JPH10247914A - Radio communication system - Google Patents

Radio communication system

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Publication number
JPH10247914A
JPH10247914A JP4819797A JP4819797A JPH10247914A JP H10247914 A JPH10247914 A JP H10247914A JP 4819797 A JP4819797 A JP 4819797A JP 4819797 A JP4819797 A JP 4819797A JP H10247914 A JPH10247914 A JP H10247914A
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JP
Japan
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station
transmission
communication system
relay
wireless communication
Prior art date
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Pending
Application number
JP4819797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mukai
寛 向井
Teiji Tanaka
定司 田中
Junichi Oizumi
純一 大泉
Yoshihiro Nagaoka
嘉浩 長岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH10247914A publication Critical patent/JPH10247914A/en
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  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep high reliability by surely forming a transmission path over a wide area even when a terminal station moves. SOLUTION: A signal sent from a transmission station is received by other slave station 2 within a transfer area. Each slave station 2 receives sensor information, transmission station position information and sensor position information almost simultaneously in parallel to calculate a delay time. The delay processing of the slave station 2 closet to a master station 1 is first finished, and since there is not other station making transmission at this point of time, a carrier signal is used to start transmission of a succeeding signal. The transmission station in standby in the reception state for a prescribed time after the transmission receives the first carrier signal and confirms the normal transmission state to the slave station 2. Then another slave stations 2 start checking the state of another station sequentially as the delay time elapses, and since the first slave station 2 acts like a new transmission station already and sends the carrier signal at this point of time, the following slave station 2 are in standby in the reception state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、テレメータ、テレ
コントロールシステム等に使用される無線通信システム
に係わり、特に、送信出力が小さい端末局から親局にデ
ータを送信する無線通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio communication system used for a telemeter, a telecontrol system, and the like, and more particularly, to a radio communication system for transmitting data from a terminal station having a small transmission output to a master station.

【0002】[0002]

【従来の技術】広域に分布する計測装置が出力する計測
情報を収集し計測制御処理を行うテレメータ、テレコン
トロールシステムは、従来より種々の分野で活用されて
いる。すなわち例えば、河川水位の監視・降雨データの
収集等、非常に広域にわたるものから、一般家庭におけ
るガス使用量の管理等、比較的小規模なものまで存在す
る。
2. Description of the Related Art Telemeters and telecontrol systems that collect measurement information output from measurement devices distributed over a wide area and perform measurement control processing have been used in various fields. That is, for example, there are a wide range of things such as monitoring of river water level and collection of rainfall data, and a relatively small one such as management of gas consumption in general households.

【0003】これらにおけるデータの転送方式は、一般
に有線方式と無線方式とに大別される。有線方式は、親
局〜端末局間を直接に接続、若しくは端末局を介して間
接的に接続し通信を行うものである。この方式は、電話
線等が既に存在する地域を対象とする場合や、存在しな
くても対象領域が小規模である場合には、大きな問題は
ない。しかし、電話線が存在せず、かつ対象領域が山間
部・湖沼等広域である場合には、配線の敷設工事に莫大
なコストがかかることになる。
[0003] Data transfer systems in these systems are generally broadly classified into a wired system and a wireless system. In the wired system, communication is performed by directly connecting the master station to the terminal station or indirectly connecting the terminal station to the terminal station. This method does not pose a significant problem when targeting an area where a telephone line or the like already exists, or when the target area is small even if it does not exist. However, if there is no telephone line and the target area is a wide area such as a mountain area or a lake, enormous costs will be required for wiring laying work.

【0004】これに対し、無線方式は配線敷設の問題は
ない。しかし、法規制によって空中線出力・周波数が厳
しく規制されており、長距離伝送を可能とする大きな空
中線出力を送信するためには、特定の免許を有する無線
従事者を配置する必要がある。したがって、広域で多点
計測を行う場合には、人件費を含む莫大な運用コストが
発生する。さらに、空中線出力を増大させるためには端
末局に給電を行わねばならないのでその配線工事が必要
となり、また大きな空中線出力によって電磁波が環境に
悪影響を与える可能性もある。そこで、これらを解決す
るために、端末局を中継局としたリレーによってデータ
を伝送し、これによって端末局の空中線出力を抑制する
方法が提唱されている。このような公知技術例として、
例えば特開平5−75612号公報がある。この公知技
術は、通信経路を端末局でテーブル化して管理しネット
ワークシステムを構築するもので、システム起動時もし
くは定期的に端末局同士でテーブル構築を行うことによ
り、データの伝送経路を探索し形成するものである。
On the other hand, the wireless system has no problem of wiring laying. However, the antenna output and frequency are strictly regulated by laws and regulations, and in order to transmit a large antenna output that enables long-distance transmission, it is necessary to arrange a wireless operator with a specific license. Therefore, when performing multi-point measurement in a wide area, enormous operation costs including labor costs are incurred. Further, in order to increase the antenna output, power must be supplied to the terminal station, so that wiring work is required, and electromagnetic waves may adversely affect the environment due to the large antenna output. In order to solve these problems, a method has been proposed in which data is transmitted by a relay using the terminal station as a relay station, thereby suppressing the antenna output of the terminal station. Examples of such known techniques include:
For example, there is JP-A-5-75612. In this known technique, a communication path is tabulated and managed by a terminal station to form a network system, and a table is constructed between terminal stations at system startup or periodically to search and form a data transmission path. Is what you do.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知技
術においては以下の課題が存在する。すなわち例えば、
広い領域を対象として温度・水位・降雨量データの収集
等を行う場合には、端末局を計測車や観測船といった移
動手段に搭載することが多々ある。その際には、端末局
の位置が時間とともに変化することとなるが、上記公知
技術はこのような場合に対し配慮されていない。すなわ
ち、上記公知技術の構成によれば、移動のたびに端末局
同士でポウリングを行ってテーブルを形成し、このテー
ブルに基づいて伝送ルートを形成した後でなければデー
タ伝送を行うことができない。したがって、データ伝送
までに長時間を要し、その間に端末局がさらに移動する
可能性もある。したがって、事実上、端末局の移動に対
応するのが困難であり、端末局移動時には伝送経路の確
保が困難となる可能性があり、信頼性が低い。本発明
は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、端末局が移動する場合にも、広域において
伝送経路を確実に形成でき高い信頼性を維持できる無線
通信システムを提供することにある。
However, the known technology has the following problems. That is, for example,
When collecting temperature, water level, and rainfall data for a wide area, the terminal station is often mounted on a vehicle such as a measuring vehicle or an observation boat. At that time, the position of the terminal station changes with time, but the above-mentioned known technique does not take such a case into consideration. In other words, according to the configuration of the above-described known technique, data transmission cannot be performed unless a table is formed by performing polling between terminal stations each time the mobile station moves, and a transmission route is formed based on the table. Therefore, it takes a long time to transmit data, during which time the terminal station may move further. Therefore, it is practically difficult to cope with the movement of the terminal station, and when the terminal station moves, it may be difficult to secure a transmission path, and the reliability is low. The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art,
An object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of reliably forming a transmission path in a wide area and maintaining high reliability even when a terminal station moves.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、採取対象となる物理量を採取する
採取手段、及び自局位置を検出する検出手段をそれぞれ
備えた複数の端末局と、これら複数の端末局のうち任意
の端末局を指定してデータ送信要求を出力する親局とを
有し、かつ、前記複数の端末局のそれぞれは、前記採取
手段で採取した物理量データ及び前記検出手段で検出し
た自局位置データを他の端末局又は前記親局に送信する
送信手段と、前記親局からのデータ送信要求又は他の端
末局からの送信データを受信する受信手段とを備えてい
る無線通信システムにおいて、前記複数の端末局のうち
一の送信局が前記物理量データを送信し、その送信デー
タを複数の他の端末局が受信したとき、それら受信局の
それぞれは、自局位置がその送信データを中継すべき所
定領域内にあるかどうかを自局位置・送信局位置・親局
位置の相互関係に基づいて位置判定手段で判定し、この
位置判定手段で自局位置が前記所定領域内にあると判定
した受信局群のそれぞれは、前記送信データの中継に関
し、自局位置・親局位置の相互関係に基づき順位決定手
段で前記受信局群内における自局の優先順位を決定し、
前記順位決定手段で自局優先順位が1位となった受信局
は、該受信局に備えられた前記送信手段で、受信した前
記送信データを中継して送信することを特徴とする無線
通信システムが提供される。すなわち、本発明において
は、複数の端末局のうちある送信局から物理量データが
送信された場合、それを中継すべき端末局を選択するた
めに、まず第1段階として、その送信データを受信した
受信局のうち、中継に適した所定領域内にあるものだけ
が各受信局の位置判定手段によって選抜される。そして
第2段階として、所定領域内の受信局群のそれぞれに備
えられた順位決定手段によって各受信局の優先順位が決
定され、1位となった受信局が受信したデータの中継を
行う。このとき、各端末局は検出手段で自局位置を検出
しており、第1段階の位置判定手段による選抜は自局位
置・送信局位置・親局位置の相互関係に基づいて行われ
るとともに、第2段階の順位決定手段による順位決定は
自局位置・親局位置の相互関係に基づいて行われる。し
たがって、送信局や自局の位置が時間と共に変化する場
合にも、そのときの位置に対応した形で中継すべき局が
適宜選択され、その選択を繰り返して中継による伝送ル
ートが形成される。このとき、伝送ルートは受信局側の
位置判定手段及び順位決定手段で決められ、送信局側は
伝送ルートが決まる前に送信を行うことができるので、
データ伝送が短時間で完了する。したがって、端末局が
移動する場合にも、親局へのデータ伝送経路を確実に形
成することができるので、高い信頼性を維持できる。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a plurality of terminals each comprising a sampling means for sampling a physical quantity to be sampled and a detecting means for detecting the position of the own station. And a master station that outputs a data transmission request by designating an arbitrary terminal station among the plurality of terminal stations, and wherein each of the plurality of terminal stations has physical quantity data collected by the collection means. Transmitting means for transmitting the own station position data detected by the detecting means to another terminal station or the master station, and receiving means for receiving a data transmission request from the master station or transmission data from another terminal station; In a wireless communication system comprising: one of the plurality of terminal stations transmits the physical quantity data, when the plurality of other terminal stations receive the transmission data, each of the receiving stations, Own station The position determining means determines whether the position is within a predetermined area where the transmission data is to be relayed, based on the mutual relationship between the own station position, the transmitting station position, and the master station position. Each of the receiving station groups determined to be within the predetermined area is related to the relay of the transmission data, and the priority determining unit determines the priority of the own station within the receiving station group based on the mutual relationship between the own station position and the master station position. And determine
The wireless communication system, wherein the receiving station having the first priority in the local station determined by the ranking determining means relays the received transmission data and transmits the received data using the transmitting means provided in the receiving station. Is provided. That is, in the present invention, when physical quantity data is transmitted from a certain transmitting station among a plurality of terminal stations, in order to select a terminal station to relay the data, the transmitting data is first received as a first step. Of the receiving stations, only those located within a predetermined area suitable for relaying are selected by the position determining means of each receiving station. Then, as a second stage, the priority order of each receiving station is determined by the order determining means provided for each of the receiving station groups within the predetermined area, and the data received by the first receiving station is relayed. At this time, each terminal station has detected its own station position by the detecting means, and selection by the first-stage position determining means is performed based on the mutual relationship among the own station position, transmitting station position, and master station position, The rank determination by the rank determining means in the second stage is performed based on the mutual relationship between the own station position and the master station position. Therefore, even when the position of the transmitting station or its own station changes with time, a station to be relayed is appropriately selected in a form corresponding to the position at that time, and the selection is repeated to form a transmission route by relay. At this time, the transmission route is determined by the position determining means and the order determining means on the receiving station side, and the transmitting station can perform transmission before the transmission route is determined.
Data transmission is completed in a short time. Therefore, even when the terminal station moves, a data transmission path to the master station can be reliably formed, so that high reliability can be maintained.

