(57)【要約】【課題】通信相手との間で生じる送受信タイミングのズレを補正することで、送受信タイミングのズレによる通信の途絶を回避する。【解決手段】子機２００は、超音波を検出または生成する圧電素子部２２６と、超音波を用いて通信する通信部２１８と、一定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、親機１００と共通のテーブルを記憶する記憶部２０２と、親機１００と同期を取り、スロットに基づいて送受信を指示するスロットタイミング管理部２０８と、親機１００との距離に関する距離情報を取得する距離取得部２１２と、テーブルに従い親機１００から送信された信号を通信部２１８が受信するまでに所要する所要時間を計測する時間計測部２１４と、所要時間および距離情報に基づいて、親機１００との同期のズレ時間を算出し、ズレ時間の補正を指示するスロットタイミング修正指示部２１０と、を備える。【選択図】図２
2011229050.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通信する通信部と、
一定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いて前記通信部に対して送受信の切り替えを指示するスロットタイミング管理部と、
前記他の通信装置との距離に関する距離情報を取得する距離取得部と、
前記テーブルに従い前記他の通信装置から送信された信号を前記通信部が受信するまでに所要する所要時間を計測する時間計測部と、
前記所要時間および前記距離情報に基づいて、前記他の通信装置との同期の差異時間を算出し、算出した前記差異時間に応じた同期の修正を前記スロットタイミング管理部に指示するスロットタイミング修正指示部と、を備え、
前記スロットタイミング管理部は、前記スロットタイミング修正指示部の指示に基づいて、前記他の通信装置との同期を前記差異時間に応じて修正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、
情報を受信する受信部と、
前記スロットタイミング管理部の指示に基づいて前記受信部に供給する電源を制御する電源制御部と、を備え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、
前記距離取得部は、前記他の通信装置から送信される前記距離情報を受信して取得することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至２のいずれかに記載の通信装置において、
前記距離取得部は、前記他の通信装置が前記テーブルに従い送信した前記信号を前記通信部が受信するまでに所要する時間に基づいて、前記距離情報を算出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同期を取り、前記他の通信装置と共通のテーブルに割り当てられた一定の時間長さを有するスロットに基づき、前記超音波を用いて通信する通信方法であって、
前記他の通信装置との距離に関する距離情報を取得する距離取得工程と、
前記テーブルに従い前記他の通信装置から送信された信号を受信するまでに所要する所要時間を計測する時間計測工程と、
前記所要時間および前記距離情報に基づいて、前記他の通信装置との同期の差異時間を算出する算出工程と、
算出した前記差異時間に応じて同期を修正する修正工程と、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、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、他のダイバーや母船との通信を行う必要があり、水中では電波の減衰が大きいため、超音波を用いた通信が広く行われている。
このように水中で使用する通信装置は小型化や低消費電力化が望まれており、例えば、下記特許文献１に示すように、１つの周波数を用いて同期スロットで同期を取り、送受信のタイミングを合わせることで半２重による双方向の通信を行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような通信装置は、通信相手との同期を取るために正確に計時する必要があり、水晶振動子を用いて時間を計測している。しかしながら、通信装置が水中で使用される場合、使用環境の温度が低下することで水晶振動子の特性が変化し、計時誤差が生じて通信相手との送受信タイミングに時間的なズレが生じ、正常に通信が出来なくなることがあった。