JPH0779186A - 中継をともなうポーリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】主局１Ａ及び従局１Ｂ〜１Ｄからなる共通ルー
ト、この共通ルートから分岐する従局１Ｄ〜１Ｆからな
る第一個別ルート、同じく分岐する従局１Ｄ〜１Ｑから
なる第二個別ルートで構成され、各局１Ａ〜１Ｑが隣接
局とのみ直接通信ができる系で主局１Ａが個別ルート上
の従局、例えば１Ｆ，１Ｑをポーリングする時の交信時
間を短縮する。 【構成】主局１Ａは１つのポーリング指令に、この指令
を従局１Ｆ，１Ｑへ届けるための中継情報を付して矢印
のように隣接従局１Ｂに送信する。局１Ｂ，１Ｃはこ
の指令を順次中継し、次に局１Ｄは矢印，のように
局１Ｅ及び１Ｏに中継する。これにより指令は局１Ｅ，
１Ｐを経て矢印，のように夫々目的局１Ｆ，１Ｑに
達する。そこで局１Ｑ，１Ｆは矢印，のように応答
を出力し、各局の逆経路の中継を経て矢印，（１０）
のように主局１Ａに届く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば特定小電力無線
通信システムなどのように、発射電力が比較的小さな無
線を使って、特定範囲内に複数台設置された情報入力装
置（以下局ともいう）の情報を、電波が到達しない遠方
の情報入力装置の情報は途中の情報入力装置で中継を行
いながらポーリングし、１箇所に情報収集しようとする
システムのポーリング方法に関する。

【０００２】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。

【０００３】

【従来の技術】図２は情報入力装置（局）１が、特定範
囲内に設置されたシステムの局間通信の説明図である。
同図において１Ａは主局、１Ｂ〜１Ｆは従局である。こ
こで主局１Ａは従局１Ｂ〜１Ｆに対してポーリングを行
い、この各従局から情報を収集して利用する情報入力装
置であり、従局１Ｂ〜１Ｆはローカルな情報を入力し保
持する機能を有しており、主局１Ａからのポーリング指
令に応じて情報を渡す。それぞれの局１は無線を使用し
て通信を行うが、電波の到達距離に対して広い範囲に設
置されているため、矢印で示すように隣接する局とのみ
直接の通信が可能である。

【０００４】図３は図２の各局の構成例を示す図で、同
図（Ａ）は主局、同図（Ｂ）は従局の構成を夫々示す。
各局１Ａ〜１Ｆは無線機２とコントローラ３を共通に持
っている。コントローラ３は無線機２を制御することで
隣接した局との通信を行う機能を持つほか、主局１Ａに
おいてはポーリングによって情報を収集する機能を持
ち、従局１Ｂ〜１Ｆにおいてはポーリングに応じて情報
を渡す機能、ならびにポーリング指令，ポーリング応答
を中継する機能を持つ。また、従局１Ｂ〜１Ｆはその他
の構成要素として、ローカルな情報源６から情報を入力
し、それを保持するための情報入力部５を持ち、主局１
Ａはこのかわりに収集した情報を利用するための情報処
理部４を持っている。

【０００５】図４は図２のシステムにおいて、実際に中
継をしながら主局１Ａが従局１Ｆのデータを収集する動
作を示し、矢印〜はその送信方向を示している。即
ち、主局１Ａはポーリング指令に中継情報をつけて従局
１Ｂに対して送信する（）。従局１Ｂは中継情報によ
って、これが中継すべきデータであることを知り従局１
Ｃに送信する（）。以下同様に中継が行われ、ポーリ
ング指令は従局１Ｆに到達する（）。従局１Ｆは中継
情報によって、これが自分に対するポーリング指令であ
ることを知ると、自身の保持しているローカル情報をポ
ーリング応答として従局１Ｅに送信する（）。ポーリ
ング応答には、ポーリング指令とは逆のルートの中継情
報が従局１Ｆによってつけられている。ポーリング応答
は従局１Ｆによってつけられた中継情報にそって主局１
Ａに到達する（）。主局１Ａは従局１Ｆから受け取っ
た情報を処理する。主局１Ａは同様の方法で、システム
を構成する全ての被ポーリング従局の持つローカルな情
報を順に収集する。

