通信装置
【課題】本発明は、配下の複数の通信ノードから無線伝送された情報を収集する通信装置に関し、ハードウェアの構成が基本的に変更されることなく、ノード装置の台数が多数となり、または多様に異なっても、これらのノード装置の全てから所望の情報を効率的に収集することを目的とする。
【解決手段】異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する通信経路終端手段と、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える制御手段とを備える。
【解決手段】異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する通信経路終端手段と、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える制御手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配下の複数の通信ノードから無線伝送された情報を収集する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサーネットワークでは、親局の配下にある個々のサイトや計測点に子局が設置され、親局は、これらの子局によって計測され、または生成された情報を収集することにより所望の項目にかかわる監視制御を行う。
【０００３】
図４は、従来のセンサーネットワークの構成例を示す図である。
図において、親局３０の配下には、子局４０-1〜４０-nが地理的に分散されて設置される。
【０００４】
このような構成のセンサーネットワークでは、子局４０-1〜４０-nには、共通の無線周波数ｆ０が割り付けられる。また、親局３０は、以下の通りに子局４０-1〜４０-nと連係することにより、これらの子局４０-1〜４０-nによって得られた計測値を収集する。
【０００５】
(1) 親局３０は、上記無線周波数ｆ０の無線チャネルの下りのリンクを介して子局４０-1宛に、「計測値通知要求」を送出する（図５(1))。
(2) 子局４０-1は、この「計測値通知要求」を識別すると、最新の計測値を上記無線チャネルの上りのリンクを介して通知するために必要な処理（以下、「通知準備処理」という。）を起動する（図５(2))。なお、このような通知準備処理には、例えば、通知の対象となる計測値を出力するセンサ（図示されない。）との連係を実現する処理が該当する。
【０００６】
(3) さらに、子局４０-1は、上記上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局４０-2に、上記「計測値通知要求」を引き渡す（図５(3))。
(4) 子局４０-2〜４０-(n-1)は、子局４０-1と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動し、かつ上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局４０-3〜４０-nに「計測値通知要求」を引き渡す（図５(4))。
【０００７】
(5) 子局４０-nは、上記下りのリンクの末端に位置するため、他の子局に対して「計測値通知要求」を引き渡すことなく、子局４０-(n-1)と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動する（図５(5))。
(6) さらに、子局４０-nは、上記「通知準備処理」を完了すると、既述の無線チャネルの上りのリンクを介して最寄りの子局４０-(n-1)に、その処理の過程で取得された計測値を引き渡す（図５(6))。
【０００８】
(7) 子局４０-(n-2)〜４０-2は、何れも、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局４０-(n-1)〜４０-3から引き渡された計測値（の列）に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をそれぞれパックすることにより、その計測値（の例）を更新すると共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して子局４０-(n-3)〜４０-1に、それぞれ更新された計測値（の例）を引き渡す（図５(7))。
【０００９】
(8) 子局４０-1は、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局４０-2から引き渡された計測値（の列）に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をパックすることにより、その計測値（の例）を更新する（図５(8))と共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して親局３０に、このようにして更新された計測値（の例）を引き渡す（図５(9))。
【００１０】
したがって、親局３０は、上記「計測値通知要求」に応じて連係する子局４０-1〜４０-nの全てによって得られた計測値の列を収集することができる。
【００１１】
なお、このような従来のセンサネットワークでは、親局３０は、既述の無線チャネルを介して子局４０-1〜４０-nに個別に上記「計測値通知要求」を送出し、その「計測値通知要求」に応じて取得された計測値を個別に取り込むことも可能である。
【００１２】
本発明に関連した先行技術としては、例えば、以下に列記する特許文献１〜特許文献４がある。
(1) 「単一通信路に於ける１周波単信方式の電波を用いた自動観測若しくは自動通報のためのシステムに適用される情報データ収集方法であって、タイマ制御による定時情報伝送方式と、タイマ制御によらない逐次情報伝送方式とを兼ね備えた伝送手段を有して、通常時は定時情報伝送手段により情報伝送を行い、緊急時に逐次情報伝送手段により情報伝送を行う」ことにより、「情報伝達が確実に行えるとともに、急激な事態の変化に迅速に対応できる」点に特徴がある単一無線通信方式による情報データ収集方法…特許文献１
【００１３】
(2) 「施設に設置された機器の動作や状態を監視及び制御する監視制御手段と、前記監視制御手段と連携し、監視用情報をネットワークを介して提供する第１のサーバと、前記ネットワークを介した外部のコンピュータからの要求に応じて前記第１のサーバに対して前記監視用情報を要求し、前記監視用情報に基づいて指定の形式からなるユーザ向け情報を前記コンピュータに提供し、かつ前記コンピュータからの指示に基づいた操作情報を前記第１のサーバに通知する第２のサーバとを具備する」ことにより、「監視制御との連携機能を有する情報及び連携機能以外の仕様を含む情報を統一的かつ効率よく作成して提供することができる」点に特徴がある監視システム…特許文献２
【００１４】
(3) 「所定の物理量を計測する複数の計測装置と、該計測装置で得られた情報を収集し記録するデータ収録装置と、該データ収録装置を制御するパソコンとからなる無線通信を用いた設備監視システムにおいて、前記複数の計測装置のうちの所定の１つが、リレー無線通信により前記データ収録装置もしくは前記複数の計測装置の残部と無線通信を行って、間欠送受信による前記計測装置の残部との計測時刻同期および通信経路の調整をするとともに、所定のサンプリング間隔で物理量を計測し、得られた該物理量計測値を前記データ収録装置へ送信する」ことにより、「面的多点計測が可能であり、かつ長期間に亘って電源の交換が不要である」点に特徴がある設備監視システム…特許文献３
【００１５】
(4) 「通知情報を生成し、生成した通知情報を所定の管理装置に対して送信する複数の通信装置を有する通信システムであって、前記複数の通信装置のそれぞれは、前記複数の通信装置に共通の周期で情報の収集を行うとともに、指定された複数周期分の情報を蓄積し、指定された複数周期分の情報を蓄積した時点で蓄積している情報に基づいて通知情報を生成し、生成した通知情報を前記管理装置に対して送信する」ことにより、「障害発生時のみならず、通常動作中にも、無線ネットワーク上の通信量を削減できる」点に特徴がある通信システム…特許文献４
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−２１８２８４号公報
【特許文献２】特願２００８−２６６５１４号公報
【特許文献３】特開２００９−２４５１０９号公報
【特許文献４】特開２００５−２２３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、上述した従来例では、親局３０が子局４０-1〜４０-nの全てから計測値を得るために要する時間Ｔは、これらの子局４０-1〜４０-nの台数nが大きいほど長くなり、例えば、既述の上りおよび下りのリンクの伝送区間を介して伝送されるパケットやフレームの長さLが同じである場合には、下式で与えられる。
Ｔ＝２・Ｌ・ｎ
【００１８】
しかし、このような台数ｎに応じた時間Ｔの増加に関しては、センサーネットワークを構成する子局の台数、あるいはこれらの子局の全てから計測値を収集可能な周期や頻度に対する大きな制約となるために、簡便に緩和や解消が可能な技術が強く要望されていた。
