(57)【要約】【課題】ツリー構造の無線通信ネットワークシステムにおいて、親機が下位に接続された中継機および子機の生存情報を取得するときに送受信されるメッセージの数を低減。【解決手段】子機４０および中継機３０のそれぞれは、タイマ１４が指示する所定の時間ごとに親機２０宛ての生存通知メッセージを送信する。親機２０は、そのそれぞれから送信される生存通知メッセージについて、その受信確認を所定の時間ごとに行い、生存通知メッセージの受信が確認された場合には、その生存通知メッセージの送信元の子機４０または中継機３０は生存していると判定し、生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、生存通知メッセージの送信元の子機４０または中継機３０は生存していないと判定し、その判定で得られた子機４０および中継機３０の生存または非生存の情報を、下位機生存情報としてネットワーク構成情報記憶部１６に記憶する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが無線データ通信装置である親機、中継機および子機を含んでなり、前記親機から前記中継機を介して前記子機へ到る通信経路がツリー状に構成された無線通信ネットワークシステムであって、
前記子機および前記中継機のそれぞれは、
自機の生存を通知する生存通知メッセージの送信タイミングを指示するタイマを有し、
前記タイマによって送信タイミングが指示されるたびに、前記親機に宛てた生存通知メッセージを送信し、
前記親機は、
前記子機および前記中継機のそれぞれから送信される前記生存通知メッセージを受信したか否かを所定の時間ごと確認し、
前記生存通知メッセージの受信が確認された場合には、前記生存通知メッセージの送信元の前記子機または前記中継機は生存していると判定し、
前記生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、前記生存通知メッセージの送信元の前記子機または前記中継機は生存していないと判定し、
前記判定した前記子機および前記中継機それぞれの生存または非生存の情報を、自機の記憶装置に格納して管理すること
を特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項２】
それぞれが無線データ通信装置である親機、中継機および子機を含んでなり、前記親機から前記中継機を介して前記子機へ到る通信経路がツリー状に構成された無線通信ネットワークシステムであって、
前記子機のそれぞれは、
自機の生存を通知する生存通知メッセージの送信タイミングを指示するタイマを有し、
前記タイマによって送信タイミングが指示されるたびに、前記親機に宛てた生存通知メッセージを送信し、
前記中継機は、
前記子機から送信、または、前記通信経路上で自機と前記子機側で隣接する第１の他の中継機から転送された前記親機宛ての生存通知メッセージを受信したときには、前記受信した生存通知メッセージに自機の識別情報を付加し、前記自機の識別情報を付加した生存通知メッセージを、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機へ転送し、
前記親機は、
前記子機のそれぞれから送信される前記生存通知メッセージを受信したか否かを所定の時間ごと確認し、
前記生存通知メッセージの受信が確認された場合には、前記生存通知メッセージの送信元の子機、および、前記生存通知メッセージに付加された前記中継機の識別情報によって指定される中継機は生存していると判定し、
前記生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、前記生存通知メッセージの送信元の子機、および、前記生存通知メッセージに付加された前記中継機の識別情報によって指定される中継機のうち、前記判定で生存していると判定された中継機を除いた中継機は生存していないと判定し、
前記判定した前記子機および前記中継機それぞれの生存または非生存の情報を、自機の記憶装置に格納して管理すること
を特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記中継機は、さらに、
前記子機から送信、または、前記通信経路上で自機と前記子機側で隣接する第１の他の中継機から転送された前記親機宛ての生存通知メッセージを受信し、前記受信した生存通知メッセージを、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機へ転送したときには、自機の生存を応答する生存応答メッセージを、前記生存通知メッセージを送信した前記子機または前記第１の他の中継機へ送信し、
前記生存通知メッセージに応答して、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機から送信される生存応答メッセージを受信したときには、前記受信した生存応答メッセージの宛先が、前記子機、または、前記通信経路上で自機よりも前記子機側に位置する第３の他の中継機であっても、前記子機、または、前記通信経路上で自機と前記子機側で隣接する前記第１の他の中継機への前記生存応答メッセージの転送を中止すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記子機、前記中継機および前記親機のそれぞれは、
前記通信経路上で前記子機側に隣接して他の前記子機または前記中継機である第１の他の無線データ通信装置が接続されている場合に、自機と前記第１の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を表示する第１の表示ランプと、
前記通信経路上で前記親機側に隣接して他の前記中継機または前記親機である第２の他の無線データ通信装置が接続されている場合に、自機と前記第２の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を表示する第２の表示ランプと、
を備え、
自機と前記第１の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を、前記第１の他の無線データ通信装置から送信される生存通知メッセージが所定時間以内に所定回数以上受信されたか否かに基づき判定し、その判定結果を前記第１の表示ランプに表示し、
自機と前記第２の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を、前記第２の他の無線データ通信装置から送信される生存応答メッセージが所定時間以内に所定回数以上受信されたか否かに基づき判定し、その判定結果を前記第２の表示ランプに表示すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項５】
親機、中継機および子機を含んでなり、前記親機から前記中継機を介して前記子機へ到る通信経路がツリー状に構成された無線通信ネットワークシステムにおいて、前記親機、前記中継機または前記子機のいずれかとして用いられる無線データ通信装置であって、
前記無線データ通信装置は、
自機が前記親機、前記中継機または前記子機のいずれの装置として動作するかを指定する情報を少なくとも記憶する記憶装置と、自機の生存を通知する生存通知メッセージの送信タイミングを指示するタイマと、を備え、
自機が前記子機または前記中継機として動作する場合には、
前記タイマによって送信タイミングが指示されるたびに、前記親機に宛てた生存通知メッセージを送信し、
自機が親機として動作する場合には、
前記子機および前記中継機のそれぞれから送信される前記生存通知メッセージを受信したか否かを所定の時間ごと確認し、
前記生存通知メッセージの受信が確認された場合には、前記生存通知メッセージの送信元の前記子機または前記中継機は生存していると判定し、
前記生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、前記生存通知メッセージの送信元の前記子機または前記中継機は生存していないと判定し、
前記判定した前記子機および前記中継機それぞれの生存または非生存の情報を前記記憶装置に格納して管理すること
を特徴とする無線データ通信装置。
【請求項６】
