(57)【要約】【課題】運送中の振動等による無線通信装置の誤動作を防止することにより、不必要な無線通信装置の電力消費を低減する。【解決手段】無線通信装置は、振動等、起動用センサにより周囲環境の変化を検出した場合、スリープモード(Ｍ７０３)からサブアクティブモード(Ｍ７０２)へ状態遷移する。その際、隣接無線通信装置数を計測し、所定値以下の場合は運用中と判定しアクティブモード(Ｍ７０１)へ状態遷移する。逆に所定値以上の場合は、非運用中と判定しスリープモード(Ｍ７０３)へ戻る。隣接無線通信装置数の代わりに受信電波強度を用いて判定しても良い。【選択図】図３
2011120151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、
前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、
所定の計測項目を計測し該計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、
前記無線通信装置の各構成要素の稼動ないし停止を制御する制御部と、
前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、
前記無線通信装置が運用中であるか否かを判断するための所定値を記憶し前記制御部に供給する記憶部
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、前記制御部は、少なくとも前記無線通信部と前記計測用センサが稼動するアクティブモードと、少なくとも前記無線通信部と前記記憶部が稼動するサブアクティブモードと、前記起動用センサが稼動し少なくも無線通信部が停止するスリープモードの、少なくも３つの動作モードを切換えて前記無線通信装置を制御することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置において、前記制御部は、前記無線通信装置をスリープモードで動作するよう制御中に前記起動用センサから前記起動信号を供給された場合には、前記サブアクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の無線通信装置において、
前記記憶部に記憶する所定値は隣接する他の無線通信装置の数に係り、
前記制御部は、前記無線通信装置をサブアクティブモードで動作するよう制御中に前記無線通信部を介して隣接する他の無線通信装置の数を確認するための第１のリンク接続確認用パケットを他の無線通信装置に送信し、
これに応じて前記他の無線通信装置から受信した第２のリンク接続確認用パケットに基づき前記隣接する他の無線通信装置の数を確認し、
前記記憶部に記憶する所定値と比較し、
前記隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換え、
前記隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項２に記載の無線通信装置において、
前記記憶部に記憶する所定値は受信した電波強度に係り、
前記制御部は、前記無線通信装置をサブアクティブモードで動作するよう制御中に前記無線通信部を介して他の無線通信装置から受信する電波強度を確認するための第３のリンク接続確認用パケットを他の無線通信装置に送信し、
これに応じて前記他の無線通信装置から受信した電波強度を確認し、
前記記憶部に記憶する所定値と比較し、前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換え、
前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の無線通信装置において、前記リンク接続確認用パケットは、いずれの他の無線通信装置で受信可能なブロードキャストパケットで送信され、前記リンク接続確認用パケットを受信した前記他の無線通信装置は、さらに他の無線通信装置や前記基地局へ中継伝送しないことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行い、
前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、
所定の計測項目を計測し該計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、
前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、
隣接する他の無線通信装置の数に係る所定値を記憶する記憶部を有し、
動作モードとして、少なくとも前記無線通信部と前記計測用センサが稼動するアクティブモードと、少なくとも前記無線通信部と前記記憶部が稼動するサブアクティブモードと、前記起動用センサが稼動し少なくも無線通信部が停止するスリープモードの、少なくも３つの動作モードを有する無線通信装置の制御方法であって、
前記動作モードがサブアクティブモードにある場合には、
隣接する他の無線通信装置の数を確認するための第１のリンク接続確認用パケットを他の無線通信装置に送信する送信ステップと、
該送信ステップで送信した第１のリンク接続確認用パケットに応じて前記他の無線通信装置から受信した第２のリンク接続確認用パケットに基づき前記隣接する他の無線通信装置の数を確認する確認ステップと、
該確認ステップで確認した前記隣接する他の無線通信装置の数を前記所定値と比較する比較ステップを有し、
該比較ステップで比較した結果、隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで、前記隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項８】