【0007】好ましくは、前記無線通信システムにおい
て、前記位置判定手段は、前記所定領域として、前記送
信局を円中心とし該送信局と前記親局とを結ぶ直線を線
対称軸とした、半径rかつ中心角2θの扇形領域を判定
基準とすることを特徴とする無線通信システムが提供さ
れる。これにより、例えばθ<30°とすることで2つ
以上の端末局が中継を開始してしまう混信状態を回避す
ることができ、またrを電波の最大到達距離以下とする
ことで伝送経路が途中で途切れる伝送不能の発生確率を
低減できる。したがって信頼性を向上させることができ
る。
Preferably, in the wireless communication system, the position determination means has a radius r as the predetermined area, with a straight line connecting the transmitting station and the master station as a line symmetry axis with the transmitting station as a circle center. In addition, a wireless communication system is provided in which a fan-shaped region having a central angle of 2θ is used as a criterion. Thus, for example, by setting θ <30 °, a radio interference state in which two or more terminal stations start relaying can be avoided, and by setting r to be equal to or less than the maximum reach of radio waves, the transmission path can be reduced. It is possible to reduce the probability of occurrence of transmission failure that is interrupted on the way. Therefore, reliability can be improved.

【0008】また好ましくは、前記無線通信システムに
おいて、前記順位決定手段は、受信した前記送信データ
の中継送信を開始する際の遅延時間を、自局位置・親局
位置の相互関係に基づいて設定する遅延時間設定手段
と、前記遅延時間が経過した後に、前記所定領域内にあ
る他局からの中継送信が既に開始されている場合には自
局の中継送信を中止する中継中止手段とを備えているこ
とを特徴とする無線通信システムが提供される。これに
より、優先順位を決めるときには、自局以外の他の受信
局のいずれかからの中継送信の有無のみを判定すれば足
り、他の受信局すべてといちいち位置情報をやりとりす
る必要がないので、迅速に順位を決定することができ
る。また遅延時間の大小で優先順位が自動的に決定され
ることから優先順位1位が最も早く決定され、その決定
された後には全順位決定を待たず直ちに中継送信を開始
できるので、データ伝送のさらなる迅速化を図れる。
Preferably, in the wireless communication system, the rank determining means sets a delay time at the start of relay transmission of the received transmission data based on a mutual relationship between a local station position and a parent station position. Delay time setting means, and relay stop means for stopping relay transmission of the own station when relay transmission from another station within the predetermined area has already started after the delay time has elapsed. A wireless communication system is provided. Thereby, when determining the priority, it is sufficient to determine only the presence or absence of relay transmission from any of the other receiving stations other than the own station, and it is not necessary to exchange position information with all the other receiving stations, The ranking can be determined quickly. Also, since the priority is automatically determined according to the delay time, the first priority is determined first, and after the determination, the relay transmission can be started immediately without waiting for the determination of all ranks. Further speedup can be achieved.

【0009】さらに好ましくは、前記無線通信システム
において、前記遅延時間設定手段は、自局と前記親局と
の直線距離L1に応じて遅延時間を設定することを特徴
とする無線通信システムが提供される。これにより、非
常にシンプルな形で遅延時間を決定し、ほぼ最短となる
伝送ルートを形成することができる。
[0009] More preferably, in the wireless communication system, the delay time setting means sets the delay time according to a linear distance L1 between the own station and the master station. You. As a result, the delay time can be determined in a very simple manner, and a transmission route that is almost the shortest can be formed.

【0010】さらに好ましくは、前記無線通信システム
において、前記遅延時間設定手段は、前記送信局と前記
親局とを結ぶ直線に自局位置から下ろした垂線の距離L
2に応じて遅延時間を設定することを特徴とする無線通
信システムが提供される。これにより、親局からの距離
が遠く離れていても、送信局・親局間の直線に近ければ
遅延時間は短くなる。したがって、遅延時間の最大値を
ある程度抑制しつつ、ほぼ最短となる伝送ルートを形成
することができる。
[0010] More preferably, in the wireless communication system, the delay time setting means includes a distance L of a perpendicular line drawn from a position of the own station to a straight line connecting the transmitting station and the master station.
2. A wireless communication system is provided, wherein a delay time is set according to 2. As a result, even if the distance from the master station is far, the delay time becomes shorter if the distance is closer to the straight line between the transmitting station and the master station. Therefore, it is possible to form a transmission route that is almost the shortest while suppressing the maximum value of the delay time to some extent.

【0011】また好ましくは、前記無線通信システムに
おいて、前記遅延時間設定手段は、前記送信局と前記親
局とを結ぶ直線上でかつ前記送信局から所定距離roの
位置にある点Mと自局との距離L3に応じて遅延時間を
設定することを特徴とする無線通信システムが提供され
る。これにより、親局からの距離が遠く離れていても、
送信局・親局間の直線上の点Mに近ければ遅延時間は短
くなる。したがって、遅延時間の最大値をある程度抑制
しつつ、ほぼ最短となる伝送ルートを形成することがで
きる。
Preferably, in the wireless communication system, the delay time setting means includes: a point M located on a straight line connecting the transmitting station and the master station and at a predetermined distance ro from the transmitting station; A delay time is set according to a distance L3 from the wireless communication system. As a result, even if the distance from the master station is far,
The closer the point is to the point M on the straight line between the transmitting station and the master station, the shorter the delay time becomes. Therefore, it is possible to form a transmission route that is almost the shortest while suppressing the maximum value of the delay time to some extent.

【0012】また好ましくは、前記無線通信システムに
おいて、前記複数の端末局のうち前記中継送信を行った
1つの中継送信局は、その中継送信後の所定時間内に該
中継送信を受信した端末局がさらなる中継送信を行った
かどうかを判定する中継判定手段をさらに備え、かつ、
この中継判定手段で、前記さらなる中継送信が行われな
かったと判定されたときには、前記送信手段で同一の中
継送信を再度行うことを特徴とする無線通信システムが
提供される。
Also preferably, in the wireless communication system, one of the plurality of terminal stations that has performed the relay transmission is a terminal station that has received the relay transmission within a predetermined time after the relay transmission. Further comprises relay determination means for determining whether or not further relay transmission has been performed, and
When the relay determination unit determines that the further relay transmission has not been performed, the same relay transmission is performed again by the transmission unit.

【0013】さらに好ましくは、前記無線通信システム
において、前記複数の端末局のうち前記中継送信局によ
る前記再度の中継送信を受信した各受信局は、前記位置
判定手段が最初の中継送信受信時の前記所定領域と異な
る領域を判定基準として判定を行うことを特徴とする無
線通信システムが提供される。すなわち例えば、最初の
中継送信受信時において所定領域が送信局を円中心とし
た半径rかつ中心角2θの扇形領域であった場合、再び
中継送信を受信した時においてはこの領域と同一形状で
ありかつ送信局まわりに角度2θだけオフセットした領
域を判定基準とすればよい。これにより、最初の送信で
さらなる中継局が見つからず正常な伝送ができなかった
としても、領域設定変更を繰り返し2回目以降の送信で
必ずさらなる中継局を見つけて正常な伝送を行えるの
で、伝送経路が途中で途切れる伝送不能を防止すること
ができる。
[0013] More preferably, in the wireless communication system, each of the plurality of terminal stations, which has received the second relay transmission by the relay transmission station, is configured such that the position determination means determines whether or not the first relay transmission has been performed at the time of the first relay transmission reception. A wireless communication system is characterized in that a determination is made using an area different from the predetermined area as a determination criterion. That is, for example, if the predetermined area is a fan-shaped area having a radius r centered on the transmitting station and a central angle 2θ at the time of the first relay transmission reception, when the relay transmission is received again, the predetermined area has the same shape as this area. In addition, a region offset by an angle 2θ around the transmitting station may be used as a criterion. As a result, even if a further relay station is not found in the first transmission and normal transmission cannot be performed, the area setting change is repeated so that a further relay station can always be found and normal transmission can be performed in the second and subsequent transmissions. Can be prevented from being interrupted on the way.

【0014】また好ましくは、前記無線通信システムに
おいて、前記複数の端末局のそれぞれは、太陽電池と、
この太陽電池で生成された電気エネルギの余剰分を貯蔵
する蓄電池とをさらに備えていることを特徴とする無線
通信システムが提供される。これにより、端末局へ電力
を供給するための配線設備が不要となるので、設置やメ
ンテナンスに要するコストを大幅に低減することができ
る。
Preferably, in the wireless communication system, each of the plurality of terminal stations includes a solar cell,
A wireless communication system further comprising a storage battery for storing a surplus of electrical energy generated by the solar cell. This eliminates the need for a wiring facility for supplying power to the terminal station, so that the cost required for installation and maintenance can be significantly reduced.

