(57)【要約】【課題】簡易な構成で超音波を用いて双方向の通信が可能な通信装置を実現する。【解決手段】水中で超音波により子機６０と通信する親機１０は、超音波を用いて情報を送受信する通信部２０と、第１の時間長さを有し、子機６０との通信を指示するスロットが時系列に割り当てられたテーブルであって、子機６０と共通のテーブルを記憶する記憶部４０と、子機６０と同期を取り、記憶されたテーブルに配置されているスロットに基づき、通信部２０に対して情報の送受信を第１の時間長さに応じて指示する制御部３５と、子機６０との送受信に所要する時間に基づいて第２の時間長さを決定するスロット長決定部５５と、を備え、制御部３５は、第２の時間長さに関する情報の子機６０への送信を指示し、第２の時間長さに応じてスロットに基づく情報の送受信を指示する。【選択図】図２
2011101084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信装置であって、
前記超音波を検出または生成する超音波トランスデューサーと、
前記超音波を用いて情報を送受信する通信部と、
第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられたテーブルであって、前記他の通信装置と共通の前記テーブルを記憶する記憶部と、
前記他の通信装置と同期を取り、前記スロットに基づき、前記通信部に対して前記情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する制御部と、
前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基づいて第２の時間長さを決定する時間長さ決定部と、を備え、
前記制御部は、前記時間長さ決定部が決定した前記第２の時間長さに関する情報の前記他の通信装置への送信を前記通信部に指示し、前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記時間長さ決定部は、前記情報の送受信の際に前記他の通信装置との距離に応じて生じる伝播遅延の時間長さと、前記スロットが含むパケットの時間長さとの総和よりも前記第２の時間長さが長くなるように、前記第２の時間長さを決定することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の通信装置において、
前記時間長さ決定部は、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間から前記他の通信装置との距離を算出し、算出した前記距離に基づいて第２の時間長さを決定することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信装置であって、
前記超音波を検出または生成する超音波トランスデューサーと、
前記超音波を用いて情報を送受信する通信部と、
第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられたテーブルであって、前記他の通信装置と共通の前記テーブルを記憶する記憶部と、
前記他の通信装置と同期を取り、前記スロットに基づき、前記通信部に対して前記情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基いて決定された第２の時間長さを前記通信部が受信した場合、前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信方法であって、
前記他の通信装置と同期を取り、第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられた前記他の通信装置と共通のテーブル基づいて情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する工程と、
前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基いて第２の時間長さを決定する工程と、
決定した前記第２の時間長さに関する情報を前記他の通信装置に送信する工程と、
