JPH11355295A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中継局の設置を要することなく、一定エリア
内に無線通信のネットワークシステムを経済的に構築で
き、しかも、特定子局における故障等のイベント発生情
報を素早く、かつ、確実に親局に伝送できるようにす
る。 【解決手段】 一定エリア内に点在された複数の無線子
局１Ａ〜１Ｊには、自局に故障等のイベントが発生した
とき、そのイベント発生情報をイベント発生時点におけ
る詳細情報から分離させて、送信電波の届く範囲内にあ
る他の子局を中継して親局に先行送信する手段と、その
イベント発生情報の送信後、続けて詳細情報を他の子局
を中継して親局へ送信する手段とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空式下水
処理装置における管路の複数箇所に設置した弁枡ユニッ
トやオートメーション工場の複数箇所に設置した設備機
器の状況を中央管理所に通報するような場合等に適用さ
れる無線通信システムに関し、詳しくは、小規模の一定
エリア内に複数の無線子局を点在させ、これら複数の無
線子局と一つの親局との間に亘って空間を伝送媒体とす
る電波によって各種のデータ信号を伝送するようになし
た無線通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線通信システムは自由空間を
伝送路とするものであって、伝送局相互間には連続的な
有線設備を必要としないことから、山岳地帯のような地
域はもちろん、地下設備の増加及び交通事情などにより
有線設備の布設が困難な状況にある大都市であっても回
線を容易に作成することが可能であるとともに、非常災
害時にも障害区間を簡易な設備で速やかに復旧すること
が可能であり、有線方式に比べて回線全体の低廉化を図
ることができるという特長を有している。

【０００３】ところで、自由空間を伝送媒体とする無線
通信の導入にあたっては、電力会社や電鉄会社、放送会
社、警察などの数多くの機関が使用している無線通信用
電波と相互干渉しないようにするために、電波法によっ
て送信出力や変調方式などに規制がかけられている。し
たがって、広い範囲に亘る無線通信方式を得るためには
その送信出力を上げる必要があるけれども、送信出力は
自由に選定することができず、このことが伝送容量及び
伝送範囲の拡大を制限する要因となっている。

【０００４】このような事情のもとで、比較的広くて長
い範囲に亘る伝送回線を確保する無線通信システムとし
て、従来、送信出力によって定まる一定の間隔ごとに中
継局を設置し、子局からの送信により減衰した電波を中
継局で増幅した後、次の中継局へ送り出すといった中継
式の無線通信システムが提案され実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の中継式
無線通信システムにおいては、中継用送受信装置（中継
機）など中継局の設備に多大な創設費を要するばかりで
なく、中継局は多くの場合、見通し距離を大きくとるた
めに山上僻地などに設置されることが多く、そのために
巡回保守などにかなりの労力、費用を要するという問題
がある。特に、無線通信を一定エリア内でネットワーク
化する場合において、上記の中継式は経済面、保守面な
どに大きな問題があり、有線方式との比較による有利性
を十分に確保できないという技術的課題があった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、中継局の設置を要することなく、比較的広くて長い
範囲に亘る一定エリア内にネットワークされた伝送回線
を経済的に構築することができ、しかも、故障等のイベ
ントが発生したとき、そのイベント発生情報を親局に素
早く、かつ、誤報なく確実に伝送することができる通信
システムを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る無線通信システムは、一定エリア内に
点在する複数の無線子局と一つの親局との間に亘って、
空間を伝送媒体とする電波によってデータ信号を伝送す
る無線通信システムであって、各無線子局はそれぞれ、
自局にイベントが発生して親局に対する送信要求が生じ
たとき、そのイベント発生情報を自局からの送信電波を
受信可能な範囲内にある複数の他の子局に対してそれら
子局の優先順位に基づいて送信する手段と、特定の子局
から送信されてくるイベント発生情報を受信したとき、
その受信したイベント発生情報を自局からの送信電波を
受信可能な範囲内にある複数の他の子局に対してそれら
子局の優先順位に基づいて中継送信するとともに、送信
元子局にイベント発生情報の中継送信終了信号を返信す
る手段と、その中継送信終了信号の返信を受けたとき、
上記イベント発生情報を受信した子局に対してイベント
発生時点における自局の詳細情報を送信する手段とを備
えていることを特徴とするものである。