無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行い、
前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、
所定の計測項目を計測し計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、
前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、
受信した電波強度に係る所定値を記憶する記憶部を有し、
動作モードとして、少なくとも前記無線通信部と前記計測用センサが稼動するアクティブモードと、少なくとも前記無線通信部と前記記憶部が稼動するサブアクティブモードと、前記起動用センサが稼動し少なくも無線通信部が停止するスリープモードの、少なくも３つの動作モードを有する無線通信装置の制御方法であって、
前記動作モードがサブアクティブモードにある場合には、
他の無線通信装置から受信する電波強度を確認するための第３のリンク接続確認用パケットを前記他の無線通信装置に送信する送信ステップと、
該送信ステップで送信した第３のリンク接続確認用パケットに応じて前記他の無線通信装置から受信した電波強度を確認する確認ステップと、
該確認ステップで確認した前記他の無線通信装置から受信した電波強度を前記所定値と比較する比較ステップを有し、
該比較ステップで比較した結果、前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで、前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項９】
センサデバイスと制御部を有する無線通信装置と、複数の該無線通信装置を統括する基地局と、該基地局に接続され前記無線通信装置から送られるセンシングデータを監視する監視装置からなる無線通信装置を用いたセンサネットシステムであって、
前記無線通信装置の制御部は、前記無線通信装置に隣接する他の無線通信装置の数が所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には、前記センサデバイスが稼動しないよう前記無線通信装置を制御することを特徴とする無線通信装置を用いたセンサネットシステム。
【請求項１０】
センサデバイスと制御部を有する無線通信装置と、複数の該無線通信装置を統括する基地局と、該基地局に接続され前記無線通信装置から送られるセンシングデータを監視する監視装置からなる無線通信装置を用いたセンサネットシステムであって、
前記無線通信装置の制御部は、前記無線通信装置が他の無線通信装置から受信した電波強度が所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には、前記センサデバイスが稼動しないよう前記無線通信装置を制御することを特徴とする無線通信装置を用いたセンサネットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び無線通信装置を用いたセンサネットシステムに係り、特に消費電力を低減した無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び無線通信装置を用いたセンサネットシステムに関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
センサと無線通信モジュール（以下、無線通信部と記す）を組み合わせた無線通信装置を用い、多数の無線通信装置から得られるセンシングデータを、ワイヤレスネットワークを通じて取得するセンサネットワークシステム（以下、センサネットシステム）の技術が発展しつつある。こうしたセンサネットワークを実現する無線通信規格としては、例えば一般向けの短距離無線通信規格であるＺｉｇＢｅｅなどがある。
【０００３】
また、センサネットシステムでは、無線が直接届かない場所に配置された無線通信装置同士においても、他の無線通信装置がパケットを中継伝送することで通信が可能となるマルチホッピング通信を用いることが多い。さらに、マルチホッピング通信を応用したものとして、無線通信装置同士が相互に通信を行うことによって、自律的に伝送路を構築するメッシュネットワークがある。メッシュネットワークでは、１つの無線通信装置が故障したり、１つの接続が不良となっても、ネットワーク全体は運用可能であり、信頼性の高いネットワークとなる。センサネットシステムでは、マルチホッピング通信を応用したメッシュネットワークを用いることにより、信頼性の高いセンサネットシステムの構築が可能である。
【０００４】
一般的にセンサネットシステムでは、工事現場などインフラ設備の整っていない場所に設置されることがあるが、その場合は、無線通信装置を電池起動させることにより、設置場所の制限をなくすことが可能となる。その場合、電池の寿命を延ばすために、低消費電力化は必須である。
【０００５】
ところで、無線通信装置の使い勝手を向上させる目的や、不慣れなユーザによる誤使用を避けるために、また、無線通信装置の製作費を削減するために、無線通信装置に電源スイッチ（もしくは電源スイッチと同等の機能を有するもの）を実装しない場合がある。さらには、高水圧中や、腐食性のある液体中などに無線通信装置を設置する場合は、防水、防圧、防塵、耐衝撃性などを維持するために、電源スイッチを実装できないこともある。
【０００６】