前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示する工程と、を有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いた通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜水中のダイバーは、自身の安全を確保すべく、他のダイバーとの通信を行う必要がある。水中において超音波を用いて通信する装置は、下記特許文献１に示すように、２つの周波数の超音波による全２重で双方向の通信を行う通信装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２２６９０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、全２重で双方向の通信を行うためには、送信用の周波数を生成する超音波振動部と受信用の周波数を生成する超音波振動部の両方を設ける必要があるため、通信装置が大型化した。本発明は、簡易な構成で超音波を用いて双方向の通信が可能な通信装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる通信装置は、水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信装置であって、前記超音波を検出または生成する超音波トランスデューサーと、前記超音波を用いて情報を送受信する通信部と、第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられたテーブルであって、前記他の通信装置と共通の前記テーブルを記憶する記憶部と、前記他の通信装置と同期を取り、前記スロットに基づき、前記通信部に対して前記情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する制御部と、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基づいて第２の時間長さを決定する時間長さ決定部と、を備え、前記制御部は、前記時間長さ決定部が決定した前記第２の時間長さに関する情報の前記他の通信装置への送信を前記通信部に指示し、前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示することを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、通信指示が時系列に割り当てられ、他の通信装置と共通のテーブルに基づき、他の通信装置と同期を取って送信状態と受信状態と待機状態とを切り替えるため、１つの周波数の超音波を用いて他の通信装置と双方向に通信できることから、通信装置の小型化を図ることができる。また、制御部は、テーブルに配置されているスロットに基づき、このスロットの第１の時間長さに応じて情報の送受信を通信部に指示し、時間長さ決定部は、情報の送受信に所要する時間に基づいて第２の時間長さを決定する。これを受けて、制御部は、第２の時間長さの情報を他の通信装置に送信すべく通信部に指示し、スロットに基づく情報の送受信を第２の時間長さに応じて指示する。従って、他の通信装置との送受信に所要する時間に応じてスロットの時間長さが決定され、変更された時間長さに応じて通信するため、通信の信頼性を確保し、通信効率を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる通信装置において、前記時間長さ決定部は、前記情報の送受信の際に前記他の通信装置との距離に応じて生じる伝播遅延の時間長さと、前記スロットが含むパケットの時間長さとの総和よりも前記第２の時間長さが長くなるように、前記第２の時間長さを決定することが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、スロットの時間長さは、伝播遅延の時間長さとパケットの時間長さの総和よりも長いため、パケットに含まれる情報が欠損することなく送受信できる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる通信装置において、前記時間長さ決定部は、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間から前記他の通信装置との距離を算出し、算出した前記距離に基づいて第２の時間長さを決定しても良い。
【００１１】
［適用例４］
