、複数の前記子無線機の夫々を終点となる前記無線機として、複数の終点となる前記子無線機に向けて往信用のデータを順次送信し、及び、前記親無線機から前記往信用のデータを受信した終点となる前記子無線機は次に、自身が始点となる前記無線機として動作して、前記親無線機を終点となる前記無線機として当該親無線機に向けて返信用のデータを送信し、
始点となる前記親無線機は、前記往信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該往信用のデータを送信し、及び、前記親無線機によって終点とされた前記子無線機は、自身が始点となる前記無線機として動作するとき、前記返信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該返信用のデータを送信し、
前記無線機は、受信した前記データの前記有効期間が満了しているとき、当該データの処理を行わないように構成され、
前記親無線機は、前記往信用のデータを送信した後に未だ前記返信用のデータを受信していない特定の終点となる前記子無線機があるとき、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを送信してからの経過期間が、前記往信用のデータの有効期間及び前記返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを再び送信するリトライ処理を行うように構成され、
複数の前記無線機の夫々は、一つの前記無線機から所定値以上の強度の信号が直接届く位置にある他の前記無線機を、当該一つの前記無線機からの中継段数が１段目の前記無線機と見なす形式で決定された、自身の前記無線機を基準とした他の前記無線機への中継段数についての情報と、自身の前記無線機からの中継段数が１段目の前記無線機を基準とした他の前記無線機への中継段数についての情報とを含む中継段数情報を記憶し、並びに、前記データを終点となる前記無線機に向けて送信するときの動作モードである通信モードと、ビーコンを放射する一時的なアクティブ状態とそれ以外の非アクティブ状態とが交互に繰り返されるビーコン放射モードとを切り替えて動作し、
情報送信側の前記無線機と情報受信側の前記無線機との間での情報通信が行われるとき、
前記情報送信側の前記無線機は、前記通信モードでの動作に移行すると、前記ビーコン放射モードで動作している前記情報受信側の前記無線機が放射したビーコンを受信するためのビーコン待ち状態になり、当該ビーコン待ち状態であるときに前記情報受信側の前記無線機が放射したビーコンを受信すると、当該情報受信側の前記無線機が所定の通信相手条件を満たす場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与するか否かの問い合わせ情報を送信し、
前記情報受信側の前記無線機は、前記問い合わせ情報を受信すると、所定の通信関与条件を満たす場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与する旨の返信を前記情報送信側の前記無線機に行い、並びに、前記所定の通信関与条件を満たさない場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与しない旨の返信を前記情報送信側の前記無線機に行い、
前記情報送信側の前記無線機は、終点となる前記無線機への情報通信に関与する旨の返信を前記情報受信側の前記無線機から受け取ると、終点となる前記無線機へ伝達するべき前記データを前記情報受信側の前記無線機に送信する点にある。

上記特徴構成によれば、親無線機は、未だ返信用のデータを受信していない子無線機があったとしても、リトライ処理を行って返信を要求できる、また、リトライ処理は、終点となる子無線機に向けて往信用のデータを送信してからの経過期間が、往信用のデータの有効期間及び返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として行われるので、検針値収集に関する複数のデータパケットが各無線機の間で併存することは無い。従って、親無線機と複数の子無線機との間での情報通信を適切に行うことができる無線通信システムを提供できる。
加えて、情報送信側の無線機は、所定の通信相手条件を満たす無線機を選択して情報の送信を試みることができる、情報受信側の無線機は、所定の通信関与条件を満たす場合は終点となる無線機への情報通信に関与できる。つまり、情報送信側の無線機及び情報受信側の無線機の双方とも相手を選択できるので、確実な通信が行われるようにできる。

本発明に係る無線通信システムの更に別の特徴構成は、前記親無線機は、前記リトライ処理を行うとき、前記往信用のデータの有効期間として、前に送信した前記往信用のデータの有効期間よりも長い期間を設定する点にある。

上記特徴構成によれば、リトライ処理では有効期間が長くなるので、各無線機の間での情報の送受信に長い時間がかかったとしても、始点となる親無線機から終点となる子無線機に往信用のデータが届く可能性が高くなる。

