(57)【要約】      （修正有）【課題】親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が親機側の装置にデータを送信する無線通信システムにおいて、子機での消費電力を抑制できるようにする。【解決手段】無線通信システム１において、ワイヤレスセンサ３０は、予め設定されたタイミングで、データを送受信不能な休眠状態からデータを送受信可能な作動状態に移行し、作動状態のときに、同期信号および送信タイミング情報を基地局１０、中継局２０から受信する。そして、送信タイミング情報の受信後、次に送信タイミング情報が送信されるまでの間に、送信タイミング情報に従ったタイミングで自身からデータの送信を行い、自身からのデータの送信後に、休眠状態に移行する。【選択図】図１
2014053729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機側の装置（１０、２０）が送信する同期信号に応じて複数の子機が前記親機側の装置にデータを送信する無線通信システム（１）であって、
前記親機側の装置は、
前記同期信号の送信後に前記複数の子機のそれぞれがデータを送信するタイミングを表す送信タイミング情報を、前記複数の子機に対して送信するタイミング情報送信手段（Ｓ８１０）、
を備え、
前記複数の子機のそれぞれは、
予め設定されたタイミングで、データを送受信不能な休眠状態からデータを送受信可能な作動状態に移行する作動状態移行手段（Ｓ１０２０）と、
前記作動状態のときに、前記同期信号および前記送信タイミング情報を前記親機側の装置から受信するタイミング情報受信手段（Ｓ１０３０、Ｓ１０４０）と、
前記送信タイミング情報の受信後、次に前記送信タイミング情報が送信されるまでの間に、前記送信タイミング情報に従ったタイミングで自身からデータの送信を行うデータ送信手段（Ｓ１１２０）と、
自身からのデータの送信後に、前記休眠状態に移行する休眠状態移行手段（Ｓ１０７０、Ｓ１１３０）と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信タイミング情報には、複数の周波数帯のうち、前記複数の子機のそれぞれがデータを送信する際に利用すべき周波数帯の情報が含まれており、
前記データ送信手段は、前記送信タイミング情報に基づいて設定される周波数帯でデータを送信すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数の子機は、１または複数のグループのうちの何れかに割り当てられており、
前記親機側の装置のタイミング情報送信手段は、前記グループ毎に異なるタイミングで前記送信タイミング情報を送信すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機側の装置は、
前記タイミング情報送信手段を備えた基地局（１０）と、
前記複数の子機のうちの配下となる子機および前記基地局との通信を中継する中継局（２０）と、
を備え、
前記中継局は、
前記基地局から前記送信タイミング情報を受信後に、前記配下となる子機に前記受信した送信タイミング情報を送信するタイミング情報中継手段（Ｓ９３０）と、
前記送信タイミング情報の送信後に、前記配下となる子機から送信されたデータを受信し、その後、次に前記基地局から前記送信タイミング情報を受信するまでに、前記子機から送信されたデータを前記基地局に送信するデータ中継手段（Ｓ９５０）と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムにおいて、
前記中継局は複数備えられており、各中継局は異なるグループに割り当てられており、
前記親機側の装置のタイミング情報送信手段は、前記グループ毎に異なるタイミングで前記送信タイミング情報を送信すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数の子機のそれぞれにおいて、
前記休眠状態移行手段は、次に送信タイミング情報が送信されるまでの間に自身からデータを送信する機会がない場合にも前記休眠状態に移行すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機側の装置は、車両内に配置され、
前記複数の子機はそれぞれセンサとして構成され、車両の外部に沿った位置に配置されていること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機側の装置には、前記センサによる検出結果に応じた処理を行う処理装置を含み、
前記処理装置は、前記基地局と通信線を介して接続されていること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数の子機のそれぞれは、
前記親機側の装置に登録要求を送信する登録要求手段（Ｓ５２０）、を備え、
前記親機側の装置は、
前記登録要求に応じて前記登録要求を送信した子機がデータを送信するタイミングを含む送信タイミング情報を生成するタイミング情報生成手段（Ｓ１５０、Ｓ６５０）、を備え、
前記タイミング情報送信手段は、前記タイミング情報生成手段によって生成されたタイミング情報を前記複数の子機に対して送信すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線通信システムにおいて、