【００１９】
本発明は、ハードウェアの構成が基本的に変更されることなく、ノード装置の台数が多数となり、または多様に異なっても、これらのノード装置の全てから所望の情報を効率的に収集可能である通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明では、通信経路終端手段は、異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する。制御手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える。
【００２１】
すなわち、通信経路終端手段によって上記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、これらの通信経路Ｐ１〜Ｐｎ上にそれぞれ配置された複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードが異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成された単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを介して並行して連係し、その連係の下で異なる期間に応答を返すことができる期間に与えられる。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の通信装置において、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通である。 前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎは、それぞれ（ｐ１・τ）〜（ｐｎ・τ）である。
【００２３】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、これらの通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通であるため、時間軸上で一定のインターバルで簡便に得られる。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、前記制御手段は、前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個別の稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２５】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードのそれぞれの稼働の正否に応じて更新される。
【００２６】
請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、前記制御手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎ毎における前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２７】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対して送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの通信経路Ｐ１〜Ｐｎ上における個々の稼働の正否に応じて更新される。
【００２８】
請求項５に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、再構成手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎの内、稼働の正否が変化した通信ノードが配置される通信経路を再構成する。前記制御手段は、稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２９】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対して送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個々の稼働の正否に応じて行われた通信経路の再構成の下で更新される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、通信ノード装置の総数（＝数ｐ１〜ｐｎの総和）が大きい場合、あるいは広範に変化し得る場合であっても、これらの通信ノード装置の連係の結果を効率的に得ることができる。
本発明では、構成が簡略化され、かつ低廉化に併せて、応答性の向上が図られる。
【００３１】
本発明では、複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの並行した連係の結果は、これらの通信ノードの稼働の正否の如何にかかわらず上記きっかけが変わらない場合に比べて、安定にかつ効率的に収集される。
【００３２】
本発明では、複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの並行した連係の結果は、これらの通信ノードの稼働の正否の如何にかかわらず通信経路の構成が変わらない場合に比べて、安定にかつ効率的に収集される。
【００３３】
したがって、本発明が適用された通信系では、ハードウェアの構成が変更されることなく、配下の通信ノード装置の状態や系構成に柔軟に適応し、かつ安価に総合的な伝送効率および信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の親局に備えられた制御部の動作フローチャートである。
【図３】本実施形態の動作を説明する図である。
【００３５】
【図４】従来のセンサーネットワークの構成例を示す図である。
【図５】従来のセンサーネットワークの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、本実施形態と図４に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
【００３７】
(1) 親局３０に代えて、親局１０が備えられる。
(2) 子局４０-1〜４０-nに代えて、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3が備えられる。
【００３８】
親局１０は、以下の要素から構成される。
(1) 制御部１１
(2) 制御部１１の第一の入出力ポートに接続された無線部１２
【００３９】
(3) その無線部１２のアンテナ端子に給電点が接続されたアンテナ１３
(4) 制御部１１の第二の入出力ポートに接続された操作表示部１４
(5) 制御部１１の第三の入出力ポートと外部の通信系とに接続された通信ポート１５
【００４０】
図２は、本実施形態の親局に備えられた制御部の動作フローチャートである。
図３は、本実施形態の動作を説明する図である。
以下、図１〜図３を参照して本実施形態の動作を説明する。
【００４１】
本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5には無線周波数ｆａが共通に割り付けられ、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4には無線周波数ｆｂ（≠ｆａ）が共通に割り付けられ、さらに、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3には上記無線周波数ｆａ、ｆｂの何れとも異なる無線周波数ｆｃが共通に割り付けられる。
【００４２】
これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4および子局２０-c1,２０-c2,２０-c3にそれぞれ予め設定され、かつ親局１０に備えられた制御部１１にも既知の情報として設定される。
【００４３】
また、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ割り付けられる子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の台数は、既述のパケットやフレームの長さLが同じであることを前提として、異なる値「５」、「４」、「３」にそれぞれ予め設定される。
【００４４】
親局１０では、制御部１１は、以下の処理を順次行う。
(1) 無線部１２に無線周波数ｆａを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-a1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5のグループに対応したインターバルタイマＩＴａ（インターバル＝(１０Ｌ＋α)≧（５Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ１、図３(1))。
【００４５】
