(57)【要約】  無線通信システム１００は、データステーション１０及び複数の中継機２０によってネットワークを形成する。データステーション１０と複数の中継機２０とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行う。複数のタイムスロットは、複数の特定スロットと再通信用スロットとが含まれている。データステーション１０は、複数の特定スロットのそれぞれにおいて割り当てられた中継機２０と通信を行う一方、複数の特定スロットのいずかにおいて通信の失敗が生じたときには、失敗が生じた特定スロットに割り当てられた中継機２０と再通信用スロットにおいて再通信を行う。
2018012106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末によってネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されてネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数のタイムスロットは、前記複数の子機がそれぞれ割り当てられた複数の特定のタイムスロットと、前記親機と前記子機とが再通信を行うための再通信用のタイムスロットとが含まれており、
前記親機は、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて、前記複数の子機のうちの割り当てられた子機と通信を行う一方、
前記複数の特定のタイムスロットのいずれかにおいて通信の失敗が生じたときには、通信の失敗が生じた前記特定のタイムスロットに割り当てられた子機と前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行う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、
前記親機及び前記複数の子機のそれぞれは、前記特定のタイムスロットにおける通信時に送受信されるべき所定の信号を受信できない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は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、前記親機を最上位として接続されてツリー型のネットワークを構成する複数の中継機と、前記複数の中継機に接続されて所定の物理量を検出する複数のセンサとを含み、
前記複数の中継機は、前記複数の特定のタイムスロットに割り当てられており、
前記親機は、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて対応する前記中継機から、該中継機に接続された前記センサの検出値を収集するように構成され、
前記複数の特定のタイムスロットのいずれかにおいて前記センサの検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定して、検出値を受信できなかった前記センサが接続された前記中継機と前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行って該センサの検出値の収集を試みることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記親機は、前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて対応する前記中継機から前記センサの検出値を受信したときには、該中継機に検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を送信するように構成され、
前記センサが接続された中継機は、前記センサからの検出値を受信した場合に前記検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号を前記センサへ送信するように構成され、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記終了信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行い、
前記センサは、前記第１アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行う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、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記親機からの前記終了信号を受信した場合に前記終了信号を受信した旨を伝える信号である第２アクノレッジ信号を前記親機へ送信するように構成され、
前記複数の中継機のうち、前記親機と前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機との通信を中継する中継機は、前記第２アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
他の通信端末と通信を行う通信端末であって、
複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのうち割り当てられたタイムスロットにおいて他の通信端末と通信を行う一方、
前記割り当てられたタイムスロットにおいて通信の失敗が生じたときには、前記複数のタイムスロットのうち再通信を行うための再通信用のタイムスロットにおいて前記他の通信端末と再通信を行うことを特徴とする通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、無線通信システム及び通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の通信端末によりネットワークを形成する無線通信システムが知られている。【０００３】
例えば、特許文献１に記載の無線通信システムは、親機となる一の通信端末と、親機と通信を行う子機としての複数の通信端末とを含んでいる。親機と複数の子機とは、複数のタイムスロットを含む通信スケジュールに従って通信を行う。各子機には、複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられており、対応する特定のタイムスロットにおいて親機と通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３２８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のような無線通信システムでは、親機と子機とは対応するタイムスロットにおいてのみ通信を行う。しかしながら、対応するタイムスロットにおいて通信不良等が生じたときには、親機と子機との間の通信がうまくできない場合がある。そのような場合には、通信スケジュールが一通り終了した際に、いずれかの子機との通信が失敗となっている場合がある。【０００６】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信スケジュールにおける親機と子機との通信の失敗率を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示された技術は、複数の通信端末によってネットワークを形成する無線通信システムを対象とする。前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されてネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、前記複数のタイムスロットは、前記複数の子機がそれぞれ割り当てられた複数の特定のタイムスロットと、前記親機と前記子機とが再通信を行うための再通信用のタイムスロットとが含まれており、前記親機は、前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて、前記複数の子機のうちの割り当てられた子機と通信を行う一方、前記複数の特定のタイムスロットのいずれかにおいて通信の失敗が生じたときには、通信の失敗が生じた前記特定のタイムスロットに割り当てられた子機と前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行う。【０００８】
また、ここに開示された技術は、他の通信端末と通信を行う通信端末を対象とする。この通信端末は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのうち割り当てられたタイムスロットにおいて他の通信端末と通信を行う一方、前記割り当てられたタイムスロットにおいて通信の失敗が生じたときには、前記複数のタイムスロットのうち再通信を行うための再通信用のタイムスロットにおいて前記他の通信端末と再通信を行う。
【発明の効果】
【０００９】
前記無線通信システムによれば、通信スケジュールにおける親機と子機との通信の失敗率を低減することができる。【００１０】
前記通信端末によれば、通信スケジュールにおける親機と子機との通信の失敗率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、無線通信システムの概略図である。
【図２】図２は、データステーションのブロック図である。
【図３】図３は、中継機のブロック図である。
【図４】図４は、センサのブロック図である。
【図５】図５は、通信スケジュールを示す図である。
【図６】図６は、図５のタイムスロットＬ２Ｎ１における処理の流れを示すシーケンス図である。
