(57)【要約】【課題】他の通信システムとの電波干渉を抑制して、円滑に親機へのデータ送信を行う。【解決手段】無線端末装置は、送信開始タイミングが到来したとき、通信部にキャリアセンスを実行させてデータ送信可能か否かを判定する判定部と、判定部でデータ送信可能と判定されたとき、通信部に、親機に対して所定のデータを送信させる通信制御部と、を備え、判定部は、データ送信可能と判定されるまで、通信部に、キャリアセンスを繰り返して実行させるように構成されており、通信制御部は、送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われたとき、通信部に、２回目以降のキャリアセンスを行うことにより本来の送信時刻から遅延した遅延時間に基づき、所定のタイミングで、送信開始タイミングを更新させるための遅延時間情報を親機に送信させるように構成されている。【選択図】図４
2019118017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のデータを親機に送信する無線端末装置であって、
前記親機と通信可能な通信部と、
前記親機へのデータ送信を開始する送信開始タイミングを格納する記憶部と、
前記送信開始タイミングが到来したとき、前記通信部にキャリアセンスを実行させてデータ送信可能か否かを判定する判定部と、
前記判定部でデータ送信可能と判定されたとき、前記通信部に、前記親機に対して前記所定のデータを送信させる通信制御部と、を備え、
前記判定部は、データ送信可能と判定されるまで、前記通信部に、キャリアセンスを繰り返して実行させるように構成されており、
前記通信制御部は、前記送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われたとき、
前記通信部に、２回目以降のキャリアセンスを行うことにより本来の送信時刻から遅延した遅延時間に基づき、所定のタイミングで、前記送信開始タイミングを更新させるための遅延時間情報を前記親機に送信させるように構成されている無線端末装置。
【請求項２】
前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記送信開始タイミングを更新するように構成されている請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
前記遅延時間情報を前記親機に送信した後、前記親機から送信される送信開始タイミング更新許可情報に基づいて、前記送信開始タイミングを更新するように構成されている請求項２に記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記通信制御部は、前記通信部が前記親機から送信される前記遅延時間情報を受信したとき、前記通信部の受信した前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記送信開始タイミングを更新するように構成されている請求項２又は３に記載の無線端末装置。
【請求項５】
装置の動作モードをスリープモードと起動モードとに切り替え可能なモード切替部を備え、
前記記憶部には、動作モードを前記スリープモードから前記起動モードへと切り替える起動タイミングも格納されており、
前記通信制御部は、前記送信開始タイミングの更新とともに、前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記起動タイミングも更新するように構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線端末装置。
【請求項６】
親機と、前記親機に割り当てられた複数の請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線端末装置と、を備える通信システムであって、
前記親機は、いずれかの前記無線端末装置から前記遅延時間情報を受信したとき、他の前記無線端末装置に、所定のタイミングで、当該タイミングまでに受信した前記遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく前記遅延時間情報を送信するように構成されている通信システム。
【請求項７】
各無線端末装置は、当該無線端末装置の動作モードをスリープモードと起動モードとに切り替え可能なモード切替部を備え、それぞれの前記記憶部には、動作モードを前記スリープモードから前記起動モードへと切り替える起動タイミングとして、全無線端末装置について共通である共通起動タイミングが少なくとも格納されており、
前記親機は、前記所定のタイミングとして、前記共通起動タイミングが到来したときに、前記遅延時間情報を、各無線端末装置に送信するように構成されている請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
親機と、前記親機に割り当てられた複数の請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線端末装置と、を備える通信システムであって、
