(57)【要約】【課題】中継器における処理量を低減する。【解決手段】中継器１０３は、無線通信部１１０と、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において中継器１０３と無線接続される設定機器を示す上位機器情報１２１又は下位機器情報１２２を記憶する設定記憶部１１２と、無線通信部１１０が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向を判別するための方向フラグ１４２と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報１４１とを含む伝文１４０を受信した場合、方向フラグ１４２を用いて、伝文１４０の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、上り方向及び下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向を示し、かつ、送信元情報１４１に前記設定機器が示される場合、伝文１４０に含まれる送信元情報１４１を中継器１０３を示す情報に更新し、更新された後の伝文１４０を、無線通信部１１０を介して送信する通信制御部１１１とを備える。【選択図】図２
2014239402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる無線端末であって、
無線信号の受信及び送信を行う無線通信部と、
前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶部と、
前記無線通信部が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する通信制御部とを備える
無線端末。
【請求項２】
前記機器情報は、
前記複数の無線端末のうち、前記上り方向において当該無線端末と無線接続される上位機器を示す上位機器情報と、
前記複数の無線端末のうち、前記下り方向において当該無線端末と無線接続される下位機器を示す下位機器情報とを含み、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記下り方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記上位機器情報で示される前記上位機器が示される場合、前記第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信し、
前記無線通信部が前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記上り方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記下位機器情報で示される前記下位機器が示される場合、前記第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記通信制御部は、さらに、
前記無線通信部が、受信対象の機器を示す受信機器情報を含む第２無線信号を受信した場合であって、当該第２無線信号の伝播方向が前記第１方向であり、かつ、前記受信機器情報に当該無線端末が示される場合、当該第２無線信号に含まれる前記受信機器情報を、前記機器情報で示される前記設定機器に更新し、更新された後の第２無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
請求項１記載の無線端末。
【請求項４】
前記方向情報として、前記受信機器情報が用いられ、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が前記第１方向であると判定し、
前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が前記第２方向であると判定する
請求項３記載の無線端末。
【請求項５】
前記第１無線信号は、さらに、当該第１無線信号を特定するための識別情報を含み、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信した否かを判定し、
当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信していない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項６】
前記第１無線信号は、さらに、当該第１無線信号を中継した機器を示す中継済情報を含み、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、前記中継済情報に当該無線端末が含まれているか否かを判定し、
前記中継済情報に当該無線端末が含まれていない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新するとともに、前記中継済情報に当該無線端末の情報を追加し、追加した後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線端末。
【請求項７】
無線通信システムであって、
親機と、
子機と、
前記親機から前記子機への無線信号、又は前記子機から前記親機への無線信号を中継する、各々が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線端末である複数の中継器と、
前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含む
無線通信システム。
【請求項８】
前記複数の中継器の各々は、周期的に前記管理装置へウォッチドッグ信号を送信し、
前記管理装置は、前記複数の中継器のいずれかからウォッチドック信号を受信できない場合、ユーザに警告を通知するとともに、無線通信可能な経路を検知するための問合せ信号を送信することにより、当該無線通信システムにおける無線接続関係を再設定する
請求項７記載の無線通信システム。
【請求項９】
無線通信システムであって、
親機と、
子機と、
前記親機から前記子機への無線信号を中継する、各々が、請求項５記載の無線端末である複数の中継器と、
前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含み、
前記管理装置及び親機の少なくとも一方は、前記親機が複数の第１無線信号を受信した場合、当該複数の第１無線信号に含まれる前記識別情報を用いて、当該複数の第１無線信号が同一であるか否かを判定する
無線通信システム。
【請求項１０】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる中継器における無線通信方法であって、
前記中継器が、前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該中継器と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶ステップと、
前記中継器が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を送信する中継ステップとを含む
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の中継器を含み、当該複数の中継器を介して、親機から子機、又は子機から親機に伝文（無線信号）を送信する無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３６９１６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような無線通信システムでは、各中継器の無線通信範囲に複数の中継器が含まれる場合がある。このような場合、伝文が複数の経路を介して複数回伝播されることを防ぐために、伝文を中継する中継器を指定する必要がある。つまり、各中継器は、受信した伝文を中継するか否かを判定する必要がある。例えば、各中継器は、無線通信システム全体の構成を把握したうえで、伝文に含まれる伝播経路を示す情報等を解析することで、受信した伝文を中継するか否かを判定する。
【０００５】
そして、このような無線通信システムでは、各中継器における処理を簡略化することで、例えばコストの削減を実現することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、各中継器における処理量を低減できる無線端末及び無線通信システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る無線端末は、複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる無線端末であって、無線信号の受信及び送信を行う無線通信部と、前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶部と、前記無線通信部が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する通信制御部とを備える。
【０００８】
この構成によれば、当該無線端末は、無線信号に含まれる方向情報及び送信元情報と、記憶している機器情報とを用いて簡易な処理で、受信した無線信号を中継するか否かを判定できる。また、当該無線端末は、機器情報として第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器の情報のみを保持すればよいので、例えば、無線通信システム全体の機器情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。このように、当該無線端末は処理量を低減できる。
【０００９】
例えば、前記機器情報は、前記複数の無線端末のうち、前記上り方向において当該無線端末と無線接続される上位機器を示す上位機器情報と、前記複数の無線端末のうち、前記下り方向において当該無線端末と無線接続される下位機器を示す下位機器情報とを含み、前記通信制御部は、前記無線通信部が前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記下り方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記上位機器情報で示される前記上位機器が示される場合、前記第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信し、前記無線通信部が前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記上り方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記下位機器情報で示される前記下位機器が示される場合、前記第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信してもよい。
【００１０】
この構成によれば、当該無線端末は、上り方向及び下り方向の両方の無線信号に対して、簡易な処理で、受信した無線信号を中継するか否かを判定できる。
【００１１】
例えば、前記通信制御部は、さらに、前記無線通信部が、受信対象の機器を示す受信機器情報を含む第２無線信号を受信した場合であって、当該第２無線信号の伝播方向が前記第１方向であり、かつ、前記受信機器情報に当該無線端末が示される場合、当該第２無線信号に含まれる前記受信機器情報を、前記機器情報で示される前記設定機器に更新し、更新された後の第２無線信号を、前記無線通信部を介して送信してもよい。
【００１２】
この構成によれば、当該無線端末は、上り方向及び下り方向の一方で無線接続される設定機器の情報のみを保持する。これにより、例えば、上り方向及び下り方向の両方で無線接続される設定機器の情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。