本発明は、通信相手との間で生じる送受信タイミングの時間的なズレを補正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通信する通信部と、一定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いて前記通信部に対して送受信の切り替えを指示するスロットタイミング管理部と、前記他の通信装置との距離に関する距離情報を取得する距離取得部と、前記テーブルに従い前記他の通信装置から送信された信号を前記通信部が受信するまでに所要する所要時間を計測する時間計測部と、前記所要時間および前記距離情報に基づいて、前記他の通信装置との同期の差異時間を算出し、算出した前記差異時間に応じた同期の修正を前記スロットタイミング管理部に指示するスロットタイミング修正指示部と、を備え、前記スロットタイミング管理部は、前記スロットタイミング修正指示部の指示に基づいて、前記他の通信装置との同期を前記差異時間に応じて修正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、通信装置は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。また、スロットタイミング修正指示部は、テーブルに従い他の通信装置から送信された信号を受信するまでに所要する所要時間および距離情報に基づいて、他の通信装置との同期の差異時間を算出し、算出した差異時間に応じて他の通信装置との同期の修正をスロットタイミング管理部に指示する。この結果、スロットタイミング管理部は、差異時間に応じて他の通信装置との同期を修正する。従って、他の通信装置との送受信タイミングにズレが生じても、そのズレは補正されるため、送受信タイミングのズレにより他の通信装置と通信できなくなることを回避できる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる通信装置において、情報を受信する受信部と、前記スロットタイミング管理部の指示に基づいて前記受信部に供給する電源を制御する電源制御部と、を備えることが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、スロットに基づいて受信装置に供給する電源は制御されるため、通信装置の低消費電力化を図れる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる通信装置において、前記距離取得部は、前記他の通信装置から送信される前記距離情報を受信して取得しても良い。
【００１１】
［適用例４］
上記適用例にかかる通信装置において、前記距離取得部は、前記他の通信装置が前記テーブルに従い送信した前記信号を前記通信部が受信するまでに所要する時間に基づいて、前記距離情報を算出しても良い。
【００１２】
［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同期を取り、前記他の通信装置と共通のテーブルに割り当てられた一定の時間長さを有するスロットに基づき、前記超音波を用いて通信する通信方法であって、前記他の通信装置との距離に関する距離情報を取得する距離取得工程と、前記テーブルに従い前記他の通信装置から送信された信号を受信するまでに所要する所要時間を計測する時間計測工程と、前記所要時間および前記距離情報に基づいて、前記他の通信装置との同期の差異時間を算出する算出工程と、算出した前記差異時間に応じて同期を修正する修正工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
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。また、テーブルに従い他の通信装置から送信された信号を受信するまでに所要する所要時間および距離情報に基づいて、他の通信装置との同期の差異時間が算出され、算出された差異時間に応じて他の通信装置との同期の修正が指示される。この結果、差異時間に応じて他の通信装置との同期が修正される。従って、他の通信装置との送受信タイミングにズレが生じても、そのズレは補正されるため、送受信タイミングのズレにより他の通信装置と通信できなくなることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る通信装置を適用した水中通信システムを説明する図。
【図２】親機と子機の機能構成を説明する図。
【図３】スロットの構成を説明する図。
【図４】スロットに基づくパケットの送受信を説明する図。
【図５】子機のハードウェア構成を説明する図。
【図６】子機がスロットタイミングを修正する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、水中で送受信可能な通信装置について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る通信装置を適用した水中通信システム５０の適用例を説明する図である。この水中通信システム５０は、母船１０に備えられた親機１００と、水中を潜水するダイバー５の腕に装着された子機２００との間で、所定の周波数の超音波により通信を行う。
親機１００は、防水処理や耐水圧処理が施された圧電素子部１２０を有する。この圧電素子部１２０は、通信線１０２を介して母船１０と接続され、母船１０から水中に釣支されている。親機１００で生成された通信信号は、圧電素子部１２０から超音波として水中に放射される。また、水中の子機２００から送信された超音波は、圧電素子部１２０で通信信号に変換されて親機１００で受信処理される。