本発明に係る無線通信システムの更に別の特徴構成は、前記所定の通信相手条件は、
前記ビーコン待ち状態となってから最初の受信待ち期間内に受信したビーコンが第１条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであること、
前記最初の受信待ち期間の後の２番目の受信待ち期間内に受信したビーコンが前記第１条件又は第２条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであること、
前記２番目の受信待ち期間の後に受信したビーコンが前記第１条件又は前記第２条件又は第３条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであることであり、
前記第１条件は、前記情報受信側の前記無線機から終点となる前記無線機までの中継段数が前記情報送信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機までの中継段数よりも少なく、且つ、前記情報送信側の前記無線機自身から前記情報受信側の前記無線機への中継段数が１段であることであり、
前記第２条件は、前記情報受信側の前記無線機から終点となる前記無線機までの中継段数が前記情報送信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機までの中継段数と同じであることであり、
前記第３条件は、全ての前記無線機である点にある。

上記特徴構成によれば、情報を相対的に強い信号で送信できる相手が優先的に選択され、及び、終点となる無線機により近づく（即ち、より早く到達する）通信の経路が優先的に選択される。

本発明に係る無線通信システムの更に別の特徴構成は、前記所定の通信関与条件は、前記情報送信側の前記無線機から前記情報受信側の前記無線機自身への中継段数が１段であること、或いは、前記情報送信側の前記無線機から前記情報受信側の前記無線機自身への中継段数が２段以上である場合には、前記情報受信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機への中継段数が、前記情報送信側の前記無線機から終点となる前記無線機への中継段数以下であることである点にある。

上記特徴構成によれば、情報通信の確実性と情報伝達の早さとのバランスをとりながら、各無線機の間で通信を行うことができる。

本発明に係る無線通信システムの更に別の特徴構成は、前記リトライ処理によって前記特定の終点となる前記無線機に向けて前記データが送信されているとき、一つの前記無線機からの中継段数が２段目以上の別の前記無線機への直接の情報通信が禁止される点にある。

二つの無線機の間の中継段数が２段以上になると、中継段数が１段の場合よりも信号は相対的に弱くなる。
ところが本特徴構成では、リトライ処理のとき、一つの無線機からの中継段数が２段目以上の別の無線機への直接の情報通信が禁止されるので、信号強度が相対的に強くなる経路が選択しながら通信が行われることになる。

無線通信システムの構成を示す図である。 中継段数情報を示す図である。 各無線機間で行われる通信処理を示す図である。 各無線機間で行われる通信処理を示す図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。
図１は、無線通信システムの構成を示す図である。図示するように、無線通信システムは、集合住宅などの施設１に固定して設置される一台の親無線機Ｒ００（Ｒ）及び複数台の子無線機Ｒ００〜Ｒ０７を含む複数台の無線機Ｒを備える。施設１の各住戸Ｌ（Ｌ００〜Ｌ０７）には、ガスメーター、電気メーター、水道メーターなどのメーターＭ（Ｍ００〜Ｍ０７）が設置されており、無線機Ｒ（Ｒ００〜Ｒ０７）はそれら各メーターＭ（Ｍ００〜Ｍ０７）と接続されている。そして、親無線機Ｒ００は、各メーターＭからガス、電気、水道などの検針値を収集できる構成になっている。

この無線通信システムでは、始点となる無線機Ｒから信号が直接届く位置にある終点となる無線機Ｒへの１段階の情報通信が行われることで、或いは、始点となる無線機Ｒから信号が直接届かない位置にある終点となる無線機Ｒへ、信号が直接届く位置にある無線機Ｒ同士を介した情報通信が複数段階にわたって行われることで、始点となる無線機Ｒから終点となる無線機Ｒへの情報通信が行われる。

図２は、中継段数情報を示す図である。
複数の無線機Ｒの夫々は、一つの無線機Ｒから所定値以上の強度の信号が直接届く位置にある他の無線機Ｒを、その一つの無線機Ｒからの中継段数が１段目の無線機Ｒと見なす形式で決定された、自身の無線機Ｒを基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての情報と、自身の無線機Ｒからの中継段数が１段目の無線機Ｒを基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての情報とを含む中継段数情報を記憶している。