【０００６】図５は主局１Ａと従局１Ｆが送出する情報
Ｄ１とＤ２の構成例を示す。同図において、１００は中
継情報，１０１は主局１Ａと従局１Ｆを含む経由する中
継局１の数である。１０２は中継ルート経由順序の情報
である。データを隣接局から受信した局は、この中継順
序情報１０２内の中継局数１０１が示す順番の位置に格
納された局名が自身の局名かどうかを判定することによ
り、そのデータＤ１またはＤ２が自身に対するデータで
あるかを知る。自身に対するデータではない場合は、中
継順序情報１０２の中に自分の局名を探し、その次に記
された局名の局に対してデータを送信する。このように
して、データＤ１またはＤ２の中継が行われる。また、
同図のＰＤは正味データとしてのポーリング指令ＰＳと
ポーリング応答（ローカルな情報）ＰＲである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図６は主局１Ａが共通
部を含んだ中継ルートを経由して、従局１Ｆと１Ｑをポ
ーリングする従来の動作を示す。主局１Ａは前述の方法
によって、まず従局１Ｆをポーリングする。この時行わ
れる隣接局間の通信を実線矢印で示す。主局１Ａは従局
１Ｆのポーリング終了後、同様の方法で従局１Ｑをポー
リングする。この時、中継ルートの一部を構成する局１
Ａ〜１Ｄ間は、従局１Ｆのポーリングに使用したのと共
通のルートになっている。この時行われる隣接局間の通
信を破線矢印で示す。

【０００８】図７は図６のように主局１Ａが従局１Ｆと
１Ｑをポーリングする際の時間経過を示す。図７におい
てＡ〜Ｆ，Ｏ〜Ｑは、図６に示されている局１Ａ〜１
Ｆ，１Ｏ〜１Ｑを示す。矢印は局間の通信の方向を示
し、Ｔは隣接局間の通信に必要な時間の平均値を示す。
横軸のスケールは時間の経過である。主局１Ａが従局１
Ｆと１Ｑをポーリングするために要する時間は、この例
では２２（中継回数の総数）×Ｔである。主局１Ａは同
様に全ての従局のポーリングを行うが、この時間の総和
が、ローカル情報の変化が主局１Ａの情報処理部４に反
映されるまでの時間の最大値となる。これがシステムの
応答速度であり、この応答速度は当然短いことが望まれ
る。

【０００９】そこでこの発明の目的は、システムが全て
の従局をポーリングするのに要する時間の総和を短縮
し、ローカル情報の変化が短時間でポーリングを行う主
局１Ａの情報処理部４に反映され、適切な処理が行われ
るシステムのための、中継をともなうポーリング方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１のポーリング方法では、隣接局とのみ直
接交信が可能な主局（１Ａなど）及び複数の従局（１Ｂ
〜１Ｑなど）からなる系であって、この系は主局及び１
または複数の従局（１Ｂ〜１Ｄなど）を持ち、この主局
を一端として各局が順次交信の中継を行う共通ルート
と、この共通ルート上の他端の従局（１Ｄなど、以下分
岐点局という）から分岐して、さらに夫々１または複数
の従局（１Ｅ〜１Ｆ，１Ｏ〜１Ｑ）を持ち、前記分岐点
局を一端として各局が順次交信の中継を行う複数の個別
ルートとを備えた系において、主局が前記複数の個別ル
ートに夫々１つづつ位置するポーリング対象の各従局
（１Ｆ，１Ｑなど）に対し、ポーリング指令（ＰＳな
ど）に主局から該従局の夫々に至る中継経路の内容を示
す中継情報（１００Ａなど）を付加して送信することに
より、１度にポーリング指令を与えるようにする。

【００１１】また、請求項２のポーリング方法では、請
求項１に記載のポーリング方法において、前記ポーリン
グ指令に対する前記ポーリング対象の従局からのポーリ
ング応答が、前記共通ルートで衝突することが予想され
る場合には、前記中継情報内に前記分岐点局が前記共通
ルートから中継する個別ルート別のポーリング指令間に
所定の時間差（待機時間Ｗなど）を与えて中継すべき旨
のデータ（時間待ち指定１３など）を付加するようにす
る。

【００１２】また、請求項３のポーリング方法では、請
求項１または請求項２に記載のポーリング方法におい
て、前記の系は特定小電力の無線通信を行うものである
ようにする。

【００１３】

【作用】

（１）請求項１に関わる発明について：主局は２台以上
の従局に対して、中継ルートの一部が共通であり、応答
が中継ルートの共通部分で衝突しないことを条件に、共
通のポーリング指令を発行する。共通のポーリング指令
はその中継情報によって、中継ルート共通部の終端で分
岐し被ポーリング従局に到達する。被ポーリング従局
は、従来方法と同様にポーリング応答を返す。