【0015】また好ましくは、前記無線通信システムに
おいて、前記複数の端末局のそれぞれは、前記受信手段
の受信した電波の方向及び強度をそれぞれ検出する電波
方向検出手段及び電波強度検出手段と、これら電波方向
検出手段及び電波強度検出手段の検出結果に基づき該電
波を送信した送信局の位置を推定する位置推定手段とを
さらに備えていることを特徴とする無線通信システムが
提供される。これにより、受信局側で送信局の位置を推
定できるので、送信局からの送信データ中に送信局の位
置情報を含めなくてもよくなり、送信信号を簡略化する
ことができる。
Also preferably, in the wireless communication system, each of the plurality of terminal stations includes a radio wave direction detecting means and a radio wave strength detecting means for respectively detecting a direction and a strength of the radio wave received by the receiving means, A wireless communication system, further comprising: a position estimating unit that estimates a position of a transmitting station that has transmitted the radio wave based on a detection result of the direction detecting unit and the radio wave intensity detecting unit. As a result, the position of the transmitting station can be estimated on the receiving station side, so that it is not necessary to include the position information of the transmitting station in the transmission data from the transmitting station, and the transmission signal can be simplified.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
〜図12により説明する。本実施形態は、湖沼内及びそ
の周辺部の温度・水位・濁度・降雨量等の物理量データ
を収集し伝送する無線通信システムの実施形態である。
図1は本実施形態による無線通信システムのシステム構
成を示した概念図であり、1つの親局1と、湖沼及びそ
の周辺部の広域にわたって配置された多数の端末局(以
下適宜、子局という)2とを備えている。親局1は、予
め設定された各子局2に割り振られたアドレスにしたが
って(若しくは各子局2の座標値等を指定することによ
り)多数の子局2のうち任意の子局2を指定し、この指
定した子局2にデータ送信を要求するデータ送信要求信
号を出力する。そして親局1は、指定された子局2から
送信したデータを直接・間接に受信し、受信データに対
して所定の処理を行う。なおこのとき、親局1は要求し
たデータをすべて得ると同時(すなわち、後述するセン
サ位置信号100b3の受信が完了すると同時)に、遅
延なしで直ちに受信報告信号をすべての子局2に対して
出力し、全子局2のデータ伝送処理を終了させるように
なっている。子局2は、親局1のデータ送信要求信号に
基づき、温度・水位・濁度・降雨量等の採取対象となる
物理量を採取する採取手段(例えばセンサ等、図示せ
ず)からその物理量を入手してデータ信号として送信す
る機能と、他の子局2が送信したこのデータ信号を中継
する中継機能との両方を備えている(詳細は後述)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. The present embodiment is an embodiment of a wireless communication system that collects and transmits physical quantity data such as temperature, water level, turbidity, and rainfall in and around a lake.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a system configuration of a wireless communication system according to the present embodiment. One master station 1 and a large number of terminal stations (hereinafter, referred to as slave stations as appropriate) arranged over a wide area of a lake and its surroundings. ) 2). The master station 1 designates an arbitrary slave station 2 among a number of slave stations 2 in accordance with a preset address assigned to each slave station 2 (or by designating a coordinate value or the like of each slave station 2). And outputs a data transmission request signal for requesting the specified slave station 2 to transmit data. Then, the master station 1 directly or indirectly receives the data transmitted from the designated slave station 2, and performs a predetermined process on the received data. At this time, the master station 1 immediately sends the reception report signal to all slave stations 2 without delay at the same time as obtaining all the requested data (ie, at the same time as the completion of the reception of the sensor position signal 100b3 described later). Output, and the data transmission process of all the slave stations 2 is terminated. Based on the data transmission request signal of the master station 1, the slave station 2 extracts the physical quantities from sampling means (for example, a sensor or the like, not shown) for sampling physical quantities to be collected such as temperature, water level, turbidity, and rainfall. It has both a function of acquiring and transmitting it as a data signal and a relay function of relaying this data signal transmitted by another slave station 2 (details will be described later).

【0017】上記した子局2からのデータ信号、親局1
からのデータ送信要求信号及び受信報告信号の構成をそ
れぞれ図2(a)〜(c)に示す。図2(a)〜(c)
において、データ信号100、データ送信要求信号20
0、及び受信報告信号300はそれぞれ電波信号であ
り、システムごとにあらかじめ決定されている固有の周
波数(例えば40MHz)のキャリア信号100a,2
00a,300aと、これらキャリア信号100a,2
00a,300aにある変調をかけることにより形成さ
れる情報信号100b,200b,300bとによって
構成されている。
The data signal from the slave station 2 and the master station 1
2 (a) to 2 (c) show the structures of the data transmission request signal and the reception report signal, respectively. FIG. 2 (a) to (c)
, The data signal 100 and the data transmission request signal 20
0 and the reception report signal 300 are radio signals, respectively, and are carrier signals 100a and 1002 having a specific frequency (for example, 40 MHz) predetermined for each system.
00a, 300a and these carrier signals 100a, 2
The information signals 100b, 200b, and 300b are formed by applying a certain modulation to the signals 00a and 300a.

【0018】情報信号100bは、センサにより採取し
た物理量を表すセンサ情報信号100b1と、この電波
信号100を直前に送信した送信局の位置を表す送信局
位置信号100b2と、センサの位置を表すセンサ位置
信号100b3とから構成されている。情報信号200
bは、相手先の子局2を特定するためのアドレス信号
(あるいは座標信号)200b1と、自局(親局)の位
置を表す親局位置信号200b2と、親局からデータ送
信を要求するために送信したことを識別するための親局
識別信号200b3とから構成されている。情報信号3
00bは、転送終了を要求する転送終了要求信号となっ
ている。
The information signal 100b includes a sensor information signal 100b1 representing the physical quantity collected by the sensor, a transmitting station position signal 100b2 representing the position of the transmitting station that transmitted the radio signal 100 immediately before, and a sensor position representing the position of the sensor. And a signal 100b3. Information signal 200
b is an address signal (or coordinate signal) 200b1 for specifying the slave station 2 of the other party, a master station position signal 200b2 indicating the position of the own station (master station), and a request for data transmission from the master station. And a master station identification signal 200b3 for identifying that the transmission has been made. Information signal 3
00b is a transfer end request signal for requesting transfer end.

【0019】なお、情報信号100b,200b,30
0bの変調の方法は、例えば振幅変調、周波数変調、位
相変調等がある。その一例として、振幅変調により情報
信号100bを形成する例を図3に示す。この場合、図
3に示すように、情報信号100bはキャリア信号10
0aの振幅のみを変えて形成され、周波数及び位相は同
一である。情報信号100bは、その波形の包絡線(破
線で示す)により、上述したセンサ情報・送信局位置情
報・センサ位置情報を示す。他の情報信号200b,3
00bについても同様の方法で変調が行われる。
The information signals 100b, 200b, 30
The method of 0b modulation includes, for example, amplitude modulation, frequency modulation, and phase modulation. As an example, FIG. 3 shows an example in which the information signal 100b is formed by amplitude modulation. In this case, as shown in FIG. 3, the information signal 100b is a carrier signal 10b.
It is formed by changing only the amplitude of 0a, and has the same frequency and phase. The information signal 100b indicates the above-described sensor information, transmission station position information, and sensor position information by an envelope (indicated by a broken line) of the waveform. Other information signals 200b, 3
For 00b, modulation is performed in the same manner.

【0020】次に、本実施形態の要部である子局2の構
成及び機能について、順次詳細に説明する。まず、子局
2の外観構造を表す斜視図を図4に示す。この図4にお
いて、子局2は、電波信号を送受信するアンテナ6と、
送受信装置等を構成する電子回路(図示せず、詳細機能
は後述)を格納する筐体140と、地中に埋設されて全
体を固定する敷設用脚部142と、太陽光により発電し
電子回路に対し電力を供給する太陽電池139と、電力
を貯蔵する蓄電池141とを備えている。
Next, the configuration and functions of the slave station 2, which is a main part of the present embodiment, will be sequentially described in detail. First, a perspective view showing the external structure of the slave station 2 is shown in FIG. In FIG. 4, the slave station 2 includes an antenna 6 for transmitting and receiving a radio signal,
A housing 140 for storing an electronic circuit (not shown, detailed functions of which will be described later) constituting a transmitting / receiving device, a laying leg 142 buried in the ground to fix the entirety, And a storage battery 141 for storing electric power.

【0021】筐体140は、野外に設置することから防
水、防塵構造となっている。また、蓄電池141は、太
陽電池139で生成された電気エネルギの余剰分を貯蔵
するようになっており、例えば昼間晴天時の太陽光線に
より生成した電気エネルギの余剰分は、一旦蓄電池14
1に蓄えられた後、夜間や悪天候時の電力供給に使用さ
れる。なお、子局2のうちいくつかは、例えば計測車や
観測船上に設置されており、時間とともにその位置が変
化するようになっている。
The housing 140 is waterproof and dustproof because it is installed outdoors. The storage battery 141 is configured to store a surplus of the electric energy generated by the solar cell 139. For example, the surplus of the electric energy generated by the sunlight in the clear daylight is temporarily stored in the storage battery 14.
After being stored in 1, it is used for power supply at night or in bad weather. Some of the slave stations 2 are installed, for example, on a measuring vehicle or an observation ship, and their positions change with time.

【0022】上記構造の子局2の機能構成を表した機能
ブロック図を図5に示す。なお、信号の流れを矢印によ
り示している。図5に示すように、子局2は、受信側に
係わる構成要素として、アンテナ6からの電波信号を受
信して復調する受信装置8と、親局より送信された信号
を検出して処理する親局信号処理装置9と、親局1の位
置を事前に記憶しておく親局位置記憶装置10と、電波
を送信した送信局(親局1又は他の子局2)の位置情報
を求める送信局位置検出装置11と、GPS(=Glo
bal Positioning System:全地球
位置把握システム)等からなり自局の位置を検出する自
局位置検出装置12とを有する。なお、アンテナ6は、
アンテナ切替え機7によって送信用または受信用に切り
替えられる。また子局2は、送信側に係わる構成要素と
して、物理量を採取したセンサからの信号を入力する入
力端子15と、自局位置検出装置12からの自局位置情
報を含む送信すべきデータ情報を一時記憶する送信デー
タ記憶装置16と、送信すべきデータ情報によりキャリ
ア信号を変調する変調装置20と、変調装置20の出力
した信号を増幅してアンテナ6へ送出する送信装置21
とを有する。さらに子局2は、本実施形態の特徴をなす
固有の構成として、自局が中継すべきか否かを選択する
中継判定装置14と、送信処理にとりかかる遅延時間
(後述)を決定する遅延時間演算装置13と、この遅延
時間に基づき処理を遅延させるための遅延装置17と、
他局の状況を検出する他局状況検出装置18と、変調装
置20の変調開始のタイミングを制御する送信装置起動
装置19とを有している。以上の各構成要素7〜21
は、中央演算処理装置22によって動作状態を監視され
制御されている。そしてこれを含むすべての構成要素7
〜22は、前述した筐体140内に配置されている。
FIG. 5 is a functional block diagram showing the functional configuration of the slave station 2 having the above structure. The signal flow is indicated by arrows. As shown in FIG. 5, the slave station 2 includes, as components related to the receiving side, a receiving device 8 that receives and demodulates a radio signal from the antenna 6, and detects and processes a signal transmitted from the master station. The master station signal processing device 9, the master station position storage device 10 that stores the position of the master station 1 in advance, and the position information of the transmitting station (the master station 1 or another slave station 2) that transmitted the radio wave are obtained. The transmitting station position detecting device 11 and the GPS (= Glo
bal Positioning System (Global Positioning System) and the like, and a local station position detecting device 12 for detecting the position of the local station. In addition, the antenna 6
Switching for transmission or reception is performed by the antenna switching device 7. The slave station 2 includes, as components related to the transmitting side, an input terminal 15 for inputting a signal from a sensor that has collected a physical quantity, and data information to be transmitted including own station position information from the own station position detecting device 12. A transmission data storage device 16 for temporarily storing, a modulation device 20 for modulating a carrier signal with data information to be transmitted, and a transmission device 21 for amplifying a signal output from the modulation device 20 and transmitting the amplified signal to the antenna 6
And Further, the slave station 2 has a unique configuration that is a feature of the present embodiment. The slave station 2 includes a relay determination device 14 that selects whether or not the own station should relay, and a delay time calculation that determines a delay time (described later) for a transmission process. A device 13; a delay device 17 for delaying processing based on the delay time;
It has another station status detecting device 18 for detecting the status of the other station, and a transmitting device starting device 19 for controlling the timing of the modulation start of the modulation device 20. Each of the above components 7 to 21
Is monitored and controlled by the central processing unit 22. And all components 7 including this
22 are arranged in the housing 140 described above.

