(57)【要約】【課題】子機が親機を探索するために送信する探索用信号による通信トラフィックの増大を抑制することができる通信端末、および通信システムを提供する。【解決手段】子機２は、親機１からの無線信号を受信しない期間が第１の所定時間を超えた場合、親機１を探索するための探索用信号を送信する親機探索モードで動作し、親機探索モード中に自機が送信した探索用信号に対して親機１が返信した応答信号を受信した場合、親機１との間のネットワークを再構築する。また、子機２は、他の子機２が送信した探索用信号を親機探索モード中に受信した場合、探索用信号の送信処理を停止する親機探索停止モードで動作し、他の子機２が送信した探索用信号に対して親機１が返信した応答信号を親機探索停止モード中に受信した場合、親機探索モードで動作して探索用信号の送信処理を再開する。【選択図】図１
2015015645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機との間でネットワークを構築して無線信号を用いた通信を行う子機を構成する通信端末であって、
前記親機からの前記無線信号を受信しない期間が第１の所定時間を超えた場合、前記親機を探索するための探索用信号を送信する親機探索モードで動作し、
前記親機探索モード中に自機が送信した前記探索用信号に対して前記親機が返信した応答信号を受信した場合、前記親機との間のネットワークを再構築し、
他の子機が送信した前記探索用信号を前記親機探索モード中に受信した場合、前記探索用信号の送信処理を停止する親機探索停止モードで動作し、
他の子機が送信した前記探索用信号に対して前記親機が返信した前記応答信号を前記親機探索停止モード中に受信した場合、前記親機探索モードで動作して前記探索用信号の送信処理を再開する
ことを特徴とする通信端末。
【請求項２】
複数の通信チャンネルから択一的に選択したいずれか１つの通信チャンネルを用いて、前記親機との間で通信を行い、
前記親機からの前記無線信号を受信しない期間が前記第１の所定時間を超えた場合、前記親機探索モードで動作して、前記通信チャンネルを切り替えながら前記探索用信号を送信し、前回の前記探索用信号の送信に用いた第１の通信チャンネルとは異なる第２の通信チャンネルを用いて前記探索用信号を送信する場合、前記親機探索停止モードで動作している他の前記子機が前記通信チャンネルを前記第１の通信チャンネルから前記第２の通信チャンネルに切り替えるために要する時間のバラツキを考慮して、前記第２の通信チャンネルを用いた前記探索用信号の送信タイミングを設定する
ことを特徴とする請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
前記親機探索停止モードで動作している場合、他の前記子機が送信した前記探索用信号を受信しない期間が第２の所定時間を超えた場合、前記親機探索モードで動作して前記探索用信号を送信することを特徴とする請求項１または２記載の通信端末。
【請求項４】
前記親機探索モード中に前記探索用信号を受信した場合、受信した前記探索用信号の送信元が、自機と同一のネットワーク内の子機であれば、前記親機探索停止モードで動作して前記探索用信号の送信処理を停止することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の通信端末。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか記載の通信端末で構成される複数の子機と、前記子機との間で無線信号を用いた通信を行う親機とで構成されることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う通信端末、および通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１２に示すように、親機１０１と複数の子機１０２とがネットワークを構築して、親機１０１と子機１０２との間で無線信号を用いた通信を行う通信システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、親機１０１が電源断等によって通信不能状態になった場合、子機１０２は、探索用信号をブロードキャストする。この探索用信号のブロードキャスト送信は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４では、ＯｒｐｈａｎスキャンおよびＡｃｔｉｖｅスキャンによって行われ、ＩＥＥＥ８０２．１１では、Ａｃｔｉｖｅスキャンによって行われる。
【０００４】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＯｒｐｈａｎスキャンを利用して子機１０２が親機１０１を探索する動作について、図１３、図１４を用いて説明する。
【０００５】
通信チャンネル、ＰＡＮ（Personal Area Network）−ＩＤ等のネットワーク情報を親機１０１が変更する場合、図１３に示すように、親機１０１は、再整列（Realignment）コマンドＹ１０１をブロードキャストして、子機１０２にネットワーク情報の変更を通知する。親機１０１は、通信チャンネルの変更を通知する再整列コマンドＹ１０１を送信した後、通信に用いる通信チャンネルをＣＨ１からＣＨ３に変更する。再整列コマンドＹ１０１を受信した子機１０２（以降、子機１０２ａと称す）は、再整列コマンドＹ１０１に含まれるネットワーク情報に基づいて、通信に用いる通信チャンネルをＣＨ１からＣＨ３に変更する。
【０００６】