【００１３】
例えば、前記方向情報として、前記受信機器情報が用いられ、前記通信制御部は、前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が前記第１方向であると判定し、前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が前記第２方向であると判定してもよい。
【００１４】
この構成によれば、当該無線端末は、受信機器情報を用いて無線信号の伝播方向を判別できる。よって、無線信号に伝播方向を示す情報を含めなくてもよいので、無線信号のデータ量を削減できる。
【００１５】
例えば、前記第１無線信号は、さらに、当該第１無線信号を特定するための識別情報を含み、前記通信制御部は、前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信した否かを判定し、当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信していない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の無線信号を、前記無線通信部を介して送信してもよい。
【００１６】
この構成によれば、当該無線端末を用いた無線通信システムは、複数の経路を介して無線信号を伝播できるので、ある経路において通信エラーが発生した場合でも、他の経路を介して無線信号を正しく伝播できる。また、当該無線端末は、このような場合において、複数の経路を介して不必要に無線信号が伝播されることを防止できる。
【００１７】
例えば、前記第１無線信号は、さらに、当該第１無線信号を中継した機器を示す中継済情報を含み、前記通信制御部は、前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、前記中継済情報に当該無線端末が含まれているか否かを判定し、前記中継済情報に当該無線端末が含まれていない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新するとともに、前記中継済情報に当該無線端末の情報を追加し、追加した後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信してもよい。
【００１８】
この構成によれば、当該無線端末を用いた無線通信システムは、複数の経路を介して無線信号を伝播できるので、ある経路において通信エラーが発生した場合でも、他の経路を介して無線信号を正しく伝播できる。また、当該無線端末は、このような場合において、複数の経路を介して不必要に無線信号が伝播されることを防止できる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る無線通信システムは、無線通信システムであって、親機と、子機と、前記親機から前記子機への無線信号、又は前記子機から前記親機への無線信号を中継する、各々が、前記無線端末である複数の中継器と、前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含む。
【００２０】
この構成によれば、当無線通信システムに含まれる中継器は、無線信号に含まれる方向情報及び送信元情報と、記憶している機器情報とを用いて簡易な処理で、受信した無線信号を中継するか否かを判定できる。また、当該中継器は、機器情報として第１方向において当該中継器と無線接続される設定機器の情報のみを保持すればよいので、例えば、無線通信システム全体の機器情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。このように、当該無線通信システムは中継器の処理量を低減できる。
【００２１】
例えば、前記複数の中継器の各々は、周期的に前記管理装置へウォッチドッグ信号を送信し、前記管理装置は、前記複数の中継器のいずれかからウォッチドック信号を受信できない場合、ユーザに警告を通知するとともに、無線通信可能な経路を検知するための問合せ信号を送信することにより、当該無線通信システムにおける無線接続関係を再設定してもよい。
【００２２】
この構成によれば、当無線通信システムは、無線通信状態の変化にともない、無線接続関係を再構築できる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係る無線通信システムは、無線通信システムであって、親機と、子機と、前記親機から前記子機への無線信号を中継する、各々が、前記無線端末である複数の中継器と、前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含み、前記管理装置及び親機の少なくとも一方は、前記親機が複数の第１無線信号を受信した場合、当該複数の第１無線信号に含まれる前記識別情報を用いて、当該複数の第１無線信号が同一であるか否かを判定する。
【００２４】
この構成によれば、当無線通信システムでは、管理装置又は親機は、識別情報を用いて重複して受信した無線信号を判別できる。これにより、当該無線通信システムは、複数の経路を介して無線信号を伝播することでエラー耐性を向上できるとともに、管理装置で重複して無線信号が受信された場合にも対応できる。
【００２５】
また、本発明の一態様に係る無線通信方法は、複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる中継器における無線通信方法であって、前記中継器が、前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該中継器と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶ステップと、前記中継器が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を送信する中継ステップとを含む。
【００２６】
これによれば、当該無線通信方法を用いる中継器は、無線信号に含まれる方向情報及び送信元情報と、記憶している機器情報とを用いて簡易な処理で、受信した無線信号を中継するか否かを判定できる。また、当該中継器は、機器情報として第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器の情報のみを保持すればよいので、例えば、無線通信システム全体の機器情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。このように、当該無線通信方法は、中継器における処理量を低減できる。
【００２７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、各中継器における処理量を低減できる無線端末及び無線通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る機器（中継器）のブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る機器情報の設定例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る伝文の構成例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る機器における中継処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る無線通信システムにおける下り方向への伝文の伝播例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る無線通信システムにおける上り方向への伝文の伝播例を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る無線通信システムの変形例の構成を示す図である。
【図９】実施の形態１の変形例に係る伝文の構成例を示す図である。
【図１０】実施の形態１の変形例に係る機器における中継処理のフローチャートである。
【図１１】実施の形態１の変形例に係る伝文の構成例を示す図である。
【図１２】実施の形態１の変形例に係る機器における中継処理のフローチャートである。
【図１３】実施の形態１に係る無線通信システムの別の構成例を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る無線通信システムの別の構成例を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る伝文の別の構成例を示す図である。
【図１６】実施の形態１に係る伝播経路を指定する伝文の構成例を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る機器における、伝播経路が指定された場合の中継処理のフローチャートである。
【図１８】実施の形態２に係る機器（中継器）のブロック図である。
【図１９】実施の形態２に係る伝文の構成例を示す図である。
【図２０】実施の形態２に係る機器における中継処理のフローチャートである。
【図２１】実施の形態３に係る機器（中継器）のブロック図である。
【図２２】実施の形態３に係る機器における中継処理のフローチャートである。
【図２３】実施の形態４に係る機器の通信状態を示す図である。
【図２４】実施の形態４に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。
【図２５Ａ】実施の形態４に係る問合せ信号の構成例を示す図である。
【図２５Ｂ】実施の形態４に係る問合せ信号の構成例を示す図である。
【図２６】実施の形態４に係る機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【図２７】実施の形態４に係る応答信号の構成例を示す図である。
【図２８】実施の形態５に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。
【図２９】実施の形態５に係る機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【図３０】実施の形態６に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。
【図３１】実施の形態６に係る機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【図３２】実施の形態７に係るネットワーク再構成処理のシーケンス図である。
【図３３】実施の形態７の変形例に係るネットワーク再構成処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３２】
(実施の形態１)
まず、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態に係る無線通信システム１００の構成例を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１００は、管理装置１０１と、親機１０２（機器Ａ）と、中継器１０３（機器Ｂ及び機器Ｃ）と、子機１０４（機器Ｄ、機器Ｅ及び機器Ｆ）とを含む。
【００３４】
無線通信システム１００では、無線接続関係において上位及び下位が設定される。上位から下位へ向かう方法を下り方向と呼び、下位から上位へ向かう方法を上り方向と呼ぶ。また、無線接続関係とは無線通信が行われる伝播経路（伝文が伝播される経路）を示す。
【００３５】
管理装置１０１は、無線通信システム１００の管理を行う。具体的には、管理装置１０１は、親機１０２及び中継器１０３を介して、子機１０４へ伝文を送信する。また、管理装置１０１は、子機１０４から、中継器１０３及び親機１０２を介して送信された伝文を受信し、受信した伝文に応じた処理を行う。また、管理装置１０１は、無線通信システム１００の無線接続関係を設定するとともに、無線通信システム１００の状態の監視を行う。