本適用例にかかる通信装置は、水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信装置であって、前記超音波を検出または生成する超音波トランスデューサーと、前記超音波を用いて情報を送受信する通信部と、第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられたテーブルであって、前記他の通信装置と共通の前記テーブルを記憶する記憶部と、前記他の通信装置と同期を取り、前記スロットに基づき、前記通信部に対して前記情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する制御部と、を備え、前記制御部は、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基づいて決定された第２の時間長さを前記通信部が受信した場合、前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、通信指示が時系列に割り当てられ、他の通信装置と共通のテーブルに基づき、他の通信装置と同期を取って送信状態と受信状態と待機状態とを切り替えるため、１つの周波数の超音波を用いて他の通信装置と双方向に通信できることから、通信装置の小型化を図ることができる。また、制御部は、テーブルに配置されているスロットに基づき、このスロットの第１の時間長さに応じて情報の送受信を通信部に指示し、他の通信装置との情報の送受信に所要する時間に基づいて決定された第２の時間長さの情報を受信した場合、制御部は、スロットに基づく情報の送受信を第２の時間長さに応じて指示する。従って、他の通信装置との情報の送受信に所要する時間に基づいて変更された時間長さに応じて通信するため、通信の信頼性を確保し、通信効率を向上させることができる。
【００１３】
［適用例５］
本適用例にかかる通信方法は、水中において超音波を伝送媒体として他の通信装置と通信する通信方法であって、前記他の通信装置と同期を取り、第１の時間長さを有するスロットが時系列に割り当てられた前記他の通信装置と共通のテーブル基づいて情報の送受信を前記第１の時間長さに応じて指示する工程と、前記他の通信装置との前記情報の送受信に所要する時間に基いて第２の時間長さを決定する工程と、決定した前記第２の時間長さに関する情報を前記他の通信装置に送信する工程と、前記スロットに基づく前記情報の送受信を、前記第２の時間長さに応じて指示する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
このような方法によれば、通信指示が時系列に割り当てられ、他の通信装置と共通のテーブルに基づき、他の通信装置と同期を取って送信状態と受信状態と待機状態とを切り替えるため、１つの周波数の超音波を用いて他の通信装置と双方向に通信できることから、通信装置の小型化を図ることができる。また、テーブルに配置されているスロットに基づき、このスロットの第１の時間長さに応じて情報の送受信が指示され、この指示に応じた超音波による情報の送受信に所要する時間に基づいて第２の時間長さが決定される。決定された第２の時間長さの情報は他の通信装置に送信され、スロットに基づく情報の送受信は、第２の時間長さに応じて指示される。従って、他の通信装置との送受信に所要する時間に応じてスロットの時間長さが決定され、変更された時間長さに応じて通信するため、通信の信頼性を確保し、通信効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】水中におけるダイバー間の通信を説明する図。
【図２】本発明の実施形態に係る通信装置の機能構成を説明する図。
【図３】本発明の実施形態に係る通信装置のハードウェア構成を説明する図。
【図４】親機の通信処理の流れを示すフローチャート。
【図５】子機の通信処理の流れを示すフローチャート。
【図６】親機と子機との間の通信を示す図。
【図７】子機が移動する場合におけるスロット長の変動を示す図。
【図８】親機と子機との間の交信手順を示す図。
【図９】通信信号の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、通信装置について図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施形態）
図１は、水中におけるダイバー５Ａ，５Ｂ間の通信を説明する図である。ダイバー５Ａ，５Ｂは、超音波を伝送媒体として水中で互いに通信を行う通信装置の親機１０と子機６０をそれぞれ携行している。親機１０と子機６０は、防水処理や耐水圧処理が施されたダイバーウォッチの様態であり、ダイバー５Ａ，５Ｂの腕にそれぞれ装着されている。
【００１８】
尚、親機１０と子機６０間の通信は、周波数（ｆ１）の超音波が用いられる。また、この周波数（ｆ１）は、１０ＫＨｚから２ＭＨｚの間の周波数を想定し、親機１０と子機６０の大きさ、通信信号のパワーおよび回路構成における利点等を考慮して決定される。例えば、周波数（ｆ１）として４５５ＫＨｚを採用し、ビットレートとして２ｋｂｐｓ〜８ｋｂｐｓを採用しても良い。また、親機１０と子機６０間の通信距離は、４０ｍ〜５０ｍ程度を想定する。