前記タイミング情報生成手段は、前記登録要求を送信した子機を送信タイミング情報に含める際に予め設定された子機の数の上限値を超える場合、前記送信タイミング情報に前記登録要求を送信した子機がデータを送信するタイミングを含めることなく、前記登録要求を送信した子機がデータを送信するタイミングを別の送信タイミング情報に含めて生成し、
前記タイミング情報送信手段は、前記送信タイミング情報の後に前記別の送信タイミング情報を前記複数の子機に対して送信すること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数の周波数帯のそれぞれは、サブキャリアの周波数が等間隔に割り当てられたものであること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が前記親機側の装置にデータを送信する無線通信システムのうちの親機側の装置を構成する通信装置であって、
前記通信装置は、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の無線通信システムを構成する親機側の装置であることを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が前記親機側の装置にデータを送信する無線通信システムのうちの子機を構成する通信装置であって、
前記通信装置は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の無線通信システムを構成する子機であることを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
コンピュータを、請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の無線通信システムのうちの親機側の装置または子機を構成する各手段として機能させるための通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が親機側の装置にデータを送信する無線通信システム、このシステムを構成する通信装置、および通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記無線通信システムとして、親機が子機から送信されるデータの送信タイミングを決定し、この内容に従って子機がデータを送信するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１８８６１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、上記システムでは、子機での消費電力が考慮されていない。
そこで、このような問題点を鑑み、親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が親機側の装置にデータを送信する無線通信システムにおいて、子機での消費電力を抑制できるようにすることを本発明の第１の目的とする。また、親機側の装置に中継局（基地局と子機との通信を中継する装置）を含む際には、通信のリアルタイム性を維持できるようにすることを本発明の第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の無線通信システムにおいては、親機側の装置が送信する同期信号に応じて複数の子機が親機側の装置にデータを送信するよう構成されている。親機側の装置においてタイミング情報送信手段は、同期信号の送信後に複数の子機のそれぞれがデータを送信するタイミングを表す送信タイミング情報を、複数の子機に対して送信する。
【０００６】
また、複数の子機のそれぞれにおいて、作動状態移行手段は、予め設定されたタイミングで、データを送受信不能な休眠状態からデータを送受信可能な作動状態に移行し、タイミング情報受信手段は、作動状態のときに、同期信号および送信タイミング情報を親機側の装置から受信する。そして、データ送信手段は送信タイミング情報の受信後、次に送信タイミング情報が送信されるまでの間に、送信タイミング情報に従ったタイミングで自身からデータの送信を行い、休眠状態移行手段は、自身からのデータの送信後に、休眠状態に移行する。
【０００７】
このような無線通信システムによれば、子機は親機が次に送信タイミング情報を送信するまでの間にデータを送信し、休眠状態に移行することができる。よって子機は、親機側の装置が必要とするデータを早期に送信することができる。また、子機が休眠状態に移行しない場合、或いは親機が次に送信タイミング情報を送信してから子機が休眠状態に移行する場合と比較して、子機の消費電力を低減することができる。
【０００８】
なお、上記の目的を達成するためには、このような無線通信システムを構成する親機側の装置または子機として構成してもよいし、プログラムとして構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された無線通信システム１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】無線通信システム１の配置例を示す説明図である。
【図３】基地局１０、中継局２０、ワイヤレスセンサ３０間の通信タイミングを示す説明図である。
【図４】基地局１０のＣＰＵ１１が実行する登録処理（基地局）を示すフローチャートである。
【図５】登録処理においてやりとりされるデータのデータ構成を示す説明図である。
【図６】中継局２０のＣＰＵ２１が実行する登録処理（中継局）を示すフローチャートである。
【図７】ワイヤレスセンサ３０のＣＰＵ３１が実行する登録処理（ワイヤレスセンサ）を示すフローチャートである。