【００３６】
一例として、無線通信システム１００は、建屋内で用いられる無線通信システムである。例えば、本実施の形態で用いられる無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠する２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。つまり、当該無線通信システム１００は、比較的無線通信範囲が狭い無線通信に用いられる。
【００３７】
例えば、無線通信システム１００は、集合住宅における呼び出しシステム等に適用可能である。具体的には、各子機１０４は、集合住宅の各部屋に配置される。また、中継器１０３は、集合住宅の各階に一つ又は複数配置されている。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る無線通信システム１００は、複数の中継器１０３を介して、管理装置１０１（親機１０２）から子機１０４へ、及び子機１０４から管理装置１０１（親機１０２）へ伝文を伝播するシステムに適用可能である。つまり、無線通信システム１００の使用用途及び環境は、上記に限定されるものではなく、本実施の形態は、任意の無線通信システムに適用できる。
【００３９】
親機１０２、中継器１０３及び子機１０４は、複数の無線端末を含む無線通信システム１００に用いられる無線端末である。なお、これらを特に区別しない場合には、機器又は無線端末とも記す。
【００４０】
親機１０２は、有線又は無線により管理装置１０１に接続されており、無線接続関係における最上位に位置する。なお、ここでは、親機１０２と管理装置１０１とを個別に記載しているが、親機１０２と管理装置１０１とは単一の機器に含まれてもよい。
【００４１】
複数の中継器１０３は、親機１０２から子機１０４へ、及び子機１０４から親機１０２へ伝文を中継する。
【００４２】
子機１０４は、無線接続関係における最下位に位置する。
【００４３】
なお、無線通信システム１００では、少なくとも一部の中継器１０３の電波到達範囲（無線通信可能範囲）に３以上の機器が含まれるが、無線接続関係において、当該中継器１０３はその一部とのみ接続されるように設定されている。例えば、図１に示す機器Ｂの無線通信可能範囲には、機器Ａ、機器Ｃ、機器Ｄ及び機器Ｅが含まれるが、機器Ｂは、機器Ａ及び機器Ｄとのみ接続されるように設定されている。
【００４４】
また、ここでは、無線接続関係の一例として、所謂ツリー構造が用いられている例を示すが接続関係は、これに限定されない。また、親機１０２と各子機１０４とは一つの中継器１０３のみを介して接続されているが、２以上の中継器１０３を直列に介して接続されてもよい。また、管理装置１０１に一つの親機１０２が接続されているが複数の親機１０２が接続されていてもよい。
【００４５】
次に、無線通信システム１００に含まれる各機器の構成を説明する。図２は、中継器１０３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、中継器１０３は、無線通信部１１０と、通信制御部１１１と、設定記憶部１１２と、制御部１１３とを備える。
【００４６】
無線通信部１１０は、無線信号の受信及び送信を行う。
【００４７】
通信制御部１１１は、無線通信部１１０が受信した無線信号を中継するか否かを判定する。
【００４８】
設定記憶部１１２は、上位機器情報１２１と、下位機器情報１２２とを記憶する。上位機器情報１２１は、上位側（上り方向側）において当該機器と接続される上位機器を示す。下位機器情報１２２は、下位側（下り方向側）において当該機器と接続される下位機器を示す。図３は、図１に示す無線通信システム１００における各機器の上位機器と下位機器とを示す図である。図３に示すように、中継器１０３の上位機器情報１２１には、１又は複数の上位機器が設定される。また、中継器１０３の下位機器情報１２２には、１又は複数の下位機器が設定される。
【００４９】
制御部１１３は、無線通信部１１０により受信された無線信号に応じて当該機器を制御する。例えば、制御部１１３は、画像の表示、出音、又は点灯／消灯等を制御する。
【００５０】
なお、親機１０２及び子機１０４の構成も基本的には図２に示す中継器１０３の構成と同様である。ただし、図３に示すように、親機１０２には上位機器が設定されないので、親機１０２の設定記憶部１１２は、上位機器情報１２１を保持せず、下位機器情報１２２のみを保持する。同様に、子機１０４には下位機器が設定されないので、子機１０４の設定記憶部１１２は、下位機器情報１２２を保持せず、上位機器情報１２１のみを保持する。なお、親機１０２と管理装置１０１とが無線接続されている場合には、親機１０２の上位機器として管理装置１０１が設定されてもよい。
【００５１】
また、中継器１０３が中継機能のみを有する場合には、制御部１１３を有さなくてもよい。
【００５２】
次に、無線通信システム１００で用いられる伝文の構成を説明する。図４は、本実施の形態に係る伝文１４０の構成例を示す図である。この伝文１４０は、例えば、親機１０２（管理装置１０１）又は子機１０４で生成され、無線送信される。
【００５３】
図４に示す伝文１４０は、送信元情報１４１と、方向フラグ１４２と、データ部１４３とを含む。
【００５４】
送信元情報１４１は、伝文１４０を直前に送信した機器である送信元機器を示す。つまり、伝文１４０が中継された場合には、送信元機器は、伝文１４０を直前に中継した機器である。
【００５５】
方向フラグ１４２は、伝文１４０の伝播方向を示し、具体的には、下り（下り方向）と上り（上り方向）との一方を示す。
【００５６】
データ部１４３は、伝文１４０により伝播されるデータである。なお、データ部１４３の内容は、無線通信システム１００が用いられるシステムに応じて決定されるものであり、特に限定しない。また、伝文１４０は、データ部１４３を必ずしも含む必要はない。また、データ部１４３は、伝播されるデータに加え、伝文１４０の種別を示す情報を含んでもよい。また、データ部１４３は、伝文１４０の種別を示す情報のみを含んでもよい。
【００５７】
次に、中継器１０３による中継処理について説明する。図５は、中継器１０３による中継処理のフローチャートである。
【００５８】
図５に示すように、無線通信部１１０は、伝文（無線信号）を受信する（Ｓ１０１）。次に、通信制御部１１１は、受信した伝文に含まれる方向フラグ１４２が「下り」及び「上り」のいずれを示すかを判定する（Ｓ１０２）。
【００５９】
方向フラグ１４２が「下り」を示す場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、受信した伝文に含まれる送信元情報１４１で示される送信元機器が、設定記憶部１１２に記憶されている上位機器情報１２１に含まれるか否かを判定する（Ｓ１０３）。送信元機器が上位機器情報１２１に含まれる場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、送信元情報１４１の送信元機器を自機器に変更し、変更後の伝文を、無線通信部１１０を介して、無線送信する（Ｓ１０４）。つまり、中継器１０３は、受信した無線信号を中継する。
【００６０】
一方、送信元機器が上位機器情報１２１に含まれない場合（Ｓ１０３でＮｏ）、中継器１０３は、受信した無線信号を中継しない。
【００６１】
また、方向フラグ１４２が「上り」を示す場合（Ｓ１０２でＮｏ）、通信制御部１１１は、受信した伝文に含まれる送信元情報１４１で示される送信元機器が、設定記憶部１１２に記憶されている下位機器情報１２２に含まれるか否かを判定する（Ｓ１０５）。送信元機器が下位機器情報１２２に含まれる場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、送信元情報１４１の送信元機器を自機器に変更し、変更後の伝文を、無線通信部１１０を介して、無線送信する（Ｓ１０４）。つまり、中継器１０３は、受信した無線信号を中継する。
【００６２】
一方、送信元機器が下位機器情報１２２に含まれない場合（Ｓ１０５でＮｏ）、中継器１０３は、受信した無線信号を中継しない。
【００６３】
このように、中継器１０３は、（１）方向フラグ１４２が「下り」を示し、かつ、送信元情報１４１で示される送信元機器が上位機器情報１２１に含まれる場合と、（２）方向フラグ１４２が「上り」を示し、かつ、送信元情報１４１で示される送信元機器が下位機器情報１２２に含まれる場合とに無線信号を中継し、それ以外の場合には無線信号を中継しない。
【００６４】
また、親機１０２及び子機１０４では、上記と同様の判定処理が行われるが、上記中継条件が満たされる場合には、親機１０２及び子機１０４は中継処理を行うのではなく、制御部１１３により、受信した無線信号に応じた動作が行われる。一方、上記中継条件が満たされない場合には、親機１０２及び子機１０４は処理を行わない。
【００６５】
なお、中継器１０３が親機１０２又は子機１０４の機能を兼ねる場合には、中継器１０３は、上記中継条件に応じた中継処理のみだけでなく、受信した無線信号に応じた動作も行う。言い換えると、中継器１０３は、親機１０２及び子機１０４と同様に、伝文１４０を生成し、生成した伝文１４０を他の機器宛に送信する機能を有してもよい。親機１０２及び子機１０４は、伝文１４０を生成し、生成した伝文１４０を中継器１０３宛に送信してもよい。
【００６６】
また、親機１０２及び子機１０４が中継機能も有する場合には、中継器１０３と同様の動作を行ってもよい。
【００６７】
また、ここでは、親機１０２、中継器１０３及び子機１０４の全てが、上記処理を行っているが、これらの一部のみが上記処理を行ってもよい。例えば、中継器１０３のみが上記処理を行うことで、複数の中継器１０３間において伝文１４０を中継できる。よって、親機１０２及び複数の子機１０４においては任意の通信インターフェースを用いることができる。例えば、子機１０４は、上記構成を有さず、単に無線信号を送信する。子機１０４の無線通信範囲に中継器１０３のいずれかが含まれる場合には、子機１０４が送信した無線信号は、中継器１０３で受信される。この場合、中継器１０３は、方向フラグ１４２を「上り」に設定した伝文１４０を生成して送信する。他の中継器１０３が上記処理を行うことで、この伝文１４０は、親機１０２へ伝播される。
【００６８】
また、上記説明では、伝文１４０には方向フラグ１４２が含まれるが、方向フラグ１４２の代わりに伝文１４０の伝播方向が上り方向及び下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報が含まれてもよい。例えば、伝播方向が上り方向及び下り方向の一方である場合には、伝文１４０に特定の情報が含まれ、上り方向及び下り方向の他方である場合には、伝文１４０に上記特定の情報が含まれなくてもよい。
【００６９】
以下、無線通信システム１００における伝文の伝播例を説明する。まず、下り方向に伝文が伝播される場合を説明する。
【００７０】
図６は、親機１０２から子機１０４に下り方向に伝文が伝播される様子を模式的に示す図である。図６に示すように、親機１０２から無線送信された無線信号は、上位機器情報１２１及び下位機器情報１２２で定義される無線接続関係に従い、複数の子機１０４へ伝播される。
【００７１】
具体的には、機器Ａから送信された無線信号は、機器Ｂ及び機器Ｃで受信される。機器Ｂ及び機器Ｃでは、機器Ａが上位機器に設定されているので、機器Ｂ及び機器Ｃの各々は、受信した無線信号を無線送信（中継）する。ここで、機器Ｂから無線送信された無線信号は、例えば、機器Ａ、機器Ｃ、機器Ｄ及び機器Ｅで受信される。ここで、機器Ａ、機器Ｃ、機器Ｄ及び機器Ｅのうち、機器Ｄにのみ上位機器として機器Ｂが設定されているので、機器Ｄは、機器Ｂで中継された無線信号を受理し（中継動作、又は無線信号に応じた動作を行い）、機器Ａ、機器Ｃ及び機器Ｅは、当該無線信号を受理しない。このように、機器Ａから送信された伝文は、機器Ａ、機器Ｂ及び機器Ｄの順に伝播される。同様の処理により、機器Ａから送信された伝文は機器Ｃで中継され、機器Ｃで中継された伝文が機器Ｅ及び機器Ｆに伝播される。