前記親機は、前記無線端末装置から前記遅延時間情報を受信したとき、前記遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく送信タイミング更新許可情報を生成し、当該無線端末装置に前記送信タイミング更新許可情報を送信するように構成されている通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のデータを親機に送信する無線端末装置、及び、親機と、親機に割り当てられた当該無線端末装置と、を備える通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の通信システムにおいては、各無線端末装置が互いに干渉することがないように、各無線端末装置には親機にデータを送信するタイミングとして異なるものがそれぞれ定められて順番に親機に対してデータを送信するようになっている。しかし、近隣の他の通信システムにおける無線端末装置が同じタイミングでデータの送信をするような場合には、電波干渉が生じて、データの送信が行えない場合がある。特に通信方式として特定小電力無線を利用する場合は、使用可能な周波数が限定的であり、他の通信システムとの電波干渉のおそれが高まる。これに対し、国際公開第２０１５／１９０１３３号（特許文献１）には、送信前にキャリアセンスを実行し、送信する電波の周波数帯が他の通信システムに使用されていないと判断した場合にデータ送信を行い、他の通信システムで使用されていると判断した場合にはデータ送信をキャンセルすることが開示されている。このようにすることで、電波干渉によりデータ送信が行えないことが避けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１９０１３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の場合、電波干渉を避けるためにその回のデータ送信をキャンセルしても、他の通信システムでも同じ間隔でデータ送信を行うようになっているときには、毎回の送信のタイミングで、送信する電波の周波数帯が他の通信システムに使用されていると判断されてしまい、データ送信が行えないことになる。
【０００５】
そこで、他の通信システムとの電波干渉を抑制でき、円滑に親機へのデータ送信が行える無線端末装置及び通信システムの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る無線端末装置は、
所定のデータを親機に送信する無線端末装置であって、
前記親機と通信可能な通信部と、
前記親機へのデータ送信を開始する送信開始タイミングを格納する記憶部と、
前記送信開始タイミングが到来したとき、前記通信部にキャリアセンスを実行させてデータ送信可能か否かを判定する判定部と、
前記判定部でデータ送信可能と判定されたとき、前記通信部に、前記親機に対して前記所定のデータを送信させる通信制御部と、を備え、
前記判定部は、データ送信可能と判定されるまで、前記通信部に、キャリアセンスを繰り返して実行させるように構成されており、
前記通信制御部は、前記送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われたとき、
前記通信部に、２回目以降のキャリアセンスを行うことにより本来の送信時刻から遅延した遅延時間に基づき、所定のタイミングで、前記送信開始タイミングを更新させるための遅延時間情報を前記親機に送信させるように構成されている。
【０００７】
この構成によれば、他の通信システムとの電波干渉が生じるおそれがある場合でも、データ送信可能と判定されるまでキャリアセンスを繰り返して実行して、データ送信可能と判定されたとき、親機に対してデータを送信するので、電波干渉を避けつつ親機へのデータ送信を行うことができる。また、複数回キャリアセンスを行ったときには遅延時間情報を親機に送信するので、親機を介して他の無線端末装置（子機）にも遅延時間情報を共有させることが可能になり、他の無線端末装置についても電波干渉を抑制できることが期待できる。
【０００８】
以下、本発明に係る無線端末装置の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。
【０００９】
１つの態様として、前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記送信開始タイミングを更新するように構成されていると好適である。
【００１０】
この構成によれば、複数回キャリアセンスを行ったときには遅延時間情報に基づいて送信開始タイミングが更新されるので、他の通信システムでも同じ間隔でデータ送信を行うようになっているときでも、電波干渉が生じないタイミングでデータ送信を行うことが期待でき、次回以降の送信のときに複数回キャリアセンスを行うことを抑制できる。これにより、不要な動作を行うことを抑制でき、電力消費を抑制できる。
【００１１】
１つの態様として、前記遅延時間情報を前記親機に送信したのちに前記親機から送信される送信開始タイミング更新許可情報に基づいて、前記送信開始タイミングを更新するように構成されていると好適である。
【００１２】
この構成によれば、送信開始タイミングを更新するのは親機の判断に基づいて行われるので、個々の無線端末装置の送信タイミングを親機側で制御することができる。
【００１３】
１つの態様として、前記通信制御部は、前記通信部が前記親機から送信される前記遅延時間情報を受信したとき、前記通信部の受信した前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記送信開始タイミングを更新するように構成されていると好適である。
【００１４】
この構成によれば、自らの送信のときに遅延が生じた場合のみならず、例えば他の無線端末装置で遅延が生じたときの遅延時間情報を親機から受信したときにも送信開始タイミングを更新するから、自らの送信のときに電波干渉が生じることを未然に防止することが可能になる。
【００１５】
１つの態様として、装置の動作モードをスリープモードと起動モードとに切り替え可能なモード切替部を備え、前記記憶部には、動作モードを前記スリープモードから前記起動モードへと切り替える起動タイミングも格納されており、前記通信制御部は、前記送信開始タイミングの更新とともに、前記遅延時間情報に基づいて、前記記憶部に格納された前記起動タイミングも更新するように構成されていると好適である。