【図８】基地局１０のＣＰＵ１１が実行する基地局処理を示すフローチャートである。
【図９】基地局処理、中継局処理、センサ処理においてやりとりされるデータのデータ構成を示す説明図である。
【図１０】中継局２０のＣＰＵ２１が実行する中継局処理を示すフローチャートである。
【図１１】ワイヤレスセンサ３０のＣＰＵ３１が実行するセンサ処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用された無線通信システム１は、ワイヤレスセンサ３０において検出されたセンシング値が、無線通信を利用することで基地局１０に収集されるよう構成されている。詳細には、無線通信システム１は図１に示すように、基地局１０と、中継局２０と、複数のワイヤレスセンサ３０と、を備えている。なお、無線通信システム１では、複数の中継局２０を備えていてもよいが、説明を簡単にするために１つの中継局２０を備えたものを図示する。
【００１１】
複数のワイヤレスセンサ３０は、基地局１０および中継局２０のうちの何れかを親機として、この親機とだけ直接的な通信を行う。また、基地局１０および中継局２０は、自身の配下のワイヤレスセンサ３０として登録されたワイヤレスセンサ３０、および自身の親機となる基地局１０または自身の配下の中継局２０と通信を行う。
【００１２】
基地局１０、中継局２０、ワイヤレスセンサ３０は、それぞれ、ＣＰＵ１１，２１，３１と、メモリ１２，２２，３２と、通信部１３，２３，３３とを備えている。なお、ワイヤレスセンサ３０は、このほかに検出部３４を備えている。
【００１３】
メモリ１２，２２，３２には、ＣＰＵ１１，２１，３１が実行すべきプログラムが格納されており、ＣＰＵ１１，２１，３１はこのプログラムに基づく処理を実施する。また、メモリ１２，２２，３２には、後述するリソース情報（送信タイミング情報）等も記録される。
【００１４】
通信部１３，２３，３３は、有線や無線で通信を行う周知の通信モジュールとして構成されている。通信部１３，２３，３３は、ＣＰＵ１１，２１，３１からの指令を受けて、リソース情報に従ったタイミングでデータの送受信を行う。
【００１５】
ワイヤレスセンサ３０の検出部３４は、ワイヤレスセンサ３０毎に任意の検出対象物を検出する。例えば、検出部３４は、気温や湿度、周囲の障害物、障害物までの距離等を検出する。そして、ワイヤレスセンサ３０のＣＰＵ３１は、検出部３４によるセンシング結果をメモリ３２にて保持し、基地局１０によって指定されたタイミングで通信部３３を介して基地局１０または中継局２０に対して送信する。
【００１６】
ここで、無線通信システム１は、例えば図２に示すように、車両において配置されており、この場合、基地局１０および中継局２０は、車両の内部（車室内など）に配置され、ワイヤレスセンサ３０は、車両の内部や外部（図２では車両の外部のボディ部分）に配置される。
【００１７】
また、図２に示す例では、基地局１０は、センシング値に基づく処理を行う電子制御装置（ＥＣＵ）４０と接続されている。なお、電子制御装置４０には、基地局１０としての機能が内蔵されていてもよい。
【００１８】
また、本実施形態の構成では、基地局１０と中継局２０との間の通信は有線によって行われ、基地局１０とワイヤレスセンサ３０との間の通信および中継局２０とワイヤレスセンサ３０との間の通信は、無線によって行われる。このような構成では、ワイヤレスセンサ３０を車両の外部に貼り付けて配置することができ、かつ車両の内外を接続するためのケーブルが不要となるので、車両に無線通信システム１を追加配置する場合に、容易に配置を行うことができる。
【００１９】
ここで、基地局１０、中継局２０、ワイヤレスセンサ３０間の通信では、図３（ａ）に示すように、予め設定された順序で実施される。すなわち、基地局１０および中継局２０は、時分割（ＴＤＤ）によってデータを送信するタイミングが設定されており、ワイヤレスセンサ３０は、自身の親機に相当する基地局１０または中継局２０がデータを送信した直後において、図３（ａ）に示すように、データの送信を行う。
【００２０】
つまり、図３（ａ）に示す例では、基地局１０によるデータの送信、基地局１０配下のワイヤレスセンサ３０によるデータの送信、ある中継局２０によるデータの送信、この中継局２０配下のワイヤレスセンサ３０によるデータの送信、他の中継局２０によるデータの送信、この中継局２０配下のワイヤレスセンサ３０によるデータの送信、が順次実施される。なお、このようなデータの送信順序は、後述する処理において基地局１０によって設定される。
【００２１】
また、図３（ｂ）に示すように、各ワイヤレスセンサ３０は、自身の親機に相当する基地局１０または中継局２０がデータを送信する直前にウェイクアップすることで作動状態となり、自身によるデータの送信後にスリープすることで休眠状態となる。なお、作動状態になったものの、直ちに自身がデータ送信をしない場合にはデータの受信のみを行い休眠状態になる。
【００２２】
［本実施形態の処理］
上記のような作動を実現するための具体的な処理について、図４以下の図面を用いて説明する。基地局１０における登録処理（登録処理（基地局））は、予め設定された周期毎に起動される処理であり、無線通信システム１においてデータの送受信を希望するワイヤレスセンサ３０を新たに登録するための処理である。
【００２３】
詳細には、図４に示すように、まず、自身のデータ送信タイミングにおいて、同期信号を一定周期で送信する（Ｓ１１０）。続いて、自身のデータ送信タイミング直後において、ワイヤレスセンサ３０や中継局２０が自身を基地局１０に登録するための情報である登録情報を受信する（Ｓ１２０）。なお、登録情報を受信していない場合には、基地局における登録処理を終了する。