【0023】なお、上記構成において、送信装置21及
びアンテナ6は、採取手段で採取した物理量データ及び
検出手段で検出した自局位置データを他の端末局又は親
局に送信する送信手段を構成し、受信装置8及びアンテ
ナ6は、親局からのデータ送信要求又は他の端末局から
の送信データを受信する受信手段を構成する。
In the above configuration, the transmitting device 21 and the antenna 6 constitute transmitting means for transmitting the physical quantity data collected by the collecting means and the own station position data detected by the detecting means to another terminal station or a master station. , The receiving device 8 and the antenna 6 constitute a receiving means for receiving a data transmission request from the master station or transmission data from another terminal station.

【0024】上記構成の子局2の動作を、図6に示す動
作フローチャートに基づき説明する。図6及び図5にお
いて、まず手順400で、アンテナ切り替え機7はアン
テナ6を受信状態に切り替え、子局2はこの受信状態で
待機する。アンテナ6に電波信号が受信されると、手順
401に移る。
The operation of the slave station 2 having the above configuration will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG. 6 and 5, first, in step 400, the antenna switching device 7 switches the antenna 6 to the reception state, and the slave station 2 stands by in this reception state. When the radio signal is received by the antenna 6, the procedure proceeds to step 401.

【0025】手順401では、受信装置8がこの電波信
号が電波信号100,200,300のいずれかである
か(すなわち最初に送信された部分にキャリア信号10
0a,200a,300aが含まれているか)を判定す
る。キャリア信号100a,200a,300aが含ま
れなければ手順400へ戻って待機状態を続行する。キ
ャリア信号100a,200a,300aが含まれてい
れば受信した信号は電波信号100,200,300の
いずれかであることから、この信号を復調して親局信号
処理装置9に出力し、手順402へ移る。
In step 401, the receiving device 8 determines whether the radio signal is one of the radio signals 100, 200, and 300 (that is, the carrier signal 10
0a, 200a, and 300a are included). If the carrier signals 100a, 200a, and 300a are not included, the process returns to step 400 to continue the standby state. If the carrier signals 100a, 200a, and 300a are included, the received signal is any of the radio signals 100, 200, and 300. Therefore, this signal is demodulated and output to the master station signal processing device 9, and the procedure 402 Move to

【0026】手順402では、親局信号処理装置9が、
例えば周波数の差異や変調方法の差異に基づき、その信
号が親局1からの受信報告信号300であるかどうか
(すなわち、キャリア信号の次に送信される部分が転送
終了要求信号300bであるか)を判定する。受信報告
信号300であれば、手順400へ戻って待機状態を続
行する。受信報告信号300でなければ手順403へ移
る。
In step 402, the master station signal processing device 9
For example, based on a difference in frequency or a difference in modulation method, whether the signal is a reception report signal 300 from the master station 1 (ie, whether a portion transmitted next to the carrier signal is the transfer end request signal 300b) Is determined. If it is the reception report signal 300, the process returns to the procedure 400 to continue the standby state. If it is not the reception report signal 300, the procedure goes to step 403.

【0027】手順403では、親局信号処理装置9が、
手順402と同様、周波数の差異や変調方法の差異に基
づき、信号が親局1からの送信要求信号200であるか
どうか(すなわちキャリア信号の次に送信された部分が
アドレス信号200b1であるか)を判定する。送信要
求信号200であった場合には手順404に移り以降は
自局データの送信に係わる手順となり、送信要求信号2
00でない場合には、信号は他の子局2から送信された
データ信号100となるので、手順407に移り以降は
そのデータの中継手順となる。以下これらを分けて説明
する。
In step 403, the master station signal processing device 9
Similar to the procedure 402, whether the signal is the transmission request signal 200 from the master station 1 based on the difference in frequency or the difference in modulation method (ie, whether the portion transmitted next to the carrier signal is the address signal 200b1) Is determined. If it is the transmission request signal 200, the procedure proceeds to step 404 and thereafter, the procedure is related to the transmission of the own station data.
If it is not 00, the signal becomes the data signal 100 transmitted from the other slave station 2, so that the procedure proceeds to the step 407 and thereafter becomes the relay procedure of the data. Hereinafter, these will be described separately.

【0028】(1)自局データの送信 手順404では、親局信号処理装置9が、自局に対する
送信要求であるかどうか(すなわちアドレス信号200
b1のあて先が自局かどうか)を判定する。自局に対す
る送信要求でなければ、再び手順400に戻って待機状
態となる。自局に対する送信要求であった場合には、手
順405に移る。
(1) Transmission of own station data In step 404, the master station signal processing device 9 determines whether the request is a transmission request to the own station (that is, whether the address signal 200
b1 is the own station). If it is not a transmission request to the own station, the procedure returns to the procedure 400 again to be in a standby state. If it is a transmission request to the own station, the procedure goes to step 405.

【0029】手順405では、親局信号処理装置9が、
中継判定装置14及び遅延時間演算装置13に対し、親
局1からの送信要求があったことを伝える。この要求を
受けた中継判定装置14は、送信データ記憶装置16に
対して親局1からの要求があったことを伝える。これに
より、送信データ記憶装置16が、入力端子15を介
し、センサにより採取した物理量を表すセンサ情報とセ
ンサの位置を表すセンサ位置情報とを収集し、自局位置
検出装置12からの自局位置情報と共にこれらを一旦記
憶する。また一方、遅延時間演算装置13は遅延時間0
を遅延装置17に対して出力する。その後、手順406
へ移る。
In step 405, the master station signal processing device 9
It informs the relay determination device 14 and the delay time calculation device 13 that there has been a transmission request from the master station 1. Upon receiving this request, the relay determination device 14 informs the transmission data storage device 16 that there has been a request from the master station 1. Thereby, the transmission data storage device 16 collects, via the input terminal 15, sensor information indicating the physical quantity collected by the sensor and sensor position information indicating the position of the sensor, and transmits the local station position from the local station position detecting device 12. These are temporarily stored together with the information. On the other hand, the delay time calculating device 13 calculates the delay time 0
Is output to the delay device 17. Then, step 406
Move to

【0030】手順406では、まず送信データ記憶装置
16が、センサ情報、自局位置情報及びセンサ位置情報
をまとめて遅延装置17に送り出す。このとき先の手順
405で遅延時間が0に設定されているので、遅延装置
17は直ちにこれらを変調装置20に送り出す。と同時
に、中継判定装置14が送信装置起動装置19に対して
送信要求を行い、これによって送信装置起動装置19が
変調装置20の変調を開始させる信号を出力するととも
に送信装置21を起動する信号を出力する。これによ
り、変調装置20が、センサ情報、自局位置情報及びセ
ンサ位置情報に基づきキャリア信号100a(図2参
照)を変調してセンサ情報信号100b1・送信局位置
信号100b2・センサ位置信号100b3を形成し、最
終的にキャリア信号100a及び情報信号100bから
なるデータ信号100として送信装置21に出力する。
そして、送信装置21が、アンテナ切り替え機7により
送信状態に切り替えられたアンテナ6を介し直ちにこの
データ信号100を送信する。以上のような手順の結
果、親局1からの送信要求信号200を受信後、遅延な
しでデータ信号100の送信を開始する。送信が終わる
と、手順400に戻り受信状態で待機する。
In step 406, first, the transmission data storage device 16 sends the sensor information, the own station position information, and the sensor position information to the delay device 17 collectively. At this time, since the delay time is set to 0 in the previous procedure 405, the delay device 17 immediately sends them to the modulation device 20. At the same time, the relay determination device 14 makes a transmission request to the transmission device activation device 19, whereby the transmission device activation device 19 outputs a signal for starting modulation of the modulation device 20 and a signal for activating the transmission device 21. Output. Thereby, the modulation device 20 modulates the carrier signal 100a (see FIG. 2) based on the sensor information, the own station position information, and the sensor position information to form the sensor information signal 100b1, the transmitting station position signal 100b2, and the sensor position signal 100b3. Then, finally, the data signal 100 including the carrier signal 100a and the information signal 100b is output to the transmitting device 21.
Then, the transmission device 21 transmits the data signal 100 immediately via the antenna 6 switched to the transmission state by the antenna switching device 7. As a result of the above procedure, after receiving the transmission request signal 200 from the master station 1, transmission of the data signal 100 is started without delay. When the transmission is completed, the process returns to step 400 and waits in the reception state.