上記のように無線通信装置に電源スイッチを実装しない場合、予め無線通信装置に電池をセットした後、センサネットシステムを運用する現場（以下、運用現場と記す）まで運送する必要があった、この場合、電池をセットしてから無線通信装置を運用現場まで運送するまでの期間も電池が消費され、結果として運用前に電池寿命が著しく消費している問題があった。
【０００７】
そこで、従来、電源スイッチを実装しない無線通信装置を運用現場まで運送する際は、運送中は無線通信装置から電池を外すことにより、運送中の不必要な電池の消耗を防いでいた。
もしくは、監視装置からスリープモードへ状態遷移する制御信号を伝達させ、スリープモードへ状態遷移する制御信号を受信した無線通信装置は、予め設定された時間、無線通信装置内のセンサや無線通信部の電源を落とすことにより、電池の消耗を防いでいた。
さらに特許文献１においては、端末は基地局の送信する信号の受信信号電力強度をモニタし、所定の値を超えた場合に、基地局が存在するものとして基地局と通信を行うための動作を行うという、基地局と無線通信装置が直接的にパケットの送受信が可能なスター型ネットワークで用いられる無線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１７３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、運送中に無線通信装置から電池を外す方法では、運用する際、ユーザが無線通信装置に電池をセットする手間がかかるなどの問題があった。特に防水、防圧、防塵、耐衝撃性加工などが施されている無線通信装置や、特殊ネジが使用されている無線通信装置の場合、無線通信装置に電池をセットするだけでも労力と時間がかかった。さらに、無線通信装置に電池をセットする際、ユーザが無線通信装置の内部を触れることによって、無線通信装置の防水、防圧、防塵、耐衝撃性能等の劣化が生じるなどの問題もあった。
【００１０】
また、スリープモードへ状態遷移する制御信号に応じて電源を落とす方法では、急遽、センシングが必要となった場合でも、予め指定された時刻になるまでアクティブモード（無線通信装置内のセンサや無線通信部の電源がオンの状態）へ状態遷移できない問題があった。
本発明の目的は、上記問題を解決したうえで消費電力を低減した無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び無線通信装置を用いたセンサネットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため本発明は、無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、所定の計測項目を計測し該計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、前記無線通信装置の各構成要素の稼動ないし停止を制御する制御部と、前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、前記無線通信装置が運用中であるか否かを判断するための所定値を記憶し前記制御部に供給する記憶部を有することを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行い、前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、所定の計測項目を計測し該計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、隣接する他の無線通信装置の数に係る所定値を記憶する記憶部を有し、動作モードとして、少なくとも前記無線通信部と前記計測用センサが稼動するアクティブモードと、少なくとも前記無線通信部と前記記憶部が稼動するサブアクティブモードと、前記起動用センサが稼動し少なくも無線通信部が停止するスリープモードの、少なくも３つの動作モードを有する無線通信装置の制御方法であって、前記動作モードがサブアクティブモードにある場合には、隣接する他の無線通信装置の数を確認するための第１のリンク接続確認用パケットを他の無線通信装置に送信する送信ステップと、該送信ステップで送信した第１のリンク接続確認用パケットに応じて前記他の無線通信装置から受信した第２のリンク接続確認用パケットに基づき前記隣接する他の無線通信装置の数を確認する確認ステップと、該確認ステップで確認した前記隣接する他の無線通信装置の数を前記所定値と比較する比較ステップを有し、該比較ステップで比較した結果、隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで、前記隣接する他の無線通信装置の数が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、無線通信システムにおける無線通信装置を統括する基地局ないし他の無線通信装置と通信を行い、前記基地局ないし前記他の無線通信装置と情報の送受信を行う無線通信部と、所定の計測項目を計測し計測結果を前記無線通信部に供給する計測用センサと、前記制御部を起動するための起動信号を生成して前記制御部に供給する起動用センサと、受信した電波強度に係る所定値を記憶する記憶部を有し、動作モードとして、少なくとも前記無線通信部と前記計測用センサが稼動するアクティブモードと、少なくとも前記無線通信部と前記記憶部が稼動するサブアクティブモードと、前記起動用センサが稼動し少なくも無線通信部が停止するスリープモードの、少なくも３つの動作モードを有する無線通信装置の制御方法であって、前記動作モードがサブアクティブモードにある場合には、他の無線通信装置から受信する電波強度を確認するための第３のリンク接続確認用パケットを前記他の無線通信装置