図２を参照して説明すると、無線機Ｒ００からの中継段数、即ち、無線機Ｒ００を基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての情報では、無線機Ｒ００への中継段数が０段で設定され、無線機Ｒ０１への中継段数が１段で設定され、無線機Ｒ０２への中継段数が１段で設定され、無線機Ｒ０３への中継段数が２段で設定され、無線機Ｒ０４への中継段数が１段で設定され、無線機Ｒ０５への中継段数が１段で設定され、無線機Ｒ０６への中継段数が１段で設定され、無線機Ｒ０７への中継段数が２段で設定されている。
同様に、無線機Ｒ０１〜無線機Ｒ０７を基準とした他の無線機Ｒへの中継段数の情報も設定されている。

そして、各無線機Ｒは、自身の無線機Ｒを基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての情報と、自身の無線機Ｒからの中継段数が１段目の無線機Ｒを基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての情報とを含む中継段数情報を記憶する。例えば、無線機Ｒ００の場合、自身を基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての段数テーブルと、自身からの中継段数が１段目の無線機Ｒ０１，Ｒ０２，Ｒ０４，Ｒ０５，Ｒ０６を基準とした他の無線機Ｒへの中継段数についての段数テーブルとを含む中継段数情報を記憶している。このような中継段数情報は、施設１に無線機Ｒが設置されたときに各無線機Ｒ同士の間で所定の強度の信号を送受信することで作成できる。

〔一括検針〕
図３は、各無線機Ｒの間で行われる通信処理を示す図である。親無線機Ｒ００は、施設１に来た検針作業者がハンドヘルド端末などを使用して送信した検針指示を受け付けると、或いは、インターネットなどを経由して接続されている検針者のコンピュータ装置などからの検針指示を受け付けると、各子無線機Ｒに対して検針値の送信を要求する。図３に示すのは、親無線機Ｒ００が情報通信の始点となり、子無線機Ｒ０７が情報通信の終点となる、即ち、子無線機Ｒ０７に接続されているメーターＭ０７の検針値の送信が要求されている場合の例である。

各無線機Ｒは、データを終点となる無線機Ｒに向けて送信するときの動作モードである通信モードと、ビーコンを放射する一時的なアクティブ状態とそれ以外の非アクティブ状態とが交互に繰り返されるビーコン放射モードとを切り替えて動作する。図３に示す例では、最初、親無線機Ｒ００が通信モードになっており、他の子無線機Ｒはビーコン放射モードになっている。

子無線機Ｒ０１は、ビーコン放射モードのうちのアクティブ状態になっており、他の子無線機Ｒ０２〜Ｒ０７は非アクティブ状態になっている。そして、図３の工程＃１０において子無線機Ｒ０１がビーコン（情報Ａ）を送信すると、そのビーコンは親無線機Ｒ００で受信される。情報Ａには、シーケンス番号、宛先（同報）、ネットワーク番号、送信元無線機番号などの情報が含まれる。ここで、シーケンス番号は送受信ごとにインクリメントされる値であり、ネットワーク番号は親無線機と子無線機を紐づけるための番号である。送信元無線機番号は自身の無線機Ｒ（子無線機Ｒ０１）に固有の番号である。

本実施形態では、情報送信側の無線機Ｒは、通信モードでの動作に移行すると、ビーコン放射モードで動作している情報受信側の無線機Ｒが放射したビーコンを受信するためのビーコン待ち状態になり、そのビーコン待ち状態であるときに情報受信側の無線機Ｒが放射したビーコンを受信すると、その情報受信側の無線機Ｒが所定の通信相手条件を満たす場合には、終点となる無線機Ｒへの情報通信に関与するか否かの問い合わせ情報を送信する。
上記通信相手条件は、以下の表１及び表２に示す条件である。

