(57)【要約】  データステーション１０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中継機２０と通信を行う。複数の中継機２０のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定スロットが割り当てられている。通信スケジュールは、特定スロットの他に、緊急用スロットを含む。複数の中継機２０のそれぞれは、特定スロットにおいてデータステーション１０と通信を行う一方、緊急用スロットおいてデータステーション１０と通信可能な状態となる。
2017119172.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、親機と複数の子機とを含んでおり、
前記親機は、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子機と通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、前記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、
前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、
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いて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となる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、
前記複数の通信端末は、所定の物理量を検出し、検出値を前記複数の子機のうちの対応する子機に送信する複数のセンサをさらに含み、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を前記親機へ送信する必要が生じた場合には、前記緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ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２に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値を前記親機へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定した場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ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３に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値が所定の第１範囲外の場合に、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定する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、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応するタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値を前記対応する子機へ送信する第１モードと、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応しないタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値が前記第１範囲内か否かを判定し、該検出値が前記第１範囲外の場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ送信する第２モードとを有する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おいて特定のタイムスロットが割り当てられ、
前記特定の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、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットおいて他の通信端末と通信可能な状態となることを特徴とする通信端末。
【請求項７】
他の通信端末と通信を行う通信端末であって、
所定の物理量を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出値を他の通信端末に送信する処理部とを備え、
前記処理部は、
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おいて特定のタイムスロットが割り当てられた他の通信端末へ該特定のタイムスロットにおいて前記検出値を送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記他の通信端末へ送信する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。各子機には、特定のタイムスロットが割り当てられており、親機は、各子機と対応するタイムスロットにおいて通信を行う。
【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においては、親機と子機とは対応するタイムスロット以外では通信を行わない。通常の処理においては、そのようなタイミングで通信を行っていても特に問題はない。しかしながら、親機と子機とで通信を行う必要が生じた場合には、対応するタイムスロットが到来するまで通信を行うことができないので、必要が生じた親機と子機との通信が実現するまでに時間を要してしまう。【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、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現することにある。
【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が対象である。前記複数の通信端末は、親機と複数の子機とを含んでおり、前記親機は、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子機と通信を行い、前記複数の子機のそれぞれには、前記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、前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、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いて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となるものとする。【０００８】
ここに開示された通信端末は、他の通信端末と通信を行う。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おいて特定のタイムスロットが割り当てられ、前記特定の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、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットおいて他の通信端末と通信可能な状態となる。【０００９】
また、ここに開示された通信端末は、他の通信端末と通信を行う。この通信端末は、所定の物理量を検出するセンサ部と、前記センサ部の検出値を他の通信端末に送信する処理部とを備え、前記処理部は、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おいて特定のタイムスロットが割り当てられた他の通信端末へ該特定のタイムスロットにおいて前記検出値を送信する一方、該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記他の通信端末へ送信する。
【発明の効果】
【００１０】
前記無線通信システムによれば、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現することができる。【００１１】