親機、中継機および子機を含んでなり、前記親機から前記中継機を介して前記子機へ到る通信経路がツリー状に構成された無線通信ネットワークシステムにおいて、前記親機、前記中継機または前記子機のいずれかとして用いられる無線データ通信装置であって、
前記無線データ通信装置は、
自機が前記親機、前記中継機または前記子機のいずれの装置として動作するかを指定する情報を少なくとも記憶する記憶装置と、自機の生存を通知する生存通知メッセージの送信タイミングを指示するタイマと、を備え、
自機が子機として動作する場合には、
前記タイマによって送信タイミングが指示されるたびに、前記親機に宛てた生存通知メッセージを送信し、
自機が中継機として動作する場合には、
前記子機から送信、または、前記通信経路上で自機と前記子機側で隣接する第１の他の中継機から転送された前記親機宛ての生存通知メッセージを受信したときには、前記受信した生存通知メッセージに自機の識別情報を付加し、前記自機の識別情報を付加した生存通知メッセージを、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機へ転送し、
自機が親機として動作する場合には、
前記子機のそれぞれから送信される前記生存通知メッセージを受信したか否かを所定の時間ごと確認し、
前記生存通知メッセージの受信が確認された場合には、前記生存通知メッセージの送信元の子機、および、前記生存通知メッセージに付加された前記中継機の識別情報によって指定される中継機は生存していると判定し、
前記生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、前記生存通知メッセージの送信元の子機、および、前記生存通知メッセージに付加された前記中継機の識別情報によって指定される中継機のうち、前記判定で生存していると判定された中継機を除いた中継機は生存していないと判定し、
前記判定した前記子機および前記中継機それぞれの生存または非生存の情報を前記記憶装置に格納して管理すること
を特徴とする無線データ通信装置。
【請求項７】
前記無線データ通信装置は、
自機が中継機として動作する場合には、さらに、
前記子機から送信、または、前記通信経路上で自機と前記子機側で隣接する第１の他の中継機から転送された前記親機宛ての生存通知メッセージを受信し、前記受信した生存通知メッセージを、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機へ転送したときには、自機の生存を応答する生存応答メッセージを、前記生存通知メッセージを送信した前記子機または前記第１の他の中継機へ送信し、
前記生存通知メッセージに応答して、前記親機、または、前記通信経路上で自機と前記親機側で隣接する第２の他の中継機から送信される生存応答メッセージを受信したときには、前記受信した生存応答メッセージの宛先が、前記子機、または、前記通信経路上で自機よりも前記子機側に位置する第３の他の中継機であっても、前記子機、または、前記通信経路上で自機に前記子機側で隣接する前記第１の他の中継機への前記生存応答メッセージの転送を中止すること
を特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線データ通信装置。
【請求項８】
前記無線データ通信装置は、
前記通信経路上で前記子機側に隣接して第１の他の無線データ通信装置が接続されている場合に、自機と前記第１の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を表示する第１の表示ランプと、
前記通信経路上で前記親機側に隣接して第２の他の無線データ通信装置が接続されている場合に、自機と前記第２の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を表示する第２の表示ランプと、
を備え、
自機と前記第１の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を、前記第１の他の無線データ通信装置から送信される生存通知メッセージが所定時間以内に所定回数以上受信されたか否かに基づき判定し、その判定結果を前記第１の表示ランプに表示し、
自機と前記第２の他の無線データ通信装置との間の通信回線の良否の状態を、前記第２の他の無線データ通信装置から送信される生存応答メッセージが所定時間以内に所定回数以上受信されたか否かに基づき判定し、その判定結果を前記第２の表示ランプに表示すること
を特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の無線データ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線データ通信装置がツリー状に接続されて構成された無線通信ネットワークシステム、および、その無線通信ネットワークシステムで用いられる無線データ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ツリー構造のマルチホップ無線通信ネットワークシステムにおいて、ツリー構造の最上位の親機は、そのネットワークシステムの保守および管理のために、中継機を含む子機の生存状況や、各子機までの通信経路における通信回線状態を、常時、把握しておく必要がある。
【０００３】
特許文献１には、マルチホップ無線通信ネットワークシステムにおいて、親子関係を有する上位機と下位機と間で接続確認および接続応答メッセージを送受信しあうことによって、両者の間の伝送路の障害を検出するとともに、障害が検出された場合には、下位機に対する上位機を他の上位機に接続変更することによって障害回復を行う技術が開示されている。
【０００４】
この障害回復の技術には、オペレータの介入がなくても可能であることなど、大きな効果を認めることができるが、どのような無線通信ネットワークシステムにも適用可能なわけではない。すなわち、この技術を適用するためには、下位機は、常に、少なくとも２つの上位機と通信可能である必要がある。従って、例えば広大なプラント設備に、通信可能な距離があまり長くない（例えば、１０ｍ程度の）通信機を用いて、マルチホップ無線通信ネットワークを敷設したような場合には、とくに末端の通信機は、通信可能な２つ以上の上位機を確保することが困難になる場合も多い。
【０００５】
その場合には、従来から慣用されているｐｉｎｇなどの接続確認コマンドを利用せざるを得ない。すなわち、最上位の親機は、各中継機および末端の子機に対して、ｐｉｎｇなどの接続確認メッセージを送信することにより、その応答メッセージを取得し、その取得した応答メッセージに基づき、中継機および子機の生存情報、親機から子機に到る通信経路における通信回線の接続状態の情報を取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４８０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、最上位の親機がｐｉｎｇのような接続確認コマンドを中継機および子機のそれぞれへ送信し、各中継機および子機からその応答メッセージを取得する場合には、接続確認コマンドおよび応答メッセージが親機と中継機および子機との間を往復することになる。すなわち、この場合には、親機と中継機および子機との間で送受信されるメッセージの数が多くなり、通信回線の通信容量が圧迫されることになる。
【０００８】