表１及び表２に示すように、図３の例では、親無線機Ｒ００は、通信モードでビーコン待ちの状態に移行すると、最初の受信待ち期間では上記第１条件を満たす無線機Ｒからのビーコンのみを待つ。そして、親無線機Ｒ００は、最初の受信待ち期間にそのような無線機Ｒからのビーコンを受信できない場合は、次の２番目の受信待ち期間に上記第１条件及び第２条件の何れかを満たす無線機Ｒからのビーコンを待つ。更に、親無線機Ｒ００は、２番目の受信待ち期間内に上述のような無線機Ｒからのビーコンを受信できなければ、上記第１条件及び第２条件及び第３条件の何れかを満たす無線機Ｒからのビーコンを待つ。

本例では、終点（宛先）となる子無線機Ｒ０７に対する中継段数は親無線機Ｒ００から２段であり、子無線機Ｒ０１から３段である。つまり、子無線機Ｒ０１は、宛先（終点）となる子無線機Ｒ０７に対して親無線機Ｒ００よりも遠い（中継段数が多い）。従って、上記第１条件を満たさないため、親無線機Ｒ００は子無線機Ｒ０１からのビーコンを受信しても何ら応答しない。その後、子無線機Ｒ０１はビーコン放射モードのうちの非アクティブ状態になる。

次に、子無線機Ｒ０２がビーコン放射モードのうちのアクティブ状態になり、工程＃１１においてビーコン（情報Ａ）を送信する。そして、そのビーコンは親無線機Ｒ００で受信される。本例では、宛先（終点）となる子無線機Ｒ０７に対する中継段数は子無線機Ｒ０２から１段であり、親無線機Ｒ００から子無線機Ｒ０２への中継段数は１段である。つまり、情報送信側の親無線機Ｒ００から見て情報受信側の子無線機Ｒ０２は、「宛先までの中継段数が自身よりも少なく（即ち、宛先に近づくことができ）、且つ、自身からの中継段数が１段目の無線機Ｒ」という上記第１条件を満たす。よって、親無線機Ｒ００は、子無線機Ｒ０２が送信したビーコン（情報Ａ）を受信すると、工程＃１２においてその子無線機Ｒ０２の送信元無線機番号を特定して、情報Ｂを送信する。このように、この段階では、情報を相対的に強い信号で送信できる相手が優先的に選択され、及び、終点となる無線機Ｒにより近づく（即ち、より早く到達する）通信の経路が優先的に選択される。

情報Ｂには、シーケンス番号、送信元無線機番号、ネットワーク番号、自無線機番号、宛先無線機番号、宛先までの中継段数などの情報が含まれる。ここで、自無線機番号は自身の無線機Ｒ（親無線機Ｒ００）に固有の番号であり、宛先無線機番号は終点となる子無線機Ｒ０７に固有の番号であり、宛先までの中継段数は親無線機Ｒ００から子無線機Ｒ０７までの中継段数（２段）である。この情報Ｂは、終点となる無線機Ｒへの情報通信に関与するか否かの問い合わせ情報となる。

その後、情報受信側の無線機Ｒは、問い合わせ情報を受信すると、所定の通信関与条件を満たす場合には、終点となる無線機Ｒへの情報通信に関与する旨の返信を情報送信側の無線機Ｒに行い、並びに、所定の通信関与条件を満たさない場合には、終点となる無線機Ｒへの情報通信に関与しない旨の返信を情報送信側の無線機Ｒに行う。

上記通信関与条件は、
・「情報送信側の無線機Ｒから自身への中継段数が１段であること」、或いは、
・「情報送信側の無線機Ｒから自身への中継段数が２段以上である場合には、自身から終点となる無線機Ｒへの中継段数が、情報送信側の無線機Ｒから終点となる無線機Ｒへの中継段数よりも少ない又は情報送信側の無線機Ｒから終点となる無線機Ｒへの中継段数と同じであること」
である。