【００１７】
子機２００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、親機１００の圧電素子部１２０から放射された超音波を受信すると共に、親機１００に対して超音波を送信する。
尚、超音波の周波数は、１０ＫＨｚから２ＭＨｚの間の周波数を想定し、親機１００と子機２００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１００と子機２００間の通信距離は、４０ｍ〜５０ｍ程度を想定する。
【００１８】
図２は、親機１００と子機２００の機能構成を説明する図である。尚、１台の親機１００に対する子機２００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１００と子機２００とは、図３に示すような交信手順で交信する。この場合、親機１００は、一方の交信テーブル（タイムスロット）３００に従い、２台の子機（２００Ａ，２００Ｂ）は、一方のタイムスロット３００に対応する他方のタイムスロット（３１０Ａ，３１０Ｂ）に従い通信する。これらのタイムスロット（３００，３１０Ａ，３１０Ｂ）は、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つの周波数による双方向通信を実現する。尚、他方のタイムスロット（３１０Ａ，３１０Ｂ）は、親機１００が一方のタイムスロット３００を決定することで一意的に決定される。他方のタイムスロット（３１０Ａ，３１０Ｂ）は、子機２００が予め記憶していても良く、親機１００から送信されても良い。
１つのスロットは、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。
【００１９】
タイムスロット（３００，３１０Ａ，３１０Ｂ）に示すように、親機１００と２台の子機（２００Ａ，２００Ｂ）との通信は、最初に、第１スロットで子機１（２００Ａ）との間で交信を行い、続いて、第２スロットで子機２（２００Ｂ）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（３００，３１０Ａ，３１０Ｂ）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１００と２台の子機（２００Ａ，２００Ｂ）は、通信終了が指示されない限り、タイムスロット（３００，３１０Ａ，３１０Ｂ）による通信を繰り返す。尚、子機１（２００Ａ）および子機２（２００Ｂ）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。
【００２０】
図２に戻り、親機１００の機能構成について説明する。親機１００は、操作部１０４、制御部１０６、記憶部１０８、距離算出部１０９、通信部１１０、切り替え部１１６、圧電素子部１２０および表示部１１８を備える。
操作部１０４は、操作に応じた操作指示が制御部１０６に送られる。本実施形態では、操作部１０４は、親機１００上に配置されたボタン（図示は略す。）を想定する。
【００２１】
制御部１０６は、操作部１０４から送られる操作指示に基づき、親機１００の各機能部の動作を制御する。尚、親機１００が通信を行う場合、制御部１０６は、送受信や非通信の指示を、タイムスロット３００（図３）に割り当てられたスロットに基づいて行う。より詳細には、制御部１０６は、通信部１１０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１００のタイムスロット３００（図３）に応じて子機２００のタイムスロット３１０Ａ，３１０Ｂ（図３）は一意に決まり、動作の基準となる子機２００のクロックは、親機１００のクロックと使用を開始する際に同期される。本実施形態では、制御部１０６は、親機１００と子機２００間で情報をやり取りする前に、タイムスロット３００（図３）に対応するタイムスロット３１０Ａ，３１０Ｂ（図３）の情報を、送信部１１２を介して子機２００に伝達するべく指示し、これを受けて、子機２００は親機１００のクロックと同期を取る。
【００２２】
尚、本実施形態では、親機１００と子機２００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。
距離算出部１０９は、親機１００が子機２００に対して送信した通信信号に対する子機２００からの応答時間に基づいて、親機１００と子機２００間の通信距離を算出する。算出した距離に関する情報は、所定のタイミングで子機２００に送られる。通信信号を親機１００から送信して子機２００が応答して返るまでの時間から親機１００と子機２００間の通信距離を算出する技術は、例えば、特開２００８−２６５５２７号公報に開示されている。
通信部１１０は、送信部１１２と受信部１１４を備える。送信部１１２は、送信する定型文や要求信号によって変調された一定の周波数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。切り替え部１１６は、送信時には送信部１１２と圧電素子部１２０とを電気的に接続し、受信時には受信部１１４と圧電素子部１２０とを電気的に接続する。この結果、生成した高周波信号は圧電素子部１５に送られる。