【０００８】上記構成の本発明によれば、一定エリア内
に点在する複数の無線子局が中継局の役割を果たし、比
較的広くて長い範囲に亘ってネットワークされた伝送回
線を構築することになるので、送信出力の関係から点在
子局のうち複数の子局が親局に対してダイレクト通信で
きない位置に存在する場合であっても、中継用送受信装
置（中継機）などを備えた特別な中継局の設置を要する
ことなく、上記一定エリア内のあらゆる子局から親局へ
の無線通信を可能として、送信出力のいかんにかかわら
ず無線通信のネットワーク化を経済的に構築することが
可能である。

【０００９】その上、特定の子局で故障などのイベント
が発生して親局にその情報を送信する必要が生じた場
合、イベント発生情報とそのイベント発生原因の究明及
び対応策の決定に必要不可欠なイベント発生時点におけ
る自局の詳細情報とを分けてイベント発生情報から先行
送信することにより、一回当たりの送信情報量が少ない
ことと、上述のようにネットワーク化された複数の伝送
回線が使用可能であることとの相乗作用によって、最も
重要なイベント発生情報を親局に素早く、かつ、誤報な
く確実に伝送させることができ、また、イベント発生情
報の伝送後は、イベント発生時点における詳細情報をネ
ットワーク化された複数の伝送回線を利用して親局にで
きるだけ早く、かつ、確実に送信してイベント発生原因
を究明し適正な対応策を決定することができる。

【００１０】上記の無線通信システムにおいて、データ
信号を送信する無線子局の構成としては、請求項２に記
載のように、各無線子局それぞれに、自局からの送信電
波の届く範囲にある複数の子局を送信先に設定し、か
つ、それら複数の送信先子局に対する送信優先順位を予
め付与する構成、あるいは、請求項３に記載のように、
上記各無線子局それぞれに、自局からの送信電波の届く
範囲にある他の子局が送信元になった場合の受信優先順
位を付与する構成、のいずれを採用してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
もとづいて説明する。図１は本発明に係る無線通信シス
テムの概念図であり、同図において、１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，…，１Ｊはそれぞれ一定エリア内に点在された複数
の無線子局、２は一つの親局であって、上記各無線子局
１Ａ〜１Ｊから親局２に自由空間を伝送媒体とする電波
によってデータ信号が伝送されるように構成されてい
る。

【００１２】上記図１に示すような構成の無線通信シス
テムの具体的な適用例としては、例えば真空式下水処理
装置における多岐下水管路それぞれの複数箇所に開閉弁
を備えた弁枡ユニットを設置し、これら複数の弁枡ユニ
ットそれぞれに上記無線子局１Ａ〜１Ｊを付設するとと
もに、多岐下水管路の最下流合流位置に配設した真空ポ
ンプユニット側に上記親局２を付設して複数の弁枡ユニ
ットにおける開閉弁の開閉状況などのデータを無線子局
１Ａ〜１Ｊから親局２に伝送させるように構成すること
が考えられる。

【００１３】上記各無線子局１Ａ〜１Ｊは、図２に示す
ように、接点データやアナログデータなどを計測する計
測部３と、故障などの異常事態（イベント）の発生を検
知するセンサ９と、上記計測部３による計測データ（詳
細情報）を通信手順にのっとったフォーマットで通信用
詳細データ信号を作成する詳細データ信号作成部４と、
上記センサ９による異常検知動作に基づいて異常情報信
号を作成する異常情報信号作成部１０と、詳細データ信
号及び異常情報信号を電波によって伝送するときに適し
た信号に変換（変調）する信号変換部５と、その変換さ
れた詳細データ信号及び異常情報信号の電波をアンテナ
６を介して送受信する無線部７と、上記信号変換部５及
び無線部７の動作を制御して送受信の制御を行なう通信
制御部８とを備えている。

【００１４】上記詳細データ信号作成部４と異常情報信
号作成部１０とは信号切替部１１を介してそれぞれ信号
変換部５に接続されている。通常、すなわち、センサ９
が非検知状態にあるとき、信号切替部１１は詳細データ
信号作成部４と信号変換部５とを接続する側に切替え保
持されており、センサ９が検知動作したとき、異常情報
信号作成部１０と信号変換部５とを接続する側に切替え
られるよう構成されている。

【００１５】また、各無線子局１Ａ〜１Ｊにおける上記
異常情報信号作成部１０及び詳細データ信号作成部４に
は、異常情報信号及び詳細データ信号を作成するとき、
送信電波を受信可能な範囲にある２つの他の子局への送
信先が予め優先順位を付けて設定入力されるとともに、
それら２つの送信先子局のアドレスが記入される。例え
ば子局１Ｉを送信元とする場合は、子局１Ａと１Ｃが送
信先に設定され、かつ、送信元子局１Ｉから送信先子局
１Ａへの送信が優先するように設定されるとともに、そ
れら子局１Ａ，１Ｃのアドレスを含めた信号が作成され
る。また、子局１Ａを送信元とする場合の送信先子局は
１Ｂと１Ｅであり、子局１Ｂが優先するように設定され
ている。各子局１Ａ〜１Ｊをそれぞれ送信元とした場合
の２つの送信先の優先順位は図１中のが上位、が下
位である。