【００１６】
この構成によれば、動作モードをスリープモードと起動モードとに切替可能であるので、必要時のみに起動モードとし、それ以外はスリープモードとすることで、電力消費を抑制できる。また、送信開始タイミングのみが更新されたときには、起動タイミングと送信開始タイミングとの間に乖離が生じて無駄に起動している時間が生じるおそれがあり、無駄な電力消費が生じるおそれがあるが、この構成によれば、起動タイミングも更新するため、起動タイミングと送信開始タイミングとの間に乖離が生じることを回避でき、無駄な電力消費を抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る通信システムは、
親機と、前記親機に割り当てられた複数の請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線端末装置と、を備える通信システムであって、
前記親機は、いずれかの前記無線端末装置から前記遅延時間情報を受信したとき、他の前記無線端末装置に、所定のタイミングで、当該タイミングまでに受信した前記遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく前記遅延時間情報を送信するように構成されている。
【００１８】
この構成によれば、ある無線端末装置に遅延が生じたときに、他の無線端末装置に遅延時間情報を送信するので、生じた遅延を他の無線端末装置にも反映させることができる。これにより、他の無線端末装置についても電波干渉が生じないタイミングでデータ送信を行うことが期待でき、また、無線端末装置間の送信開始タイミングが近づきすぎることを抑制できる。
【００１９】
１つの態様として、各無線端末装置は、当該無線端末装置の動作モードをスリープモードと起動モードとに切り替え可能なモード切替部を備え、それぞれの前記記憶部には、動作モードを前記スリープモードから前記起動モードへと切り替える起動タイミングとして、全無線端末装置について共通である共通起動タイミングが少なくとも格納されており、前記親機は、前記所定のタイミングとして、前記共通起動タイミングが到来したときに、前記遅延時間情報を、各無線端末装置に送信するように構成されていると好適である。
【００２０】
この構成によれば、一括して全無線端末装置に遅延時間情報を送信するから、各無線端末装置において同時に送信開始タイミングや起動タイミングを更新することができ、無線端末装置間の送信開始タイミングが近づきすぎることを抑制しつつ、各無線端末装置について電波干渉が生じないタイミングでデータ送信を行わせることが可能になる。
【００２１】
本発明に係る通信システムは、
親機と、前記親機に割り当てられた複数の請求項１〜５のいずれか一項に記載の端末装置無線端末装置と、を備える通信システムであって、
前記親機は、前記無線端末装置から前記遅延時間情報を受信したとき、前記遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく送信タイミング更新許可情報を生成し、当該無線端末装置に前記送信タイミング更新許可情報を送信するように構成されている。
【００２２】
この構成によれば、送信開始タイミングを更新するのは親機の判断に基づいて行われるので、個々の無線端末装置の送信タイミングを親機側で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る監視システムを示す図
【図２】本実施形態に係る親機の構成を示すブロック図
【図３】本実施形態に係る無線端末装置の構成を示すブロック図
【図４】データの定期配信における無線端末装置のフローを示すフローチャート
【図５】遅延が生じない場合の親機と無線端末装置との間のデータの定期配信のフローを示すフローチャート
【図６】遅延が生じる場合の親機と無線端末装置との間のデータの定期配信のフローを示すフローチャート
【図７】別実施形態における遅延が生じる場合の親機と無線端末装置との間のデータの定期配信のフローを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る無線端末装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本実施形態に係る無線端末装置４を組み込んだ監視システムについて説明する。まず、本実施形態に係る監視システムは、監視対象区域に設けられているプラントや、水、電気、ガス等を供給・処理するためのインフラ設備等を監視するために、各プラントや設備における各監視対象装置に無線端末装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，・・・）を設置し、無線端末装置４によりサンプリングしたデータを監視サーバ１に収集して監視対象区域におけるプラントや設備の監視を行うためのシステムである。そして、図１に示すように、本監視システムは、各プラントや設備における監視対象装置のそれぞれに設置されて、監視対象装置からのデータをサンプリングする無線端末装置４と、無線端末装置４でサンプリングされたデータを無線通信により取得する親機３と、親機３とネットワーク２を介して通信可能であり、親機３から各プラントや設備のデータを取得して各プラントや設備を監視する監視サーバ１とからなる。つまり、本監視システムでは、無線端末装置４でサンプリングされたデータが親機３を介して監視サーバ１に集約されて、監視サーバ１により監視対象区域におけるプラントや設備が一括して監視可能になっている。
【００２５】