【００１４】（２）請求項２に関わる発明について：上
述（１）の方法において、応答が中継ルートの共通部分
で衝突する場合は、中継途中で待ち時間を挿入する指示
を中継情報のなかに追加することにより、上述と同様の
共通のポーリング指令の発行を可能とする。このように
本発明においては、主局の発信した複数の被ポーリング
従局に対する共通ポーリング指令は、中継ルートの共通
部を中継された後、その共通部の終端で複数のポーリン
グ指令に分割され、分割されたポーリング指令は、それ
ぞれの中継ルートを経由して、被ポーリング従局に到達
する。被ポーリング従局はポーリング指令に対してポー
リング応答を返送する。それぞれの被ポーリング従局か
ら返送されたポーリング応答は、ポーリング指令とは逆
のルートを経由して、時間差を待って主局に到達する。

【００１５】

【実施例】図１は請求項１に関わる発明によって、主局
１Ａが従局１Ｆと１Ｑに対してポーリングを行う動作の
説明図であり、矢印〜及び（１０）はその送信の方
向を示す。図１を説明すると、主局１Ａは共通ポーリン
グ指令に分岐情報を含む中継情報をつけて従局１Ｂに対
して送信する（）。従局１Ｂは中継情報によって、こ
れが中継すべきデータであることを知り従局１Ｃに送信
する（）。以下同様に中継が行われ、ポーリング指令
は従局１Ｄに到達する。従局１Ｄは中継情報によって自
分が中継ルート共通部の終端であることを知り、まず第
一の個別中継ルートの従局１Ｅに対してポーリング指令
を送信する（）。次に第二の個別中継ルートの従局１
Ｏに対してポーリング指令を送信する（）。第一の個
別中継ルートに送信されたポーリング指令は、第一の被
ポーリング従局である１Ｆに到達する（）。従局１Ｆ
は受信した中継情報によって、これが自分に対するポー
リング指令であることを知ると、自身の保持しているロ
ーカル情報をポーリング応答として従局１Ｅに送信する
（）。ポーリング応答には、ポーリング指令とは逆の
ルートの中継情報が従局１Ｆによってつけられている。
但し、この場合は分岐情報を含まない。第二の被ポーリ
ング従局である１Ｑに対しても同様の処理が行われる
（，）。第一のポーリング応答は、従局１Ｆによっ
てつけられた中継情報にそって主局１Ａに到達する
（）。第二のポーリング応答は、従局１Ｑによってつ
けられた中継情報にそって時間差をもって主局１Ａに到
達する（（１０））。

【００１６】図８は主局１Ａが送出する情報Ｄ１Ａ、即
ちポーリング指令ＰＳにつけた分岐情報を含む中継情報
１００Ａの例である。同図において２００は、共通ルー
トの分岐情報である。分岐情報２００の内容が０の場合
は、以下に続く中継情報によって到達した先が被ポーリ
ングの従局であることを示す。この分岐情報２００の内
容が０でない場合は、以下に続く中継情報によって到達
した先が共通中継ルートの終端であり、そこでポーリン
グ指令の分岐が行われることを示す。分岐情報２００に
示される数字は、共通ルートの中継情報の下に続く個別
ルートの中継情報の数を示す。この例では、分岐情報２
００の値は２つであるから個別ルートの中継情報は２つ
存在し、共通ルートの終端で２つのポーリング指令に分
割されることを示す。２０１は主局１Ａと共通ルートの
終端である従局１Ｄまでの中継局の数である。２０２は
共通ルートの終端である従局１Ｄまでの中継ルート経由
順序の情報である。

【００１７】２００−１は第一個別ルート、即ち分岐後
の中継ルートの分岐情報である。内容は共通ルートの分
岐情報２００と同様の意味を持つ。この例では、この第
一個別ルート分岐情報２００−１の値は０であるから、
この第一の個別ルートの終端局１Ｆが被ポーリングの従
局であることを示す。２０１−１は局１Ｄから１Ｆまで
の第一個別ルートの中継局の数である。２０２−１は第
一個別ルートの中継ルート経由順序の情報である。

