(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて交通情報をより確実に伝送することが可能な無線通信システムおよび通信制御方法を提供する。【解決手段】交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムであって、前記親局は、所定間隔で通信パケットを前記子局へ送信することが可能であり、前記子局は、前記通信パケットを受信したことに応答して前記通信パケットまたは他の通信パケットを送信し、前記通信パケットには、前記無線局の通信品質情報を格納可能であって各前記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の前記子局および前記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる、無線通信システム。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムであって、
前記親局は、所定間隔で通信パケットを前記子局へ送信することが可能であり、
前記子局は、前記通信パケットを受信したことに応答して前記通信パケットまたは他の通信パケットを送信し、
前記通信パケットには、前記無線局の通信品質情報を格納可能であって各前記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の前記子局および前記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる、無線通信システム。
【請求項２】
前記制御パケットは、前記子局または前記親局を経由して所定の前記無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送され、
前記シリアルパケットに含めるべき新たな情報が取得されるまで、前回送信した前記シリアルパケットと同じ内容の前記シリアルパケットが繰り返し送信される、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点情報、および前記接点情報と異なる情報であって前記親局または前記子局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、
前記制御パケットには、さらに、前記接点情報を格納可能であり、
前記シリアルパケットには、前記シリアル情報を格納可能であり、
前記親局および前記子局の少なくともいずれか１つは、前記通信品質情報および前記接点情報を前記制御パケットに格納することが可能である、請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記子局は、受信した前記制御パケットに含まれる情報が前回受信した前記制御パケットに含まれる情報と同じである場合、前回前記制御パケットを受信して他局へ送信した前記制御パケットを前記他局へ再送し、
前記子局は、受信した前記制御パケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した前記制御パケットに含まれる情報が前回受信した前記制御パケットに含まれる情報と異なる場合、今回受信した前記自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信し、
前記子局は、受信した前記制御パケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した前記制御パケットに含まれる情報が前回受信した前記制御パケットに含まれる情報と同じである場合、今回受信した前記自局宛の情報を破棄する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記子局は、受信した前記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれていない場合、今回受信した前記シリアルパケットを他局へ送信し、
前記子局は、受信した前記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した前記シリアルパケットに含まれる情報が前回受信した前記シリアルパケットに含まれる情報と異なる場合、今回受信した前記自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信し、
前記子局は、受信した前記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した前記シリアルパケットに含まれる情報が前回受信した前記シリアルパケットに含まれる情報と同じである場合、今回受信した前記自局宛の情報を破棄する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記親局または前記子局は、自局に対して前記親局から前記子局への下り方向側に接続された前記子局である下位局へ前記制御パケットを所定回数送信しても、前記下位局から自局へ前記制御パケットまたは前記制御パケットの応答が戻ってこない場合、前記制御パケットの送信先から前記下位局を除外し、自局に対して前記下位局から前記親局への上り方向側に接続された前記親局もしくは前記子局である上位局、または他の前記下位局へ前記制御パケットを送信する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記下位局は、前記上位局から所定時間前記制御パケットを受信しなかった場合、自局が復旧した旨を通知するための復旧通知を前記上位局へ送信する、請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記上位局は、前記復旧通知を前記下位局から受信し、かつ前記制御パケットの送信先から前記下位局を除外していた場合、前記制御パケットの送信先に前記下位局を加える、請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記制御パケットは周期的に送信され、前記制御パケットの送信周期のうち、前記制御パケットが送信されない期間において前記シリアルパケットを送信可能であり、各前記送信周期において前記制御パケットが前記シリアルパケットよりも先に送信され、
前記シリアルパケットの送信は、所定条件を満たすと開始される、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記制御パケットは、前記子局または前記親局を経由して所定の前記無線局に戻るまでの最大許容時間が設定されており、
前記送信周期の長さは、前記最大許容時間の１／２以下である、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記所定条件は、前記制御パケットの再送回数が所定値に達したこと、または前記制御パケットが前記子局または前記親局を経由して所定の前記無線局に戻ったことである、請求項９または請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記無線通信システムにおいて前記シリアルパケットの送信を行わない場合、前記所定値は、前記送信周期において再送可能な最大回数に設定される、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記制御パケットは、前記親局から送信された後、すべての前記子局を経由して前記親局に戻るように、かつ経由する前記無線局の数が最小となるように送信される、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記制御パケットは、１または複数の前記無線局を経由して所定の前記無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送され、
前記制御パケットの再送間隔は、前記無線通信システムにおいて前記制御パケットを伝送すべき前記無線局の数に応じた長さに設定される、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記シリアルパケットは間隔を空けて送信され、
前記シリアルパケットの送信間隔は、前記交通情報の伝送レートに応じた長さに設定される、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記親局が、所定間隔で通信パケットを前記子局へ送信するステップと、
前記子局が、前記通信パケットを受信したことに応答して前記通信パケットまたは他の通信パケットを送信するステップとを含み、
前記通信パケットには、前記無線局の通信品質情報を格納可能であって各前記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の前記子局および前記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる、通信制御方法。
【請求項１７】
交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムであって、
前記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および前記接点情報と異なる情報であって前記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、
前記従局は、
前記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各前記接点情報に時刻情報を付加する接点処理部と、
前記接点処理部により前記時刻情報の付加された前記接点情報、および前記シリアル情報を別個のパケットに含めるパケット生成部と、
他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に前記パケットの送信を行うパケット送信部とを備え、
前記主局は、受信した複数の前記パケットから前記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各前記接点情報に付加された前記時刻情報に基づいて、前記各接点情報を時系列順に並べ替える、無線通信システム。
【請求項１８】
前記無線通信システムは、さらに、前記主局および前記従局間において前記パケットを中継する中継局を備え、
前記中継局は、前記時刻情報に基づいて、受信した各前記パケットのうち、所定時間内に生成された前記接点情報を含む前記パケットを優先して中継する、請求項１７に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および前記接点情報と異なる情報であって前記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、
前記従局が、前記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各前記接点情報に時刻情報を付加するステップと、
前記従局が、前記時刻情報の付加された前記接点情報、および前記シリアル情報を別個のパケットに含めて前記主局へ送信するステップとを含み、
前記パケットを前記主局へ送信するステップにおいては、前記従局は、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に前記パケットの送信を行い、
前記通信制御方法は、さらに、
前記主局が、受信した複数の前記パケットから前記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各前記接点情報に付加された前記時刻情報に基づいて、前記各接点情報を時系列順に並べ替えるステップを含む、通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関し、特に、交通情報を無線伝送する無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の交差点の信号灯器の灯色を制御するために、信号制御装置と車両感知器との間、または信号制御装置と管制センタにおける中央装置との間で交通情報を伝送する交通管制システムが開発されている。
【０００３】
従来、信号制御装置および車両感知器等の交通設備間の通信は、地下に埋設されるかまたは電柱に架設された通信線を用いた有線通信が主流であった。これに対して、近年、配線工事のための道路規制を回避し、また、工事費用を削減する目的で、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて交通設備間の通信を行なう無線通信システムが開発されている。
【０００４】
たとえば、特開２００８−２０５７６５号公報（特許文献１）には、以下のような無線通信システムが開示されている。すなわち、交通管制システムでは、路上に設置された交通信号制御機や光ビーコン等と交通管制センタに設置された中央装置との間で機器状態や制御に関する通信データをやり取りしている。前記通信データを第一無線通信装置が第二無線通信装置に対して送信する場合、第一無線通信装置は、無線通信経路Ａ〜Ｃのノイズ特性等を監視して、通信可能な通信速度の平均値や最小値等を取得する。また、前記通信データの属性を取得し、前記属性に応じた優先度を優先度テーブルから取得する。そして、前記取得した通信速度の平均値等および優先度に基づいて適切な無線通信経路を選択して送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０５７６５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｓ６形インタフェース規格、社団法人新交通管理システム協会、１９９９年３月１８日、版２、Ｐ５−９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
たとえば、上記のような交通管制システムに無線通信システムを適用する場合、電波干渉等により通信障害の発生する可能性が有線通信と比べて高くなる場合がある。このような通信障害の発生に対して大きな影響を受けることなく交通設備間において交通情報を確実に伝送することが可能となる技術が望まれる。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、無線通信システムにおいて交通情報をより確実に伝送することが可能な無線通信システムおよび通信制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信システムは、交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムであって、上記親局は、所定間隔で通信パケットを上記子局へ送信することが可能であり、上記子局は、上記通信パケットを受信したことに応答して上記通信パケットまたは他の通信パケットを送信し、上記通信パケットには、上記無線局の通信品質情報を格納可能であって各上記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の上記子局および上記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる。
【００１０】
（１６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記親局が、所定間隔で通信パケットを上記子局へ送信するステップと、上記子局が、上記通信パケットを受信したことに応答して上記通信パケットまたは他の通信パケットを送信するステップとを含み、上記通信パケットには、上記無線局の通信品質情報を格納可能であって各上記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の上記子局および上記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる。
【００１１】
（１７）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる無線通信システムは、交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムであって、上記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および上記接点情報と異なる情報であって上記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、上記従局は、上記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各上記接点情報に時刻情報を付加する接点処理部と、上記接点処理部により上記時刻情報の付加された上記接点情報、および上記シリアル情報を別個のパケットに含めるパケット生成部と、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に上記パケットの送信を行うパケット送信部とを備え、上記主局は、受信した複数の上記パケットから上記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各上記接点情報に付加された上記時刻情報に基づいて、上記各接点情報を時系列順に並べ替える。
【００１２】
（１９）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる通信制御方法は、交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および上記接点情報と異なる情報であって上記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、上記従局が、上記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各上記接点情報に時刻情報を付加するステップと、上記従局が、上記時刻情報の付加された上記接点情報および上記シリアル情報を別個のパケットに含めて上記主局へ送信するステップとを含み、上記パケットを上記主局へ送信するステップにおいては、上記従局は、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に上記パケットの送信を行い、上記通信制御方法は、さらに、上記主局が、受信した複数の上記パケットから上記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各上記接点情報に付加された上記時刻情報に基づいて、上記各接点情報を時系列順に並べ替えるステップを含む。
【００１３】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える無線通信システムとして実現できるだけでなく、かかる特徴的な処理部を備える無線局として実現したり、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、無線局の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線通信システムにおいて交通情報をより確実に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの適用例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線局により処理される接点情報の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムを構成する無線局が送受信する通信パケットの一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信パケットの伝送の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信パケットの伝送の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態に係る記憶部に記憶されるエントリテーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット処理部におけるパケット管理部の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される連続する３周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により変更された通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット処理部における制御パケット処理部の構成を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第１の実施の形態に係る制御パケット処理部において設定されるＣＰ受信状態の遷移ルートの一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１の実施の形態に係る制御パケット処理部において用いられるＣＰ受信状態遷移表の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局、中継局および従局が通信パケットを送受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２８】図２８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける中継局および従局が制御パケットを送受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２９】図２９は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの適用例を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムを構成する無線局が送受信する通信パケットの一例を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置の構成を示す図である。
【図３２】図３２は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局が通信パケットを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図３３】図３３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける中継局が通信パケットを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図３４】図３４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局が受信した通信パケットの優先度を設定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図３５】図３５は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局が受信した接点情報から接点信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図３６】図３６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、接点情報およびシリアル情報が優先度に応じて主局へ送信される際のシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１７】