(2) 無線部１２に無線周波数ｆｂを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-b1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4のグループに対応したインターバルタイマＩＴｂ（インターバル＝(８Ｌ＋α)≧（４Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ２、図３(2))。
【００４６】
(3) 無線部１２に無線周波数ｆｃを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-c1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-c1,２０-c2,２０-c3のグループに対応したインターバルタイマＩＴｃ（インターバル＝(６Ｌ＋α)≧（３Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ３、図３(3))。
【００４７】
したがって、これらの「計測値通知要求」は、何れも、子局２０-a1,２０-b1,２０-c1にそれぞれに割り付けられた無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃの無線チャネルの下りのリンクを介して次々と送信される。
【００４８】
一方、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5は、以下に列記するように、割り付けられた無線周波数がｆ０ではなくｆａである点を除いて、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００４９】
(1) 子局２０-a1 は、上記「計測値通知要求」を識別すると、最新の計測値を上記無線チャネルの上りのリンクを介して通知するために既述の通りに必要な「通知準備処理」を起動する（図３(4))。
(2) さらに、子局２０-a1 は、上記上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局２０-a2に、上記「計測値通知要求」を引き渡す（図３(5))。
【００５０】
(3) 子局２０-a2〜２０-a4は、子局２０-a1と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動し、かつ上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局２０-a3〜２０-a5に「計測値通知要求」を引き渡す（図３(6))。
(4) 子局２０-a5は、上記下りのリンクの末端に位置するため、他の子局に対して「計測値通知要求」を引き渡すことなく、子局２０-a4と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動する（図３(7))。
【００５１】
(5) さらに、子局２０-a5は、上記「通知準備処理」を完了すると、既述の無線チャネルの上りのリンクを介して最寄りの子局２０-a4に、その処理の過程で取得された計測値を引き渡す（図３(8)。
(6) 子局２０-a3および子局２０-a2は、何れも、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局２０-a4および子局２０-a3からそれぞれ引き渡された計測値の列に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をそれぞれパックすることにより、その計測値（の例）を更新すると共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して子局２０-a2および子局２０-a1に、このようにして更新された計測値の例を引き渡す（図３(9))。
【００５２】
(7) 子局２０-a1は、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局２０-a2から引き渡された計測値の列に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をパックすることにより、その計測値（の例）を更新する（図３(10))と共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して親局１０に、このようにして更新された計測値の列Ｍａを引き渡す（図３(11))。
【００５３】
また、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4は、上記「計測値通知要求」が子局２０-a1 より遅れて与えられるが、割り付けられた無線周波数がｆａではなくｆbであるため、図３に一点鎖線で示すように、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5によって行われる既述の連係に並行して、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００５４】
さらに、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3は、上記「計測値通知要求」が子局２０-b1 よりさらに遅れて与えられるが、割り付けられた無線周波数がｆａ、ｆｂの何れとも異なるｆｃであるため、図３に二点鎖線で示すように、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4によって行われる既述の連係に並行して、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００５５】
したがって、子局２０-c1、２０-b1、２０-a1 は、既述の連係の下で下記の計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを取得し、それぞれ無線周波数ｆｃ、ｆｂ、ｆａの無線チャネルの上りのリンクを介して異なる期間に、これらの計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを順次親局１０宛に送信することができる。
(1) 子局２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値の列Ｍｃ
(2) 子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4によって得られた計測値の列Ｍｂ
(3) 子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5によって得られた計測値の列Ｍａ
【００５６】
親局１０では、制御部１１は、以下の処理を行う。
(1) 上記計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａが子局２０-c1、２０-b1、２０-a1 からそれぞれ送信される期間を既述のインターバルタイマＩＴｃ、ＩＴｂ、ＩＴａによる計時の下で識別する。
(2) 無線部１２が受信すべき無線チャネルの無線周波数をそれぞれｆｃ、ｆｂ、ｆａに設定することにより、上記計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを順次収集する（図２ステップＳ４、図３(12)）、（図２ステップS５、図３(13)）、（図２ステップS６、図３(14)）。
【００５７】
(3) 操作表示部１４を介して操作者とのマンマシンインタフェースをとり、そのマンマシンインタフェースの下で、例えば、図示されないコンピュータ等と通信ポート１５を介して連係することにより、これらの計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａに含まれる計測値を所定の計測制御に供する。
【００５８】
すなわち、既述の通りに異なる無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ割り付けられた３つの子局のグループが親局１０の主導の下で並行して連係し、その連係の下で得られた計測値の列Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃが異なる期間に順次親局１０宛に送信される。
したがって、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値の全ては、親局１０に搭載される無線部１２の台数が増加することなく、しかも、これらの子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れの構成も基本的に変更されることなく、従来例より大幅に短い期間内に収集される。
【００５９】
このように本実施形態によれば、センサーネットワークを構成する子局の台数が広範に異なり、あるいは増減する場合であっても、これらの子局の全てから所望の計測値を収集するために要する時間が大幅に短縮される。
【００６０】
なお、本実施形態では、何れのグループ内においても子局間で引き渡される計測値等の情報は、一定長Ｌのフレームやパケットとして伝送されている。