しかし、再整列コマンドＹ１０１を受信できなかった子機１０２（以降、子機１０２ｂと称す）は、親機１０１との通信が不能状態になる。そこで、再整列コマンドＹ１０１を受信できなかった子機１０２ｂは、図１４に示すＯｒｐｈａｎスキャンを行うことによって、親機１０１の探索を行う。子機１０２ｂは、現在使用している通信チャンネルＣＨ１で孤立通知Ｙ１０２（探索用信号）をブロードキャストする。孤立通知Ｙ１０２に対して親機１０１から応答がない場合、子機１０２ｂは、通信チャンネルをＣＨ１からＣＨ２に変更して孤立（Orphan）通知Ｙ１０３をブロードキャストする。孤立通知Ｙ１０３に対して親機１０１から応答がない場合、子機１０２ｂは、通信チャンネルをＣＨ２からＣＨ３に変更して孤立通知Ｙ１０４をブロードキャストする。通信チャンネルＣＨ３を用いる親機１０１は、孤立通知Ｙ１０４を受信し、孤立通知Ｙ１０４の送信元である子機１０２ｂが、以前にネットワークに参加していたか否かを判定する。子機１０２ｂが以前にネットワークに参加していれば、親機１０１は、再整列コマンドＹ１０５を、子機１０２ｂに対してユニキャストする。再整列コマンドＹ１０５を受信した子機１０２ｂは、再整列コマンドＹ１０５に含まれるネットワーク情報に基づいて、親機１０１と通信接続する。
【０００７】
次に、ＩＥＥＥ８０２．１５．４におけるＡｃｔｉｖｅスキャンを利用して、子機１０２が親機１０１を探索する動作について、図１５を用いて説明する。
【０００８】
親機１０１との接続を失った子機１０２ｂは、現在使用している通信チャンネルＣＨ１でビーコン（Beacon）要求Ｙ１１１（探索用信号）をブロードキャストする。通信チャンネルＣＨ１を用いる親機１０１ａ，１０１ｂは、ビーコン要求Ｙ１１１を受信した後、ビーコン信号Ｙ１１２，Ｙ１１３をそれぞれ返信する。子機１０２ｂは、ビーコン信号Ｙ１１２，Ｙ１１３の送信元である親機１０１ａ，１０１ｂのネットワークに、以前参加していたか否かを判定する。この場合、子機１０２ｂは、以前、親機１０１ａ，１０１ｂのネットワークに参加していなかったので、通信チャンネルをＣＨ１からＣＨ２に変更してビーコン要求Ｙ１１４をブロードキャストする。このように、子機１０２ｂは、自機が以前に参加していたネットワークの親機１０１を見つけるまで、通信チャンネルを変更しながらビーコン要求をブロードキャストする。
【０００９】
そして、子機１０２ｂが通信チャンネルＣＨ３で送信したビーコン要求Ｙ１１５に対して、親機１０１ｃからビーコン信号Ｙ１１６がブロードキャストされる。子機１０２ｂは、ビーコン信号Ｙ１１６の送信元である親機１０１ｃのネットワークに以前参加していたので、受信したビーコン信号Ｙ１１６に含まれるネットワーク情報に基づいて、親機１０１ｃと通信接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１３６９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
親機１０１の電源断等によって親機１０１との通信不能状態になった子機１０２は、図１６に示すように、孤立通知、ビーコン要求等の探索用信号Ｙ１２１を、通信チャンネルを切り替えながらブロードキャストする。通信チャンネルは、ＣＨ１  →  ＣＨ２  →．．．→  ＣＨｎ  →  ＣＨ１  →  ．．．と周期的に順次切り替えられる。したがって、通信システムにおいて、探索用信号Ｙ１２１による通信トラフィックが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、子機が親機を探索するために送信する探索用信号による通信トラフィックの増大を抑制することができる通信端末、および通信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】
【００１３】
本発明の通信端末は、親機との間でネットワークを構築して無線信号を用いた通信を行う子機を構成する通信端末であって、前記親機からの前記無線信号を受信しない期間が第１の所定時間を超えた場合、前記親機を探索するための探索用信号を送信する親機探索モードで動作し、前記親機探索モード中に自機が送信した前記探索用信号に対して前記親機が返信した応答信号を受信した場合、前記親機との間のネットワークを再構築し、他の子機が送信した前記探索用信号を前記親機探索モード中に受信した場合、前記探索用信号の送信処理を停止する親機探索停止モードで動作し、他の子機が送信した前記探索用信号に対して前記親機が返信した前記応答信号を前記親機探索停止モード中に受信した場合、前記親機探索モードで動作して前記探索用信号の送信処理を再開することを特徴とする。
【００１４】
この発明において、複数の通信チャンネルから択一的に選択したいずれか１つの通信チャンネルを用いて、前記親機との間で通信を行い、前記親機からの前記無線信号を受信しない期間が前記第１の所定時間を超えた場合、前記親機探索モードで動作して、前記通信チャンネルを切り替えながら前記探索用信号を送信し、前回の前記探索用信号の送信に用いた第１の通信チャンネルとは異なる第２の通信チャンネルを用いて前記探索用信号を送信する場合、前記親機探索停止モードで動作している他の前記子機が前記通信チャンネルを前記第１の通信チャンネルから前記第２の通信チャンネルに切り替えるために要する時間のバラツキを考慮して、前記第２の通信チャンネルを用いた前記探索用信号の送信タイミングを設定することが好ましい。
【００１５】
この発明において、前記親機探索停止モードで動作している場合、他の前記子機が送信した前記探索用信号を受信しない期間が第２の所定時間を超えた場合、前記親機探索モードで動作して前記探索用信号を送信することが好ましい。
【００１６】
この発明において、前記親機探索モード中に前記探索用信号を受信した場合、受信した前記探索用信号の送信元が、自機と同一のネットワーク内の子機であれば、前記親機探索停止モードで動作して前記探索用信号の送信処理を停止することが好ましい。
【００１７】