【００２３】
また、受信部１１４は、圧電素子部１２０から送られる高周波信号から通信信号を取得する。子機２００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１１８に表示される。
圧電素子部１２０は、一定の共振周波数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１２０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。
記憶部１０８には、タイムスロット３００（図３）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が記憶されている。
【００２４】
次に、子機２００について機能構成について説明する。子機２００は、操作部２０４、制御部２０６、記憶部２０２、通信部２１８、切り替え部２２４、圧電素子部２２６および表示部２１６を備える。
操作部２０４は、子機２００を保持するダイバー５により操作され、操作に応じた操作指示が制御部２０６に送られる。本実施形態では、操作部２０４は、子機２００上に配置されたボタン（図示は略す。）を想定する。
【００２５】
制御部２０６は、スロットタイミング管理部２０８、スロットタイミング修正指示部２１０、距離取得部２１２、時間計測部２１４および電源制御部２１５を備える。この制御部２０６は、操作部２０４から送られる操作指示に基づき、子機２００の各機能部の動作を制御する。
ここで、制御部２０６の各機能の詳細について、図４を参照して説明する。この場合、子機２００は図４における子機２（２００Ｂ）であると想定する。
スロットタイミング管理部２０８は、記憶部２０２に記憶されたタイムスロット３１０Ｂを読み込み、自身のクロックを参照して親機１００との送受信を切り替えるタイミングを管理する。より詳細には、子機１（２００Ａ）および子機２（２００Ｂ）は、親機１００と同期を取った後は、親機１００、子機１（２００Ａ）および子機２（２００Ｂ）は、タイムスロット（３００，３１０Ａ，３１０Ｂ）が同期された状態である。従って、スロットタイミング管理部２０８は、送受信するタイミングを親機１００のタイミングと一致させて管理することができる。また、スロットタイミング修正指示部２１０から修正指示を受けた場合、自身の内部クロックを調整することでスロットタイミングを修正する。
【００２６】
電源制御部２１５は、スロットタイミング管理部２０８が管理するスロットタイミングに基づいて、受信部２２０の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する。本実施形態では、スロットタイミング管理部２０８は、これから実行するスロットが子機２００の受信を行う場合、電源制御部２１５に対して受信部２２０の電源ＯＮを指示し、これから実行するスロットが子機２００の受信を行なわない場合、電源制御部２１５に対して受信部２２０の電源ＯＦＦを指示する。
距離取得部２１２は、親機１００との距離に関する情報を親機１００から取得する。取得した距離情報は、スロットタイミング修正指示部２１０から必要に応じて参照される。尚、本実施形態では、親機１００と子機２００との通信距離を親機１００が算出したが、この方法以外でも良い。例えば、親機１００と同期が取れており、スロットタイミングが一致している場合、親機１００のタイムスロット３００において送信が開始されたタイミングを起点として、受信部２２０が受信した時間から通信距離を算出しても良い。
【００２７】
時間計測部２１４は、タイムスロット３１０Ｂのタイミングに基づいて、親機１００が送信した信号を子機２００が受信するのに所要する所要時間を計測する。計測した所要時間に関する情報は、スロットタイミング修正指示部２１０に送られる。尚、本実施形態では、時間計測部２１４は、１００パケットに付き１回程度の割合で時間計測するが、これには限定されない。
スロットタイミング修正指示部２１０は、時間計測部２１４が計測した所要時間に関する情報と、距離取得部２１２が取得した距離情報とに基づき、親機１００のスロットタイミングとの差異時間（ズレ時間）を算出し、算出したズレ時間が所定値を越えた場合、自身のスロットタイミングの修正をスロットタイミング管理部２０８に指示する。
【００２８】
ここで、図４に基づいて、スロットタイミングの修正について説明する。尚、図４では、２台の子機（２００Ａ，２００Ｂ）のうち、子機１（２００Ａ）は親機１００との間でスロットタイミングとの誤差が生じないものとして無視し、子機２（２００Ｂ）と親機１００とのやり取りのみに着目する。また、図４の横軸は時間経過を示す。また、電源制御部２１５による受信部２２０の電源のＯＮ／ＯＦＦは、図４に示すように、タイムスロット３１０Ｂのタイミングに合わせて制御される。本実施形態では、電源制御部２１５は、受信部２２０が受信を開始する直前に受信部２２０の電源をＯＮにする。
【００２９】