また、この場合には、親機が接続確認コマンド送信のタイミングを決定するので、子機は、その応答メッセージを送信するタイミングを自機で定めることができない。従って、子機においては、接続確認コマンドの応答メッセージと、センサなどで計測したプラント設備の監視データを送信するタイミングと、が競合するような場合が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、ツリー構造の無線通信ネットワークシステムにおいて、最上位の無線データ通信装置（親機）が下位に接続された中継機および子機の生存情報を取得するときに送受信されるメッセージの数を低減するとともに、子機における生存情報の通知メッセージと監視データとの送信タイミングの競合を回避し、調整できるようにすること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る無線通信ネットワークシステムは、親機、中継機および子機がツリー状に接続されて構成される。そして、そのそれぞれの子機および中継機は、生存通知メッセージの送信タイミングを指示するタイマを備えており、そのタイマによって送信タイミングが指示されるたびに、親機に宛てた生存通知メッセージを送信する。一方、親機は、子機および中継機のそれぞれから送信される生存通知メッセージの受信確認を所定の時間ごとに行い、生存通知メッセージの受信が確認された場合には、その生存通知メッセージの送信元の子機または中継機は生存していると判定し、生存通知メッセージの受信が確認されなかった場合には、生存通知メッセージの送信元の子機または中継機は生存していないと判定し、その判定した子機および中継機それぞれの生存または非生存の情報を、自機の記憶装置に格納して管理する。
【００１１】
本発明においては、親機は、子機または中継機がそれぞれ自律的に送信する生存通知メッセージを受信するか否かに基づき、子機および中継機の生存または非生存の情報を取得する。この場合には、親機は、子機および中継機のそれぞれに対して、生存通知メッセージの送信を要求するメッセージを送信する必要がないので、ネットワーク内で送受信されるメッセージの数を低減することができる。また、本発明においては、子機が生存通知メッセージを送信するタイミングを決定することができるので、生存通知メッセージ送信タイミングと、監視データの送信タイミングと、の競合を回避させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ツリー構造の無線通信ネットワークシステムにおいて、最上位の無線データ通信装置（親機）が下位に接続された中継機および子機の生存情報を取得するときに送受信されるメッセージの数を低減することができ、かつ、子機における生存情報の通知メッセージと監視データとの送信タイミングの競合を回避し、調整できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置、および、その無線データ通信装置を用いて構成した無線通信ネットワークシステムの構成の例を示した図。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの他の構成の例を示した図。
【図３】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置におけるネットワーク構成情報記憶部の構成の例を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置における回線状態情報記憶部の構成の例を示した図。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステムにおいて用いられる生存通知フレームおよび生存応答フレームの構成の例を示した図。
【図６】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステムにおいて、生存通知フレームおよび生存応答フレームが送受信される様子の例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置の外観斜視図の例を示した図。
【図８】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置の表示ランプの点灯条件の例を示した図。
【図９】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置が子機または中継機として実行する生存通知フレーム送信・転送処理および生存応答フレーム受信処理の処理フローの例を示した図。
【図１０】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置が中継機として実行する生存通知フレーム受信処理および生存応答フレーム送信処理の処理フローの例を示した図。
【図１１】本発明の実施形態に係る無線データ通信装置が親機として実行する生存通知フレーム受信および生存応答フレーム送信処理の処理フローの例。
【図１２】本発明の実施形態の変形例に係る無線通信ネットワークシステムにおいて、生存通知フレームおよび生存応答フレームが送受信される様子、並びに、生存通知フレームの構成の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る無線データ通信装置、および、その無線データ通信装置を用いて構成した無線通信ネットワークシステムの構成の例を示した図である。
【００１６】
図１（Ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る無線データ通信装置１０は、制御部であるＭＰＵ（Micro Processing Unit）１１に、２つの無線通信部１２、タイマ１４、有線ＬＡＮ（Local Area Network）通信部１５、ネットワーク構成情報記憶部１６、回線状態情報記憶部１７、回線状態表示部１８などが接続されて構成される。
【００１７】
無線通信部１２は、アンテナ１３を有し、他の無線データ通信装置１０に含まれる無線通信部１２との間で、無線の搬送波による送受信を行い、その搬送波を変復調する機能を有している。ＭＰＵ１１は、半導体集積回路のマイクロプロセッサなどにより構成され、無線通信部１２を制御して、所定のプロトコルに従った送受信を制御する。有線ＬＡＮ通信部１５は、イーサネット（登録商標）などの有線ＬＡＮとのインタフェース制御回路などによって構成され、ＭＰＵ１１を外部の有線ＬＡＮに接続可能にしている。タイマ１４は、計時装置であり、ＭＰＵ１１に対し、所定の時刻になったこと、所定の時間が経過したことなどを通知する。
【００１８】
ネットワーク構成情報記憶部１６および回線状態情報記憶部１７は、ＭＰＵ１１に接続されたメモリ（図示せず）上に構成される。ネットワーク構成情報記憶部１６は、例えば、図１（Ｂ）のような無線通信ネットワークシステム１００に含まれる親機２０、中継機３０および子機４０についての相互接続関係情報、生存情報などを記憶する。また、回線状態情報記憶部１７は、親機２０、中継機３０および子機４０相互間をつなぐ無線の通信回線の良否の状態情報を記憶する。これらの記憶部の詳細については、別途、図面を参照して説明する。
【００１９】
次に、図１（Ｂ）に示すように、無線通信ネットワークシステム１００は、親機２０、中継機３０および子機４０がツリー状に接続されて構成される。ここで、親機２０、中継機３０および子機４０としては、いずれも、以上に説明した無線データ通信装置１０が用いられる。
【００２０】
また、図１（Ｂ）において、親機２０から子機４０（＃１〜＃３）へ到る無線の通信経路は、中継機３０（＃１）を経由する実線で示した経路であり、通常は、この実線の通信経路が用いられる。その場合、中継機３０（＃１）に含まれる２つの無線通信部１２のうち、一方の無線通信部１２（回線Ａ）は、親機２０との通信に用いられ、他方の無線通信部１２（回線Ｂ）は、子機４０との無線通信に用いられる。
【００２１】
それに対し、親機２０および子機４０では、２つの無線通信部１２のうち一方だけしか用いられていない。そこで、中継機３０（＃２）が使用可能な場合には、親機２０から中継機３０（＃２）を経由し、子機４０（＃１〜＃３）へ到る、破線で示した第２の通信経路に用いられる。このような第２の通信経路は、障害発生時のバックアップ通信経路として用いられる。ただし、この第２の通信経路は、通常時の通信では用いられないので、通常時は存在しないと考えてもよい。また、本実施形態では、中継機３０（＃２）を経由する第２の通信経路の構成は、必須ではない。
【００２２】