【００２４】
続いて、登録情報の送信元がワイヤレスセンサ３０であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。登録情報の送信元がワイヤレスセンサ３０でなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、登録情報にセンサ情報が含まれるか否かを判定する（Ｓ１４０）。
【００２５】
Ｓ１３０の処理にて登録情報の送信元がワイヤレスセンサ３０である場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、およびＳ１４０の処理にてセンサ情報が含まれている場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ワイヤレスセンサ３０を登録するための処理としてＳ１５０〜Ｓ１６０の処理を実施する。すなわち、次回に送信するリソース割り当て情報（送信タイミング情報）にこのセンサ情報を含める旨のリソース情報を登録する（Ｓ１５０）。
【００２６】
続いて、登録が完了した旨を表す登録完了情報を次のデータ送信タイミングにおいて送信し（Ｓ１６０）、基地局１０における登録処理を終了する。なお、中継局２０についての登録を完了した場合の登録完了情報には、図５（ｅ）に示すように、例えば、シーケンスＩＤ、中継局ＩＤ、登録完了フラグを含む。また、ワイヤレスセンサ３０についての登録を完了した場合の登録完了情報には、図５（ｆ）に示すように、例えば、シーケンスＩＤ、センサＩＤ、登録完了フラグを含む。ただし、シーケンスＩＤは時分割通信のフレーム（リソース）や送信周期を特定するための情報であり、中継局ＩＤ、センサＩＤは、中継局２０やワイヤレスセンサ３０を特定するための情報である。
【００２７】
また、Ｓ１４０の処理において、センサ情報が含まれていない場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、中継局２０を登録するための処理としてＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実施する。
すなわち、中継局２０が同期信号等を送信するためのリソースを決定し（Ｓ２１０）、次回に送信するリソース割り当て情報にこの中継局２０を含める旨のリソース情報を登録する（Ｓ２２０）。そして、同期信号送信用リソース割り当て情報を次のデータ送信タイミングにおいて送信し（Ｓ２３０）、基地局１０における登録処理を終了する。
【００２８】
なお、同期信号送信用リソース割り当て情報は、中継局２０が配下のワイヤレスセンサ３０とデータをやりとりする際の基準となる同期信号を送信する際のタイミングを表す。また、同期信号送信用リソース割り当て情報を送信する際のデータには、図５（ｄ）に示すように、シーケンスＩＤ、センサＩＤ、同期信号送信用リソース割り当て情報を含む。
【００２９】
次に、中継局２０による登録処理（登録処理（中継局））について図６を用いて説明する。中継局２０による登録処理は、中継局２０の電源が投入されると開始され、その後繰り返し実施される処理である。
【００３０】
中継局２０による登録処理では、まず、基地局１０が送信する同期信号を受信し（Ｓ３１０）、自身の登録情報を送信する（Ｓ３２０）。なお、Ｓ３２０の処理は、既に自身の同録情報が送信され、登録されている場合には省略される。
【００３１】
また、Ｓ３２０の処理で送信される登録情報には、図５（ｂ）に示すように、シーケンスＩＤ、中継局ＩＤ、同期信号リソース割り当て要求フラグを含む。同期信号リソース割り当て要求フラグは、基地局１０にデータを送信するためのリソースの割り当てを要求するためのフラグである。
【００３２】
次に、ワイヤレスセンサ３０に関する情報が受信した情報に含まれているか否かを判定する（Ｓ３３０）。ワイヤレスセンサ３０に関する情報が含まれていれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、登録情報または登録完了情報を受信し（Ｓ３４０）、受信した登録情報または登録完了情報を基地局１０またはワイヤレスセンサ３０に転送し（Ｓ３５０）、中継局２０による登録処理を終了する。
【００３３】
なお、登録情報を基地局１０に転送する際のデータには、例えば、図５（ｃ）に示すように、シーケンスＩＤ、中継局ＩＤ、およびセンサ毎のセンサＩＤ、センシング結果とデータサイズ、送信周期を含む。また、登録完了情報をワイヤレスセンサ３０に転送する際のデータは、例えば、上述の図５（ｆ）に示すデータが含まれる。
【００３４】
また、Ｓ３３０の処理においてワイヤレスセンサ３０に関する情報が含まれていなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、中継局２０の同期信号送信用リソース割り当て情報を受信できたか否かを判定する（Ｓ４１０）。中継局２０の同期信号送信用リソース割り当て情報を受信できていれば（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、この割り当て情報に従って、同期信号を一定周期で送信するよう設定し（Ｓ４２０）、中継局２０による登録処理を終了する。
【００３５】