最初に、親機１００は、第Ｌスロットを実行し、子機１（２００Ａ）との間でパケットを送受信した後、親機１００は、第（Ｌ＋１）スロットを実行し、時刻ｔ５において「２」の送信パケットＰＫＳを子機２（２００Ｂ）に送信し、子機２（２００Ｂ）からの「２」の応答パケットＰＫＲを時刻ｔ８に受信する。この場合、２つのタイムスロット（３００，３１０Ｂ）は同期された状態であるため、タイミングのズレ時間は生じない。従って、スロットタイミング修正指示部２１０は、自身のスロットタイミングの修正をスロットタイミング管理部２０８に指示しない。尚、親機１００の距離算出部１０９は、「２」の送信パケットＰＫＳを子機２（２００Ｂ）に送信し、子機２（２００Ｂ）からの応答パケットＰＫＲを受信するまでに所要する所要時間を計測して子機２（２００Ｂ）までの通信距離を算出する。
次に、子機２（２００Ｂ）を装着したダイバーは潜水し、第（Ｍ＋１）スロットにおいて、親機１００は、時刻ｔ１３において「２」の送信パケットＰＫＳを子機２（２００Ｂ）に送信し、子機２（２００Ｂ）は時刻ｔ１４に受信した後、時刻ｔ１５に「２」の応答パケットＰＫＲを送信する。この結果、親機１００は時刻ｔ１６に「２」の応答パケットＰＫＲを受信する。ここで、地上と水中との温度差等による圧電素子部１２０の形状歪により子機２（２００Ｂ）のタイムスロット３１０Ｂにズレが生じ、親機１００のタイムスロット３００との間でΔＴのズレ時間が生じる。尚、「２」の送信パケットＰＫＳには、距離算出部１０９が算出した通信距離の情報が含まれている。従って、子機２（２００Ｂ）の距離取得部２１２は、受信した「２」の送信パケットＰＫＳから親機１００との距離情報を取得できる。
【００３０】
スロットタイミング修正指示部２１０は、時間計測部２１４が計測した時間に関する情報と、距離取得部２１２が取得した距離情報とから、親機１００との距離により生じる遅延時間成分を計測した時間から除外して、親機１００のタイムスロット３００に対して自身のタイムスロット３１０Ｂとの遅れや進みを示すズレ時間（ΔＴ）を算出する。更に、スロットタイミング修正指示部２１０は算出したΔＴを０にすべく、自身のスロットタイミングの修正をスロットタイミング管理部２０８に指示する。その結果、２つのタイムスロット（３００，３１０Ｂ）は同期された状態になり、時刻ｔ２１における第（Ｎ＋１）スロットにおいてタイミングのズレ時間は大幅に改善される。
【００３１】
ここで、ΔＴのズレ時間を改善するか、否かは、次のように判定される。例えば、子機２（２００Ｂ）が自分のスロットタイミングでＯＮしたタイミングを起点に測定した時間が７ミリ秒であったとし、親機１００との通信距離が１０ｍであった場合、音波が水中を伝わる速度（約１５００ｍ／秒）では、１０ｍは６．７ミリ秒であるので、子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングは、親機１００のスロットタイミングとほぼ同期していると判定される。少なくとも、同期が外れるレベルのズレではないと判定される。
また、子機２（２００Ｂ）が自分のスロットタイミングでＯＮしたタイミングから測定した時間が１４ミリ秒であったとし、親機１００との通信距離が１０ｍであった場合、子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングでＯＮしたタイミングが早くなっていると推定され、子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングを遅くするように判定される。
【００３２】
また、子機２（２００Ｂ）が自分のスロットタイミングでＯＮしたタイミングから測定した時間が４ミリ秒であったとし、親機１００との通信距離が１０ｍであった場合、子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングでＯＮしたタイミングが遅くなっていると推定され、子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングを早めるように判定される。
実用上は親機１００と子機２（２００Ｂ）の通信距離を１ｍ程度の分解能で把握した場合、６７０マイクロ秒程度の時間分解能で親機１００と子機２（２００Ｂ）のスロットタイミングを同期させることができる。
【００３３】
通信部２１８は、送信部２２２と受信部２２０を備える。送信部２２２は、送信する定型文や要求信号によって変調された所定の周波数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。送信時には、切り替え部２２４は送信部２２２と圧電素子部２２６とを電気的に接続する。この結果、生成した高周波信号は圧電素子部２２６に送られる。
また、受信時には、切り替え部２２４は受信部２２０と圧電素子部２２６とを電気的に接続する。この結果、受信部２２０は、圧電素子部２２６から送られる高周波信号から通信信号を取得する。親機１００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２１６に表示される。
【００３４】