【００１９】
図２は、親機１０と子機６０の機能構成を説明する図である。尚、１台の親機１０に対する子機６０の台数は、１台に限定されるものではなく、略同一の機能部で構成される複数台であっても良い。本実施形態では、親機１０と子機６０とは、図８に示すような交信手順で交信する。この場合、親機と２台の子機は、共有する交信テーブル（タイムスロット）２００Ａ〜２００Ｃに従い、一定の時間長さ（Ｔ０）を有し、他との通信を指示するスロット毎に交互に通信することで、１つの周波数よる双方向通信を実現する。１つのスロットは、図９に示すように、親機から子機に対する送信パケットＰＫＳと、子機から親機に対する応答パケットＰＫＲを含む。送信パケットＰＫＳと応答パケットＰＫＲのデータ構成は、例えば、先頭を示し同期を取るためのプリアンブル領域、ＩＤ情報領域、伝達情報領域およびエラーチェックのための巡回冗長検査（ＣＲＣ）領域等を想定する。
【００２０】
タイムスロット２００Ａ〜２００Ｃに示すように、親機と２台の子機との通信は、最初に、親機から全ての子機に対してビーコンが送信され、続いて、第１スロットで子機１との間で交信を行い、更に続いて、第２スロットで子機２との間で交信を行うことで１サイクルを完了する。タイムスロット２００Ａ〜２００Ｃでは、第１スロットから第６スロットにより６サイクルが実行され、親機と２台の子機は、通信終了が指示されない限り、タイムスロット２００Ａ〜２００Ｃによる通信を繰り返す。尚、子機１および子機２は、自身が親機と通信しない時は、スタンバイ状態に遷移する。
【００２１】
図２に戻り、親機１０の機能構成について説明する。親機１０は、操作部３０、制御部３５、スロット長決定部５５、記憶部４０、通信部２０、圧電素子部１５および表示部４５を備える。
操作部３０は、親機１０を保持するダイバー５Ａにより操作され、操作に応じた操作指示が制御部３５に送られる。本実施形態では、操作部３０は、親機１０上に配置されたボタン（図示は略す。）を想定する。
【００２２】
制御部３５は、操作部３０から送られる操作指示に基づき、親機１０の各機能部の動作を制御する。尚、親機１０が通信を行う場合、制御部３５は、送受信や非通信の指示を、タイムスロット２００Ａ（図８）に割り当てられたスロットに基づいて、スロットの時間長さ（スロット長）単位で行う。より詳細には、制御部３５は、通信部２０を送信または受信の通信状態（通信モード）、または送信および受信を行わない非通信状態（スタンバイ状態）に遷移させるべく制御する。尚、親機１０のタイムスロット２００Ａ（図８）に応じて子機６０のタイムスロット２００Ｂ（図８）は一意に決まり、動作の基準となる子機６０のクロックは、親機１０のクロックと同期される。本実施形態では、制御部３５は、親機１０と子機６０間で情報をやり取りする前に、タイムスロット２００Ａ（図８）に対応するタイムスロット２００Ｂ（図８）の情報を、送信部２４を介して子機６０に伝達するべく指示すると共に、子機６０のクロックは親機１０のクロックと同期を取る。
【００２３】
尚、本実施形態では、親機１０と子機６０間でやり取りされる情報は、定型文であっても良い。この定型文は、「助けてください」、「もっと近くにきてください」等の通信相手に対する要求事項や伝達事項等を想定する。この場合、１回の通信でやり取りされる情報量は３０バイト程度である。
通信部２０は、送信部２４と受信部２８を備える。送信部２４は、送信する定型文や要求信号によって変調された周波数（ｆ１）の通信信号を生成し、生成した通信信号を所定の出力まで増幅することにより高周波信号を生成する。生成した高周波信号は圧電素子部１５に送られる。
【００２４】
また、受信部２８は、圧電素子部１５から送られる高周波信号から通信信号を取得する。子機６０から送信される通信信号には定型文が含まれ、定型文は表示部４５に表示される。
圧電素子部１５は、共振周波数（ｆ１）を有する超音波トランスデューサーである。本実施形態では、圧電素子部１５として、弾性振動により超音波を送受信する超音波振動子（図示は略す。）を採用する。この超音波振動子は、特開平８−２７５２９４号公報に示すように、超音波振動を検出した場合には高周波信号に変換して出力し、高周波信号が入力された場合には高周波信号に応じた超音波振動を生成して放射する。
【００２５】