図３に示す例では、親無線機Ｒ００から自身（子無線機Ｒ０２）への中継段数が１段であるため、「情報送信側の無線機Ｒから自身への中継段数が１段であること」という条件を満たす。そのため、子無線機Ｒ０２は、終点となる無線機Ｒ０７への情報通信に関与する旨の返信を情報送信側の無線機Ｒに行うべく、図３の工程＃１３において親無線機Ｒ００の送信元無線機番号を特定して、情報Ｃを送信する。情報Ｃには、情報送信ＯＫを示す情報、シーケンス番号、送信元無線機番号、ネットワーク番号、自無線機番号などの情報が含まれる。この情報Ｃを受信した親無線機Ｒ００は、次に工程＃１４において、情報Ｄを送信する。

情報Ｄには、往信用のデータとしての通信内容（メーターＭ０７の検針値の要求）を示す情報、シーケンス番号、送信元無線機番号、ネットワーク番号、自無線機番号、発信者無線機番号、着信者無線機番号、転送状態、パケット生存時間（有効期間）、リトライ（再送信）であるか否かの情報などの情報が含まれる。このように、始点となる親無線機Ｒ００は、往信用のデータの有効期間を示す情報を含ませてその往信用のデータを送信している。

子無線機Ｒ０２は、情報Ｄを受信すると、工程＃１５において、データを正常に受信したことを示す情報Ｅを送信する。情報Ｅには、データを正常に受信したことを示す情報、シーケンス番号、送信元無線機番号、ネットワーク番号、自無線機番号などの情報が含まれる。

以上のような一連の工程が終わると、親無線機Ｒ００はビーコン放射モードに移行する。

工程＃１６において子無線機Ｒ０２は、データの有効期間が満了しているか否かを判定する。有効期間が満了している場合、子無線機Ｒ０２はデータの処理を行わない、有効期間が満了していない場合、子無線機Ｒ０２は情報送信側の無線機Ｒとして機能するべく、通信モードに移行する。そして、図３の工程＃２１〜工程＃２５で示す処理を開始する。これら工程＃２１〜工程＃２５で示す処理は、上述した工程＃１１〜工程＃１５に記載したのと同様の内容であるため説明は省略する。

以上のようにして、始点となる親無線機Ｒ００は、複数の子無線機Ｒの夫々を終点となる無線機Ｒとして、複数の終点となる子無線機Ｒに向けて往信用のデータを順次送信する。更に、親無線機Ｒ００から往信用のデータを受信した終点となる子無線機Ｒは次に、自身が始点となる無線機Ｒとして動作して、親無線機Ｒ００を終点となる無線機Ｒとしてその親無線機Ｒ００に向けて返信用のデータを送信する。このとき、各無線機Ｒの間で送受信される情報の内容は図３に示したのと同様である。このような親無線機Ｒ００から各子無線機Ｒへのデータの送信、及び、各子無線機Ｒから親無線機Ｒ００へのデータの送信が行われることで、親無線機Ｒ００は、各子無線機ＲからメーターＭの検針値のデータを収集できる。そして、親無線機Ｒ００は、各子無線機Ｒから送られてきたメーターＭの検針値のデータ（即ち、返信用のデータ）をメモリ（図示せず）などに記憶する。

尚、複数の無線機Ｒの間での情報通信に問題が生じた場合には、親無線機Ｒ００は、検針値のデータを受信できないこともある。そのような問題に鑑みて、親無線機Ｒ００は、往信用のデータを送信した後に未だ返信用のデータを受信していない特定の終点となる子無線機Ｒがあるとき、その特定の終点となる子無線機Ｒに向けて往信用のデータを送信してからの経過期間が所定の制限期間を超過したことを条件として、その特定の終点となる子無線機Ｒに向けて往信用のデータを再び送信するリトライ処理を行う。このリトライ処理は、情報Ｄに「リトライである」ことを示す情報が含まれている以外は、図３を参照して説明した情報通信の手順と同じである。

始点となる親無線機Ｒ００は、上記情報Ｄに含まれる有効期間を所定の制限期間の半分以下の長さに設定し、親無線機Ｒ００によって終点とされた子無線機Ｒは、自身が始点となる無線機Ｒとして動作するとき、その返信用のデータの有効期間を所定の制限期間の半分以下の長さに設定する。例えば、始点となる親無線機Ｒ００は１２０秒を制限期間に設定して、自身でシーケンス番号と関連付けて記憶する。加えて、親無線機Ｒ００は、各データのパケット生存時間（有効期間）を６０秒に設定し、親無線機Ｒ００によって終点とされた子無線機Ｒは、自身が始点となる無線機Ｒとして動作するとき、有効期間を新たに６０秒に設定する。