また、中継局２０の同期信号送信用リソース割り当て情報を受信できていなければ（Ｓ４１０：ＮＯ）、送信電力と所定の閾値（上限値）とを比較する（Ｓ４３０）。送信電力が閾値未満であれば（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、送信電力を規定量（例えば１０段階中の１段階）上げ（Ｓ４４０）、Ｓ３１０の処理に戻る。
【００３６】
また、送信電力が閾値以上であれば（Ｓ４３０：ＮＯ）、中継局２０による登録処理を終了する。
次にワイヤレスセンサ３０による登録処理（登録処理（ワイヤレスセンサ））について、図７を用いて説明する。ワイヤレスセンサ３０による登録処理は、例えば、ワイヤレスセンサ３０が登録モードに設定されると開始される。
【００３７】
この処理では、まず、基地局１０または中継局２０からの同期信号を受信する（Ｓ５１０）。そして、自身の登録を求める登録情報を送信する（Ｓ５２０）。この登録情報には、図５（ａ）に示すように、シーケンスＩＤ、センサＩＤ、センシング結果と送信データのサイズ、送信周期の情報が含まれる。送信周期は、ワイヤレスセンサ３０毎（送信データの種別毎）に予め設定されている。
【００３８】
続いて、登録完了情報が受信されるべきタイミング（基地局１０または中継局２０の次のデータ送信タイミング）において、登録完了情報を受信したか否かを判定する（Ｓ５３０）。登録完了情報が受信されていれば（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、ワイヤレスセンサ３０による登録処理を終了する。
【００３９】
また、登録完了情報が受信されていなければ（Ｓ５３０：ＮＯ）、送信電力と所定の閾値（上限値）とを比較する（Ｓ５４０）。送信電力が閾値未満であれば（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、送信電力を規定量上げ（Ｓ５５０）、Ｓ５１０の処理に戻る。
【００４０】
また、送信電力が閾値以上であれば（Ｓ５４０：ＮＯ）、中継局２０による登録処理を終了する。
次に、登録処理終了後において各部において実施される処理について説明する。
【００４１】
図８に示す基地局処理は、予め設定された周期毎に起動される処理であって、配下にある中継局２０やワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングを表すリソース割り当て情報を生成し、これらの中継局２０やワイヤレスセンサ３０にリソース割り当て情報を設定させる処理である。
【００４２】
この処理では、図８に示すように、まず、リソース割り当て情報に追加するデバイスが中継局２０であるかワイヤレスセンサ３０であるかを判定する（Ｓ６１０）。なお、複数のデバイスを追加する場合には、Ｓ６１０〜Ｓ７６０の処理を追加するデバイス毎に実施すればよい。
【００４３】
追加するデバイスがワイヤレスセンサ３０であれば（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、このワイヤレスセンサ３０を追加したときのワイヤレスセンサ３０の総数（基地局１０が直接通信を行うワイヤレスセンサ３０が対象）が、１グループで収まるセンサ数であるか否かを判定する（Ｓ６２０）。ここで、ワイヤレスセンサ３０との無線通信においては、ＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）の規格を用いた周波数分割多重通信が実施される。この通信によるセンサ数の上限値は利用可能な周波数帯の広さ等に応じて予め設定されている。
【００４４】
ワイヤレスセンサ３０の総数が１グループで収まるセンサ数であれば（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、後述するＳ６５０の処理に移行する。また、ワイヤレスセンサ３０の総数が１グループで収まるセンサ数でなければ（Ｓ６２０：ＮＯ）、割り当て情報を送信するリソースを複数のリソースに時間分割する（Ｓ６３０）。
【００４５】
すなわち、図３（ａ）に示す例では、グループ［３］においてだけ「基地局送信」「センサ群送信」が実施されているが、例えばグループ［３］の直後において、グループ［３．１］を設ける。そして、このグループ［３．１］においても「基地局送信」「センサ群送信」を実施できるようにし、追加されるワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングをこのグループ［３．１］に割り当てるよう設定する。
【００４６】
続いて、上記のように時間分割したことを次回のデータ送信時に通知するよう設定し（Ｓ６４０）、リソース割り当て情報を生成する（Ｓ６５０）。このようにリソース割り当て情報を生成する処理では、基地局１０がリソース割り当て情報を送信するリソースと時間的に連続するリソースをワイヤレスセンサ３０による送信用リソースに割り当てる。
【００４７】
このとき、配下のワイヤレスセンサ３０のそれぞれに対して、利用する周波数帯を指定し、ワイヤレスセンサ３０がリソース割り当て情報を受信すれば、送信タイミングと送信周波数帯とが認識できるようにする。また、時間分割した場合においても、時間分割されたリソースに割り当てるワイヤレスセンサ３０についてのリソース割り当て情報では、時間的に連続するリソースにこのワイヤレスセンサ３０の送信用リソースが割り当てられる。
【００４８】
続いて、生成したリソース割り当て情報を同期信号が含まれるリソースで送信する（Ｓ８１０）。この処理で送信されるデータには、例えば、図９（ａ）に示すように、シーケンスＩＤ、リソース時間分割フラグとリソース情報、およびワイヤレスセンサ３０毎のセンサＩＤ、センサリソース割り当て情報、並びに中継局２０毎の中継局ＩＤ、中継局リソース割り当て情報が含まれる。なお、中継局リソース割り当て情報には、同期信号などデータのやりとりのタイミングを指定する情報が含まれる。