【0031】(2)他局のデータ信号の中継 手順407では、受信装置8が、受信したデータ信号1
00を復調する。このとき、データ信号100に含まれ
ていたセンサ情報信号100b1、送信局位置信号10
0b2、及びセンサ位置信号100b3に基づき、センサ
情報、電波を送信した送信局位置情報、センサ位置情報
が電気信号として復調される。このうち送信局位置情報
は送信局位置検出装置11に出力され、ここで送信局の
位置が特定される。この送信局位置検出装置11で特定
された送信局3の位置は、さらに遅延時間演算装置13
及び中継判定装置14に伝えられる(後述する手順40
8及び手順409参照)。また、センサ情報及びセンサ
位置情報は送信データ記憶装置16に出力され、送信デ
ータ記憶装置16が、自局位置検出装置12からの自局
位置情報と共にこれらを一旦記憶する。手順407が終
了すると、手順408に移る。
(2) Relay of data signal of other station In step 407, the receiving device 8
00 is demodulated. At this time, the sensor information signal 100b1 and the transmission station position signal 10
0b2 and the sensor position signal 100b3, the sensor information, the transmitting station position information transmitting the radio wave, and the sensor position information are demodulated as electric signals. The transmitting station position information is output to the transmitting station position detecting device 11, where the position of the transmitting station is specified. The position of the transmitting station 3 specified by the transmitting station position detecting device 11 is further added to the delay time calculating device 13.
And the relay determination device 14 (procedure 40 described later).
8 and procedure 409). Further, the sensor information and the sensor position information are output to the transmission data storage device 16, and the transmission data storage device 16 temporarily stores these together with the own station position information from the own station position detection device 12. When the procedure 407 ends, the procedure moves to the procedure 408.

【0032】手順408では、親局位置記憶装置10か
らの親局1の位置を表す信号が遅延時間演算装置13に
入力される。遅延時間演算装置13は、この信号と、手
順407で送信局位置検出装置11から入力されている
送信局位置を表す信号とに応じ、中継局として動作する
のに適切な範囲を表す転送域を設定する。この転送域の
設定方法の一例を、図7を用いて説明する。図7におい
て、子局2のうちデータ信号100を送信した送信局3
から送信された電波は同心円状に放射されるが、転送域
は、送信局3を円中心とし送信局3と親局1とを結ぶ直
線を線対称軸とした、半径rかつ中心角2θの扇形領域
となっている。ここでrは例えば電波の最大到達距離以
下とする。またθは、子局2の配置密度や各子局2の送
信する電波の強度により最適値が存在するが、例えば3
0°未満とする。このようにして設定した転送域は、遅
延時間演算装置13から中継判定装置14に出力され
る。手順408が終了すると、手順409に移る。
In step 408, a signal indicating the position of the master station 1 from the master station position storage device 10 is input to the delay time calculator 13. The delay time calculating device 13 sets a transfer area indicating a range suitable for operating as a relay station according to the signal and the signal indicating the transmitting station position input from the transmitting station position detecting device 11 in step 407. Set. An example of a method for setting the transfer area will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the transmitting station 3 which transmitted the data signal 100 among the slave stations 2
Are transmitted concentrically, and the transfer area is defined by a radius r and a central angle 2θ, with the straight line connecting the transmitting station 3 and the master station 1 as the axis of symmetry with the transmitting station 3 as the center of circle. It is a fan-shaped area. Here, r is, for example, equal to or less than the maximum reach of radio waves. Θ has an optimum value depending on the arrangement density of the slave stations 2 and the intensity of the radio wave transmitted from each slave station 2.
It shall be less than 0 °. The transfer area set in this way is output from the delay time calculation device 13 to the relay determination device 14. When the procedure 408 ends, the procedure moves to the procedure 409.

【0033】手順409では、中継判定装置14が、手
順407で送信局位置検出装置11から入力された送信
局位置に基づき、データ信号100が初めて送られてき
たものであるか、同一の送信局3から再送されたもので
あるかを判断する。初めて送られたものである場合には
直ちに手順411へ移るが、再送されたものである場合
には手順410に移り、手順408で遅延時間演算装置
13から入力された転送域を更新する。この更新手順を
図8を用いて説明する。図8は、手順409で送信局3
が再送したと判断される場合の一例を示している。すな
わち、後述するように送信局3は次の局のキャリア信号
100aの検出が行えなかった場合には、一定の待機時
間の後に再送を行う。この再送を検出した各子局2は、
手順408で設定した転送域を手順410で更新する。
この図8は、具体的更新例として、転送域1が図7のよ
うに設定されたが中継すべき子局2が存在しなかった場
合の例を示しており、転送域1と同一形状の扇形領域を
反時計回りに(矢印参照)2θだけオフセットさせて転
送域2が再設定されている。この結果、新しい転送域2
内には4つの子局2が存在するようになり、後述する手
順でこの中からさらに中継に最適な子局を選択可能とな
っている。なお、転送域2にも子局2が存在しない場合
には送信局3から再々送信が行われ、この場合さらにオ
フセットさせてさらに別の転送域を設定する。以下、こ
のようなオフセット動作を繰り返す。これにより、必ず
転送可能な子局2を見つけることができるので、伝送経
路が途中で途切れる伝送不能を防止することができる。
手順410が終了すると、手順411に移る。
In step 409, the relay determining device 14 determines whether the data signal 100 has been transmitted for the first time based on the transmitting station position input from the transmitting station position detecting device 11 in step 407, 3 to determine whether the data has been retransmitted. If it has been transmitted for the first time, the process immediately proceeds to step 411. If it has been retransmitted, the process proceeds to step 410, and in step 408, the transfer area input from the delay time arithmetic unit 13 is updated. This updating procedure will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows that the transmitting station 3
Shows an example in which it is determined that has been retransmitted. That is, as described later, when the transmitting station 3 cannot detect the carrier signal 100a of the next station, the transmitting station 3 performs retransmission after a certain standby time. Each slave station 2 detecting this retransmission,
The transfer area set in step 408 is updated in step 410.
FIG. 8 shows a specific update example in which the transfer area 1 is set as shown in FIG. 7 but the slave station 2 to be relayed does not exist. The transfer area 2 is reset by offsetting the fan-shaped area counterclockwise (see the arrow) by 2θ. As a result, a new transfer area 2
There are four slave stations 2 inside, and a further optimum slave station can be selected from among them in a procedure described later. Note that if the slave station 2 does not exist in the transfer area 2 again, the transmitting station 3 performs re-transmission, and in this case, a further transfer area is set by further offsetting. Hereinafter, such an offset operation is repeated. As a result, the transferable slave station 2 can always be found, so that transmission failure in which the transmission path is interrupted halfway can be prevented.
When the procedure 410 ends, the procedure moves to the procedure 411.

【0034】手順411では、中継判定装置14が、自
局位置検出装置12から自局位置を入力するとともに、
親局位置記憶装置10から親局1の位置を入力し、これ
ら2つと、手順407で既に入力されている送信局3の
位置とにより、自局が転送領域内に位置するか否かを判
断する。転送領域外と判断した場合には、手順400に
戻って待機状態となる。転送領域内と判断した場合は、
送信装置起動装置19に対しその旨を出力し、手順41
2に移る。なお、前述した図7の例では、5つの子局2
が転送領域内と判断し、手順412に移ることとなる。
In step 411, the relay determining device 14 inputs the own station position from the own station position detecting device 12, and
The position of the master station 1 is input from the master station position storage device 10, and it is determined whether or not the own station is located within the transfer area based on these two and the position of the transmitting station 3 already input in step 407. I do. If it is determined that the area is out of the transfer area, the procedure returns to step 400 to be in a standby state. If it is determined that it is within the transfer area,
That fact is output to the transmitting device starting device 19 and the procedure 41 is executed.
Move to 2. In the example of FIG. 7 described above, five slave stations 2
Is determined to be within the transfer area, and the procedure moves to step 412.

【0035】手順412では、遅延時間演算装置13
が、送信局3の位置、親局1の位置、及び自局の位置に
より、所定の遅延時間Δtを演算する。この遅延時間Δ
tの算出方法を図9を用いて説明する。図9は、遅延時
間の算出方法の3つの例を示している。すなわち、図9
(a)は中継しようとする子局(自局)2と親局1との
直線距離L1に応じて(この場合はL1に比例するよう
に)自局2の遅延時間Δtを設定する方法であり、図9
(b)は送信局3と親局1とを結ぶ直線に自局2の位置
から下ろした垂線の距離L2に応じて(この場合はL2
に比例するように)自局2の遅延時間Δtを設定する方
法であり、図9(c)は、送信局3と親局1とを結ぶ直
線上でかつ送信局3から所定距離ro(固定値)にある
点Mとの距離L3に応じて(この場合はL3に比例する
ように)自局2の遅延時間Δtを設定する方法である。
なお、このような遅延時間Δtの算出は、受信装置21
でデータ信号100のすべての部分の受信が完了すると
ともに開始される(後述する図11参照)。遅延時間Δ
tが決定されたら、その値を遅延装置13に出力し、手
順413に移る。
In step 412, the delay time calculating device 13
Calculates a predetermined delay time Δt based on the position of the transmitting station 3, the position of the master station 1, and the position of the own station. This delay time Δ
The method of calculating t will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows three examples of the method of calculating the delay time. That is, FIG.
(A) is a method of setting the delay time Δt of the own station 2 according to the linear distance L1 between the slave station (own station) 2 to be relayed and the master station 1 (in this case, proportional to L1). Yes, FIG. 9
(B) corresponds to a distance L2 of a perpendicular line lowered from the position of the own station 2 to a straight line connecting the transmitting station 3 and the master station 1 (in this case, L2
9 (c) is a method of setting the delay time Δt of the own station 2 on a straight line connecting the transmitting station 3 and the master station 1 and a predetermined distance ro (fixed) from the transmitting station 3. This is a method of setting the delay time Δt of the own station 2 in accordance with the distance L3 to the point M at (value) (in this case, proportional to L3).
Note that the calculation of the delay time Δt is performed by the receiving apparatus 21.
Then, the reception of all parts of the data signal 100 is completed and starts (see FIG. 11 described later). Delay time Δ
When t is determined, the value is output to the delay device 13 and the procedure goes to step 413.

【0036】手順413では、遅延装置17が、受信装
置8での受信完了後、遅延時間Δtの算出(この算出時
間はすべての子局2で同一とみなすことができる)が終
了し、その後さらに遅延時間Δtが経過するまで待機す
る。この遅延時間Δtだけ待機した後、遅延装置17
は、センサ情報、自局位置情報及びセンサ位置情報を変
調装置20に出力し、手順414に移る。
In step 413, the delay device 17 completes the calculation of the delay time Δt (this calculation time can be considered to be the same in all the slave stations 2) after the reception by the receiving device 8 is completed, and further thereafter It waits until the delay time Δt has elapsed. After waiting for this delay time Δt, the delay device 17
Outputs the sensor information, the own station position information, and the sensor position information to the modulation device 20, and proceeds to step 414.