（１）本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムであって、上記親局は、所定間隔で通信パケットを上記子局へ送信することが可能であり、上記子局は、上記通信パケットを受信したことに応答して上記通信パケットまたは他の通信パケットを送信し、上記通信パケットには、上記無線局の通信品質情報を格納可能であって各上記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の上記子局および上記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる。
【００１８】
このように、親局が所定間隔で通信パケットを送信する構成により、通信パケットの送信機会を増やすことができるので、無線伝送する実質的な交通情報量を増加させることができる。これにより、交通情報の伝送において冗長性を高めることができるので、交通設備間において交通情報の伝送に失敗する可能性を低減することができる。
【００１９】
また、子局が通信パケットを受信したことに応答して通信パケットまたは他の通信パケットを送信する構成により、無線伝送が行われない時間を短くすることができるので、時間の利用効率を高め、かつ定時性を確保することができる。これにより、交通情報の遅延時間の要求を満たすことができる。
【００２０】
また、各無線局を経由する巡回型の通信経路を通る制御パケット、および親局と対応の子局との間をピアツーピア型の通信経路を通るシリアルパケットを用いる構成により、無線伝送における交通情報の通信経路を多様化させ、伝送すべき情報の種類に応じて適切な通信経路を選択することができる。したがって、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【００２１】
（２）好ましくは、上記制御パケットは、上記子局または上記親局を経由して所定の上記無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送され、上記シリアルパケットに含めるべき新たな情報が取得されるまで、前回送信した上記シリアルパケットと同じ内容の上記シリアルパケットが繰り返し送信される。
【００２２】
このように、所定の無線局が親局または子局を経由した制御パケットを受信するまで制御パケットが再送される構成により、制御パケットの経由対象の無線局が制御パケットを受信できる可能性を高めることができる。
【００２３】
また、シリアルパケットに含めるべき新たな情報が取得されるまで、前回送信したシリアルパケットと同じ内容のシリアルパケットが繰り返し送信される構成により、シリアルパケットの宛先の無線局が当該シリアルパケットを受信できる可能性を高めることができる。すなわち、制御パケットおよびシリアルパケットの伝送における冗長性を高めることができる。
【００２４】
（３）好ましくは、上記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点情報、および上記接点情報と異なる情報であって上記親局または上記子局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、上記制御パケットには、さらに、上記接点情報を格納可能であり、上記シリアルパケットには、上記シリアル情報を格納可能であり、上記親局および上記子局の少なくともいずれか１つは、上記通信品質情報および上記接点情報を上記制御パケットに格納することが可能である。
【００２５】
このような構成により、制御パケットの経由対象のいずれの無線局においても通信品質情報および接点情報を制御パケットに格納でき、かつ、格納された情報を制御パケットの経由対象のすべての無線局へ伝送することができるので、通信品質情報および接点情報の集配効率を高めることができる。
【００２６】
これにより、たとえば、制御パケットの経由対象のすべての無線局における通信品質情報を収集することができるので、収集した通信品質情報に基づいて無線通信システムにおける通信状態を容易に把握することができる。
【００２７】
また、ある無線局において制御パケットに格納された接点情報を他の無線局へ容易に伝送することができるので、たとえば、ある無線局に接続された端末において測定された車両の感知結果を他の端末が容易に利用することができる。すなわち、ある端末において測定された車両の感知結果を利用する端末についての制限を容易に緩和させることができる。
【００２８】
また、親局と対応の子局との間のピアツーピア型の通信経路でシリアル情報を伝送することができるので、たとえば、親局に接続された端末によるシリアル情報の集中管理を効率よく行うことができる。
【００２９】
（４）好ましくは、上記子局は、受信した上記制御パケットに含まれる情報が前回受信した上記制御パケットに含まれる情報と同じである場合、前回上記制御パケットを受信して他局へ送信した上記制御パケットを上記他局へ再送し、上記子局は、受信した上記制御パケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した上記制御パケットに含まれる情報が前回受信した上記制御パケットに含まれる情報と異なる場合、今回受信した上記自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信し、上記子局は、受信した上記制御パケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した上記制御パケットに含まれる情報が前回受信した上記制御パケットに含まれる情報と同じである場合、今回受信した上記自局宛の情報を破棄する。
【００３０】
このような構成により、１回目に他局へ送信した情報を再送となる２回目以降もそのまま他局へ送信することができるので、制御パケットの経由対象の無線局は、同じ情報が格納された制御パケットを再送回数にかかわらず受信することができる。
【００３１】
すなわち、たとえば、制御パケットが周期的に各無線局を巡回する場合、制御パケットに格納される情報を送信周期ごとに確定させることができるので、再送回数にかかわらず同一周期内で各無線局を巡回する情報の内容を統一することができる。
【００３２】
また、子局が自己に接続された端末へ同じ情報を繰り返し送信してしまうことを回避することができるので、処理負荷を軽減することができる。
【００３３】
また、端末が同じ情報を重複して受信することを回避することができるので、同じ内容の制御パケットが再送されても端末における無駄な受信処理を回避することができる。
【００３４】
（５）好ましくは、上記子局は、受信した上記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれていない場合、今回受信した上記シリアルパケットを他局へ送信し、上記子局は、受信した上記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した上記シリアルパケットに含まれる情報が前回受信した上記シリアルパケットに含まれる情報と異なる場合、今回受信した上記自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信し、上記子局は、受信した上記シリアルパケットに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した上記シリアルパケットに含まれる情報が前回受信した上記シリアルパケットに含まれる情報と同じである場合、今回受信した上記自局宛の情報を破棄する。
【００３５】
このような構成により、ピアツーピア型の通信経路に沿って、シリアルパケットを適切に転送することができる。
【００３６】
また、子局が自己に接続された端末へ同じ情報を繰り返し送信してしまうことを回避することができるので、処理負荷を軽減することができる。
【００３７】
また、端末が同じ情報を重複して受信することを回避することができるので、同じ内容のシリアルパケットが再送されても端末における無駄な受信処理を回避することができる。
【００３８】
（６）好ましくは、上記親局または上記子局は、自局に対して上記親局から上記子局への下り方向側に接続された上記子局である下位局へ上記制御パケットを所定回数送信しても、上記下位局から自局へ上記制御パケットまたは上記制御パケットの応答が戻ってこない場合、上記制御パケットの送信先から上記下位局を除外し、自局に対して上記下位局から上記親局への上り方向側に接続された上記親局もしくは上記子局である上位局、または他の上記下位局へ上記制御パケットを送信する。
【００３９】
このような構成により、下位局において通信異常が発生した場合においても、通信異常が発生した下位局を回避して制御パケットを巡回させることができるので、通信可能な無線局からの情報を可能な限り制御パケットに格納して伝送することができる。
【００４０】
（７）より好ましくは、上記下位局は、上記上位局から所定時間上記制御パケットを受信しなかった場合、自局が復旧した旨を通知するための復旧通知を上記上位局へ送信する。
【００４１】
このように、制御パケットの経由対象から外れた下位局が復旧通知を上位局へ送信する構成により、下位局は、通信パケットを受信しなくてもたとえば復旧通知を含むパケットの送信機会を確保し、上位局に自局の復旧を認識させることができる。
【００４２】
（８）より好ましくは、上記上位局は、上記復旧通知を上記下位局から受信し、かつ上記制御パケットの送信先から上記下位局を除外していた場合、上記制御パケットの送信先に上記下位局を加える。
【００４３】
このような構成により、通信異常が発生した下位局が復旧した場合、当該下位局を制御パケットの経由対象に再び組み入れることができるので、通信異常の発生前と同様に、当該下位局および当該下位局の下り方向側に接続された子局からの情報を制御パケットに格納し、伝送することができる。
【００４４】
（９）より好ましくは、上記制御パケットは周期的に送信され、上記制御パケットの送信周期のうち、上記制御パケットが送信されない期間において上記シリアルパケットを送信可能であり、各上記送信周期において上記制御パケットが上記シリアルパケットよりも先に送信され、上記シリアルパケットの送信は、所定条件を満たすと開始される。
【００４５】
このように、たとえば定期的に取得される接点情報を格納可能な制御パケットを周期的に送信する構成により、無線通信システムにおける各無線局に対して送信周期のうち少なくとも１回接点情報を格納する機会を与えることができる。また、制御パケットの送信周期の終了タイミングに従って、シリアルパケットの送信を終了するタイミングを容易に設定することができる。
【００４６】
（１０）より好ましくは、上記制御パケットは、上記子局または上記親局を経由して所定の上記無線局に戻るまでの最大許容時間が設定されており、上記送信周期の長さは、上記最大許容時間の１／２以下である。
【００４７】
このように、最大許容時間内において、少なくとも２回制御パケットが送信される構成により、ある無線局が当該無線局に接続された端末から情報を取得してから他の無線局が当該情報を取得するまでの時間を最大許容時間内に収めることができるので、たとえば接点情報の遅延時間の要求を容易に満たすことができる。
【００４８】
（１１）より好ましくは、上記所定条件は、上記制御パケットの再送回数が所定値に達したこと、または上記制御パケットが上記子局または上記親局を経由して所定の上記無線局に戻ったことである。
【００４９】
このように、制御パケットが経由対象の無線局を巡回して戻ってきた場合、または制御パケットの伝送における冗長性を最低限確保できた場合という適切な条件でシリアルパケットの送信を開始することができる。
【００５０】
（１２）より好ましくは、上記無線通信システムにおいて上記シリアルパケットの送信を行わない場合、上記所定値は、上記送信周期において再送可能な最大回数に設定される。
【００５１】
このような構成により、制御パケットの伝送における冗長性をより高めることができる。
【００５２】
（１３）好ましくは、上記制御パケットは、上記親局から送信された後、すべての上記子局を経由して上記親局に戻るように、かつ経由する上記無線局の数が最小となるように送信される。
【００５３】
このような構成により、無線通信システムにおける各無線局において通信品質情報を制御パケットに格納し、かつ格納された通信品質情報を効率よく親局へ伝送することができるので、通信品質情報の収集効率を高めることができる。
【００５４】
また、制御パケットの巡回に要する時間を短くすることができるので、制御パケットの送信間隔が長くなってしまうことを抑制することができる。
【００５５】
（１４）好ましくは、上記制御パケットは、１または複数の上記無線局を経由して所定の上記無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送され、上記制御パケットの再送間隔は、上記無線通信システムにおいて上記制御パケットを伝送すべき上記無線局の数に応じた長さに設定される。
【００５６】
このような構成により、制御パケットの再送処理を開始するタイミングを適切に設定することができるので、制御パケットが戻ることを無駄に待ち続けてしまう状況を回避することができる。
【００５７】
また、制御パケットが経由対象の無線局を巡回するのに要する時間に応じた再送間隔を設定することができるので、複数の制御パケットが無線通信システムにおける各無線局を巡回する状況を回避することができる。これにより、制御パケットを含む電波同士の干渉による通信障害が発生してしまうことを回避することができる。
【００５８】
（１５）好ましくは、上記シリアルパケットは間隔を空けて送信され、上記シリアルパケットの送信間隔は、上記交通情報の伝送レートに応じた長さに設定される。
【００５９】
このような構成により、シリアルパケットの親局と対応の子局との間の送受信に要する時間に応じた送信間隔を設定することができるので、複数のシリアルパケットが無線通信システムにおける無線局間で送受信される状況を回避することができる。これにより、シリアルパケットを含む電波同士の干渉による通信障害が発生してしまうことを回避することができる。
【００６０】
（１６）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記親局が、所定間隔で通信パケットを上記子局へ送信するステップと、上記子局が、上記通信パケットを受信したことに応答して上記通信パケットまたは他の通信パケットを送信するステップとを含み、上記通信パケットには、上記無線局の通信品質情報を格納可能であって各上記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の上記子局および上記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる。
【００６１】
このように、親局が所定間隔で通信パケットを送信する構成により、通信パケットの送信機会を増やすことができるので、無線伝送する実質的な交通情報量を増加させることができる。これにより、交通情報の伝送において冗長性を高めることができるので、交通設備間において交通情報の伝送に失敗する可能性を低減することができる。
【００６２】
また、子局が通信パケットを受信したことに応答して通信パケットまたは他の通信パケットを送信する構成により、無線伝送が行われない時間を短くすることができるので、時間の利用効率を高め、かつ定時性を確保することができる。これにより、交通情報の遅延時間の要求を満たすことができる。
【００６３】
また、各無線局を経由する巡回型の通信経路を通る制御パケット、および親局と対応の子局との間をピアツーピア型の通信経路を通るシリアルパケットを用いる構成により、無線伝送における交通情報の通信経路を多様化させ、伝送すべき情報の種類に応じて適切な通信経路を選択することができる。したがって、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【００６４】
（１７）本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムであって、上記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および上記接点情報と異なる情報であって上記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、上記従局は、上記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各上記接点情報に時刻情報を付加する接点処理部と、上記接点処理部により上記時刻情報の付加された上記接点情報、および上記シリアル情報を別個のパケットに含めるパケット生成部と、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に上記パケットの送信を行うパケット送信部とを備え、上記主局は、受信した複数の上記パケットから上記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各上記接点情報に付加された上記時刻情報に基づいて、上記各接点情報を時系列順に並べ替える。
【００６５】
このように、従局が他の無線局により無線信号が送信されていないと判断した場合にパケットを送信する構成により、干渉等による通信障害の発生確率を低減することができる。
【００６６】
また、たとえば、パケット送信における順番の入れ替わりが起こりやすいＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式に従って、接点情報を含むパケットが複数送信される場合においても、主局は、時刻情報に基づいて、複数のパケットに含まれる各接点情報を生成された順に正しく並べ替えることができる。したがって、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【００６７】
（１８）好ましくは、上記無線通信システムは、さらに、上記主局および上記従局間において上記パケットを中継する中継局を備え、上記中継局は、上記時刻情報に基づいて、受信した各上記パケットのうち、所定時間内に生成された上記接点情報を含む上記パケットを優先して中継する。
【００６８】
このように、ある程度新しい接点情報を含むパケットを優先して中継する構成により、当該接点情報の遅延時間をより短くすることができ、交通管制システムにおける遅延時間の要求を満たす可能性を高めることができる。
【００６９】
（１９）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および上記接点情報と異なる情報であって上記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、上記従局が、上記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各上記接点情報に時刻情報を付加するステップと、上記従局が、上記時刻情報の付加された上記接点情報および上記シリアル情報を別個のパケットに含めて上記主局へ送信するステップとを含み、上記パケットを上記主局へ送信するステップにおいては、上記従局は、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に上記パケットの送信を行い、上記通信制御方法は、さらに、上記主局が、受信した複数の上記パケットから上記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各上記接点情報に付加された上記時刻情報に基づいて、上記各接点情報を時系列順に並べ替えるステップを含む。
【００７０】
このように、従局が他の無線局により無線信号が送信されていないと判断した場合にパケットを送信する構成により、干渉等による通信障害の発生確率を低減することができる。
【００７１】
また、たとえば、パケット送信における順番の入れ替わりが起こりやすいＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って、接点情報を含むパケットが複数送信される場合においても、主局は、時刻情報に基づいて、複数のパケットに含まれる各接点情報を生成された順に正しく並べ替えることができる。したがって、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【００７２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００７３】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００７４】
図１を参照して、無線通信システム３０１は、主局（親局）１０１と、１または複数の従局（子局）２０２と、無線ＬＡＮネットワーク２０１と、複数の端末Ａ〜Ｇとを備える。無線ＬＡＮネットワーク２０１は、１または複数の中継局（子局）１５１を含む。なお、無線ＬＡＮネットワーク２０１は、１または複数の従局２０２を含む構成であってもよい。また、無線通信システム３０１は、中継局１５１を含まない構成であってもよい。
【００７５】
主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従い、ＩＳＭバンド（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ｂａｎｄ）である２．４ＧＨｚ帯の無線信号を送受信することにより、互いに通信可能である。
【００７６】
以下、主局１０１、中継局１５１および従局２０２の各々を無線局と称する場合がある。
【００７７】
主局１０１は、無線通信システム３０１における各中継局１５１および各従局２０２を管理する。より詳細には、たとえば、主局１０１は、通信パケットを中継局１５１および従局２０２へ送信し、当該通信パケットに対する応答パケットを中継局１５１および従局２０２から受信する。主局１０１は、各中継局１５１および各従局２０２におけるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）およびノイズレベル等の通信品質情報と設定情報等とを参照可能である。また、主局１０１は、各中継局１５１および各従局２０２の動作内容に関する設定を行うことが可能である。
【００７８】