に送信する送信ステップと、該送信ステップで送信した第３のリンク接続確認用パケットに応じて前記他の無線通信装置から受信した電波強度を確認する確認ステップと、該確認ステップで確認した前記他の無線通信装置から受信した電波強度を前記所定値と比較する比較ステップを有し、該比較ステップで比較した結果、前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には前記スリープモードで、前記他の無線通信装置から受信した電波強度が前記所定値よりも小さいか同じ（または、小さい）場合には前記アクティブモードで動作するよう前記無線通信装置の動作モードを切換えることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、センサデバイスと制御部を有する無線通信装置と、複数の該無線通信装置を統括する基地局と、該基地局に接続され前記無線通信装置から送られるセンシングデータを監視する監視装置からなる無線通信装置を用いたセンサネットシステムであって、前記無線通信装置の制御部は、前記無線通信装置に隣接する他の無線通信装置の数が所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には、前記センサデバイスが稼動しないよう前記無線通信装置を制御することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、センサデバイスと制御部を有する無線通信装置と、複数の該無線通信装置を統括する基地局と、該基地局に接続され前記無線通信装置から送られるセンシングデータを監視する監視装置からなる無線通信装置を用いたセンサネットシステムであって、前記無線通信装置の制御部は、前記無線通信装置が他の無線通信装置から受信した電波強度が所定値よりも大きい（または、大きいか同じ）場合には、前記センサデバイスが稼動しないよう前記無線通信装置を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば消費電力を低減した無線通信装置、無線通信装置の制御方法、及び無線通信装置を用いたセンサネットシステムを実現でき、ユーザの使い勝手の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるセンサネットシステムの構成図。
【図２】本発明の実施の形態１における無線通信装置１０１の構成図。
【図３】本発明の実施の形態１における動作を示すシーケンス図。
【図４】本発明の実施の形態１における基地局１０２の構成図。
【図５】本発明の実施の形態１における監視装置１０３の構成図。
【図６】本発明の実施の形態１における無線通信装置１０１の状態を示す図。
【図７】本発明の実施の形態１における隣接無線通信装置数の把握方法を示す概念図。
【図８】本発明の実施の形態１における高層ビルに無線通信装置を設置した例を示す概念図。
【図９】本発明の実施の形態２を説明するためのシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
（第１実施形態の構成）
図１は、実施の形態１におけるセンサネットシステム１００の一例を示した構成図である。実施の形態１におけるセンサネットシステム１００は、１台以上の無線通信装置１０１と、基地局１０２と、監視装置１０３を有している。ただし、図１では、便宜上、基地局１０２や監視装置１０３が１台のみ図示されているが、複数台あっても構わない。また、無線通信装置１０１として１０１ａから１０１ｄの４台を示しているが、これも限定条件ではない。以下、複数の無線通信装置に対して共通する説明をする時は、単に無線通信装置１０１と記述するものとする。さらに図１では便宜上、無線通信装置１０１ｄは、無線通信装置１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを順次介して、基地局１０２に接続される例を示しているが、これに限定するものではない。例えば、無線通信装置１０１ａと１０１ｂが直接基地局１０２に接続され、無線通信装置１０１ｃと１０１ｄが１０１ａを介して基地局１０２に接続される場合など、多くの異なる例も本実施形態の対象である。
【００２０】
（センサネットシステム１００）
以下、センサネットシステム１００について記す。センサネットシステム１００とは、無線通信装置１０１に実装されるセンサにより、予め設定された時刻や、センサにより温度や湿度など周囲環境の変化を検出したとき、センサによりセンシングした後、センシングデータ１０４として基地局１０２に向けて送信する。
また、基地局１０２は、無線通信装置１０１宛てに制御信号１０５を送信することにより、無線通信装置１０１を遠隔制御する。
【００２１】
また、無線通信装置１０１は中継伝送機能を有することにより、他の無線通信装置１０１が送信したセンシングデータ１０４や、基地局１０２が送信した制御信号１０５を受信した場合、他の無線通信装置１０１や基地局１０２に向けて再送信する機能（中継伝送機能）を有する。中継伝送機能により、無線通信装置１０１と基地局１０２が直接通信を行うことが不可能な距離に設置されている場合においても、複数台の他の無線通信装置１０１を中継することにより、センシングデータ１０４や制御信号１０５を伝達することが可能となる。（これをマルチホップと呼ぶ）
基地局で収集されたセンシングデータは、監視装置１０３で蓄積、記録、解析等が行われた後、後に図５で示すディスプレイ６０４やその他の手段を用いてユーザへ通知する。また、ユーザは、図５のキーボード６０３などの入力手段を用いて、遠隔的に無線通信装置１０１を制御可能である。
【００２２】