本発明の通信システムは、本発明の通信端末で構成される複数の子機と、前記子機との間で無線信号を用いた通信を行う親機とで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の通信端末および通信システムにおいて、親機探索モードの子機は、他の子機の探索用信号を受信（傍受）した場合、親機の探索を他の子機に任せて親機探索停止モードに移行する。したがって、子機が親機を探索するために送信する探索用信号による通信トラフィックの増大を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１の通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同上の子機の構成を示すブロック図である。
【図３】同上の子機による親機の探索処理を示す通信シーケンス図である。
【図４】実施形態２の親機探索モードの動作を示すフローチャート図である。
【図５】同上の親機探索停止モードの動作を示すフローチャート図である。
【図６】同上の子機による親機の探索処理を示す通信シーケンス図である。
【図７】同上の応答待ち時間の処理を示す通信シーケンス図である。
【図８】同上の無検出期間の検出時の動作を示す通信シーケンス図である。
【図９】同上の受信した探索用信号の送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機であるか否かを判定する動作を示す通信シーケンス図である。
【図１０】同上の探索用信号の一例を示すフォーマット図である。
【図１１】同上のアドレステーブルの構築方法を示す通信シーケンス図である。
【図１２】従来の通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の再整列コマンドによる動作を示す通信シーケンス図である。
【図１４】従来のＯｒｐｈａｎスキャンの動作を示す通信シーケンス図である。
【図１５】従来のＡｃｔｉｖｅスキャンの動作を示す通信シーケンス図である。
【図１６】従来の探索用信号の送信処理を示す通信シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の通信システムの構成を示しており、親機１と複数の子機２とがネットワークを構築して、親機１と子機２との間で無線パケット（無線信号）を用いた通信を行う。なお、子機２を区別する場合、子機２１，２２，，．．．の符号を付す。
【００２２】
各子機２は、親機１のＰＡＮ−ＩＤ、親機１のアドレス等のネットワーク情報を、ネットワークへの参加時に親機１から取得しており、このネットワーク情報を用いて親機１との間でネットワークを構築し、親機１と通信接続を行っている。例えば、親機１は、宅内の無線コントローラで構成され、子機２は、宅内の空調機器、クッキングヒータ、宅内の各所の電力消費量を計測する計測ユニット等で構成される。そして、親機１が図示しない上位サーバとの間で情報授受を行うことによって、子機２の監視制御を行うＨＥＭＳ（home energy managementsystem）等の機器監視制御システムを構成できる。
【００２３】
図２は、子機２のブロック構成を示す。子機２は、制御部２ａと、記憶部２ｂと、無線通信部２ｃとで構成される。なお、子機２が本発明の通信端末に相当する。
【００２４】
記憶部２ｂは、自機が参加しているネットワークのＰＡＮ−ＩＤ（すなわち、自機がネットワークを構成している親機１のＰＡＮ−ＩＤ）、親機１のアドレス等のネットワーク情報を格納している。無線通信部２ｃは、制御部２ａによって制御され、無線パケットの送受信を行う。そして、制御部２ａは、記憶部２ｂに格納しているネットワーク情報を用いて、親機１との間で無線通信を行って、ネットワークへの参加処理、データ送信処理等を行う。
【００２５】
そして、子機２は、親機１が電源断等によって通信不能状態になった場合、親機１の探索処理を行う。制御部２ａは、親機１の探索時において
（１）探索信号の送信処理
（２）親機１から自機宛の応答信号の受信処理
（３）他の子機２が送信した探索信号の受信処理（傍受処理）
（４）他の子機２が送信した探索信号に対して親機１が返信した応答信号の受信処理（傍受処理）
を行う。
【００２６】
以下、子機２による親機１の探索処理について、図３に示す親機１−子機２１，２２間の通信シーケンスを用いて説明する。
【００２７】
まず、親機１が通信可能状態であり、子機２が親機１との間でネットワークを構築している場合、子機２は通常モードで動作する。この場合、親機１は、子機２１に対してデータ要求Ｙ１をユニキャストし、子機２１は、データ信号Ｙ２を親機１へ返信する。また、親機１は、子機２２に対してデータ要求Ｙ３をユニキャストし、子機２２は、データ信号Ｙ４を親機１へ返信する。
【００２８】
そして、時間ｔｏｆｆにおいて親機１の駆動電源が供給不能になる電源断が発生し、親機１からの無線パケットが途絶えたとする。この場合、子機２は、親機１からの無線パケットを受信しない期間が探索待ち時間Ｔａ（第１の所定時間）を超えた場合、親機１を探索するための探索用信号Ｙａを送信する。この探索待ち時間Ｔａは、子機２１毎に異なる時間長さ、あるいは全ての子機２１に共通の固定時間長さに設定されてもよく、子機２１の探索待ち時間Ｔａ１、子機２２の探索待ち時間Ｔａ２とする。探索用信号Ｙａは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＯｒｐｈａｎスキャンによる孤立通知、Ａｃｔｉｖｅスキャンによるビーコン要求、ＩＥＥＥ８０２．１１のＡｃｔｉｖｅスキャンによるビーコン要求等である。
【００２９】
図３において、子機２１は、親機１からの無線パケットを最後に受信してから探索待ち時間Ｔａ１が経過した時点で親機探索モードに移行して、探索用信号Ｙａ１をブロードキャストする。親機１から探索用信号Ｙａ１に対する応答信号Ｙｂが返信されない場合、親機探索モードの子機２１は、周期Ｔｓ１で探索用信号Ｙａ１をブロードキャストする。この親機探索モードにおいて、子機２１は、親機１からの応答信号Ｙｂの受信待ち状態であるとともに、他の子機２（例えば、子機２２）が送受信する無線パケットの受信待ち状態（傍受待ち状態）でもある。なお、応答信号Ｙｂは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＯｒｐｈａｎスキャンによる再整列コマンド、Ａｃｔｉｖｅスキャンによるビーコン信号、ＩＥＥＥ８０２．１１のＡｃｔｉｖｅスキャンによるビーコン信号等である。