このような監視システムにおいては、周辺に他の通信システムが存在し、他の通信システムとの間で電波干渉が生じるおそれがある。特に、他の通信システムが、本実施形態における監視システムと同種のシステムの場合には、他の通信システムでも本実施形態における監視システムと同じようなタイミングで子機から親機へのデータの定期配信が行われている可能性があり、そうすると、データ送信の度に電波干渉が生じてしまうおそれがある。このような問題に対し、本実施形態では、周辺における他の通信システムとの間での電波干渉を抑制して、円滑に無線端末装置４から親機３へのデータ送信が行える構成を採用している。以下では、そのための構成として、本システムのうち、親機３と親機３に割り当てられた複数の無線端末装置４とを備えた通信システムについて、特に各無線端末装置４から親機３へのデータの定期配信に関連する構成について説明する。
【００２６】
まず、本システムでは、無線端末装置４は電池駆動式であり、図３に示すように、取得部４１と、現在の時刻や、前回のデータ送信等からの時間を計時する計時部４２と、親機３と無線通信可能な通信部４３と、各種の設定情報や送信用のデータを記憶する記憶部４４と、各部の制御を行う制御部４５と、を備えている。
【００２７】
取得部４１は例えばＡ／Ｄ変換器等からなり、センサ５により計測された計測データ（例えば、監視対象装置についての温度や振動波形や圧力等のプロセス値など）を取得するものである。そして、取得されたデータは、そのまま記憶部４４に格納されたり、制御部４５により統計処理等が行われた後に記憶部４４に格納されるようになっている。
【００２８】
計時部４２はタイマー等であり、現在の時刻や、送信タイミングの開始からの時間など、無線端末装置４の運転に必要な時間の計時を行い、後述の起動タイミングや送信開始タイミングなど、所定の動作を行うべき各種のタイミングが到来したときに、そのタイミングが到来したことを制御部４５に通知するようになっている。
【００２９】
通信部４３は、通信モジュール等からなり、親機３へのデータ送信や、親機３から送信されるデータの受信など、親機３との各種の通信を行うものである。
【００３０】
記憶部４４は、例えばＲＡＭやフラッシュメモリからなり、無線端末装置４の動作に関する設定情報を記憶する設定情報記憶部４４１と、親機３に送信するためのデータを記憶する送信用データ記憶部４４２と、を備えている。
【００３１】
設定情報記憶部４４１には、無線端末装置４を起動モードとする起動タイミング、取得部２１により計測データを取得するデータ取得タイミング、送信用のデータとするデータの種類、各無線端末装置４について割り当てられている送信タイミング、親機３へのデータ送信を開始する送信開始タイミングなどの各種の設定が記憶されている。
【００３２】
特にデータの定期配信に関する設定情報について説明すると、本実施形態では、送信タイミングとして、例えば毎時○○分から○分間、○○時○○分〜○○時○○分など、ある時間からある時間までの間にその無線端末装置４について親機３へのデータ送信を行わせるとする送信時間帯（例えば毎時○○分から○分間など）が設定されている。ある時刻になったときに送信を行うとすると、その時刻において他のシステムと電波干渉が生じていたときにはその回のデータ送信は行えないことになるが、このように送信タイミングとして送信を行うタイミングに幅を持たせることで、ある時点では他のシステムと電波干渉が生じていたとしても、同一送信タイミング内でデータ送信を行う時点をずらせば電波干渉を避けてデータ送信を行わせることが可能になる。そして、この送信タイミングを各無線端末装置４において重ならないようにすることで、システムを構成する各無線端末装置４において、親機３へのデータ送信が同時に行われることがないようにできる。
【００３３】
また、送信開始タイミングは送信タイミングが開始してからどれだけ経過したときにデータ送信を開始するかのタイミング（例えば送信タイミングが開始してから○○秒経過時など）であり、より詳しくは送信時間帯が開始してからキャリアセンスを行うまでのタイミングである。後述するように、本実施形態では、送信前に送信可能と判定されるまでキャリアセンスを行ってから送信を開始するところ、この送信開始タイミングを、他のシステムとの電波干渉が回避できるタイミングに設定しておくことで、不要にキャリアセンスが繰り返して行われることを抑制できるようになっている。特に本実施形態では、この送信開始タイミングを初期は０（即ち送信タイミングの開始と同時にキャリアセンスを行う）に設定されており、その後の運転により電波干渉があったときには送信開始タイミングを更新して、送信タイミングの開始から電波干渉がないと思われる時間が経過してからキャリアセンスを行うようにしてある。
【００３４】
起動タイミングは無線端末装置４の動作モードをスリープモードから起動モードへと切り替えるためのタイミングであり、親機３へのデータの定期配信を行うときの起動タイミングは、送信開始タイミングに合わせて設定されるようになっている。つまり、データ送信を行う場合には無線端末装置４を起動モードとしておく必要があるところ、消費電力を低減するために、送信を開始する直前に起動モードとするのが好ましい。そこで、送信開始タイミングの直前に起動モードとすることで、消費電力を低減できるようになっている。そして、送信開始タイミングが更新されたときには、起動モードとなる時間が長くなることがないように、起動タイミングも併せて更新されるようになっている。なお、起動タイミングとしては、親機３へのデータの定期配信を行うときのみならず、取得部４１からデータを取得するときや、後述する遅延情報を取得するために起動するときなど、種々のタイミングが設定されている。
【００３５】