【図７】図７は、収集処理におけるデータステーションの処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、収集処理における中継機の処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、返信処理のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、返信処理におけるセンサの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】
【００１２】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、無線通信システム１００の概略図である。無線通信システム１００は、データステーション１０と、複数の中継機２０と、複数のセンサ３０とを有している。データステーション１０、中継機２０、センサ３０は、通信端末であり、互いに無線通信を行い、自律的にネットワークを構築する。無線通信システム１００においては、マルチホップ無線ネットワークが形成される。データステーション１０は、親機として機能し、中継機２０及びセンサ３０は、子機として機能する。基本的には、データステーション１０は、中継機２０と通信を行い、センサ３０は、中継機２０と通信を行う。センサ３０の個数は、中継機２０に比べて多い。データステーション１０及び中継機２０は、データステーション１０を頂点（最上位）とするツリー型のネットワークトポロジを構成している。本明細書では、ネットワークにおいてデータステーション１０側を上流側又は上位とし、ツリーの末端側を下流側又は下位とする。また、データステーション１０、中継機２０、センサ３０を区別しない場合には、単に通信端末と称する場合がある。また、各中継機２０を区別する場合には、符号「２０」の後にアルファベットを付して区別する。同様に、各センサ３０を区別する場合には、符号「３０」の後にアルファベットを付して区別する。
【００１４】
無線通信システム１００においては、センサ３０が対象物の所定の物理量を検出し、その検出値、即ち、検出データが中継機２０を介してデータステーション１０に収集される。本開示における例では、無線通信システム１００は、蒸気システムを有する工場内に設置されている。蒸気システムは、複数のスチームトラップＴ（図１では１つだけ図示）を有している。対象物は、スチームトラップＴである。センサ３０は、スチームトラップＴの振動数及び温度を検出する。
【００１５】
〈データステーションの構成〉
図２は、データステーション１０のブロック図である。データステーション１０は、無線通信システム１００の通信経路の確立やセンサ３０の検出値の収集及び管理を行う。また、データステーション１０は、外部ネットワーク等を介して上位のサーバ９０（図１）等に接続される。データステーション１０は、必要に応じて、センサ３０の検出値をサーバ９０等に転送する。
【００１６】
データステーション１０は、ＣＰＵ１１と、メモリ１２と、記憶部１３と、無線通信回路１４と、計時回路１５と、上位インターフェース部１６と、電源回路１７とを有している。
【００１７】
記憶部１３には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。ＣＰＵ１１は、記憶部１３から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部１３には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ３０の検出値を収集するためのプログラム、中継機２０と通信を行うスケジュールを規定したスケジュール情報、及び、収集した検出値等が記憶されている。
【００１８】
無線通信回路１４は、中継機２０等の他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路１４は、ＣＰＵ１１の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路１４は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。さらに、無線通信回路１４は、受信した信号に基づいて受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を計測する。
【００１９】
計時回路１５は、所定のクロックを発生し、データステーション１０の基準となる時刻を計時する。上位インターフェース部１６は、サーバ９０との間のインターフェース処理を行う。電源回路１７は、外部電源（図示省略）が接続されており、データステーション１０の各要素に電力を供給する。
【００２０】
〈中継機の構成〉
図３は、中継機２０のブロック図である。中継機２０は、データステーション１０の指令に応じて、センサ３０の検出値（具体的には、検出値を含む信号）をデータステーション１０へ送信する。
【００２１】
中継機２０は、ＣＰＵ２１と、メモリ２２と、記憶部２３と、無線通信回路２４と、計時回路２５と、電源回路２６と、電池２７とを有している。
【００２２】
記憶部２３には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。ＣＰＵ２１は、記憶部２３から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部２３には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ３０の検出値を中継するためのプログラム、及び、センサ３０から取得した検出値等が記憶されている。
【００２３】
無線通信回路２４は、他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路２４は、ＣＰＵ２１の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路２４は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。さらに、無線通信回路２４は、受信した信号に基づいて受信信号強度を計測する。
【００２４】
計時回路２５は、所定のクロックを発生し、中継機２０の基準となる時刻を計時する。電源回路２６には、電池２７が接続されている。電源回路２６は、中継機２０の各要素に電力を供給する。
【００２５】
中継機２０は、他の通信端末との信号の送受信等の様々な処理を実行できるアクティブ状態と、信号の送受信等の処理が実行できないが、アクティブ状態に比べて消費電力が抑制されたスリープ状態とを切り替え可能に構成されている。中継機２０がアクティブ状態からスリープ状態となる際には、ＣＰＵ２１は、アクティブ状態になるべき時刻を計時回路２５に設定し、非アクティブ状態となる。スリープ状態においては、計時回路２５は、計時を継続する。設定された時刻になると、計時回路２５は、ＣＰＵ２１に時刻の到来を通知し、この通知を受けたＣＰＵ２１は、非アクティブ状態からアクティブ状態となる。また、アクティブ状態のＣＰＵ２１は、メモリ２２、記憶部２３及び無線通信回路２４への電源回路２６からの電力供給を許可する。こうして、中継機２０は、スリープ状態からアクティブ状態となる。
【００２６】
〈センサの構成〉
図４は、センサ３０のブロック図である。センサ３０は、スチームトラップＴの振動数及び温度を検出し、その検出値（具体的には、検出値を含む信号）を対応する中継機２０に送信する。センサ３０は、対象物の所定の物理量を検出するセンサ部４０と、センサ部４０の検出値を他の通信端末に送信する処理部５０とを有している。
【００２７】
センサ部４０は、振動センサ及び温度センサを含んでおり、スチームトラップＴの振動数及び温度を検出する。センサ部４０は、スチームトラップＴのケーシング（例えば、蒸気及びドレンが流入する流入部）に接触するように設置され、接触した部分の振動数及び温度を検出する。センサ部４０は、検出した振動数及び温度に対応する電気信号を処理部５０に出力する。
【００２８】
処理部５０は、ＣＰＵ５１と、メモリ５２と、記憶部５３と、無線通信回路５４と、計時回路５５と、センサインターフェース部５６と、電源回路５７と、電池５８とを有している。
【００２９】
記憶部５３には、各種プログラム及び各種情報が記憶されている。ＣＰＵ５１は、記憶部５３から各種プログラムを読み込み、実行することにより、様々な処理を行う。例えば、記憶部５３には、ネットワークの通信経路を形成するためのプログラム、センサ部４０から振動数及び温度を取得し、検出値として中継機２０に送信するためのプログラム、及び、検出値等が記憶されている。
【００３０】
無線通信回路５４は、他の通信端末と無線通信を行う。無線通信回路５４は、ＣＰＵ５１の制御によって動作し、各種信号を符号化・変調等の処理により無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。また、無線通信回路５４は、アンテナを介して受信した信号を復調・複合化等の処理により適切な信号に変換する。さらに、無線通信回路５４は、受信した信号に基づいて受信信号強度を計測する。
【００３１】
計時回路５５は、所定のクロックを発生し、センサ３０の基準となる時刻を計時する。センサインターフェース部５６は、センサ部４０との間のインターフェース処理を行う。電源回路５７には、電池５８が接続されている。電源回路５７は、センサ３０の各要素に電力を供給する。
【００３２】
センサ３０は、中継機２０と同様に、他の通信端末との信号の送受信等の様々な処理を実行できるアクティブ状態と、信号の送受信等の処理が実行できないが、アクティブ状態に比べて消費電力が抑制されたスリープ状態とを切り替え可能に構成されている。
【００３３】
〈通信端末の接続関係〉