スロット長決定部５５は、時間長さ決定部であり、子機６０との送受信に所要する時間（通信所要時間）に基づいて、現在の時間長さを増減させることにより、次に適用するスロット長を動的に決定する。スロット長決定部５５が決定したスロット長に関する情報は、記憶部４０に送られて記憶されると共に、ビーコンにより全ての子機６０に対して同時に送信を行う際に、全ての子機６０に通知される。また、制御部３５は、スロット長に関する情報が更新された場合、次に適用するスロット長の情報を記憶部から読み取り、それまで適用していたスロット長（第１の時間長さ）に替えて、次に適用するスロット長（第２の時間長さ）に基づき、以降の送受信や非通信の指示を行う。尚、スロット長を決定する手順の詳細については後述する。
【００２６】
記憶部４０は、スロット長に関する情報、タイムスロット２００Ａ（図８）に関する情報、通信条件、通信手順、自身や通信相手の属性情報および定型文等を記憶する。
次に、子機６０について機能構成について説明する。子機６０は、操作部７０、制御部７２、記憶部７４、通信部８０、圧電素子部７６および表示部８５を備える。
操作部７０は、子機６０を保持するダイバー５Ｂにより操作され、操作に応じた操作指示が制御部７２に送られる。本実施形態では、操作部７０は、子機６０上に配置されたボタン（図示は略す。）を想定する。
【００２７】
制御部７２は、操作部７０から送られる操作指示に基づき、子機６０の各機能部の動作を制御する。尚、子機６０が通信を行う場合、制御部７２は、送受信や非通信の指示を、タイムスロット２００Ｂ（図８）に割り当てられたスロットに基づいて、スロット長（第１の時間長さ）単位で行う。より詳細には、通信部８０を送信または受信の通信状態（通信モード）、または送信および受信を行わない非通信状態（スタンバイ状態）に遷移させるべく制御する。子機６０のタイムスロット２００Ｂ（図８）は、親機１０のタイムスロット２００Ａ（図８）に対応し、親機１０のクロックに同期して実行される。また、スロット長は親機１０と同一値になるように設定される。また、スロット長に関する情報が更新された場合、制御部７２は、記憶部７４からスロット長（第２の時間長さ）に関する情報を読み取り、それまで適用していたスロット長（第１の時間長さ）に替えて、次に適用するスロット長（第２の時間長さ）に基づき、以降の送受信や非通信の指示を行う。
【００２８】
通信部８０は、送信部８２と受信部８４を備える。送信部８２は、送信する定型文や要求信号によって変調された周波数（ｆ１）の通信信号を生成し、生成した通信信号を所定の出力まで増幅することにより高周波信号を生成する。生成した高周波信号は圧電素子部７６に送られる。
また、受信部８４は、圧電素子部７６から送られる高周波信号から通信信号を取得する。親機１０から送信される通信信号には定型文が含まれ、定型文は表示部８５に表示される。また、親機１０からビーコンを介してスロット長に関する情報を受信した場合、受信したスロット長に関する情報を記憶部７４に記憶し、スロット長に関する情報が更新されたことを制御部７２に通知する。
【００２９】
記憶部７４は、スロット長に関する情報、タイムスロット２００Ｂ（図８）に関する情報、通信条件、通信手順、自身や通信相手の属性情報および定型文等を記憶する。
圧電素子部７６は、共振周波数（ｆ１）を有する超音波トランスデューサーである。本実施形態では、圧電素子部７６として、親機１０と同様に、弾性振動により超音波を送受信する超音波振動子（図示は略す。）を採用する。
尚、親機１０および子機６０は、図３に示すように、ハードウェアとして、ＣＰＵ９１、メモリー９２、発振回路９４、送信回路９５、受信回路９６および表示パネル９３等を備え、これらのハードウェアはバス９７を介して電気信号を授受可能に接続されている。上述した各機能部は、これらのハードウェアとメモリー９２に記憶されたソフトウェアとが協働することにより実現される。
【００３０】
次に、図４は、親機１０の通信処理の流れを示すフローチャートである。親機１０が起動されると、最初に、親機１０は、タイムスロット情報を記憶部４０から読み込む（ステップＳ１００）。続いて、親機１０は、最初のスロット長の情報を記憶部４０から読み込む（ステップＳ１０５）。この場合、最初のスロット長（第１の時間長さ）をＴ１とする。
次に、親機１０は、子機６０に対して、タイムスロット情報とスロット長Ｔ１の情報を送信する（ステップＳ１１０）。この場合、同報に通知するビーコンＢＣを介して伝送しても良く、子機６０毎に伝送しても良い。
次に、子機６０は、親機１０のクロックの同期を取る（ステップＳ１１５）。続いて、親機１０は、タイムスロット２００Ａ（図８）に従い、子機６０と同一のスロット長で子機６０と通信する（ステップＳ１２０）。