（高層ビル９０１に無線通信装置１０１を設置した例）
図８は、実施の形態１の具体的な実施例として、高層ビル９０１に振動センサを搭載した無線通信装置１０１を設置することにより、地震発生時に、どのフロアでどの程度の揺れが生じたかを把握するシステムについて説明する。この場合、無線通信装置１０１が有する起動用センサ（後に図２の２０２で示す）、及び計測用センサ（図２の２０３で示す）は、振動センサが用いられるものとする。また、無線通信装置１０１は、電池で起動するものとする。
【００２３】
図８に示すように、高層ビル９０１には、無線通信装置１０１（無線通信装置１０１Ｇ、無線通信装置１０１Ｈ、無線通信装置１０１Ｉ、無線通信装置１０１Ｊ）と、基地局１０２と、監視装置１０３が設置される。
ここで、無線通信装置１０１が常にアクティブモード（無線通信装置内のセンサや無線通信部の電源がオンの状態）であると、すぐに無線通信装置内の電池を消耗してしまうので、地震発生時のみ、無線通信装置１０１がスリープモード（無線通信装置内のセンサや無線通信部の電源がオフの状態）からアクティブモードへ状態遷移することが望ましい。そこで、通常時の無線通信装置１０１の状態はスリープモードであり、地震発生時、無線通信装置に搭載される起動用センサ(振動センサ)からの通知信号(割り込み)により、スリープモードからアクティブモードへ状態遷移する無線通信装置について述べる。この例の場合、地震発生時は、全てのフロアが揺れるはずであるので、起動用センサ(振動センサ)からの通知信号により全ての無線通信装置１０１が同時にアクティブモードへ状態遷移することにより、迅速なセンサネットシステムを構築することが可能となる。
【００２４】
しかしながら、無線通信装置１０１を工場出荷（電池をセット）してから高層ビル９０１に運送中の間も、常に振動が発生している為に頻繁にスリープモードからアクティブモードへ状態遷移してしまう。結果として、無線通信装置１０１を高層ビル９０１に設置する前、すなわち、運用前に電池寿命を著しく短くしてしまう。
ところで、無線通信装置１０１を運送する場合は束ねて運送することが多く、運送中は運用中より隣接無線通信端末数が増加することが考えられる。出荷する前に倉庫などに保管する際も同様である。本実施形態では、隣接無線通信端末数の変化により、例えば運用中か運送中（保管中）かを判定することにより、不必要な電力消費を防ぐことを特徴としている。以下、本発明について具体的に説明する。
【００２５】
（無線通信装置１０１の構成）
図２は、実施の形態１における無線通信装置１０１の構成図の一例を示している。無線通信装置１０１は、ＣＰＵ２０１と、起動用センサ２０２と、計測用センサ２０３と、無線通信部２０５と、タイマー２０７と、記憶部２０８を有している。
【００２６】
（ＣＰＵ２０１）
ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１は、起動用センサ２０２、計測用センサ２０３、無線通信部２０５、タイマー２０７、記憶部２０８を制御する機能を有する。また、ＣＰＵ２０１は、アクティブモード（後に図６のＭ７０１で示す）や、サブアクティブモード（図６のＭ７０２で示す）、スリープモード（図６のＭ７０３で示す）に応じて、起動用センサ２０２、計測用センサ２０３、無線通信部２０５、タイマー２０７、記憶部２０８の電源を停止させる機能も有す。さらに、サブアクティブモードＭ７０２や、スリープモードＭ７０３のときは、ＣＰＵ２０１自体の消費電力を控えるために、ＣＰＵ２０１を動作させるのに必要最低限の機能に抑え、例えばＣＰＵ２０１内部のアナログ・デジタル変換回路などを停止させるなどの機能があるものとする。なお、アクティブモードＭ７０１、サブアクティブモードＭ７０２や、スリープモードＭ７０３については後に詳しく述べる。
【００２７】
（起動用センサ２０２）
起動用センサ２０２は、周囲環境の変化を検出した場合、ＣＰＵ２０１に通知信号２０９を発信する機能を有する。起動用センサ２０２としては、どのようなセンサを用いても良いが、スリープモードにおける消費電力を小さくするために、可能な限り低消費電力であることが望ましい。
さらに、起動用センサ２０２は、ＣＰＵ２０１からの指示により、起動用センサ２０２自身の電源を停止する機能も有す。
実施の形態１では、起動用センサ２０２の一例として、振動センサなどを用いた場合について記す。
【００２８】
（計測用センサ２０３）
計測用センサ２０３は、ＣＰＵ２０１からの指示により、センサネットシステムとしてセンシングしたい情報を取得する機能を有する。例えば、温度情報を取得したい場合は、計測用センサ２０３は温度センサが実装される。
さらに、計測用センサ２０３は、ＣＰＵ２０１からの指示により、計測用センサ２０３自身の電源を停止する機能も有す。
他の無線通信装置１０１が送信したセンシングデータ１０４や、基地局１０２が送信した制御信号１０５を中継伝送する目的のみで設置される無線通信装置１０１は、計測用センサ２０３を実装する必要はない。また、計測用センサ２０３は、起動用センサ２０２で代用できる場合もある。
【００２９】
（無線通信部２０５）
無線通信部２０５は、ＣＰＵ２０１からの指示により、計測用センサ２０３を用いてセンシングしたセンシングデータを基地局１０２へ送信する機能と、基地局１０２からの制御信号を受信する機能と、隣接する無線通信装置１０１の数（以下、隣接無線通信装置数と略記し、その詳細は後述する）を把握するためにリンク接続確認用パケット（詳細は後述する）を送受信する機能を有する。
さらに、無線通信部２０５は、ＣＰＵ２０１からの指示により、無線通信部２０５自身の電源を停止する機能も有す。
【００３０】
（タイマー２０７）