記憶部２０２は、タイムスロット３１０Ｂ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２２６は、一定の共振周波数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２２６として、親機１００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１００および子機２００は、図５に示すように、ハードウェアとして、ＣＰＵ２５４、メモリー２５２、水晶振動子２５６および種々の電子回路を含む制御装置２５０や、液晶パネル等の表示装置２６０、操作ボタン２６５、通信装置２７０および電源装置２７５等を備える。上述した各機能部は、これらのハードウェアとメモリー２５２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。
【００３５】
図６は、子機２００がスロットタイミングを修正する処理の流れを示すフローチャートである。
この処理が開始されると、最初に、子機２００のＣＰＵ２５４は、親機１００との距離情報を取得する（ステップＳ３５０）＜距離取得工程＞。続いて、ＣＰＵ２５４は、距離情報から親機１００との通信に所要する時間を算出する（ステップＳ３５２）。
次に、ＣＰＵ２５４は、タイムスロット３１０Ｂを参照して受信を開始するタイミングか、否かを判定する（ステップＳ３５４）。ここで、受信を開始するタイミングではないと判定した場合（ステップＳ３５４でＮｏ）、ステップＳ３５４に戻る。他方で、受信を開始するタイミングであると判定した場合（ステップＳ３５４でＹｅｓ）、ＣＰＵ２５４は、電源制御部２１５に指示を出して受信部２２０の電源をＯＮにする（ステップＳ３５６）。
【００３６】
次に、ＣＰＵ２５４は、時間計測を開始し（ステップＳ３５８）、親機１００からの信号を受信したか、否かを判定する（ステップＳ３６０）。ここで、親機１００からの信号を受信しないと判定した場合（ステップＳ３６０でＮｏ）、ステップＳ３６０に戻り、この処理を繰り返す。他方で、親機１００からの信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３６０でＹｅｓ）、ＣＰＵ２５４は、時間計測を終了する（ステップＳ３６２）＜時間計測工程＞。
次に、ＣＰＵ２５４は、計測した時間と、通信に所要した時間とからスロットタイミングのズレに関する情報を取得する（ステップＳ３６４）＜算出工程＞。
【００３７】
続いて、ＣＰＵ２５４は、スロットタイミングのズレが許容範囲を超えているか、否かを判定する（ステップＳ３６６）。
ここで、スロットタイミングのズレが許容範囲を超えていると判定した場合（ステップＳ３６６でＹｅｓ）、ＣＰＵ２５４は、スロットタイミングを補正し（ステップＳ３６８）＜修正工程＞、一連の処理を終了する。他方で、スロットタイミングのズレが許容範囲を超えていないと判定した場合（ステップＳ３６６でＮｏ）、一連の処理を終了する。
【００３８】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）親機１００と子機２００の同期が確保できるので、同期ズレによる通信不能状態を回避できる。
（２）子機２００は、親機１００からの通信信号が入感する直前まで受信部２２０の電源をＯＦＦにできるので、子機２００の消費電力を軽減できる。
【００３９】
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、スロットタイミング修正指示部２１０が算出するズレ時間は、全てのスロットを対象としなくとも良く、所定の割合でズレ時間を算出しても良い。また、ズレ時間を算出しない場合、既に取得した親機１００との通信距離に基づいて、受信部２２０をＯＮするタイミングを遅延させても良い。これにより、受信に要する消費電力を更に低減できる。
また、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。
【符号の説明】
【００４０】
１０…母船、５０…水中通信システム、１００…親機、１０２…通信線、１０４…操作部、１０６…制御部、１０８…記憶部、１０９…距離算出部、１１０…通信部、１１２…送信部、１１４…受信部、１１６…切り替え部、１１８…表示部、１２０…圧電素子部、２００…子機、２０２…記憶部、２０４…操作部、２０６…制御部、２０８…スロットタイミング管理部、２１０…スロットタイミング修正指示部、２１２…距離取得部、２１４…時間計測部、２１５…電源制御部、２１６…表示部、２１８…通信部、２２０…受信部、２２２…送信部、２２４…切り替え部、２２６…圧電素子部、２５０…制御装置、２５２…メモリー、２５４…ＣＰＵ、２５６…水晶振動子、２６０…表示装置、２６５…操作ボタン、２７０…通信装置、２７５…電源装置、３００，３１０Ａ，３１０Ｂ…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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