主局１０１は、たとえば、端末Ａ，Ｂと有線接続され、端末Ａ，Ｂから受信した情報を無線信号に含めて中継局１５１または従局２０２へ送信し、中継局１５１または従局２０２から受信した無線信号に含まれる情報を端末Ａ，Ｂへ送信する。なお、主局１０１に有線接続される端末の台数は、１台でもよいし、３台以上でもよい。また、有線通信における通信速度すなわち伝送レートは、たとえば９６００ｋｂｐｓである。
【００７９】
従局２０２は、たとえば、端末と有線接続され、当該端末から受信した情報を無線信号に含めて主局１０１または中継局１５１へ送信し、主局１０１または中継局１５１から受信した無線信号に含まれる情報を当該端末へ送信する。図１では、３つの従局２０２に、端末Ｄ、端末Ｅおよび端末Ｆ，Ｇがそれぞれ接続される状態が一例として示されている。
【００８０】
交通管制システムに用いられる無線通信システム３０１では、周囲の景観の制限により大型の高利得アンテナを使用することが困難であり、１対の無線局間の伝送距離が３００メートル前後となり、中継局が必要となる場合が多い。すなわち、中継局１５１は、たとえば、主局１０１および従局２０２間の距離が長い場合に配置され、主局１０１および従局２０２間でやり取りされる交通情報を中継し、また、交通情報を複数の無線局へ分岐することが可能である。また、たとえば、主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、見通し内の無線伝送が可能な場所に設置される。
【００８１】
また、中継局１５１は、主局１０１、従局２０２および他の中継局１５１から送信された交通情報を取得し、各種処理を行なうことも可能である。また、中継局１５１は、たとえば、端末と有線接続され、当該端末から受信した情報を無線信号に含めて主局１０１、他の中継局１５１または従局２０２へ送信し、主局１０１、他の中継局１５１または従局２０２から受信した無線信号に含まれる情報を当該端末へ送信する。図１では、１つの中継局１５１に、端末Ｃが接続される状態が一例として示されている。中継局１５１および当該中継局１５１に接続された端末は、従局２０２および当該従局２０２に接続された端末と同様の通信動作を行なうことが可能である。なお、中継局１５１には、端末が有線接続されなくてもよい。
【００８２】
また、無線通信システム３０１では、たとえば端末間で伝送される情報の種類に応じて複数のインタフェースタイプが用意されている。具体的には、たとえば、端末間で伝送される接点情報については、Ｐ１，Ｐ２で規定されるインタフェースが用意されている。また、たとえば、端末間で伝送されるシリアル情報については、Ｓ４〜Ｓ６，Ｓ９〜Ｓ１１で規定されるインタフェースが用意されている。接点情報およびシリアル情報の詳細については後述する。
【００８３】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの適用例を示す図である。
【００８４】
図２を参照して、無線通信システム３０１は、たとえば交通管制システム４０１に用いられる。交通管制システム４０１は、主局１０１と、中継局１５１と、３つの従局２０２と、中央側通信装置（ＴＴＲ）１６０と、２つの交通信号機１６１と、光ビーコン１６２と、画像センサ１６３と、２つの超音波センサ１６４とを備える。中央側通信装置１６０、交通信号機１６１、光ビーコン１６２、画像センサ１６３および超音波センサ１６４は、図１に示す端末に相当する。
【００８５】
交通管制センタに設置される中央装置２５１は、たとえば、複数の交差点または道路等に設置された各信号灯器の灯色の全体的な制御を行なう。
【００８６】
より詳細には、中央装置２５１は、信号灯色の切り替えタイミングを示す信号制御指令情報を中央側通信装置１６０へ送信する。
【００８７】
中央側通信装置１６０は、中央装置２５１から受信した信号制御指令情報を主局１０１、中継局１５１および従局２０２経由で交通信号機１６１へ送信する。
【００８８】
交通信号機１６１は、信号灯器および信号制御機を含む。信号灯器は、交差点または道路等に設置され、赤、青または黄等の灯色を切り替えて車両の運転者または歩行者に対して信号を表示する。信号制御機は、中央装置２５１から受信した信号制御指令情報に基づいて、信号灯器の灯色を切り替える制御を行なう。
【００８９】
また、信号制御機は、信号灯器の切り替え制御等、自己の動作履歴を示す信号制御実行情報を従局２０２、中継局１５１および主局１０１経由で中央側通信装置１６０へ送信する。
【００９０】
中央側通信装置１６０は、信号制御機から受信した信号制御実行情報を中央装置２５１へ送信する。
【００９１】
また、中央装置２５１は、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）（登録商標）情報を作成して中央側通信装置１６０へ送信する。
【００９２】
中央側通信装置１６０は、中央装置２５１から受信したＶＩＣＳ情報を主局１０１および中継局１５１経由で光ビーコン１６２へ送信する。
【００９３】
光ビーコン１６２は、たとえば、車両に搭載された通信機と近赤外線を用いて双方向通信を行なうことが可能である。光ビーコン１６２は、たとえば、中央側通信装置１６０から受信したＶＩＣＳ情報を車両に提供するとともに、車両に搭載された通信機から受けた走行経路の旅行時間等の車両情報を中継局１５１および主局１０１経由で中央側通信装置１６０へ送信する。
【００９４】
画像センサ１６３は、車両を撮像し、当該車両の画像情報を従局２０２、中継局１５１および主局１０１経由で中央側通信装置１６０へ送信する。また、画像センサ１６３は、たとえば、車両の速度、通過台数または渋滞長を従局２０２、中継局１５１および主局１０１経由で中央側通信装置１６０へ送信する。
【００９５】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線局により処理される接点情報の一例を示す図である。
【００９６】
図３を参照して、超音波センサ１６４は、たとえば道路の上方に設置される超音波式の車両感知器である。超音波センサ１６４は、車両の感知の有無を２値で表すアナログのパルス信号である接点信号ＰＳ１を生成する。接点信号ＰＳ１は、たとえば、超音波センサ１６４により車両が検知されているとき、ハイレベルとなる。
【００９７】
超音波センサ１６４は、生成した接点信号ＰＳ１を、Ｐ１またはＰ２で規定されるインタフェースを介して自己に接続された無線局経由で他の端末へ送信する。この際、接点信号ＰＳ１は、当該無線局において一旦デジタル化され、接点情報として他の無線局へ送信される。当該他の無線局は、受信した接点情報に基づいて接点信号ＰＳ２を生成し、生成した接点信号ＰＳ２を自己に接続された端末へ送信する。
【００９８】
中央側通信装置１６０は、光ビーコン１６２、画像センサ１６３および超音波センサ１６４から受信した各種情報を中央装置２５１へ送信する。
【００９９】
このように、主局１０１、中継局１５１および従局２０２間で送受信される交通情報には、たとえば、信号制御指令情報と、信号制御実行情報と、接点情報と、ＶＩＣＳ情報と、車両情報とがある。また、交通情報には、たとえば、車両の画像情報と、車両の速度と、通過台数と、渋滞長とがある。
【０１００】
以下、信号制御指令情報、信号制御実行情報、ＶＩＣＳ情報または車両情報等の交通情報をシリアル情報とも称する。シリアル情報は、中継局１５１に接続された端末または従局２０２に接続された端末と主局１０１に接続された端末との間において、Ｓ４〜Ｓ６，Ｓ９〜Ｓ１１のいずれかで規定されるインタフェースタイプを介してピアツーピア（ｐｅｅｒ  ｔｏ  ｐｅｅｒ）で送受信される情報である。
【０１０１】
主局１０１は、たとえば、他の無線局に対してコマンド情報を送信することが可能である。コマンド情報には、たとえば、無線信号の送受信に使用するチャネルの変更、無線局のリセット、無線信号の通信速度すなわち伝送レートおよび通信方式の変更ならびに接点情報のインおよびアウトの設定等が含まれる。ここで、接点情報のインおよびアウトとは、通信パケットに接点情報を挿入することおよび通信パケットから接点情報を取り出すことをそれぞれ意味する。
【０１０２】
［課題］
たとえば、交通管制システムでは、端末間を送受信されるもののうち、リアルタイム性が要求される接点信号およびシリアル情報について許容可能な遅延時間が規定されている。
【０１０３】
より詳細には、無線通信システム３０１では、接点信号については、いずれの端末においても、他の端末により生成された接点信号を最大許容時間Ｔｍａｘｐ以内に受信可能であることが求められる。
【０１０４】
ここで、最大許容時間Ｔｍａｘｐは、たとえば、接点信号を送信する端末と当該接点信号を受信する端末とが有線で接続されている場合に当該接点信号を伝送するために必要な時間に対して、４００ミリ秒を加えた時間である。
【０１０５】
また、接点信号を生成する端末および当該接点信号を使用する端末の組み合わせを任意に設定可能であることが求められる。言い換えると、ある無線局に接続された超音波センサ１６４において生成された接点信号を使用する端末についての制限はない。
【０１０６】
また、シリアル情報については、ある端末がシリアル情報を送信してから最大許容時間Ｔｍａｘｓ以内に中央側通信装置１６０が当該シリアル情報を受信可能であることが求められる。
【０１０７】
ここで、最大許容時間Ｔｍａｘｓは、たとえば、シリアル情報を送信する端末と中央側通信装置１６０とが有線で接続されている場合に当該シリアル情報を伝送するために必要な時間に対して、２００ミリ秒を加えた時間である。
【０１０８】
たとえば、無線通信システム３０１における無線区間において、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて接点情報およびシリアル情報を含む通信パケットの送受信を行う方法が考えられる。より詳細には、ＴＤＭＡ方式では、たとえば、１周期が１３２ミリ秒である場合において、１周期を４ミリ秒の時間間隔で分割することにより３２個のスロットが生成される。そして、無線局には、通信パケットを送信可能な期間である１または複数のスロットが割り当てられる。
【０１０９】
各無線局は、自己に割り当てられた１または複数のスロットにおいて通信パケットの送信を行うので、同時に複数の無線局が通信パケットを送信することにより干渉が生じてしまうことを回避することができる。
【０１１０】
しかしながら、ＴＤＭＡ方式では、通信システムにおける各無線局間で厳密な時刻同期が必要である。たとえば、無線局において、専用ハードウェアを用いて他の無線局と信号をやり取りすることにより時刻同期をとるか、またはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から取得する時刻情報に基づいて時刻同期をとる場合、１マイクロ秒程度の誤差で各無線局の時刻同期をとることが可能であるが、これらの同期処理のための専用ハードウェアは高価であるためコストが増大してしまう。
【０１１１】
また、専用ハードウェアを用いる代わりに市販の無線ＬＡＮモジュール等の低コストの汎用ハードウェアを用いて時刻同期をとる場合、汎用ハードウェアを動作させるためのドライバすなわちソフトウェアにおいて、以下の問題が発生する。すなわち、当該ソフトウェアにおける処理時間による遅延、および当該処理時間のばらつき等が発生し、時刻同期の精度がたとえば数十ミリ秒程度まで劣化してしまう。このため、汎用ハードウェアを用いてＴＤＭＡ方式に従った通信を行うことが困難となる。
【０１１２】
また、たとえば、１周期の前半の１６スロットを主局から従局への下りの通信に用い、また、後半の１６スロットを従局から主局への上りの通信に用いる場合、通信パケットは、主局と各従局との間で１周期あたり１往復しかできない。特に従局の台数が少ない場合、１周期あたりに伝送する実質的な情報量が少ないので通信パケットの送受信の効率が悪くなる。
【０１１３】
また、たとえば、各スロットのスロット長は、やり取りされるデータサイズの大きさによらずに無線局間の無線通信を当該スロット長の範囲内で完了させることができるように長めに設定されている。このため、中継局が、たとえば、あるスロットの早いタイミングで他の無線局から通信パケットの受信を完了しても、次のスロットが開始されるまで通信パケットを次の無線局へ送信することができない。したがって、複数の中継局を経由してデータをやり取りする場合、無線通信を行わない時間が増加し、時間の利用効率が悪くなる。
【０１１４】
また、たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を用いて通信パケットの送受信を行う方法が考えられる。より詳細には、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、たとえば、無線局は、他の無線局が電波を送信しているか否かを互いに判断し、他の無線局が電波を送信していないと判断した場合に、通信パケットを含む電波を送信する。これにより、複数の無線局が同時に電波を送信することにより干渉が生じてしまうことを回避することできる。
【０１１５】
しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、無線局は、他の無線局が電波を送信していると判断した場合、他の無線局が電波を送信しなくなるまで待機する。無線局が待機している間、通信パケットは次の局へ送信されないので、通信パケットの目的地への到着時間が遅延してしまう。
【０１１６】
このため、通信パケットの遅延時間が交通管制システムにより規定される遅延時間を超えてしまう場合があり、好ましくない。すなわち、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、定時性を確保することが困難である。
【０１１７】
また、たとえば、無線通信システムにおいて通信障害が発生した場合等において、作業者は、無線局間の通信状況を把握する必要がある。この際、作業者は、たとえば、ある無線局にＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を接続して無線局間の通信状況をＰＣに取り込む。ＰＣに取り込む通信状況は、最新のものであるほど好ましい。また、主局１０１から他の局宛に送信するコマンド情報も最新のものであるほど好ましい。
【０１１８】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【０１１９】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムを構成する無線局が送受信する通信パケットの一例を示す図である。
【０１２０】
図４を参照して、通信パケットは、たとえば、送信される順に「無線ＬＡＮヘッダ（Ｅｔｈｅｒヘッダ）」、「ＲＳＳＩ／ＮＯＩＳＥ」、「無線アプリケーションヘッダ（無線ＡＰヘッダ）」および「電文ペイロード」により構成される。
【０１２１】
「無線ＬＡＮヘッダ」には、送信先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスおよびデータタイプが格納可能である。「ＲＳＳＩ／ＮＯＩＳＥ」には、通信パケットの受信時に無線局の通信プロトコルにおける物理層において測定されたＲＳＳＩ値およびノイズレベルが格納可能である。
【０１２２】
「無線ＡＰヘッダ」には、バージョンフィールド、識別子フィールド、利用ＣＨフィールド、伝送方式フィールド、送信先フィールド、送信元フィールド、再送数フィールド、再送番号フィールドおよびシリアル番号フィールドが含まれる、各フィールドの大きさを示すビット数はそれぞれ８、４、４、８、４、４、８、８および１６である。
【０１２３】
「識別子」フィールドにおける最上位ビットには、通信パケットの種類を示す値が格納される。通信パケットの種類は、当該値がゼロの場合、各無線局に対する命令および状態収集等に用いられる制御パケットＣＰとなり、また、当該値が１の場合、シリアル情報の伝送に用いられるシリアルパケットＳＰとなる。各フィールドに格納されるその他の値については後述する。なお、通信パケットには、制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰ以外の他の種類のパケットが含まれてもよい。
【０１２４】
「電文ペイロード」には、通信パケットの種類が制御パケットＣＰである場合、制御電文受信ビットフィールド、無線状態フィールド、接点情報フィールドおよび制御電文フィールドが含まれる。無線状態フィールドには、各無線局により測定されたＲＳＳＩ値およびノイズレベル等の通信品質情報が格納可能である。
【０１２５】
接点情報フィールドには、各無線局により取得された接点情報、当該接点情報の量、および当該接点情報が有効であるか否かを示すステータスが格納可能である。制御電文フィールドには、コマンド情報が格納可能である。また、「電文ペイロード」には、通信パケットの種類がシリアルパケットＳＰである場合、シリアル情報が格納可能である。
【０１２６】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信パケットの伝送の一例を示す図である。
【０１２７】
図５を参照して、主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、通信パケットとして、たとえば、制御パケットＣＰを互いに送受信する。
【０１２８】
無線通信システム３０１においては、たとえば制御パケットＣＰはすべての無線局を経由することが可能である。
【０１２９】
たとえば、無線通信システム３０１においては、図５の太線矢印で示すように、主局１０１から送信された制御パケットＣＰがすべての中継局１５１および従局２０２を経由して主局１０１に戻ることが可能である。
【０１３０】
各中継局１５１および各従局２０２は、制御パケットＣＰから接点情報およびコマンド情報を取得し、また、接点情報、コマンド情報に対する応答および通信品質情報を制御パケットＣＰに含めることが可能である。主局１０１は、制御パケットＣＰから接点情報、コマンド情報に対する応答および通信品質情報を取得し、また、接点情報およびコマンド情報を制御パケットＣＰに含めることが可能である。
【０１３１】
具体的には、制御パケットＣＰは、１周期の先頭タイミングにおいて１回主局１０１から送信される。主局１０１から送信された制御パケットＣＰは、すべての中継局１５１および従局２０２を経由して主局１０１に戻る。この１周期の長さは、たとえば、デフォルト値として２００ミリ秒が設定されており、可変である。接点情報のサンプリング周期はたとえば１０ミリ秒であり、この場合、１つの制御パケットＣＰにはたとえば２０サンプル分の接点情報が含まれる。主局１０１は、制御パケットＣＰが戻ってこない場合、制御パケットＣＰの再送処理を行なう。再送処理は、たとえば、１または複数回行われ、無線通信システム３０１を構成する無線局の台数に応じて処理回数の上限が設定される。
【０１３２】
制御パケットＣＰは、通信パケットが定期的にすべての無線局を循環しているか、をチェックするヘルスチェックの役割を果たしている。
【０１３３】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信パケットの伝送の一例を示す図である。
【０１３４】
図６を参照して、主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、通信パケットとして、たとえば、シリアルパケットＳＰを互いに送受信する。
【０１３５】
シリアルパケットＳＰには、シリアル情報を格納可能である。シリアル情報は、たとえば、制御パケットＣＰに含まれる接点情報等とは異なる情報であって主局１０１、中継局１５１または従局２０２に接続された端末からの情報である。具体的には、シリアル情報は、たとえば、信号制御指令情報、信号制御実行情報、ＶＩＣＳ情報または車両情報等の交通情報を含む。たとえば、シリアルパケットＳＰには、無線制御用の情報以外では、交通情報のみが含まれてもよいし、他の情報が含まれてもよい。
【０１３６】
無線通信システム３０１においては、シリアルパケットＳＰに対応する中継局１５１または従局２０２と、主局１０１との間で送受信される。
【０１３７】
具体的には、たとえば、シリアルパケットＳＰは、制御パケットＣＰが主局１０１に戻ってきてから、１周期が終了するまでの間、一定間隔で主局１０１から送信される。この一定間隔の長さは、たとえば、デフォルト値として１０ミリ秒が設定されており、可変である。
【０１３８】
各無線局は、たとえば４つのシリアルチャネルのシリアル情報を並行して伝送することができる。無線局は、たとえば、シリアルパケットＳＰをシリアルチャネルごとに順番に送信する。シリアルパケットＳＰは、主局１０１と中継局１５１または従局２０２との間でピアツーピア方式に従い、送受信される。
【０１３９】
図６では、端末Ａおよび端末Ｃ間にシリアルチャネルＳＣｈ１が割り当てられ、端末Ａおよび端末Ｄ間にシリアルチャネルＳＣｈ２が割り当てられ、端末Ａおよび端末Ｆ間にシリアルチャネルＳＣｈ３が割り当てられ、端末Ａおよび端末Ｇ間にシリアルチャネルＳＣｈ４が割り当てられており、端末Ｆおよび端末Ｇに接続された従局２０２が２シリアルチャネル分のシリアルパケットＳＰを処理する例が示されている。
【０１４０】
上記他の情報として、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従う情報、およびＴｅｌｎｅｔに従う情報がシリアルパケットＳＰに含まれる場合、たとえば端末Ａおよび端末Ｃ間でファイル転送および遠隔操作をそれぞれ行なうことが可能となる。
【０１４１】
なお、端末Ｅに接続された従局２０２は、シリアルチャネルが割り当てられていないため、主局１０１とシリアルパケットＳＰの送受信を行わない。また、無線通信システム３０１における各無線局では、たとえば接点情報のインまたはアウトが行われるか否かにかかわらず、制御パケットＣＰの送受信が行われる。
【０１４２】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置の構成を示す図である。
【０１４３】
図７を参照して、無線通信装置９１は、主局１０１、中継局１５１または従局２０２として使用可能であり、アンテナ１０と、無線通信部１１と、有線通信部１２と、パケット処理部１３と、操作部１４と、外部コマンド処理部１５と、接点情報処理部１６と、記憶部１７と、出力部２０とを備える。パケット処理部１３は、パケット経路判断部３１と、パケット管理部３２と、シリアルパケット処理部３３と、制御パケット処理部３４と、送信失敗回数カウンタ部３９とを含む。記憶部１７は、接点情報第１バッファ１８と、接点情報第２バッファ１９とを含む。
【０１４４】
記憶部１７は、たとえば、無線通信システム３０１における各無線局のネットワーク構成を示すエントリテーブル、通信パケットの内容、接点情報、通信品質情報の履歴を示す通信品質情報ログ、および各種設定情報等を記憶することが可能である。主局１０１、従局２０２および中継局１５１では、同じエントリテーブルが記憶される。