なお、図１（Ｂ）において、親機２０の有線ＬＡＮ通信部１５には、親機側ＬＡＮが接続されている。親機側ＬＡＮには、無線通信ネットワークシステム１００を統括管理するサーバ装置、オペレータ端末、他の様々なシステムの管理装置などが接続されている。また、子機４０の有線ＬＡＮ通信部１５には、子機側ＬＡＮが接続され、その子機側ＬＡＮには、プラント監視用の各種センサやアクチュエータの制御装置が接続される。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの他の構成の例を示した図である。図１（Ｂ）に示した無線通信ネットワークシステム１００では、親機２０と子機４０（＃１〜＃３）との間には、１つの中継機３０（＃１）しか介在していないが、図２に示した無線通信ネットワークシステム１００ａでは、親機２０と子機４０（＃１，＃３）との間には、２つの中継機３０（＃１，＃２）が介在している。また、中継機３０（＃１）の下位側には、中継機３０（＃２）と子機４０（＃２）と、が混在して接続されている。
【００２４】
このように、本実施形態においては、親機２０と子機４０との間に介在する中継機３０の数は、特定の数に限定されるものではない。また、親機２０または中継機３０の下位側に隣接して、中継機３０と子機４０とが混在して接続されてもよく、また、その数も特定の数に限定されるものではない。さらに、中継機３０（＃３，＃４）を設けて、破線で示すようなバックアップ用の第２の通信経路を設けてもよい。
【００２５】
図３は、無線データ通信装置１０におけるネットワーク構成情報記憶部１６の構成の例を示した図である。図３に示すように、ネットワーク構成情報記憶部１６は、下位機側ルーティングテーブル１６１、上位機側ルーティングテーブル１６２および自機情報テーブル１６３を含んで構成される。
【００２６】
下位機側ルーティングテーブル１６１は、下位機ＳＴ（Station）番号、下位機ＭＡＣアドレス（Media Access Control address）、隣接下位機ＭＡＣアドレス、下位機生存状況の各フィールドを含んで構成される。ここで、下位機とは、自機から末端の子機４０に到る通信経路上に位置する中継機３０または子機４０をいい、隣接下位機とは、自機が直接に無線通信する相手であることが定められた中継機３０または子機４０をいう。また、ＳＴ番号とは、無線通信ネットワークシステム１００，１００ａに含まれる親機２０、中継機３０および子機４０のそれぞれに付された装置識別用の番号をいう。
【００２７】
すなわち、下位機ＳＴ番号は、自機にとって下位機となる中継機３０および子機４０に付されたＳＴ番号である。また、下位機ＭＡＣアドレスは、その下位機についてのＭＡＣアドレスであり、隣接下位機ＭＡＣアドレスは、自機に隣接する（つまり、無線で直接に通信する相手となる）下位機のＭＡＣアドレスである。
【００２８】
つまり、下位機ＭＡＣアドレスは、自機から下位機へ所定の形式を有するメッセージやデータ（以下、フレームという）を送信する場合に、送信先を指定する情報であり、また、隣接下位機ＭＡＣアドレスは、そのフレームの送信先が隣接下位機でない場合に、そのフレームを送信すべき隣接下位機を決定するための情報である。
【００２９】
下位機側ルーティングテーブル１６１では、これらの下位機ＭＡＣアドレスおよび隣接下位機ＭＡＣアドレスの組は、すべての下位機、つまり、下位機ＳＴ番号に対応付けて記憶される。従って、下位機側ルーティングテーブル１６１のレコード数は、自機の下位に存在する下位機の数と同じ数になる。なお、子機４０の場合、下位機は存在しないので、下位機側ルーティングテーブル１６１は存在しない、あるいは、存在してもよいが、その内容は空である。
【００３０】
さらに、本実施形態では、下位機側ルーティングテーブル１６１のレコードには、下位機生存状況のフィールドが設けられており、その下位機生存状況のフィールドには、下位機ＳＴ番号のフィールドで指定される中継機３０または子機４０の生存状況の情報が格納される。ここでは、自機は、所定の時間ごとに下位機から送信される「自機（下位機）が正常に動作していること」を通知する生存通知フレームを受信している場合、その下位機は生存していると判定し、その生存通知フレームを受信していない場合、その下位機は生存していないと判定する。そして、その判定結果を下位機生存状況のフィールドに格納する。
【００３１】
以上のように、親機２０（中継機３０でもよい）は、下位機が自律的に送信する生存通知フレームを受信するか否かによって、下位機の生存または非生存を判定する。従って、下位機が非生存と判定されるのは、下位機が正常に動作していない場合、または、下位機から自機までの通信経路が途切れている場合である。
【００３２】
また、親機２０の場合、下位機側ルーティングテーブル１６１には、当該無線通信ネットワークシステム１００，１００ａに含まれるすべての中継機３０および子機４０についての下位機生存情報を有することになるので、実質的に、親機２０は、すべての中継機３０および子機４０の生存情報を管理することができる。
【００３３】
次に、上位機側ルーティングテーブル１６２は、隣接上位機ＳＴ番号および隣接上位機ＭＡＣアドレスの各フィールドを含んで構成される。ここで、上位機とは、自機から親機２０に到る通信経路に含まれる親機２０または中継機３０をいい、隣接上位機とは、自機が直接に無線通信する相手であることが定められた親機２０または中継機３０をいう。
【００３４】
ここで、図１（Ｂ）や図２に示したようなツリー構造の無線通信ネットワークシステム１００，１００ａの場合、隣接上位機は１つしか存在しない。従って、上位機側ルーティングテーブル１６２は、その隣接上位機についての１つのレコードで構成される。また、親機２０には、上位機が存在しないので、上位機側ルーティングテーブル１６２は存在しない、あるいは、存在してもよいが、その内容は空である。
【００３５】
次に、自機情報テーブル１６３は、自機ＳＴ番号、自機ＭＡＣアドレスおよび自機装置種別の各フィールドを含んで構成される。自機情報テーブル１６３は、自機１つについてのレコードにより構成される。
【００３６】
ここで、自機装置種別とは、自機が親機２０であるか、中継機３０であるか、または、子機４０であるかを設定する情報である。すなわち、無線データ通信装置１０は、自機装置種別のフィールドに設定された情報に基づき、親機２０、中継機３０または子機４０のいずれかとして動作する。
【００３７】
本実施形態では、以上に説明したネットワーク構成情報記憶部１６に記憶された下位機側ルーティングテーブル１６１、上位機側ルーティングテーブル１６２および自機情報テーブル１６３により、ツリー状の無線通信ネットワークシステム１００．１００ａにおける親機２０、中継機３０および子機４０相互の接続関係（無線通信相手）は、少なくとも通常の動作時には、固定的に定められている。
【００３８】
なお、無線通信ネットワークシステム１００，１００ａに含まれるいずれかの中継機３０が動作しなかったり、いずれかの通信経路に障害が生じたりした場合には、その障害を回復するために、通信経路などを適宜変更することは可能であるが、本実施形態では、その変更方法などについては言及しない。
【００３９】
ただし、図１（Ｂ）や図２において破線で示したようなバックアップ用の第２の通信経路を用意しておけば、その経路変更を容易に行うことができる。また、その場合には、第２の通信経路についての下位機側ルーティングテーブル１６１および上位機側ルーティングテーブル１６２を、通常時に利用するものとは別に独立して用意しておくとよい。なお、この事情は、次に説明する回線状態情報記憶部１７についても同じである。
【００４０】
図４は、無線データ通信装置１０における回線状態情報記憶部１７の構成の例を示した図である。図４に示すように、回線状態情報記憶部１７は、下位機側回線状態テーブル１７１および上位機側回線状態テーブル１７２を含んで構成される。
【００４１】
下位機側回線状態テーブル１７１は、隣接下位機ＳＴ番号、下位機側隣接回線状態および生存通知フレーム非受信カウンタの各フィールドを含んで構成される。ここで、下位機側隣接回線状態のフィールドには、自機と隣接下位機ＳＴ番号で指定される隣接下位機との間の無線通信回線における通信障害の有無を示す情報が格納される。
【００４２】
本実施形態では、親機２０または中継機３０は、所定の時間ごとに下位機から送信される生存通知フレームの受信確認をしたとき、所定回数連続してその受信確認ができなかった場合、下位機側隣接回線状態は「異常」であると判定し、その情報を下位機側隣接回線状態のフィールドに格納する。また、その受信確認ができなかった回数を生存通知フレーム非受信カウンタのフィールドに格納する。
【００４３】