また、前記通信端末によれば、通信の必要が生じた場合に、親機となる通信端末との通信を早期に実現とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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、中継機の機能ブロック図である。
【図７】図７は、センサの機能ブロック図である。
【図８】図８は、中継機の処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１モードのセンサの処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２モードのセンサの処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、フレーム構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る第２モードの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】
【００１３】
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。
【００１４】
《実施形態１》
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。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を頂点とするツリー型のネットワークトポロジを有している。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。
【００１５】
無線通信システム１００においては、センサ３０が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。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。
【００１６】
〈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の検出データの収集及び管理を行う。また、データステーション１０は、図示を省略するが、外部ネットワーク等を介して上位のサーバ等に接続される。データステーション１０は、必要に応じて、センサ３０の検出データをサーバ等に転送する。
【００１７】
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。
【００１８】
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の検出データを収集するためのプログラム、ネットワークの通信経路のツリー情報、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、収集した検出データ等が記憶されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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、サーバ等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。
【００２１】
〈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の検出データをデータステーション１０へ送信する。
【００２２】
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。
【００２３】
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の検出データを中継するためのプログラム、上位及び下位の通信端末に関する情報、及び、センサ３０から取得した検出データ等が記憶されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【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、その検出データを対応する中継機２０に送信する。センサ３０は、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、検出データとして中継機２０に送信するためのプログラム、検出した振動数及び温度が所定の範囲内に入っているか否かを判定するためのプログラム、上位の通信端末に関する情報、及び、検出データ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。
【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】
〈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の検出データをデータステーション１０に収集する。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、繋がっているセンサ３０の検出データを収集する。
【００３３】
図５の通信スケジュールは、データ収集の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には、特定のタイムスロットが割り当てられている。各中継機２０は、対応するタイム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に繋がったセンサ３０からの検出データ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、割り当てられた特定のタイムスロット（以下、「特定スロット」とも称する）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。また、センサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットにおいて該中継機２０へ検出データを送信するので、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へ検出データ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。
【００３４】
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。ツリー構造の通信経路の階層に従ってタイムスロットが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。
【００３５】
通常、各中継機２０には、何れか１つのタイムスロットが割り当てられる。第１階層の中継機２０ａ，２０ｊには、列Ｌ１のタイムスロットが割り当てられる。第２階層の中継機２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｋには、列Ｌ２のタイムスロットが割り当てられる。第３階層の中継機２０ｅ，２０ｆ，２０ｇには、列Ｌ３のタイムスロットが割り当てられる。第４階層の中継機２０ｈ，２０ｉには、列Ｌ４のタイムスロットが割り当てられる。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）がデータステーション１０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。
【００３６】
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に繋がるセンサ３０もアクティブ状態となるので、実質的に、各センサ３０にも特定のタイムスロットが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が繋がり得るので、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３０が繋がっているので（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。
【００３７】
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、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、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。