しかし、このようなフレームやパケットの長さは、全てのグループにおける子局の連係のきっかけが親局１０によって与えられ、その連係の下で既述の計測値の列Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃが親局１０宛に送信される期間が時間軸上で重なることがないならば、一定でなくてもよく、かつ上りのリンクと下りのリンクとで異なっていてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3が３つのグループに区分され、それぞれ異なる無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃが割り付けられている。
しかし、このようなグループの数と、これらのグループに対して割り付けられる無線周波数とは、親局１０の配下で作動すべき子局の数や地理的な配置に適しているならば、如何なるものであってもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値（の列）が親局１０によって収集されるために、本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような計測値（の列）だけではなく、例えば、親局１０や子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の始動時、あるいはセンサーネットワークとしての系構成の変化に適応する過程における多様な情報の収集にも同様に適用可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3に対してそれぞれ無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃが予め割り付けられている。
しかし、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、親局１０が確実に識別できるならば、必ずしも一定でなくてもよく、例えば、親局１０の主導の下で設定や変更が行われ、あるいは個々の子局の状況やニーズに応じて変更されてもよく、しかも、その過程における親局１０と子局との間における連係の形態も如何なるものであってもよい。
【００６４】
さらに、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、設定や変更の遅れが許容される場合、あるいは保守や運用の過程で暫定的な変更が要求される場合には、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れのサイト（局舎）で手動により適宜設定されてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3のそれぞれのグループには、無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ１つずつ割り付けられている。
しかし、これらのグループ内の何れでも、既述の連係が並行して行われるならば、特定の子局間の伝送区間は、他の伝送区間には適用されていない異なる無線周波数を用いて形成されてもよい。
【００６６】
さらに、本実施形態は、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れもが正常に作動していることを前提として構成されている。
【００６７】
しかし、本発明は、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4および子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の（グループ毎）の稼働状況や系構成の識別が別途行われる場合には、このような稼働状況や系構成に応じて、子局のグループの再構成が行われ、その再構成の結果に応じて、無線周波数の割り付け、インターバルタイマのインターバル値、グループ毎の伝送区間におけるフレームやパケットの長さ等が適切に切り替えられてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、子局のグループ毎に異なる無線周波数が割り付けられ、このような無線周波数を用いて形成される無線伝送路（チャネル）を介してそれぞれのグループに属する子局が並行して連係している。
【００６９】
しかし、これらの無線伝送路は、ＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)に基づいて形成されなくてもよく、例えば、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)等々、如何なる多元接続方式に基づいて特定の無線周波数が共用されることによって形成されてもよい。
【００７０】
さらに、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3は、グループ毎に形成された１つのリンク（通信経路）上に配置されている。
【００７１】
しかし、これらのグループに個別に形成されるリンク（通信経路）は、何れも、複数のリンク（通信経路）に分岐してもよく、かつ分岐点に配置された子局は、その子局より下位（下流）に配置された子局に対して親局としての機能してもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、各グループにおいて上りのリンクの末端以外に配置された子局は、その上りのリンクの先行する伝送区間を介して他の子局から引き渡された計測値に、自局が行った「通知準備処理」の過程で取得された計測値を単にパックして、後続する伝送区間に送出している。
【００７３】
しかし、このようなパックに起因する情報量の増加が許容されず、もしくは伝送品質や信頼性の確保が要求される場合には、個々のパックの結果が適宜圧縮符号化され、または伝送路符号化（誤り訂正符号化）されてもよい。
【００７４】
さらに、本実施形態では、各グループに属する子局の数が予め同じとなり、あるいは系構成の変化に応じて同じとなった場合には、このような数が同じとなったグループに属する子局が連係を開始すべききっかけと、これらの連係の下で該当するグループの計測値（の列）が親局１０宛に送信される期間とが時間軸上で重なることの回避は、親局１０と子局の全てまたは一部との双方または一方によって如何なる形態で図られてもよい。
【００７５】
また、上記系構成の変化に応じてグループ毎に属する子局の数に大きな格差が生じ、そのために計測値（の列）の収集が無用に遅れることが回避されるべき場合には、無線周波数の割り付けが可能である範囲において既存のグループが再区分されてもよい。
【００７６】
さらに、本実施形態では、無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、単に異なるだけではなく、例えば、各グループに属する子局と親局１０との間における伝搬路のプロフィール（地物、地形その他の伝搬特性の分布を含む。）に適した無線周波数に積極的に設定されてもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、子局が区分されてなるグループの数Ｎと、これらのグループに個別に含まれ得る最大の子局の台数ａＮ
とは、子局の総数ＳＮ と、既述のフレームやパケットの長さＬ（一定）に対して、下式が成立する値に設定されればよい。
ＳＮ ≦Ｎ（Ｎ＋１）Ｌ
ａＮ ＝ＮＬ
【００７８】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０，３０ 親局
１１ 制御部
１２ 無線部
１３ アンテナ
１４ 操作表示部
１５ 通信ポート
２０，４０ 子局
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配下の複数の通信ノードから無線伝送された情報を収集する通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサーネットワークでは、親局の配下にある個々のサイトや計測点に子局が設置され、親局は、これらの子局によって計測され、または生成された情報を収集することにより所望の項目にかかわる監視制御を行う。
【０００３】
図４は、従来のセンサーネットワークの構成例を示す図である。
図において、親局３０の配下には、子局４０-1〜４０-nが地理的に分散されて設置される。
【０００４】
このような構成のセンサーネットワークでは、子局４０-1〜４０-nには、共通の無線周波数ｆ０が割り付けられる。また、親局３０は、以下の通りに子局４０-1〜４０-nと連係することにより、これらの子局４０-1〜４０-nによって得られた計測値を収集する。
【０００５】
(1) 親局３０は、上記無線周波数ｆ０の無線チャネルの下りのリンクを介して子局４０-1宛に、「計測値通知要求」を送出する（図５(1))。
(2) 子局４０-1は、この「計測値通知要求」を識別すると、最新の計測値を上記無線チャネルの上りのリンクを介して通知するために必要な処理（以下、「通知準備処理」という。）を起動する（図５(2))。なお、このような通知準備処理には、例えば、通知の対象となる計測値を出力するセンサ（図示されない。）との連係を実現する処理が該当する。