【００３０】
また、子機２２は、親機１からの無線パケットを最後に受信してから探索待ち時間Ｔａ２が経過した時点で親機探索モードに移行して、探索用信号Ｙａ２をブロードキャストする。親機１から探索用信号Ｙａ２に対する応答信号Ｙｂが返信されない場合、親機探索モードの子機２２は、周期Ｔｓ２で探索用信号Ｙａ２をブロードキャストする。この親機探索モードにおいて、子機２２は、親機１からの応答信号Ｙｂの受信待ち状態であるとともに、他の子機２（例えば、子機２１）が送受信する無線パケットの受信待ち状態でもある。
【００３１】
そして、図３において、子機２２は、子機２１が送信した探索用信号Ｙａ１を受信（傍受）できない。一方、子機２１は、子機２２が送信した探索用信号Ｙａ２を受信（傍受）できる（図３中のＸ１）。そして、子機２２の探索用信号Ｙａ２を受信した子機２１は、親機探索停止モードに移行して、自機による探索用信号の送信処理（親機１の探索処理）を停止し、親機１の探索を子機２２に任せる。
【００３２】
そして、時間ｔｏｎにおいて親機１の駆動電源が復旧し、親機１は、子機２２が送信した探索用信号Ｙａ２を受信する。親機１は、電源断以前に構成していたネットワークの構成情報（ＰＡＮ−ＩＤ、ネットワークを構成する子機２の識別情報等）を記憶している。したがって、探索用信号Ｙａ２に付加された子機２２の識別情報（送信元アドレス等）によって、子機２２が、自機と同じネットワークを以前に構成していたことを認識できる。そこで、電源復旧した親機１は、探索用信号Ｙａ２に対して、応答信号Ｙｂを返信する。応答信号Ｙｂを受信した子機２２は、通常モードに移行して、受信した応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する。
【００３３】
この場合、子機２１は、探索用信号Ｙａ２に対する応答信号Ｙｂを受信（傍受）できる（図３中のＸ２）。そして、子機２１は、親機１による通信が再開されたと判定して、親機探索モードに移行して、探索用信号Ｙａ１の送信処理を再開する。
【００３４】
上述のように、親機探索モードの子機２は、他の子機２が送信した探索用信号Ｙａを受信（傍受）した場合、親機探索停止モードに移行して、自機による探索用信号Ｙａの送信処理を停止する。そして、親機探索停止モードの子機２は、他の子機２が送信した探索用信号Ｙａに対して、親機１が応答信号Ｙｂを返信した場合、親機１による通信が再開されたと判定して、親機探索モードに移行し、探索用信号Ｙａの送信処理を再開する。すなわち、親機探索モードの子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信（傍受）した場合、親機１の探索を他の子機２に任せて親機探索停止モードに移行する。したがって、子機２が親機１を探索するために送信する探索用信号Ｙａによる通信トラフィックの増大を抑制することができる。
【００３５】
上述の子機２は、親機１との間でネットワークを構築して無線信号を用いた通信を行う子機を構成する通信端末である。そして、通信端末は、親機１からの無線信号を受信しない期間が第１の所定時間（探索待ち時間Ｔａ）を超えた場合、親機１を探索するための探索用信号を送信する親機探索モードで動作する。そして、通信端末は、親機探索モード中に自機が送信した探索用信号に対して親機１が返信した応答信号を受信した場合、親機１との間のネットワークを再構築する。また、通信端末は、他の子機２が送信した探索用信号を親機探索モード中に受信した場合、探索用信号の送信処理を停止する親機探索停止モードで動作する。そして、通信端末は、他の子機２が送信した探索用信号に対して親機１が返信した応答信号を親機探索停止モード中に受信した場合、親機探索モードで動作して探索用信号の送信処理を再開する。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態の無線通信システムは、実施形態１と同様の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
本実施形態の親機１と子機２とは、複数の通信チャンネルから択一的に選択したいずれか１つの通信チャンネルを用いて、互いに無線通信を行う。そして、子機２の記憶部２ｂは、自機が参加しているネットワークのＰＡＮ−ＩＤ、親機１のアドレス、使用する通信チャンネル等のネットワーク情報を格納している。
【００３８】
図４は、親機探索モードの子機２の動作フローチャートを示す。
【００３９】
親機探索モードの子機２は、まず、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信（傍受）したか否かを判定する（Ｓ１）。
【００４０】
親機探索モードの子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信しなければ、周期Ｔｓ毎に設定された探索用信号Ｙａの送信タイミングか否かを判定する（Ｓ２）。子機２は、探索用信号Ｙａの送信タイミングでなければ、ステップＳ１に戻り、探索用信号Ｙａの送信タイミングであれば、探索用信号Ｙａをブロードキャストする（Ｓ３）。そして、子機２は、探索用信号Ｙａに対して親機１から返信された応答信号Ｙｂを受信したか否かを判定する（Ｓ４）。子機２は、応答信号Ｙｂを受信すれば、通常モードに移行し、応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する（Ｓ５）。子機２は、応答信号Ｙｂを受信しなければ、待機時間Ｔｗの計時を開始する（Ｓ６）。待機時間Ｔｗは、親機探索停止モードで動作している他の子機２が通信チャンネルを切り替えるために要する時間のバラツキを吸収できるように決められた時間である。そして、子機２は、待機時間Ｔｗの計時動作がタイムアップしたタイミングで、使用する通信チャンネルを次チャンネルに変更して（Ｓ７）、ステップＳ１に戻る。上述のように、親機探索モードの子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信しなければ、通信チャンネルを切り替えながら、探索用信号Ｙａを周期Ｔｓ毎にブロードキャストする。なお、子機２による通信チャンネルの切替順序は予め決められており、通信チャンネルＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３→ＣＨ４→ＣＨ５→．．．．．．の順に繰り返し切り替えられる。