【００３８】
タイムスロットの割り当ては、通信経路が確立されたときにデータステーション１０が行う。例えば、無線通信システム１００の全体の通信経路の確立に先立ち、通信端末間で経路が形成される。その後、データステーション１０は、どの通信端末同士が繋がっているかという経路情報を取得し、無線通信システム１００の全体の通信経路を確立する。通信経路が確立されると、データステーション１０は、各中継機２０にタイムスロットを割り当て、各中継機２０に特定スロットの番号を通知する。このとき、下位の中継機２０の中継処理を行う必要がある中継機２０には、それ自身の特定スロットに加えて、下位の中継機２０の特定スロット、即ち、中継スロットも通知される。また、中継機２０は、繋がっているセンサ３０に該中継機２０の特定スロットを通知する。データステーション１０は、通信スケジュール（即ち、中継機２０へのタイムスロットの割り当て）を記憶部１３に保存する。中継機２０は、特定スロットと中継スロットを記憶部２３に保存する。センサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットを記憶部５３に保存する。
【００３９】
それに加えて、通信スケジュールには、緊急用タイムスロット（以下、「緊急用スロット」とも称する）が含まれている。緊急用タイムスロットは、全ての中継機２０に共通で割り当てられたタイムスロットである。換言すると、緊急用タイムスロットには、特定の中継機２０は割り当てられていない。緊急用タイムスロットは、中継機２０が割り当てられた通常のタイムスロット以外のタイミングでセンサ３０の検出データをデータステーション１０へ送信するためのタイムスロットであり、全ての中継機２０がアクティブ状態となるタイムスロットである。つまり、緊急用タイムスロットにおいては、任意の通信経路で通信が可能となる。本実施形態での緊急用スロットは、センサ３０により異常な検出値が検出された場合に、該センサ３０が繋がっている中継機２０の特定スロットを待たずに該検出値をデータステーション１０へ送信するために用いられる。
前述の如く、通信スケジュールに含まれるタイムスロットの個数は、中継機２０の個数よりも多いので、通信スケジュールには、何れの中継機２０も割り当てられていないタイムスロットが含まれている。このように何れの中継機２０も割り当てられていないタイムスロットのうち１又は複数のタイムスロットが緊急用タイムスロットとして割り当てられる。緊急用タイムスロットの割り当ても、前述の如く、通信経路が確立されたときにデータステーション１０が行う。図５の通信スケジュールでは、列Ｌ１、行Ｎ３のタイムスロット及び列Ｌ４、行Ｎ３のタイムスロットが緊急用タイムスロットである。中継機２０は、緊急用スロットも記憶部２３に保存する。センサ３０は、緊急用スロット記憶部５３に保存する。
【００４０】
〈システムの動作〉
データ収集においては、データステーション１０は、通信スケジュールに従って処理を進める。具体的には、データステーション１０は、それ自身に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に必要な処理を行う。続いて、データステーション１０は、タイムスロットの順番で、タイムスロットに割り当てられた中継機２０と順次、通信を行う。このとき、データステーション１０から各中継機２０に送られる信号には、少なくとも、センサ３０の検出データの返信を要求するリクエスト信号が含まれている。
【００４１】
一方、中継機２０は、通信スケジュールに従って、特定スロットのタイミングでアクティブ状態となって、データステーション１０からのリクエスト信号を待機する。また、中継機２０は、特定スロットに応じて、該中継機２０に繋がっているセンサ３０から検出データを取得する。そのため、センサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出データを該中継機２０に送信する。中継機２０は、リクエスト信号を受信すると、センサ３０からの検出データをリクエスト信号に対する応答としてデータステーション１０へ返信する。また、中継機２０は、中継スロットでもアクティブ状態となって、データステーション１０と下位の中継機２０との間の中継処理を行う。
【００４２】
データ収集の基本的な処理においては、以上の処理が繰り返され、センサ３０の検出データがデータステーション１０に収集される。
【００４３】
ただし、センサ３０は、前述の基本的な処理に加えて、検出値をデータステーション１０へ送信する必要があるか否かを判定し、必要がある場合には検出値をデータステーション１０へ送信する。詳しくは、センサ３０は、検出値の異常を監視し、検出値の異常が検出された場合には該検出値をデータステーション１０へ送信する。より詳しくは、センサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値を該中継機２０へ送信する第１モードと、繋がっている中継機２０の特定スロット以外でもアクティブ状態となって検出値を監視し、異常な検出値が検出された場合には緊急用スロットにおいて該検出値をデータステーション１０へ送信する第２モードとを有している。センサ３０は、検出値に基づいて第１モードと第２モードとを切り替える。センサ３０は、検出値が所定の第２範囲内に入っている場合には第１モードとなり、検出値が第２範囲外の場合には第２モードとなる。例えば、第２範囲は、検出値が正常な範囲ではあるものの、検出値が異常な値となるのを監視する必要がある範囲である。第２モードにおいては、センサ３０は、検出値が第１範囲内か否かを監視し、検出値が第１範囲外の場合には、直近の緊急用スロットにおいて該検出値をデータステーション１０へ送信する。第１範囲は、正常な検出値の範囲であり、第２範囲よりも広い範囲である。緊急用スロットにおいては、全ての中継機２０がアクティブ状態となっているので、任意のセンサ３０からの検出値を中継機２０を介してデータステーション１０へ送信することができる。
【００４４】
〈機能ブロック〉
図６は、中継機２０の機能ブロック図である。中継機２０は、機能ブロックとして、スリープ部２０１と、通信部２０２とを有している。
【００４５】
スリープ部２０１は、中継機２０（具体的には、ＣＰＵ２１）のアクティブ状態とスリープ状態との切替を行う。スリープ部２０１は、ＣＰＵ２１と計時回路２５とで構成される。スリープ部２０１としてのＣＰＵ２１は、次のアクティブ状態となる時刻を計時回路２５にセットしてスリープ状態となる一方、セットした時刻の到来の通知を計時回路２５から受け取ることによりアクティブ状態となる。
【００４６】
通信部２０２は、中継機２０の処理に応じて、他の無線通信との通信を実行する。通信部２０２は、ＣＰＵ２１と無線通信回路２４とで構成される。例えば、通信部２０２は、返信処理及び中継処理を実行する。
【００４７】
図７は、センサ３０の機能ブロック図である。センサ３０は、機能ブロックとして、スリープ部３０１と、検出部３０２と、判定部３０３と、通信部３０４とを有している。
【００４８】
スリープ部３０１は、センサ３０（具体的には、ＣＰＵ５１）のアクティブ状態とスリープ状態との切替を行う。スリープ部３０１は、ＣＰＵ５１と計時回路５５とで構成される。スリープ部３０１としてのＣＰＵ５１は、次のアクティブ状態となる時刻を計時回路５５にセットしてスリープ状態となる一方、セットした時刻の到来の通知を計時回路５５から受け取ることによりアクティブ状態となる。
【００４９】
検出部３０２は、所定の物理量を検出する。検出部３０２は、センサ部４０で構成される。検出部３０２は、スチームトラップＴの振動数及び温度を検出する。
【００５０】
判定部３０３は、検出部３０２の検出値が第２範囲内に入っているか否かを判定する。すなわち、判定部３０３は、第１モード及び第２モードのモード判定を行う。さらに、判定部３０３は、検出部３０２の検出値が第１範囲内に入っているか否か、即ち、検出値をデータステーション１０へ送信すべきか否かを判定する。
【００５１】
通信部３０４は、他の無線通信との通信を実行する。通信部３０４は、ＣＰＵ５１と無線通信回路５４とで構成される。通信部３０４は、センサ３０の処理に応じて、他の無線通信と通信を適宜行う。例えば、通信部３０４は、第１モードにおいては検出データを中継機２０へ送信する一方、第２モードにおいては検出データを中継機２０を介してデータステーション１０へ送信する。
【００５２】
〈処理フロー〉
以下、データ収集における中継機２０及びセンサ３０の処理について詳細に説明する。