【０００６】
(3) さらに、子局４０-1は、上記上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局４０-2に、上記「計測値通知要求」を引き渡す（図５(3))。
(4) 子局４０-2〜４０-(n-1)は、子局４０-1と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動し、かつ上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局４０-3〜４０-nに「計測値通知要求」を引き渡す（図５(4))。
【０００７】
(5) 子局４０-nは、上記下りのリンクの末端に位置するため、他の子局に対して「計測値通知要求」を引き渡すことなく、子局４０-(n-1)と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動する（図５(5))。
(6) さらに、子局４０-nは、上記「通知準備処理」を完了すると、既述の無線チャネルの上りのリンクを介して最寄りの子局４０-(n-1)に、その処理の過程で取得された計測値を引き渡す（図５(6))。
【０００８】
(7) 子局４０-(n-2)〜４０-2は、何れも、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局４０-(n-1)〜４０-3から引き渡された計測値（の列）に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をそれぞれパックすることにより、その計測値（の例）を更新すると共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して子局４０-(n-3)〜４０-1に、それぞれ更新された計測値（の例）を引き渡す（図５(7))。
【０００９】
(8) 子局４０-1は、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局４０-2から引き渡された計測値（の列）に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をパックすることにより、その計測値（の例）を更新する（図５(8))と共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して親局３０に、このようにして更新された計測値（の例）を引き渡す（図５(9))。
【００１０】
したがって、親局３０は、上記「計測値通知要求」に応じて連係する子局４０-1〜４０-nの全てによって得られた計測値の列を収集することができる。
【００１１】
なお、このような従来のセンサネットワークでは、親局３０は、既述の無線チャネルを介して子局４０-1〜４０-nに個別に上記「計測値通知要求」を送出し、その「計測値通知要求」に応じて取得された計測値を個別に取り込むことも可能である。
【００１２】
本発明に関連した先行技術としては、例えば、以下に列記する特許文献１〜特許文献４がある。
(1) 「単一通信路に於ける１周波単信方式の電波を用いた自動観測若しくは自動通報のためのシステムに適用される情報データ収集方法であって、タイマ制御による定時情報伝送方式と、タイマ制御によらない逐次情報伝送方式とを兼ね備えた伝送手段を有して、通常時は定時情報伝送手段により情報伝送を行い、緊急時に逐次情報伝送手段により情報伝送を行う」ことにより、「情報伝達が確実に行えるとともに、急激な事態の変化に迅速に対応できる」点に特徴がある単一無線通信方式による情報データ収集方法…特許文献１
【００１３】
(2) 「施設に設置された機器の動作や状態を監視及び制御する監視制御手段と、前記監視制御手段と連携し、監視用情報をネットワークを介して提供する第１のサーバと、前記ネットワークを介した外部のコンピュータからの要求に応じて前記第１のサーバに対して前記監視用情報を要求し、前記監視用情報に基づいて指定の形式からなるユーザ向け情報を前記コンピュータに提供し、かつ前記コンピュータからの指示に基づいた操作情報を前記第１のサーバに通知する第２のサーバとを具備する」ことにより、「監視制御との連携機能を有する情報及び連携機能以外の仕様を含む情報を統一的かつ効率よく作成して提供することができる」点に特徴がある監視システム…特許文献２
【００１４】
(3) 「所定の物理量を計測する複数の計測装置と、該計測装置で得られた情報を収集し記録するデータ収録装置と、該データ収録装置を制御するパソコンとからなる無線通信を用いた設備監視システムにおいて、前記複数の計測装置のうちの所定の１つが、リレー無線通信により前記データ収録装置もしくは前記複数の計測装置の残部と無線通信を行って、間欠送受信による前記計測装置の残部との計測時刻同期および通信経路の調整をするとともに、所定のサンプリング間隔で物理量を計測し、得られた該物理量計測値を前記データ収録装置へ送信する」ことにより、「面的多点計測が可能であり、かつ長期間に亘って電源の交換が不要である」点に特徴がある設備監視システム…特許文献３
【００１５】
(4) 「通知情報を生成し、生成した通知情報を所定の管理装置に対して送信する複数の通信装置を有する通信システムであって、前記複数の通信装置のそれぞれは、前記複数の通信装置に共通の周期で情報の収集を行うとともに、指定された複数周期分の情報を蓄積し、指定された複数周期分の情報を蓄積した時点で蓄積している情報に基づいて通知情報を生成し、生成した通知情報を前記管理装置に対して送信する」ことにより、「障害発生時のみならず、通常動作中にも、無線ネットワーク上の通信量を削減できる」点に特徴がある通信システム…特許文献４
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−２１８２８４号公報
【特許文献２】特願２００８−２６６５１４号公報
【特許文献３】特開２００９−２４５１０９号公報
【特許文献４】特開２００５−２２３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、上述した従来例では、親局３０が子局４０-1〜４０-nの全てから計測値を得るために要する時間Ｔは、これらの子局４０-1〜４０-nの台数nが大きいほど長くなり、例えば、既述の上りおよび下りのリンクの伝送区間を介して伝送されるパケットやフレームの長さLが同じである場合には、下式で与えられる。
Ｔ＝２・Ｌ・ｎ
【００１８】
しかし、このような台数ｎに応じた時間Ｔの増加に関しては、センサーネットワークを構成する子局の台数、あるいはこれらの子局の全てから計測値を収集可能な周期や頻度に対する大きな制約となるために、簡便に緩和や解消が可能な技術が強く要望されていた。
【００１９】
本発明は、ハードウェアの構成が基本的に変更されることなく、ノード装置の台数が多数となり、または多様に異なっても、これらのノード装置の全てから所望の情報を効率的に収集可能である通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明では、通信経路終端手段は、異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する。制御手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える。
【００２１】
すなわち、通信経路終端手段によって上記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、これらの通信経路Ｐ１〜Ｐｎ上にそれぞれ配置された複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードが異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成された単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを介して並行して連係し、その連係の下で異なる期間に応答を返すことができる期間に与えられる。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の通信装置において、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通である。 前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎは、それぞれ（ｐ１・τ）〜（ｐｎ・τ）である。
【００２３】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、これらの通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通であるため、時間軸上で一定のインターバルで簡便に得られる。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、前記制御手段は、前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個別の稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２５】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードのそれぞれの稼働の正否に応じて更新される。