送信用データ記憶部４４２は、設定情報記憶部４４１に格納されている送信用のデータとするデータの種類に従って、取得部４１により取得されたデータや制御部４５により統計処理等が行われたデータが記憶されるようになっている。そして、本実施形態では、設定情報記憶部４４１に格納されているデータ取得タイミングごとに定期的に計測データが取得され、取得されたデータ又は制御部４５により統計処理等が行われたデータが送信用データとして送信用データ記憶部４４２に格納されるようになっている。
【００３６】
制御部４５はＣＰＵ等からなり、例えば記憶部４４に格納されているプログラムを実行することで、無線端末装置４の各部の制御を行うようになっている。なお、図２に示しているのは親機３へのデータの定期配信に関連する機能部のみであり、その他の機能部については省略してある。そして、親機３へのデータの定期配信に関連する機能部として、本実施形態では、制御部４５は、無線端末装置４の動作モードを切り替えるモード切替部４５１と、データ送信可能か否かを判定する判定部４５２と、定期配信における無線端末装置４の通信動作を制御する通信制御部４５３と、を備えている。
【００３７】
モード切替部４５１は、無線端末装置４の動作モードを、スリープモードと起動モードとに切り替え可能になっている。具体的には、スリープモードは最低限の部位のみが起動し、消費電力が抑制された動作モードであり、起動モードは無線端末装置４がスリープモードから脱して各種の動作が可能になった状態である。そして、本実施形態では、モード切替部４５１は、データの取得や送信など所定の動作が終了したときに、計時部４２に対して、設定情報記憶部４４１の起動タイミングに基づき次に起動モードとなるべき時刻を設定した後、動作モードを起動モードからスリープモードへと切り替え、その後、計時部４２から起動タイミングが到来したことの通知があったときに、動作モードをスリープモードから起動モードへと切り替えるようになっている。
【００３８】
判定部４５２は、送信開始タイミングが到来したとき、通信部４３にキャリアセンスを実行させてデータ送信可能か否かを判定するように構成されている。具体的には、判定部４５２は、計時部４２から送信開始タイミングが到来したことの通知があったとき、通信部４３にキャリアセンスを実行させて、自身のデータ送信に使用する送信周波数と干渉するおそれのある周波数の信号が検出されない場合にデータ送信可能と判定し、送信周波数と干渉するおそれのある周波数の信号が検出された場合にデータ送信不可と判定するようになっている。そして、判定部４５２は、データ送信不可と判定したとき、データ送信可能と判定されるまで、通信部４３に、キャリアセンスを繰り返して実行させるように構成されており、具体的には、データ送信不可と判定されるたびに、所定時間待機して、その後再度のキャリアセンスを通信部４３に実行させるようになっている。
【００３９】
通信制御部４５３は、判定部４５２でデータ送信可能と判定されたとき、通信部４３に、親機３に対して所定の送信用のデータを送信させるように構成されている。具体的には、判定部４５２でデータ送信可能と判定されたとき、通信制御部４５３は、通信部４３に、親機３に対して、まず自身が起動モードに切り替わったことを通知する起床通知を送信させ、その応答として親機３から送信される時刻データ等を通信部４３が受信したときに、設定情報記憶部４４１で設定されている種類のデータを親機３に送信させるようになっている。また、親機３へのデータ送信とともに、計時部４２の計時する時刻を親機３から受信した時刻データに基づき更新するようになっている。
【００４０】
さらに、通信制御部４５３は、送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われたとき、通信部４３に、２回目以降のキャリアセンスを行うことにより本来の送信時刻から遅延した遅延時間に基づき、所定のタイミングで、送信開始タイミングを更新させるための遅延時間情報を親機３へ送信させるようになっている。なお、遅延時間情報を送信するタイミングは特に限定されないが、本実施形態では、送信用データの送信とともに遅延時間情報を送信するようになっている。例えば、遅延時間は、前回の送信に比べて遅延した時間としてもよく、この場合、遅延時間は、データ送信不可と判定されたときに待機する時間と一回のキャリアセンスに要する時間とを加算した時間を、一回を超えて行われたキャリアセンスの回数で乗算することで求められ、待機する時間をｔ１とし、一回のキャリアセンスに要する時間をｔ２とし、キャリアセンスの回数をｎとすると、遅延時間ｔはｔ＝（ｎ−１）×（ｔ１＋ｔ２）により得られる。その他、遅延時間は、送信タイミングの開始から直ちに送信を行った場合に比べて遅延した時間（送信開始タイミングの開始から最後のキャリアセンス（データ送信可能と判定された回のキャリアセンス）までの時間）としてもよい。そして、通信制御部４５３は、通信部４３に、求めた遅延時間を内容とする遅延時間情報を、定期配信用のデータとともに親機３に対し送信させる。このように送信された遅延時間情報を親機３が他の無線端末装置４に送信することで、他の無線端末装置４においても遅延時間情報を共有できるようになっている。なお、通信制御部４５３は、送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われなかったとき（即ち１回のキャリアセンスのみが行われたとき）にも、遅延時間を０として遅延時間情報を送信するようにしてもよい。
【００４１】