【0037】手順414では、遅延装置17が他局状況
検出装置18に動作命令を出力する。すなわち、この
間、受信装置8は引き続き電波の受信を行っており、キ
ャリア信号100a,200a,300aのいずれか1
つが検出された場合には、これを復調した信号を他局情
報検出装置18に入力している。したがって、動作命令
が下されたときに、他局状況検出装置18にはこの信号
に基づき、既に転送域内の他の子局2が中継送信を始め
ているかどうか(受信装置で検出されたキャリア信号が
他局からのキャリア信号100aであるかどうか)を検
出し判断する。他局のキャリア信号100aがあった場
合には、既に他局が中継送信を開始中と判断し、手順4
00に戻って待機状態となる。他局のキャリア信号10
0aがなかった場合には、自局が中継局となるべく、他
局状況検出装置18が送信装置起動装置19に対して送
信を要求し、送信装置起動装置19が変調開始の制御信
号を変調装置20に出力し、既に遅延装置17から変調
装置20に出力済であるセンサ情報、自局(送信局)位
置情報及びセンサ位置情報の変調を開始させる。またこ
れと同時に送信装置起動装置19は送信装置21にも起
動命令を出力する。これにより、変調装置20が上記3
つの情報に基づきキャリア信号100a(図2参照)を
変調してセンサ情報信号100b1・送信局位置信号1
00b2・センサ位置信号100b3を形成し、最終的に
キャリア信号100a及び情報信号100bからなるデ
ータ信号100として送信装置21に出力する。と同時
に、送信装置21が、アンテナ切り替え機7により送信
状態に切り替えられたアンテナ6を介し直ちにこのデー
タ信号100を送信する。送信が終わると、手順416
に移る。
In step 414, the delay device 17 outputs an operation command to the other station status detecting device 18. That is, during this time, the receiving device 8 continues to receive radio waves, and any one of the carrier signals 100a, 200a, and 300a.
If one is detected, the demodulated signal is input to the other station information detecting device 18. Therefore, when an operation command is issued, the other station status detecting device 18 determines whether another slave station 2 in the transfer area has already started relay transmission based on this signal (the carrier signal detected by the receiving device is (Whether the signal is a carrier signal 100a from another station). If there is a carrier signal 100a from another station, it is determined that another station is already starting relay transmission, and
It returns to 00 and enters a standby state. Carrier signal of other station 10
If 0a does not exist, the other station status detection device 18 requests the transmission device activation device 19 to transmit so that the own station becomes a relay station, and the transmission device activation device 19 transmits a control signal for starting modulation to the modulation device. 20 to start modulation of the sensor information, the own station (transmitting station) position information, and the sensor position information already output from the delay device 17 to the modulation device 20. At the same time, the transmitting device activation device 19 also outputs an activation command to the transmitting device 21. As a result, the modulation device 20 becomes
The carrier signal 100a (see FIG. 2) is modulated based on the two pieces of information to obtain the sensor information signal 100b1 and the transmitting station position signal 1.
00b2 and a sensor position signal 100b3, and finally output to the transmitting device 21 as a data signal 100 including a carrier signal 100a and an information signal 100b. At the same time, the transmission device 21 immediately transmits the data signal 100 via the antenna 6 switched to the transmission state by the antenna switching device 7. When transmission is completed, step 416
Move on to

【0038】手順416では、アンテナ切り替え機7が
アンテナ6を再び受信状態に切り替え、子局2はこの受
信状態であらかじめ設定された一定時間待機する。この
間、受信装置8は引き続き電波の受信を行っており、ア
ンテナ6を介し受信装置8に電波信号が受信されると、
手順417に移る。
In step 416, the antenna switcher 7 switches the antenna 6 back to the receiving state, and the slave station 2 waits in this receiving state for a predetermined period of time. During this time, the receiving device 8 continues to receive radio waves, and when a radio signal is received by the receiving device 8 via the antenna 6,
Move to step 417.

【0039】手順417では、受信装置8及び親局信号
処理装置9が手順401〜403と同様の判定を行うこ
とにより、この電波信号が次の局からのさらなる中継電
波信号100であるかを判定する。すなわち、電波信号
にキャリア信号100aが含まれなければ、最初の送信
では転送域内に子局2がなく正常な伝送ができなかった
と判断し、手順415へ戻って再送信を行う。電波信号
にキャリア信号100aが含まれれば、正常な伝送がで
きたと判断し、手順400へ戻って受信状態で待機す
る。
In step 417, the receiving device 8 and the master station signal processing device 9 make the same determination as in steps 401 to 403, thereby determining whether this radio signal is a further relay radio signal 100 from the next station. I do. That is, if the carrier signal 100a is not included in the radio signal, it is determined that the slave station 2 is not in the transfer area and the normal transmission could not be performed in the first transmission, and the procedure returns to the procedure 415 to perform the retransmission. If the radio signal includes the carrier signal 100a, it is determined that normal transmission has been successfully performed, and the process returns to step 400 and waits in a reception state.

【0040】なお、上記処理手順のうち、手順411
は、複数の端末局のうち一の送信局が物理量データを送
信しその送信データを複数の他の端末局が受信したと
き、それら受信局が、自局位置がその送信データを中継
すべき所定領域内にあるかどうかを自局位置・送信局位
置・親局位置の相互関係に基づいて判定するために備え
る位置判定手段に相当する。また、手順412〜414
は、位置判定手段で自局位置が所定領域内にあると判定
した受信局群のそれぞれが、送信データの中継に関し自
局位置・親局位置の相互関係に基づき受信局群内におけ
る自局の優先順位を決定するために備える順位決定手段
に相当する。また、手順415は、順位決定手段で自局
優先順位が1位となった受信局が、その受信局に備えら
れた送信手段で、受信した送信データを中継して送信す
る手順を構成する。さらに、手順412及び413は、
受信した送信データの中継送信を開始する際の遅延時間
を、自局位置・親局位置の相互関係に基づいて設定する
遅延時間設定手段に相当し、手順414は、遅延時間が
経過した後に、所定領域内にある他局からの中継送信が
既に開始されている場合には自局の中継送信を中止する
中継中止手段に相当する。また、手順416及び417
は、複数の端末局のうち中継送信を行った1つの中継送
信局が、その中継送信後の所定時間内に中継送信を受信
した端末局がさらなる中継送信を行ったかどうかを判定
するために備える中継判定手段に相当し、手順417か
ら手順415に戻る手順は、中継判定手段で、さらなる
中継送信が行われなかったと判定されたときに送信手段
で同一の中継送信を再度行う手順を構成する。さらに、
手順409〜411は、複数の端末局のうち中継送信局
による再度の中継送信を受信した各受信局で、位置判定
手段が、最初の中継送信受信時の所定領域と異なる領域
を判定基準として判定を行う手順を構成する。
It should be noted that, of the above processing procedures, the procedure 411
When one transmitting station among a plurality of terminal stations transmits physical quantity data and the transmitting data is received by a plurality of other terminal stations, the receiving station determines whether the position of the own station should relay the transmitting data. This corresponds to a position determining means provided for determining whether or not the mobile station is within the area based on the mutual relationship between the own station position, the transmitting station position, and the master station position. Also, steps 412 to 414
Each of the receiving station groups determined by the position determining means that the own station position is within the predetermined area is determined by the receiving station group within the receiving station group based on the mutual relationship between the own station position and the master station position with respect to the relay of transmission data. It corresponds to a rank determining means provided for determining the priority. The procedure 415 constitutes a procedure in which the receiving station having the first priority in the own station in the rank determining means relays and transmits the received transmission data by the transmitting means provided in the receiving station. Further, procedures 412 and 413
The delay time when starting the relay transmission of the received transmission data corresponds to a delay time setting unit that sets the delay time based on the mutual relationship between the own station position and the master station position. If the relay transmission from another station within the predetermined area has already started, the relay station corresponds to a relay stop unit that stops the relay transmission of the own station. Procedures 416 and 417
Is provided for determining whether one of the plurality of terminal stations that has performed the relay transmission has performed the further relay transmission by the terminal station that has received the relay transmission within a predetermined time after the relay transmission. The procedure that corresponds to the relay determination means and returns from step 417 to step 415 constitutes a procedure in which the same relay transmission is performed again by the transmission means when the relay determination means determines that no further relay transmission has been performed. further,
Steps 409 to 411 are performed in each of the receiving stations that have received the relay transmission again by the relay transmitting station among the plurality of terminal stations. Configure the procedure to do.

【0041】ここで、以上説明した手順400〜417
の処理手順を行うことにより達成される、1つの送信局
3からその次の子局2への中継の一例を図10及び図1
1により説明する。図10はこの場合の子局2の配置図
であり、図11は一連の送受信の動作を示したタイミン
グチャートである。図10及び図11において、送信局
3が送信した信号Aを転送域(半径rかつ中心角2θ)
内に存在する5個の子局2a〜2eが受信している。各
子局2a〜2eは、前回処理時における遅延時間により
信号Aを受信開始するタイミングは異なるが、いずれも
信号Aのキャリア信号部分が終了するまでに受信を開始
する。この結果、信号の本体であるセンサ情報信号、自
局(送信局)位置信号、センサ位置信号については、そ
れぞれ同時に受信する。そして、センサ位置信号の受信
が完了した後、5個の子局2a〜2eが同時に遅延時間
の演算を開始する。このときの遅延時間は図9(a)の
方法によるものとする。この場合、図10に示すように
子局2eが最も親局1に近くL1が小さいため、遅延処
理が最初に終了し、他局状況の調査を開始する(前述し
た手順414参照)。この時点で送信をしている他局は
無いため、信号Bの送信を開始する(キャリア信号→セ
ンサ情報信号→自局位置信号→センサ位置信号の順で行
う)。送信後に所定時間受信状態で待機していた送信局
3はこのときの子局2eからの信号Bのうち最初のキャ
リア信号を受信し、子局2eへの正常な伝送を確認す
る。その後、他の子局2d,2c,2b,2aは、それ
ぞれの遅延時間が経過するとともにこの順番に他局状況
の調査を開始するが、その時点では、少なくとも子局2
eが既に新たな送信局となって信号B(詳細にはキャリ
ア信号部分)を送信しているため、これら子局2a〜2
dは受信状態となって待機することとなる。以上の処理
を順次実施していくことにより、複数個の子局2を経由
し、最終的に親局1へセンサ情報、センサ位置情報を伝
送する。
Here, the procedures 400 to 417 described above are performed.
10 and FIG. 1 show an example of relaying from one transmitting station 3 to the next slave station 2 achieved by performing the processing procedure of FIG.
1 will be described. FIG. 10 is an arrangement diagram of the slave station 2 in this case, and FIG. 11 is a timing chart showing a series of transmission and reception operations. 10 and 11, the signal A transmitted by the transmitting station 3 is transferred to a transfer area (radius r and central angle 2θ).
Are received by five slave stations 2a to 2e existing in the network. Each of the slave stations 2a to 2e has a different timing for starting to receive the signal A depending on the delay time in the previous processing, but each of the slave stations 2a to 2e starts receiving before the carrier signal portion of the signal A ends. As a result, the sensor information signal, the own station (transmitting station) position signal, and the sensor position signal, which are the main parts of the signal, are simultaneously received. After the reception of the sensor position signal is completed, the five slave stations 2a to 2e simultaneously start calculating the delay time. The delay time at this time is based on the method shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 10, since the slave station 2e is closest to the master station 1 and L1 is small, the delay processing ends first and the investigation of the status of the other station is started (see the procedure 414 described above). Since there is no other station transmitting at this time, the transmission of the signal B is started (performed in the order of carrier signal → sensor information signal → local station position signal → sensor position signal). The transmitting station 3, which has been in the receiving state for a predetermined time after the transmission, receives the first carrier signal of the signal B from the slave station 2e at this time, and confirms normal transmission to the slave station 2e. Thereafter, the other slave stations 2d, 2c, 2b, 2a start investigating the status of the other station in this order as the respective delay times elapse, but at that point, at least the slave station 2
Since e has already become a new transmitting station and has transmitted the signal B (specifically, the carrier signal portion), these slave stations 2a to 2
d enters the receiving state and waits. By sequentially performing the above processing, sensor information and sensor position information are finally transmitted to the master station 1 via the plurality of slave stations 2.