【００２６】
請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、前記制御手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎ毎における前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２７】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対して送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの通信経路Ｐ１〜Ｐｎ上における個々の稼働の正否に応じて更新される。
【００２８】
請求項５に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の通信装置において、再構成手段は、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎの内、稼働の正否が変化した通信ノードが配置される通信経路を再構成する。前記制御手段は、稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える。
【００２９】
すなわち、通信経路終端手段によって通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対して送信がそれぞれ行われるきっかけは、上記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個々の稼働の正否に応じて行われた通信経路の再構成の下で更新される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、通信ノード装置の総数（＝数ｐ１〜ｐｎの総和）が大きい場合、あるいは広範に変化し得る場合であっても、これらの通信ノード装置の連係の結果を効率的に得ることができる。
本発明では、構成が簡略化され、かつ低廉化に併せて、応答性の向上が図られる。
【００３１】
本発明では、複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの並行した連係の結果は、これらの通信ノードの稼働の正否の如何にかかわらず上記きっかけが変わらない場合に比べて、安定にかつ効率的に収集される。
【００３２】
本発明では、複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの並行した連係の結果は、これらの通信ノードの稼働の正否の如何にかかわらず通信経路の構成が変わらない場合に比べて、安定にかつ効率的に収集される。
【００３３】
したがって、本発明が適用された通信系では、ハードウェアの構成が変更されることなく、配下の通信ノード装置の状態や系構成に柔軟に適応し、かつ安価に総合的な伝送効率および信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の親局に備えられた制御部の動作フローチャートである。
【図３】本実施形態の動作を説明する図である。
【００３５】
【図４】従来のセンサーネットワークの構成例を示す図である。
【図５】従来のセンサーネットワークの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
図において、本実施形態と図４に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
【００３７】
(1) 親局３０に代えて、親局１０が備えられる。
(2) 子局４０-1〜４０-nに代えて、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3が備えられる。
【００３８】
親局１０は、以下の要素から構成される。
(1) 制御部１１
(2) 制御部１１の第一の入出力ポートに接続された無線部１２
【００３９】
(3) その無線部１２のアンテナ端子に給電点が接続されたアンテナ１３
(4) 制御部１１の第二の入出力ポートに接続された操作表示部１４
(5) 制御部１１の第三の入出力ポートと外部の通信系とに接続された通信ポート１５
【００４０】
図２は、本実施形態の親局に備えられた制御部の動作フローチャートである。
図３は、本実施形態の動作を説明する図である。
以下、図１〜図３を参照して本実施形態の動作を説明する。
【００４１】
本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5には無線周波数ｆａが共通に割り付けられ、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4には無線周波数ｆｂ（≠ｆａ）が共通に割り付けられ、さらに、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3には上記無線周波数ｆａ、ｆｂの何れとも異なる無線周波数ｆｃが共通に割り付けられる。
【００４２】
これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4および子局２０-c1,２０-c2,２０-c3にそれぞれ予め設定され、かつ親局１０に備えられた制御部１１にも既知の情報として設定される。
【００４３】
また、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ割り付けられる子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の台数は、既述のパケットやフレームの長さLが同じであることを前提として、異なる値「５」、「４」、「３」にそれぞれ予め設定される。
【００４４】
親局１０では、制御部１１は、以下の処理を順次行う。
(1) 無線部１２に無線周波数ｆａを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-a1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5のグループに対応したインターバルタイマＩＴａ（インターバル＝(１０Ｌ＋α)≧（５Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ１、図３(1))。
【００４５】
(2) 無線部１２に無線周波数ｆｂを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-b1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4のグループに対応したインターバルタイマＩＴｂ（インターバル＝(８Ｌ＋α)≧（４Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ２、図３(2))。
【００４６】
(3) 無線部１２に無線周波数ｆｃを指定することにより、その無線部１２およびアンテナ１３を介して子局２０-c1 宛に「計測値通知要求」を送信し、かつ子局２０-c1,２０-c2,２０-c3のグループに対応したインターバルタイマＩＴｃ（インターバル＝(６Ｌ＋α)≧（３Ｌ×２)）を起動する（図２ステップＳ３、図３(3))。
【００４７】
したがって、これらの「計測値通知要求」は、何れも、子局２０-a1,２０-b1,２０-c1にそれぞれに割り付けられた無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃの無線チャネルの下りのリンクを介して次々と送信される。
【００４８】
一方、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5は、以下に列記するように、割り付けられた無線周波数がｆ０ではなくｆａである点を除いて、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００４９】
(1) 子局２０-a1 は、上記「計測値通知要求」を識別すると、最新の計測値を上記無線チャネルの上りのリンクを介して通知するために既述の通りに必要な「通知準備処理」を起動する（図３(4))。
(2) さらに、子局２０-a1 は、上記上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局２０-a2に、上記「計測値通知要求」を引き渡す（図３(5))。
【００５０】
(3) 子局２０-a2〜２０-a4は、子局２０-a1と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動し、かつ上りのリンクの後続する伝送区間を介して後続する子局２０-a3〜２０-a5に「計測値通知要求」を引き渡す（図３(6))。