また、通信制御部４５３は、送信開始タイミングの到来からデータ送信までの間にキャリアセンスが複数回行われたとき、上記の遅延時間情報に基づいて、記憶部４４（設定情報記憶部４４２）に格納された送信開始タイミングを更新するようになっている。具体的には、送信開始タイミングを遅延時間の分だけ遅らせたり、送信開始タイミングを遅延時間に変更することが挙げられる。これにより、他の通信システムで本監視システムと同じようなタイミングで子機から親機へのデータの定期配信が行われていることが原因で電波干渉が生じていた場合でも、次回からはその通信システムとの電波干渉が避けられるタイミングで送信開始タイミングが到来することとなり、キャリアセンスが繰り返し行われることを抑制し得る。
【００４２】
さらに、通信制御部４５３は、通信部４３が親機３から送信される遅延時間情報を受信したとき、通信部４３の受信した遅延時間情報に基づいて、記憶部４４（設定情報記憶部４４２）に格納された送信開始タイミングを更新するように構成されている。つまり、他の通信システムで本監視システムと同じようなタイミングで子機から親機へのデータの定期配信が行われているとき、現にある無線端末装置４と他の通信システムとの間で電波干渉が生じた場合には、現状のタイミングで送信を行うとすると他の無線端末装置４についてもこの他の通信システムとの間で電波干渉が生じる可能性がある。そこで、他の無線端末装置４についての遅延時間情報に基づき送信開始タイミングを更新することで、実際に遅延が生じた無線端末装置４のみならず他の無線端末装置４についてもキャリアセンスが繰り返し行われることを抑制し得る。なお、受信した遅延時間情報に基づきどのように送信開始タイミングを変更するかは適宜変更可能であり、単に受信した遅延時間情報に基づく遅延時間だけ送信開始タイミングを遅らせるようにしてもよいし、送信開始タイミングを受信した遅延時間情報における遅延時間に変更するようにしてもよく、また、自身の送信開始タイミングと遅延時間情報における遅延時間との大小関係に応じて更新しないようにしてもよい。
【００４３】
また、通信制御部４５３は、送信開始タイミングの更新とともに、遅延時間情報に基づいて、記憶部４４（設定情報記憶部４４２）に格納された起動タイミングも更新するように構成されている。具体的には、本実施形態では、親機３へのデータの定期配信を行うときの起動タイミングを、送信開始タイミングと同じ時間だけ遅らせるようになっている。つまり、送信開始タイミングのみが更新されると、起動タイミングが到来して起動モードに切り替わってからキャリアセンスを行うまでの待ち時間が長くなり、消費電力が嵩むこととなる。これに対し、起動タイミングも併せて更新することで、起動モードに切り替わってからの待ち時間が長くなることを防止でき、消費電力を低く維持できる。なお、この起動タイミングは送信タイミングの到来よりも遅くなってもよいし、送信タイミングを超えない限度で更新されるようにしてもよい。
【００４４】
その他、判定部４５２や通信制御部４５３は、送信タイミングを超えてキャリアセンスやデータ送信を行わないようになっている。例えば、キャリアセンスの実行によりデータ送信不可と判定されたとき、次のキャリアセンスを行うときには送信タイミングを越えることとなる場合や、次のキャリアセンスでデータ送信可能と判定されてもデータ送信を完了するときには送信タイミングを越えることとなる場合には、その時点でその後のキャリアセンスやデータ送信を打ち切ることが好ましい。そこで、本実施形態では、送信タイミング終了までの残り時間を求め、その残り時間から次のキャリアセンスでデータ送信可能と判定されたときにはデータ送信完了可能かを判定し、データ送信完了可能である場合には処理を続行し、データ送信完了不能である場合には、その回の送信タイミングではその後の処理を打ち切り、データ送信を行わないようになっている。また、送信開始タイミングが、送信タイミングが開始してから終了するまでの時間を超えることとなる場合には、送信タイミングが開始してから終了するまでの時間を除算した後の値を送信開始タイミングに設定したり、送信開始タイミングをリセット（即ち０）とするようにし、送信タイミングを超えて送信が行われないようにしてある。
【００４５】
図４を用いて制御部４５により行われるデータの定期配信のフローを説明する。まず、スリープモードから起動モードに切り替わると、制御部４５は送信開始タイミングが到来するまで待機し（Ｓ１：Ｎｏ）、送信開始タイミングが到来すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、通信部４３にキャリアセンスを実行させる（Ｓ２）。そして、キャリアセンスの結果に基づき送信可能であるかを判定して（Ｓ３）、データ送信可能と判定されると次の処理に移行するが（Ｓ３：Ｙｅｓ）、送信不可と判定されると（Ｓ３：Ｎｏ）、送信タイミング終了までの残り時間からデータ送信完了可能かを判定し（Ｓ４）、完了可能である場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、所定時間待機して（Ｓ５）、再度キャリアセンスを行う（Ｓ３）。このように、データ送信完了可能である間は、データ送信可能と判定されるまでキャリアセンスを繰り返し行うようになっている。なお、完了不能である場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、その後の処理を打ち切って動作モードをスリープモードに切り替える。そして、データ送信可能と判定されたときには（Ｓ３：Ｙｅｓ）、まず遅延時間があるか（複数回キャリアセンスを行ったか）を判定する（Ｓ６）、遅延時間がない場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、その回の送信用データのみを送信した後（Ｓ７）、動作モードをスリープモードに切り替える。これに対し、遅延時間がある場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、その回の送信用データに加えて遅延時間情報を送信し（Ｓ８）、さらに、遅延時間情報に基づき起動タイミングと送信開始タイミングを更新するタイミング更新処理を実行し（Ｓ９）、動作モードをスリープモードに切り替える。