無線通信システム１００では、各通信端末の接続先が定められており、その接続関係に基づいて信号の伝搬が行われる。データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０の接続関係には、無線通信システム１００のツリー構造、対象となる通信端末から全ての到達可能な最終送信先の通信端末と該対象となる通信端末から該最終送信先までの通信経路における次の（１ホップ先の）通信端末との対応関係、及び、センサ３０と中継機２０との接続関係を含んでいる。データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０のそれぞれは、前記接続関係のうちそれぞれの通信に必要な情報を保持しており、保持する接続関係に基づいて通信を行う。
【００３４】
〈通信スケジュール〉
このように構成された無線通信システム１００は、通常の運転動作として、センサ３０の検出値をデータステーション１０に収集する収集処理を行う。データステーション１０は、図５に示す通信スケジュールに従って各中継機２０と通信を行い、各中継機２０に対応する、即ち、接続されているセンサ３０の検出値を収集する。
【００３５】
図５の通信スケジュールは、収集処理の１サイクルを示しており、図５の通信スケジュールが繰り返し実行される。通信スケジュールは、複数のタイムスロットに分割されている。各中継機２０は、複数のタイムスロットのうち特定のタイムスロット（以下、「特定スロット」とも称する）に割り当てられている。各中継機２０は、特定スロットにおいてデータステーション１０と通信を行い、該中継機２０に接続されたセンサ３０からの検出値をデータステーション１０に送信する（以下、この処理を「返信処理」ともいう）。基本的には、各中継機２０は、特定スロットにおいてアクティブ状態となり、特定スロット以外のときはスリープ状態となる。ただし、他の中継機２０とデータステーション１０との通信経路上に存在する中継機２０は、下位の中継機２０がデータステーション１０と通信する場合に中継処理を行う必要があるため、下位の中継機２０に割り当てられたタイムスロット（以下、「中継スロット」とも称する）においてもアクティブ状態となって中継処理を実行する。すなわち、或る中継機２０の中継スロットは、下位の中継機２０の特定スロットでもある。
【００３６】
センサ３０は、接続されている中継機２０の特定スロットにおいて該中継機２０へ検出値を送信するので、該中継機２０の特定スロットにおいてアクティブ状態となっている。センサ３０は、中継機２０へ検出値を送信する必要がないときには、基本的にはスリープ状態となっている。
【００３７】
図５の通信スケジュールでは、タイムスロットがマトリックス状に規定されている。基本的には、ツリー構造の通信経路の階層に従って、中継機２０がタイムスロットに割り当てられている。詳しくは、列ごとにツリー構造の階層が割り当てられる。例えば、列Ｌ０には、データステーション１０が割り当てられ、列Ｌ１には、第１階層（即ち、ホップ数が１）が割り当てられ、列Ｌ２には、第２階層（即ち、ホップ数が２）が割り当てられる。第３階層以降についても同様である。
【００３８】
通常、各中継機２０は、いずれか１つのタイムスロットに割り当てられる。第１階層の中継機２０ａ，２０ｊは、列Ｌ１のタイムスロットに割り当てられる。第２階層の中継機２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｋは、列Ｌ２のタイムスロットに割り当てられる。第３階層の中継機２０ｅ，２０ｆ，２０ｇは、列Ｌ３のタイムスロットに割り当てられる。第４階層の中継機２０ｈ，２０ｉは、列Ｌ４のタイムスロットに割り当てられる。一方、データステーション１０は、中継機２０に比べて処理内容が多いので、１つのタイムスロットではなく、複数のタイムスロット（図５では、列Ｌ０の全てのタイムスロット）に割り当てられる。尚、列に含まれるタイムスロットの数と各階層に含まれる中継機２０の数は異なる（通常、列に含まれるタイムスロットの数の方が多い）ので、列に含まれるタイムスロットには、中継機が割り当てられていないものも存在する。
【００３９】
また、前述の如く、或る中継機２０の特定スロットにおいては、該中継機２０に接続されているセンサ３０もアクティブ状態となるので、実質的に、各センサ３０も特定のタイムスロットに割り当てられていることになる。ただし、中継機２０には複数のセンサ３０が接続され得るので、そのような場合には、該中継機２０の特定スロットには、複数のセンサ３０が割り当てられていることになる。例えば、図５の例では、列Ｌ３、行Ｎ１のタイムスロットには中継機２０ｅが割り当てられている。中継機２０ｅには２つのセンサ３０ｄ，３０ｅが接続されているので（図１参照）、列Ｌ３、行Ｎ１のタイムスロットには実質的に該２つのセンサ３０が割り当てられていることになる。
【００４０】
それに加えて、通信スケジュールには、再通信用タイムスロット（以下、「再通信用スロット」とも称する）が含まれている。再通信用スロットには、通信スケジュールの開始時には、いずれの中継機２０も割り当てられていない。データステーション１０といずれかの中継機２０との間の通信が失敗に終わったときに、失敗した中継機２０が再通信用スロットに割り当てられ、再通信用スロットにおいてデータステーション１０と該中継機２０との再通信が行われる。
【００４１】
通信スケジュールには、複数の再通信用スロットが含まれている。具体的には、列Ｌ１〜Ｌｎのそれぞれの最終行Ｎｍのタイムスロットが再通信用スロットである。各再通信用スロットは、対応する列に含まれる特定スロットに割り当てられた中継機２０のために設けられている。つまり、或る特定スロットにおいて対応する中継機２０とデータステーション１０との通信が失敗したときには、該特定スロットが含まれる列の最終行の再通信用スロットにおいてデータステーション１０と該中継機２０の再通信が行われる。
【００４２】
通信スケジュールでは、タイムスロットの処理は、列方向に進んでいく。例えば、或る列（例えば、列Ｌ１）において、行番号に関して昇順（即ち、行Ｎ１からＮｍの順）にタイムスロットの処理が進んでいき、当該行の最後の行番号（行Ｎｍ）のタイムスロットの処理が終了すると、次の列（例えば、列Ｌ２）の最初の行番号（行Ｎ１）のタイムスロットから同様の順序で処理が進められていく。
【００４３】
通信スケジュールは、データステーション１０によって作成される。データステーション１０は、ネットワークの通信経路を確立する際に、通信端末の接続関係を確定すると共に、タイムスロットの割り当てを行って通信スケジュールを完成させる。データステーション１０は、中継機２０及びセンサ３０にそれぞれが割り当てられたタイムスロット（即ち、特定スロット及び中継スロット）を報知する。
【００４４】
〈無線通信システムの動作〉
続いて、無線通信システム１００による収集処理について説明する。
【００４５】
−タイムスロットにおける処理の流れ−
まず、収集処理時の特定スロットにおける処理の典型例について図６を用いて説明する。図６は、図５のタイムスロットＬ２Ｎ１における処理の流れを示すシーケンス図である。タイムスロットＬ２Ｎ１は、中継機２０ｂの特定スロットである。図１に示すように、データステーション１０と中継機２０ｂとの間の通信は、中継機２０ａによって中継される。また、中継機２０ｂには、センサ３０ｂが接続されている。つまり、タイムスロットＬ２Ｎ１は、中継スロットとして中継機２０ａに割り当てられていると共に、センサ３０ｂにも割り当てられている。タイムスロットＬ２Ｎ１においては、中継機２０ａ，２０ｂ及びセンサ３０ｂがアクティブ状態となっている。
【００４６】
データステーション１０は、タイムスロットＬ２Ｎ１の開始時間が到来すると、中継機２０ｂへのリクエスト信号を中継機２０ａへ送信する（Ｅ１１）。中継機２０ａは、該リクエスト信号を中継機２０ｂへ送信する（Ｅ１２）。中継機２０ｂは、該リクエスト信号を受信すると、センサ３０ｂへ該リクエスト信号を送信する（Ｅ２１）。
【００４７】
センサ３０ｂは、該リクエスト信号を受信すると、検出値を中継機２０ｂへ送信する（Ｅ２２）。以下、この処理を「検出処理」という。
【００４８】
中継機２０ｂは、センサ３０ｂから検出値を受信すると、検出値に対する第１アクノレッジ信号（即ち、検出値を受信した旨を伝える信号）をセンサ３０ｂに送信する（Ｅ２３）と共に、該検出値を中継機２０ａへ送信する（Ｅ３１）。センサ３０ｂは、該第１アクノレッジ信号を受信することによって、検出値が中継機２０ｂに正常に到達したことを知ると共に、スリープ状態となる。中継機２０ａは、該検出値を受信すると、該検出値をデータステーション１０へ送信する（Ｅ３２）。
【００４９】
データステーション１０は、該検出値を受信すると、中継機２０ｂへの終了信号を中継機２０ａへ送信する（Ｅ４１）。終了信号は、検出値を受信した旨を伝える信号である。中継機２０ａは、該終了信号を中継機２０ｂへ送信する（Ｅ４２）。
【００５０】
中継機２０ｂは、該終了信号を受信すると、終了信号に対する第２アクノレッジ信号（即ち、終了信号を受信した旨を伝える信号）を中継機２０ａへ送信する（Ｅ５１）と共にスリープ状態となる。中継機２０ａは、該第２アクノレッジ信号を受信すると、該第２アクノレッジ信号をデータステーション１０へ送信する（Ｅ５２）と共にスリープ状態となる。データステーション１０は、該第２アクノレッジ信号を受信すると、タイムスロットＬ２Ｎ１での返信処理を終了する。
【００５１】
こうして、データステーション１０は、タイムスロットＬ２Ｎ１に対応する中継機２０ｂに接続されたセンサ３０ｂの検出値を収集する。
【００５２】
その後、次のタイムスロット（具体的には、タイムスロットＬ２Ｎ２）の開始時間が到来すると、データステーション１０は、対応する中継機２０に対して前述と同様の処理を行う。対応する中継機２０及びセンサ３０も前述と同様の処理を行う。