ここで、下位機側回線状態テーブル１７１のレコード数は、自機の隣接下位機の数と同じ数である。また、子機４０には、下位機側回線状態テーブル１７１は存在しない、あるいは、存在してもよいが、その内容は空である。
【００４４】
上位機側回線状態テーブル１７２は、隣接上位機ＳＴ番号、上位機側隣接回線状態および生存応答フレーム非受信カウンタの各フィールドを含んで構成される。ここで、上位機側隣接回線状態のフィールドには、自機と隣接上位機ＳＴ番号で指定される隣接上位機との間の無線通信回線の状態を示す情報が格納される。
【００４５】
本実施形態では、中継機３０または子機４０は、所定の時間ごとに上位機から送信される生存応答フレームの受信確認をしたとき、所定回数連続してその受信確認ができなかった場合、上位機側隣接回線状態は「異常」であると判定し、その情報を上位機側隣接回線状態のフィールドに格納する。また、その受信確認ができなかった回数を生存応答フレーム非受信カウンタのフィールドに格納する。
【００４６】
なお、上位機側回線状態テーブル１７２のレコード数は１つである。また、親機２０には、上位機側回線状態テーブル１７２は存在しない、あるいは、存在してもよいが、その内容は空である。
【００４７】
図５は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステム１００，１００ａにおいて用いられる生存通知フレームおよび生存応答フレームの構成の例を示した図である。図５に示すように、それぞれの生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）および生存応答フレーム（ｆ２，ｆ３，ｆ５）は、送信先アドレス、送信元アドレス、データ種別および送信データを含んで構成される。
【００４８】
ここで、送信先アドレスは、当該フレームの送信先の親機２０、中継機３０または子機４０のＭＡＣアドレス、送信元アドレスは、当該フレームの送信元の親機２０、中継機３０または子機４０のＭＡＣアドレスである。また、データ種別は、当該フレームが生存通知フレームであるか、または、生存応答フレームであるかを示す。また、送信データとしては、当該フレームの送信元である親機２０、中継機３０または子機４０のＳＴ番号が格納される。
【００４９】
ここで、生存通知フレーム（ｆ１）は、子機４０が親機２０へ向けて送信する生存通知フレームであり、子機４０は、この形式の生存通知フレーム（ｆ１）を所定時間ごとに送信する。また、生存応答フレーム（ｆ２）は、中継機３０が子機４０からの生存通知フレーム（ｆ１）を受信したときに、その生存通知フレーム（ｆ１）を送信した子機４０へ返信する生存応答フレームである。また、生存応答フレーム（ｆ３）は、親機２０が子機４０からの生存通知フレーム（ｆ１）を受信したときに、その生存通知フレーム（ｆ１）を送信した子機４０へ返信する生存応答フレームである。
【００５０】
同様に、生存通知フレーム（ｆ４）は、中継機３０が親機２０へ向けて送信する生存通知フレームであり、中継機３０は、この形式の生存通知フレーム（ｆ４）を所定時間ごとに送信する。また、生存応答フレーム（ｆ５）は、親機２０が中継機３０からの生存通知フレーム（ｆ４）を受信したときに、その生存通知フレーム（ｆ４）を送信した中継機３０へ返信する生存応答フレームである。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステム１００，１００ａにおいて、生存通知フレームおよび生存応答フレームが送受信される様子の例を示した図である。
【００５２】
まず、図６（Ａ）を参照して、親機２０の下位に１つの中継機３０が接続され、中継機３０の下位に２つの子機４０（＃１、＃２）が接続されている場合について説明する。この場合の説明対象のネットワークシステムは、図１（Ｂ）に示した無線通信ネットワークシステム１００を想定している。なお、図６において、太線の矢印は、生存通知フレームの移動を表し、細線の矢印は、生存応答フレームの移動を表している。
【００５３】
図６（Ａ）において、子機４０（＃１）は、生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ０１）。生存通知フレーム（ｆ１）を受信した中継機３０は、その生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ転送するとともに（ステップＳ０２）、子機４０（＃１）へ生存応答フレーム（ｆ２）を送信する（ステップＳ０３）。次に、生存通知フレーム（ｆ１）を受信した親機２０は、子機４０（＃１）へ向けて生存応答フレーム（ｆ３）を送信する（ステップＳ０４）。このとき、中継機３０は、親機２０から子機４０（＃１）へ向けての生存応答フレーム（ｆ３）を受信するが、その生存応答フレーム（ｆ３）を自機に留め、子機４０（＃１）へ転送することをしない。子機４０（＃１）宛ての生存応答フレーム（ｆ３）を子機４０（＃１）まで送信しないことにより、無線通信ネットワークシステム１００，１００ａ内で送受信されるフレーム数を低減することができる。
【００５４】
同様に、子機４０（＃２）は、生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ０５）。生存通知フレーム（ｆ１）を受信した中継機３０は、その生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ転送するとともに（ステップＳ０６）、子機４０（＃２）へ生存応答フレーム（ｆ２）を送信する（ステップＳ０７）。次に、生存通知フレーム（ｆ１）を受信した親機２０は、子機４０（＃２）へ向けて生存応答フレーム（ｆ３）を送信する（ステップＳ０８）。このとき、中継機３０は、親機２０から子機４０（＃２）へ向けての生存応答フレーム（ｆ３）を受信するが、その生存応答フレーム（ｆ３）を自機に留め、子機４０（＃２）へ転送することをしない。
【００５５】
さらに、中継機３０は、生存通知フレーム（ｆ４）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ０９）。生存通知フレーム（ｆ４）を受信した親機２０は、中継機３０へ向けて生存応答フレーム（ｆ５）を送信する（ステップＳ１０）。
【００５６】
以上のような生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）および生存応答フレーム（ｆ２，ｆ３，ｆ５）の送受信が行われる中で、親機２０は、子機４０（＃１、＃２）および中継機３０からの生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）を受信したときに（ステップＳ０２，Ｓ０６，Ｓ０９）、自機の下位機側ルーティングテーブル１６１の下位機生存状況フィールドに「生存」の情報を格納する。一方、ステップＳ０２，Ｓ０６，Ｓ０９で、受信すべき生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）を受信しなかったときには、自機の下位機側ルーティングテーブル１６１の下位機生存状況フィールドに「非生存」の情報を格納する。
【００５７】
また、中継機３０および親機２０は、ステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ０５，Ｓ０６，Ｓ０９で、生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）を受信した場合には、自機の下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態に「正常」を格納する。また、ステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ０５，Ｓ０６，Ｓ０９で、受信すべき生存通知フレーム（ｆ１，ｆ４）を受信しなかった場合には、自機の下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態に「異常」を格納する。
【００５８】