(4) 子局２０-a5は、上記下りのリンクの末端に位置するため、他の子局に対して「計測値通知要求」を引き渡すことなく、子局２０-a4と同様にして、既述の「通知準備処理」を起動する（図３(7))。
【００５１】
(5) さらに、子局２０-a5は、上記「通知準備処理」を完了すると、既述の無線チャネルの上りのリンクを介して最寄りの子局２０-a4に、その処理の過程で取得された計測値を引き渡す（図３(8)。
(6) 子局２０-a3および子局２０-a2は、何れも、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局２０-a4および子局２０-a3からそれぞれ引き渡された計測値の列に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をそれぞれパックすることにより、その計測値（の例）を更新すると共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して子局２０-a2および子局２０-a1に、このようにして更新された計測値の例を引き渡す（図３(9))。
【００５２】
(7) 子局２０-a1は、上記上りのリンクの先行する伝送区間を介して子局２０-a2から引き渡された計測値の列に、先に起動した「通知準備処理」の過程で取得された計測値をパックすることにより、その計測値（の例）を更新する（図３(10))と共に、該当する上りのリンクの後続する伝送区間を介して親局１０に、このようにして更新された計測値の列Ｍａを引き渡す（図３(11))。
【００５３】
また、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4は、上記「計測値通知要求」が子局２０-a1 より遅れて与えられるが、割り付けられた無線周波数がｆａではなくｆbであるため、図３に一点鎖線で示すように、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5によって行われる既述の連係に並行して、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００５４】
さらに、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3は、上記「計測値通知要求」が子局２０-b1 よりさらに遅れて与えられるが、割り付けられた無線周波数がｆａ、ｆｂの何れとも異なるｆｃであるため、図３に二点鎖線で示すように、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4によって行われる既述の連係に並行して、従来例における子局２０-1〜２０-nと同様に連係する。
【００５５】
したがって、子局２０-c1、２０-b1、２０-a1 は、既述の連係の下で下記の計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを取得し、それぞれ無線周波数ｆｃ、ｆｂ、ｆａの無線チャネルの上りのリンクを介して異なる期間に、これらの計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを順次親局１０宛に送信することができる。
(1) 子局２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値の列Ｍｃ
(2) 子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4によって得られた計測値の列Ｍｂ
(3) 子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5によって得られた計測値の列Ｍａ
【００５６】
親局１０では、制御部１１は、以下の処理を行う。
(1) 上記計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａが子局２０-c1、２０-b1、２０-a1 からそれぞれ送信される期間を既述のインターバルタイマＩＴｃ、ＩＴｂ、ＩＴａによる計時の下で識別する。
(2) 無線部１２が受信すべき無線チャネルの無線周波数をそれぞれｆｃ、ｆｂ、ｆａに設定することにより、上記計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａを順次収集する（図２ステップＳ４、図３(12)）、（図２ステップS５、図３(13)）、（図２ステップS６、図３(14)）。
【００５７】
(3) 操作表示部１４を介して操作者とのマンマシンインタフェースをとり、そのマンマシンインタフェースの下で、例えば、図示されないコンピュータ等と通信ポート１５を介して連係することにより、これらの計測値の列Ｍｃ、Ｍｂ、Ｍａに含まれる計測値を所定の計測制御に供する。
【００５８】
すなわち、既述の通りに異なる無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ割り付けられた３つの子局のグループが親局１０の主導の下で並行して連係し、その連係の下で得られた計測値の列Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃが異なる期間に順次親局１０宛に送信される。
したがって、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値の全ては、親局１０に搭載される無線部１２の台数が増加することなく、しかも、これらの子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れの構成も基本的に変更されることなく、従来例より大幅に短い期間内に収集される。
【００５９】
このように本実施形態によれば、センサーネットワークを構成する子局の台数が広範に異なり、あるいは増減する場合であっても、これらの子局の全てから所望の計測値を収集するために要する時間が大幅に短縮される。
【００６０】
なお、本実施形態では、何れのグループ内においても子局間で引き渡される計測値等の情報は、一定長Ｌのフレームやパケットとして伝送されている。
しかし、このようなフレームやパケットの長さは、全てのグループにおける子局の連係のきっかけが親局１０によって与えられ、その連係の下で既述の計測値の列Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃが親局１０宛に送信される期間が時間軸上で重なることがないならば、一定でなくてもよく、かつ上りのリンクと下りのリンクとで異なっていてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3が３つのグループに区分され、それぞれ異なる無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃが割り付けられている。
しかし、このようなグループの数と、これらのグループに対して割り付けられる無線周波数とは、親局１０の配下で作動すべき子局の数や地理的な配置に適しているならば、如何なるものであってもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3によって得られた計測値（の列）が親局１０によって収集されるために、本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような計測値（の列）だけではなく、例えば、親局１０や子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の始動時、あるいはセンサーネットワークとしての系構成の変化に適応する過程における多様な情報の収集にも同様に適用可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3に対してそれぞれ無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃが予め割り付けられている。
しかし、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、親局１０が確実に識別できるならば、必ずしも一定でなくてもよく、例えば、親局１０の主導の下で設定や変更が行われ、あるいは個々の子局の状況やニーズに応じて変更されてもよく、しかも、その過程における親局１０と子局との間における連係の形態も如何なるものであってもよい。
【００６４】
さらに、これらの無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、設定や変更の遅れが許容される場合、あるいは保守や運用の過程で暫定的な変更が要求される場合には、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れのサイト（局舎）で手動により適宜設定されてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3のそれぞれのグループには、無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ１つずつ割り付けられている。