【００５３】
通信スケジュールに含まれる全てのタイムスロットの処理が終了すると、全てのセンサ３０の検出値がデータステーション１０に収集される。
【００５４】
しかしながら、いずれかの通信端末間で通信環境が悪化し、通信不良が生じる場合がある。通信不良が発生したタイムスロットにおいては、データステーション１０は、割り当てられた中継機２０からセンサ３０の検出値を収集することができない。
【００５５】
そこで、データステーション１０がいずれかのタイムスロットにおいて検出値を収集できない場合には、データステーション１０は、収集できていないセンサ３０の検出値の収集を再通信用スロットにおいて再度試みる。
【００５６】
以下、通信不良が発生した場合におけるデータステーション１０、中継機２０及びセンサ３０の収集処理に動作を、通常の動作と併せてより詳しく説明する。
【００５７】
まず、データステーション１０の処理について説明する。図７は、収集処理におけるデータステーション１０の処理を示すフローチャートである。
【００５８】
データステーション１０は、収集処理を開始すると、ステップＳａ１において新たなタイムスロットの処理を開始する。収集処理の開始時においては、新たなタイムスロットは、列Ｌ０、行Ｎ１のタイムスロットである。
【００５９】
ステップＳａ２において、データステーション１０は、現在のタイムスロット（即ち、新たなタイムスロット）が含まれる列Ｌａが列Ｌ０か否かを判定する。前述の如く、列Ｌ０の全てのタイムスロットには、データステーション１０が割り当てられている。つまり、ステップＳａ２においては、データステーション１０は、現在のタイムスロットにデータステーション１０が割り当てられているか否かを判定する。
【００６０】
現在のタイムスロットが列Ｌ０のタイムスロットの場合には、データステーション１０は、ステップＳａ３において、タイムスロットに対応する、データステーション１０に必要な処理を行う。その後、データステーション１０は、ステップＳａ１へ戻り、次のタイムスロットの開始時間が到来すると、次のタイムスロットの処理を開始する。前述の如く、データステーション１０は、列方向へ行番号が昇順になるようにタイムスロットの処理を進めていく。つまり、列Ｌ０のタイムスロットが続く間は、データステーション１０は、ステップＳａ１〜Ｓａ３を繰り返し、データステーション１０に必要な処理を行う。
【００６１】
タイムスロットが列Ｌ０から列Ｌ１へ移ると、データステーション１０は、ステップＳａ４において、現在のタイムスロットに割り当てられた中継機２０（即ち、現在のタイムスロットが特定スロットとなっている中継機２０であり、以下、「対象中継機２０」と称する。）にリクエスト信号を送信する（図６のＥ１１）。その後、データステーション１０は、対象中継機２０に接続されたセンサ３０の検出値が返信されてくる（図６のＥ３２）のを待機する（ステップＳａ５）。
【００６２】
データステーション１０は、センサ３０の検出値を受信した場合には、ステップＳａ６において、対象中継機２０に対して終了信号を送信する（図６のＥ４１）。一方、データステーション１０は、センサ３０の検出値を受信しない場合には、所定の第１タイムアウト条件が成立したか否かを判定し（ステップＳａ７）、第１タイムアウト条件が成立していなければ、ステップＳａ４に戻ってリクエスト信号を再送する。つまり、データステーション１０は、センサ３０の検出値を受信しない場合には、第１タイムアウト条件が成立するまで、リクエスト信号の送信を繰り返す。
【００６３】
第１タイムアウト条件は、リクエスト信号の待機中に現在のタイムスロットにおける検出値の収集を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から又はリクエスト信号を最初に送信してから所定時間経過したか否かである。あるいは、第１タイムアウト条件は、リクエスト信号の送信回数が所定回数に達したか否かであってもよい。
【００６４】
データステーション１０は、終了信号を送信した後、対象中継機２０からの第２アクノレッジ信号が返信されてくる（図６のＥ５２）のを待機する（ステップＳａ８）。
【００６５】
データステーション１０は、第２アクノレッジ信号を受信した場合には、現在のタイムスロットにおける検出値の収集を終了する。尚、データステーション１０は、検出値の収集を終了した後、現在のタイムスロットにおいて、中継機２０の接続先を更新する更新処理等、検出値の収集以外の処理を行ってもよい。
【００６６】
その後、データステーション１０は、ステップＳａ１に戻って、次のタイムスロットの開始時間が到来すると、次のタイムスロットの処理を開始する。一方、データステーション１０は、第２アクノレッジ信号を所定の時間内に受信しない場合には、所定の第２タイムアウト条件が成立したか否かを判定し（ステップＳａ９）、第２タイムアウト条件が成立していなければ、ステップＳａ６に戻って終了信号を再送する。つまり、データステーション１０は、第２アクノレッジ信号を受信しない場合には、第２タイムアウト条件が成立するまで、終了信号の送信を繰り返す。第２タイムアウト条件が成立すると、データステーション１０は、現在のタイムスロットにおける検出値の収集を終了し、ステップＳａ１へ戻って、前述の如く、次のタイムスロットの処理を開始する。
【００６７】
第２タイムアウト条件は、第２アクノレッジ信号の待機中に現在のタイムスロットにおける検出値の収集を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から又は終了信号を最初に送信してから所定時間経過したか否かである。あるいは、第２タイムアウト条件は、終了信号の送信回数が所定回数に達したか否かであってもよい。
【００６８】
データステーション１０と対象中継機２０との間の通信が適切に行われる場合には、データステーション１０は、以上の処理を実行することによって、タイムスロットに対応する対象中継機２０に接続されたセンサ３０の検出値を順次収集していく。
【００６９】
しかしながら、データステーション１０と対象中継機２０との間に通信不良が生じた場合には、タイムスロットに対応するセンサ３０の検出値を収集できない場合がある。そのような場合には、データステーション１０は、再通信用スロットにおいて、該対象中継機２０からのセンサ３０の検出値の収集を再度試みる。
【００７０】
具体的には、データステーション１０は、ステップＳａ７において第１タイムアウト条件が成立した場合には、対象中継機２０を再通信用スロットに割り当てる。つまり、データステーション１０は、センサ３０の検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定する。このとき、データステーション１０は、通信スケジュールにおいて現在のタイムスロットが含まれる列の最終行に設けられた再通信用スロットに対象中継機２０を割り当てる。その後、データステーション１０は、現在のタイムスロットの処理を終了し、ステップＳａ１へ戻る。
【００７１】
データステーション１０は、ステップＳａ１からの処理を繰り返していくと、やがて、再通信用スロットの処理を開始することになる。再通信用スロットに対象中継機２０が割り当てられている場合には、データステーション１０は、該対象中継機２０に対して特定スロットと同様の処理を行う。つまり、データステーション１０は、対象中継機２０にリクエスト信号を送信し（ステップＳａ４）、検出値を受信すると（ステップＳａ５）、終了信号を送信し（ステップＳａ６）、第２アクノレッジ信号を受信すると（ステップＳａ８）、検出値の収集を終了する。特定スロットで発生していた通信不良が一時的であり、再通信用スロットでは通信不良が解消している場合には、データステーション１０は、再通信用スロットにおいてリクエスト信号を再送信することによって、対象中継機２０からセンサ３０の検出値を収集し得る。
【００７２】
尚、再通信用スロットに対象中継機２０が割り当てられていない場合、即ち、対応する列の全ての特定スロットにおいて対象中継機２０からセンサ３０の検出値を収集できた場合には、データステーション１０は、特段の処理を行うことなく再通信用スロットを終了し、次のタイムスロットの処理を開始する。
【００７３】
また、同じ列に含まれる複数の特定スロットで通信不良が生じる場合がある。その場合には、再通信用スロットに複数の対象中継機２０が割り当てられる。タイムスロットにおいては、検出値の収集だけでなく、対象中継機２０が他の通信端末と同期を行う同期処理や対象中継機２０の接続先を更新する更新処理等が行われる。つまり、タイムスロットの長さは、前述の収集処理の実行に要する時間に比べて十分に長い。そのため、再通信用スロットに複数の対象中継機２０が割り当てられた場合には、再通信用スロットを複数に分割して、分割された区分に複数の対象中継機２０をそれぞれ割り当てる。その結果、１つの再通信用スロットにおいて複数の対象中継機２０からの検出値の収集が順番に実行される。
【００７４】
ただし、同じ列に含まれる複数の特定スロットで通信不良が生じた場合に、一の対象中継機２０を該列の再通信用スロットに割り当て、他の対象中継機２０を別の列の再通信用スロットに割り当ててもよい。例えば、同じ列に含まれる３つの特定スロットで通信不良が生じた場合、２つの対象中継機２０を該列の再通信用スロットに割り当てる一方、残りの１つの対象中継機２０を次の列の再通信用スロットに割り当ててもよい。ただし、次の列に含まれる特定スロットで通信不良が生じた場合には、該次の列の再通信用スロットでは、該次の列で通信不良が生じた対象中継機２０を優先して処理してもよい。
【００７５】
次に、中継機２０の処理について説明する。図８は、収集処理における中継機２０の処理を示すフローチャートである。