【００７２】
次に、上り方向に伝文が伝播される場合を説明する。図７は、子機１０４（機器Ｅ）から親機１０２に上り方向に伝文が伝播される様子を模式的に示す図である。図７に示すように、機器Ｅから無線送信された無線信号は、上位機器情報１２１及び下位機器情報１２２で定義される無線接続関係に従い、機器Ｃを介して機器Ａへ伝播される。
【００７３】
以上により、本実施の形態に係る無線通信システム１００では、中継器１０３は、無線信号に含まれる方向フラグ１４２及び送信元情報１４１と、記憶している機器情報（上位機器情報１２１及び下位機器情報１２２）とを用いて簡易な処理で、受信した無線信号を中継するか否かを判定できる。また、中継器１０３は、機器情報として当該中継器１０３と無線接続される設定機器の情報のみを保持すればよいので、例えば、無線通信システム全体の機器情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。このように、当該無線通信システム１００は中継器１０３の処理量を低減できる。
【００７４】
また、本実施の形態に係る無線通信システム１００では、親機１０２とある子機１０４との間に複数の経路を設定できる。これにより、電波状況が悪い場合であっても、伝文の伝播を正しく行うことができる。また、ある中継器１０３が故障した場合であっても、システム全体の動作を継続できる。このように当該無線通信システム１００は、可用性を向上できる。
【００７５】
以下、本実施の形態に係る無線通信システム１００の変形例について説明する。
【００７６】
上記説明では、無線接続関係の一例として、所謂ツリー構造が用いられている例を示したが、図８に示すように、一つの子機１０４に対して複数の伝播経路が設定されていてもよい。このように、複数の伝播経路を設定することで、ある経路において通信エラーが発生した場合でも、他の経路を介して無線信号を正しく伝播できる。
【００７７】
ただし、この場合、一つの機器に対して同一の伝文が異なる経路を介して複数回送信されてしまう。これを回避するために、以下の処理を用いる。
【００７８】
図９は、本変形例に係る伝文１４０Ａの構成例を示す図である。図９に示す伝文１４０Ａは、図４に示す伝文１４０の構成に加え、伝文識別情報１４４を含む。伝文識別情報１４４は、伝文１４０Ａを識別するための情報である。具体的には、伝文識別情報１４４は、発信元１４５及び伝文識別子１４６を含む。発信元１４５は、伝文１４０Ａを最初に発信した発信元機器（伝文１４０Ａを生成した機器）を示す。つまり、伝文１４０Ａが中継された場合でも、この発信元機器は変更されない。伝文識別子１４６は、例えば、発信元機器から発信された複数の伝文を識別するための識別子である。なお、伝文識別子１４６として、発信元機器において伝文１４０Ａが生成又は送信された時刻を示すタイムスタンプを用いてもよい。なお、伝文識別子１４６として、全ての機器から送信される伝文に対してユニークな識別子を付加してもよい。この場合、伝文識別情報１４４に発信元１４５が含まれなくてよい。
【００７９】
図１０は、本変形例における中継処理のフローチャートである。図１０に示す処理は図５に示す処理に対してステップＳ１０６が追加されている。
【００８０】
通信制御部１１１は、中継条件が満たされる場合（Ｓ１０２でＹｅｓかつＳ１０３でＹｅｓ、又は、Ｓ１０２でＮｏかつＳ１０５でＹｅｓ）、受信された伝文１４０Ａと同じ伝文識別情報１４４を含む伝文を当該中継器１０３が過去に送信（中継）したか否かを判定する（Ｓ１０６）。同じ伝文識別情報１４４を含む伝文を当該中継器１０３が過去に送信（中継）している場合（Ｓ１０６でＹｅｓ）、中継器１０３は、中継処理を行わない。一方、同じ伝文識別情報１４４を含む伝文を当該中継器１０３が過去に送信（中継）していない場合（Ｓ１０６でＮｏ）、中継器１０３は、上記と同様に中継処理を行う（Ｓ１０４）。
【００８１】
例えば、通信制御部１１１は、中継処理を行った際に、中継した伝文に含まれる伝文識別情報１４４を記憶しておく。通信制御部１１１は、その後に受信した伝文に対して、記憶している伝文識別情報１４４を用いて上記処理を行う。
【００８２】
以上により、本変形例に係る無線通信システムは、ある経路において通信エラーが発生した場合でも、他の経路を介して無線信号を正しく伝播できるとともに、一つの機器に対して同一の伝文が異なる経路を介して複数回送信されてしまうことを防止できる。
【００８３】
また、管理装置１０１又は親機１０２は、親機１０２が複数の伝文を受信した場合、当該複数の伝文に含まれる伝文識別情報１４４を用いて、当該複数の伝文が同一であるか否かを判定してもよい。これにより、複数の経路を介して親機１０２へ複数の伝文が伝播された場合でも、管理装置１０１又は親機１０２は、重複している伝文を判別することができる。また、管理装置１０１に複数の親機１０２が接続されている場合には、上記判定を管理装置１０１で行うことで、管理装置１０１は、重複している伝文を判別することができる。
【００８４】
また、複数の伝播経路が設定される場合の処理として以下の処理を用いてもよい。
【００８５】
図１１は、本変形例に係る伝文１４０Ｅの構成例を示す図である。図１１に示す伝文１４０Ｅは、図４に示す伝文１４０の構成に加え、中継済情報１５１を含む。中継済情報１５１は、伝文１４０Ｅを中継した機器を示す。
【００８６】
図１２は、本変形例における中継処理のフローチャートである。図１２に示す処理は図５に示す処理に対してステップＳ１０７が追加されている。また、ステップＳ１０４ＡがステップＳ１０４と異なる。
【００８７】
通信制御部１１１は、中継条件が満たされる場合（Ｓ１０２でＹｅｓかつＳ１０３でＹｅｓ、又は、Ｓ１０２でＮｏかつＳ１０５でＹｅｓ）、受信された伝文１４０Ｅに含まれる中継済情報１５１に自機器が含まれるか否かを判定する（Ｓ１０７）。つまり、通信制御部１１１は、伝文１４０Ｅを以前に中継したか否かを判定する。中継済情報１５１に自機器が含まれる場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、中継器１０３は、中継処理を行わない。一方、中継済情報１５１に自機器が含まれない場合（Ｓ１０７でＮｏ）、通信制御部１１１は、送信元情報１４１を自機器を示す情報に更新するとともに、中継済情報１５１に自機器の情報を追加し、追加した後の伝文１４０Ｅを、無線通信部１１０を介して送信する（Ｓ１０４Ａ）。
【００８８】
以上により、本変形例に係る無線通信システムは、ある経路において通信エラーが発生した場合でも、他の経路を介して無線信号を正しく伝播できるとともに、一つの機器に対して同一の伝文が異なる経路を介して複数回送信されてしまうことを防止できる。
【００８９】
なお、上記説明では、中継器１０３と子機１０４とを区別しているが、明確に区別しなくてもよい。例えば、図１３及び図１４に示すように、ある機器（図１３及び図１４の機器Ｄ）の下位機器として、ツリー構造において当該機器と同一階層の機器、又は、上位階層の機器が設定されてもよい。このように、上位機器及び下位機器を任意に設定することで、ツリー構造以外の任意の接続関係を設定できる。
【００９０】
また、上記説明では、下り方向の伝文が全ての子機１０４（及び中継器１０３）宛にブロードキャスト送信される例を述べたが、特定の子機１０４（又は中継器１０３）宛に伝文を送信する場合には、以下の伝文を用いればよい。
【００９１】
図１５は、この場合の伝文１４０Ｂの構成を示す図である。図１５に示す伝文１４０Ｂは、図４に示す伝文１４０の構成に加え、宛先情報１４７を含む。宛先情報１４７は、伝文１４０Ｂの最終の宛先を示す。この場合、子機１０４（又は中継器１０３）は、上記中継条件が満たされる場合であって、かつ、宛先情報１４７で自機器が示される場合に、受信した伝文に応じた動作を行い、宛先情報１４７で自機器が示されない場合には、当該動作を行わない。
【００９２】
また、機器（親機１０２、中継器１０３又は子機１０４）は、伝播経路を指定して伝文を送信してもよい。図１６は、この場合の伝文１４０Ｃの構成を示す図である。図１６に示す伝文１４０Ｃは、図４に示す伝文１４０の構成に加え、経路指定情報１４８を含む。また、伝文１４０Ｃは、方向フラグ１４２を含まない。経路指定情報１４８は、伝文１４０Ｃを伝播する複数の機器及びその伝播順序を示す。また、伝文１４０Ｃは、当該信号が経路を指定した伝文であることを識別可能な識別子等を含んでもよい。
【００９３】
図１７は、この場合の中継処理のフローチャートである。図１７に示す処理は図５に示す処理に対してステップＳ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０５の代わりにステップＳ１１１及びＳ１１２を含む。
【００９４】
図１７に示すように、無線通信部１１０は、伝文１４０Ｃを受信する（Ｓ１０１）。次に、通信制御部１１１は、経路指定情報１４８に自機器が含まれるか否かを判定する（Ｓ１１１）。経路指定情報１４８に自機器が含まれる場合（Ｓ１１１でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、送信元情報１４１で示される送信元機器が、経路指定情報１４８で自機器の直前の機器であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
【００９５】
送信元機器が自機器の直前の機器である場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、送信元情報１４１の送信元機器を自機器に変更し、変更後の伝文を、無線通信部１１０を介して、無線送信する（Ｓ１０４）。つまり、中継器１０３は、受信した無線信号を中継する。
【００９６】
一方、経路指定情報１４８に自機器が含まれない場合（Ｓ１１１でＮｏ）、又は、送信元機器が自機器の直前の機器でない場合（Ｓ１１２でＮｏ）、中継器１０３は、受信した無線信号を中継しない。
【００９７】
以上の動作により、ある機器から送信された伝文１４０Ｃは、経路指定情報１４８で示される経路に従い伝播される。例えば、図１に示す接続関係では、子機１０４間で通信を行うことはできない。一方で、伝文１４０Ｃを用いることで、無線通信システム１００に含まれる任意の機器間で伝文の送受信を行うことができる。例えば、通常の動作時には、接続関係を簡略化することで、各機器の処理量をできるだけ低減し、例外的に特定の端末間での通信が必要な場合にのみ経路指定を用いることで、処理量を低減しつつ、任意の機器間での通信を実現できる。
【００９８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上述した実施の形態１の変形例を説明する。本実施の形態では、機器は、上位機器情報１２１のみを保持する。
【００９９】
図１８は、本実施の形態に係る中継器１０３Ａの構成を示す図である。図１８に示す中継器１０３Ａは、図２に示す構成に対して、通信制御部１１１Ａ及び設定記憶部１１２Ａの機能が異なる。
【０１００】
設定記憶部１１２Ａは、下位機器情報１２２を保持せず、上位機器情報１２１のみを保持する。
【０１０１】
また、下り方向への伝文の中継方法は、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略し、以下では、主に上り方向への伝文の中継方法を説明する。
【０１０２】
図１９は、本実施の形態に係る上り方向への伝文１４０Ｄの構成例を示す図である。図１９に示す伝文１４０Ｄは、図４に示す伝文１４０の構成に対して、送信元情報１４１の代わりに受信機器情報１４９を含む。受信機器情報１４９は、伝文１４０Ｄを受信（又は中継）する受信機器を示す。
【０１０３】