また、子機４０（＃１，＃２）および中継機３０は、ステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０７，Ｓ０８，Ｓ１０で、生存応答フレーム（ｆ２，ｆ３，ｆ５）を受信した場合には、自機の上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態に「正常」を格納する。また、ステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０７，Ｓ０８，Ｓ１０で、受信すべき生存応答フレーム（ｆ２，ｆ３、ｆ５）を受信しなかった場合には、自機の上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態に「異常」を格納する。
【００５９】
続いて、図６（Ｂ）を参照して、中継機３０（＃１、＃２）が２段、中継機３０の下位に１つの子機４０が接続されている場合について説明する。この場合、説明対象のネットワークシステムは、図２に示した無線通信ネットワークシステム１００ａを想定している。
【００６０】
図６（Ｂ）において、子機４０は、生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ１１）。生存通知フレーム（ｆ１）を受信した中継機３０（＃２）は、その生存通知フレーム（ｆ１）を上位の中継機３０（＃１）へ転送するとともに（ステップＳ１２）、子機４０へ生存応答フレーム（ｆ２）を送信する（ステップＳ１３）。
【００６１】
次に、中継機３０（＃２）から転送された生存通知フレーム（ｆ１）を受信した中継機３０（＃１）は、その生存通知フレーム（ｆ１）を親機２０へ転送するとともに（ステップＳ１４）、中継機３０（＃２）へ生存応答フレーム（ｆ２）を送信する（ステップＳ１５）。このとき、中継機３０（＃１）は、子機４０へ向けての生存応答フレーム（ｆ２）を受信するが、その生存応答フレーム（ｆ２）を自機に留め、子機４０へ転送することをしない。
【００６２】
次に、生存通知フレーム（ｆ１）を受信した親機２０は、子機４０へ向けて生存応答フレーム（ｆ３）を送信する（ステップＳ１６）。このとき、親機２０から子機４０へ向けての生存応答フレーム（ｆ３）を受信した中継機３０（＃１）は、その生存応答フレーム（ｆ３）を自機に留め、下位の中継機３０（＃２）へ転送をすることをしない。
【００６３】
さらに、中継機３０（＃２）は、生存通知フレーム（ｆ４）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ１７）。生存通知フレーム（ｆ４）を受信した上位の中継機３０（＃１）は、その生存通知フレーム（ｆ４）を親機２０へ転送するとともに（ステップＳ１８）、下位の中継機３０（＃２）へ生存応答フレーム（ｆ５）を送信する（ステップＳ１９）。
【００６４】
次に、生存通知フレーム（ｆ４）を受信した親機２０は、中継機３０（＃２）へ向けて生存応答フレーム（ｆ５）を送信する（ステップＳ２０）。次に、親機２０から中継機３０（＃２）へ向けての生存応答フレーム（ｆ５）を受信した中継機３０（＃１）は、その生存応答フレーム（ｆ５）を自機に留め、下位の中継機３０（＃２）へ転送することをしない。
【００６５】
さらに、中継機３０（＃１）は、生存通知フレーム（ｆ４）を親機２０へ向けて送信する（ステップＳ２１）。生存通知フレーム（ｆ４）を受信した親機２０は、中継機３０（＃１）へ向けて生存応答フレーム（ｆ５）を送信する（ステップＳ２２）。
【００６６】
また、この場合にも、図６（Ａ）を用いて説明した手順と同様にして、適宜、親機２０、中継機３０（＃１，＃２）および子機４０それぞれにおける下位機側ルーティングテーブル１６１の下位機生存状況フィールド、下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態フィールド、および、上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドに格納すべき情報を定めることができる。
【００６７】
図７は、本発明の実施形態に係る無線データ通信装置１０の外観斜視図の例を示した図である。図７に示すように、無線データ通信装置１０は、図１に示したＭＰＵ１１や無線通信部１２などの機能ブロックを構成する部分が筐体１０１の内部に収納され、２つの無線通信部１２（回線Ａおよび回線Ｂ：図１参照）にそれぞれ対応する２つのアンテナ１３が筐体１０１の外側に突出するようにして設けられている。
【００６８】
また、筐体１０１の前面には、２つの無線通信部１２がそれぞれ他の無線データ通信装置１０と通信する場合の無線回線（回線Ａおよび回線Ｂ）に対応するように、２つの表示ランプ１８１が設けられている。これらの表示ランプ１８１は、発光ダイオードなどからなり、それぞれの無線回線の回線状態の良否（正常または異常）を表示する。なお、表示ランプ１８１に表示される回線状態の良否は、回線状態情報記憶部１７の下位機側回線状態テーブル１７１および上位機側回線状態テーブル１７２に格納されている情報に基づいて定められる。
【００６９】
図８は、無線データ通信装置１０の表示ランプ１８１の点灯条件の例を示した図である。なお、図８では、親機２０、中継機３０および子機４０は、図１（Ｂ）や図２に示したように、次のように用いられることを前提としている。
【００７０】
すなわち、親機２０および子機４０の回線Ａは、通常時に使用される第１の回線（図１（Ｂ）や図２において実線で示された無線回線）として用いられ、また、親機２０および子機４０の回線Ｂは、第１の回線に障害があるときに使用されるバックアップ用の第２の回線（図１（Ｂ）および図２において破線で示された無線回線）として用いられるものとしている。また、中継機３０の回線Ａおよび回線Ｂの一方は、上位機との通信に用いられ、他方は、下位機との通信に用いられるものとしている。
【００７１】
以上を前提とした場合、親機２０の表示ランプ１８１（回線Ａ）は、第１の回線上で自機の下位機側に隣接する１つ以上の下位機から生存通知フレームを受信している場合（つまり、第１の回線の下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態フィールドが１つ以上「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。また、親機２０の表示ランプ１８１（回線Ｂ）は、第２の回線上で自機の下位機側に隣接する１つ以上の下位機から生存通知フレームを受信している場合（つまり、第２の回線の下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態フィールドが１つ以上「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。
【００７２】
次に、中継機３０の表示ランプ１８１（回線Ａ）は、自機の下位機側に隣接する１つ以上の下位機から生存通知フレームを受信している場合（つまり、下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態フィールドが１つ以上「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。また、中継機３０の表示ランプ１８１（回線Ｂ）は、上位機側に隣接する上位機から生存応答フレームを受信している場合（つまり、上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドが「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。
【００７３】
次に、子機４０の表示ランプ１８１（回線Ａ）は、第１の回線上で上位機側に隣接する上位機から生存応答フレームを受信している場合（つまり、第１の回線上の上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドが「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。また、子機４０の表示ランプ１８１（回線Ｂ）は、第２の回線上で上位機側に隣接する上位機から生存応答フレームを受信している場合（つまり、第２の回線上の上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドが「正常」である場合）に点灯し、そうでない場合に、消灯する。