【００３１】
次に、親機１０は、通信により得られる伝播遅延時間から子機６０との間の通信所要時間を算出する（ステップＳ１２５）。続いて、親機１０は、通信所要時間から初期値のスロット長を変更するか、否かを判断する（ステップＳ１３０）。
ここで、最初のスロット長を変更すると判断した場合（ステップＳ１３０でＹｅｓ）、親機１０は、通信所要時間に基づいて次のスロット長（第２の時間長さ）Ｔ３を決定し（ステップＳ１４０）、決定した次のスロット長の情報を子機６０に送信する（ステップＳ１４５）。この場合、同報に通知するビーコンＢＣを介して伝送しても良く、子機６０毎に伝送しても良い。次に、親機１０は、決定した次のスロット長Ｔ３に従い、子機６０と通信する工程（ステップＳ１２０）に戻る。
他方で、最初のスロット長を変更しないと判断した場合（ステップＳ１３０でＮｏ）、親機１０は、子機６０との通信を終了するか、否かを判定し（ステップＳ１３５）、子機６０との通信を終了しないと判定した場合（ステップＳ１３５でＮｏ）、ステップＳ１２０に戻り、最初のスロット長で親機１０と通信する。
また、子機６０との通信を終了すると判定した場合（ステップＳ１３５でＹｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００３２】
次に、図５は、子機６０の通信処理の流れを示すフローチャートである。子機６０が起動されると、最初に、親機１０からタイムスロット情報と、最初のスロット長Ｔ１の情報を受信する（ステップＳ１５０）。
次に、子機６０は、親機１０との間で、クロックの同期を取る（ステップＳ１５５）。続いて、子機６０は、タイムスロット２００Ｂ，２００Ｃ（図８）に従い、親機１０と同一のスロット長で親機１０と通信する（ステップＳ１６０）。
次に、子機６０は、親機１０が送信した次のスロット長Ｔ３の情報を受信したか、否かを判断する（ステップＳ１６５）。ここで、次のスロット長Ｔ３の情報を受信したと判断した場合（ステップＳ１６５でＹｅｓ）、受信した次のスロット長Ｔ３の情報に基づいて、親機１０と通信する際のスロット長を変更し（ステップＳ１７５）、親機１０と通信する工程（ステップＳ１６０）に戻る。
他方で、親機１０が送信した次のスロット長Ｔ３の情報を受信していないと判断した場合（ステップＳ１６５でＮｏ）、子機６０は、親機１０との通信を終了するか、否かを判定し（ステップＳ１７０）、親機１０との通信を終了しないと判定した場合（ステップＳ１７０でＮｏ）、ステップＳ１６０に戻り、最初のスロット長Ｔ１で親機１０と通信する。
また、親機１０との通信を終了すると判定した場合（ステップＳ１７０でＹｅｓ）、一連の処理を終了する。
【００３３】
次に、図６を参照して、スロット長決定部５５がスロット長を決定する手順について説明する。尚、図６では、２台の子機（子機１と子機２）を想定する。この図６の横軸は、時間経過を示し、縦軸は相対位置を示す。従って、親機１０との通信距離は、子機１よりも子機２のほうが長く、通信所要時間は子機２の方が長い。
最初に、親機１０は、タイムスロット２００Ａ（図８）に基づき、２台の子機６０に対してビーコンＢＣを送る（時刻ｔ０）。このビーコンＢＣには、スロット長の初期値Ｔ１に関する情報が含まれている。子機１および子機２は、それぞれビーコンＢＣを受信し（時刻ｔ１，ｔ２）、スロット長として初期値Ｔ１を設定し、予め親機１０と同期し、親機１０から取得したタイムスロット２００Ｂ，２００Ｃ（図８）に基づき親機１０との通信を開始する。
【００３４】
親機１０は、第１スロットを実行し、時刻ｔ３において「１」の送信パケットＰＫＳを子機１に送信し、子機１からの「１」の応答パケットＰＫＲを時刻ｔ６に受信する。更に、親機１０は、第２スロットを実行し、時刻ｔ７において「２」の送信パケットＰＫＳを子機２に送信し、子機２からの「２」の応答パケットＰＫＲを時刻ｔ１０に受信する。
スロット長決定部５５は、子機１からの応答時間（ｔ６−ｔ３）と、子機２からの応答時間（ｔ１０−ｔ７）との比較から、子機２との通信所要時間が長いと判定し、子機２との通信所要時間、即ち、子機２からの応答時間（ｔ１０−ｔ７）に基づいて、スロット長を変更するか、否かを判定し、スロット長を変更すると判定した場合、予め決められたルールに基づいてスロット長を決定する。
【００３５】