【００１６】なお、上記２つの送信先子局、例えば１Ａ
と１Ｃの優先順位は、空間距離の小さい１Ａほど優先順
位が上位であるように設定するのが一般的であるが、例
えば伝送回線の途中に空間伝搬損失の大きい遮蔽物など
が存在するような場合は、受信感度を考慮して空間距離
が長くても空間伝搬損失の小さい１Ｃ側ほど優先順位が
上位であるように設定してもよい。

【００１７】つぎに、上記構成の無線通信システムによ
る信号の通信動作について図３のフローチャートを参照
して説明する。例えば真空式下水処理装置における一つ
の弁枡ユニットの機器に故障等の異常事態が発生しセン
サ９が異常検知動作して該弁枡ユニットに付設した無線
子局、たとえば１Ｉから親局２に対して送信する必要が
生じたとき、センサ９による異常検知動作に基づいて異
常情報信号作成部１０で異常情報信号が作成されるとと
もに、その異常発生時点における計測部３による計測デ
ータが詳細データ信号作成部４に入力されて通信手順に
のっとったフォーマットで通信用詳細データ信号が作成
される。このとき、異常事態を発生した子局１Ｉからの
送信電波を受信可能な範囲にある２つの送信先子局１
Ａ，１Ｃの優先順位がチェックされ、優先順位が上位の
送信先子局１Ａのアドレスを含めた異常情報信号及び詳
細データ信号が作成される（ステップＳ１１〜Ｓ１
４）。

【００１８】次に、異常情報信号作成部１０で作成され
た送信先アドレス付きの異常情報信号が信号切替部１１
を経て信号変換部５に入力されて信号変換された後、無
線部７から電波が送信され、その電波の届く範囲にある
２つの送信先子局１Ａ，１Ｃが呼び出される（ステップ
Ｓ１５）。

【００１９】上記子局１Ｉからの送信電波を受信可能な
２つの送信先子局１Ａ，１Ｃはそれぞれ送信信号中のア
ドレスをチェックしてそのアドレスが自己子局のアドレ
スと一致し、優先順位が上位に設定されている子局１Ａ
のみが送信元子局１Ｉに対して応答信号を送信し、この
応答信号を受け取った送信元子局１Ｉは受信待機状態に
戻る（ステップＳ１６）。

【００２０】もしこのとき、優先順位が上位の送信先子
局１Ａから応答信号が所定時間内に戻ってこなかった場
合には、次位の送信先子局の優先順位をチェックし、送
信先子局１Ｃがあるとき、上記送信元子局１Ｉにおいて
送信信号中のアドレス部分を優先順位が次位の送信先子
局１Ｃのアドレスに変更し、かつ、信号変換した後、そ
の無線部７から電波を再送信する。この再送信電波を受
信する２つの送信先子局１Ａ，１Ｃのうち、変更後のア
ドレスと一致する自己アドレスを持つ優先順位が次位の
送信先子局１Ｃのみが送信元子局１Ｉに対して応答信号
を送信する（ステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１３〜Ｓ１
６）。

【００２１】上記のようにして、２つの送信先子局１
Ａ，１Ｃのいずれかから応答信号を送信元子局１Ｉが受
信したならば、その送信元子局１Ｉと送信先子局１Ａま
たは１Ｃとの間の通信リンク処理が行なわれて両局間に
亘る通信リンクが確立し、その状態で、送信元子局１Ｉ
から送信先子局１Ａまたは１Ｃへ異常情報信号が送信さ
れる（ステップＳ１９〜Ｓ２１）。

【００２２】上記送信元子局１Ｉから送信されてくる異
常情報信号を受信した送信先子局１Ａまたは１Ｃが送信
元となり、上記したステップＳ１１〜Ｓ２１と同様な手
順を経てそれぞれ優先順位に基づき次の送信先子局１Ｂ
か１Ｅまたは１Ｅか１Ａへ異常情報信号を中継送信し
（ステップＳ２２）、さらに１Ｂまたは１Ｅから親局２
へ送信し、これによって、異常の発生した子局１Ｉの異
常情報信号が複数の子局を中継局として親局２へ伝送さ
れることになる。