【００４１】
親機探索モードの子機２は、ステップＳ１において他の子機２の探索用信号Ｙａを受信すれば、この受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であるか否かを判定する（Ｓ８）。探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２でなければ、ステップＳ２に進む。探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２であれば、子機２は、この探索用信号Ｙａに対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信したか否かを判定する（Ｓ９）。子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａに対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信した場合、ステップＳ２に進む。すなわち、子機２は、探索用信号Ｙａの送信元が自機と異なるネットワーク内の通信端末であったり、探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２であっても、親機１が応答信号Ｙｂを返信しない場合には、親機探索モードを維持する。
【００４２】
そして、親機探索モードの子機２は、同一のネットワーク内の他の子機２の探索用信号Ｙａに対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信しなければ、通信チャンネルを次チャンネルに切り替えて（Ｓ１０）、親機探索停止モードに移行する（Ｓ１１）。すなわち、親機探索停止モードに移行した子機２は、親機探索モードの子機２が探索用信号Ｙａの送信に用いる通信チャンネルを切り替える動作に同期して、自機の通信チャンネルを切り替えることができる。
【００４３】
次に、図５は、親機探索停止モードの子機２の動作フローチャートを示す。
【００４４】
親機探索停止モードの子機２は、まず、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信（傍受）したか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００４５】
親機探索停止モードの子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信すれば、この受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であるか否かを判定する（Ｓ２２）。探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２であれば、子機２は、この探索用信号Ｙａに対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信したか否かを判定する（Ｓ２３）。子機２は、応答信号Ｙｂを受信しなければ、使用する通信チャンネルを変更して（Ｓ２４）、ステップＳ２１に戻る。
【００４６】
親機探索停止モードの子機２は、他の子機２から探索用信号Ｙａを受信していない無検出期間の継続時間を計時している。そして、ステップＳ２１において他の子機２の探索用信号Ｙａを受信していない場合、およびステップＳ２２において探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２でない場合、子機２は、無検出期間の継続時間を確認する（Ｓ２５）。子機２は、無検出期間の継続時間が予め決められた所定時間Ｔｃ（第２の所定時間）以上でなければ、ステップＳ２１に戻る。子機２は、無検出期間の継続時間が所定時間Ｔｃ以上であれば、親機探索モードに移行して、探索用信号Ｙａの送信処理を再開する（Ｓ２６）。なお、子機２は、ステップＳ２２において探索用信号Ｙａの送信元が自機と同一のネットワーク内の他の子機２であれば、無検出期間の継続時間の計時値をリセットする。
【００４７】
図６は、親機１−子機２１，２２間の通信シーケンスの概略を示す。親機１、子機２１，２２は、同一のネットワークを構成している。
【００４８】
電源断状態となった親機１から応答信号Ｙｂの返信がないため、親機探索モードの子機２１は、通信チャンネルを、ＣＨ１  →  ＣＨ２  →．．．→  ＣＨｎ  →  ＣＨ１  →  ．．．と周期的に順次切り替えながら、探索用信号Ｙａ１をブロードキャストしている。なお、図中において、探索用信号Ｙａ１の符号は、送信時に用いた通信チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，．．．，ＣＨｎのいずれかを（  ）内に併せて付している。
【００４９】