【００４９】
続いて、対応するセンシング結果を受信し（Ｓ８２０）、基地局処理を終了する。また、Ｓ６１０の処理にて、追加するデバイスが中継局２０であれば（Ｓ６１０：ＮＯ）、追加するデバイスがワイヤレスセンサ３０である場合と同様に、この中継局２０を追加したときの中継局２０の総数が、１グループで収まる数であるか否かを判定する（Ｓ７１０）。
【００５０】
中継局２０の総数が１グループで収まる数であれば（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、後述するＳ７４０の処理に移行する。また、中継局２０の総数が１グループで収まる数でなければ（Ｓ７１０：ＮＯ）、割り当て情報を送信するリソースを複数のリソースに時間分割する（Ｓ７２０）。続いて、上記のように時間分割したことを次回のデータ送信時に通知するよう設定する（Ｓ７３０）。
【００５１】
そして、追加した中継局２０に中継させるリソース割り当て情報を生成する。この処理では、まず、中継局２０からワイヤレスセンサ３０に送信されるリソース割り当て情報を中継局２０が送信するためのリソースを中継局２０から送信される同期信号の直後のリソース（同期信号が含まれるリソース）に設定する（Ｓ７４０）。
【００５２】
続いて、中継局２０がリソース割り当て情報を送信するリソースと時間的に連続するリソースに、この中継局２０の配下にあるワイヤレスセンサ３０による送信用リソースに設定する（Ｓ７５０）。そして、ワイヤレスセンサ３０による送信用リソースと時間的に連続するリソースを、中継局２０から基地局１０へワイヤレスセンサ３０によるセンシング結果を送信するためのリソースとして割り当て（Ｓ７６０）、前述のＳ８１０の処理に移行する。
【００５３】
次に、中継局２０では、図１０に示す中継局処理を実施する。中継局処理は、この中継局２０の配下にあるワイヤレスセンサ３０と基地局１０との通信を中継する処理であって、例えば中継局２０の電源が投入されると開始され、その後繰り返し実施される。
【００５４】
中継局処理では図１０に示すように、基地局１０の同期信号を受信し（Ｓ９１０）、基地局１０から送信されるリソース割り当て情報を受信する（Ｓ９２０）。続いて、基地局１０から受信したリソース割り当て情報を、リソース割り当て情報によって指定されたタイミングで配下のワイヤレスセンサ３０送信する（Ｓ９３０）。この際に送信されるデータには、図９（ｂ）に示すように、シーケンスＩＤ、リソース時間分割フラグとリソース情報、およびセンサ毎のセンサＩＤ、センサリソース割り当て情報が含まれる。
【００５５】
そして、配下のワイヤレスセンサ３０から送信されるセンシング結果を受信し（Ｓ９４０）、この直後のタイミングでセンシング結果を基地局１０に転送（上り通信）する（Ｓ９５０）。この際に転送されるデータには、図９（ｄ）に示すように、シーケンスＩＤ、およびワイヤレスセンサ３０毎のセンサＩＤ、センシング結果が含まれる。このような処理が終了すると、中継局処理を終了する。
【００５６】
次に、ワイヤレスセンサ３０では、図１１に示すセンサ処理を実施する。センサ処理は、例えばワイヤレスセンサ３０の電源が投入されると開始され、その後繰り返し実施される処理である。
【００５７】
なお、本処理は受信時刻になったときに起動するようにしてもよい。また、本処理は、通信部３３によるデータの送受信、および検出部３４によるセンシングが停止状態となったスリープモード（休眠状態）において開始される。
【００５８】
センサ処理では、図１１に示すように、まず、受信時刻になったか否かを判定する（Ｓ１０１０）。ここで、受信時刻とは、自身の親機に相当する基地局１０または中継局２０が同期信号を送信する直前の時刻を表し、同期信号が送信される時刻からウェイクアップに必要な時間だけ前の時刻に設定される。
【００５９】
受信時刻でなければ（Ｓ１０１０：ＮＯ）、Ｓ１０１０の処理を繰り返す。また、受信時刻であれば（Ｓ１０１０：ＹＥＳ）、スリープモードからウェイクアップし、通信部３３によるデータの送受信、および検出部３４によるセンシングを作動状態とする（Ｓ１０２０）。
【００６０】
続いて、同期信号およびリソース割り当て情報を順次受信する（Ｓ１０３０、Ｓ１０４０）。次に、自身がデータを送信するタイミングであるリソース割り当てが時間分割によって移動したか否かを判定する（Ｓ１０５０）。つまり、次回の同期信号を受信するまでの間に自身がデータを送信するタイミングがない場合、肯定判定される。
【００６１】
リソース割り当てが時間分割されていれば（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、自分用の割り当て情報がいつの同期信号に対応したタイミングであるかをリソース割り当て情報に従って検出し、このタイミングを次回の受信時刻として設定する（Ｓ１０６０）。そして、スリープモードに移行し（Ｓ１０７０）、Ｓ１０１０の処理に戻る。
【００６２】
また、Ｓ１０５０の処理にて、リソース割り当てが時間分割されていなければ（Ｓ１０５０：ＮＯ）、自身のためのリソース割り当て情報を検出し（Ｓ１１１０）、リソース割り当て情報に従ったタイミングで検出部３４によるセンシング結果を送信する（Ｓ１１２０）。この際に送信されるデータには、シーケンスＩＤ、センサＩＤ、センシング結果が含まれる。そして、この直後（次の同期信号が送信されるまでに）スリープモードに移行し（Ｓ１１３０）、センサ処理を終了する。