【０１４５】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【０１４６】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る記憶部に記憶されるエントリテーブルの一例を示す図である。
【０１４７】
図８および図９を参照して、エントリテーブルには、無線通信システム３０１における共通の主局１０１を一方の端点として直列接続された主局１０１および従局２０２の組である局構成ごとに、インタフェースタイプ、宛先局および経由局が記憶されている。
【０１４８】
より詳細には、インタフェースタイプは、伝送する情報の種類を示し、具体的には、接点情報に対応するＰ１，Ｐ２、およびシリアル情報に対応するＳ４〜Ｓ６，Ｓ９〜Ｓ１１等である。
【０１４９】
宛先局は、対応する局構成において主局と異なる端点に位置する無線局の局番である。経由局は、主局１０１から宛先局までの通信経路に位置する無線局の局番を経由順に表したものである。なお、通信システム３０１において、同じ局番が、異なる無線局に重複して割り当てられることはない。
【０１５０】
具体的には、たとえば図８に示す無線通信システム３０１における各無線局で用いられるエントリテーブルには、局構成１のインタフェースタイプ、宛先局および経由局として、Ｓ６、局番１および局番２，３，４がそれぞれ記憶されている。また、局構成２のインタフェースタイプ、宛先局および経由局として、Ｓ４、局番３および局番２がそれぞれ記憶されている。また、局構成３のインタフェースタイプ、宛先局および経由局として、Ｓ６、局番５および局番６がそれぞれ記憶されている。また、局構成４のインタフェースタイプ、宛先局および経由局として、Ｐ１、局番７および局番ゼロがそれぞれ記憶されている。ここで、局番ゼロは、経由局が無いことを示す。また、局構成５のインタフェースタイプ、宛先局および経由局として、Ｓ５、局番８および局番ゼロがそれぞれ記憶されている。
【０１５１】
すなわち、局番９の主局１０１と局番１の従局２０２との間において、局番２，３，４の無線局を中継局１５１としてＳ６に対応するシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰがやり取りされる。また、主局１０１と局番３の従局２０２との間において、局番２の無線局を中継局１５１としてＳ４に対応するシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰがやり取りされる。
【０１５２】
したがって、局番３の無線局は、主局１０１と局番１の従局２０２との間においてシリアルパケットＳＰがやり取りされる場合、シリアルパケットＳＰの中継処理を行い、また、主局１０１と自己との間においてシリアルパケットＳＰがやり取りされる場合、従局処理を行う。なお、中継処理および従局処理については後述する。
【０１５３】
また、主局１０１と局番５の従局２０２との間において、局番６の無線局を中継局１５１としてＳ６に対応するシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰがやり取りされる。
【０１５４】
主局１０１と局番７の従局２０２との間では、インタフェースタイプでシリアル情報が登録されていないので、シリアルパケットＳＰはやり取りされないが、制御パケットＣＰがやり取りされる。
【０１５５】
また、主局１０１と局番８の従局２０２との間において、Ｓ５に対応するシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが直接やり取りされる。
【０１５６】
たとえば、インタフェースタイプにシリアル情報が指定される局構成１，２，３，５で指定される通信経路が、シリアルチャネルＳＣｈ１，ＳＣｈ２，ＳＣｈ３，ＳＣｈ４にそれぞれ対応する通信経路に相当する。
【０１５７】
再び図７を参照して、無線通信部１１は、アンテナ１０において受信された他の無線局からの無線信号をたとえばベースバンド信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換する。そして、無線通信部１１は、変換したデジタル信号に対して種々の信号処理を行なうことにより通信パケットを生成する。
【０１５８】
この際、無線通信部１１は、たとえば通信パケットの受信時に測定したＲＳＳＩ値およびノイズレベルを当該通信パケットにおける「ＲＳＳＩ／ＮＯＩＳＥ」に格納する。無線通信部１１は、生成した通信パケットをパケット処理部１３へ出力する。この通信パケットには、交通情報等が含まれる。
【０１５９】
また、無線通信部１１は、各無線局のＭＡＣアドレスと局番との対応表を保持しており、「無線ＬＡＮヘッダ」に格納された送信元ＭＡＣアドレスおよび当該対応表に基づいて、当該通信パケットを最後に送信した無線局である送信元無線局の局番をパケット処理部１３へ通知する。
【０１６０】
有線通信部１２は、パケット処理部１３から受けたデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換して有線経由で端末へ送信する。
【０１６１】
また、有線通信部１２は、端末から受信した所定のフレームフォーマットのデータの一部または全部をパケット処理部１３および接点情報処理部１６へ出力する。このデータには、交通情報等が含まれる。
【０１６２】
無線通信部１１は、パケット処理部１３から受けた通信パケットすなわちデジタル信号であるデータに対して種々の信号処理を行なう。この際、無線通信部１１は、たとえば、上記対応表に基づいて、パケット処理部１３から受けた次に送信すべき無線局の局番である送信先局番に対応するＭＡＣアドレスを送信先ＭＡＣアドレスとして「無線ＬＡＮヘッダ」に格納する。無線通信部１１は、この信号処理後のデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してアンテナ１０へ出力する。
【０１６３】
また、無線通信部１１は、たとえば、外部コマンド処理部１５の制御に応じて無線信号の周波数チャネル、伝送レートおよび通信方式を変更することが可能である。
【０１６４】
操作部１４は、無線通信装置９１に対するユーザからの操作を受け付け、当該操作の内容を示す操作情報を外部コマンド処理部１５へ出力する。
【０１６５】
当該操作には、たとえば、無線局の局番設定操作、伝送レートが速く通信エラーの頻度が高い場合に行われる伝送レートの変更操作および通信方式の変更操作、干渉による通信エラーの頻度が高い場合に行われる無線信号の周波数チャネルの変更操作、エントリテーブルの入力操作、接点情報インを行う無線局の指定操作、ならびに接点情報アウトを行う無線局の指定操作等がある。なお、上記通信方式は、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｇである。
【０１６６】
外部コマンド処理部１５は、操作部１４から受ける操作情報に応じて自己の無線通信装置９２の設定処理、動作変更処理および情報出力処理等を行う。具体的には、外部コマンド処理部１５は、たとえば操作部１４から受ける操作情報に応じて自己の無線通信装置９２の局番を設定する。この際、外部コマンド処理部１５は、設定後の局番に応じて自己の無線通信装置９１の動作モードを親局モードまたは子局モードに切り替える。
【０１６７】
具体的には、外部コマンド処理部１５は、たとえば設定後の局番が０ｘ０９である場合、動作モードを親局モードに切り替える。以下、「０ｘ」で始まる数字は、「０ｘ」以降の数字が１６進数で表されていることを意味する。このとき、無線通信装置９２は、主局１０１となる。
【０１６８】
また、外部コマンド処理部１５は、たとえば設定後の局番が０ｘ０１〜０ｘ０８のいずれかである場合、動作モードを子局モードに切り替える。このとき、無線通信装置９２は、中継局１５１または従局２０２となる。
【０１６９】
なお、無線通信装置９１は、自己に設定された局番に応じて主局１０１、中継局１５１または従局２０２となる構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信装置９１は、たとえば、自己に設定された局番に応じて、主局１０１、中継局１５１および従局２０２のいずれか１つのみ、またはいずれか２つとして使用可能であってもよい。
【０１７０】
また、外部コマンド処理部１５は、たとえば、親局モードにおいて、操作部１４から受ける操作情報に応じて、他の無線局の制御を行うためのコマンド情報を作成する。コマンド情報には、無線信号の周波数チャネル、伝送レートおよび通信方式の変更、無線局のリセット、エントリテーブルの更新ならびに接点情報のインおよびアウトの設定等が含まれる。外部コマンド処理部１５は、作成したコマンド情報をパケット処理部１３経由で中継局１５１および従局２０２へ送信する。なお、外部コマンド処理部１５は、子局モードであっても、たとえば他の無線局へコマンド情報を送信するための送信権を自己の無線通信装置９１が取得している場合、操作部１４から受ける操作情報に応じてコマンド情報を作成し、作成したコマンド情報を他の無線局へ送信してもよい。
【０１７１】
外部コマンド処理部１５は、たとえば、子局モードにおいて、パケット処理部１３経由で主局１０１からコマンド情報を受信する。
【０１７２】
外部コマンド処理部１５は、たとえば、無線信号の周波数チャネル、伝送レートおよび通信方式の変更についての内容がコマンド情報に含まれる場合、当該内容に応じて無線通信部１１の動作設定を変更する。また、外部コマンド処理部１５は、たとえば、無線局のリセットについての内容がコマンド情報に含まれる場合、自己の無線通信装置９１をリセットする。
【０１７３】
また、外部コマンド処理部１５は、たとえば、エントリテーブルの更新についての内容がコマンド情報に含まれる場合、当該内容に応じて記憶部１７におけるエントリテーブルを更新する。
【０１７４】
また、外部コマンド処理部１５は、たとえば、接点情報のインおよびアウトの設定についての内容がコマンド情報に含まれる場合、当該内容に応じて自己の無線通信装置９１の接点イン設定および接点アウト設定を切り替える。
【０１７５】
具体的には、外部コマンド処理部１５は、たとえば、コマンド情報の内容が接点情報をインすべき旨を示す場合、接点イン設定をオンに切り替え、また、コマンド情報の内容が接点情報をインすべきでない旨を示す場合、接点イン設定をオフに切り替える。同様に、外部コマンド処理部１５は、たとえば、コマンド情報の内容が接点情報をアウトすべき旨を示す場合、接点アウト設定をオンに切り替え、また、コマンド情報の内容が接点情報をアウトすべきでない旨を示す場合、接点アウト設定をオフに切り替える。
【０１７６】
また、外部コマンド処理部１５は、たとえば、操作部１４から受ける操作情報に応じて、記憶部１７の記憶内容等を出力部２０へ出力することが可能である。
【０１７７】
出力部２０は、たとえば、１列に並んで配置されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）および７セグメントＬＥＤ等の発光素子であり、所定の方式に従って、外部コマンド処理部１５から受ける情報の内容に応じた点灯を行う。なお、出力部２０は、たとえば、外部コマンド処理部１５から受ける情報を出力するための端子であってもよい。
【０１７８】
接点情報処理部１６は、接点イン設定がオンである場合、有線通信部１２経由で端末から受信する接点信号をたとえば１０ミリ秒の周期でサンプリングし、サンプリングしたデジタル信号である接点情報を記憶部１７における接点情報第１バッファ１８および接点情報第２バッファ１９に交互に保存する。
【０１７９】
より詳細には、接点情報処理部１６は、たとえば、接点情報の保存先が接点情報第１バッファ１８である場合において、接点情報を積み替えるタイミングを示す積み替え情報をパケット処理部１３から受けると、以下の処理を行う。すなわち、接点情報処理部１６は、たとえば、接点情報第２バッファ１９の記憶内容をクリアした後、接点情報の保存先を接点情報第２バッファ１９へ切り替えるとともに、接点情報の新たな保存先を示す保存先情報をパケット処理部１３へ通知する。
【０１８０】
また、接点情報処理部１６は、たとえば、接点情報の保存先が接点情報第２バッファ１９である場合において、積み替え情報をパケット処理部１３から受けると、以下の処理を行う。すなわち、接点情報処理部１６は、たとえば、接点情報第１バッファ１８の記憶内容をクリアした後、接点情報の保存先を接点情報第１バッファ１８へ切り替えるとともに、保存先情報をパケット処理部１３へ通知する。
【０１８１】
接点情報処理部１６は、自己の無線通信装置９１の接点アウト設定がオンである場合、新たな制御パケットＣＰに含まれる接点情報をパケット処理部１３から受ける。接点情報処理部１６は、パケット処理部１３から受けた接点情報に基づいて接点信号を生成し、生成した接点信号を有線通信部１２経由で端末へ送信する。
【０１８２】
［通信パケットの受信処理］
パケット処理部１３におけるパケット経路判断部３１は、無線通信部１１経由で通信パケットを受信すると、受信した通信パケットの識別子フィールドの最上位ビットに格納された値を参照し、通信パケットの種類がシリアルパケットＳＰまたは制御パケットＣＰであるかを確認する。
【０１８３】
パケット経路判断部３１は、たとえば、通信パケットの種類がシリアルパケットＳＰである場合において、自己の無線通信装置９１が親局モードであるとき、受信したシリアルパケットＳＰをパケット管理部３２へ出力し、また、自己の無線通信装置９１が子局モードであるとき、受信したシリアルパケットＳＰをシリアルパケット処理部３３へ出力する。
【０１８４】
また、パケット経路判断部３１は、通信パケットの種類が制御パケットＣＰである場合、受信した制御パケットＣＰが自己の無線通信装置９１を終着局とする制御パケットＣＰであるか、または他の無線通信装置９１へ中継すべき制御パケットＣＰであるかについての確認を行う。
【０１８５】
たとえば、図８に示すネットワーク構成の場合において、制御パケットＣＰが太線矢印で示すように局番９の主局１０１から局番２，３，４，１，４，３，２，９，６，５，６，９，７，９，８の無線局の順に経由して局番９の主局へ戻るように送信されるとき、上記自己の無線通信装置９１を終着局とする制御パケットＣＰおよび上記他の無線通信装置９１へ中継すべき制御パケットＣＰは以下のようになる。
【０１８６】
すなわち、上記自己の無線通信装置９１を終着局とする制御パケットＣＰは、局番９の主局１０１が局番８の従局２０２から受信する制御パケットＣＰである。
【０１８７】
また、上記他の無線通信装置９１へ中継すべき制御パケットＣＰは、中継局１５１および従局２０２が受信する制御パケットＣＰ、および主局１０１が局番２，６の中継局１５１または局番７の従局２０２から受信する制御パケットＣＰである。
【０１８８】
パケット経路判断部３１は、無線通信部１１経由で受信した制御パケットＣＰの送信先フィールド、当該制御パケットＣＰとともに無線通信部１１から通知される送信元無線局の局番、およびエントリテーブルに基づいて上記確認を行う。
【０１８９】
パケット経路判断部３１は、上記確認を行った結果、受信した制御パケットＣＰが自己の無線通信装置９１を終着局とする制御パケットＣＰである場合、受信した制御パケットＣＰをパケット管理部３２へ出力する。
【０１９０】
また、パケット経路判断部３１は、受信した制御パケットＣＰが他の無線通信装置９１へ中継すべき制御パケットＣＰである場合、送信元無線局の局番および当該制御パケットＣＰを制御パケット処理部３４へ出力する。この際、パケット経路判断部３１は、送信元無線局の局番と当該制御パケットＣＰのシリアル番号フィールドに格納された値とを対応付けて記憶部１７に保存する。
【０１９１】
［通信パケットの経路判断および送信処理その１］
パケット経路判断部３１は、パケット管理部３２、シリアルパケット処理部３３および制御パケット処理部３４から通信パケットを受けると、受けた通信パケットを送信すべき無線局の局番を設定し、設定した局番の無線局に当該通信パケットを送信する。
【０１９２】
具体的には、パケット経路判断部３１は、たとえば、パケット管理部３２またはシリアルパケット処理部３３からシリアルパケットＳＰを受けると、受けたシリアルパケットＳＰにおける送信先フィールドに格納された送信先無線局の局番を取得する。そして、パケット経路判断部３１は、取得した送信先無線局の局番、自己の無線通信装置９１の局番およびエントリテーブルに基づいて、上記送信先局番を設定し、設定した送信先局番ととともに当該シリアルパケットＳＰを無線通信部１１へ出力する。
【０１９３】
また、パケット経路判断部３１は、たとえば、パケット管理部３２から制御パケットＣＰを受けると、エントリテーブルに基づいて送信先局番を設定し、設定した送信先局番ととともに当該制御パケットＣＰを無線通信部１１へ出力する。
【０１９４】
なお、パケット経路判断部３１が制御パケット処理部３４から受ける制御パケットＣＰについての送信先局番の設定処理については、後述する。
【０１９５】
また、パケット経路判断部３１は、たとえば、無線通信部１１へ出力した通信パケットが送信先の無線局により受信された旨を示すＡＣＫを無線通信部１１経由で当該送信先の無線局から受信することが可能である。
【０１９６】
送信失敗回数カウンタ部３９は、たとえば無線局の局番に対応して設けられたカウンタを含む。パケット経路判断部３１は、たとえば、無線通信部１１経由で制御パケットＣＰを送信しても、当該制御パケットＣＰに対するＡＣＫを送信先の無線局から受信できない場合、送信失敗回数カウンタ部３９における当該送信先の無線局の局番に対応するカウンタのカウント値をインクリメントする。
【０１９７】
また、パケット経路判断部３１は、たとえば、無線通信部１１経由で制御パケットＣＰを送信し、当該制御パケットＣＰに対するＡＣＫを送信先の無線局から受信できた場合、送信失敗回数カウンタ部３９における当該送信先の無線局の局番に対応するカウンタのカウント値をゼロにリセットする。
【０１９８】
［主局処理］
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット処理部におけるパケット管理部の構成を示す図である。
【０１９９】
図１０を参照して、パケット管理部３２は、シリアルパケット管理部３５と、制御パケット管理部３６と、タイマ３７と、スケジュール作成部３８とを含む。タイマ３７は、たとえば１０ミリ秒ごとにトリガ信号を出力する。
【０２００】
無線通信装置９１は、親局モードにおいて主局１０１となり、たとえば、制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰを生成し、生成した制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰの送信タイミングを管理する主局処理を行う。
【０２０１】
（スケジュール作成）
パケット管理部３２におけるスケジュール作成部３８は、通信パケットの送信タイミングを管理するための通信スケジュールを作成する。より詳細には、スケジュール作成部３８は、たとえば、送信周期を設定し、設定した送信周期を所定間隔で分割することによりスロットを設定する。スケジュール作成部３８は、たとえば設定した送信周期およびスロットに基づいて通信スケジュールを作成する。送信周期は、たとえば制御パケットＣＰの最大許容時間の１／２以下に設定される。
【０２０２】
具体的には、スケジュール作成部３８は、たとえば送信周期を２００ミリ秒に設定する。スケジュール作成部３８は、たとえば、送信周期を２０個のスロットに均等に分割し、１０ミリ秒の時間間隔を有する各スロットを、制御パケットＣＰの送信およびシリアルパケットＳＰの送信に割り当てるか、またはＮＯＰ（Ｎｏ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）にすることにより通信スケジュールを作成する。ここで、ＮＯＰにしたスロットでは、新たな制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰの送信が行われない。なお、送信周期、および送信周期に含まれるスロット数は可変である。
【０２０３】
スケジュール作成部３８は、無線通信システム３０１を構成する無線局の台数に応じて、制御パケットＣＰの最大再送回数を設定する。具体的には、スケジュール作成部３８は、記憶部１７に保存されているエントリテーブルを参照し、無線通信システム３０１における無線局の構成台数、およびインタフェースタイプにシリアル情報が割り当てられた局構成があるか否かを確認する。
【０２０４】
スケジュール作成部３８は、たとえば、インタフェースタイプにシリアル情報が割り当てられた局構成がある場合、無線通信システム３０１においてシリアルパケットＳＰの送受信が行われると認識し、以下の最大再送回数を設定する。
【０２０５】
すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば、構成台数が４台以下、５台以上かつ８台以下または最大の９台である場合、最大再送回数を４回、３回または２回にそれぞれ設定する。なお、シリアルパケットＳＰの送受信が行われない場合における最大再送回数については後述する。
【０２０６】
また、スケジュール作成部３８は、制御パケットＣＰの再送間隔を、無線通信システム３０１において制御パケットＣＰを伝送すべき無線局の数に応じた長さに設定する。具体的には、スケジュール作成部３８は、無線通信システム３０１を構成する無線局の台数に応じて、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数を設定する。
【０２０７】
具体的には、スケジュール作成部３８は、たとえば、構成台数が４台以下、５台以上かつ８台以下または最大の９台である場合、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数をゼロ、１または２にそれぞれ設定する。
【０２０８】
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。図１１では、１周期の長さが２００ミリ秒であり、ゼロ番目から１９番目までのスロットの時間長すなわち図に示す１マスが１０ミリ秒である場合を示している。
【０２０９】
図１１を参照して、スケジュール作成部３８は、たとえば、制御パケットＣＰが周期的に送信され、制御パケットＣＰの送信周期のうち、制御パケットＣＰが送信されない期間においてシリアルパケットＳＰを送信可能であり、各送信周期において制御パケットＣＰがシリアルパケットＳＰよりも先に送信されるように、通信スケジュールを作成する。
【０２１０】
具体的には、以下、各周期において最初に送信される制御パケットＣＰを制御パケットＣＰ０とも称する。また、各周期において１〜４回目に再送される制御パケットＣＰをそれぞれ制御パケットＣＰ１〜ＣＰ４とも称する。制御パケットＣＰ０は、送信周期ごとに必ず送信される。制御パケットＣＰ１〜ＣＰ４は、送信周期ごとに送信される場合もあるし、送信されない場合もある。また、シリアルチャネルＳＣｈ１〜ＳＣｈ４に対応するシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰをそれぞれシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４とも称する。