【0042】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、中継すべき子局2が選抜されるとき、まず転送域内
に存在するかどうかの判定が自局2・送信局3・親局1
の相互位置関係によって行われ、さらにその中継候補と
なる子局群の中から最終的な中継局を決定するときも、
自局2・送信局3・親局1の相互位置関係によって行わ
れる。したがって、送信局3や自局2の位置が時間と共
に変化する場合にも、そのときの位置に対応した形で中
継すべき子局が適宜選択され、その選択を繰り返して中
継による伝送ルートが形成される。しかもこのとき、伝
送ルートは受信する子局2の側で自律的に決められるこ
とから、送信局3側は伝送ルートが決まる前に送信を行
うことができるので、データ伝送が短時間で完了する。
したがって、送信局3や他の各子局2が例えば計測車や
観測船上に設置されて移動する場合や、子局2の一部が
故障した場合にも、親局1へのデータ伝送経路を確実に
形成することができるので、高い信頼性を維持できる。
As described above, according to the present embodiment, when the slave station 2 to be relayed is selected, it is first determined whether or not the slave station 2 exists in the transfer area.
When the final relay station is determined from the group of slave stations that are the relay candidates,
This is performed based on the mutual positional relationship between the own station 2, the transmitting station 3, and the master station 1. Therefore, even when the position of the transmitting station 3 or the own station 2 changes with time, a slave station to be relayed is appropriately selected in a form corresponding to the position at that time, and the selection is repeated to form a transmission route by relay. Is done. In addition, at this time, since the transmission route is autonomously determined by the slave station 2 receiving the data, the transmission station 3 can perform transmission before the transmission route is determined, so that the data transmission is completed in a short time. .
Therefore, even when the transmitting station 3 and the other slave stations 2 move, for example, installed on a measuring vehicle or an observation ship, or when a part of the slave station 2 breaks down, the data transmission path to the master station 1 is established. Since it can be reliably formed, high reliability can be maintained.

【0043】また、転送域内にある中継候補の複数の子
局2から最終的に1つの中継子局2を決めるとき、自局
以外の他の子局2のいずれかからのキャリア信号100
a送信の有無のみを判定すれば足り(手順414参
照)、転送域内にある自局以外の他の子局2すべてとい
ちいち位置情報をやりとりする必要がないので、迅速に
決定することができる。
When one relay slave station 2 is finally determined from a plurality of relay candidate slave stations 2 within the transfer area, a carrier signal 100 from any of the other slave stations 2 other than the own station is determined.
It is sufficient to determine only the presence / absence of transmission a (see procedure 414), and it is not necessary to exchange position information with every other slave station 2 other than the own station in the transfer area, so that the determination can be made quickly.

【0044】また、転送域を半径rかつ中心角2θの扇
形領域としたが、ここでθ<30°とすることにより、
子局2の空中線出力が同一の場合に2個以上の子局2が
自局を中継局と判断し送信を開始してしまう混信状態を
回避することができる。またrを電波の最大到達距離以
下とすることにより、各子局2の空中線出力のばらつき
を吸収できるとともに、伝送経路が途中で途切れる伝送
不能の発生確率を低減できる。したがってさらに信頼性
を向上させることができる。
Although the transfer area is a fan-shaped area having a radius r and a central angle 2θ, by setting θ <30 ° here,
When the antenna outputs of the slave stations 2 are the same, it is possible to avoid an interference state in which two or more slave stations 2 determine their own stations as relay stations and start transmission. By setting r to be equal to or less than the maximum reach of the radio wave, it is possible to absorb variations in the antenna output of each slave station 2 and to reduce the probability of occurrence of transmission failure in which the transmission path is interrupted halfway. Therefore, the reliability can be further improved.

【0045】さらに、子局2に太陽電池139と蓄電池
141を備えることにより、子局2へ電力を供給するた
めの配線設備が不要となるので、設置やメンテナンスに
要するコストを大幅に低減することができる。
Further, since the slave station 2 is provided with the solar cell 139 and the storage battery 141, wiring equipment for supplying power to the slave station 2 becomes unnecessary, so that the cost required for installation and maintenance can be greatly reduced. Can be.

【0046】また、遅延時間Δtを決める際において、
図9(a)のように自局2と親局1との直線距離L1に
応じて設定すれば、非常にシンプルな形で遅延時間Δt
を決定できるという効果がある。また、図9(b)のよ
うに送信局3・親局1間の直線に下ろした垂線長さの距
離L2に応じて設定すれば、親局1から遠く離れていて
も送信局3・親局1間の直線に近ければ遅延時間Δtは
短くなるので、遅延時間Δtの最大値をある程度抑制で
きるという効果がある。同様に、図9(c)のように送
信局3・親局1間の直線上の点Mとの距離L3に応じて
設定すれば、親局1から遠く離れていても点Mに近けれ
ば遅延時間Δtは短くなるので、遅延時間Δtの最大値
をある程度抑制できるという効果がある。また、これら
図9(a)〜(c)のいずれの方法でも、ほぼ最短経路
となる伝送ルートを形成できる。これを図12により説
明する。図12は、直線で約18km離れている送信局
3と親局1との間に多数の子局2が配置されている場
合、図9(a)〜(c)のそれぞれの方法で中継ルート
を形成したときの例を比較して示したものである。なお
転送域の半径r=5km、θ=50°となっている。ま
た、効果を明確化するために遅延演算を行わない場合も
併せて示している。この場合は、遅延演算を行わない結
果、転送域内にある子局2のうち最も送信局3に近いも
のが選択されて中継送信を行うようになっている。図1
2中に示したように、中継ルートの長さは図9(b)の
方法が最も短く21.1kmであり、次いで図9(c)
の方法が図9(b)とほとんど変わらない21.2km
であり、図9(a)の方法は若干これら2つより長く2
3.5kmとなっている。しかしこれら3つはいずれも
遅延演算を行わない場合の24.5kmよりは短い。ま
た、中継局の数を見ると、図9(a)〜(c)の方法は
いずれも4局又は5局であり、遅延演算を行わない場合
の19局に比べ非常に少なく、効率のよい中継を行って
いることが分かる。したがって、故障等による影響もき
わめて少なくなり信頼性が高いことが分かる。
In determining the delay time Δt,
If the setting is made in accordance with the linear distance L1 between the own station 2 and the master station 1 as shown in FIG.
There is an effect that can be determined. Also, as shown in FIG. 9 (b), if the distance is set in accordance with the distance L2 of the perpendicular length drawn straight down between the transmitting station 3 and the master station 1, even if it is far from the master station 1, the transmitting station 3 and the master station 1 If the distance is closer to the straight line between the stations 1, the delay time Δt becomes shorter, so that the maximum value of the delay time Δt can be suppressed to some extent. Similarly, if the distance is set in accordance with the distance L3 from the point M on the straight line between the transmitting station 3 and the master station 1 as shown in FIG. Since the delay time Δt is shortened, there is an effect that the maximum value of the delay time Δt can be suppressed to some extent. 9A to 9C, it is possible to form a transmission route that is almost the shortest route. This will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows that, when a large number of slave stations 2 are arranged between the transmission station 3 and the master station 1 which are approximately 18 km apart from each other in a straight line, the relay route is established by each of the methods shown in FIGS. The example when formed is shown in comparison. Note that the radius of the transfer area is r = 5 km and θ = 50 °. In addition, a case where no delay calculation is performed is also shown to clarify the effect. In this case, as a result of not performing the delay calculation, a station closest to the transmitting station 3 among the slave stations 2 in the transfer area is selected and relayed. FIG.
As shown in FIG. 2, the length of the relay route is the shortest in the method of FIG. 9B, 21.1 km, and then the length of the relay route is FIG.
21.2 km which is almost the same as that of FIG.
9 (a) is slightly longer than these two.
It is 3.5 km. However, all three are shorter than 24.5 km when no delay operation is performed. Looking at the number of relay stations, the methods shown in FIGS. 9A to 9C are all four or five stations, which is much less than the nineteen stations in which no delay calculation is performed, and is more efficient. You can see that the relay is being performed. Therefore, it can be seen that the influence of a failure or the like is extremely small and the reliability is high.

【0047】なお、上記実施形態においては、送信局3
の位置を受信局2側で検出するために、送信局3が送信
する電波に自局の位置情報を付加した(図2(a)にお
ける送信局位置信号100b2参照)が、これに限られ
ない。すなわち、電波方向検出手段として、例えばアン
テナ6をメカ的に周方向に動かす、若しくは周方向に多
数個のアンテナ6を配置することによって電波の送出方
向を検出し、さらに、受信装置8内に電波の強度を測定
する電波強度検出手段と、これら2つの検出結果から受
信した電波の方向と強度とにより送信局3の位置を推定
する位置推定手段とを子局2に設けてもよい。この場
合、受信する子局2の側で送信局3の位置を推定できる
ので、送信局3からの送信データ中に送信局位置情報を
含めなくてよくなり、送信信号を簡略化することができ
るという効果がある。
In the above embodiment, the transmitting station 3
In order to detect the position at the receiving station 2, the position information of the own station is added to the radio wave transmitted by the transmitting station 3 (see the transmitting station position signal 100b2 in FIG. 2A), but the present invention is not limited to this. . That is, as the radio wave direction detecting means, for example, the antenna 6 is mechanically moved in the circumferential direction, or a large number of antennas 6 are arranged in the circumferential direction to detect the transmission direction of the radio wave. The mobile station 2 may be provided with a radio wave intensity detecting means for measuring the intensity of the radio wave and a position estimating means for estimating the position of the transmitting station 3 based on the direction and intensity of the radio wave received from the two detection results. In this case, since the position of the transmitting station 3 can be estimated on the side of the receiving slave station 2, the transmitting station 3 does not need to include the transmitting station position information in the transmission data, and the transmission signal can be simplified. This has the effect.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、端末局が移動する場合
にも、広域において伝送経路を確実に形成でき、高い信
頼性を維持できる。
According to the present invention, even when a terminal station moves, a transmission path can be reliably formed in a wide area, and high reliability can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による無線通信システムの
システム構成を示した概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a system configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】子局からのデータ信号、親局からのデータ送信
要求信号及び受信報告信号の構成を表す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a data signal from a slave station, a data transmission request signal from a master station, and a reception report signal.