【００６３】
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した無線通信システム１においては、基地局１０が送信する同期信号に応じて複数のワイヤレスセンサ３０が基地局１０、中継局２０にデータを送信するよう構成されている。基地局１０（ＣＰＵ１１）、中継局２０（ＣＰＵ２１）においては、同期信号の送信後に複数のワイヤレスセンサ３０のそれぞれがデータを送信するタイミングを表すリソース割り当て情報（送信タイミング情報）を、複数のワイヤレスセンサ３０に対して送信する。
【００６４】
また、複数のワイヤレスセンサ３０（ＣＰＵ３１）のそれぞれにおいては、予め設定されたタイミングで、データを送受信不能な休眠状態からデータを送受信可能な作動状態に移行し、作動状態のときに、同期信号およびリソース割り当て情報を基地局１０、中継局２０から受信する。そして、リソース割り当て情報の受信後、次にリソース割り当て情報が送信されるまでの間に、リソース割り当て情報に従ったタイミングで自身からデータの送信を行い、自身からのデータの送信後に、休眠状態に移行する。
【００６５】
このような無線通信システム１によれば、ワイヤレスセンサ３０は基地局１０または中継局２０が次にリソース割り当て情報を送信するまでの間にデータを送信し、休眠状態に移行することができる。よってワイヤレスセンサ３０は、基地局１０、中継局２０が必要とするデータを早期に送信することができる。また、ワイヤレスセンサ３０が休眠状態に移行しない場合、或いは基地局１０、中継局２０が次にリソース割り当て情報を送信してからワイヤレスセンサ３０が休眠状態に移行する場合と比較して、ワイヤレスセンサ３０の消費電力を低減することができる。
【００６６】
また、上記無線通信システム１において、リソース割り当て情報には、複数の周波数帯のうち、複数のワイヤレスセンサ３０のそれぞれがデータを送信する際に利用すべき周波数帯の情報が含まれており、各ワイヤレスセンサ３０は、リソース割り当て情報に基づいて設定される周波数帯でデータを送信する。
【００６７】
このような無線通信システム１によれば、複数のワイヤレスセンサ３０から送信されるデータを周波数多重通信で送受信することができる。
また、上記無線通信システム１において、通信に利用される複数の周波数帯のそれぞれは、サブキャリアの周波数が等間隔に割り当てられている。特に、本実施形態においてはＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）によって多重化されている。
【００６８】
このような無線通信システム１によれば、送信されるデータのリアルタイム性を保持しつつ、データの多重化の変化（多重通信を行う装置の増減）に容易に対応することができる。なお、通信方式に単純なＴＤＭＡ方式を採用する場合には、ガードタイム（データを送信できない時間）が増えるため通信効率が悪くなる虞があるが、本実施形態のような通信方式であれば、より通信効率をよくすることができ、リアルタイム性を保持（データ遅延を抑制）することができる。
【００６９】
さらに、上記無線通信システム１において、複数のワイヤレスセンサ３０は、１または複数のグループのうちの何れかに割り当てられており、基地局１０、中継局２０は、グループ毎に異なるタイミングでリソース割り当て情報を送信する。
【００７０】
このような無線通信システム１によれば、基地局１０、中継局２０がグループ毎にリソース割り当て情報を送信するので、あるグループに属するワイヤレスセンサ３０がデータを送信してから次のグループに属するワイヤレスセンサ３０がデータを送信することができる。よって、ワイヤレスセンサ３０の数が多い場合であってもデータが混信することを抑制することができる。
【００７１】
また、上記無線通信システム１においては、基地局１０と、複数のワイヤレスセンサ３０のうちの配下となるワイヤレスセンサ３０および基地局１０との通信を中継する中継局２０と、を備えている。また、中継局２０は、基地局１０からリソース割り当て情報を受信後に、配下となるワイヤレスセンサ３０に受信したリソース割り当て情報を送信し、リソース割り当て情報の送信後に、配下となるワイヤレスセンサ３０から送信されたデータを受信し、その後、次に基地局１０からリソース割り当て情報を受信するまでに、ワイヤレスセンサ３０から送信されたデータを基地局１０に送信する。
【００７２】
このような無線通信システム１によれば、中継局２０は、中継すべきデータを遅滞なく基地局１０またはワイヤレスセンサ３０に中継することができる。よって、このシステムでやり取りされるデータのリアルタイム性を向上させることができる。
【００７３】
さらに、上記無線通信システム１において、中継局２０が複数備えられている場合、各中継局２０は異なるグループに割り当てられ、基地局１０、中継局２０は、グループ毎に異なるタイミングでリソース割り当て情報を送信する。
【００７４】
このような無線通信システム１によれば、複数の中継局２０が存在する場合に、中継局２０が配下とするワイヤレスセンサ３０ごとに、異なるタイミングでデータを収集することができる。
【００７５】
また、上記無線通信システム１においては、複数のワイヤレスセンサ３０のそれぞれにおいて、次にリソース割り当て情報が送信されるまでの間に自身からデータを送信する機会がない場合にも休眠状態に移行する。
【００７６】