【００５３】
まず、中継機２０の処理について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。中継機２０は、前述の如く、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロットにおいてアクティブ状態となり、それ以外のタイムスロットにおいてはスリープ状態となる。
【００５４】
アクティブ状態の中継機２０（スリープ部２０１）は、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Ｓａ１）。具体的には、中継機２０は、特定スロット、中継スロット及び緊急用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。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Ｓａ２）。
【００５５】
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は、計時回路２５からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳａ３）。
【００５６】
ステップＳａ４において、中継機２０は、現在のタイムスロットが緊急用スロットかを判定する。緊急用スロット以外の場合、即ち、特定スロット又は中継スロットの場合には、中継機２０はステップＳａ５に進む一方、緊急用スロットの場合には、中継機２０はステップＳａ８に進む。
【００５７】
ステップＳａ５においては、中継機２０は、行う処理が返信処理か否か判定する。すなわち、現在のタイムスロットが特定スロットであれば、行う処理は返信処理であり、現在のタイムスロットが中継スロットであれば、行う処理は中継処理である。
【００５８】
行う処理が返信処理の場合には、中継機２０は、データステーション１０からのリクエスト信号を待機する（ステップＳａ６）。そして、中継機２０（通信部２０１）は、リクエスト信号を受信すると、センサ３０からの検出データをデータステーション１０へ向けて送信する（ステップＳａ７）。このとき、中継機２０は、検出データの返信を要求する検出信号をセンサ３０に送信し、センサ３０からの検出データを取得する。この検出データの取得は、データステーション１０からのリクエスト信号を受信してから行ってもよいし、リクエスト信号の受信に先立って行ってもよい。中継機２０は、検出データの送信が完了すると、リターンする。
【００５９】
中継機２０が特定スロット中にリクエスト信号を受信できない場合には、中継機２０は、今回の特定スロットでのデータステーション１０との通信を諦め、特段の処理を行わずにリターンする。
【００６０】
一方、ステップＳａ５の判定において、行う処理が中継処理の場合には、中継機２０は、ステップＳａ８において中継処理を行う。中継処理では、中継機２０、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（通信部２０１）は、データステーション１０から下位の中継機２０へのリクエスト信号を受信すると、下位の中継機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。中継機２０は、下位の中継機２０からデータステーション１０への検出データを受信すると、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へ該検出データを送信する。中継機２０は、中継処理が完了するか、又は、タイムスロットが終了すると、リターンする。
【００６１】
また、現在のタイムスロットが緊急用スロットである場合、即ち、ステップＳａ４でＹＥＳの場合にも、中継機２０は、ステップＳａ８において中継処理を行う。この場合、中継機２０は、センサ３０からデータステーション１０への検出データを受信すると、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へ該検出データを送信する。
【００６２】
中継機２０は、以上のフローを繰り返すことによって、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロットでアクティブ状態となってそのときのタイムスロットに応じた処理を行う。中継機２０は、特定スロット、中継スロット及び緊急用スロット以外ではスリープ状態となる。
【００６３】
−センサ−
次に、センサ３０の処理について説明する。図９は、第１モードのセンサ３０の処理を示すフローチャートであり、図１０は、第２モードのセンサ３０の処理を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、第１モードのセンサ３０の処理について、図９を参照しながら説明する。第１モードのセンサ３０は、前述の如く、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となり、それ以外のときにはスリープ状態となる。
【００６５】
第１モードにおけるアクティブ状態のセンサ３０（スリープ部３０１）は、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Ｓｂ１）。具体的には、センサ３０は、次に到来する、繋がっている中継機２０の特定スロットの開始時刻を計時回路５５に設定する。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Ｓｂ２）。
【００６６】
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は、計時回路５５からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｂ３）。
【００６７】
ステップＳｂ４において、センサ３０は、中継機２０からの検出信号を待機する。そして、センサ３０が検出信号を受信すると、センサ部４０（検出部３０２）がスチームトラップＴの振動数及び温度を検出し（ステップＳｂ５）、処理部５０（通信部３０４）が検出値（検出データ）を中継機２０へ送信する（ステップＳｂ６）。
【００６８】
また、センサ３０（判定部３０３）は、検出値が第２範囲内か否かを判定する（ステップＳｂ７）。詳しくは、センサ３０は、温度が第２下限温度Ｔａ２以上且つ第２上限温度Ｔｂ２以下の範囲内に入っているか否かを判定すると共に、振動数が第２下限振動数Ｆａ２以上且つ第２上限振動数Ｆｂ２以下の範囲内に入っているか否かを判定する。
【００６９】
温度及び振動数の両方が第２範囲内に入っている場合には、センサ３０は、リターンして、ステップＳｂ１へ戻る。その後、センサ３０は、前述の処理を繰り返す。
【００７０】
一方、温度及び振動数の少なくとも一方が第２範囲外の場合には、センサ３０（通信部３０４）は、ステップＳｂ８において、第１モードから第２モードへ移行する。
【００７１】
このように、第１モードのセンサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値を該中継機２０へ送信し、それ以外ではスリープ状態となる。つまり、センサ３０は、通信スケジュールの１サイクルのうち、繋がっている中継機２０の特定スロットでのみ検出値を送信する。このとき、センサ３０は、該特定スロットにおいて検出値を監視して、検出値が第２範囲外である場合には第１モードから第２モードへ移行する。
【００７２】
次に、第２モードのセンサ３０の処理について、図１０を参照しながら説明する。第２モードのセンサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となると共に、所定の監視周期ごとにアクティブ状態となる。監視周期は、通信スケジュールの１サイクルよりも短い周期であり、例えば、通信スケジュールの１サイクル中に何度も到来するような周期である。それ以外のときには、センサ３０は、スリープ状態となる。
【００７３】
第２モードにおけるアクティブ状態のセンサ３０（スリープ部３０１）は、次にアクティブ状態になる時刻を計時回路５５に設定する（ステップＳｃ１）。具体的には、第２モードのセンサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロット及び監視周期のうち先に到来する方の開始時刻を計時回路５５に設定する。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）。
【００７４】