しかし、これらのグループ内の何れでも、既述の連係が並行して行われるならば、特定の子局間の伝送区間は、他の伝送区間には適用されていない異なる無線周波数を用いて形成されてもよい。
【００６６】
さらに、本実施形態は、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4、子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の何れもが正常に作動していることを前提として構成されている。
【００６７】
しかし、本発明は、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5、子局２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4および子局２０-c1,２０-c2,２０-c3の（グループ毎）の稼働状況や系構成の識別が別途行われる場合には、このような稼働状況や系構成に応じて、子局のグループの再構成が行われ、その再構成の結果に応じて、無線周波数の割り付け、インターバルタイマのインターバル値、グループ毎の伝送区間におけるフレームやパケットの長さ等が適切に切り替えられてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、子局のグループ毎に異なる無線周波数が割り付けられ、このような無線周波数を用いて形成される無線伝送路（チャネル）を介してそれぞれのグループに属する子局が並行して連係している。
【００６９】
しかし、これらの無線伝送路は、ＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)に基づいて形成されなくてもよく、例えば、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)等々、如何なる多元接続方式に基づいて特定の無線周波数が共用されることによって形成されてもよい。
【００７０】
さらに、本実施形態では、子局２０-a1,２０-a2,２０-a3,２０-a4,２０-a5,２０-b1,２０-b2,２０-b3,２０-b4,２０-c1,２０-c2,２０-c3は、グループ毎に形成された１つのリンク（通信経路）上に配置されている。
【００７１】
しかし、これらのグループに個別に形成されるリンク（通信経路）は、何れも、複数のリンク（通信経路）に分岐してもよく、かつ分岐点に配置された子局は、その子局より下位（下流）に配置された子局に対して親局としての機能してもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、各グループにおいて上りのリンクの末端以外に配置された子局は、その上りのリンクの先行する伝送区間を介して他の子局から引き渡された計測値に、自局が行った「通知準備処理」の過程で取得された計測値を単にパックして、後続する伝送区間に送出している。
【００７３】
しかし、このようなパックに起因する情報量の増加が許容されず、もしくは伝送品質や信頼性の確保が要求される場合には、個々のパックの結果が適宜圧縮符号化され、または伝送路符号化（誤り訂正符号化）されてもよい。
【００７４】
さらに、本実施形態では、各グループに属する子局の数が予め同じとなり、あるいは系構成の変化に応じて同じとなった場合には、このような数が同じとなったグループに属する子局が連係を開始すべききっかけと、これらの連係の下で該当するグループの計測値（の列）が親局１０宛に送信される期間とが時間軸上で重なることの回避は、親局１０と子局の全てまたは一部との双方または一方によって如何なる形態で図られてもよい。
【００７５】
また、上記系構成の変化に応じてグループ毎に属する子局の数に大きな格差が生じ、そのために計測値（の列）の収集が無用に遅れることが回避されるべき場合には、無線周波数の割り付けが可能である範囲において既存のグループが再区分されてもよい。
【００７６】
さらに、本実施形態では、無線周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、単に異なるだけではなく、例えば、各グループに属する子局と親局１０との間における伝搬路のプロフィール（地物、地形その他の伝搬特性の分布を含む。）に適した無線周波数に積極的に設定されてもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、子局が区分されてなるグループの数Ｎと、これらのグループに個別に含まれ得る最大の子局の台数ａＮ
とは、子局の総数ＳＮ と、既述のフレームやパケットの長さＬ（一定）に対して、下式が成立する値に設定されればよい。
ＳＮ ≦Ｎ（Ｎ＋１）Ｌ
ａＮ ＝ＮＬ
【００７８】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０，３０ 親局
１１ 制御部
１２ 無線部
１３ アンテナ
１４ 操作表示部
１５ 通信ポート
２０，４０ 子局
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する通信経路終端手段と、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える制御手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通であり、
前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎは、それぞれ（ｐ１・τ）〜（ｐｎ・τ）である
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記制御手段は、
前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個別の稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記制御手段は、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎ毎における前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎの内、稼働の正否が変化した通信ノードが配置される通信経路を再構成する再構成手段とを備え、
前記制御手段は、
前記稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項１】
異なるチャネルＣ１〜Ｃｎ上に個別に形成され、かつ複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードがそれぞれ配置される単信方式の通信経路Ｐ１〜Ｐｎを終端する通信経路終端手段と、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの往復の伝送所要時間ｔ１〜ｔｎ（ｔ１＞…＞ｔｎ）の降順の差以上のインターバルで、前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎに対する送信のきっかけを直列に与える制御手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれの伝送区間で伝送が行われる期間の長さτが共通であり、
前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎは、それぞれ（ｐ１・τ）〜（ｐｎ・τ）である
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記制御手段は、
前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの個別の稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記制御手段は、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎ毎における前記複数ｐ１〜ｐｎの通信ノードの稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
前記通信経路Ｐ１〜Ｐｎの内、稼働の正否が変化した通信ノードが配置される通信経路を再構成する再構成手段とを備え、
前記制御手段は、
前記稼働の正否の変化に応じて前記伝送所要時間ｔ１〜ｔｎの更新を行い、かつ前記更新の結果に整合したインターバルで前記送信のきっかけを与える
ことを特徴とする通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４９８８８（Ｐ２０１２−４９８８８Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１０４２（Ｐ２０１０−１９１０４２）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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