例えば、スロット長の初期値Ｔ１が３００ｍｓであり、パケット（ＰＫＳ，ＰＫＲ）の長さがそれぞれ１００ｍｓであって、子機２との通信距離が４０ｍであった場合、子機２に対する伝播遅延時間（ｔ８−ｔ７，ｔ１０−ｔ９）はそれぞれ２７ｍｓ（＝４０ｍ／１５００ｍ／ｓ）である。この場合、スロット長決定部５５は、２つのパケット（ＰＫＳ，ＰＫＲ）の時間長さ（２００ｍｓ）と往復の伝播遅延時間（５４ｍｓ）とを加えた所要時間（２５４ｍｓ）と、スロット長の初期値Ｔ１（３００ｍｓ）との差が、所定の基準時間（例えば４０ｍｓ）を超えていることから、スロット長の変更を決定し、所要時間（２５４ｍｓ）に所定のマージン時間（例えば２０ｍｓ）を加えた値、即ち２７４ｍｓをスロット長の変更値Ｔ３に決定する。スロット長を変更するルールはこれに限定されるものではなく、通信所要時間を変数とする関数を定義して、この関数に従い決定しても良い。
また、例えば、水中での伝播速度が１５００ｍ／ｓとして、親機１０と子機６０間の距離が４０ｍである場合、応答時間は５４ｍｓ程度を要する。従って、応答時間を計測することで、親機１０と子機６０間の距離を一意に算出できる。このことから、通信相手である子機６０への超音波の送信を起点として、子機６０からの応答が親機１０に帰るまでの時間に基づいて、子機６０との通信距離を算出し、算出した通信距離に基づいてスロット長を決定しても良い。
【００３６】
スロット長の変更値Ｔ３に関する情報は、次に送信されるビーコンＢＣ（時刻ｔ１１）により２台の子機（子機１と子機２）に送信され、次に実行される第３スロットから反映される。以降も同様に、子機６０との通信所要時間に応じてスロット長の変更が判定され、変更が判定された場合はスロット長が変更される。
次に、図７は、６台の子機６０において、子機６０がそれぞれ移動する場合におけるスロット長の変動を示す図である。即ち、時刻ｔ１００において、親機１０から最も離れた子機６０の通信距離がｌ３である場合、スロット長はＴ１であり、全ての子機６０との通信に所要する時間はＴＡである。
【００３７】
次に、子機６０がそれぞれ移動し、時刻ｔ１１０において、親機１０から最も離れた子機６０の通信距離がｌ２である場合、その時の通信所要時間に基づきスロット長はＴ１よりも短いＴ２に変更され、全ての子機６０との通信に所要する時間は、ＴＡよりも短縮されたＴＢとなる。更に、時刻ｔ１２０において、親機１０から最も離れた子機６０の通信距離がｌ１である場合、その時の通信所要時間に基づきスロット長はＴ２よりも更に短いＴ３に変更され、全ての子機６０との通信に所要する時間は、ＴＢよりも更に短縮されたＴＣとなる。
続いて、時刻ｔ１３０において、親機１０から最も離れた子機６０の通信距離がｌ３よりも遠いｌ４となった場合、その時の通信所要時間に基づきスロット長はＴ１よりも長いＴ４に変更され、全ての子機６０との通信に所要する時間は、ＴＡよりも長いＴＤとなる。
上述のように、子機６０との通信距離が時間の経過と共に変化する場合、通信所要時間に応じてスロット長が設定されるため、親機１０と子機６０は、効率的に通信することができる。ここで、通信距離が短くなる場合は、全ての子機６０との通信所要時間が短くなり、通信のスループットの向上を図ることができる。また、通信距離が長くなる場合は、超音波信号が減衰して微弱になるが、通信所要時間に応じてスロット長が長く設定され、設定されたスロット長において確実に通信が行われるため、通信の信頼性の向上を図ることができる。
【００３８】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、親機１０を介して複数の子機６０間での通信も想定できる。また、子機６０は孫機を有し、孫機との通信は親機１０との通信に用いるのと同一のスロット長を採用しても良い。また、親機１０と子機６０との間で授受される情報は、定型文の様態には限定されず、定型文に対応して予め両者間で取り決めた定型文のＩＤ番号であっても良い。
【符号の説明】
【００３９】
５Ａ，５Ｂ…ダイバー、１０…親機、１５…圧電素子部、２０…通信部、２４…送信部、２８…受信部、３０…操作部、３５…制御部、４０…記憶部、４５…表示部、５５…スロット長決定部、６０…子機、７０…操作部、７２…制御部、７４…記憶部、７６…圧電素子部、８０…通信部、８２…送信部、８４…受信部、８５…表示部、９１…ＣＰＵ、９２…メモリー、９３…表示パネル、９４…発振回路、９５…送信回路、９６…受信回路、９７…バス、２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ…タイムスロット。
【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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