【００１８】次に２００−２は局１Ｄから１Ｑまでの第
二個別ルートの分岐情報である。２０１−２は第二個別
ルートの中継局の数である。２０２−２は第二個別ルー
トの中継ルート経由順序の情報である。ＰＤは従局１Ｆ
と１Ｑに対する正味の送信データＰＤとしてのポーリン
グ指令ＰＳである。主局１Ａのこの送出情報Ｄ１Ａを隣
接局から受信した局は、共通ルート中継順序情報２０２
内の共通ルート中継局数２０１の値の位置に格納された
局名が自身の局名かどうかを判定することにより、自分
が共通ルートの終端かどうかを知る。終端でない場合
は、中継ルート経由順序情報２０２の中に自分の局名を
探し、その次に記された局名の局に対してこの送出情報
Ｄ１Ａを送信する。共通ルートの終端である場合は、共
通ルートの分岐情報２００を参照して、自分が被ポーリ
ング局かどうかを知る。被ポーリング局である場合は自
身の保持しているローカル情報をポーリング応答ＰＲと
して、この情報に受信した中継情報を編集した逆向きの
中継情報１００を付加して返送する。自分が被ポーリン
グ局でない場合は、その下に続く個別ルートの中継ルー
ト経由順序情報２０２−１または２０２−２の中に自分
の局名を探し、その次に記された局名の局に対してデー
タを送信する。この動作を分岐情報２００に示された分
岐数分行う。このことにより、ポーリング指令ＰＳの分
岐が行われる。

【００１９】共通ルートの中継順序情報２０２内に自分
の局名が発見できなかった場合は、すでに、個別ルート
での中継が行われているものとして個別ルートの中継順
序情報２０２−１または２０２−２に対して同様の判定
を行う。図９は図１の構成において、主局１Ａが従局１
Ｆと１Ｑをポーリングする際の時間経過を示す。この図
９に示されている情報は、図７に示されているものと同
じ意味を持つ。主局１Ａが従局１Ｆと１Ｑをポーリング
するために要する時間は、この例では１３×Ｔであり、
図７に示されている時間に対して短縮されている。

【００２０】図１０はポーリング応答が、中継ルートの
共通部で衝突する場合のシステム構成例を示す。同図に
おいては、図１に対し第一個別ルートの従局１Ｆの次に
新たに従局１Ｇが付加され、第一個別ルートの中継局数
と第二個別ルートの中継局数が共に４になっている。図
１１は図１０の構成における主局１Ａの送出情報Ｄ１Ａ
を示す。図１１においては、図８に対し第一個別ルート
の中継局数２０１−１の値が４となり、かつ第一個別ル
ートの中継順序情報２０２−１に従局１Ｇが付加されて
いる。

【００２１】図１２は図１０のシステムのポーリングの
時間経過を示す。図１２において１１は、第二個別ルー
ト内の従局１Ｏが共通ルートの終端の従局１Ｄに対して
ポーリング応答の通信を行っている部分であり、１２は
共通ルートの従局１Ｄが同じく共通ルートの従局１Ｃに
応答の通信を行っている部分である。このように、図１
２では１１と１２の通信動作が従局１Ｄに同時期に発生
するため、両者の動作が衝突して不都合が生じる。この
現象は次の（式１）の条件の元に発生する。

【００２２】

【数１】（第一個別ルートの中継局数）−（第二個別ル
ートの中継局数）＝０ｏｒ１・・・・・・（式１） このため（式１）の条件が成立する場合は、上述した請
求項１に関わる発明のポーリング方法は適用しない。

【００２３】図１３は請求項２に関わる発明による主局
１Ａの送出情報を示す。この場合のシステム構成は図１
０に示されたものである。図１３の２０１−２Ａは、第
二個別ルートの実際の中継局数に数値ｎを加えたもので
ある。数値ｎは、中継情報が（式１）を満たさないため
の最小の値が選択される。この例では、

【００２４】

【数２】（第一個別ルートの中継局数）−（第二個別ル
ートの中継局数＋１）＝−１ であるからｎを１としている。図１３の１３は、第二個
別ルートの中継ルート経由順序の情報２０２−２Ａの共
通ルート終端局名１Ｄの次に時間待ちの指定をｎと記し
たものである。この場合、共通ルート終端局１Ｄは、ポ
ーリング指令を第一個別ルート側へ中継した後、第二個
別ルートの経由順序の情報２０２−２Ａの中に自身の局
名を探す。自身の局名の次に記されているのが時間待ち
の指定１３であることを知ると、