【００７６】
中継機２０は、収集処理が開始されるとアクティブ状態になるべき次のタイムスロットの開始時刻を計時回路２５に設定する（ステップＳｂ１）。具体的には、中継機２０は、割り当てられた特定スロット及び中継スロットのうち次に到来するタイムスロットの開始時刻を計時回路２５に設定する。尚、後述するように中継機２０に再通信用スロットが割り当てられている場合には、ステップＳｂ１におけるアクティブ状態になるべき次のタイムスロットには、割り当てられた再通信用スロットも含まれる。
【００７７】
その後、中継機２０は、アクティブ状態からスリープ状態となる（ステップＳｂ２）。
【００７８】
計時回路２５は、計時を継続し、設定された時刻になるとＣＰＵ２１に時刻の到来を通知する。ＣＰＵ２１が計時回路２５からの通知を受け取ると、中継機２０は、スリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｂ３）。
【００７９】
ステップＳｂ４において、中継機２０は、現在のタイムスロットにおける処理が返信処理か否かを判定する。
【００８０】
現在のタイムスロットが特定スロットとして割り当てられている場合には、中継機２０は、前述の対象中継機２０であり、ステップＳｂ６において返信処理を実行する。
【００８１】
図９は、返信処理のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。返信処理を行う中継機２０は、ステップＳｂ２１において、データステーション１０からのリクエスト信号が送信されてくる（図６のＥ１２）のを待機する。
【００８２】
中継機２０は、リクエスト信号を受信できない場合には、所定の第３タイムアウト条件が成立したか否かを判定する（ステップＳｂ２２）。第３タイムアウト条件が成立していなければ、中継機２０は、ステップＳｂ２１に戻ってリクエスト信号の待機を継続する。一方、第３タイムアウト条件が成立した場合には、中継機２０は、返信処理を終了し、図８のフローチャートへ戻る（具体的には、ステップＳｂ７へ進む）。つまり、中継機２０は、第３タイムアウト条件が成立するまで、リクエスト信号を待機する。
【００８３】
第３タイムアウト条件は、リクエスト信号の待機中に返信処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から所定時間経過したか否かである。
【００８４】
中継機２０は、リクエスト信号を受信すると、ステップＳｂ２３において、センサ３０へリクエスト信号を送信する（図６のＥ２１）。その後、中継機２０は、センサ３０から検出値が返信されてくる（図６のＥ２２）のを待機する（ステップＳｂ２４）。
【００８５】
中継機２０は、検出値を受信できない場合には、所定の第４タイムアウト条件が成立したか否かを判定する（ステップＳｂ２５）。第４タイムアウト条件が成立していなければ、中継機２０は、ステップＳｂ２３に戻ってリクエスト信号を再送する。一方、第４タイムアウト条件が成立した場合には、中継機２０は、返信処理を終了し、図８のフローチャートへ戻る（具体的には、ステップＳｂ７へ進む）。つまり、中継機２０は、センサ３０の検出値を受信しない場合には、第４タイムアウト条件が成立するまで、リクエスト信号の送信を繰り返す。
【００８６】
第４タイムアウト条件は、検出値の待機中に返信処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から又はリクエスト信号を最初に送信してから所定時間経過したか否かである。あるいは、第４タイムアウト条件は、リクエスト信号の送信回数が所定回数に達したか否かであってもよい。
【００８７】
中継機２０は、センサ３０の検出値を受信した場合には、ステップＳｂ２６において、センサ３０に対する第１アクノレッジ信号をセンサ３０に送信する（図６のＥ２３）。それに加えて、中継機２０は、ステップＳｂ２７において、検出値をデータステーション１０へ向けて送信する（図６のＥ３１）。
【００８８】
その後、中継機２０は、データステーション１０から終了信号が送信されてくる（図６のＥ４２）のを待機する（ステップＳｂ２８）。
【００８９】
中継機２０は、終了信号を受信できない場合には、所定の第５タイムアウト条件が成立したか否かを判定する（Ｓｂ２９）。第５タイムアウト条件が成立していなければ、中継機２０は、ステップＳｂ２７に戻って検出値を再送する。一方、第５タイムアウト条件が成立した場合には、中継機２０は、返信処理を終了し、図８のフローチャートへ戻る（具体的には、ステップＳｂ７へ進む）。つまり、中継機２０は、終了信号を受信しない場合には、第５タイムアウト条件が成立するまで、検出値の送信を繰り返す。
【００９０】
第５タイムアウト条件は、終了信号の待機中に返信処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から又は検出値を最初に送信してから所定時間経過したか否かである。あるいは、第５タイムアウト条件は、検出値の送信回数が所定回数に達したか否かであってもよい。
【００９１】
中継機２０は、終了信号を受信すると、ステップＳｂ２１０において、第２アクノレッジ信号をデータステーション１０へ向けて送信する（図６のＥ５１）。中継機２０は、第２アクノレッジ信号を送信した後、返信処理を終了し、図８のフローチャートへ戻る（具体的には、ステップＳｂ７へ進む）。尚、中継機２０は、返信処理を終了した後、現在のタイムスロットにおいて、中継機２０の接続先を更新する更新処理等、返信処理以外の処理を行ってもよい。
【００９２】
このように、返信処理を行う中継機２０は、通信端末間の通信が適切に行われた場合には、第２アクノレッジ信号をデータステーション１０へ向けて送信することによって返信処理を正常に終了する。一方、通信不良が生じた場合には、中継機２０は、第３〜第５タイムアウト条件のいずれかが成立することによって返信処理を終了する。
【００９３】
一方、現在のタイムスロットが中継スロットとして割り当てられている場合には、中継機２０は、中継処理を行う中継機２０であり、中継処理を実行する。具体的には、中継機２０は、ステップＳｂ８において中継処理を行う。中継処理では、中継機２０は、受信した信号の内容にかかわらず、該信号の最終的な送信先への通信経路上の次の通信端末に該信号を送信する。例えば、中継機２０は、データステーション１０から対象中継機２０へのリクエスト信号を受信すると、対象中継機２０までの通信経路上の次の中継機２０へ該リクエスト信号を送信する（図６のＥ１２）。中継機２０は、対象中継機２０からデータステーション１０への検出値を受信すると、データステーション１０までの通信経路上の次の中継機２０へ該検出値を送信する（図６のＥ３２）。中継機２０は、データステーション１０から対象中継機２０への終了信号を受信すると、対象中継機２０までの通信経路上の次の中継機２０へ該終了信号を送信する（図６のＥ４２）。中継機２０は、対象中継機２０からデータステーション１０への第２アクノレッジ信号を受信すると、データステーション１０までの通信経路上の次の中継機２０へ該第２アクノレッジ信号を送信する（図６のＥ５２）。
【００９４】
中継機２０は、データステーション１０への第２アクノレッジ信号を送信するか、所定の第６タイムアウト条件が成立することによって中継処理を終了する。
【００９５】
第６タイムアウト条件は、中継処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から所定時間経過したか否かである。
【００９６】
中継機２０は、中継処理を終了すると、図８のフローチャートへ戻る（具体的には、ステップＳｂ９へ進む）。
【００９７】
このように、中継処理を行う中継機２０は、通信端末間の通信が適切に行われた場合には、第２アクノレッジ信号をデータステーション１０へ向けて送信することによって中継処理を正常に終了する。一方、通信不良が生じた場合には、中継機２０は、第６タイムアウト条件が成立することによって中継処理を終了する。
【００９８】
返信処理の場合であっても中継処理の場合であっても、通信端末間で通信不良が発生して処理を正常に終了できなかった場合（即ち、タイムアウト条件が成立した場合）には、中継機２０は、再通信用スロットにおいて、返信処理又は中継処理を再度試みる。
【００９９】
具体的には、返信処理を終了した中継機２０は、ステップＳｂ７において、返信処理中に終了信号を受信したか否かを判定する。終了信号を受信している場合には、返信処理が正常に終了しているので、中継機２０は、ステップＳｂ１へ戻り、アクティブ状態になるべき次のタイムスロットとして、次回の中継スロット及び次回の特定スロットのうち最先のタイムスロットの開始時刻を計時回路２５に設定し（ステップＳｂ１）、スリープ状態となる（ステップＳｂ２）。
【０１００】
一方、終了信号を受信していない場合には、第３〜第５タイムアウト条件のいずれかが成立しているので、中継機２０は、通信の失敗が生じたと判定して、ステップＳｂ１０において、それ自身を再通信用スロットに割り当てる。このとき、通信スケジュールにおいて現在のタイムスロットが含まれる列の最終行の再通信用スロットに該中継機２０が割り当てられる。また、再通信用スロットは、特定スロット（即ち、返信処理を行うタイムスロット）として割り当てられる。その後、中継機２０は、ステップＳｂ１へ戻り、ステップＳｂ１からの処理を繰り返す。このときには、アクティブ状態になるべきタイムスロットに再通信用スロットが含まれるので、いずれ、再通信用スロットが次のタイムスロットとしてセットされる。
【０１０１】
中継機２０は、再通信用スロットにおいてアクティブ状態となると（ステップＳｂ３）、返信処理を行うのでステップＳｂ６へ進む。そして、中継機２０は、図９に示す返信処理を再度実行する。