【０２１１】
スケジュール作成部３８は、構成台数が４台以下である場合、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ０の先頭に位置するゼロ番目から４番目までの５個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２１２】
より詳細には、スケジュール作成部３８は、ゼロ番目のスロットを制御パケットＣＰ０の送信に割り当てる。スケジュール作成部３８は、１〜４番目のスロットを、制御パケットＣＰ１〜ＣＰ４の送信にそれぞれ割り当てる。
【０２１３】
以下、制御パケットＣＰ０〜ＣＰ４の巡回にそれぞれ割り当てたゼロ番目〜４番目のスロットをスロットＲＳ０〜ＲＳ４とも称する。
【０２１４】
スケジュール作成部３８は、たとえば、５番目から１９番目までのスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。
【０２１５】
スケジュール作成部３８は、たとえば、エントリテーブルにおいてシリアル情報が登録されている場合、当該シリアル情報に対応するシリアルチャネルの番号順に、対応のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが送信されるようにスロットを割り当てる。
【０２１６】
具体的には図１１に示すように、スケジュール作成部３８は、たとえば、エントリテーブルにおいてシリアルチャネルＳＣｈ１〜ＳＣｈ４が割り当てられている場合、５番目〜８番目のスロットをシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信にそれぞれ割り当てる。同様に、スケジュール作成部３８は、９番目〜１２番目のスロットをシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信にそれぞれ割り当てる。
【０２１７】
スケジュール作成部３８は、１３番目以降のスロットについても同様にシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信に割り当て、最後の１９番目のスロットをシリアルパケットＳＰ３の送信に割り当てる。
【０２１８】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される連続する３周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。図１２には、図１１に示す通信スケジュールＣＳＳ０、および通信スケジュールＣＳＳ０に続く通信スケジュールＣＳＳ１，ＣＳＳ２が示される。
【０２１９】
スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ０における最後のスロットである１９番目のスロットをシリアルパケットＳＰ３の送信に割り当てると、次の周期の通信スケジュールＣＳＳ１における最初のシリアルパケットＳＰ用のスロットである５番目のスロットを、たとえばシリアルパケットＳＰ４の送信に割り当てる。そして、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ１における６番目以降のスロットを図１１に示す場合と同様にシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信に割り当て、最後の１９番目のスロットをシリアルパケットＳＰ２の送信に割り当てる。
【０２２０】
スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ１の周期の次の周期の通信スケジュールＣＳＳ２における最初のシリアルパケットＳＰ用のスロットである５番目のスロットを、たとえばシリアルパケットＳＰ３の送信に割り当てる。そして、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ２における６番目以降を図１１に示す場合と同様にシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信に割り当て、最後の１９番目のスロットをシリアルパケットＳＰ１の送信に割り当てる。
【０２２１】
このように、連続する２つの周期をまたぐか否かにかかわらず、シリアルチャネルの番号順に対応のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが送信されるようにスロットを割り当てる構成により、シリアルチャネルの番号の大小にかかわらず、シリアル情報の冗長性を均等に付与することができる。
【０２２２】
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により変更された通信スケジュールの一例を示す図である。
【０２２３】
図１３を参照して、シリアルパケットＳＰの送信は、所定条件を満たすと開始される。具体的には、上記所定条件は、制御パケットＣＰが従局２０２または中継局１５１を経由して主局１０１に戻ったことである。
【０２２４】
スケジュール作成部３８は、たとえば上記所定条件を満たすと、通信スケジュールを変更する。より詳細には、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ０のゼロ番目〜４番目のスロットすなわちスロットＲＳ０〜ＲＳ４において、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受けた場合、以下の処理を行う。
【０２２５】
すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ０を変更し、制御パケットＣＰが戻ってきたスロットより後のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。ここで、制御パケット受信情報は、スロットＲＳ０〜ＲＳ４のいずれかにおいて送信された制御パケットＣＰが当該期間内に中継局１５１および従局２０２を経由して主局１０１へ戻ることができた旨を含む。
【０２２６】
具体的には、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ０において、たとえば２番目のスロットにおいてパケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、通信スケジュールＣＳＳ０ｍに示すように３番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。
【０２２７】
この際、スケジュール作成部３８は、３番目以降のスロットについて、シリアルチャネルの番号順に、対応のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが送信されるようにスロットを割り当てる。
【０２２８】
このように、制御パケットＣＰが戻ってきたことを確認した上でシリアルパケットＳＰの送信に用いるスロットを増加させる構成により、制御パケットＣＰの伝送に支障をきたすことなくシリアル情報の送信機会を増加させることができる。
【０２２９】
また、上記所定条件は、制御パケットＣＰの再送回数が所定値に達したことである。具体的には、スケジュール作成部３８が、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ０のゼロ番目〜４番目のスロットにおいて、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受けなかった場合、５番目のスロット以降においてシリアルパケットＳＰの送信が開始される。
【０２３０】
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【０２３１】
図１４を参照して、スケジュール作成部３８は、構成台数が５台以上かつ８台以下である場合、たとえば、通信スケジュールＣＳＭ０の先頭に位置するゼロ番目から７番目までの８個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２３２】
より詳細には、スケジュール作成部３８は、ゼロ番目のスロットを制御パケットＣＰ０の送信に割り当てるとともに、構成台数の増加による通信時間の増大に対応するために１番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２３３】
スケジュール作成部３８は、２番目、４番目および６番目のスロットを制御パケットＣＰ１、ＣＰ２およびＣＰ３の送信にそれぞれ割り当てるとともに、３番目、５番目および７番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２３４】
これにより、無線通信システム３０１における各無線局のネットワーク構成および制御パケットＣＰのデータ長にかかわらず、主局１０１が制御パケットＣＰを送信してから、当該制御パケットＣＰが戻ってきたことを確認するまでの時間を十分に確保することができる。
【０２３５】
以下、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３の巡回にそれぞれ割り当てたゼロ番目〜１番目，２番目〜３番目，４番目〜５番目，６番目〜７番目のスロットをスロットＲＳ０，ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３とも称する。
【０２３６】
スケジュール作成部３８は、たとえば、図１１に示す通信スケジュールＣＳＳ０の場合と同様に、８番目から１９番目までのスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。
【０２３７】
なお、スケジュール作成部３８は、図１３に示す通信スケジュールＣＳＳ０ｍの場合と同様に、スロットＲＳ０〜ＲＳ３において、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、具体的には、たとえば２番目または３番目のスロットにおいてパケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、以下の処理を行う。
【０２３８】
すなわち、スケジュール作成部３８は、４番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。この際、スケジュール作成部３８は、４番目以降のスロットについて、シリアルチャネルの番号順に、対応のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが送信されるようにスロットを割り当てる。
【０２３９】
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【０２４０】
図１５を参照して、スケジュール作成部３８は、構成台数が最大の９台である場合、たとえば、通信スケジュールＣＳＬ０の先頭に位置するゼロ番目から８番目までの９個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２４１】
より詳細には、スケジュール作成部３８は、ゼロ番目のスロットを制御パケットＣＰ０の送信に割り当てるとともに、構成台数の増加による通信時間の増大に対応するために１〜２番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２４２】
スケジュール作成部３８は、３番目および６番目のスロットを制御パケットＣＰ１およびＣＰ２の送信にそれぞれ割り当てるとともに、４〜５番目および７〜８番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２４３】
これにより、無線通信システム３０１における各無線局のネットワーク構成および制御パケットＣＰの大きさにかかわらず、主局１０１が制御パケットＣＰを送信してから、当該制御パケットＣＰが戻ってきたことを確認するまでの時間を十分に確保することができる。
【０２４４】
以下、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１，ＣＰ２の巡回にそれぞれ割り当てたゼロ番目〜２番目，３番目〜５番目のスロット，６番目〜８番目のスロットをスロットＲＳ０，ＲＳ１，ＲＳ２とも称する。
【０２４５】
スケジュール作成部３８は、たとえば、図１１に示す通信スケジュールＣＳＳ０の場合と同様に、９番目から１９番目までのスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。
【０２４６】
また、スケジュール作成部３８は、図１３に示す通信スケジュールＣＳＳ０ｍの場合と同様に、スロットＲＳ０〜ＲＳ２において、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、具体的には、たとえば３番目、４番目または５番目のスロットにおいてパケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、以下の処理を行う。
【０２４７】
すなわち、スケジュール作成部３８は、６番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。この際、スケジュール作成部３８は、６番目以降のスロットについて、シリアルチャネルの番号順に、対応のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰが送信されるようにスロットを割り当てる。
【０２４８】
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。図１６では、構成台数が４台以下である場合において、シリアルチャネルＳＣｈ１が割り当てられているときの通信スケジュールが示される。
【０２４９】
図１６を参照して、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ３の先頭に位置するゼロ番目から４番目までの５個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、５番目から１９番目までのスロットを、シリアルパケットＳＰ１の送信に割り当てる。
【０２５０】
スケジュール作成部３８は、たとえば１番目のスロットにおいて、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受けた場合、以下の処理を行う。すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば通信スケジュールＣＳＳ３ｍに示すように２番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰ１の送信に割り当てる。
【０２５１】
図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。図１７では、構成台数が４台以下である場合において、シリアルチャネルＳＣｈ１，ＳＣｈ２が割り当てられているときの通信スケジュールが示される。
【０２５２】
図１７を参照して、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ４の先頭に位置するゼロ番目から４番目までの５個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、５番目から１９番目までのスロットを、シリアルパケットＳＰ１，ＳＰ２の送信に割り当てる。
【０２５３】
スケジュール作成部３８は、たとえば２番目のスロットにおいて、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、以下の処理を行う。すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば通信スケジュールＣＳＳ４ｍに示すように３番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰ１，ＳＰ２の送信に割り当てる。
【０２５４】
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成および変更された通信スケジュールの一例を示す図である。図１８では、構成台数が４台以下である場合において、シリアルチャネルＳＣｈ２〜ＳＣｈ４が割り当てられているときの通信スケジュールが示される。
【０２５５】
図１８を参照して、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールＣＳＳ５の先頭に位置するゼロ番目から４番目までの５個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、５番目から１９番目までのスロットを、シリアルパケットＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４の送信に割り当てる。
【０２５６】
スケジュール作成部３８は、たとえば１番目のスロットにおいて、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、以下の処理を行う。すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば通信スケジュールＣＳＳ５ｍに示すように２番目以降のスロットをシリアルパケットＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４の送信に割り当てる。
【０２５７】
図１９は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。以下、各周期において５〜１９回目に再送される制御パケットＣＰをそれぞれ制御パケットＣＰ５〜ＣＰ１９とも称する。
【０２５８】
図１９を参照して、スケジュール作成部３８は、たとえば、無線通信システム３０１においてシリアルパケットＳＰの送信を行わない場合、最大再送回数を送信周期において再送可能な最大回数に設定する。
【０２５９】
具体的には、スケジュール作成部３８は、記憶部１７に保存されているエントリテーブルを参照し、インタフェースタイプにシリアル情報が割り当てられた局構成がない場合、無線通信システム３０１においてシリアルパケットＳＰの送信が行われないと認識し、送信周期において再送可能な最大回数に最大再送回数を設定する。
【０２６０】
具体的には、スケジュール作成部３８は、たとえば、構成台数が４台以下である場合、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数がゼロなので、最大再送回数を１９回に設定する。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳｍａｘ１に示すように、１周期Ｔの先頭に位置するゼロ番目から１９番目までの２０個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２６１】
また、スケジュール作成部３８は、たとえば、構成台数が５台以上かつ８台以下である場合、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数が１なので、最大再送回数を９回に設定する。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳｍａｘ２に示すように、１周期Ｔの先頭に位置するゼロ番目から１９番目までの２０個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２６２】
また、スケジュール作成部３８は、たとえば、構成台数が最大の９台である場合、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数が２なので、最大再送回数を５回に設定する。そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳｍａｘ３に示すように、１周期Ｔの先頭に位置するゼロ番目から１７番目までの１８個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２６３】
なお、スケジュール作成部３８は、たとえば余った１８番目のスロットを制御パケットＣＰ６の送信に割り当て、かつ１９番目のスロットをＮＯＰにしても、次の周期の０番目のスロットをＮＯＰとすることができない。このため、スケジュール作成部３８は、たとえば１８〜１９番目のスロットをＮＯＰとする。また、スケジュール作成部３８は、たとえば次の周期の０番目のスロットをＮＯＰとすることができる場合、１８番目のスロットを制御パケットＣＰ６の送信に割り当ててもよい。
【０２６４】
スケジュール作成部３８は、たとえば、制御パケットＣＰの送信に割り当てたスロットのいずれかにおいて、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、以下の処理を行う。すなわち、スケジュール作成部３８は、通信スケジュールを変更し、たとえばパケット管理部３２から制御パケット受信情報を受けたスロットより後のスロットの割り当てを解除する。すなわち、当該後のスロットにおいては、新たな制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰの送信が行われない。
【０２６５】
（伝送レートが変更された場合のスケジュール設定）
スケジュール作成部３８は、たとえば、間隔を空けてシリアルパケットＳＰが送信されるように通信スケジュールを作成する。この際、スケジュール作成部３８は、たとえば、シリアルパケットＳＰの送信間隔を、交通情報の伝送レートに応じた長さに設定する。具体的には、スケジュール作成部３８は、たとえば、無線通信システム３０１において用いられる伝送レートおよび通信方式に応じて、シリアルパケットＳＰ用のＮＯＰを設定する。
【０２６６】
より詳細には、無線通信システム３０１における各無線局では、デフォルトで８０２．１１ｇ方式に従って、９Ｍｂｐｓの伝送レートで交通情報すなわち通信パケットの送受信を行っている。しかしながら、たとえば、通信エラーの頻度が高い場合、ユーザは、通信方式を８０２．１１ｂ方式に変更するとともに伝送レートを５．５Ｍｂｐｓに落とすことがある。
【０２６７】
伝送レートが５．５Ｍｂｐｓに下がると、主局１０１によりシリアルパケットＳＰが送信されてから当該シリアルパケットＳＰに応答して中継局１５１または従局２０２から送信されてくるシリアルパケットを主局１０１により受信されるまでの時間が、スロット長である１０ミリ秒を超えてしまう場合がある。
【０２６８】