図２０は、本実施の形態に係る中継処理のフローチャートである。図２０に示す処理は図５に示す処理に対して方向フラグ１４２が「上り」を示す場合（Ｓ１０２でＮｏ）の処理が異なる。なお、方向フラグ１４２が「下り」を示す場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）の処理は、図５と同様である。
【０１０４】
方向フラグ１４２が「上り」を示す場合（Ｓ１０２でＮｏ）、通信制御部１１１Ａは、受信した伝文に含まれる受信機器情報１４９で示される受信機器に自機器が含まれるか否かを判定する（Ｓ１１５）。受信機器に自機器が含まれる場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、通信制御部１１１Ａは、受信機器情報１４９の受信機器を、設定記憶部１１２Ａに記憶されている上位機器情報１２１で示される上位機器に変更し、変更後の伝文を、無線通信部１１０を介して、無線送信する（Ｓ１１６）。つまり、中継器１０３Ａは、受信した無線信号を中継する。なお、上位機器が複数設定されている場合には、受信機器も複数設定される。
【０１０５】
一方、受信機器に自機器が含まれない場合（Ｓ１１５でＮｏ）、中継器１０３Ａは、受信した無線信号を中継しない。
【０１０６】
以上の処理により、例えば、子機１０４から送信された伝文１４０Ｄは、上位機器情報１２１で定義される無線接続関係に従い、親機１０２へ伝播される。
【０１０７】
以上のように、本実施の形態に係る中継器１０３Ａは、上り方向の伝播において、受信機器情報１４９に自機器が示されるか否かに応じて、中継処理の有無を判定する。また、中継器１０３Ａは、中継を行う場合には、伝文１４０Ｄに含まれる受信機器情報１４９で示される受信機器を、上位機器情報１２１で示される上位機器に変更したうえで送信する。
【０１０８】
これにより、当該無線通信システム１００は、上り方向及び下り方向の両方において、伝文を伝播することができる。また、実施の形態１と比較すると、本実施の形態では、各機器は、上位機器の情報のみを保持する。これにより、各機器が上位機器及び下位機器の両方の情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。
【０１０９】
なお、上記説明では、伝文１４０には方向フラグ１４２が含まれるが、方向フラグ１４２の代わりに伝文１４０の伝播方向が上り方向及び下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報が含まれてもよい。例えば、伝播方向が上り方向及び下り方向の一方である場合には、伝文１４０に特定の情報が含まれ、上り方向及び下り方向の他方である場合には、伝文１４０に特定の情報が含まれなくてもよい。つまり、伝文１４０に方向情報が含まれるとは、特定の情報が伝文１４０に含まれていない状態を含む。また、この特定の情報として、受信機器情報１４９が用いられてもよい。つまり、通信制御部１１１Ａは、無線通信部１１０が受信した無線信号に受信機器情報１４９が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が上り方向であると判定し、無線信号に受信機器情報１４９が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が下り方向であると判定してもよい。または、この特定の情報として、送信元情報１４１が用いられてもよい。つまり、通信制御部１１１Ａは、無線通信部１１０が受信した無線信号に送信元情報１４１が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が下り方向であると判定し、無線信号に送信元情報１４１が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が上り方向であると判定してもよい。
【０１１０】
（実施の形態３）
実施の形態２では、上位機器情報１２１を用いる例を述べたが、本実施の形態では、上位機器情報１２１は用いず、下位機器情報１２２のみを用いる場合について説明する。
【０１１１】
図２１は、本実施の形態に係る中継器１０３Ｂの構成を示す図である。図２１に示す中継器１０３Ｂは、図２に示す構成に対して、通信制御部１１１Ｂ及び設定記憶部１１２Ｂの機能が異なる。
【０１１２】
設定記憶部１１２Ｂは、上位機器情報１２１を保持せず、下位機器情報１２２のみを保持する。
【０１１３】
なお、上り方向への伝文の中継方法は、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。また、下り方向への伝文の中継方法は、上記実施の形態２における上り方向への伝文の中継方法と同様である。
【０１１４】
図２２は、本実施の形態に係る中継処理のフローチャートである。図２２に示す処理は図５に示す処理に対して方向フラグ１４２が「下り」を示す場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）の処理が異なる。なお、方向フラグ１４２が「上り」を示す場合（Ｓ１０２でＮｏ）の処理は、図５と同様である。
【０１１５】
方向フラグ１４２が「下り」を示す場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、通信制御部１１１Ｂは、受信した伝文に含まれる受信機器情報１４９で示される受信機器に自機器が含まれるか否かを判定する（Ｓ１１５）。受信機器に自機器が含まれる場合（Ｓ１１５でＹｅｓ）、通信制御部１１１Ｂは、受信機器情報１４９の受信機器を、設定記憶部１１２Ｂに記憶されている下位機器情報１２２で示される下位機器に変更し、変更後の伝文を、無線通信部１１０を介して、無線送信する（Ｓ１１７）。つまり、中継器１０３Ｂは、受信した無線信号を中継する。なお、下位機器が複数設定されている場合には、受信機器も複数設定される。
【０１１６】
一方、受信機器に自機器が含まれない場合（Ｓ１１５でＮｏ）、中継器１０３Ｂは、受信した無線信号を中継しない。
【０１１７】
以上の処理により、例えば、親機１０２から送信された伝文は、下位機器情報１２２で定義される無線接続関係に従い、子機１０４へ伝播される。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態に係る中継器１０３Ｂは、下り方向の伝播において、受信機器情報１４９に自機器が示されるか否かに応じて、中継処理の有無を判定する。また、中継器１０３Ｂは、中継を行う場合には、伝文１４０Ｄに含まれる受信機器情報１４９で示される受信機器を、下位機器情報１２２で示される下位機器に変更したうえで送信する。
【０１１９】
これにより、当該無線通信システム１００は、上り方向及び下り方向の両方において、伝文を伝播することができる。また、実施の形態１と比較すると、本実施の形態では、各機器は、下位機器の情報のみを保持する。これにより、各機器が上位機器及び下位機器の両方の情報を保持する場合に比べ、機器設定に係る処理を簡略化できる。
【０１２０】
以上、実施の形態１〜３で説明したように、設定記憶部１１２、１１２Ａ及び１１２Ｂは、上位機器情報１２１及び下位機器情報１２２の少なくとも一方である機器情報を記憶する。この機器情報は、無線通信システム１００に含まれる複数の機器（無線端末）のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該機器と無線接続される設定機器（上記機器又は下位機器）を示す。
【０１２１】
通信制御部１１１、１１１Ａ及び１１１Ｂは、方向フラグ１４２と送信元情報１４１とを含む第１無線信号（伝文１４０等）を受信した場合であって、方向フラグ１４２が、上り方向及び下り方向のうち第１方向と異なる方向である第２方向を示し、かつ、送信元情報１４１に、機器情報で示される設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる送信元情報１４１を、当該機器を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、無線通信部１１０を介して送信する。
【０１２２】
また、実施の形態２及び３で説明したように、通信制御部１１１Ａ及び１１１Ｂは、無線通信部１１０が、第１方向を示す方向フラグ１４２と、受信対象の機器を示す受信機器情報１４９とを含む第２無線信号（伝文１４０Ｄ）を受信した場合であって、受信機器情報１４９に当該機器が示される場合、当該第２無線信号に含まれる受信機器情報１４９を、機器情報で示される設定機器に更新し、更新された後の第２無線信号を、無線通信部を介して送信する。
【０１２３】
なお、実施の形態２と同様に、伝文１４０Ｄに、方向フラグ１４２の代わりに方向情報が含まれてもよい。また、方向情報に用いられる特定の情報として、受信機器情報１４９が用いられてもよい。つまり、通信制御部１１１Ｂは、無線通信部１１０が受信した無線信号に受信機器情報１４９が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が下り方向であると判定し、無線信号に受信機器情報１４９が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が上り方向であると判定してもよい。または、この特定の情報として、送信元情報１４１が用いられてもよい。つまり、通信制御部１１１Ｂは、無線通信部１１０が受信した無線信号に送信元情報１４１が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が上り方向であると判定し、無線信号に送信元情報１４１が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が下り方向であると判定してもよい。
【０１２４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記無線通信システムにおける無線接続関係を構築する方法について説明する。
【０１２５】
以下、図２３に示すように、複数の機器が配置されている場合を例に説明する。図２３に示す例では、機器Ａの無線通信範囲１５０Ａに機器Ｂ及び機器Ｃが含まれる。機器Ｂの無線通信範囲１５０Ｂに機器Ａ、機器Ｃ及び機器Ｄが含まれる。機器Ｃの無線通信範囲１５０Ｃに機器Ａ、機器Ｂ及び機器Ｄが含まれる。機器Ｄの無線通信範囲（図示せず）に機器Ｂ及び機器Ｃが含まれる。また、管理装置１０１は機器Ａに接続されている。なお、各機器の構成は、例えば、図２に示す構成と同様である。
【０１２６】
図２４は、本実施の形態に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。
【０１２７】
図２４に示すように、管理装置１０１は、機器Ａに問合せ信号を送信する（Ｓ１２１）。
【０１２８】
図２５Ａ及び図２５Ｂは問合せ信号１６０の構成例を示す図である。図２５Ａに示す問合せ信号１６０は、複数の機器の通信状態を確認するための無線信号であり、宛先情報１６１と、伝播経路情報１６２とを含む。宛先情報１６１は、問合せ信号１６０の最終の宛先を示す。伝播経路情報１６２は、問合せ信号１６０を中継した機器及びその中継の順番を示す。よって、管理装置１０１から送信された伝播経路情報１６２には機器は示されず、問合せ信号１６０を機器Ａが中継した際に、伝播経路情報１６２に機器Ａが加えられる。また、ここでは、宛先は機器Ｄであるとする。また、問合せ信号１６０は、当該信号が問合せ信号であることを識別可能な識別子等を含んでもよい。
【０１２９】
図２６は、各機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【０１３０】
まず、無線通信部１１０は問合せ信号１６０を受信する（Ｓ１４１）。次に、通信制御部１１１は、問合せ信号１６０に含まれる宛先情報１６１で示される宛先が自機器であるか否かを判定する（Ｓ１４２）。
【０１３１】
宛先が自機器でない場合（Ｓ１４２でＮｏ）、通信制御部１１１は、伝播経路情報１６２に自機器が含まれるか否かを判定する（Ｓ１４３）。つまり、通信制御部１１１は、当該問合せ信号１６０を以前に送信（中継）したか否かを判定する。