そして、親機探索モードの子機２２は、子機２１が送信した探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）を受信（傍受）する（図６中のＸ３）。そして、子機２１の探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）を受信した子機２２は、親機探索停止モードに移行して、自機による探索用信号の送信処理（親機１の探索処理）を停止し、親機１の探索を子機２１に任せる。親機探索停止モードの子機２２は、子機２１からの探索用信号Ｙａ１を受信するが、親機１が電源断状態であるため、この探索用信号Ｙａ１に対する応答信号Ｙｂを受信できない。そこで、子機２２は、通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２  →．．．→  ＣＨｎ  →  ＣＨ１  →  ．．．と周期的に順次切り替えながら、子機２１と親機１との間の通信を傍受し続ける。
【００５０】
親機探索モードの子機２１および親機探索停止モードの子機２２の各通信チャンネル切替処理は、子機２１の探索用信号Ｙａに対して親機１から応答信号Ｙｂの返信がない場合に通信チャンネルを切り替えることによって、通信チャンネルの同期を図っている。ここで、親機探索モードの子機２は、親機探索停止モードの子機２が通信チャンネルを切り替えるために要する時間のバラツキを考慮して、待機時間Ｔｗを設けている。
【００５１】
具体的に、親機探索モードの子機２１は、図４のステップＳ６の処理において応答信号Ｙｂを受信しなければ、待機時間Ｔｗを計時する。この待機時間Ｔｗは、親機探索停止モードで動作している他の子機２が通信チャンネルを切り替えるために要する時間のバラツキを吸収できるように決められた時間である。そして、図７に示すように、子機２１が探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）をブロードキャストした後、子機２１，２２は、応答待ち時間Ｔｂが経過するまで、探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）に対する親機１からの応答信号Ｙｂの返信を待つ。そして、応答待ち時間Ｔｂが経過するまでに親機１から応答信号Ｙｂの返信がなければ、子機２２は、通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２に切り替える。この子機２２が通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２に切り替えるために要する時間はＴｓ２である。
【００５２】
そして、子機２１は、応答待ち時間Ｔｂの後に待機時間Ｔｗを設ける。子機２１は、この待機時間Ｔｗの計時動作がタイムアップした時点で、通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２に切り替えて、探索用信号Ｙａ１（ＣＨ２）をブロードキャストする。この子機２１が通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２に切り替えるために要する時間はＴｓ１である。
【００５３】
すなわち、親機探索モードの子機２１は、前回の探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）の送信に用いた通信チャンネルＣＨ１（第１の通信チャンネル）とは異なる通信チャンネルＣＨ２（第２の通信チャンネル）を用いて探索用信号Ｙａ１（ＣＨ２）を送信するとする。この場合、子機２１は、親機探索停止モードで動作している他の子機２が通信チャンネルを通信チャンネルＣＨ１から通信チャンネルＣＨ２に切り替えるために要する時間のバラツキを考慮して、通信チャンネルＣＨ２を用いた探索用信号Ｙａ１（ＣＨ２）の送信タイミングを設定する。
【００５４】
そして、時間ｔｏｎ（図６参照）において親機１の駆動電源が復旧し、親機１は、子機２１が送信した探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）を受信する。親機１は、電源断以前に構成していたネットワークの構成情報（ＰＡＮ−ＩＤ、ネットワークを構成する子機２の識別情報等）を記憶している。したがって、探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）に付加された子機２１の識別情報等によって、子機２１が、同じネットワークを以前に構成していたことを認識できる。そこで、電源復旧した親機１は、探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）に対して、応答信号Ｙｂを返信する。応答信号Ｙｂを受信した子機２２は、通常モードに移行し、受信した応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する。
【００５５】
この場合、子機２２は、探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）〜Ｙａ１（ＣＨｎ）を受信できるので、子機２１が親機探索モードで動作して、親機１の探索を行っていることを把握している。そして、子機２２は、探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）を受信（傍受）した（図６中のＸ４）後、探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）に対する応答信号Ｙｂを受信（傍受）できる（図６中のＸ５）。そして、子機２２は、親機１による通信が再開されたとして、親機探索モードに移行して、探索用信号Ｙａ２（ＣＨｍ）の送信処理を再開する。探索用信号Ｙａ２（ＣＨｍ）に対する応答信号Ｙｂを受信した子機２２は、通常モードに移行し、親機１から受信した応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する。
【００５６】