図２０は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの主局により作成される１周期分の通信スケジュールの一例を示す図である。
【０２６９】
図２０を参照して、たとえば、スケジュール作成部３８は、構成台数が４台以下であり、かつ伝送レートが５．５Ｍｂｐｓに落とされている場合、１周期Ｔの先頭に位置するゼロ番目から４番目までの５個のスロットを制御パケットＣＰの送信に割り当てる。
【０２７０】
そして、スケジュール作成部３８は、たとえば、５番目から１９番目までのスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。より詳細には、スケジュール作成部３８は、たとえば、エントリテーブルにおいてシリアルチャネルＳＣｈ１〜ＳＣｈ４が割り当てられている場合、５，７，９，１１番目のスロットをそれぞれシリアルパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４の送信に割り当てるとともに、６，８，１０，１２番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２７１】
スケジュール作成部３８は、１３番目のスロット以降も同様に、たとえば、１３，１５，１７番目のスロットをそれぞれシリアルパケットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の送信に割り当てるとともに、１４，１６，１８番目のスロットをＮＯＰとする。これにより、シリアルパケットＳＰは間隔を空けて送信される。
【０２７２】
なお、スケジュール作成部３８は、たとえば余った１９番目のスロットをシリアルパケットＳＰ４の送信に割り当てても、次の周期の０番目のスロットをＮＯＰとすることができない。このため、スケジュール作成部３８は、たとえば１９番目のスロットをＮＯＰとする。
【０２７３】
スケジュール作成部３８は、たとえば、制御パケットＣＰの送信に割り当てたスロットのいずれかにおいてパケット管理部３２から制御パケット受信情報を受ける場合、図１３に示す通信スケジュールＣＳＳ０ｍと同様に、以下の処理を行う。すなわち、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信スケジュールＣＳＳ６を変更し、パケット管理部３２から制御パケット受信情報を受けたスロットより後のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てる。
【０２７４】
なお、スケジュール作成部３８は、たとえば、制御パケットＣＰが余裕をもって無線通信システム３０１における各無線局を巡回可能なようにスロットＲＳ０〜ＲＳ４により定まる期間を長めに設定している。したがって、スケジュール作成部３８は、たとえば、通信方式が変更され、伝送レートが落とされている場合においても、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数を増やさないが、これに限定するものではない。スケジュール作成部３８は、たとえば、上記伝送レートおよび通信方式に応じて、制御パケットＣＰ用のＮＯＰ数を増やしてもよい。
【０２７５】
また、スケジュール作成部３８は、たとえば、無線通信システム３０１において用いられる伝送レートおよび通信方式に応じて、シリアルパケットＳＰ用のＮＯＰを設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０２７６】
スケジュール作成部３８は、たとえば、上記伝送レートおよび通信方式に応じて、送信周期を変更する構成であってもよい。具体的には、スケジュール作成部３８は、たとえば、１周期あたりのスロット数を維持したまま、送信周期を２００ミリ秒から４００ミリ秒に長くする。
【０２７７】
しかしながら、送信周期が４００ミリ秒になると、接点信号についての最大許容時間Ｔｍａｘｐを満たすことが困難になる場合があるので、シリアルパケットＳＰ用のＮＯＰを設定する構成が好ましい。
【０２７８】
（主局による通信パケットの送信タイミング）
再び図１０を参照して、パケット管理部３２は、たとえば、通信パケットを生成し、生成した通信パケットをトリガ信号および通信スケジュールに従ってパケット経路判断部３１経由で他の無線局へ送信する。
【０２７９】
より詳細には、パケット管理部３２は、たとえばトリガ信号に基づいて通信スケジュールにおける各スロットを認識する。パケット管理部３２は、たとえば、生成した通信パケットを、当該通信パケットの送信に割り当てられたスロットにおいてパケット経路判断部３１経由で他の無線局へ送信する。
【０２８０】
（制御パケットの生成、再送および受信）
パケット管理部３２における制御パケット管理部３６は、たとえば、制御パケットＣＰを生成し、生成した制御パケットＣＰをトリガ信号および通信スケジュールに従ってパケット経路判断部３１経由で他の無線局へ送信する。
【０２８１】
より詳細には、制御パケット管理部３６は、たとえば前周期において無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰをパケット経路判断部３１経由で他の無線局から受信する。
【０２８２】
制御パケット管理部３６は、巡回した制御パケットＣＰの各フィールドに以下の値を格納することにより、次の周期の制御パケットＣＰ０を生成する。なお、制御パケット管理部３６は、たとえば、巡回した制御パケットＣＰを利用することができない場合、制御パケットＣＰ０を新たに生成してもよい。
【０２８３】
すなわち、制御パケット管理部３６は、たとえば、識別子フィールド、利用ＣＨフィールド、送信先フィールド、送信元フィールドおよび再送番号フィールドに、０ｂ００００、０ｘ００、０ｘ０９、０ｘ０９および０ｘ００をそれぞれ格納する。以下、「０ｂ」で始まる数字は、「０ｂ」以降の数字が２進数で表されていることを意味する。
【０２８４】
また、無線通信システム３０１を構成する無線局の構成台数が４台以下、５台以上かつ８台以下または最大の９台である場合、制御パケット管理部３６は、たとえば、０ｘ０４、０ｘ０３または０ｘ０２を再送数フィールドに格納する。制御パケット管理部３６は、たとえば、前周期の制御パケットＣＰのシリアル番号フィールドに格納された値をインクリメントする。
【０２８５】
また、制御パケット管理部３６は、たとえば、外部コマンド処理部１５からコマンド情報を受けている場合、当該コマンド情報および当該コマンド情報の宛先局の局番を制御電文フィールドへ格納する。
【０２８６】
また、制御パケット管理部３６は、接点イン設定がオンである場合、接点情報処理部１６から受けた保存先情報に基づいて接点情報第１バッファ１８または接点情報第２バッファから接点情報を取得し、取得した接点情報および当該接点情報の量を接点情報フィールドへ格納する。この際、制御パケット管理部３６は、積み替え情報を接点情報処理部１６へ出力する。
【０２８７】
制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ０において、制御パケットＣＰ０をパケット経路判断部３１へ出力するとともに、制御パケットＣＰ０のコピーを記憶部１７に保存する。
【０２８８】
制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ０が満了するタイミングまでに、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰ０をパケット経路判断部３１から受けることができない場合、以下の処理を行う。すなわち、制御パケット管理部３６は、制御パケットＣＰ０が中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由してスロットＲＳ０において自己の無線通信装置９１すなわち主局１０１に戻ることができなかったと判断し、１回目の再送処理として以下の処理を行う。
【０２８９】
すなわち、制御パケット管理部３６は、たとえば、記憶部１７に保存した制御パケットＣＰ０を取得し、取得した制御パケットＣＰ０における再送番号フィールドに格納された値をインクリメントするとともに識別子フィールドに０ｂ００１１を格納することにより制御パケットＣＰ１を生成する。
【０２９０】
そして、制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ１において、生成した制御パケットＣＰ１をパケット経路判断部３１へ出力するとともに、制御パケットＣＰ１のコピーを記憶部１７に保存する。
【０２９１】
制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ１が満了するタイミングまでに、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰ１をパケット経路判断部３１から受けることができない場合、以下の処理を行う。すなわち、制御パケット管理部３６は、制御パケットＣＰ０が中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由してスロットＲＳ１において自己の無線通信装置９１すなわち主局１０１に戻ることができなかったと判断し、２回目の再送処理を行う。
【０２９２】
制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ２以降、対応のスロットが満了するタイミングまでに、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰ１をパケット経路判断部３１から受けることができない場合、以下の処理を行う。すなわち、制御パケット管理部３６は、制御パケットＣＰ０が中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由して対応のスロットにおいて自己の無線通信装置９１すなわち主局１０１に戻ることができなかったと判断し、最大再送回数に達するまで制御パケットＣＰの再送処理を行う。
【０２９３】
また、制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ０〜ＲＳ４のいずれかにおいて送信した制御パケットＣＰを、対応のスロット期間が満了するタイミングまでにパケット経路判断部３１から受けた場合、以下の処理を行う。
【０２９４】
すなわち、制御パケット管理部３６は、たとえば、スロットＲＳ０〜ＲＳ４のいずれかにおいて送信された制御パケットＣＰが中継局１５１および従局２０２を経由して当該期間内に自己の無線通信装置９１すなわち主局１０１に戻ることができたと判断する。そして、制御パケット管理部３６は、たとえば、判断結果を含む制御パケット受信情報をスケジュール作成部３８へ出力する。
【０２９５】
また、制御パケット管理部３６は、たとえば、受けた制御パケットＣＰにおける「ＲＳＳＩ／ＮＯＩＳＥ」、および無線状態フィールドにそれぞれ格納された、受信区間のＲＳＳＩ値およびノイズレベル、ならびに他の無線局により格納されたＲＳＳＩ値およびノイズレベルを通信品質情報として取得する。制御パケット管理部３６は、取得した通信品質情報をたとえば通信品質情報ログとして記憶部１７に保存する。
【０２９６】
また、制御パケット管理部３６は、たとえば、受けた制御パケットＣＰにおける接点情報フィールドから接点情報の量およびステータスを取得する。そして、制御パケット管理部３６は、たとえば、取得した接点情報の量およびステータスに基づいて、当該接点情報フィールドからステータスが正常である接点情報を取得する。
【０２９７】
制御パケット管理部３６は、たとえば、取得した接点情報を有線通信部１２経由で端末すなわち中央側通信装置１６０へ送信し、また、自己の無線通信装置９１の接点アウト設定がオンである場合、当該接点情報を接点情報処理部１６へ出力する。
【０２９８】
（シリアルパケットの生成、連送および受信）
シリアルパケット管理部３５は、シリアルパケットＳＰを生成し、生成したシリアルパケットＳＰを、トリガ信号、通信スケジュールおよびエントリテーブルに従って、当該シリアルパケットＳＰに含まれるシリアル情報の宛先である端末に接続された無線局へパケット経路判断部３１経由で送信する。
【０２９９】
より詳細には、シリアルパケット管理部３５は、たとえば有線通信部１２経由で中央側通信装置１６０からシリアル情報を受信し、受信したシリアル情報を「電文ペイロード」に含むシリアルパケットＳＰを生成する。なお、シリアルパケット管理部３５は、たとえば有線通信部１２経由で中央側通信装置１６０からシリアル情報を受信していない場合、「電文ペイロード」を含まないシリアルパケットＳＰを生成してもよい。
【０３００】
シリアルパケット管理部３５は、シリアルパケットＳＰの識別子フィールド、送信元フィールド、再送数フィールドおよび再送番号フィールドに、０ｂ１０００、０ｘ０９、０ｘ００および０ｘ００を格納する。
【０３０１】
シリアルパケット管理部３５は、利用ＣＨフィールドに当該シリアル情報に対応するシリアルチャネル番号を格納する。具体的には、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、当該シリアル情報がシリアルチャネルＳＣｈ２に相当する場合、利用ＣＨフィールドに０ｘ０２を格納する。
【０３０２】
シリアルパケット管理部３５は、たとえば、エントリテーブルから当該シリアルチャネルＳＣｈ２の宛先である無線局の局番を取得し、取得した局番を送信先フィールドに格納する。シリアルパケット管理部３５は、当該シリアル情報のシリアル番号をシリアル番号フィールドに格納する。
【０３０３】
シリアルパケット管理部３５は、スケジュール作成部３８により設定された通信スケジュールに従って、生成したシリアルパケットＳＰをパケット経路判断部３１へ出力する。
【０３０４】
具体的には、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、図１１に示す通信スケジュールＣＳＳ０において、シリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４の送信に割り当てられたスロットにおいて、生成したシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４をパケット経路判断部３１へそれぞれ出力する。
【０３０５】
この際、シリアルパケット管理部３５は、有線通信部１２経由で中央側通信装置１６０から新たなシリアル情報を受信するまでは、同じシリアルパケットＳＰ１〜ＳＰ４をパケット経路判断部３１へ繰り返し出力する連送処理を行う。
【０３０６】
また、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、パケット経路判断部３１からシリアルパケットＳＰを受けると、当該シリアルパケットＳＰを過去に受信したことがあるか否かを判断する。この際、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、シリアルパケットＳＰにおけるシリアル番号フィールドに格納されたシリアル番号に基づいて判断する。
【０３０７】
シリアルパケット管理部３５は、たとえば、当該シリアルパケットＳＰを過去に受信したことがある場合、当該シリアルパケットＳＰを破棄する。また、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、当該シリアルパケットＳＰを過去に受信したことがない場合、当該シリアルパケットＳＰに格納されたシリアル情報を中央側通信装置１６０へ送信する。
【０３０８】
［中継処理および従局処理］
無線通信システム３０１における主局１０１以外の無線局すなわち中継局１５１および従局２０２は、２つ以上の無線局が同時に通信パケットを送信することがないように受信ドリブン動作を行う。
【０３０９】
具体的には、無線通信装置９１は、子局モードにおいて中継局１５１または従局２０２となる。中継局１５１および従局２０２は、たとえば、制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰを受信したことに応答して、それぞれ制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰを他の無線局へ転送または再送する中継処理を行う。また、従局２０２は、たとえば、シリアルパケットＳＰを生成し、主局１０１からシリアルパケットＳＰを受信したことに応答して、生成したシリアルパケットＳＰを主局１０１へ送信する従局処理を行う。
【０３１０】
なお、主局１０１が中継処理を行う場合もある。たとえば、図８に示すネットワーク構成の場合において、制御パケットＣＰが太線矢印で示すように送信されるとき、局番９の主局１０１は、局番２，６，７の無線局から受信した制御パケットＣＰを局番６，７，８の無線局へそれぞれ転送または再送する中継処理を行う。
【０３１１】
（シリアルパケットＳＰの中継処理）
再び図７を参照して、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、パケット経路判断部３１からシリアルパケットＳＰを受けると、受けたシリアルパケットＳＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれていない場合、今回受けたシリアルパケットＳＰを他の無線通信装置９１へ送信する。
【０３１２】
具体的には、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、受けたシリアルパケットＳＰにおける送信先フィールドに格納された値すなわち宛先である無線局の局番を参照し、当該局番と自己の無線通信装置９１の局番とを比較する局番比較処理を行う。シリアルパケット処理部３３は、たとえば、局番が一致しない場合、受けたシリアルパケットＳＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれていないと認識し、当該シリアルパケットＳＰをパケット経路判断部３１へ出力する。
【０３１３】
（シリアルパケットＳＰの従局処理）
また、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、パケット経路判断部３１から受けたシリアルパケットＳＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれており、かつ受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報が前回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報と異なる場合、今回受けた自己の無線通信装置９１宛の情報を自己の無線通信装置９１に接続された端末ＣＴへ送信する。
【０３１４】
また、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、パケット経路判断部３１から受けたシリアルパケットＳＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれており、かつ受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報が前回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報と同じである場合、今回受けた自己の無線通信装置９１宛の情報を破棄する。
【０３１５】
具体的には、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、局番比較処理を行い、局番が一致する場合、受けたシリアルパケットＳＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれていると認識し、当該シリアルパケットＳＰにおけるシリアル番号フィールドからシリアル番号を取得する。
【０３１６】
シリアルパケット処理部３３は、たとえば、今回取得したシリアル番号が前回取得したシリアル番号と異なる場合、今回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報と前回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報とが異なると認識する。そして、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、今回受けたシリアルパケットＳＰにおける「電文ペイロード」に格納されたシリアル情報を取得し、取得したシリアル情報を有線通信部１２経由で端末ＣＴへ送信する。
【０３１７】
また、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、今回取得したシリアル番号が前回取得したシリアル番号と同じである場合、今回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報と前回受けたシリアルパケットＳＰに含まれる情報とが同じであると認識する。この場合、シリアルパケット処理部３３は、今回受けたシリアルパケットＳＰにおける「電文ペイロード」に格納されたシリアル情報を取得しない。
【０３１８】
また、シリアルパケット処理部３３は、たとえば、主局１０１宛のシリアル情報を含むシリアルパケットＳＰを生成し、自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれているシリアルパケットＳＰを受けたことに応答して、生成したシリアルパケットＳＰをパケット経路判断部３１経由で主局１０１へ送信する。
【０３１９】
より詳細には、シリアルパケット処理部３３は、たとえば有線通信部１２経由で端末ＣＴからシリアル情報を受信し、受信したシリアル情報を「電文ペイロード」に含むシリアルパケットＳＰを生成する。なお、シリアルパケット処理部３３は、たとえば有線通信部１２経由で端末ＣＴからシリアル情報を受信していない場合、「電文ペイロード」を含まないシリアルパケットＳＰを生成してもよい。
【０３２０】
シリアルパケット処理部３３は、シリアルパケットＳＰの識別子フィールド、送信先フィールド、再送数フィールドおよび再送番号フィールドに、０ｂ１０００、０ｘ０９、０ｘ００および０ｘ００をそれぞれ格納する。
【０３２１】
シリアルパケット処理部３３は、利用ＣＨフィールドに当該シリアル情報に対応するシリアルチャネル番号を格納する。具体的には、シリアルパケット管理部３５は、たとえば、当該シリアル情報がシリアルチャネルＳＣｈ２に相当する場合、利用ＣＨフィールドに０ｘ０２を格納する。
【０３２２】
シリアルパケット処理部３３は、たとえば、自己の無線通信装置９１の局番を送信元フィールドに格納する。シリアルパケット管理部３５は、当該シリアル情報に対応するシリアル番号をシリアル番号フィールドに格納する。
【０３２３】