【０１３２】
伝播経路情報１６２に自機器が含まれていない場合（Ｓ１４３でＮｏ）、通信制御部１１１は、伝播経路情報１６２に自機器を追加することで問合せ信号１６０を更新する。また、図２５Ｂに示すように、通信制御部１１１は、問合せ信号１６０を受信した際の、当該問合せ信号１６０の受信電波強度を示す受信電波強度情報１６３を問合せ信号１６０に追加する。例えば、無線通信部１１０が、当該無線通信部１１０が受信した無線信号の受信電波強度を測定する機能を有し、通信制御部１１１は、無線通信部１１０の測定結果を用いて、受信電波強度情報１６３を生成する。そして、通信制御部１１１は、更新後の問合せ信号１６０を、無線通信部１１０を介して送信する（Ｓ１４４）。
【０１３３】
一方、伝播経路情報１６２に自機器が含まれている場合（Ｓ１４３でＹｅｓ）、つまり、当該機器が当該問合せ信号１６０を以前に送信（中継）している場合、当該機器は、当該問合せ信号１６０を送信（中継）しない。
【０１３４】
また、宛先が自機器である場合（Ｓ１４２でＹｅｓ）、通信制御部１１１は、当該問合せ信号１６０に対する応答信号を、無線通信部１１０を介して送信する（Ｓ１４５）。なお、この処理の詳細は後述する。
【０１３５】
再度、図２４を参照して説明を続ける。問合せ信号１６０を受信した機器Ａは、宛先が自機器でなく、かつ、伝播経路情報１６２に自機器が含まれていないので、伝播経路情報１６２に自機器を加えたうえで、問合せ信号（Ａ）を送信する（Ｓ１２２）。なお、以降、機器Ａで中継された後の問合せ信号を問合せ信号（Ａ）と記す。同様に、機器Ａ及び機器Ｂにこの順で中継された後の問合せ信号を問合せ信号（Ａ−Ｂ）と記す。この問合せ信号（Ａ）は、機器Ｂ及び機器Ｃで受信される。
【０１３６】
問合せ信号（Ａ）を受信した機器Ｂは、上記中継条件が満たされるので、問合せ信号（Ａ−Ｂ）を送信する（Ｓ１２３）。この問合せ信号（Ａ−Ｂ）は、機器Ａ、機器Ｃ及び機器Ｄで受信される。機器Ａは、伝播経路情報１６２に自機器が含まれているので（機器Ａが当該問合せ信号を過去に送信しているので）、問合せ信号（Ａ−Ｂ）に対する処理は行わない。
【０１３７】
一方、機器Ｃでは、上記中継条件が満たされるので、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）を送信する（Ｓ１２５）。この問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）は、機器Ａ、機器Ｂ及び機器Ｄで受信されるが、機器Ａ及び機器Ｂは、伝播経路情報１６２に自機器が含まれているので、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）に対する処理は行わない。
【０１３８】
同様に、機器Ｃは、問合せ信号（Ａ）を受信し、問合せ信号（Ａ−Ｃ）を送信する（Ｓ１２４）。また、機器Ｂは、問合せ信号（Ａ−Ｃ）を受信し、問合せ信号（Ａ−Ｃ−Ｂ）を送信する（Ｓ１２６）。
【０１３９】
以上の処理により、機器Ｄは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）、問合せ信号（Ａ−Ｃ）、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）、及び問合せ信号（Ａ−Ｃ−Ｂ）を受信する。宛先情報１６１に自機器が示されているので、機器Ｄは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）、問合せ信号（Ａ−Ｃ）、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）、及び問合せ信号（Ａ−Ｃ−Ｂ）の各々に対する応答信号（Ｂ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）及び応答信号（Ｂ−Ｃ−Ａ）を、管理装置１０１へ送信する（Ｓ１２７〜Ｓ１３０）。
【０１４０】
図２７は、応答信号１７０の構成例を示す図である。なお、図２７は、応答信号（Ｂ−Ａ）の構成例を示す。図２７に示すように応答信号１７０は、送信元情報１４１と、経路指定情報１４８と、受信電波強度情報１７２とを含む。なお、応答信号１７０は、当該信号が応答信号であることを識別可能な識別子等を含んでもよい。
【０１４１】
送信元情報１４１及び経路指定情報１４８の意味は、図１６と同様である。機器Ｄの通信制御部１１１は、受信した問合せ信号１６０に含まれる伝播経路情報１６２に示される、当該問合せ信号１６０を中継した順番とは逆の順番の経路を経路指定情報１４８に指定する。つまり、機器Ｄは、伝播経路情報１６２に示される、問合せ信号１６０を中継した順番とは逆の順番の経路を指定して、問合せ信号１６０に対する応答信号１７０を、無線通信部１１０を介して送信する。
【０１４２】
受信電波強度情報１７２は、問合せ信号１６０を受信し、かつ中継した各機器における、問合せ信号１６０の受信電波強度と、機器Ｄにおける問合せ信号１６０の受信電波強度とを示す。具体的には、機器Ｄの通信制御部１１１は、問合せ信号に含まれる受信電波強度情報１６３に、機器Ｄにおける問合せ信号１６０の受信電波強度を加えることで受信電波強度情報１７２を生成する。
【０１４３】
例えば、図２７に示すように、問合せ信号（Ａ−Ｂ）に対する応答信号（Ｂ−Ａ）は、機器Ｂ及び機器Ａをこの順で指定する経路指定情報１４８を含む。また、応答信号（Ｂ−Ａ）は、応答信号（Ｂ−Ａ）を中継した機器Ｂの受信電波強度と、機器Ｄの受信電波強度とを示す受信電波強度情報１７２を含む。
【０１４４】
応答信号１７０を受信した各機器は、経路指定情報１４８に従い、応答信号１７０を中継する。なお、この動作は、上述した実施の形態１（図１７等）と同様であるので詳細な説明は省略する。その結果、応答信号（Ｂ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）及び応答信号（Ｂ−Ｃ−Ａ）が、管理装置１０１へ伝播される。
【０１４５】
管理装置１０１は、受信した応答信号（Ｂ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ａ）、応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）及び応答信号（Ｂ−Ｃ−Ａ）を用いて、機器Ａ〜機器Ｄの無線接続関係を決定する。
【０１４６】
具体的には、管理装置１０１は、複数の応答信号に含まれる複数の経路指定情報１４８で示される複数の経路を、管理装置１０１と機器Ｄとを結ぶ複数の経路として抽出する。次に、管理装置１０１は、各経路のホップ数及び受信電波強度の少なくとも一方を用いて、最適な経路を決定する。ここで、ホップ数は、経路に含まれる機器の数である。管理装置１０１は、経路指定情報１４８からホップ数を判定するとともに、受信電波強度情報１７２から受信強度を取得する。なお、経路指定情報１４８とは別に、経路を示す情報及びホップ数を示す情報のうち少なくとも一方が応答信号に含まれ、管理装置１０１は、当該情報を用いて経路又はホップ数を判定してもよい。
【０１４７】
また、ツリー構造の無線接続関係を構築する場合には、管理装置１０１は、管理装置１０１（機器Ａ）と機器Ｄとを結ぶ一つの経路を決定する。
【０１４８】
例えば、管理装置１０１は、ホップ数の最も少ない経路を選択し、ホップ数が最も少ない経路が複数存在する場合には、その中から受信電波強度の平均値が最も高い経路を選択する。または、管理装置１０１は、受信電波強度の平均値が最も高い経路を選択し、平均値が最も高い経路が複数存在する場合には、その中からホップ数の最も少ない経路を選択してもよい。なお、この場合には、管理装置１０１は、受信電波強度の合計値を算出し、合計値が最も少ない経路を選択することで、ホップ数の最も少ない経路を選択してもよい。この場合、受信電波強度情報１７２のみから、最適な経路を選択できるので処理量を削減できる。
【０１４９】
なお、平均値の代わりに、中央値又は最小値等の、各経路の受信電波強度の指標を用いてもよい。
【０１５０】
なお、管理装置１０１は、さらに、各機器の受信電波強度の各々が、閾値以上であるかを判定し、受信電波強度情報１７２に閾値より低い強度が含まれる場合には、対応する経路を、選択対象から除外してもよい。また、管理装置１０１は、条件を満たす経路が存在しない場合、又は、少ない場合には、上記閾値を下げて再判定してもよい。
【０１５１】
また、管理装置１０１（機器Ａ）から機器Ｄへの複数の経路を決定する場合には、管理装置１０１は、条件が良い側から複数の経路を選択すればよい。
【０１５２】
そして、管理装置１０１は、選択した経路に従い、無線接続関係を設定する。例えば、ここでは、Ａ−Ｂの経路が選択されたとする。この場合、管理装置１０１は、機器Ｄの上位機器に機器Ｂを設定し、機器Ｂの上位機器に機器Ａを設定する。また、無線接続関係が設定されていない機器Ｃに関しては、管理装置１０１は、機器Ｃから機器Ｄに送信された問合せ信号（Ａ−Ｃ）及び問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）の応答信号（Ｃ−Ａ）及び応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）で示される機器Ｃまでの経路及び受信電波強度を用いて、上記と同様の方法により、機器Ａから機器Ｃまでの経路を選択する。そして、管理装置は、選択した経路に従い、機器Ｃの無線接続関係を設定する。
【０１５３】
なお、無線接続関係が設定されていない機器Ｃに関しては、管理装置１０１は、機器Ｃを宛先とする問合せ信号１６０を送信し、その応答信号を用いて機器Ｃへの経路を決定してもよい。または、管理装置１０１は、全ての機器に対して、順次問合せ信号１６０を送信し、得られた全ての応答信号を用いて、各機器への経路を選択してもよい。
【０１５４】
最後に、管理装置１０１は、設定した無線接続関係を各機器に設定する（Ｓ１３１）。具体的には、管理装置１０１は、各機器に当該機器の上位機器及び下位機器を通知する。各機器は、通知された上位機器及び下位機器を上位機器情報１２１及び下位機器情報１２２として保持する。なお、上記実施の形態２又は３の例では、上位機器及び下位機器の一方のみが設定される。
【０１５５】
以上により、本実施の形態に係る無線通信システムは、任意に配置されている複数の機器の無線接続関係を適切に設定することができる。
【０１５６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、無線接続関係の設定方法の別の例を説明する。
【０１５７】
本実施の形態では、問合せ信号は、宛先情報１６１を含まず、伝播経路情報１６２のみを含む。その代わりに、各機器は、問合せ信号を送信（中継）した際に確認信号を送信する。そして、各機器は、自身が送信した問合せ信号に対する他の機器からの確認信号が受信できなかった場合に、管理装置１０１へ応答信号を送信する。
【０１５８】
図２８は、本実施の形態に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。なお、図２８に示す例では、機器Ａの無線通信範囲に、機器Ｂは含まれるが、機器Ｃは含まれず、機器Ｂの無線通信範囲に機器Ａ及び機器Ｃが含まれるとする。図２９は、各機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【０１５９】
図２９に示す処理は、図２６に示す処理に対して、ステップＳ１４２の代わりにステップＳ１６１及びＳ１６２が追加されている。つまり、通信制御部１１１は、問合せ信号を送信（中継）した後（Ｓ１４４の後）、問合せ信号１６０の送信元の機器に確認信号を送信する（Ｓ１６１）。つまり、確認信号は、問合せ信号１６０が中継されたことを示す信号である。例えば、通信制御部１１１、受信した問合せ信号１６０に含まれる伝播経路情報１６２に含まれる最後の機器に対して確認信号を送信する。例えば、確認信号は、当該信号が確認信号であることを示す識別子等と、当該確認信号の宛先を示す情報とを含む。また、確認信号が送信されるタイミングは、問合せ信号を送信する前であってもよい。