このような無線通信システム１によれば、各ワイヤレスセンサ３０は、リソース割り当て情報に自身がデータを送信するタイミングの情報がない場合、データの送信をすることなく休眠状態に移行することができる。よって、ワイヤレスセンサ３０の消費電力を低減することができる。
【００７７】
さらに、上記無線通信システム１において、基地局１０、中継局２０は、車両内に配置され、複数のワイヤレスセンサ３０はそれぞれセンサとして構成され、車両の外部に沿った位置に配置されている。
【００７８】
このような無線通信システム１によれば、車両の外部に配置すべきセンサと車両内に配置された基地局１０、中継局２０とを容易に通信可能な状態にすることができる。よって、車両にセンサを後付する作業を容易に行うことができる。
【００７９】
また、上記無線通信システム１において、ＥＣＵ４０には、センサによる検出結果に応じた処理を行う処理装置としての機能を含み、ＥＣＵ４０は、基地局１０（通信部１３）と通信線を介して接続されている。
【００８０】
このような無線通信システム１によれば、処理装置としての機能をより高速に、リアルタイム性を保持した状態で活用することができる。
さらに、上記無線通信システム１において、複数のワイヤレスセンサ３０のそれぞれは、基地局１０に登録要求を送信し、基地局１０は、登録要求に応じて登録要求を送信したワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングを含むリソース割り当て情報を生成する。そして、生成されたタイミング情報を複数のワイヤレスセンサ３０に対して送信する。
【００８１】
このような無線通信システム１によれば、ワイヤレスセンサ３０からの登録要求に応じてこのワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングを含むタイミング情報を生成することができる。
【００８２】
また、上記無線通信システム１においては、登録要求を送信したワイヤレスセンサ３０をリソース割り当て情報に含める際に予め設定されたワイヤレスセンサ３０の数の上限値を超える場合、リソース割り当て情報に登録要求を送信したワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングを含めることなく、登録要求を送信したワイヤレスセンサ３０がデータを送信するタイミングを別のリソース割り当て情報に含めて生成し、リソース割り当て情報の後に別のリソース割り当て情報を複数のワイヤレスセンサ３０に対して送信する。
【００８３】
このような無線通信システム１によれば、１つのタイミング情報に含めることができるワイヤレスセンサ３０の数の上限値を超えるワイヤレスセンサ３０がデータを送信する登録要求をした場合であっても、別のタイミング情報にこのワイヤレスセンサ３０のデータ送信タイミングを対応付けるので、より多くのワイヤレスセンサ３０にデータ送信させることができる。
【００８４】
さらに、上記無線通信システム１において、複数の周波数帯のそれぞれは、ＩＦＤＭＡ方式によってサブキャリアの周波数が等間隔に割り当てられている。
このような無線通信システム１によれば、周波数の管理を容易にすることができる。
【００８５】
［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００８６】
例えば、上記実施形態においては、車両に無線通信システム１を搭載した例を説明したが、車両以外の分野においても適用することができる。また、上記実施形態においては、基地局１０とＥＣＵ４０とが別体になった構成を説明したが、これらは一体に構成されていてもよい。
【００８７】
［実施形態の構成と本発明の手段との関係］
実施形態において親機側の装置は、本発明でいう基地局１０および中継局２０に相当する。また、実施形態における処理のうち、Ｓ１５０およびＳ６５０の処理は本発明でいうタイミング情報生成手段に相当し、Ｓ５２０の処理は本発明でいう登録要求手段に相当する。
【００８８】
さらに、実施形態におけるＳ８１０の処理は本発明でいうタイミング情報送信手段に相当し、Ｓ９３０の処理は本発明でいうタイミング情報中継手段に相当する。また、Ｓ９５０の処理は本発明でいうデータ中継手段に相当し、Ｓ１０２０の処理は本発明でいう作動状態移行手段に相当する。
【００８９】
さらに、Ｓ１０３０，Ｓ１０４０の処理は本発明でいうタイミング情報受信手段に相当し、Ｓ１１２０の処理は本発明でいうデータ送信手段に相当する。また、Ｓ１０７０、Ｓ１１３０の処理は、本発明でいう休眠状態移行手段に相当する。
【符号の説明】
【００９０】
１…無線通信システム、１０…基地局、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…通信部、２０…中継局、２１…ＣＰＵ、２２…メモリ、２３…通信部、３０…ワイヤレスセンサ、３１…ＣＰＵ、３２…メモリ、３３…通信部、３４…検出部、４０…電子制御装置。
【図１】
2014053729.tif 000003
【図２】
2014053729.tif 000004
【図３】
2014053729.tif 000005
【図４】
2014053729.tif 000006
【図５】
2014053729.tif 000007
【図６】
2014053729.tif 000008
【図７】
2014053729.tif 000009
【図８】
2014053729.tif 000010
【図９】
2014053729.tif 000011
【図１０】
2014053729.tif 000012
【図１１】
2014053729.tif 000013