【００７４】
なお、ここでは、表示ランプ１８１を点灯または消灯することによって、表示状態の識別がされているが、点灯するランプの色（例えば、赤色と青色など）を変化させることによって、表示状態が識別されてもよい。
【００７５】
続いて、図９〜図１１を参照して、本発明の実施形態に係る無線データ通信装置１０が親機２０、中継機３０または子機４０として実行する生存通知フレームおよび生存応答フレームの送受信処理について説明する。図９は、無線データ通信装置１０が子機４０または中継機３０として実行する生存通知フレーム送信・転送処理および生存応答フレーム受信処理の処理フローの例を示した図である。
【００７６】
子機４０または中継機３０は、タイマ１４（図１参照）を備え、そのタイマ１４には、親機２０宛ての生存通知フレームを送信すべきタイミングが、時刻指定や繰り返し時間などの情報により、プログラムされている。タイマ１４は、生存通知フレームを送信すべきタイミングになったときには、ＭＰＵ１１に対し、生存通知フレームの送信を指示する。
【００７７】
子機４０または中継機３０のＭＰＵ１１は、タイマ１４からの生存通知フレーム送信指示の有無に基づき、生存通知フレームの送信タイミングであるか否か判定し（ステップＳ５０）、生存通知フレームの送信タイミングであった場合には（ステップＳ５０でＹｅｓ）、自機を送信元とし、親機２０を送信先とする生存通知フレームを自機の隣接上位機へ送信する（ステップＳ５１）。一方、生存通知フレームの送信タイミングでなかった場合には（ステップＳ５０でＮｏ）、ＭＰＵ１１は、さらに、生存通知フレームの転送要求の有無を判定する（ステップＳ５２）。なお、生存通知フレームの転送要求は、図１０に示す処理で、ＭＰＵ１１が下位機から生存通知フレームを受信したときに発行される。
【００７８】
ステップＳ５２の判定において、生存通知フレームの転送要求があったときには（ステップＳ５２でＹｅｓ）、ＭＰＵ１１は、受信した生存通知フレームを自機の隣接上位機へ転送する（ステップＳ５３）。一方、生存通知フレームの転送指示がなかったときには（ステップＳ５２でＮｏ）、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ５０へ戻し、次の生存通知フレームの送信タイミングまたは転送要求の到来を待つ。なお、自機が子機４０である場合には、生存通知フレームを受信することはないので、ステップＳ５３が実行されることはない。
【００７９】
こうして、ＭＰＵ１１は、生存通知フレームを隣接上位機へ送信または転送すると（ステップＳ５１，Ｓ５３）、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５４）。そして、所定時間が経過していないときには（ステップＳ５４でＮｏ）、所定の時間が経過するのを待つ。また、所定時間が経過したときには（ステップＳ５４でＹｅｓ）、ＭＰＵ１１は、隣接上位機から生存応答フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ５５）。なお、ここでいう所定時間とは、生存通知フレームを隣接上位機へ送信した後、その隣接上位機から生存応答フレームが返送される時間よりも十分に長い時間である。
【００８０】
ＭＰＵ１１は、生存応答フレームを受信した場合には（ステップＳ５５でＹｅｓ）、隣接上位機との間の送受信が成功したことになるので、上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドに「正常」を格納する（ステップＳ５６）。また、このとき、併せて、生存応答フレーム非受信カウンタフィールド（以下、生存応答フレーム非受信カウンタ、または、単に、非受信カウンタという）をゼロクリアする。その後、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ５０へ戻し、次の生存通知フレームの送信タイミングまたは転送要求の到来を待つ。
【００８１】
一方、ＭＰＵ１１は、生存応答フレームを受信しなかった場合には（ステップＳ５５でＮｏ）、非受信カウンタをカウントアップし（ステップＳ５７）、その非受信カウンタの値が所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ５８）。そして、非受信カウンタの値が所定値を超えていなかったときには（ステップＳ５８でＮｏ）、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ５０へ戻し、次の生存通知フレームの送信タイミングまたは転送要求の到来を待つ。
【００８２】
また、非受信カウンタの値が所定値（例えば、５）を超えたときには（ステップＳ５８でＹｅｓ）、隣接上位機から例えば５回連続して生存応答フレームを受信しなかったことになるので、隣接上位機との間の回線には何らかの障害があると判断して、上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドに「異常」を格納する（ステップＳ５９）。その後、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ５０へ戻し、次の生存通知フレームの送信タイミングまたは転送要求の到来を待つ。
【００８３】
図１０は、無線データ通信装置１０が中継機３０として実行する生存通知フレーム受信処理および生存応答フレーム送信処理の処理フローの例を示した図である。
【００８４】
中継機３０のＭＰＵ１１は、まず、隣接下位機から送信または転送される生存通知フレームを受信したか否かを判定し（ステップＳ６０）、その生存通知フレームを受信していた場合には（ステップＳ６０でＹｅｓ）、隣接下位機側の通信回線は正常に動作していることになるので、下位機側回線状態テーブル１７１の当該隣接下位機に対する下位機側隣接回線状態フィールドに「正常」を格納する（ステップＳ６１）。また、このとき、併せて、当該隣接下位機に対する生存通知フレーム非受信カウンタフィールド（以下、生存通知フレーム非受信カウンタ、または、単に、非受信カウンタという）をゼロクリアする。
【００８５】
次に、ＭＰＵ１１は、その受信した生存通知フレームを、さらに、上位機へ転送することを指示する転送要求を発行する（ステップＳ６２）。なお、この転送要求が発行されると、図９のステップＳ５２で、その転送要求が認識され、ステップＳ５２で、生存通知フレームが隣接上位機へ転送される。
【００８６】
次に、ＭＰＵ１１は、前記の受信した生存通知フレームの応答として、その生存通知フレームの送信元に宛てて生存応答フレームを送信する（ステップＳ６３）。この場合、宛先は、前記の受信した生存通知フレームを送信した隣接下位機としてもよい。
【００８７】
次に、ＭＰＵ１１は、生存通知フレームを受信したことで、その生存通知フレームの送信元である子機４０または中継機３０の生存を認識し、下位機側ルーティングテーブル１６１において、その生存通知フレームの送信元を下位機とする下位機生存状況フィールドに「生存」を格納する（ステップＳ６４）。その後、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ６０へ戻し、次の生存通知フレームの受信を待つ。
【００８８】
一方、ステップＳ６０の判定で、生存通知フレームを受信していなかった場合には（ステップＳ６０でＮｏ）、ＭＰＵ１１は、所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ６５）、所定時間が経過していないときには（ステップＳ６５でＮｏ）、処理をステップＳ６０へ戻す。また、所定時間が経過したときには（ステップＳ６５でＹｅｓ）、ＭＰＵ１１は、生存通知フレームの非受信カウンタをカウントアップする（ステップＳ６６）。
【００８９】
次に、ＭＰＵ１１は、非受信カウンタの値が所定値を超えたか否かを判定し（ステップＳ６７）、非受信カウンタの値が所定値を超えていなかったときには（ステップＳ６７でＮｏ）、ＭＰＵ１１は、その処理をステップＳ６０へ戻す。また、非受信カウンタの値が所定値（例えば、５）を超えたときには（ステップＳ６７でＹｅｓ）、ＭＰＵ１１は、隣接下位機から、例えば５回連続して生存通知フレームを受信しなかったことになるので、隣接下位機との間の回線には何らかの障害があると判断して、下位機側回線状態テーブル１７１の当該隣接下位機に対する下位機側隣接回線状態フィールドに「異常」を格納する（ステップＳ６８）。