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は、計時回路５５からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｃ３）。
【００７５】
続いて、センサ３０は、現在が特定スロットか否かを判定する（ステップＳｃ４）。現在が特定スロットの場合には、センサ３０は、ステップＳｃ５へ進む。一方、現在が特定スロットでない、即ち、監視周期の到来によりセンサ３０がアクティブ状態となっている場合には、センサ３０は、ステップＳｃ１０へ進む。
【００７６】
現在が特定スロットの場合（ステップＳｃ４でＹＥＳの場合）には、センサ３０は、第１モードと同様の処理を行う。すなわち、ステップＳｃ５〜ステップＳｃ８の処理は、第１モードのステップＳｂ４〜ステップＳｂ７の処理と同様である。センサ３０は、繋がっている中継機２０からの検出信号を待機し、検出信号を受信すると検出値を取得し、該検出値（検出データ）を中継機２０へ送信する。その後、センサ３０は、ステップＳｃ８において検出値に基づいて第２モードを継続するか、第１モードへ移行するかのモード判定を行う。具体的には、検出値が第２範囲内に入っている場合には、センサ３０は、ステップＳｃ９へ進んで、第２モードから第１モードへ移行する一方、検出値が第２範囲外の場合には、センサ３０は、リターンして、ステップＳｃ１からの処理を繰り返す。
【００７７】
一方、センサ３０が監視周期でアクティブ状態となっている場合には、センサ３０（検出部３０２）は、ステップＳｃ１０において検出値を取得する。そして、センサ３０（変底部３０３）は、検出値が第１範囲内か否かを判定する（ステップＳｃ１１）。詳しくは、センサ３０は、温度が第１下限温度Ｔａ１以上且つ第１上限温度Ｔｂ１以下の範囲内に入っているか否かを判定すると共に、振動数が第１下限振動数Ｆａ１以上且つ第１上限振動数Ｆｂ１以下の範囲内に入っているか否かを判定する。第１下限温度Ｔａ１は、第２下限温度Ｔａ２よりも低い温度であり、第１上限温度Ｔｂ１は、第２上限温度Ｔｂ２よりも高い温度である。すなわち、温度に関する第１範囲は、第２範囲よりも広い範囲である。また、第１下限振動数Ｆａ１は、第２下限振動数Ｆａ２よりも低い振動数であり、第１上限振動数Ｆｂ１は、第２上限振動数Ｆｂ２よりも高い振動数である。すなわち、振動数に関する第１範囲は、第２範囲よりも広い範囲である。
【００７８】
温度及び振動数の両方が第１範囲内に入っている場合には、センサ３０は、ステップＳｃ８へ進み、前述のモード判定を行う。一方、温度及び振動数の少なくとも一方が第１範囲外の場合には、センサ３０は、ステップＳｃ１２へ進む。
【００７９】
ステップＳｃ１２では、センサ３０（スリープ部３０１）は、緊急用スロット及び特定スロットのうち先に到来する方の開始時刻を計時回路５５に設定する。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Ｓｃ１３）。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は、計時回路５５からの通知を受けてスリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｃ１４）。つまり、センサ３０は、緊急用スロット又は特定スロットにおいてアクティブ状態となる。そして、センサ３０は、検出値をデータステーション１０へ送信する。緊急用スロットでは、前述の如く、全ての中継機２０がアクティブ状態となっているので、検出値は、１又は複数の中継機２０を介してデータステーション１０まで送信される。また、特定スロットにおいては、センサ３０が繋がっている中継機２０及び、データステーション１０間での通信経路上の中継機２０がアクティブ状態となっているので、検出値は、１又は複数の中継機２０を介してデータステーション１０まで送信される。
【００８０】
このように、第２モードのセンサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じて第１モードと同様の処理を実行すると共に、監視周期ごとに検出値を取得し、検出値が第１範囲内に入っているか否かを監視する。そして、検出値が第１範囲外となった場合には、センサ３０は、次の特定スロットを待たずに直近の緊急用スロットにおいて検出値をデータステーション１０へ送信する。尚、緊急用スロットよりも次の特定スロットの方が先に到来する場合には、センサ３０は、特定スロットにおいて検出値をデータステーション１０へ送信する。センサ３０は、それ以外ではスリープ状態となる。つまり、センサ３０は、通信スケジュールの１サイクルのうち、繋がっている中継機２０の特定スロットだけでなく、監視周期においてもアクティブ状態となる。ただし、センサ３０は、特定スロットにおいては常に検出値を送信するのに対し、監視周期においては検出値を取得及び判定を行うだけである。また、センサ３０は、検出値が第２範囲内であるか否かの判定、即ち、モード判定も行っている。
【００８１】
センサ３０は、以上のフローを繰り返すことによって、第１モードと第２モードとを切り替えながら、そのモードに応じた処理を行う。それにより、センサ３０は、通信スケジュールのタイムスロットに応じた検出データの送信を行いつつ、異常な検出データを早期に発見し且つデータステーション１０へ早期に送信することができる。
【００８２】
〈フレーム構成〉
ここで、無線通信システム１００におけるデータのフレーム構成について説明する。図１１は、データのフレーム構成を示す図である。
【００８３】
通信端末が送信するフレームには、ＰＡＮ ＩＤを格納するＩＤフィールド７１と、１ホップ先のアドレスを格納するＤＡフィールド７２と、送信元のアドレスを格納するＳＡフィールド７３と、最終的な送信先のアドレスを格納するＴＡフィールド７４と、コマンドを格納するＣＭＤフィールド７５と、緊急フラグを格納するＦＧフィールド７６と、検出データを格納するデータフィールド７７とが少なくとも含まれている。緊急フラグは、第２モードのセンサ３０が緊急用スロットにおいて検出値をデータステーション１０へ送信する際にオンにされる（立てられる）フラグであり、それ以外のときにはオフにされている。
【００８４】
例えば、第１モードのセンサ３０から中継機２０ｂへ検出データを送信する際のフレームでは、ＤＡフィールド７２には、１ホップ先の中継機２０ｂのアドレスが格納される。ＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納される。ＴＡフィールド７４には、最終的な送信先である中継機２０ｂのアドレスが格納される。ＣＭＤフィールド７５には、検出データの送信に相当する値が格納される。ＦＧフィールド７６は、緊急フラグのオフを表す値が格納される。データフィールド７７には、センサ３０の検出データが格納される。第１モードにおいてセンサ３０から中継機２０へ送信されるフレームは、最終的な送信先が該中継機２０なので、ＤＡフィールド７２とＴＡフィールド７４には同じアドレスが格納される。
【００８５】
そして、第１モードのセンサ３０からの検出データを受け取った中継機２０ｂが該検出データをデータステーション１０へ向けて送信する際のフレームでは、ＤＡフィールド７２には、１ホップ先の中継機２０ａのアドレスが格納される。ＳＡフィールド７３には、中継機２０ｂのアドレスが格納される。ＴＡフィールド７４には、最終的な送信先であるデータステーション１０のアドレスが格納される。ＣＭＤフィールド７５には、検出データの送信に相当する値が格納される。ＦＧフィールド７６は、緊急フラグのオフを表す値が格納される。データフィールド７７には、センサ３０からの検出データが格納される。
【００８６】
一方、第２モードのセンサ３０から中継機２０ｂへ検出データを送信する際のフレームでは、ＤＡフィールド７２には、１ホップ先の中継機２０ｂのアドレスが格納される。ＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納される。ＴＡフィールド７４には、最終的な送信先であるデータステーション１０のアドレスが格納される。ＣＭＤフィールド７５には、検出データの送信に相当する値が格納される。ＦＧフィールド７６は、緊急フラグのオンを表す値が格納される。データフィールド７７には、センサ３０の検出データが格納される。
【００８７】