シリアルパケット処理部３３は、たとえば、パケット経路判断部３１から自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれているシリアルパケットＳＰを受けたことに応答して、生成したシリアルパケットＳＰをパケット経路判断部３１へ出力する。
【０３２４】
この際、シリアルパケット処理部３３は、有線通信部１２経由で端末ＣＴから新たなシリアル情報を受信するまでは、同じシリアルパケットＳＰをパケット経路判断部３１へ繰り返し出力する連送処理を行う。
【０３２５】
（ＣＰ受信状態の設定処理）
制御パケットＣＰの基本的な役割は、各無線局において測定された通信品質情報の回収、各無線局においてサンプリングされた接点情報の回収、各無線局へのコマンド情報の運搬、および各無線局からのコマンド情報に対する応答の運搬等である。
【０３２６】
上述した制御パケットＣＰのいずれの役割においても、制御パケットＣＰが到着するたびに当該制御パケットＣＰに格納された接点情報およびコマンド情報の更新が各無線局により行われると、データが消失してしまう可能性がある。
【０３２７】
再び図８を参照して、たとえば、制御パケットＣＰが太線矢印で示すように送信される場合において、以下の状況を想定する。すなわち、局番９の主局１０１と局番７の従局２０２間の無線通信において妨害波の影響を受けることにより、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１のいずれも局番７の従局２０２に届かない。そして、妨害波の影響がなくなり、主局１０１が送信した制御パケットＣＰ２が、太線矢印で示す通信経路をたどって主局１０１へ戻る状況を想定する。
【０３２８】
この状況では、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１の通信経路は、局番９の主局１０１を出発してから局番２，３，４，１，４，３，２，９，６，５，６，９の無線局の順に経由する通信経路となる。
【０３２９】
たとえば、局番２の中継局１５１は、主局１０１から制御パケットＣＰ０を受信した場合、蓄積した約２０個の接点情報ＰＩ０を制御パケットＣＰ０に格納する。その後、局番２の中継局１５１が、主局１０１から制御パケットＣＰ１またはＣＰ２を受信した場合において、接点情報ＰＩ０の代わりに新たに蓄積した接点情報ＰＩ１またはＰＩ２をそれぞれ制御パケットＣＰ１またはＣＰ２に格納するとき、以下の問題が生ずる。
【０３３０】
すなわち、主局１０１および局番７，８の従局２０２は、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を受信することができないため、接点情報ＰＩ０，ＰＩ１を受け取ることができない。したがって、接点情報ＰＩ０，ＰＩ１は、各無線局を巡回する途中の主局１０１と局番７の従局２０２間の無線通信において消失してしまう。
【０３３１】
すなわち、各無線局が制御パケットＣＰに格納された接点情報およびコマンド情報を制御パケットＣＰを受信するたびに更新してしまうと、制御パケットＣＰの通信経路において通信障害が発生した場合、データが消失してしまう可能性がある。
【０３３２】
また、局番７，８の従局２０２は、スロットＲＳ２において初めて制御パケットＣＰを受信することができる。より詳細には、局番７，８の従局２０２は、スロットＲＳ０，ＲＳ１において制御パケットＣＰ０，ＣＰ１をそれぞれ受信することができない一方、スロットＲＳ２において初めて制御パケットＣＰ２を受信することができ、蓄積した接点情報等を制御パケットＣＰ２に格納する。
【０３３３】
図２１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット処理部における制御パケット処理部の構成を示す図である。
【０３３４】
図２１を参照して、制御パケット処理部３４は、ＣＰ受信状態設定部４１と、転送処理部４２と、再送処理部４３と、復旧通知パケット処理部４４とを含む。
【０３３５】
制御パケット処理部３４におけるＣＰ受信状態設定部４１は、制御パケットＣＰに格納すべき通信品質情報、接点情報およびコマンド情報の更新が行われるタイミングを適正化するためのＣＰ受信状態を設定する。
【０３３６】
より詳細には、ＣＰ受信状態設定部４１は、パケット経路判断部３１から送信元無線局の局番とともに制御パケットＣＰを受けると、自己のＣＰ受信状態を設定する。
【０３３７】
図２２は、本発明の第１の実施の形態に係る制御パケット処理部において設定されるＣＰ受信状態の遷移ルートの一例を示す図である。
【０３３８】
図２３は、本発明の第１の実施の形態に係る制御パケット処理部において用いられるＣＰ受信状態遷移表の一例を示す図である。
【０３３９】
図２２および図２３を参照して、ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば制御パケットＣＰにおける再送番号フィールドに格納された値に基づいて制御パケットＣＰの送信回数を認識する。また、ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば、シリアル番号フィールドに格納されたシリアル番号に基づいて、前回の制御パケットＣＰのシリアル番号と今回の制御パケットＣＰのシリアル番号との比較結果を取得する。
【０３４０】
ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば、シリアル番号および制御パケットＣＰの送信元無線局の局番に基づいて、同じシリアル番号を有する制御パケットＣＰが同じ局番の無線通信装置９１から到着したことがあるか否かを確認する到着確認処理を行う。
【０３４１】
ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば、制御パケットＣＰの送信回数、シリアル番号の比較結果、および到着確認結果をＣＰ受信状態遷移表に当て嵌めることによりＣＰ受信状態を設定する。
【０３４２】
具体的には、ＣＰ受信状態設定部４１は、現在のＣＰ受信状態がＳ０、Ｓ１またはＳ２である場合において、制御パケットＣＰの送信回数が「１回目」であるとき、ＣＰ受信状態をＳ０へ遷移させる。
【０３４３】
また、ＣＰ受信状態設定部４１は、現在のＣＰ受信状態がＳ０、Ｓ１またはＳ２である場合において、制御パケットＣＰの送信回数が「２回目」であるとき、以下の処理を行う。すなわち、ＣＰ受信状態設定部４１は、シリアル番号の比較結果が「一致」であり、かつ到着確認結果が「ＹＥＳ」であるとき、ＣＰ受信状態をＳ１へ遷移させる。また、ＣＰ受信状態設定部４１は、シリアル番号の比較結果が「一致」であり、かつ到着確認結果が「ＮＯ」であるとき、またはシリアル番号の比較結果が「不一致」であるとき、ＣＰ受信状態をＳ０へ遷移させる。
【０３４４】
また、ＣＰ受信状態設定部４１は、現在のＣＰ受信状態がＳ０、Ｓ１またはＳ２である場合において、制御パケットＣＰの送信回数が「３回目以降」であるとき、以下の処理を行う。すなわち、ＣＰ受信状態設定部４１は、シリアル番号の比較結果が「一致」であり、かつ到着確認結果が「ＹＥＳ」であるとき、ＣＰ受信状態をＳ２へ遷移させる。また、ＣＰ受信状態設定部４１は、シリアル番号の比較結果が「一致」であり、かつ到着確認結果が「ＮＯ」であるとき、またはシリアル番号の比較結果が「不一致」であるとき、ＣＰ受信状態をＳ０へ遷移させる。
【０３４５】
ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば、遷移後のＣＰ受信状態がＳ０である場合、遷移後のＣＰ受信状態、送信元無線局の局番および制御パケットＣＰを転送処理部４２へ出力する。また、ＣＰ受信状態設定部４１は、たとえば、遷移後のＣＰ受信状態がＳ１またはＳ２である場合、遷移後のＣＰ受信状態、送信元無線局の局番および制御パケットＣＰを再送処理部４３へ出力する。
【０３４６】
（制御パケットの転送処理）
転送処理部４２は、たとえば、遷移後のＣＰ受信状態、送信元無線局の局番および制御パケットＣＰをＣＰ受信状態設定部４１から受けると、受けた制御パケットＣＰにおける「ＲＳＳＩ／ＮＯＩＳＥ」に格納された、受信区間のＲＳＳＩ値およびノイズレベルを取得する。
【０３４７】
そして、転送処理部４２は、たとえば、送信元無線局の局番および自己の無線通信装置９１の局番により特定される受信区間、ならびに取得したＲＳＳＩ値およびノイズレベルを制御パケットＣＰにおける無線状態フィールドに格納する。
【０３４８】
また、転送処理部４２は、たとえば、ＣＰ受信状態設定部４１から受けた制御パケットＣＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれており、かつ受けた制御パケットＣＰに含まれる情報が前回受けた制御パケットＣＰに含まれる情報と異なる場合、今回受けた自己の無線通信装置９１宛の情報を自己の無線通信装置９１に接続された端末へ送信する。
【０３４９】
具体的には、転送処理部４２は、たとえば、接点アウト設定がオンである場合において、今回受けた制御パケットＣＰのシリアル番号と前回受けた制御パケットＣＰのシリアル番号とが異なるとき、以下の処理を行う。
【０３５０】
すなわち、転送処理部４２は、たとえば、制御パケットＣＰにおける接点情報フィールドから接点情報の量およびステータスを取得する。そして、転送処理部４２は、たとえば、取得した接点情報の量およびステータスに基づいて、当該接点情報フィールドからステータスが正常である接点情報を取得する。この際、転送処理部４２は、たとえば、無線通信システム３０１における全無線局の接点情報を取得してもよいし、一部の無線局の接点情報を取得してもよい。
【０３５１】
そして、転送処理部４２は、たとえば、取得した接点情報を接点情報処理部１６へ出力する。接点情報処理部１６は、転送処理部４２から受けた接点情報から接点信号を生成し、生成した接点信号を自己の無線通信装置９１に接続された端末へ送信する。
【０３５２】
また、転送処理部４２は、たとえば、接点イン設定がオンである場合、接点情報処理部１６から受けた保存先情報に基づいて接点情報第１バッファ１８または接点情報第２バッファから接点情報を取得するとともに、積み替え情報を接点情報処理部１６へ出力する。そして、転送処理部４２は、たとえば、前の周期に自己が格納した接点情報に関する情報を接点情報フィールドからクリアした後、今回取得した接点情報および当該接点情報の量を接点情報フィールドへ格納する。
【０３５３】
また、転送処理部４２は、たとえば、自己の無線通信装置９１宛のコマンド情報が制御電文フィールドに格納されている場合、当該コマンド情報を取得し、取得したコマンド情報を外部コマンド処理部１５へ出力する。この際、転送処理部４２は、たとえば、制御パケットＣＰの制御電文受信ビットフィールドにおいて、自己無線通信装置９１がコマンド情報を取得した旨を示すビットをオンする。
【０３５４】
そして、転送処理部４２は、Ｓ０を示すＣＰ受信状態および制御パケットＣＰをパケット経路判断部３１へ出力するとともに、当該制御パケットＣＰのコピーを送信元無線局の局番と対応付けて記憶部１７に保存する。
【０３５５】
（制御パケットの再送処理）
再送処理部４３は、たとえば、遷移後のＣＰ受信状態、送信元無線局の局番および制御パケットＣＰをＣＰ受信状態設定部４１から受けると、以下の処理を行う。すなわち、再送処理部４３は、たとえば、ＣＰ受信状態設定部４１から受けた制御パケットＣＰに含まれる情報が、前回受けた制御パケットＣＰに含まれる情報と同じである場合、前回制御パケットＣＰを受けて他の無線通信装置９１へ送信した制御パケットＣＰを当該他の無線通信装置９１へ再送する。
【０３５６】
また、再送処理部４３は、たとえば、ＣＰ受信状態設定部４１から受けた制御パケットＣＰに自己の無線通信装置９１宛の情報が含まれており、かつ受けた制御パケットＣＰに含まれる情報が前回受けた制御パケットＣＰに含まれる情報と同じである場合、今回受けた自己の無線通信装置９１宛の情報を破棄する。
【０３５７】
具体的には、再送処理部４３は、たとえば、今回受けた制御パケットＣＰのシリアル番号と同じシリアル番号を有し、かつ転送処理部４２により記憶部１７に保存された制御パケットＣＰであって送信元無線局の局番と対応付けられた制御パケットＣＰを取得する。
【０３５８】
そして、再送処理部４３は、たとえば、今回受けた制御パケットＣＰにおける識別子フィールドおよび再送番号フィールドに格納された値を、取得した制御パケットＣＰにおける識別子フィールドおよび再送番号フィールドにコピーする。再送処理部４３は、たとえば、Ｓ１またはＳ２を示すＣＰ受信状態とともに処理後の制御パケットＣＰをパケット経路判断部３１へ出力する。
【０３５９】
また、再送処理部４３は、たとえば、接点アウト設定がオンである場合においても、制御パケットＣＰから接点情報を取得しない。
【０３６０】
これにより、同じ接点情報が重複して接点情報処理部１６へ出力されないので、接点情報処理部１６は同じ接点信号を繰り返して生成することを回避することができる。すなわち、接点情報処理部１６は接点信号を正しく生成することができる。
【０３６１】
また、再送処理部４３は、たとえば、自己の無線通信装置９１宛のコマンド情報が制御電文フィールドに格納されている場合においても、当該コマンド情報を取得しない。これにより、外部コマンド処理部１５が同じ外部コマンドに基づいて動作変更処理を重複して行ってしまうことを回避することができる。
【０３６２】
また、再送処理部４３は、たとえば、接点イン設定がオンである場合においても、制御パケットＣＰの接点情報フィールドに対する接点情報に関する情報のクリアおよび格納を行わない。
【０３６３】
これにより、無線通信システム３０１において、同一周期に巡回する制御パケットＣＰのいずれにも同じ接点情報を格納することができるので、接点情報の重複および消失を回避することができる。
【０３６４】
［通信パケットの経路判断および送信処理その２］
図２４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【０３６５】
図２４を参照して、各無線局におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、制御パケットＣＰが主局１０１から送信された後、すべての中継局１５１および従局２０２を経由して主局１０１に戻るように、かつ経由する無線局の数が最小となるように、送信先局番を設定する。
【０３６６】
具体的には、図２４に示すネットワーク構成では、各無線局におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、制御パケットＣＰが太線矢印で示すように局番９の主局１０１から局番６，５，６，７，６の無線局、または局番６，７，６，５，６の無線局の順に経由して局番９の主局１０１へ戻るように送信先局番を設定する。
【０３６７】
なお、各無線局におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、経由する無線局の数が最小とならないように、送信先局番を設定してもよい。具体的には、各無線局におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、制御パケットＣＰが局番９の主局１０１から局番６，５，６，９，６，７，６の無線局、または局番９の主局１０１から局番６，７，６，９，６，５，６の無線局の順に経由して局番９の主局１０１へ戻るように送信先局番を設定してもよい。
【０３６８】
パケット経路判断部３１は、たとえば、転送処理部４２および再送処理部４３からＣＰ受信状態、送信元無線局の局番および制御パケットＣＰを受けると、以下の処理を行う。
【０３６９】
すなわち、パケット経路判断部３１は、たとえば、受けた制御パケットＣＰにおけるシリアル番号フィールドに格納された値に基づいて、当該値に対応付けて記憶部１７に保存した送信元無線局の局番を取得する。
【０３７０】
そして、パケット経路判断部３１は、取得した送信元無線局の局番、当該制御パケットＣＰにおける送信先フィールドに格納された値、およびエントリテーブルに基づいて送信先局番を設定する。
【０３７１】
パケット経路判断部３１は、受けたＣＰ受信状態がＳ０またはＳ１を示す場合、設定した送信先局番ととともに当該制御パケットＣＰを無線通信部１１へ出力する。また、パケット経路判断部３１は、たとえば、受けたＣＰ受信状態がＳ２を示す場合、送信失敗回数カウンタ部３９における送信先局番に対応するカウンタのカウント値を確認する。パケット経路判断部３１は、たとえば、確認したカウント値が１以下である場合、送信先局番ととともに当該制御パケットＣＰを無線通信部１１へ出力する。
【０３７２】
（従局が故障した場合における制御パケットの折り返し処理）
パケット経路判断部３１は、たとえば、受けたＣＰ受信状態がＳ２を示す場合において、送信先局番に対応するカウンタのカウント値の確認結果が２以上であるとき、以下の処理を行う。
【０３７３】
すなわち、パケット経路判断部３１は、たとえば、自己の無線通信装置９１に対して主局１０１から中継局１５１または従局２０２への下り方向側に接続された中継局１５１または従局２０２である下位局へ制御パケットＣＰを所定回数具体的には２回送信しても、当該下位局から自局へ制御パケットＣＰの応答であるＡＣＫが戻ってこないと認識する。
【０３７４】
そして、パケット経路判断部３１は、たとえば、記憶部１７に保存されたエントリテーブルを以下のように書き換えた書換エントリテーブルを生成し、生成した書換エントリテーブルを記憶部１７に保存する。
【０３７５】
すなわち、パケット経路判断部３１は、たとえば、制御パケットＣＰの送信先から当該下位局を除外し、自己の無線通信装置９１に対して当該下位局から主局１０１への上り方向側に接続された主局１０１もしくは中継局１５１である上位局、または他の下位局へ制御パケットＣＰを送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。言い換えると、パケット経路判断部３１は、たとえば、自己の無線通信装置９１に接続された主局１０１もしくは主局１０１側において自己の無線通信装置９１と接続された中継局１５１である上位局、または他の下位局へ制御パケットＣＰを送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。
【０３７６】
具体的には、たとえば、図２４に示すネットワーク構成において、各無線局におけるパケット経路判断部３１が、制御パケットＣＰが太線矢印で示す通信経路を通るように送信先局番を設定するとき、以下の状況を想定する。すなわち、局番５の従局２０２における故障または電源未投入により局番６の中継局１５１と局番５の従局２０２との間において通信障害が発生している状況を想定する。
【０３７７】
この状況において、たとえば、主局１０１は、スロットＲＳ０において制御パケットＣＰ０を局番６の中継局１５１へ送信する。局番６の中継局１５１における各処理部では、以下の処理が行われる。
【０３７８】
すなわち、パケット経路判断部３１は、たとえば、主局１０１から受信した制御パケットＣＰ０を制御パケット処理部３４へ出力した後、Ｓ０を示すＣＰ受信状態および処理後の制御パケットＣＰ０を転送処理部４２から受けると、エントリテーブルに基づいて、受けた制御パケットＣＰ０を局番５の従局２０２へ転送する。転送後、パケット経路判断部３１は、たとえば、局番５の従局２０２からＡＣＫを受信することができないので、送信失敗回数カウンタ部３９における局番５のカウント値を１にインクリメントする。
【０３７９】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ０が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ０を受信することができなかったので、スロットＲＳ１において制御パケットＣＰ１を局番６の中継局１５１へ再送する。
【０３８０】
局番６の中継局１５１におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、主局１０１から受信した制御パケットＣＰ１を制御パケット処理部３４へ出力した後、Ｓ１を示すＣＰ受信状態および処理後の制御パケットＣＰ１を再送処理部４３から受けると、エントリテーブルに基づいて、受けた制御パケットＣＰ１を局番５の従局２０２へ再送する。再送後、パケット経路判断部３１は、たとえば、局番５の従局２０２からＡＣＫを受信することができないので、送信失敗回数カウンタ部３９における局番５のカウント値を２にインクリメントする。
【０３８１】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ１が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ１を受信することができなかったので、スロットＲＳ２において制御パケットＣＰ２を局番６の中継局１５１へ再送する。
【０３８２】
局番６の中継局１５１におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、主局１０１から受信した制御パケットＣＰ２を制御パケット処理部３４へ出力した後、Ｓ２を示すＣＰ受信状態および処理後の制御パケットＣＰ２を再送処理部４３から受ける。
【０３８３】
パケット経路判断部３１は、エントリテーブルに基づいて送信先局番が５であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番５のカウント値を確認する。パケット経路判断部３１は、当該カウント値が２であることを確認すると、局番５の従局２０２は通信不能であるとみなし、局番５の従局２０２から制御パケットＣＰ２がもどってきたと仮定して再送処理を継続する。
【０３８４】
具体的には、パケット経路判断部３１は、たとえば、エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先から局番５の従局２０２を除外し、主局１０１から受信した制御パケットＣＰを次に局番７の従局２０２へ送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。ここで、局番７の従局２０２は、局番５の従局２０２から制御パケットＣＰが戻ってきた場合に送信すべき無線局である。パケット経路判断部３１は、たとえば、生成した書換エントリテーブルを記憶部１７に保存する。
【０３８５】
パケット経路判断部３１は、当該書換エントリテーブルに基づいて、再送処理部４３から受けた制御パケットＣＰ２を局番７の従局２０２へ再送する。この際、パケット経路判断部３１は、たとえば、制御パケットＣＰ２の接点情報フィールドにおいて、局番５の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる内容についてのステータスをエラーに設定する。
【０３８６】
これにより、局番５の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる接点情報が無効化されるので、不適切な接点情報が端末へ送信されることを回避することができる。
【０３８７】