タイマー２０７は、ＣＰＵ２０１がセンシングする時刻と、スリープモードへ状態遷移する時刻を判定するために用いられ、ＣＰＵ２０１からの指示により現時刻を通知する。
さらに、タイマー２０７は、ＣＰＵ２０１からの指示により、タイマー２０７自身の電源を停止する機能も有す。
【００３１】
（記憶部２０８）
記憶部２０８は、ＣＰＵ２０１がセンシングする時刻と、スリープモードへ状態遷移する時刻と、予め設定された隣接無線通信装置数が記録されている。
さらに、記憶部２０８は、ＣＰＵ２０１からの指示により、記憶部２０８自身の電源を停止する機能も有する。
【００３２】
（基地局１０２の構成図）
図４は、基地局１０２の構成図である。基地局１０２は、ＣＰＵ５０１と、無線通信部５０２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ５０３を有している。
【００３３】
（ＣＰＵ５０１）
ＣＰＵ５０１は、無線通信部５０２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ５０３を制御する。
【００３４】
（無線通信部５０２）
無線通信部５０２は、ＣＰＵ５０１からの指示により、無線通信装置１０１から送信されるセンシングデータ１０４を受信し、無線通信装置１０１に制御信号１０５を送信する機能を有する。さらに、リンク接続確認用パケットを送信する機能を有する。（リンク接続確認用パケットの詳細は後述する）
（シリアル通信Ｉ／Ｆ５０３）
シリアル通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）５０３は、ＣＰＵ５０１からの指示により、無線通信装置１０１から収集したセンシングデータを監視装置１０３へ通知し、監視装置１０３から伝送される制御信号を受信する機能を有する。
実施の形態１では、基地局１０２と監視装置１０３でデータの送受信を行う一例としてシリアル通信Ｉ／Ｆ５０３としたが、データの送受信が可能であれば、どのような方法を用いても良い。
【００３５】
（監視装置１０３の構成図）
図５は、監視装置１０３の構成図である。監視装置１０３は、ＣＰＵ６０１と、シリアル通信Ｉ／Ｆ６０２と、キーボード６０３と、ディスプレイ６０４と、記憶装置６０５を有している。
【００３６】
（ＣＰＵ６０１）
ＣＰＵ６０１は、シリアル通信Ｉ／Ｆ６０２と、キーボード６０３と、ディスプレイ６０４と、記憶装置６０５を制御する。
【００３７】
（シリアル通信Ｉ／Ｆ６０２）
シリアル通信Ｉ／Ｆ６０２は、基地局１０２から通知されるセンシングデータを受信し、基地局１０２へ制御信号を通知する機能を有する。
【００３８】
（キーボード６０３）
キーボード６０３は、ユーザが無線通信装置１０１を制御する場合に用いられる。
【００３９】
（ディスプレイ６０４）
ディスプレイ６０４は、記憶装置６０５に蓄積されているセンシングデータを表示し、無線通信装置１０１を制御する場合に用いられる。
【００４０】
（記憶装置６０５）
記憶装置６０５は、センシングデータを蓄積し、無線通信装置１０１の制御情報を蓄積する機能を有する。
【００４１】
（無線通信装置１０１の状態）
図６は、無線通信装置１０１の状態を示している。無線通信装置１０１は、消費電力を抑えるために、アクティブモードＭ７０１と、サブアクティブモードＭ７０２と、スリープモードＭ７０３の３つの状態を有する。これらの３つの状態は、ＣＰＵ２０１が、起動用センサ２０２、計測用センサ２０３、無線通信部２０５、タイマー２０７、記憶部２０８の電源を制御することにより実施される。以下、アクティブモードＭ７０１と、サブアクティブモードＭ７０２と、スリープモードＭ７０３について、図６を用いて説明する。
【００４２】
（アクティブモードＭ７０１）
アクティブモードＭ７０１は、計測用センサ２０３を用いてセンシングした後、基地局へセンシングデータを送信し、他の無線通信装置１０１や基地局１０２が送信したパケットを中継伝送するために用いられる。図６に示すとおり、アクティブモードＳ３０１では、ＣＰＵ２０１、計測用センサ２０３、無線通信部２０５、タイマー２０７、記憶部２０８の電源がオン（以下、これらの構成要素が稼動すると表現することがある）となっているため、消費電力は、サブアクティブモードＭ７０２や、スリープモードＭ７０３より大きい。
【００４３】
（サブアクティブモードＭ７０２）
図６に示すとおり、サブアクティブモードＭ７０２では、ＣＰＵ２０１、無線通信部２０５、タイマー２０７、記憶部２０８の電源がオンとなっている。すなわちアクティブモードＭ７０１と比較して、計測用センサ２０３の電源がオフである点が異なる。サブアクティブモードＭ７０２は、無線通信装置１０１の一部機能を動作させることにより、無線通信装置１０１が運用中であるのかどうかを判定する状態で用いられる。非運用中と判定した場合はスリープモードＭ７０３に戻り、運用中であると判定した場合は、アクティブモードＭ７０１へ状態変移する。
【００４４】
（スリープモードＭ７０３）
スリープモードＭ７０３は、例えば、無線通信装置１０１を運送中や、非運用中などに用いる。図６に示すとおり、スリープモードＭ７０３では、ＣＰＵ２０１、起動用センサ２０２のみの電源がオンとなっている。さらに、ＣＰＵ２０１は起動用センサ２０２からの通知信号２０９のみを受信できればよく、それ以外の機能、例えば、ＣＰＵ内部のアナログ-デジタル変換回路などを停止することにより、消費電力を小さくする。このように、スリープモードＭ７０３は、無線通信装置１０１の殆どの機能を停止させることにより、消費電力を最低限に抑える。
【００４５】
（実施の形態１のシーケンス図）