【００２３】そして、異常情報信号を受信し次の送信先
子局１Ｂか１Ｅまたは１Ｅか１Ａへの異常情報信号の中
継送信が終了した子局１Ａまたは１Ｃは異常事態を発生
した子局１Ｉに異常情報信号の中継送信終了信号を返信
し、その返信信号（中継送信終了信号）を受けた子局１
Ｉの信号切替部１１が切替わり、詳細データ信号作成部
４で作成された送信先アドレス付きの詳細データ信号が
信号切替部１１を経て信号変換部５に入力されて信号変
換された後、無線部７から電波が送信されて詳細データ
信号が既に通信リンクの確立している送信先子局１Ａま
たは１Ｃへ送信される（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。以
下、その詳細データ信号も異常情報信号と同一の送信先
子局１Ｂか１Ｅまたは１Ｅか１Ａを経由して異常情報信
号とは別に親局２にまで送信される。

【００２４】なお、上記の実施形態では、一つの送信元
子局１Ａ〜１Ｊにそれぞれ２つの送信先を設定したもの
で説明したが、３つ以上の送信先を設定してもよい。

【００２５】また、上記の実施形態では、各無線子局１
Ａ〜１Ｊそれぞれに、自局が送信元となったとき、その
送信電波の届く範囲にある複数（２つ）の送信先子局に
対する送信優先順位を予め付与させる構成としたものに
ついて説明したが、各無線子局１Ａ〜１Ｊそれぞれに、
自局が送信電波の届く範囲にある他の子局を送信元とす
る送信先になった場合の受信優先順位が付与される構成
としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一定エ
リア内に点在させた複数の無線子局が中継局の役割を果
たすように構成しているので、中継用送受信装置（中継
機）などを備えた特別な中継局の設置を要することな
く、一定エリア内のあらゆる子局から親局への無線通信
を可能として、電波法により送信出力が規制されるにも
かかわらず無線通信のネットワークシステムを非常に経
済的に構築することができる。

【００２７】しかも、特定の子局で故障等のイベントが
発生して親局にそのイベント情報を送信する必要が生じ
た場合、イベント発生情報をイベント発生時点における
自局の詳細情報と分けて先行送信することにより、一回
当たりの送信情報量が少なくて誤送を防止できること
と、上述のようにネットワーク化された複数の伝送回線
を使用して時間的ロス及び消失のできるだけ少ない送信
が可能であることとの相乗によって、最も重要なイベン
ト発生情報を親局に素早く、かつ、確実に伝送させるこ
とができるとともに、イベント発生時点における詳細情
報もネットワーク化された複数の伝送回線を利用して親
局にできるだけ早く、かつ、確実に送信でき、イベント
発生原因の的確な究明及び発生イベントに対する適正な
対応策をとることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信システムの概念図であ
る。

【図２】同上システムにおける無線子局の概略構成図で
ある。

【図３】同上システムによる無線通信動作を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｊ 無線子局 ２ 親局 ４ 詳細データ信号作成部 ５ 信号変換部 ７ 無線部 ８ 通信制御部 ９ センサ １０ 異常情報信号作成部

フロントページの続き (72)発明者 川勝 啓行 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定エリア内に点在する複数の無線子局
   と一つの親局との間に亘って、空間を伝送媒体とする電
   波によってデータ信号を伝送する無線通信システムであ
   って、 各無線子局はそれぞれ、自局にイベントが発生して親局
   に対する送信要求が生じたとき、そのイベント発生情報
   を自局からの送信電波を受信可能な範囲内にある複数の
   他の子局に対してそれら子局の優先順位に基づいて送信
   する手段と、 特定の子局から送信されてくるイベント発生情報を受信
   したとき、その受信したイベント発生情報を自局からの
   送信電波を受信可能な範囲内にある複数の他の子局に対
   してそれら子局の優先順位に基づいて中継送信するとと
   もに、送信元子局にイベント発生情報の中継送信終了信
   号を返信する手段と、 その中継送信終了信号の返信を受けたとき、上記イベン
   ト発生情報を受信した子局に対してイベント発生時点に
   おける自局の詳細情報を送信する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。
2. 【請求項２】 上記各無線子局には、自局からの送信電
   波の届く範囲にある複数の子局が送信先に設定され、か
   つ、それら複数の送信先子局に対する送信優先順位が予
   め付与されている請求項１または２に記載の無線通信シ
   ステム。
3. 【請求項３】 上記各無線子局には、自局からの送信電
   波の届く範囲にある他の子局が送信元になった場合の受
   信優先順位が付与されている請求項１または２に記載の
   無線通信システム。