【００９０】
この場合、ＭＰＵ１１は、受信すべき生存通知フレームを所定回数（例えば、５回）連続して受信しなかったことになるので、その生存通知フレームの送信元となっている子機４０または中継機３０の存在を認識できなかったことを意味する。そこで、ＭＰＵ１１は、下位機側ルーティングテーブル１６１において、当該生存通知フレームの送信元を下位機とする下位機生存状況フィールドに「非生存」を格納する（ステップＳ６９）。その後、ＭＰＵ１１は、処理をステップＳ６０へ戻し、次の生存通知フレームの受信を待つ。
【００９１】
図１１は、無線データ通信装置１０が親機２０として実行する生存通知フレーム受信および生存応答フレーム送信処理の処理フローの例を示した図である。ただし、この親機２０が実行する処理フローは、図１０に示した中継機３０が実行する処理フローとは、図１１において、図１０におけるステップＳ６２に対応する処理が含まれないことを除き、ほとんど同じであるので、その説明を省略する。
【００９２】
なお、図１０のステップＳ６２は、中継機３０が下位機から受信した生存通知フレームを上位機へ転送させるための処理であり、親機２０には、上位機が存在しないので、親機２０は、ステップＳ６２に対応する処理を実行する必要がない。
【００９３】
以上、本実施形態によれば、子機４０および中継機３０は、タイマ１４が指示するタイミングによって、例えば、所定の時間ごとに、親機２０に宛てた生存通知フレームを送信する。親機２０は、各子機４０および中継機３０からの生存通知フレームを受信すること、または、受信しないことを判定することによって、各子機４０および中継機３０の存在または非存在を知ることができる。そして、その結果は、親機２０のネットワーク構成情報記憶部１６の下位機側ルーティングテーブル１６１の下位機生存状況のフィールドに格納される。従って、親機２０は、下位機側ルーティングテーブル１６１により下位機の生存状況を管理することができる。
【００９４】
また、この場合の生存通知フレームは、親機２０の送信指示に従って送信されるのではなく、各子機４０および中継機３０が自律的に送信するフレームである。従って、親機２０は、各子機４０および中継機３０へ送信指示のフレームを送信する必要がないので、従来のように、ｐｉｎｇコマンドなどの送信指示フレームを送信する場合に比べ、当該無線通信ネットワークシステム１００（１００ａ）内を送受信されるフレーム数は、大幅に低減される。
【００９５】
また、本実施形態では、親機２０、中継機３０および子機４０のそれぞれは、隣接下位機から所定の時間ごとに生存通知フレームを受信していること、および、隣接上位機から所定の時間ごとに生存応答フレームを受信していることに基づき、自機の下位側および上位側に隣接する他の親機２０、中継機３０および子機４０との間の回線状態を知ることができる。そして、その結果は、親機２０、中継機３０および子機４０のそれぞれの回線状態情報記憶部１７の下位機側回線状態テーブル１７１の下位機側隣接回線状態フィールドおよび上位機側回線状態テーブル１７２の上位機側隣接回線状態フィールドに格納される。さらに、その下位機側隣接回線状態および上位機側隣接回線状態は、表示ランプ１８１に表示される。
【００９６】
従って、当該無線通信ネットワークシステム１００（１００ａ）の保守管理者は、親機２０に通信可能に接続されていない中継機３０および子機４０を特定することができるようになり、さらに、現場の保守員にとっては、障害（異常）のある中継機３０や子機４０あるいはそれらを接続する障害（異常）回線を特定することが容易になる。
【００９７】
さらに、本実施形態では、子機４０は、生存通知フレームを送信するタイミングを自律的に決定することができるわけであるから、その送信タイミングが自機に接続されたセンサや監視装置から得られる情報を親機２０に送信するタイミングと競合しないように、両者のタイミングを、適宜、調整することが可能となる。従って、子機４０と親機２０との間で、生存通知フレームおよび生存応答フレームが送受信されるタイミングと、プラントの監視データや制御データが送受信されるタイミングと、の競合を回避するように、そのタイミングの調整が可能または容易となる。
【００９８】
続いて、以上に説明した実施形態の一部を変形した実施形態について説明する。図１２は、本発明の実施形態の変形例に係る無線通信ネットワークシステムにおいて、生存通知フレームおよび生存応答フレームが送受信される様子、並びに、生存通知フレームの構成の例を示した図である。この実施形態の変形例では、例えば、図２に示す無線通信ネットワークシステム１００ａのように、親機２０と子機４０との間に複数の中継機３０（＃１，＃２）が介在することを前提としている。
【００９９】
この実施形態の変形例では、生存通知フレームの送信元を子機４０に限定する。従って、中継機３０は、生存通知フレームの送信元となる必要はなく、その送信を、単に、中継する（転送する）だけである。
【０１００】
図１２（Ａ）に示すように、子機４０から親機２０に宛てて送信された生存通知フレームは、中継機３０（＃２）に受信され（ステップＳ８１）、中継機３０（＃１）へ転送される（ステップＳ８２）。このとき、中継機３０（＃２）から中継機３０（＃１）へ転送される生存通知フレームは、図１２（Ｂ）の中継機３０（＃２）の生存通知フレーム（ｆ６）として示すように、その送信データ部分に、中継機３０（＃２）のＳＴ番号が付加される。
【０１０１】
また、同様に、その生存通知フレーム（ｆ６）が中継機３０（＃１）に受信され、親機２０へ転送されるときには（ステップＳ８４）、その生存通知フレームは、図１２（Ｂ）の中継機３０（＃１）の生存通知フレーム（ｆ７）として示すように、その送信データ部分に、さらに、中継機３０（＃１）のＳＴ番号が付加される。
【０１０２】
従って、親機２０は、送信データ部分に格納されている子機４０および中継機３０のそれぞれのＳＴ番号を取得することによって、自機に通信可能に接続されている子機４０および中継機３０の識別番号を知ることができる。すなわち、親機２０は、中継機３０を送信元とする生存通知フレームを受信しなくても、当該ツリー状の無線通信ネットワークシステム１００ａに含まれるすべての子機４０および中継機３０についての生存または非生存の情報を得ることができる。
【０１０３】
なお、生存通知フレームを受信するステップ（Ｓ８１，Ｓ８２，Ｓ８４）に応答して、生存応答フレームを送信するステップ（Ｓ８３，Ｓ８５，Ｓ８６）の処理は、元の実施形態と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【０１０４】
以上、本実施形態の変形例によれば、中継機３０が送信元となる生存通知フレームを送信する必要がないので、無線通信ネットワークシステム１００ａ内で送受信されるフレーム数を、さらに、低減することができる。ちなみに、図１２（Ａ）を図６（Ｂ）と比較すると分かるように、本実施形態の変形例では、図６（Ｂ）におけるＳ１７〜Ｓ２２までのフレームの送受信をしなくて済むことができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０    無線データ通信装置
１１    ＭＰＵ
１２    無線通信部
１３    アンテナ
１４    タイマ
１５    有線ＬＡＮ通信部
１６    ネットワーク構成情報記憶部
１７    回線状態情報記憶部
１８    回線状態表示部
２０    親機
３０    中継機
４０    子機
１００  無線通信ネットワークシステム
１０１  筐体
１６１  下位機側ルーティングテーブル
１６２  上位機側ルーティングテーブル
１６３  自機情報テーブル
１７１  下位機側回線状態テーブル
１７２  上位機側回線状態テーブル
１８１  表示ランプ
【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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