上述のように、親機探索モードの子機２は、他の子機２が送信した探索用信号Ｙａを受信（傍受）した場合、親機探索停止モードに移行して、自機による探索用信号Ｙａの送信処理を停止する。そして、親機探索停止モードの子機２は、他の子機２が送信した探索用信号Ｙａに対して、親機１が応答信号Ｙｂを返信した場合、親機１による通信が再開されたと判定して、親機探索モードに移行し、探索用信号Ｙａの送信処理を再開する。すなわち、親機探索モードの子機２は、他の子機２の探索用信号Ｙａを受信（傍受）した場合、親機１の探索を他の子機２に任せて親機探索停止モードに移行する。したがって、子機２が親機１を探索するために送信する探索用信号Ｙａによる通信トラフィックの増大を抑制することができる。
【００５７】
また、子機２は、親機探索停止モードで動作している場合、他の子機２が送信した探索用信号Ｙａを受信しない期間が所定時間Ｔｃ（第２の所定時間）を超えた場合、親機探索モードで動作して探索用信号Ｙａの送信処理を再開する。
【００５８】
具体的に、親機探索停止モードの子機２は、図４のステップＳ２５において、他の子機２から探索用信号Ｙａを受信していない無検出期間の継続時間を計時している。この無検出期間の検出時の動作について、図８のシーケンス図を用いて説明する。
【００５９】
まず、電源断状態となった親機１から応答信号Ｙｂの返信がないため、親機探索モードの子機２１は、通信チャンネルを、ＣＨ１  →  ＣＨ２  →．．．→  ＣＨｎ  →  ＣＨ１  →  ．．．と周期的に順次切り替えながら、探索用信号Ｙａ１をブロードキャストしている。
【００６０】
そして、親機探索モードの子機２２は、子機２１が送信した探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）を受信（傍受）する（図８中のＸ６）。そして、子機２１の探索用信号Ｙａ１（ＣＨ１）を受信した子機２２は、親機探索停止モードに移行して、自機による探索用信号の送信処理（親機１の探索処理）を停止し、親機１の探索を子機２１に任せる。親機探索停止モードの子機２２は、子機２１からの探索用信号Ｙａ１を受信するが、親機１が電源断状態であるため、この探索用信号Ｙａ１に対する応答信号Ｙｂを受信できない。そこで、子機２２は、通信チャンネルをＣＨ１  →  ＣＨ２  →．．．→  ＣＨｎ  →  ＣＨ１  →  ．．．と周期的に順次切り替えながら、子機２１と親機１との間の通信を傍受し続ける。
【００６１】
そして、時間ｔｏｎにおいて親機１の駆動電源が復旧し、親機１は、子機２１が送信した探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）を受信する。そして、電源復旧した親機１は、探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）に対して、応答信号Ｙｂを返信する。子機２１は、通常モードに移行し、受信した応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する。
【００６２】
しかしながら、子機２２が探索用信号Ｙａ１（ＣＨｍ）、応答信号Ｙｂを受信できなかった場合、子機２２は、親機探索停止モードで継続して動作してしまう。そこで、子機２２は、他の子機２から探索用信号Ｙａを受信していない無検出期間の継続時間を計時して、この無検出期間の継続時間が所定時間Ｔｃを超えた場合、再び親機探索モードで動作して探索用信号Ｙａ２（ＣＨｍ）を送信する。そして、電源復旧した親機１は、探索用信号Ｙａ２（ＣＨｍ）に対して、応答信号Ｙｂを返信する。子機２２は、通常モードに移行し、受信した応答信号Ｙｂに付加されたネットワーク情報を用いて、親機１との間でネットワークを再構築する。
【００６３】
したがって、親機探索停止モードの子機２が、親機探索モードで動作している他の子機２の探索用信号を受信できなかったとしても、探索用信号Ｙａの送信を自発的に再開するので、親機１との再接続ができなくなることを防止できる。
【００６４】
また、親機探索モードの子機２は、図４のステップＳ８において、受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であるか否かを判定する。
【００６５】
図９において、親機探索モードの子機２１は、受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２である場合のみ、この探索用信号Ｙａに対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信したか否かを判定する。図９において、子機２１は、自機と同一のネットワーク内の子機２２の探索用信号Ｙａ２を受信（傍受）している。そして、親機探索モードの子機２１は、子機２２の探索用信号Ｙａ２に対して親機１が返信した応答信号Ｙｂを受信しなければ、親機探索停止モードに移行する。また、親機探索モードの子機２１は、受信した探索用信号Ｙａ３の送信元が、自機と異なるネットワーク内の通信端末（図９では、子機３）であれば、親機探索モードを継続する。
【００６６】
すなわち、親機探索モードの子機２は、自機と同一のネットワーク内の他の子機２から送信された探索用信号Ｙａのみに基づいて、親機探索停止モードに移行する。したがって、子機２は、他のネットワークからの探索用信号Ｙｃによって親機探索停止モードに移行することを防止することができる。
【００６７】
子機２が受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であるか否かを判定する送信元判定方法について、以下説明する。
【００６８】
第１の送信元判定方法は、探索用信号Ｙａをブロードキャストする子機２は、自機が参加しているネットワークのＰＡＮ−ＩＤを探索用信号Ｙａに付加する。探索用信号Ｙａを受信した子機２は、探索用信号Ｙａに付加されたＰＡＮ−ＩＤが、自機が参加しているネットワークのＰＡＮ−ＩＤと同じであれば、受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であると判定する。