そして、第２モードのセンサ３０からの検出データを受け取った中継機２０ｂが該検出データを中継する際のフレームでは、ＤＡフィールド７２には、１ホップ先の中継機２０ａのアドレスが格納される。ＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納される。ＴＡフィールド７４には、最終的な送信先であるデータステーション１０のアドレスが格納される。ＣＭＤフィールド７５には、検出データの送信に相当する値が格納される。ＦＧフィールド７６は、緊急フラグのオンを表す値が格納される。データフィールド７７には、センサ３０からの検出データが格納される。
【００８８】
このように第１モードのセンサ３０が検出データを送信する際は、センサ３０から送信されるフレームのＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納され、ＴＡフィールド７４には、繋がっている中継機２０のアドレスが格納される一方、該フレームを受信した中継機２０が送信するフレームのＳＡフィールド７３には、中継機２０のアドレスが格納され、ＴＡフィールド７４には、データステーション１０のアドレスが格納される。
【００８９】
一方、第２モードのセンサ３０が検出データを送信する際は、センサ３０から送信されるフレームのＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納され、ＴＡフィールド７４にはデータステーション１０のアドレスが格納される。該フレームを受信した中継機２０は中継処理を行うだけなので、該中継機２０から送信されるフレームのＳＡフィールド７３には、センサ３０のアドレスが格納され、ＴＡフィールド７４にはデータステーション１０のアドレスが格納される。それに加えて、第２モードのセンサ３０の検出データを含むフレームでは、緊急フラグがオンになっている。
【００９０】
そのため、データステーション１０は、検出データを含むフレームを受信した場合、ＳＡフィールド７３及びＦＧフィールド７６の内容に基づいて、検出データが第１モードのセンサ３０からのものか第２モードのセンサ３０からのものか、即ち、検出データが正常か異常かを判定することができる。
【００９１】
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は、タイムスロットごとに対応する中継機２０と通信を行い、該中継機２０に繋がるセンサ３０の検出データを収集する。このとき、センサ３０は、第１モードであれば、繋がっている中継機２０の特定スロットに応じてアクティブ状態となって検出値（検出データ）を該中継機２０へ送信する。それ以外のときは、センサ３０は、スリープ状態となっている。また、センサ３０は、検出値を頻繁に監視する必要があるか否かを検出値に基づいて判定し、検出値が第２範囲外であれば、監視する必要がありとして、第２モードへ移行する。
【００９２】
第２モードでは、センサ３０は、繋がっている中継機２０の特定スロット以外でも定期的にアクティブ状態となって検出値を取得し、検出値が第１範囲内に入っているか否かを監視する。検出値が第１範囲外となった場合には、センサ３０は、緊急用スロットにおいてアクティブ状態となって検出値をデータステーション１０へ送信する。緊急用スロットにおいては、全ての中継機２０がアクティブ状態となって通信可能な状態となっているので、センサ３０からの検出データはデータステーション１０まで到達する。
【００９３】
これにより、センサ３０が異常な検出データを検出したときには、繋がっている中継機２０の特定スロットを待たずに緊急用スロットにおいて検出データをデータステーション１０へ届けることができる。その結果、データステーション１０は、異常な検出データを早期に取得することができる。
【００９４】
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りネットワークを形成している。複数の通信端末は、データステーション１０（親機）と複数の中継機２０（子機）とを含んでいる。データステーション１０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中継機２０と通信を行い、複数の中継機２０のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定スロット（特定のタイムスロット）が割り当てられ、通信スケジュールは、特定スロットの他に、複数の中継機２０に共通で割り当てられた緊急用スロット（緊急用タイムスロット）を含み、複数の中継機２０のそれぞれは、特定スロットにおいてデータステーション１０と通信を行う一方、緊急用スロットおいてデータステーション１０と通信可能な状態となる。
【００９５】
つまり、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おいて特定スロットが割り当てられ、特定スロットにおいてデータステーション１０と通信を行う一方、複数のタイムスロットのうちの緊急用スロットおいてデータステーション１０と通信可能な状態となる。
【００９６】
この構成によれば、各中継機２０は、基本的には特定スロットにおいてデータステーション１０と通信を行うものの、それ以外のときにデータステーション１０と通信を行う必要が生じた場合には、緊急用スロットにおいてデータステーション１０と通信を行うことができる。これにより、中継機２０は、特定スロットを待たずにデータステーション１０と早期に通信を行うことができる。
【００９７】
また、複数の通信端末は、スチームトラップＴの振動数及び温度（所定の物理量）を検出し、検出値を複数の中継機２０のうちの繋がっている（対応する）中継機２０に送信する複数のセンサ３０をさらに含み、複数のセンサ３０のそれぞれは、繋がっている中継機２０の特定スロットにおいて検出値を繋がっている中継機２０へ送信する一方、特定スロット以外のタイミングで検出値をデータステーション１０へ送信する必要が生じた場合には、緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機２０へ送信する。
【００９８】
つまり、センサ３０は、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とを備え、処理部５０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おいて特定スロットが割り当てられた中継機２０へ特定スロットにおいて検出値を送信する一方、特定スロット以外のタイミングで検出値を送信する必要が生じた場合には、複数のタイムスロットのうちの緊急用スロットにおいて検出値を中継機２０へ送信する。
【００９９】
この構成によれば、センサ３０は、中継機２０と通信を行い、センサ３０の検出値（検出データ）は、中継機２０を介してデータステーション１０まで送信される。前述の如く、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と通信を行うので、センサ３０も、繋がっている中継機２０の特定スロットにおいて検出値を該中継機２０へ送信する。これにより、検出値は、中継機２０からデータステーション１０へ送信される。ただし、検出値をデータステーション１０へ送信する必要が生じた場合には、センサ３０は、緊急用スロットにおいて検出値を中継機２０へ送信する。緊急用スロットにおいては全ての中継機２０がデータステーション１０と通信可能な状態となっているので、どのセンサ３０が検出値を出力しても、該検出値は中継機２０を介してデータステーション１０まで到達する。
【０１００】
複数のセンサ３０のそれぞれは、検出値をデータステーション１０へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値をデータステーション１０へ送信する必要があると判定した場合に緊急用スロットにおいて該検出値を繋がっている中継機２０へ送信する。
【０１０１】
この構成によれば、検出値をデータステーション１０へ送信する必要性は、センサ３０によって判定される。つまり、センサ３０自身が検出値の送信の必要性を判定し、必要であれば、緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機２０へ送信する。
【０１０２】
さらに、複数のセンサ３０のそれぞれは、検出値が所定の第１範囲外の場合に、該検出値をデータステーション１０へ送信する必要があると判定する。
【０１０３】
この構成によれば、検出値の送信の必要性は、検出値に基づいて判定される。具体的には、検出値が第１範囲外になると、検出値の送信の必要があると判定される。例えば、第１範囲は、正常な検出値の範囲に設定される。この場合、異常な検出値が検出されると、緊急用スロットにおいて、センサ３０からデータステーション１０へ検出値が送信される。