【００４６】
また、親機３は、図２に示すように、監視サーバ１との通信を行うインターフェース部３１と、無線端末装置４との通信を行う通信部３２と、現在の時刻等を計時する計時部３３と、各種の設定情報を記憶する記憶部３４と、各部の制御を行う制御部３５と、を備えている。
【００４７】
無線端末装置４による親機３へのデータの定期配信に関する親機３の動作について説明すると、制御部３５は、いずれかの無線端末装置４から遅延時間情報を受信したとき、他の無線端末装置４に、所定のタイミングで、当該タイミングまでに受信した遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく遅延時間情報を送信するように構成されている。他の無線端末装置４に遅延時間情報を送信するタイミングは特に限定されないが、本実施形態では、無線端末装置４からの起床通知の応答として無線端末装置４に送信する時刻データとともに遅延時間情報を送信するようになっている。また、送信する遅延時間情報としては、受信した全ての遅延時間情報や、各無線端末装置４から一回ずつデータが送信されるまでの間に受信した遅延時間情報など一定範囲の遅延時間情報に基づき演算したものでもよく、演算方法としては遅延時間を積算したものでもよいし、演算に含める遅延時間の中で最大値のものを送信する遅延時間とするなど、目的や設定に応じて適宜変更すればよい。
【００４８】
次に、親機３と無線端末装置４との間で行われるデータの定期配信の概要について説明する。まず、各無線端末装置４では、送信タイミングが、互いに重ならず、且つ、無線端末装置４Ａ→無線端末装置４Ｂ→無線端末装置４Ｃ→・・・の順番とするなど、決まった順番で送信を行うように設定されている。また、送信開始タイミングは、全ての無線端末装置４で「０」に設定され、初期の運転では送信タイミングの開始と同時にキャリアセンスを行い、その後の運転に応じて更新されるようになっている。
【００４９】
そして、図５，６を例に、親機３と無線端末装置４との間のデータの定期配信の流れを説明する。まず、遅延が生じない場合には、図５に示すように、送信開始タイミングが「０」で設定されている場合、無線端末装置４Ａの送信タイミングが開始すると同時に無線端末装置４Ａについて送信開始タイミングが到来する（Ｓ１０）。そして、キャリアセンスを行って送信可能と判定されたとき（Ｓ１１）、無線端末装置４Ａは親機３に対し起床通知を行い（Ｓ１２）、そうすると親機３から時刻データの送信がある（Ｓ１３）。無線端末装置４Ａは時刻データを受信すると、送信用データのみを親機３へと送信して送信処理を終了する。その後、無線端末装置４Ｂについても送信開始タイミングが「０」で設定されている場合には、無線端末装置４Ｂの送信タイミングが開始すると同時に無線端末装置４Ｂについて送信開始タイミングが到来し（Ｓ１５）、無線端末装置４Ａと同様に一連の送信処理を行う（Ｓ１７〜Ｓ１９）。
【００５０】
これに対し、図６に示すように、無線端末装置４Ａについて送信開始タイミングが到来して（Ｓ２０）、キャリアセンスを行ったものの送信不可とされた場合（Ｓ２１）、所定時間待機した後（Ｓ２２）に再度キャリアセンスを行う。そして、送信可能と判定されたとき（Ｓ２３）、無線端末装置４Ａから親機３への起床通知（Ｓ２４）と、親機３から無線端末装置４Ａへの時刻データの送信（Ｓ２５）が行われ、無線端末装置４Ａは送信用データとともに遅延時間情報を親機３へと送信し（Ｓ２６）、また、遅延時間情報に基づき起動タイミングと送信開始タイミングを更新するタイミング更新処理を実行して（Ｓ２７）、送信処理を終了する。その後、無線端末装置４Ｂについて送信開始タイミングが到来したとき（Ｓ２８）、送信可能と判定されて（Ｓ２９）、起床通知を親機３へと送信すると（Ｓ３０）、親機３からは、時刻データとともに無線端末装置４Ａから送信された遅延時間情報が無線端末装置４Ｂに送信される（Ｓ３１）。そして、無線端末装置４Ｂは送信用データを親機３へと送信するとともに（Ｓ３２）、親機３から送信された遅延時間情報に基づきタイミング更新処理を実行して（Ｓ３３）、送信処理を終了する。
【００５１】
このように、本実施形態における親機３と無線端末装置４とからなる通信システムによれば、ある無線端末装置４で遅延が生じた場合、その無線端末装置４だけでなく、他の無線端末装置４も、生じた遅延に基づいて送信を開始するタイミングなどを更新するから、周辺に本実施形態における通信システムと同じようなタイミングで子機から親機へのデータの定期配信が行われている他の通信システムがあるときでも、他の通信システムとの間での電波干渉を抑制して、円滑に無線端末装置４から親機３へのデータ送信が行えるようになっている。
【００５２】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る無線端末装置及び通信システムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００５３】
（１）上記の実施形態では、無線端末装置４から親機３に遅延時間情報を送信するとき、データの送信とともに遅延時間情報を送信する構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、例えば、起床通知のタイミングで遅延時間情報を親機３に送信するなど、遅延時間情報を送信するタイミングは適宜変更可能である。
【００５４】