図３は本発明の一実施例を説明するためのシーケンス図である。以下、図３を用いて実施の形態１における一連の動作を説明する。
【００４６】
ユーザあるいは製作者が無線通信装置１０１に電池をセットする（Ｓ３０１）ことにより、無線通信装置１０１はアクティブモードＭ７０１となる（Ｓ３０２）。ここでＣＰＵ２０１は、予め記憶部２０８に記録されているセンシング時刻とタイマー２０７による現時刻を比較することにより、センシングする時刻であるか判定する（Ｓ３０３）。ここで、センシングする時刻であれば（図中のＹＥＳ）、計測用センサ２０３を用いてセンシングを行い（センシング処理）、センシングデータは無線通信部２０５により、基地局１０２に向けて送信（センシングデータの送信処理）する。（Ｓ３０４）
その後、ステップＳ３０３でセンシングする時刻でない場合（図中のＮＯ）も含め、ＣＰＵ２０１は、予め記憶部２０８に記録されているスリープ時刻とタイマー２０７による現時刻を比較することにより、スリープする時刻であるか判定する（Ｓ３０５）。スリープする時刻であれば（図中のＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、計測用センサ２０３、無線通信部２０５、記憶部２０８の電源を落とした後、起動用センサ２０２の電源を入れことによりスリープモードＭ７０３へ状態遷移する（Ｓ３０６）。また、ＣＰＵ２０１も起動用センサ２０２からの通知信号２０９の受信機能以外の機能をオフにする。このようにすることにより、ＣＰＵ２０１自体の消費電力も抑える。なお、ステップＳ３０５でスリープする時刻でない場合には（図中のＮＯ）、先のステップＳ３０３へ戻りセンシング時刻か否かの判定を再度行う。
【００４７】
スリープモードＭ７０３において、起動用センサ２０２が周囲環境の変化（起動用センサ２０２として振動センサを用いたときは振動）を検出した場合、起動用センサ２０２はＣＰＵ２０１に向けて通知信号２０９を発信する（Ｓ３０７のＹＥＳ）。通知信号２０９を受信したＣＰＵ２０１は、サブアクティブ状態Ｍ７０２へ状態遷移する（Ｓ３０８）。なお、ステップＳ３０７で起動用センサ２０２が周囲環境の変化を検出しない場合には、ステップＳ３０７での判定を再度行う（Ｓ３０７のＮＯ）。
【００４８】
（サブアクティブ状態Ｍ７０２）
以下、サブアクティブ状態Ｍ７０２のときの、無線通信装置１０１の一連の動作について説明する。
【００４９】
（リンク接続確認用パケットを送信Ｓ３０９）
ＣＰＵ２０１は、無線通信部２０５からリンク接続確認用パケットを送信するように制御する（Ｓ３０９）。なお、リンク接続確認用パケットの詳細については後に述べる。
【００５０】
さらに無線通信部２０５は、他の無線通信装置１０１から送信されたリンク接続確認用パケットの受信数をカウントした後、ＣＰＵ２０１へ隣接無線通信装置数を通知する（Ｓ３１０）。ＣＰＵ２０１は、記憶部２０８に記録される予め設定されている隣接無線通信装置数と、無線通信部２０５から通知された現時点の隣接無線通信装置数を比較し、後者の方が大きい場合は（Ｓ３１１のＹＥＳ）、無線通信装置は運送中であると判定し、ステップＳ３０６に戻り、サブアクティブモードＭ７０２からスリーモードＭ７０３へ状態遷移する。逆に、後者の方が小さい場合は（Ｓ３１１のＮＯ）、無線通信装置１０１は運用中であると判定し、サブアクティブモードＭ７０２からアクティブモードＭ７０１へ状態遷移し(Ｓ３１２)、ステップＳ３０３へ戻り再度センシング時刻に関する判定を行う。
【００５１】
実施例１では、無線通信装置１０１を運送するときは、多数の無線通信装置１０１を束ねて運送することを前提としている。このような場合には、運搬中の隣接無線通信装置数は、運用中の隣接無線通信装置数より多くなる。そこで、予め記憶部２０８に、運用中に想定される接続無線通信装置数を予め記憶させておき、現時点の隣接無線通信装置数を比較することにより、運用中か非運用中であるか正確に判定することが可能である。
【００５２】
ここで、予め運用中の隣接無線通信装置数を記憶部２０８に記録する方法として、ユーザが監視装置１０３のキーボード６０３(または同等の入力手段)を用いて設定値を入力し、制御信号１０５を用いて遠隔的に書き込む方法が望ましい。
以上の動作シーケンスにより、無線通信装置１０１は基地局１０２や監視装置１０３から情報を得ることをしなくとも、無線通信装置１０１自身が運用中か非運用中（運送中を含む）であるかを判定することが可能となり、例えば、運送中の振動により、アクティブモードへ状態遷移することによる不必要な電力消費を防ぐことが可能となる。
【００５３】
（隣接無線通信装置数の把握方法）
図７は、隣接無線通信装置数の把握方法を説明した概念図を示す。図７を用いて隣接する無線通信装置数の把握方法について記す。ここで、隣接無線通信装置数とは、他の無線通信装置を介して中継伝送することなく、直接、パケットの送受信が可能な無線通信装置１０１の総数である。また、実施例１では、全ての無線通信装置１０１が同時にサブアクティブモードＭ７０２へ状態遷移することが前提となっている。
【００５４】
サブアクティブモードＭ７０２に状態遷移した無線通信装置１０１は、基地局１０２を介してブロードキャストでリンク接続確認用パケットを送信する。図７では、無線通信装置１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅ、１０１Ｆ）が、リンク接続確認用パケットを送信している図である。ただし、便宜上、１０１Ａもリンク接続確認用パケットを送信しているが、図７では省略した。
【００５５】