【０１０４】
また、複数のセンサ３０のそれぞれは、繋がっている中継機２０の特定スロットに対応するタイミングでスチームトラップＴの振動数及び温度を検出し、検出値を繋がっている中継機２０へ送信する第１モードと、繋がっている中継機２０の特定スロットに対応しないタイミングで振動数及び温度を検出し、検出値が第１範囲内か否かを判定し、検出値が第１範囲外の場合に緊急用スロットにおいて検出値を繋がっている中継機２０へ送信する第２モードとを有する。
【０１０５】
この構成によれば、第１モードのセンサ３０が検出値を取得するときには該検出値が中継機２０へ送信されるときである。そのため、第１モードにおいて、第１範囲外の検出値が取得されたとしても、該検出値はすぐに中継機２０を介してデータステーション１０へ送信される。
【０１０６】
一方、第２モードでは、特定スロットに対応しないタイミングでも検出値が取得される。基本的には、特定スロットでなければ、中継機２０はデータステーション１０と通信を行わないので、特定スロットに対応しないタイミングでセンサ３０が第１範囲外の検出値を取得しても、該検出値をすぐにはデータステーション１０まで送信することはできない。それに対し、第２モードのセンサ３０は、特定スロットに対応しないタイミングで第１範囲外の検出値を取得した場合には、緊急用スロットにおいて検出値を中継機２０へ送信する。緊急用スロットにおいては、全ての中継機２０がデータステーション１０と通信可能な状態となっているので、検出値は、データステーション１０まで到達する。尚、第１範囲外の検出値が取得されたときに緊急用スロットよりも特定スロットの方が先に到来する場合には、センサ３０は、特定スロットにおいて検出値を中継機２０へ送信する。特定スロットにおいては、該特定スロットが割り当てられた中継機２０はデータステーション１０と通信を行うので、検出値はデータステーション１０まで到達する。
【０１０７】
《実施形態２》
次に、実施形態２に係る第２モードのセンサ３０の処理について説明する。無線通信システム１００の構成は、実施形態１と同じである。図１２は、実施形態２に係る第２モードのセンサ３０の処理を示すフローチャートである。
【０１０８】
実施形態２においては、中継機２０の処理及び第１モードのセンサ３０の処理は、実施形態１と同様であり、第２モードのセンサ３０の処理が実施形態１と異なる。第２モードのセンサ３０は、監視周期と特定スロットにおいてアクティブ状態となる点は、実施形態１と同様であるが、監視周期において検出値を取得した後の処理が異なる。
【０１０９】
詳しくは、センサ３０は、監視周期において検出値を取得（ステップＳｃ１０）した後、監視周期、特定スロット及び緊急用スロットのうち先に到来するものが緊急用スロットか否かを判定する（ステップＳｃ１６）。
【０１１０】
先に到来するものが緊急用スロットでない場合には、センサ３０は、ステップＳｃ８へ進む。ステップＳｃ８は、実施形態１と同様に、モード判定を行うステップである。つまり、センサ３０は、検出値が第２範囲内か否かを判定し、検出値が第２範囲内であれば、第１モードへ移行し、検出値が第２範囲外であれば、第２モードを継続する。
【０１１１】
一方、先に到来するものが緊急用スロットである場合には、センサ３０は、ステップＳｃ１１において検出値が第１範囲内か否かを判定する。ステップＳｃ１１は、実施形態１と同様であり、検出値が正常な範囲内か否かを判定するステップである。検出値が第１範囲内であれば、センサ３０は、ステップＳｃ８へ進む。
【０１１２】
一方、検出値が第１範囲外であれば、センサ３０は、ステップＳｃ１７において、緊急用スロットの開始時刻を計時回路５５に設定する。その後、センサ３０は、実施形態１と同様に、ステップＳｃ１３〜Ｓｃ１５の処理を行う。つまり、ＣＰＵ５１は、アクティブ状態からスリープ状態となり（ステップＳｃ１３）、計時回路５５からの通知により、ＣＰＵ５１は、スリープ状態からアクティブ状態となる（ステップＳｃ１４）。そして、センサ３０は、検出値をデータステーション１０へ送信する。
【０１１３】
このように、第２モードのセンサ３０は、緊急用スロットの直前の監視周期で検出値を取得したときだけ、検出値が第１範囲内か否かの判定を行い、緊急用スロットの直前以外の監視周期では検出値を取得した後、モード判定だけ行う。
【０１１４】
要するに、第２モードのセンサ３０は、少なくとも緊急用スロットの直前に検出値を取得して、検出値が第１範囲内か否かを判定する。これにより、特定スロットが到来しなくても検出値が取得され、該検出値が第１範囲外であれば、緊急用スロットにおいて該検出値が中継機２０、ひいては、データステーション１０へ送信される。その結果、センサ３０は、異常な検出データを早期に発見し且つデータステーション１０へ早期に送信することができる。
【０１１５】
《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。
【０１１６】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、基本的には、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い、必要な場合には、緊急用スロットにおいてデータステーション１０と中継機２０とが必要なデータのやりとりをする構成であってもよい。
【０１１９】
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。
【０１２０】
さらに、通信スケジュールにおける緊急用スロットの個数は、２つに限られるものではない。緊急用スロットの個数は、１又は３つ以上であってもよい。
【０１２１】
また、センサ３０は、検出値が所定の第１範囲外の場合に、該検出値をデータステーション１０（親機）へ送信する必要があると判定しているが、これに限られるものではない。何をもって、検出値を親機へ送信する必要があると判定するかは、任意に設定することができる。さらに、第１範囲は、正常な検出値の範囲に限られず、任意に設定することができる。同様に、第１モードと第２モードとを切り替えるための第２範囲も任意に設定することができる。
【０１２２】
さらに、第１範囲及び第２範囲は、上限値及び下限値の両方によって規定されているが、いずれか片方だけであってもよい。例えば、温度の第１範囲は、第１下限温度Ｔａ１以上の範囲であり、温度の第２範囲は、第２下限温度Ｔａ２（＞Ｔａ１）以上の範囲であってもよい。
【０１２３】
第２モードのセンサ３０が検出値を取得するタイミングは、特定スロットに対応しないタイミングであれば、任意のタイミングであってよい。すなわち、第２モードのセンサ３０は、監視周期のように定期的に検出値を検出しなくてもよい。例えば、第２モードのセンサ３０は、監視周期では検出値の取得を行わず、緊急用スロットにおいて検出値を取得してもよい。つまり、第２モードのセンサ３０は、特定スロットでは第１モードと同様に検出値の検出及び送信を行い、緊急用スロットでは検出値の検出及び判定を行って、必要であれば検出値を送信するようにしてもよい。
【０１２４】
また、前記実施形態では、検出値を親機へ送信する必要があるか否かをセンサ３０が判定しているが、センサ３０が繋がっている中継機２０が判定してもよい。つまり、センサ３０は、検出データを取得して、中継機２０へ送信するだけである。その場合、中継機２０は、第２モードのセンサ３０がアクティブ状態となるのと同様のタイミングでアクティブ状態となる必要がある。つまり、中継機２０は、センサ３０と同様に第１モードと第２モードとを有し、第２モードにおいては監視周期ごとにアクティブ状態となる必要がある。
【０１２５】
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９のフローチャートにおいて、センサ３０は、検出値を取得した後、検出データを中継機２０に送信してから（ステップＳｂ６）、検出値が第２範囲内か否かの判定を行っているが（ステップＳｂ７）、検出データの送信と検出値の判定とを逆の順番で行ってもよいし、並行に行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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】
【０１２７】