そして、親無線機Ｒ００は、リトライ処理を行っているときの情報Ｄに含ませる有効期間として、前に送信した往信用のデータの有効期間よりも長い期間を設定する。この場合、リトライ処理では有効期間が長くなるので、各無線機Ｒの間での情報の送受信に長い時間がかかったとしても、始点となる親無線機Ｒ００から終点となる子無線機Ｒに往信用のデータが届く可能性が高くなる。尚、終点となる子無線機Ｒも情報Ｄに「リトライである」ことを示す情報が含まれていることを認識できるので、リトライ処理において返信用データを送信するとき、返信用のデータの有効期間を長くしてもよい。

以上のように、親無線機Ｒ００は、未だ返信用のデータを受信していない子無線機Ｒがあったとしても、リトライ処理を行って返信を要求できる、また、リトライ処理は、終点となる子無線機Ｒに向けて往信用のデータを送信してからの経過期間が、往信用のデータの有効期間及び返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として行われるので、検針値収集に関する複数のデータパケットが各無線機Ｒの間で併存することは無い。従って、親無線機Ｒ００と複数の子無線機Ｒとの間での情報通信を適切に行うことができる無線通信システムを提供できる。

＜第２実施形態＞
上記実施形態では、情報送信側の無線機Ｒからの中継段数が１段目の無線機Ｒに対して情報通信が行われる例を説明したが、情報送信側の無線機Ｒからの中継段数が２段目の無線機Ｒに対して情報通信が行われることもある。つまり、情報送信側の無線機Ｒからの中継段数が１段目にある無線機Ｒを飛ばして経由せずに、中継段数が２段目の無線機Ｒに対して情報通信が行われることもある。

図４は、各無線機Ｒの間で行われる通信処理を示す図である。この例では、子無線機Ｒ０３がビーコン放射モードのうちのアクティブ状態になり、工程＃３１においてビーコン（情報Ａ）を送信する。そして、そのビーコンは親無線機Ｒ００で受信される。この場合、宛先（終点）となる子無線機Ｒ０７に対する中継段数は子無線機Ｒ０３から１段であり、親無線機Ｒ００から子無線機Ｒ０３への中継段数は２段である。つまり、情報送信側の親無線機Ｒ００から見て情報受信側の子無線機Ｒ０３は、表１及び表２に示した通信相手条件の第１条件（「宛先までの中継段数が自身よりも少なく（即ち、宛先に近づくことができ）、且つ、自身からの中継段数が１段目の無線機Ｒ」）は満たさないが、第２条件（「自身からの中継段数が２段目以上の無線機Ｒ」）を満たしている。よって、親無線機Ｒ００は、子無線機Ｒ０３が送信したビーコン（情報Ａ）を受信すると、工程＃３２においてその子無線機Ｒ０３の送信元無線機番号を特定して、情報Ｂを送信する。

その後、子無線機Ｒ０３は、終点となる無線機Ｒ０７への情報通信に関与する旨の返信を情報送信側の親無線機Ｒ００に行うべく、図４の工程＃３３において親無線機Ｒ００の送信元無線機番号を特定して、情報Ｃを送信する。この情報Ｃを受信した親無線機Ｒ００は、次に工程＃３４において、往信用のデータとしての通信内容（メーターＭ０７の検針値の要求）を示す情報等が含まれた情報Ｄを送信する。
そして、子無線機Ｒ０３は、情報Ｄを受信すると、工程＃３５において、データを正常に受信したことを示す情報Ｅを送信する。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の無線通信システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、図１には親無線機Ｒ００と子無線機Ｒ０１〜Ｒ０７とが施設１に設置されている例を説明したが、子無線機Ｒの数などは適宜変更可能である。