【０１０２】
中継処理を終了した中継機２０は、ステップＳｂ９において、中継処理中に第２アクノレッジ信号を受信したか否かを判定する。第２アクノレッジ信号を受信している場合には、中継処理が正常に終了しているので、中継機２０は、ステップＳｂ１へ戻り、アクティブ状態になるべき次のタイムスロットとして、次回の中継スロット及び次回の特定スロットのうち最先のタイムスロットの開始時刻を計時回路２５に設定し（ステップＳｂ１）、スリープ状態となる（ステップＳｂ２）。
【０１０３】
一方、第２アクノレッジ信号を受信していない場合には、第６タイムアウト条件が成立しているので、中継機２０は、通信の失敗が生じたと判定して、ステップＳｂ１０において、それ自身を再通信用スロットに割り当てる。このとき、通信スケジュールにおいて現在のタイムスロットが含まれる列の最終行の再通信用スロットに該中継機２０が割り当てられる。また、再通信用スロットは、中継スロット（即ち、中継処理を行うタイムスロット）として割り当てられる。その後、中継機２０は、ステップＳｂ１へ戻り、ステップＳｂ１からの処理を繰り返す。このときには、アクティブ状態になるべきタイムスロットに再通信用スロットが含まれるので、いずれ、再通信用スロットが次のタイムスロットとしてセットされる。
【０１０４】
中継機２０は、再通信用スロットにおいてアクティブ状態となると（ステップＳｂ３）、中継処理を行うのでステップＳｂ８へ進む。そして、中継機２０は、中継処理を再度実行する。
【０１０５】
特定スロット又は中継スロットで発生していた通信不良が一時的であり、再通信用スロットでは通信不良が解消している場合には、中継機２０は、再通信用スロットにおいて返信処理又は中継処理を適切に実行することができる。
【０１０６】
続いて、センサ３０の処理について説明する。図１０は、返信処理におけるセンサ３０の処理を示すフローチャートである。
【０１０７】
センサ３０は、収集処理が開始されるとアクティブ状態になるべき次のタイムスロットの開始時刻を計時回路５５に設定する（ステップＳｃ１）。具体的には、センサ３０は、割り当てられた特定スロットの開始時刻を計時回路５５に設定する。尚、後述するようにセンサ３０に再通信用スロットが割り当てられている場合には、ステップＳｃ１におけるアクティブ状態になるべき次のタイムスロットには、割り当てられた再通信用スロットも含まれる。
【０１０８】
その後、センサ３０は、アクティブ状態からスリープ状態となる（ステップＳｃ２）。
【０１０９】
計時回路５５は、計時を継続し、設定された時刻になるとＣＰＵ５１に時刻の到来を通知する。ＣＰＵ５１が計時回路５５からの通知を受け取ると、センサ３０は、スリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｃ３）。
【０１１０】
センサ３０は、ステップＳｃ４において、対象中継機２０からのリクエスト信号が送信されてくる（図６のＥ２１）のを待機する。
【０１１１】
センサ３０は、リクエスト信号を受信できない場合には、所定の第７タイムアウト条件が成立したか否かを判定する（ステップＳｃ５）。第７タイムアウト条件が成立していなければ、センサ３０は、ステップＳｃ５に戻ってリクエスト信号の待機を継続する。一方、第７タイムアウト条件が成立した場合には、センサ３０は、検出処理を終了し、ステップＳｃ９へ進む。
【０１１２】
第７タイムアウト条件は、リクエスト信号の待機中に検出処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から所定時間経過したか否かである。
【０１１３】
センサ３０は、リクエスト信号を受信すると、ステップＳｃ６において、対象中継機２０へ検出値を送信する（図６のＥ２２）。その後、センサ３０は、対象中継機２０から第１アクノレッジ信号が返信されてくる（図６のＥ２３）のを待機する（ステップＳｃ７）。
【０１１４】
センサ３０は、第１アクノレッジ信号を受信できない場合には、所定の第８タイムアウト条件が成立したか否かを判定する（Ｓｃ８）。第８タイムアウト条件が成立していなければ、センサ３０は、ステップＳｃ６に戻って検出値を再送する。一方、第８タイムアウト条件が成立した場合には、センサ３０は、検出処理を終了し、ステップＳｃ９へ進む。
【０１１５】
第８タイムアウト条件は、第１アクノレッジ信号の待機中に検出処理を終了する条件であり、例えば、タイムスロットの開始時間から、又は検出値を最初に送信してから所定時間経過したか否かである。あるいは、第８タイムアウト条件は、検出値の送信回数が所定回数に達したか否かであってもよい。
【０１１６】
センサ３０は、第１アクノレッジ信号を受信すると、検出処理を終了し、ステップＳｃ１へ戻る。尚、センサ３０は、検出処理を終了した後、現在のタイムスロットにおいて、センサ３０の接続先を更新する更新処理等、検出処理以外の処理を行ってもよい。
【０１１７】
このように、センサ３０は、通信端末間の通信が適切に行われた場合には、対象中継機２０から第１アクノレッジ信号を受信することによって対象中継機２０との処理を正常に終了する。一方、通信不良が生じた場合には、センサ３０は、第８タイムアウト条件が成立することによって対象中継機２０との処理を終了する。その場合には、センサ３０は、再通信用スロットにおいて、対象中継機２０との処理を再度試みる。
【０１１８】
具体的には、センサ３０は、ステップＳｃ９において、それ自身を再通信用スロットに割り当てる。センサ３０がステップＳｃ９に進んでいるということは、センサ３０が第１アクノレッジ信号を受信していないことを意味する。つまり、センサ３０は、第１アクノレッジ信号を受信していないことをもって通信の失敗が生じたと判定し、それ自身を再通信用スロットに割り当てる。このとき、通信スケジュールにおいて現在のタイムスロットが含まれる列の最終行の再通信用スロットに該センサ３０が割り当てられる。その後、センサ３０は、ステップＳｃ１へ戻り、ステップＳｃ１からの処理を繰り返す。このときには、アクティブ状態になるべきタイムスロットに再通信用スロットが含まれるので、いずれ、再通信用スロットが次のタイムスロットとしてセットされる。
【０１１９】
センサ３０は、再通信用スロットにおいてアクティブ状態となると（ステップＳｃ３）、検出処理を再度実行する。特定スロットで発生していた通信不良が一時的であり、再通信用スロットでは通信不良が解消している場合には、センサ３０は、再通信用スロットにおいて検出処理を適切に実行することができる。
【０１２０】
このように構成された無線通信システム１００においては、データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０は、共通の通信スケジュールに従ってそれぞれの処理を行う。これらの通信端末間の通信環境が良好であれば、データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０が予め割り当てられたタイムスロットにおいて対応する処理を実行することによって、センサ３０の検出値がデータステーション１０に適切に収集される。
【０１２１】
一方、通信端末間に通信不良が生じた場合には、予め割り当てられたタイムスロットの処理だけでは、データステーション１０は、いずれかのセンサ３０の検出値を適切に収集できない場合もある。そのような場合には、データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０は、再通信用スロットを用いてセンサ３０の検出値の収集を再度試みる。再通信用スロットにおいて通信不良が解消されていれば、データステーション１０は、センサ３０の検出値を適切に収集することができる。その結果、通信スケジュールを一通り終えた後のセンサ３０の検出値の欠損率、即ち、データステーション１０と対象中継機２０との通信の失敗率を低減することができる。
【０１２２】
例えば、図６に示すタイムスロットＬ２Ｎ１における処理で通信不良が生じたとする。具体的には、中継処理を行う中継機２０ａと対象中継機である中継機２０ｂとの間で通信不良が生じたとする。この場合、中継機２０ｂは、リクエスト信号をセンサ３０ｂへ送信しないので、センサ３０ｂから中継機２０ｂへの検出値の送信（Ｅ２２）もなく、当然ながら、データステーション１０が検出値を受信すること（Ｅ３２）もない。そのため、データステーション１０は、第１タイムアウト条件が成立するまで、リクエスト信号の送信を繰り返すことになる（ステップＳａ４，Ｓａ５，Ｓａ７）。その間も通信不良が継続する場合、やがて第１タイムアウト条件の成立し、データステーション１０は、タイムスロットＬ２Ｎ１におけるセンサ３０ｂの検出値の収集を終了する。データステーション１０は、センサ３０ｂの検出値を受信していないので、通信の失敗が生じたと判定し、中継機２０ｂを再通信用スロットＬ２Ｎｍに割り当てる。中継機２０ｂは、終了信号を受信していないので、通信の失敗が生じたと判定し、それ自身を再通信用スロットＬ２Ｎｍに割り当てる。中継機２０ａは、第２アクノレッジ信号を受信していないので、通信の失敗が生じたと判定し、それ自身を再通信用スロットＬ２Ｎｍに割り当てる。センサ３０ｂは、第１アクノレッジ信号を受信していないので、通信の失敗が生じたと判定し、それ自身を再通信用スロットＬ２Ｎｍに割り当てる。
【０１２３】
その後、タイムスロットＬ２Ｎ２，Ｌ２Ｎ３，…の順に処理が進行し、やがて再通信用スロットＬ２Ｎｍが到来する。再通信用スロットＬ２Ｎｍが開始されると、中継機２０ａ，２０ｂ及びセンサ３０ｂがアクティブ状態となる。データステーション１０、中継機２０ａ、中継機２０ｂ及びセンサ３０ｂは、タイムスロットＬ２Ｎ１と同様の処理を行う。このとき、通信不良が解消されていると、データステーション１０は、センサ３０ｂの検出値を収集することができる。