図７では、無線通信装置１０１Ａは、無線通信装置１０１Ｂ、無線通信装置１０１Ｃ、無線通信装置１０１Ｄ、無線通信装置１０１Ｅ、無線通信装置１０１Ｆが送信するリンク接続確認用パケットのうち、無線通信装置１０１Ｂ、無線通信装置１０１Ｄ、無線通信装置１０１Ｅから送信されるリンク接続確認用パケットを受信可能であるので、無線通信装置１０１Ａの隣接無線通信装置数は３であると把握する。図７では、具体例として無線通信装置１０１Ａの隣接無線通信装置数を把握する方法について述べたが、他の無線通信装置１０１(１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅ、１０１Ｆ)に関しても同様の方法を用いて、隣接無線通信装置数を把握する。
【００５６】
（リンク接続確認用パケット）
次に、リンク接続確認用パケットについて説明する。リンク接続確認用パケットは、パケット種別が記載されている。リンク接続確認用パケットを受信した無線通信装置１０１は、パケット種別によりリンク接続確認用パケットであることを認識可能である。
【００５７】
リンク接続確認用パケットは、その他の情報、例えば、送信元ＩＤやシーケンス番号、パケット長などの情報を含んでも構わないが、低消費電力化の観点から、可能な限りパケット長は短いほうが良い。
リンク接続確認用パケットは、全ての無線通信装置１０１が受信可能とするため、基地局１０２を介してブロードキャストで送信されるものとする。また、無線通信装置１０１は、リンク接続確認用パケットを受信した際には中継伝送を行わないものとする。
【実施例２】
【００５８】
（第２実施形態の構成）
実施の形態１は、隣接無線通信装置数を計測し所定値以下の場合は、運用中と判定しアクティブモードへ状態遷移する具体例について説明した。実施の形態２では、隣接無線通信装置数以外の通信接続状態判定値を用いて、運用中であるか、運送中であるかを判定する方法について説明する。
【００５９】
実施の形態１は、無線通信装置を束ねて運搬されることを前提とした。この場合、運搬中は運用中より隣接無線通信装置数が増えることを利用しているが、ネットワークの構成によっては、運送中の隣接無線通信装置数と、運用中の隣接する無線通信装置数があまり変わらないことがある。(例えば、スター型に近いネットワークを用いた場合など)。このような場合には、隣接する無線通信接続数以外の項目で運用中か運送中か判定する必要がある。
【００６０】
無線通信装置１０１の構成図は、実施の形態１と同じであるので省略する。また、図９は、実施の形態２を説明するためのシーケンス図であるが、Ｓ３０１〜Ｓ３０９までは、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
無線通信装置１０１は、リンク接続確認用パケットを受信する毎に、受信電波強度を測定する（Ｓ１１０１）。無線通信端末が束ねられて運送される場合、リンク接続確認用パケットの受信電波強度が高くなることが予想される。以上により、予め記憶部２０８へ記録されている所定の受信電波強度より高いリンク接続確認用パケットを受信した場合は（Ｓ１１０２のＹＥＳ）、運送中と判定してステップＳ３０６へ戻り、スリープモードへ状態遷移する。所定の受信電波強度より低い場合は（Ｓ１１０２のＮＯ）、運用中と判定してステップＳ３１２でアクティブモードＭ７０１へ状態遷移する。
【００６１】
以上説明したように、本発明の無線通信装置は、起動用センサにより周囲環境の変化を検出した場合、スリープモードからサブアクティブモードへ状態遷移し、さらに無線通信部により隣接無線通信装置数をカウントした後、予め設定される隣接無線通信装置数と現時点の隣接無線通信装置数を比較することにより、運用中かどうかを判定可能となり、運送中の無駄な電力消費を防ぐことができる。隣接無線通信装置数をカウントする代わりに、受信電波強度を用いて判定しても同様な効果を得ることができる。
【００６２】
また例えば、運送中の無駄な電力消費を防ぐことにより、電池や無線通信装置の小型化ができる。
また例えば、無線通信装置単体で無線通信装置が運用中かどうかを判定できるので、運用中であることを通知するための制御信号などの通信が不要となる。
また例えば、無線通信装置に電源スイッチを搭載する不要がなくなるので、ユーザの誤使用を減らすことができ、かつ、無線通信装置の製作費を削減できる。
また例えば、ユーザによる無線通信装置の電池のセットが不要となるので、ユーザの労力や時間を低減することができ、かつ、ユーザが無線通信装置の内部を触れることによる、無線通信装置の防水、防圧、防塵、耐衝撃性能等の劣化をなくすことができるなどの効果もある。
【００６３】
なお、これまで述べた実施形態は一例であって、変更を加えた他の実施形態も考えることができるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００６４】
１００：センサネットワーク、１０１：無線通信装置、１０２：基地局、１０３：監視装置、２０１：ＣＰＵ、２０２：起動用センサ、２０３：計測用センサ、２０５：無線通信部、２０７：タイマー、２０８：記憶部、５０１：ＣＰＵ、５０２：無線通信部、５０３：シリアル通信Ｉ／Ｆ、６０１：ＣＰＵ、６０２：シリアル通信Ｉ／Ｆ、６０３：キーボード、６０４：ディスプレイ、６０５：記憶部。
【図１】
2011120151.tif 000003
【図２】
2011120151.tif 000004
【図３】
2011120151.tif 000005
【図４】
2011120151.tif 000006
【図５】
2011120151.tif 000007
【図６】
2011120151.tif 000008
【図７】
2011120151.tif 000009
【図８】
2011120151.tif 000010
【図９】
2011120151.tif 000011