（２）上記の実施形態では、親機３から無線端末装置４に遅延時間情報を送信するとき、時刻データとともに遅延時間情報を送信する構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、遅延時間情報を送信するタイミングは適宜変更可能である。例えば、無線端末装置４のそれぞれの記憶部４４（設定情報記憶部４４１）に、動作モードをスリープモードから起動モードへと切り替える起動タイミングとして、全無線端末装置４について共通である共通起動タイミングを少なくとも格納しておき、親機３は、共通起動タイミングが到来したときに、遅延時間情報を、各無線端末装置４に送信するように構成して、共通起動タイミングにおいて全無線端末装置４に遅延時間情報をまとめて送信するようにしてもよい。
【００５５】
（３）上記の実施形態では、無線端末装置４が、親機３に遅延時間情報を送信した後に自動的に遅延時間情報に基づき起動タイミングと送信開始タイミングを更新するタイミング更新処理を実行する構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、当該タイミング更新処理を親機３の判断で行うようにしてもよい。具体的には、親機３を、親機３が無線端末装置４から遅延時間情報を受信したとき、遅延時間情報から求めた遅延時間に基づく送信タイミング更新許可情報を生成し、当該無線端末装置４に送信タイミング更新許可情報を送信するように構成し、無線端末装置４を、遅延時間情報を親機３に送信した後、親機３から送信される送信開始タイミング更新許可情報に基づいて、起動タイミングと送信開始タイミングを更新するように構成して、無線端末装置４が、親機３に遅延時間情報を送信してもそのままタイミング更新処理を実行せず、親機３からの送信開始タイミング更新許可情報を待って初めてタイミング更新処理を実行するようにしてもよい。この場合、図７に示すように、ある無線端末装置４に遅延が生じるときには、送信タイミングが到来してから無線端末装置４が遅延時間情報とともに送信用データを親機３に送信するまでは上記の実施形態と同様であるが（Ｓ３４〜Ｓ４０）、遅延時間情報の受信に伴い親機３が送信開始タイミング更新許可情報を無線端末装置４に送信し（Ｓ４１）、無線端末装置４は、送信開始タイミング更新許可情報を受信したときにタイミング更新処理を実行することとなる（Ｓ４２）。
【００５６】
なお、送信開始タイミング更新許可情報の内容やどのような場合に送信を行うかは特に限定されないが、例えば、親機３が、無線端末装置４から遅延時間情報を受信した際に、その遅延時間情報に基づいて当該無線端末装置４の送信開始タイミングの更新の可否を判定し、少なくとも更新の可否を含む送信開始タイミング更新許可情報を生成して、更新の可否にかかわらず当該無線端末装置４に送信するようにしてもよい。この場合、無線端末装置４は、受信した送信開始タイミング更新許可情報が更新可であれば当該タイミング更新処理を実施し、更新否であれば当該タイミング更新処理を実施しないように構成すればよい。
【００５７】
また、親機３による更新可否の判定としては、遅延時間情報に基づく遅延時間が、所定の時間（例えば親機３が遅延時間情報を受信したときから、次にデータ配信を行う無線端末装置４からデータ配信されるまでの時間に対して十分に短い時間）であれば更新可と判定することや、複数の無線端末装置４からの遅延時間情報の平均的な値であれば更新可とする等が挙げられ、目的や設定に応じて適宜変更できる。
【００５８】
なお、親機３は、判定結果が更新可であるときにのみ送信開始タイミング更新許可情報を生成して、これを当該無線端末装置４に送信するようにしてもよい。この構成によれば、送信開始タイミングを更新するのは親機の判断に基づいて行われるので、個々の無線端末装置の送信タイミングを親機側で制御することができる。
【００５９】
（４）上記実施形態では、無線端末装置４が、遅延時間が生じたとき、その遅延時間情報に基づき送信開始タイミングを更新するタイミング更新処理を実行する構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、遅延時間が生じたときには親機３に遅延時間情報を送信するのみとし、親機３から遅延時間情報を受信したときにのみタイミング更新処理を行うようにしてもよい。この構成においても、送信開始タイミングを更新するのは親機の判断に基づいて行われるので、個々の無線端末装置の送信タイミングを親機側で制御することができる。
【００６０】
（５）上記の実施形態では、無線端末装置４は、親機３から遅延時間情報を受信したとき、送信用データを親機３に送信した後にタイミング更新処理を行い、次回の送信から遅延時間情報を反映したタイミングで送信を行うようになっている構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、親機３から遅延時間情報を受信したとき、その回の送信においても遅延時間情報を反映したタイミングで送信が行われるようにしてもよい。また、送信用データを親機３に送信する前にタイミング更新処理を行うようにしてもよい。
【００６１】
（６）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、所定のデータを親機に送信する無線端末装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
３        親機
４        無線端末装置
４３      通信部
４４      記憶部
４５１    モード切替部
４５２    判定部
４５３    通信制御部
【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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