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）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月16日(2017.2.16)
【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、複数の子機と、所定の物理量を検出し、検出値を前記複数の子機のうちの対応する子機に送信する複数のセンサとを含んでおり、
前記親機は、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子機と通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、前記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、
前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、
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いて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となり、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を前記親機へ送信する必要が生じた場合には、前記緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する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、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値を前記親機へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定した場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ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２に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値が所定の第１範囲外の場合に、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定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３に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応するタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値を前記対応する子機へ送信する第１モードと、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応しないタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値が前記第１範囲内か否かを判定し、該検出値が前記第１範囲外の場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ送信する第２モードとを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
他の通信端末と通信を行う通信端末であって、
所定の物理量を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出値を他の通信端末に送信する処理部とを備え、
前記処理部は、
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おいて特定のタイムスロットが割り当てられた他の通信端末へ該特定のタイムスロットにおいて前記検出値を送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記他の通信端末へ送信することを特徴とする通信端末。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月19日(2017.6.19)
【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、複数の子機と、所定の物理量を検出し、検出値を前記複数の子機のうちの対応する子機に送信する複数のセンサとを含んでおり、
前記親機は、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子機と通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、前記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、
前記通信スケジュールは、前記特定のタイムスロットの他に、前記複数の子機に共通で割り当てられた緊急用タイムスロットを含み、
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いて前記親機と通信を行う一方、前記緊急用タイムスロットおいて前記親機と通信可能な状態となり、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を前記親機へ送信する必要が生じた場合には、前記緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する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、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値を前記親機へ送信する必要があるか否かを判定し、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定した場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ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２に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、前記検出値が所定の第１範囲外の場合に、該検出値を前記親機へ送信する必要があると判定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３に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数のセンサのそれぞれは、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応するタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値を前記対応する子機へ送信する第１モードと、
前記対応する子機の前記特定のタイムスロットに対応しないタイミングで前記物理量を検出し、前記検出値が前記第１範囲内か否かを判定し、該検出値が前記第１範囲外の場合に前記緊急用タイムスロットにおいて該検出値を前記対応する子機へ送信する第２モードとを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
親機と、複数の子機と、所定の物理量を検出し、検出値を前記複数の子機のうちの対応する子機に送信する複数のセンサとを含む複数の通信端末によってネットワークを形成し、前記親機が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子機と通信を行う無線通信システムにおけるセンサであって、
所定の物理量を検出するセンサ部と、
前記センサ部の検出値を前記対応する子機に送信する処理部とを備え、
前記処理部は、
前記複数のタイムスロットのうち前記対応する子機に割り当てられた特定のタイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信する一方、
該特定のタイムスロット以外のタイミングで前記検出値を送信する必要が生じた場合には、前記複数のタイムスロットのうちの緊急用タイムスロットにおいて前記検出値を前記対応する子機へ送信することを特徴とするセンサ。
【国際調査報告】
2017119172.tif 000015
2017119172.tif 000016