＜２＞
上記実施形態において、リトライ処理によって特定の終点となる無線機Ｒに向けてデータが送信されているとき、一つの無線機Ｒからの中継段数が２段目以上の別の無線機Ｒへの直接の情報通信を禁止してもよい。例えば、上述した通信相手条件や通信関与条件に、情報送信側の無線機Ｒからの中継段数が２段目以上の情報受信側の無線機Ｒへの直接の情報通信を禁止することを含めてもよい。これにより、リトライ処理のとき、一つの無線機Ｒからの中継段数が２段目以上の別の無線機Ｒへの直接の情報通信が禁止されるので、信号強度が相対的に強くなる経路が選択しながらリトライ処理の情報通信が行われることになる。

本発明は、親無線機と複数の子無線機との間での情報通信を適切に行うことができる無線通信システムに利用できる。

１ 施設
Ｌ 住戸
Ｍ メーター
Ｒ 無線機

Claims (6)

1. 施設に固定して設置される一台の親無線機及び複数台の子無線機を含む複数台の無線機を備え、
   始点となる前記無線機から信号が直接届く位置にある終点となる前記無線機への１段階の情報通信が行われることで、或いは、始点となる前記無線機から信号が直接届かない位置にある終点となる前記無線機へ、信号が直接届く位置にある前記無線機同士を介した複数段階の情報通信が行われることで、始点となる前記無線機から終点となる前記無線機への情報通信が行われる無線通信システムであって、
   始点となる前記親無線機は、複数の前記子無線機の夫々を終点となる前記無線機として、複数の終点となる前記子無線機に向けて往信用のデータを順次送信し、及び、前記親無線機から前記往信用のデータを受信した終点となる前記子無線機は次に、自身が始点となる前記無線機として動作して、前記親無線機を終点となる前記無線機として当該親無線機に向けて返信用のデータを送信し、
   始点となる前記親無線機は、前記往信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該往信用のデータを送信し、及び、前記親無線機によって終点とされた前記子無線機は、自身が始点となる前記無線機として動作するとき、前記返信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該返信用のデータを送信し、
   前記無線機は、受信した前記データの前記有効期間が満了しているとき、当該データの処理を行わないように構成され、
   前記親無線機は、前記往信用のデータを送信した後に未だ前記返信用のデータを受信していない特定の終点となる前記子無線機があるとき、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを送信してからの経過期間が、前記往信用のデータの有効期間及び前記返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを再び送信するリトライ処理を行うように構成され、
   前記親無線機は、前記リトライ処理を行うとき、前記往信用のデータの有効期間として、前に送信した前記往信用のデータの有効期間よりも長い期間を設定する無線通信システム。
2. 施設に固定して設置される一台の親無線機及び複数台の子無線機を含む複数台の無線機を備え、
   始点となる前記無線機から信号が直接届く位置にある終点となる前記無線機への１段階の情報通信が行われることで、或いは、始点となる前記無線機から信号が直接届かない位置にある終点となる前記無線機へ、信号が直接届く位置にある前記無線機同士を介した複数段階の情報通信が行われることで、始点となる前記無線機から終点となる前記無線機への情報通信が行われる無線通信システムであって、
   始点となる前記親無線機は、複数の前記子無線機の夫々を終点となる前記無線機として、複数の終点となる前記子無線機に向けて往信用のデータを順次送信し、及び、前記親無線機から前記往信用のデータを受信した終点となる前記子無線機は次に、自身が始点となる前記無線機として動作して、前記親無線機を終点となる前記無線機として当該親無線機に向けて返信用のデータを送信し、
   始点となる前記親無線機は、前記往信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該往信用のデータを送信し、及び、前記親無線機によって終点とされた前記子無線機は、自身が始点となる前記無線機として動作するとき、前記返信用のデータの有効期間を示す情報を含ませて当該返信用のデータを送信し、
   前記無線機は、受信した前記データの前記有効期間が満了しているとき、当該データの処理を行わないように構成され、
   前記親無線機は、前記往信用のデータを送信した後に未だ前記返信用のデータを受信していない特定の終点となる前記子無線機があるとき、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを送信してからの経過期間が、前記往信用のデータの有効期間及び前記返信用のデータの有効期間の和以上の長さの所定の制限期間を超過したことを条件として、当該特定の終点となる前記子無線機に向けて前記往信用のデータを再び送信するリトライ処理を行うように構成され、