【００２５】

【数３】Ｗ＝（予め設定された時間 Ｔ）×ｎ の時間待機し、その後、時間待ちの指定の次に記された
局１Ｏに対してポーリング指令を中継する。図１４はこ
の場合の時間経過を示す。同図中のＷは従局１Ｄの待機
時間を示す。これによって、共通ルートで応答が衝突す
る不都合を回避することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、主局と中継従局からな
る共通のルートから分岐した、中継従局からなる複数の
個別ルート上に夫々位置するポーリング対象の各従局に
対して、主局がポーリング指令を出力して情報を収集す
るシステムにおいて、主局の一回のポーリング指令によ
って、複数のポーリング対象従局のローカル情報を収集
するようにしたので、システムを構成する全ての従局を
ポーリングするのに要する時間の総和を大幅に短縮する
ことが可能となる。

【００２７】また、全ての従局をポーリングするために
行われる隣接従局間の通信の総数が減少するため、通信
中に障害が発生する確率が減少し、より信頼性の高いシ
ステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に関わる発明の実施例としてのポーリ
ング方法を説明するためのシステム構成図

【図２】所定の局間距離を持って配置された特定小電力
無線通信システムの局間通信の説明図

【図３】主局及び従局の構成例を示すブロック図

【図４】図２の構成において主局が行うポーリングに基
づく中継動作の説明図

【図５】主局及び従局が送出情報に付す従来の中継情報
の構成例を示す図

【図６】図１のシステム構成において主局が行うポーリ
ングに基づく従来の中継動作の説明図

【図７】図６の中継動作を示すタイムチャート

【図８】図１の実施例において主局が送出情報に付す中
継情報の構成図

【図９】図１の中継動作を示すタイムチャート

【図１０】ポーリング応答の衝突を説明するためのシス
テム構成図

【図１１】図１０のシステム構成における図８に相当す
る中継情報の構成図

【図１２】図１０の中継動作を示すタイムチャート

【図１３】請求項２に関わる発明の実施例としての図１
１に対応する中継情報の構成図

【図１４】図１３の中継情報を用いた中継動作を示すタ
イムチャート

【符号の説明】

１（１Ａ〜１Ｑ） 局 １Ａ 主局 １Ｂ〜１Ｑ 従局 ２ 無線機 ３ コントローラ ４ 情報処理部 ５ 情報入力部 ６ ローカル情報源 １３ 時間待ち指定 Ｄ１Ａ 主局１Ａの送出情報 １００Ａ 中継情報 ＰＤ 正味送信データ ＰＳ ポーリング指令 ２００ 共通ルート分岐情報 ２００−１ 第一個別ルート分岐情報 ２００−２ 第二個別ルート分岐情報 ２０１ 共通ルート中継局数 ２０１−１ 第一個別ルート中継局数 ２０１−２ 第二個別ルート中継局数 ２０２ 共通ルート中継順序情報 ２０２−１ 第一個別ルート中継順序情報 ２０２−２ 第二個別ルート中継順序情報 Ｗ 待機時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉野 一彦 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣接局とのみ直接交信が可能な主局及び複
   数の従局からなる系であって、この系は主局及び１また
   は複数の従局を持ち、この主局を一端として各局が順次
   交信の中継を行う共通ルートと、 この共通ルート上の他端の従局（以下分岐点局という）
   から分岐して、さらに夫々１または複数の従局を持ち、
   前記分岐点局を一端として各局が順次交信の中継を行う
   複数の個別ルートとを備えた系において、 主局が前記複数の個別ルート上に夫々１つづつ位置する
   ポーリング対象の各従局に対し、ポーリング指令に主局
   から該従局の夫々に至る中継経路の内容を示す中継情報
   を付加して送信することにより、１度にポーリング指令
   を与えるようにしたことを特徴とする中継をともなうポ
   ーリング方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のポーリング方法におい
   て、 前記ポーリング指令に対する前記ポーリング対象の従局
   からのポーリング応答が、前記共通ルートで衝突するこ
   とが予想される場合には、前記中継情報内に前記分岐点
   局が前記共通ルートから中継する個別ルート別のポーリ
   ング指令間に所定の時間差を与えて中継すべき旨のデー
   タを付加するようにしたことを特徴とする中継をともな
   うポーリング方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のポーリン
   グ方法において、前記の系は特定小電力の無線通信を行
   うものであることを特徴とする中継をともなうポーリン
   グ方法。