【０１６０】
次に、通信制御部１１１は、問合せ信号を送信した後の所定の期間において、自身が送信した問合せ信号に対する確認信号を他の機器から受信できたか否かを判定する（Ｓ１６２）。そして、通信制御部１１１は、確認信号を他の機器から受信できなかった場合（Ｓ１６２でＮｏ）、無線通信部１１０を介して応答信号を送信する（Ｓ１４５）。なお、この処理の詳細は、実施の形態４と同様である。
【０１６１】
図２８に示す例では、まず、管理装置１０１は、問合せ信号を機器Ａに送信する（Ｓ１５１）。機器Ａは、問合せ信号（Ａ）を送信する（Ｓ１５２）。この問合せ信号（Ａ）は機器Ｂに受信される。機器Ｂは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）を送信する（Ｓ１５４）とともに、確認信号を機器Ａへ送信する（Ｓ１５３）。
【０１６２】
問合せ信号（Ａ−Ｂ）は機器Ｃに受信される。機器Ｃは、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）を送信する（Ｓ１５６）とともに、確認信号を機器Ｂへ送信する（Ｓ１５５）。問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）はいずれの機器にも転送されない。よって、機器Ｃは、問合せ信号（Ａ−Ｂ−Ｃ）に対する確認信号を受信できないので、応答信号（Ｂ−Ａ）を管理装置１０１へ送信する（Ｓ１５７）。
【０１６３】
管理装置１０１は、受信した応答信号（Ｂ−Ａ）を用いて、機器Ａ〜機器Ｃの無線接続関係を設定し、設定した無線接続関係を機器Ａ〜機器Ｃへ通知する（Ｓ１５８）。なお、この処理の詳細は実施の形態４と同様である。
【０１６４】
以上により、本実施の形態に係る無線通信システムは、任意に配置されている複数の機器の無線接続関係を適切に設定することができる。
【０１６５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、無線接続関係の設定方法の別の例を説明する。
【０１６６】
本実施の形態では、問合せ信号は、宛先情報１６１を含まず、伝播経路情報１６２のみを含む。その代わりに、各機器は、受信された問合せ信号が中継された回数（ホップ数）を確認し、ホップ数が所定値に達した場合に、管理装置１０１へ応答信号を送信する。
【０１６７】
図３０は、本実施の形態に係るネットワーク構成処理のシーケンス図である。なお、図３０に示す例では、機器Ａ〜機器Ｄと、各機器の無線通信範囲との関係は、図２３と同じである。図３１は、各機器におけるネットワーク構成処理のフローチャートである。
【０１６８】
図３１に示す処理は、図２６に示す処理に対して、ステップＳ１４２の代わりにステップＳ１４２Ａを含む。つまり、通信制御部１１１は、伝播経路情報１６２に自機器が含まれない場合（Ｓ１４３でＮｏ）、受信した問合せ信号が中継された回数であるホップ数が予め定められた閾値に等しいか否かを判定する（Ｓ１４２Ａ）。例えば、通信制御部１１１は、伝播経路情報１６２で示される機器の数をホップ数として用いる。ホップ数が閾値に等しい場合（Ｓ１４２ＡでＹｅｓ）、通信制御部１１１は、無線通信部１１０を介して応答信号を送信する（Ｓ１４５）。なお、この処理の詳細は、実施の形態４と同様である。
【０１６９】
一方、ホップ数が閾値より小さい場合（Ｓ１４２ＡでＮｏ）、通信制御部１１１は、中継処理を行う（Ｓ１４４）。なお、この処理は実施の形態４と同様である。
【０１７０】
図３０に示す例では、ホップ数の閾値は２である。まず、管理装置１０１は、問合せ信号を機器Ａに送信する（Ｓ１７１）。機器Ａは、問合せ信号（Ａ）を送信する（Ｓ１７２）。この問合せ信号（Ａ）は機器Ｂ及び機器Ｃで中継される。機器Ｂは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）を送信する（Ｓ１７３）。
【０１７１】
機器Ｃは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）を受信する。ここで、問合せ信号（Ａ−Ｂ）のホップ数は２であるため、機器Ｃは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）に対する応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）を管理装置１０１へ送信する（Ｓ１７４）。同様に、機器Ｄは、問合せ信号（Ａ−Ｂ）を受信し、応答信号（Ｄ−Ｂ−Ａ）を管理装置１０１へ送信する（Ｓ１７５）。
【０１７２】
また、機器Ｃは、問合せ信号（Ａ）を受信し、問合せ信号（Ａ−Ｃ）を送信する（Ｓ１７６）。機器Ｂは、問合せ信号（Ａ−Ｃ）を受信する。ここで、問合せ信号（Ａ−Ｃ）のホップ数は２であるため、機器Ｂは、問合せ信号（Ａ−Ｃ）に対する応答信号（Ｂ−Ｃ−Ａ）を管理装置１０１へ送信する（Ｓ１７７）。同様に、機器Ｄは、問合せ信号（Ａ−Ｃ）を受信し、応答信号（Ｄ−Ｃ−Ａ）を管理装置１０１へ送信する（Ｓ１７８）。
【０１７３】
管理装置１０１は、受信した応答信号（Ｃ−Ｂ−Ａ）、応答信号（Ｄ−Ｂ−Ａ）、応答信号（Ｂ−Ｃ−Ａ）、及び応答信号（Ｄ−Ｃ−Ａ）を用いて、機器Ａ〜機器Ｄの無線接続関係を設定し、設定した無線接続関係を機器Ａ〜機器Ｄへ通知する（Ｓ１７９）。なお、この処理の詳細は実施の形態４と同様である。
【０１７４】
なお、上記説明ではホップ数に対する閾値は、予め定められた値であるとしたが、閾値は可変であってもよい。例えば、この閾値は、問合せ信号又は別の伝文に含まれて各機器に通知されてもよい。
【０１７５】
以上により、本実施の形態に係る無線通信システムは、任意に配置されている複数の機器の無線接続関係を適切に設定することができる。
【０１７６】
（実施の形態７）
本実施の形態では、無線接続関係を再構成するネットワーク再構築方法を説明する。無線通信システムでは、機器の移動等により、無線通信が正しく行えなくなる場合がある。所定の期間ごとに無線接続関係を再構成することで、機器が移動した場合でも、直ちに最適な無線接続関係を構築できる。
【０１７７】
なお、上記実施の形態４〜６のいずれかで説明した方法を、所定の期間ごとに行うことで無線接続関係の再構成を行うことが可能である。本実施の形態では、それ以外の方法について説明する。
【０１７８】
図３２は、本実施の形態に係るネットワーク再構成処理のシーケンス図である。
【０１７９】
まず、機器Ｃは、予め定められた周期で、上位機器（機器Ｂ）にウォッチドッグ信号を送信する（Ｓ１８１）。例えば、ウォッチドッグ信号は、当該信号がウォッチドッグ信号であることを示す識別子等と、当該ウォッチドッグ信号の宛先を示す情報と、当該ウォッチドッグ信号の送信元の機器（自機器）を示す情報とを含む。また、ウォッチドッグ信号を受信した機器Ｂは、当該ウォッチドッグ信号に対する返答を、当該ウォッチドッグ信号の送信元である機器Ｃへ送信する。
【０１８０】
機器Ｃは、ウォッチドッグ信号の送信に失敗した場合、新たな上位機器を設定するための接続要求信号を無線送信する（Ｓ１８２）。ここで、ウォッチドッグ信号の送信に失敗した場合とは、例えば、ウォッチドッグ信号に対する上位機器からの返答を受信できなかった場合である。また、接続要求信号は、例えば、当該信号が接続要求信号であることを示す識別子等と、当該接続が失敗した上位機器（機器Ｂ）を示す情報と、当該接続要求信号の送信元の機器（自機器）を示す情報とを含む。
【０１８１】
機器Ａは接続要求信号を受信し、機器Ｃとの接続の許可を確認するための接続確認を、管理装置１０１へ送信する（Ｓ１８３）。例えば、接続確認は、当該信号が接続確認であることを示す識別子等と、接続が失敗した上位機器（機器Ｂ）を示す情報と、接続対象機器（機器Ｃ）を示す情報と、当該接続確認の送信元の機器（機器Ａ）を示す情報とを含む。なお、図３２では、機器Ａのみが接続要求信号を受信する例を示しているが、接続要求信号は、機器Ｃの無線通信範囲に含まれる全ての機器で受信される。接続要求信号を受信した全ての機器は、接続確認を管理装置１０１へ送信する。
【０１８２】
管理装置１０１は、受信した１以上の接続確認のうち一つを選択し、選択した接続確認の送信元の機器へ接続許可を送信する（Ｓ１８４）。例えば、管理装置１０１は、上記実施の形態４〜６と同様に、ホップ数及び受信電波強度の少なくとも一方に基づき、複数の接続確認のうち一つを選択する。なお、ホップ数及び受信電波強度を示す情報は、例えば、接続確認に含まれ、管理装置１０１は、当該情報を用いる。ここでは、機器Ａへ接続許可が送信される。例えば、接続許可は、当該信号が接続許可であることを示す識別子等を含む。
【０１８３】
接続許可を受信した機器Ａは、自機器の下位機器情報１２２に機器Ｃを追加するとともに、機器Ｃへ、自機器（機器Ａ）を示す接続機器通知を送信する（Ｓ１８５）。例えば、接続機器通知は、当該信号が接続許可であることを示す識別子等と、新たな上位機器（機器Ａ）を示す情報とを含む。
【０１８４】
接続機器通知を受信した機器Ｃは、接続機器通知で示される機器Ａを、上位機器情報１２１に加える。なお、このとき、機器Ａは、ウォッチドッグ信号の送信に失敗した機器Ｂを上位機器情報１２１から除外してもよい。なお、接続機器通知は、管理装置１０１から直接機器Ｃへ送信されてもよい。
【０１８５】
以上により、本実施の形態に係る無線通信システムでは、機器が移動した場合でも、直ちに最適な無線接続関係を再構築できる。
【０１８６】
なお、全ての子機１０４及び中継器１０３は、親機１０２（管理装置１０１）に向けてウォッチドッグ信号を定期的に送信し、管理装置１０１は、いずれかの機器からのウォッチドッグ信号を受信ができなかった場合に、ユーザに警告を通知するとともに、無線接続関係の再構成を行ってもよい。
【０１８７】
図３３は、この場合の管理装置１０１の処理の流れを示すフローチャートである。管理装置１０１は、複数の子機１０４及び中継器１０３のいずれかからのウォッチドック信号を受信できない場合（Ｓ１９１でＮｏ）、ユーザに警告を通知する（Ｓ１９２）。また、管理装置１０１は、無線通信可能な経路を検知するための問合せ信号を送信することにより、当該無線通信システムにおける無線接続関係を再設定する。具体的には、上述した実施の形態４〜６のいずれかの方法により、無線接続関係を再設定する。
【０１８８】
以上、本発明の実施の形態に係る無線通信システム及び無線端末（機器）について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１８９】
例えば、上述した伝文に含まれる各情報は、アプリケーションレベルで伝文に含まれてもよいし、プロトコルレベルで伝文に含まれてもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のプロトコルには、上述した送信元情報１４１が含まれる。
【０１９０】
また、上記複数の実施の形態で説明した複数の種類の伝文が無線通信システムで用いられる場合には、各伝文には当該伝文の種別を示す情報が含まれる。各機器は、伝文を受信した場合には、受信した伝文の種別を上記情報を用いて判別し、上記実施の形態で説明した、判別した伝文の種別に対応する処理を行う。
【０１９１】
また、上記実施の形態に係る無線端末（親機、中継器及び子機）、及び管理装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【０１９２】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１９３】
また、本発明の実施の形態に係る、無線端末又は管理装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