   複数の前記無線機の夫々は、一つの前記無線機から所定値以上の強度の信号が直接届く位置にある他の前記無線機を、当該一つの前記無線機からの中継段数が１段目の前記無線機と見なす形式で決定された、自身の前記無線機を基準とした他の前記無線機への中継段数についての情報と、自身の前記無線機からの中継段数が１段目の前記無線機を基準とした他の前記無線機への中継段数についての情報とを含む中継段数情報を記憶し、並びに、前記データを終点となる前記無線機に向けて送信するときの動作モードである通信モードと、ビーコンを放射する一時的なアクティブ状態とそれ以外の非アクティブ状態とが交互に繰り返されるビーコン放射モードとを切り替えて動作し、
   情報送信側の前記無線機と情報受信側の前記無線機との間での情報通信が行われるとき、
   前記情報送信側の前記無線機は、前記通信モードでの動作に移行すると、前記ビーコン放射モードで動作している前記情報受信側の前記無線機が放射したビーコンを受信するためのビーコン待ち状態になり、当該ビーコン待ち状態であるときに前記情報受信側の前記無線機が放射したビーコンを受信すると、当該情報受信側の前記無線機が所定の通信相手条件を満たす場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与するか否かの問い合わせ情報を送信し、
   前記情報受信側の前記無線機は、前記問い合わせ情報を受信すると、所定の通信関与条件を満たす場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与する旨の返信を前記情報送信側の前記無線機に行い、並びに、前記所定の通信関与条件を満たさない場合には、終点となる前記無線機への情報通信に関与しない旨の返信を前記情報送信側の前記無線機に行い、
   前記情報送信側の前記無線機は、終点となる前記無線機への情報通信に関与する旨の返信を前記情報受信側の前記無線機から受け取ると、終点となる前記無線機へ伝達するべき前記データを前記情報受信側の前記無線機に送信する無線通信システム。
3. 前記親無線機は、前記リトライ処理を行うとき、前記往信用のデータの有効期間として、前に送信した前記往信用のデータの有効期間よりも長い期間を設定する請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記所定の通信相手条件は、
   前記ビーコン待ち状態となってから最初の受信待ち期間内に受信したビーコンが第１条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであること、
   前記最初の受信待ち期間の後の２番目の受信待ち期間内に受信したビーコンが前記第１条件又は第２条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであること、
   前記２番目の受信待ち期間の後に受信したビーコンが前記第１条件又は前記第２条件又は第３条件を満たす前記情報受信側の前記無線機が放射したものであることであり、
   前記第１条件は、前記情報受信側の前記無線機から終点となる前記無線機までの中継段数が前記情報送信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機までの中継段数よりも少なく、且つ、前記情報送信側の前記無線機自身から前記情報受信側の前記無線機への中継段数が１段であることであり、
   前記第２条件は、前記情報受信側の前記無線機から終点となる前記無線機までの中継段数が前記情報送信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機までの中継段数と同じであることであり、
   前記第３条件は、全ての前記無線機である請求項２又は３に記載の無線通信システム。
5. 前記所定の通信関与条件は、
   前記情報送信側の前記無線機から前記情報受信側の前記無線機自身への中継段数が１段であること、或いは、
   前記情報送信側の前記無線機から前記情報受信側の前記無線機自身への中継段数が２段以上である場合には、前記情報受信側の前記無線機自身から終点となる前記無線機への中継段数が、前記情報送信側の前記無線機から終点となる前記無線機への中継段数以下であることである請求項２〜４の何れか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記リトライ処理によって前記特定の終点となる前記無線機に向けて前記データが送信されているとき、一つの前記無線機からの中継段数が２段目以上の別の前記無線機への直接の情報通信が禁止される請求項２〜５の何れか一項に記載の無線通信システム。

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