【０１２４】
以上のように、無線通信システム１００は、複数の通信端末によってネットワークを形成し、複数の通信端末は、データステーション１０（親機）と、データステーション１０に接続されてネットワークを構成する複数の中継機２０（子機）とを含んでおり、データステーション１０と複数の中継機２０とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、複数のタイムスロットは、複数の中継機２０がそれぞれ割り当てられた複数の特定スロット（特定のタイムスロット）と、データステーション１０と中継機２０とが再通信を行うための再通信用スロット（再通信用のタイムスロット）とが含まれており、データステーション１０は、複数の特定スロットのそれぞれにおいて、複数の中継機２０のうちの割り当てられた中継機２０と通信を行う一方、複数の特定スロットのいずかにおいて通信の失敗が生じたときには、失敗が生じた特定スロットに割り当てられた中継機２０と再通信用スロットにおいて再通信を行う。
【０１２５】
また、中継機２０は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って、複数のタイムスロットのうち割り当てられたタイムスロットにおいてデータステーション１０、他の中継機２０及びセンサ３０（他の通信端末）と通信を行う一方、割り当てられたタイムスロットにおいて通信の失敗が生じたときには、複数のタイムスロットのうち再通信を行うための再通信用のタイムスロットにおいてデータステーション１０、他の中継機２０及びセンサ３０と再通信を行う。
【０１２６】
この構成によれば、データステーション１０と中継機２０とが通信を行うように予め定められた特定スロットにおいて通信不良等によって通信の失敗が生じたとしても、再通信用スロットにおいてデータステーション１０と中継機２０との通信が再度行われる。再通信用スロットにおいて通信不良等が解消していれば、データステーション１０と中継機２０とは適切に通信を行うことができる。その結果、通信スケジュールを一通り終えた際のデータステーション１０と中継機２０との通信の失敗率を低減することができる。
【０１２７】
また、データステーション１０及び複数の中継機２０のそれぞれは、特定スロットにおける通信時に送受信されるべき所定の信号を受信できない場合に、通信の失敗が生じたと判定して再通信用スロットにおいて再通信を行う。
【０１２８】
この構成によれば、データステーション１０及び複数の中継機２０のそれぞれは、特定スロットにおける通信が適切であれば送受信されるはずの所定の信号の受信の有無によって通信の失敗の発生を判定する。通信の失敗を報知するための専用の信号をデータステーション１０及び複数の中継機２０の間で送受信しなくても、データステーション１０及び複数の中継機２０のそれぞれが通信の失敗の発生を判定することができる。つまり、データステーション１０及び複数の中継機２０のそれぞれは、通信の失敗の発生を簡易に判定することができる。
【０１２９】
さらに、複数の子機は、データステーション１０を最上位として接続されてツリー型のネットワークを構成する複数の中継機２０と、複数の中継機２０に接続されて所定の物理量を検出する複数のセンサ３０とを含み、複数の中継機２０は、複数の特定スロットに割り当てられており、データステーション１０は、複数の特定スロットのそれぞれにおいて対応する中継機２０から、該中継機２０に接続されたセンサ３０の検出値を収集するように構成され、複数の特定スロットのいずれかにおいてセンサ３０の検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定して、検出値を受信できなかったセンサ３０が接続された中継機２０と再通信用スロットにおいて再通信を行ってセンサ３０の検出値の収集を試みる。
【０１３０】
この構成によれば、データステーション１０が特定スロットにおいて対応するセンサ３０の検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定される。その場合には、再通信用スロットにおいて再通信が行われ、検出値が受信されなかったセンサ３０の検出値の収集が試みられる。
【０１３１】
また、データステーション１０は、複数の特定スロットのそれぞれにおいて対応する中継機２０からセンサ３０の検出値を受信したときには、該中継機２０に検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を送信するように構成され、センサ３０が接続された中継機２０は、センサ３０からの検出値を受信した場合に検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号をセンサ３０へ送信するように構成され、特定スロットに割り当てられた中継機２０は、終了信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して再通信用スロットにおいて再通信を行い、センサ３０は、第１アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して再通信用スロットにおいて再通信を行う。
【０１３２】
この構成によれば、終了信号及び第１アクノレッジ信号は、特定スロットにおける通信時に送受信されるべき信号である。つまり、特定スロットに割り当てられた中継機２０にとっての、前述の特定スロットにおける通信時に送受信されるべき所定の信号は、終了信号である。センサ３０にとっての、前述の特定スロットにおける通信時に送受信されるべき所定の信号は、第１アクノレッジ信号である。
【０１３３】
また、特定スロットに割り当てられた中継機２０は、データステーション１０からの終了信号を受信した場合に終了信号を受信した旨を伝える信号である第２アクノレッジ信号をデータステーション１０へ送信するように構成され、複数の中継機２０のうち、データステーション１０と特定スロットに割り当てられた中継機２０との通信を中継する中継機２０は、第２アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して再通信用スロットにおいて再通信を行う。
【０１３４】
この構成によれば、第２アクノレッジ信号は、特定スロットにおける通信時に送受信されるべき信号である。つまり、中継する中継機２０にとっての、前述の特定スロットにおける通信時に送受信されるべき所定の信号は、第２アクノレッジ信号である。
【０１３５】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１３６】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１３７】
例えば、無線通信システム１００は、蒸気システム以外に適用してもよい。また、センサ３０は、スチームトラップＴの振動数及び温度を検出しているが、これ以外の物理量（例えば、電力等）を検出してもよい。
【０１３８】
さらに、中継機２０は、センサ３０の検出データを取得し、データステーション１０へ送信しているが、センサ３０の検出データ以外のデータをデータステーション１０へ送信するものであってもよい。つまり、データステーション１０が特定スロットごとに対応する中継機２０とデータのやりとりを行う構成であればよい。
【０１３９】
また、通信スケジュールは、タイムスロットがマトリックス状に規定されていなくてもよい。中継機２０へのタイムスロットの割り当ては、ネットワークの階層ごとでなくてもよい。また、１つの中継機２０に１つの特定スロットが割り当てられているが、１つの中継機２０に２以上の特定スロットが割り当てられていてもよい。
【０１４０】
タイムスロットには中継機２０が割り当てられており、これにより、センサ３０が実質的にタイムスロットに割り当てられているが、これに限られるものではない。タイムスロットにセンサ３０が直接、割り当てられていてもよい。
【０１４１】
さらに、通信スケジュールにおける再通信用スロットは、各列に１つでなくてもよい。再通信用スロットは、各列に２つ以上設けられていてもよいし、複数の列につき１つ設けられていてもよい。つまり、再通信用スロットは、通信スケジュールにおいて少なくとも１つ設けられていればよい。また、再通信用スロットの時間長さは、特定スロット等の他のタイムスロットの時間長さと異なっていてもよい（例えば、長くてもよい）。
【０１４２】
また、データステーション１０、中継機２０及びセンサ３０のそれぞれが通信の失敗の発生を判定する際に用いる信号は、前述の信号、即ち、検出値、終了信号、第１アクノレッジ信号及び第２アクノレッジ信号に限られない。例えば、中継処理を行う中継機２０は、データステーション１０からの終了信号の受信の有無によって通信の失敗を判定してもよい。あるいは、データステーション１０が検出値を受信できなかったときに、通信の失敗を報知するための専用の信号を中継機２０及びセンサ３０に送信してもよい。
【０１４３】
前述のフローチャートは、一例に過ぎず、前述のステップを、順番を入れ替えて実行したり、並行に実行したり、省略したりしてもよい。例えば、図７に示すデータステーション１０のフローチャートにおいて、ステップＳａ７，Ｓａ９を省略してもよい。つまり、データステーション１０は、ステップＳａ５において検出値を受信できない場合には、ステップＳａ１０に進み、ステップＳａ８において第２アクノレッジ信号を受信できない場合には、ステップＳａ１に進んでもよい。中継機２０及びセンサ３０のタイムアウト条件の判定についても同様である。また、図９に示す中継機２０のフローチャートにおいて、中継機２０は、第１アクノレッジ信号の送信（ステップＳｂ２６）と検出値の送信（ステップＳｂ２７）とを並行して行ってもよいし、検出値を送信（ステップＳｂ２７）した後に、第１アクノレッジ信号を送信（ステップＳｂ２６）してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上説明したように、ここに開示された技術は、無線通信システム及び通信端末について有用である。