【図3】振幅変調により情報信号を形成する例を示した
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of forming an information signal by amplitude modulation.

【図4】子局の外観構造を表す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating an appearance structure of a slave station.

【図5】子局の機能構成を表した機能ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a slave station.

【図6】子局の動作を表すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a slave station.

【図7】転送域の設定方法の一例を表す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a transfer area setting method.

【図8】転送域の更新手順を表す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure for updating a transfer area.

【図9】遅延時間の算出方法の3つの例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating three examples of a method of calculating a delay time.

【図10】1つの送信局からその次の子局への中継の一
例を説明するための子局の配置図である。
FIG. 10 is a layout diagram of slave stations for explaining an example of relay from one transmitting station to the next slave station.

【図11】図10の配置における一連の送受信の動作を
示したタイミングチャートである。
11 is a timing chart showing a series of transmission and reception operations in the arrangement of FIG.

【図12】図9(a)〜(c)のそれぞれの方法で中継
ルートを形成したときの例を比較して示した図である。
FIG. 12 is a diagram comparing an example in which a relay route is formed by each of the methods of FIGS. 9 (a) to 9 (c).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 親局 2 子局(端末局) 3 送信局(端末局) 6 アンテナ(送信手段、受信手段) 8 受信装置(受信手段) 12 自局位置検出装置(検出手段) 15 入力端子(採取手段) 21 送信装置(送信手段) 139 太陽電池 141 蓄電池 Reference Signs List 1 master station 2 slave station (terminal station) 3 transmitting station (terminal station) 6 antenna (transmitting means, receiving means) 8 receiving apparatus (receiving means) 12 own station position detecting apparatus (detecting means) 15 input terminal (collecting means) 21 transmitting device (transmitting means) 139 solar cell 141 storage battery

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 嘉浩 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshihiro Nagaoka 502, Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】採取対象となる物理量を採取する採取手
段、及び自局位置を検出する検出手段をそれぞれ備えた
複数の端末局と、これら複数の端末局のうち任意の端末
局を指定してデータ送信要求を出力する親局とを有し、
かつ、前記複数の端末局のそれぞれは、前記採取手段で
採取した物理量データ及び前記検出手段で検出した自局
位置データを他の端末局又は前記親局に送信する送信手
段と、前記親局からのデータ送信要求又は他の端末局か
らの送信データを受信する受信手段とを備えている無線
通信システムにおいて、 前記複数の端末局のうち一の送信局が前記物理量データ
を送信し、その送信データを複数の他の端末局が受信し
たとき、それら受信局のそれぞれは、自局位置がその送
信データを中継すべき所定領域内にあるかどうかを自局
位置・送信局位置・親局位置の相互関係に基づいて位置
判定手段で判定し、 この位置判定手段で自局位置が前記所定領域内にあると
判定した受信局群のそれぞれは、前記送信データの中継
に関し、自局位置・親局位置の相互関係に基づき順位決
定手段で前記受信局群内における自局の優先順位を決定
し、 前記順位決定手段で自局優先順位が1位となった受信局
は、該受信局に備えられた前記送信手段で、受信した前
記送信データを中継して送信することを特徴とする無線
通信システム。
1. A plurality of terminal stations each provided with a sampling means for sampling a physical quantity to be collected, and a detecting means for detecting a position of the own station, and by designating an arbitrary terminal station among the plurality of terminal stations. A master station that outputs a data transmission request,
And, each of the plurality of terminal stations, transmitting means for transmitting the physical quantity data collected by the collection means and the own station position data detected by the detection means to another terminal station or the master station, from the master station And a receiving means for receiving data transmission request or transmission data from another terminal station, wherein one of the plurality of terminal stations transmits the physical quantity data, and the transmission data Is received by a plurality of other terminal stations, each of the receiving stations determines whether the own station position is within a predetermined area where the transmission data is to be relayed, based on the own station position / transmitting station position / parent station position. Each of the receiving station groups determined by the position determining means based on the mutual relationship and determined by the position determining means that the own station position is within the predetermined area is related to the relay of the transmission data with respect to the own station position and the master station. Rank The priority order of the own station in the group of receiving stations is determined by the order determining means based on the mutual relationship of the receiving stations. The receiving station whose own station priority is first in the order determining means is provided in the receiving station. A wireless communication system, wherein the transmission means relays and transmits the received transmission data.
【請求項2】請求項1記載の無線通信システムにおい
て、前記位置判定手段は、前記所定領域として、前記送
信局を円中心とし該送信局と前記親局とを結ぶ直線を線
対称軸とした、半径rかつ中心角2θの扇形領域を判定
基準とすることを特徴とする無線通信システム。
2. The wireless communication system according to claim 1, wherein said position determination means sets said predetermined area as a center of a circle centered on said transmitting station and a straight line connecting said transmitting station and said master station as a line-symmetric axis. , A sector having a radius r and a central angle 2θ is used as a criterion.
【請求項3】請求項1記載の無線通信システムにおい
て、前記順位決定手段は、受信した前記送信データの中
継送信を開始する際の遅延時間を、自局位置・親局位置
の相互関係に基づいて設定する遅延時間設定手段と、前
記遅延時間が経過した後に、前記所定領域内にある他局
からの中継送信が既に開始されている場合には自局の中
継送信を中止する中継中止手段とを備えていることを特
徴とする無線通信システム。
3. The wireless communication system according to claim 1, wherein said rank determining means determines a delay time when relay transmission of the received transmission data is started based on a mutual relationship between a local station position and a parent station position. Delay time setting means for setting, and after the delay time has elapsed, relay stop means for stopping relay transmission of the own station if relay transmission from another station within the predetermined area has already started. A wireless communication system comprising:
【請求項4】請求項3記載の無線通信システムにおい
て、前記遅延時間設定手段は、自局と前記親局との直線
距離L1に応じて遅延時間を設定することを特徴とする
無線通信システム。
4. The wireless communication system according to claim 3, wherein said delay time setting means sets a delay time according to a linear distance L1 between the own station and said master station.
【請求項5】請求項3記載の無線通信システムにおい
て、前記遅延時間設定手段は、前記送信局と前記親局と
を結ぶ直線に自局位置から下ろした垂線の距離L2に応
じて遅延時間を設定することを特徴とする無線通信シス
テム。
5. The wireless communication system according to claim 3, wherein said delay time setting means sets the delay time according to a distance L2 of a perpendicular line lowered from a position of the own station to a straight line connecting said transmitting station and said master station. A wireless communication system characterized by setting.
【請求項6】請求項3記載の無線通信システムにおい
て、前記遅延時間設定手段は、前記送信局と前記親局と
を結ぶ直線上でかつ前記送信局から所定距離roの位置
にある点Mと自局との距離L3に応じて遅延時間を設定
することを特徴とする無線通信システム。
6. The wireless communication system according to claim 3, wherein said delay time setting means includes a point M located on a straight line connecting said transmitting station and said master station and at a predetermined distance ro from said transmitting station. A wireless communication system, wherein a delay time is set according to a distance L3 from the own station.
【請求項7】請求項1記載の無線通信システムにおい
て、前記複数の端末局のうち前記中継送信を行った1つ
の中継送信局は、その中継送信後の所定時間内に該中継
送信を受信した端末局がさらなる中継送信を行ったかど
うかを判定する中継判定手段をさらに備え、かつ、この
中継判定手段で、前記さらなる中継送信が行われなかっ
たと判定されたときには、前記送信手段で同一の中継送
信を再度行うことを特徴とする無線通信システム。
7. The wireless communication system according to claim 1, wherein one of the plurality of terminal stations that has performed the relay transmission has received the relay transmission within a predetermined time after the relay transmission. The relay station further includes relay determination means for determining whether or not the terminal station has performed further relay transmission, and when the relay determination means determines that the further relay transmission has not been performed, the same relay transmission is performed by the transmission means. Wireless communication system.
【請求項8】請求項7記載の無線通信システムにおい
て、前記複数の端末局のうち前記中継送信局による前記
再度の中継送信を受信した各受信局は、前記位置判定手
段が最初の中継送信受信時の前記所定領域と異なる領域
を判定基準として判定を行うことを特徴とする無線通信
システム。
8. The wireless communication system according to claim 7, wherein each of the plurality of terminal stations that has received the second relay transmission by the relay transmission station has the first position determined by the position determination unit. A wireless communication system, wherein the determination is performed using an area different from the predetermined area at the time as a determination criterion.
【請求項9】請求項1記載の無線通信システムにおい
て、前記複数の端末局のそれぞれは、太陽電池と、この
太陽電池で生成された電気エネルギの余剰分を貯蔵する
蓄電池とをさらに備えていることを特徴とする無線通信
システム。
9. The wireless communication system according to claim 1, wherein each of said plurality of terminal stations further includes a solar cell and a storage battery for storing a surplus of electric energy generated by said solar cell. A wireless communication system, comprising:
【請求項10】請求項1記載の無線通信システムにおい
て、前記複数の端末局のそれぞれは、前記受信手段の受
信した電波の方向及び強度をそれぞれ検出する電波方向
検出手段及び電波強度検出手段と、これら電波方向検出
手段及び電波強度検出手段の検出結果に基づき該電波を
送信した送信局の位置を推定する位置推定手段とをさら
に備えていることを特徴とする無線通信システム。
10. A radio communication system according to claim 1, wherein each of said plurality of terminal stations includes a radio wave direction detecting means and a radio wave strength detecting means for respectively detecting a direction and a strength of a radio wave received by said receiving means; A wireless communication system further comprising: position estimating means for estimating the position of a transmitting station that has transmitted the radio wave based on the detection results of the radio wave direction detecting means and the radio wave intensity detecting means.
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