【００６９】
図１０は、探索用信号Ｙａのフォーマットの一例を示す。図１０は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４−２００６で規定される探索用信号Ｙａ（孤立通知）のフォーマット（領域Ｒ１〜Ｒ７）に、ＰＡＮ−ＩＤを格納する領域Ｒａを加えたものである。
【００７０】
領域Ｒ１〜Ｒ５は、ＭＨＲ（MAC Header）を構成する、領域Ｒ１は、２オクテットの「Frame Control」であり、ＭＨＲ内のアドレッシングモードや、ＡＣＫ要求の有無等を指定する。領域Ｒ２は、１オクテットの「Sequence Number」であり、ＭＡＣフレームの送信毎にインクリメントする番号である。領域Ｒ３は、２オクテットの「Destination PAN ID」であり、宛先のＰＡＮ−ＩＤである。「Destination PAN ID」は、孤立通知では「broadcast(0xffff)」となる。領域Ｒ４は、２オクテットの「Destination Address」であり、宛先アドレスである。「Destination Address」は、孤立通知では「broadcast(0xffff)」となる。領域Ｒ５は、８オクテットの「Source Address」であり、送信元アドレスである。「Source Address」は、６４ｂｉｔのＭＡＣアドレスを使用する。
【００７１】
領域Ｒ６，Ｒａは、ＭＡＣ  Ｐａｙｌｏａｄを構成する。領域Ｒ６は、１オクテットの「Command Frame ID」であり、孤立通知であることを示すＩＤである。領域Ｒａは、２オクテットの「PAN ID」であり、送信元のＰＡＮ−ＩＤを格納する。
【００７２】
領域Ｒ７は、ＭＦＲ（MAC Footer）を構成する。領域Ｒ７は、２オクテットの「FCS(Frame Check Sequence)」であり、フレームの安全性確認フィールドである。領域Ｒ７には、例えばＣＲＣ（Cyclic RedundancyCheck）値が格納される。
【００７３】
そして、親機探索モードの子機２は、受信した探索用信号Ｙａの領域Ｒａに格納されている送信元のＰＡＮ−ＩＤが、自機が参加しているネットワークのＰＡＮ−ＩＤと同じか否かを判定する。そして、親機探索モードの子機２は、探索用信号Ｙａの送信元のＰＡＮ−ＩＤが、自機のＰＡＮ−ＩＤと同じであれば、探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であると判定する。
【００７４】
次に、第２の送信元判定方法は、子機２が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２の各アドレスをアドレステーブルに記憶しておき、受信した探索用信号Ｙａの送信元アドレスが、アドレステーブルにあるか否かを判定する。探索用信号Ｙａを受信した子機２は、探索用信号Ｙａの送信元アドレスがアドレステーブルにあれば、受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であると判定する。
【００７５】
子機２のアドレステーブルの構築方法は、親機１からネットワーク内の全子機２のアドレス情報を受け取ることによって、アドレステーブルを構築する方法がある。親機１は、自機が構成するネットワーク内の全子機のアドレス情報を格納しており、このアドレス情報を、定期的に配下の子機２へ送信する。
【００７６】
また、子機２のアドレステーブルの別の構築方法としては、他の子機２の無線パケットを受信（傍受）し、自機と同一のネットワークに参加している子機２のアドレスをアドレステーブルに格納する。子機２は、受信した無線パケットに付加された送信元の宛先のＰＡＮ−ＩＤ（領域Ｒａ）が、自機と同じＰＡＮ−ＩＤであれば、受信した無線パケットの送信元が自機と同一のネットワーク内の子機２であると判定する。または、子機２は、受信した無線パケットの宛先アドレス（領域Ｒ４）が自機の親機１のアドレスと同一であれば、受信した無線パケットの送信元が自機と同一のネットワーク内の子機２であると判定する。
【００７７】
例えば図１１に示すように、子機２１、子機２２は親機１のネットワークに参加している。子機３は、他のネットワークに参加している。そして、子機２１は、子機３から無線パケットＹｄ３を受信（傍受）しても、無線パケットＹｄ３に付加された宛先のＰＡＮ−ＩＤが、自機と同じＰＡＮ−ＩＤではないので、子機３のアドレスをアドレステーブルに格納しない。また、子機２１は、子機２２から無線パケットＹｄ２を受信（傍受）した場合、無線パケットＹｄ２に付加された宛先のＰＡＮ−ＩＤが、自機と同じＰＡＮ−ＩＤであるので、子機２２のアドレスをアドレステーブルに格納する。
【００７８】
なお、図５のステップＳ２２において、受信した探索用信号Ｙａの送信元が、自機と同一のネットワーク内の他の子機２であるか否かを判定する処理も上記同様である。
【００７９】
上述のように本発明の通信システムは、実施形態１，２いずれか記載の通信端末で構成される複数の子機２と、子機２との間で無線信号を用いた通信を行う親機１とで構成されることを特徴とする。
【符号の説明】
【００８０】
１  親機
２（２１，２２，．．．）  子機
【図１】
2015015645.tif 000003
【図２】
2015015645.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015015645.tif 000007
【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】
2015015645.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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