【符号の説明】
【０１４５】
１００      無線通信システム
１０        データステーション（通信端末、親機）
２０        中継機（通信端末、子機）
３０        センサ（通信端末、子機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年9月1日(2017.9.1)
【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】
複数の通信端末によってネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されてネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数のタイムスロットは、前記複数の子機がそれぞれ割り当てられた複数の特定のタイムスロットと、前記親機と前記子機とが再通信を行うための再通信用のタイムスロットとが含まれており、
前記複数の子機は、前記親機を最上位として接続されてツリー型のネットワークを構成する複数の中継機と、前記複数の中継機に接続されて所定の物理量を検出する複数のセンサとを含み、
前記複数の中継機は、前記複数の特定のタイムスロットに割り当てられており、
前記親機は、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて、前記複数の中継機のうちの割り当てられた中継機と通信を行い、該中継機に接続された前記センサの検出値を収集し、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて対応する前記中継機から前記センサの検出値を受信したときには、該中継機に検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を送信し、
前記複数の特定のタイムスロットのいずれかにおいて前記センサの検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定して、検出値を受信できなかった前記センサが接続された前記中継機と前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行って該センサの検出値の収集を試みるように構成され、
前記センサが接続された中継機は、前記センサからの検出値を受信した場合に前記検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号を前記センサへ送信するように構成され、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記終了信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行い、
前記センサは、前記第１アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行う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、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記親機からの前記終了信号を受信した場合に前記終了信号を受信した旨を伝える信号である第２アクノレッジ信号を前記親機へ送信するように構成され、
前記複数の中継機のうち、前記親機と前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機との通信を中継する中継機は、前記第２アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
親機を最上位として、他の中継機とツリー型のネットワークを構成すると共に、所定の物理量を検出するセンサが接続される中継機であって、
複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのうち割り当てられたタイムスロットにおいて他の中継機又は前記親機と通信を行う一方、
前記割り当てられたタイムスロットにおいて、前記親機が検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して、前記複数のタイムスロットのうち再通信を行うための再通信用のタイムスロットにおいて前記他の中継機又は親機と再通信を行い、
前記センサからの検出値を受信した場合に前記検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号を前記センサへ送信するように構成されていることを特徴とする中継機。
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月20日(2017.12.20)
【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】
複数の通信端末によってネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されてネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数のタイムスロットは、前記複数の子機がそれぞれ割り当てられた複数の特定のタイムスロットと、前記親機と前記子機とが再通信を行うための再通信用のタイムスロットとが含まれており、
前記複数の子機は、前記親機を最上位として接続されてツリー型のネットワークを構成する複数の中継機と、前記複数の中継機に接続されて所定の物理量を検出する複数のセンサとを含み、
前記複数の中継機は、前記複数の特定のタイムスロットに割り当てられており、
前記親機は、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて、前記複数の中継機のうちの割り当てられた中継機と通信を行い、該中継機に接続された前記センサの検出値を収集し、
前記複数の特定のタイムスロットのそれぞれにおいて対応する前記中継機から前記センサの検出値を受信したときには、該中継機に検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を送信し、
前記複数の特定のタイムスロットのいずれかにおいて前記センサの検出値を受信できなかった場合に、通信の失敗が生じたと判定して、検出値を受信できなかった前記センサが接続された前記中継機と前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行って該センサの検出値の収集を試みるように構成され、
前記センサが接続された中継機は、前記センサからの検出値を受信した場合に前記検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号を前記センサへ送信するように構成され、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記終了信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行い、
前記センサは、前記第１アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行う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、
前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機は、前記親機からの前記終了信号を受信した場合に前記終了信号を受信した旨を伝える信号である第２アクノレッジ信号を前記親機へ送信するように構成され、
前記複数の中継機のうち、前記親機と前記特定のタイムスロットに割り当てられた中継機との通信を中継する中継機は、前記第２アクノレッジ信号を受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して前記再通信用のタイムスロットにおいて再通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
親機を最上位として、他の中継機とツリー型のネットワークを構成すると共に、所定の物理量を検出するセンサが接続される中継機であって、
複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って、前記複数のタイムスロットのうち割り当てられたタイムスロットにおいて、該中継機に接続されたセンサの検出値を送信するために他の中継機又は前記親機と通信を行う一方、
前記割り当てられたタイムスロットにおいて、前記親機から該中継機に検出値の収集の終了を伝える信号である終了信号を該中継機が受信しない場合に、通信の失敗が生じたと判定して、前記複数のタイムスロットのうち再通信を行うための再通信用のタイムスロットにおいて、該中継機に接続されたセンサの検出値を送信するために前記他の中継機又は親機と再通信を行い、
前記センサからの検出値を該中継機が受信した場合に前記検出値を受信した旨を伝える信号である第１アクノレッジ信号を前記センサへ送信するように構成されていることを特徴とする中継機。
【国際調査報告】
2018012106.tif 000013
2018012106.tif 000014
2018012106.tif 000015
2018012106.tif 000016