【０１９４】
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【０１９５】
また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
【０１９６】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【０１９７】
また、上記処理に含まれるステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【０１９８】
以上、一つまたは複数の態様に係る無線通信システム及び無線端末について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明は、無線通信システム及び無線端末に適用できる。
【符号の説明】
【０２００】
１００  無線通信システム
１０１  管理装置
１０２  親機
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ  中継器
１０４  子機
１１０  無線通信部
１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ  通信制御部
１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ  設定記憶部
１１３  制御部
１２１  上位機器情報
１２２  下位機器情報
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ、１４０Ｅ  伝文
１４１  送信元情報
１４２  方向フラグ
１４３  データ部
１４４  伝文識別情報
１４５  発信元
１４６  伝文識別子
１４７、１６１  宛先情報
１４８  経路指定情報
１４９  受信機器情報
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ  無線通信範囲
１５１  中継済情報
１６０  問合せ信号
１６２  伝播経路情報
１６３、１７２  受信電波強度情報
１７０  応答信号
【図１】
2014239402.tif 000003
【図２】
2014239402.tif 000004
【図３】
2014239402.tif 000005
【図４】
2014239402.tif 000006
【図５】
2014239402.tif 000007
【図６】
2014239402.tif 000008
【図７】
2014239402.tif 000009
【図８】
2014239402.tif 000010
【図９】
2014239402.tif 000011
【図１０】
2014239402.tif 000012
【図１１】
2014239402.tif 000013
【図１２】
2014239402.tif 000014
【図１３】
2014239402.tif 000015
【図１４】
2014239402.tif 000016
【図１５】
2014239402.tif 000017
【図１６】
2014239402.tif 000018
【図１７】
2014239402.tif 000019
【図１８】
2014239402.tif 000020
【図１９】
2014239402.tif 000021
【図２０】
2014239402.tif 000022
【図２１】
2014239402.tif 000023
【図２２】
2014239402.tif 000024
【図２３】
2014239402.tif 000025
【図２４】
2014239402.tif 000026
【図２５Ａ】
2014239402.tif 000027
【図２５Ｂ】
2014239402.tif 000028
【図２６】
2014239402.tif 000029
【図２７】
2014239402.tif 000030
【図２８】
2014239402.tif 000031
【図２９】
2014239402.tif 000032
【図３０】
2014239402.tif 000033
【図３１】
2014239402.tif 000034
【図３２】
2014239402.tif 000035
【図３３】
2014239402.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月17日(2014.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる無線端末であって、
無線信号の受信及び送信を行う無線通信部と、
前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶部と、
前記無線通信部が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する通信制御部とを備え、
前記通信制御部は、さらに、
前記無線通信部が、受信対象の機器を示す受信機器情報を含む第２無線信号を受信した場合であって、当該第２無線信号の伝播方向が前記第１方向であり、かつ、前記受信機器情報に当該無線端末が示される場合、当該第２無線信号に含まれる前記受信機器情報を、前記機器情報で示される前記設定機器に更新し、更新された後の第２無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
無線端末。
【請求項２】
前記方向情報として、前記受信機器情報が用いられ、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれる場合、当該無線信号の伝播方向が前記第１方向であると判定し、
前記無線通信部が受信した無線信号に前記受信機器情報が含まれない場合、当該無線信号の伝播方向が前記第２方向であると判定する
請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記第１無線信号は、さらに、当該第１無線信号を特定するための識別情報を含み、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信した否かを判定し、
当該第１無線信号に含まれる識別情報と同一の識別情報を含む無線信号を当該無線端末が過去に送信していない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
請求項１又は２記載の無線端末。
【請求項４】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる無線端末であって、
無線信号の受信及び送信を行う無線通信部と、
前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該無線端末と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶部と、
前記無線通信部が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報と、当該無線信号を中継した機器を示す中継済情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する通信制御部とを備え、
前記通信制御部は、
前記無線通信部が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、前記中継済情報に当該無線端末が含まれているか否かを判定し、
前記中継済情報に当該無線端末が含まれていない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新するとともに、前記中継済情報に当該無線端末の情報を追加し、追加した後の第１無線信号を、前記無線通信部を介して送信する
無線端末。
【請求項５】
無線通信システムであって、
親機と、
子機と、
前記親機から前記子機への無線信号、又は前記子機から前記親機への無線信号を中継する、各々が、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線端末である複数の中継器と、
前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含む
無線通信システム。
【請求項６】
前記複数の中継器の各々は、周期的に前記管理装置へウォッチドッグ信号を送信し、
前記管理装置は、前記複数の中継器のいずれかからウォッチドック信号を受信できない場合、ユーザに警告を通知するとともに、無線通信可能な経路を検知するための問合せ信号を送信することにより、当該無線通信システムにおける無線接続関係を再設定する
請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線通信システムであって、
親機と、
子機と、
前記子機から前記親機への無線信号を中継する、各々が、請求項３記載の無線端末である複数の中継器と、
前記親機に接続されており、当該無線通信システムを管理する管理装置とを含み、
前記管理装置及び親機の少なくとも一方は、前記親機が複数の第１無線信号を受信した場合、当該複数の第１無線信号に含まれる前記識別情報を用いて、当該複数の第１無線信号が同一であるか否かを判定する
無線通信システム。
【請求項８】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる中継器における無線通信方法であって、
前記中継器が、前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該中継器と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶ステップと、
前記中継器が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を送信する第１中継ステップと、
前記中継器が、受信対象の機器を示す受信機器情報を含む第２無線信号を受信した場合であって、当該第２無線信号の伝播方向が前記第１方向であり、かつ、前記受信機器情報に当該無線端末が示される場合、当該第２無線信号に含まれる前記受信機器情報を、前記機器情報で示される前記設定機器に更新し、更新された後の第２無線信号を送信する第２中継ステップとを含む
無線通信方法。
【請求項９】
複数の無線端末を含む無線通信システムに用いられる中継器における無線通信方法であって、
前記中継器が、前記複数の無線端末のうち、上り方向及び下り方向の一方である第１方向において当該中継器と無線接続される設定機器を示す機器情報を記憶する設定記憶ステップと、
前記中継器が、無線信号であって、当該無線信号の伝播方向が前記上り方向及び前記下り方向のいずれであるかを判別するための方向情報と、当該無線信号の送信元の機器を示す送信元情報と、当該無線信号を中継した機器を示す中継済情報とを含む第１無線信号を受信した場合、前記方向情報を用いて、当該第１無線信号の伝播方向を判別し、当該伝播方向が、前記上り方向及び前記下り方向のうち前記第１方向と異なる方向である第２方向であり、かつ、前記送信元情報に、前記機器情報で示される前記設定機器が示される場合、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新し、更新された後の第１無線信号を送信する第１中継ステップと、
前記中継器が、前記第１無線信号を受信した場合であって、当該第１無線信号の伝播方向が前記第２方向であり、かつ、前記送信元情報に前記設定機器が示される場合、前記中継済情報に当該無線端末が含まれているか否かを判定する判定ステップと、
前記中継済情報に当該無線端末が含まれていない場合に、当該第１無線信号に含まれる前記送信元情報を、当該無線端末を示す情報に更新するとともに、前記中継済情報に当該無線端末の情報を追加し、追加した後の第１無線信号を送信する第２中継ステップとを含む
無線通信方法。