なお、パケット経路判断部３１は、下位局へ制御パケットＣＰを所定回数送信しても、当該下位局から自局へ制御パケットＣＰの応答であるＡＣＫが戻ってこないと認識する場合に、制御パケットＣＰの送信先から当該下位局を除外する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０３８８】
パケット経路判断部３１は、たとえば、下位局へ制御パケットＣＰを所定回数送信しても、当該下位局から自局へ制御パケットＣＰが戻ってこないと認識する場合に、制御パケットＣＰの送信先から当該下位局を除外する構成であってもよい。
【０３８９】
具体的には、たとえば図８に示すネットワーク構成において、局番７の従局２０２における故障または電源未投入により主局１０１と局番７の従局２０２との間において通信障害が発生している状況を想定する。主局１０１におけるパケット経路判断部３１は、たとえば下位局である局番７の従局２０２へ制御パケットＣＰを２回送信しても、局番７の従局２０２から自局へ制御パケットＣＰが戻ってこないと認識した場合に、制御パケットＣＰの送信先から局番７の従局２０２を除外する。
【０３９０】
すなわち、主局１０１は、自己に直接接続された下位局における故障に対しては、下位局から自局への制御パケットＣＰの有無に基づいて、制御パケットＣＰの送信先から故障している下位局を除外可能である。
【０３９１】
一方、主局１０１は、自己に直接接続されていない下位局における故障に対しては、下位局から自局への制御パケットＣＰの有無に基づいて、制御パケットＣＰの送信先から故障していない下位局を除外する場合がある。このため、下位局から自局へのＡＣＫの有無に基づいて制御パケットＣＰの送信先から下位局を除外する構成が好ましい。
【０３９２】
（中継局が故障した場合における制御パケットの折り返し処理）
図２５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【０３９３】
図２５に示すネットワーク構成において、各無線局におけるパケット経路判断部３１が、制御パケットＣＰが太線矢印で示す通信経路を通るように送信先局番を設定するとき、以下の状況を想定する。すなわち、局番５の中継局１５１における故障または電源未投入により局番６の中継局１５１と局番５の中継局１５１との間において通信障害が発生している状況を想定する。
【０３９４】
この状況において、たとえば、主局１０１は、スロットＲＳ０，ＲＳ１において、それぞれ制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を局番６の中継局１５１へ送信および再送する。
【０３９５】
局番６の中継局１５１は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ０，ＣＰ１に応答して、処理後の制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を局番５の中継局１５１へそれぞれ転送および再送するが、いずれの場合においても局番５の中継局１５１からＡＣＫを受信することができない。このため、局番６の中継局１５１における送信失敗回数カウンタ部３９では、局番５のカウンタが２回インクリメントされてカウント値が２となる。
【０３９６】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ１が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ１を受信することができなかったので、スロットＲＳ２において制御パケットＣＰ２を局番６の中継局１５１へ再送する。
【０３９７】
局番６の中継局１５１は、主局１０１から制御パケットＣＰ２を受信した結果、ＣＰ受信状態がＳ２に遷移したので、以下の処理を行う。すなわち、局番６の中継局１５１は、エントリテーブルに基づいて送信先局番が５であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番５のカウント値を確認する。局番６の中継局１５１は、たとえば、当該カウント値が２であることを確認すると、局番５の中継局１５１は通信不能であるとみなし、書換エントリテーブルを生成する。
【０３９８】
より詳細には、局番６の中継局１５１は、たとえば、エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先から局番５の中継局１５１を除外し、主局１０１から受信した制御パケットＣＰを次に局番７の従局２０２へ送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。ここで、局番７の従局２０２は、局番５の中継局１５１から制御パケットＣＰが戻ってきた場合に送信すべき無線局である。
【０３９９】
そして、局番６の中継局１５１は、生成した書換エントリテーブルに基づいて、処理後の制御パケットＣＰ２を局番７の従局２０２へ再送する。この際、局番６の中継局１５１は、たとえば、制御パケットＣＰ２の接点情報フィールドにおいて、局番１〜５の無線局の各々が接点情報を格納すべき領域に含まれる内容についての各ステータスをエラーに設定する。
【０４００】
これにより、局番１〜５の無線局の各々が接点情報を格納すべき各領域に含まれる接点情報が無効化されるので、不適切な接点情報が端末へ送信されることを回避することができる。
【０４０１】
たとえば、図２４および図２５に示すネットワーク構成において上述した折り返し処理が行われる場合においても、局番５の無線局における故障または電源未投入が解決されると、局番６の中継局１５１と局番５の無線局との間における通信障害が回復する。
【０４０２】
局番６の中継局１５１は、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１の送信先局番については、送信失敗回数カウンタ部３９における送信先局番のカウント値にかかわらず、エントリテーブルに基づいて局番５の無線局に設定する。
【０４０３】
これにより、局番５の無線局または局番１〜５の無線局は、局番６の中継局１５１と局番５の無線局との間における通信障害の回復後、制御パケットＣＰを受信することができる。
【０４０４】
（主局と直接通信する無線局が故障した場合における制御パケットの折り返し処理）
図２６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各無線局のネットワーク構成の一例を示す図である。
【０４０５】
図２６に示すネットワーク構成において、各無線局におけるパケット経路判断部３１が、制御パケットＣＰが太線矢印で示す通信経路を通るように送信先局番を設定するとき、以下の状況を想定する。すなわち、局番２の従局２０２における故障または電源未投入により主局１０１と局番２の従局２０２との間において通信障害が発生している状況を想定する。
【０４０６】
この状況において、たとえば、主局１０１は、スロットＲＳ０において制御パケットＣＰ０を局番１の従局２０２へ送信する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ０に応答して、処理後の制御パケットＣＰ０を主局１０１へ転送する。
【０４０７】
主局１０１は、局番１の従局２０２から受信する制御パケットＣＰ０に応答して、処理後の制御パケットＣＰ０を局番２の従局２０２へ転送するが、局番２の従局２０２からＡＣＫを受信することができない。このため、主局１０１における送信失敗回数カウンタ部３９における局番２のカウント値はインクリメントされて１となる。
【０４０８】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ０が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ０を受信することができなかったので、スロットＲＳ１において制御パケットＣＰ１を局番１の従局２０２へ再送する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ１に応答して、処理後の制御パケットＣＰ１を主局１０１へ再送する。
【０４０９】
主局１０１は、局番１の従局２０２から受信する制御パケットＣＰ１に応答して、処理後の制御パケットＣＰ１を局番２の従局２０２へ再送するが、局番２の従局２０２からＡＣＫを受信することができない。このため、主局１０１における送信失敗回数カウンタ部３９における局番２のカウント値はインクリメントされて２となる。
【０４１０】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ１が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ１を受信することができなかったので、スロットＲＳ２において制御パケットＣＰ２を局番１の従局２０２へ再送する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ２に応答して、処理後の制御パケットＣＰ２を主局１０１へ再送する。
【０４１１】
主局１０１は、局番１の従局２０２から制御パケットＣＰ２を受信した結果、ＣＰ受信状態がＳ２に遷移したので、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、エントリテーブルに基づいて送信先局番が２であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番２のカウント値を確認する。主局１０１は、たとえば、当該カウント値が２であることを確認すると、局番２の従局２０２は通信不能であるとみなし、書換エントリテーブルを生成する。
【０４１２】
具体的には、主局１０１は、たとえば、エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先から局番２の従局２０２を除外し、局番１の従局２０２から受信した制御パケットＣＰを次に局番３の従局２０２へ送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。ここで、局番３の従局２０２は、局番２の従局２０２から制御パケットＣＰが戻ってきた場合に送信すべき無線局である。
【０４１３】
そして、主局１０１は、生成した書換エントリテーブルに基づいて、処理後の制御パケットＣＰ２を局番３の従局２０２へ再送する。この際、主局１０１は、たとえば、制御パケットＣＰ２の接点情報フィールドにおいて、局番２の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる内容についてのステータスをエラーに設定する。
【０４１４】
これにより、局番２の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる接点情報が無効化されるので、不適切な接点情報が端末へ送信されることを回避することができる。
【０４１５】
たとえば、図２６に示すネットワーク構成において、上述した折り返し処理が行われる場合においても、局番２の従局２０２における故障または電源未投入が解決されると、主局１０１と局番２の従局２０２との間における通信障害が回復する。
【０４１６】
主局１０１は、たとえば、次の周期のスロットＲＳ０、ＲＳ１の各々において局番１の従局２０２から制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を受信すると、送信失敗回数カウンタ部３９における送信先局番のカウント値にかかわらず、エントリテーブルに基づいて制御パケットＣＰ０，ＣＰ１の送信先をそれぞれ局番２の従局２０２に設定する。
【０４１７】
これにより、局番２の従局２０２は、主局１０１と自己との間における通信障害の回復後、主局１０１から制御パケットＣＰを受信することができる。
【０４１８】
（複数の無線局が故障した場合における制御パケットの折り返し処理）
たとえば、図２６に示すネットワーク構成において、各無線局におけるパケット経路判断部３１が、制御パケットＣＰが太線矢印で示す通信経路を通るように送信先局番を設定するとき、以下の状況を想定する。すなわち、局番２，３の従局２０２における故障または電源未投入により主局１０１と局番２の従局２０２および局番３の従局２０２との間において通信障害が発生している状況を想定する。
【０４１９】
この状況において、たとえば、主局１０１は、スロットＲＳ０，ＲＳ１の各々において制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を局番１の従局２０２へそれぞれ送信および再送する。制御パケットＣＰ０，ＣＰ１に対する主局１０１および局番１の従局２０２の処理は、上述した処理と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
【０４２０】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ１が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ１を受信することができなかったので、スロットＲＳ２において制御パケットＣＰ２を局番１の従局２０２へ再送する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ２に応答して、処理後の制御パケットＣＰ２を主局１０１へ再送する。
【０４２１】
主局１０１は、局番１の従局２０２から制御パケットＣＰ２を受信した結果、ＣＰ受信状態がＳ２に遷移したので、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、エントリテーブルに基づいて送信先局番が２であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番２のカウント値を確認する。主局１０１は、たとえば、当該カウント値が２であることを確認すると、書換エントリテーブルを生成する。
【０４２２】
具体的には、主局１０１は、たとえば、エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先から局番２の従局２０２を除外し、局番１の従局２０２から受信した制御パケットＣＰを次に局番３の従局２０２へ送信するように書き換えた書換エントリテーブルを生成する。ここで、局番３の従局２０２は、局番２の従局２０２から制御パケットＣＰが戻ってきた場合に送信すべき無線局である。
【０４２３】
そして、主局１０１は、処理後の制御パケットＣＰ２の接点情報フィールドにおいて、局番２の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる内容についてのステータスをエラーに設定した後、生成した書換エントリテーブルに基づいて、制御パケットＣＰ２を局番３の従局２０２へ転送する。転送後、主局１０１は、局番３の従局２０２からＡＣＫを受信することができない。このため、主局１０１における送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値はインクリメントされて１となる。
【０４２４】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ２が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ２を受信することができなかったので、スロットＲＳ３において制御パケットＣＰ３を局番１の従局２０２へ再送する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ３に応答して、処理後の制御パケットＣＰ３を主局１０１へ再送する。
【０４２５】
主局１０１は、局番１の従局２０２から制御パケットＣＰ３を受信した結果、ＣＰ受信状態がＳ２に遷移したので、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、書換エントリテーブルに基づいて送信先局番が３であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値を確認する。
【０４２６】
主局１０１は、当該カウント値が１であることを確認すると、制御パケットＣＰ３を局番３の従局２０２へ再送するが、局番３の従局２０２からＡＣＫを受信することができない。このため、主局１０１における送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値はインクリメントされて２となる。
【０４２７】
主局１０１は、たとえば、スロットＲＳ３が満了するタイミングまでに、巡回させようとした制御パケットＣＰ３を受信することができなかったので、スロットＲＳ４において制御パケットＣＰ４を局番１の従局２０２へ再送する。局番１の従局２０２は、主局１０１から受信する制御パケットＣＰ４に応答して、処理後の制御パケットＣＰ４を主局１０１へ再送する。
【０４２８】
主局１０１は、局番１の従局２０２から制御パケットＣＰ４を受信した結果、ＣＰ受信状態がＳ２に遷移したので、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、書換エントリテーブルに基づいて送信先局番が３であることを把握し、送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値を確認する。
【０４２９】
主局１０１は、たとえば、当該カウント値が２であることを確認すると、書換エントリテーブルをさらに書き換える。具体的には、主局１０１は、たとえば、当該書換エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先から局番３の従局２０２を除外し、局番１の従局２０２から受信した制御パケットＣＰを次に局番４の従局２０２へ送信するように書換エントリテーブルを書き換える。ここで、局番４の従局２０２は、局番３の従局２０２から制御パケットＣＰが戻ってきた場合に送信すべき無線局である。
【０４３０】
そして、主局１０１は、書き換えた書換エントリテーブルに基づいて、処理後の制御パケットＣＰ４を局番４の従局２０２へ再送する。この際、主局１０１は、たとえば、制御パケットＣＰ４の接点情報フィールドにおいて、局番２，３の従局２０２が接点情報を格納すべき領域に含まれる内容についてのステータスをエラーに設定する。
【０４３１】
たとえば、局番４の従局２０２が正常に動作している場合、主局１０１は、スロットＲＳ４が満了するタイミングまでに巡回した制御パケットＣＰ４を局番４の従局２０２から受信し、シリアルパケットＳＰの送信処理を開始する。
【０４３２】
次の周期以降、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１は、それぞれスロットＲＳ０，ＲＳ１において局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由した後、主局１０１および局番２の従局２０２間の通信障害により局番２の従局２０２において受信されない。この際、主局１０１の送信失敗回数カウンタ部３９における局番２のカウント値は２回インクリメントされて４となる。
【０４３３】
制御パケットＣＰ２は、スロットＲＳ２において局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由した後、主局１０１の送信失敗回数カウンタ部３９における局番２および３のカウント値がそれぞれ４および２であるため、局番４の従局２０２へ送信される。そして、制御パケットＣＰ２は、局番４の従局２０２から主局１０１へ送信される。
【０４３４】
上述したように、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１の通信経路は、主局１０１の送信失敗回数カウンタ部３９における送信先局番たとえば局番２のカウント値にかかわらず、エントリテーブルに基づいて設定される。したがって、主局１０１は、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を局番２の従局２０２へ毎周期送信する。
【０４３５】
これにより、局番２の従局２０２は、たとえば正常状態に復旧すると、制御パケットＣＰ０またはＣＰ１を主局１０１から受信することができる。
【０４３６】
一方、局番３の従局２０２は、局番２の従局２０２が正常状態に復旧する前に正常状態に復旧しても、制御パケットＣＰを受信することができない。より詳細には、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１は、局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由したのち、主局１０１および局番２の従局２０２間の通信障害により局番３の従局２０２までたどり着かない。また、制御パケットＣＰ２〜４は、主局１０１の送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値が２であるため、局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由したのち、局番４の従局２０２へ送信される。
【０４３７】
（復旧通知パケット）
再び図２１を参照して、制御パケット処理部３４における復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、自己の無線通信装置９１に対して上り方向側に接続された主局１０１もしくは中継局１５１である上位局から所定時間制御パケットＣＰを受信しなかった場合、自己の無線通信装置９１が復旧した旨を通知するための復旧通知パケットを上位局へ送信する復旧通知処理を行う。
【０４３８】
具体的には、たとえば、図２６に示す局番３の従局２０２における復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、パケット経路判断部３１からの制御パケットＣＰを監視する。復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、ある制御パケットＣＰを受けてから次の制御パケットＣＰを６秒間受けることができない場合、制御パケットＣＰの一種である復旧通知パケットを生成する。復旧通知パケットには、「電文ペイロード」が含まれない。
【０４３９】
復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、復旧通知パケットにおける識別子フィールド、利用ＣＨフィールド、送信先フィールドおよび送信元フィールドに、０ｂ０１００、０ｘ００、０ｘ０９および０ｘ０３をそれぞれ格納する。
【０４４０】
そして、復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、生成した復旧通知パケットをパケット経路判断部３１へ出力する。パケット経路判断部３１は、たとえば、復旧通知パケット処理部４４から復旧通知パケットを受けると、受けた復旧通知パケットを無線通信部１１経由で上位局すなわち局番９の主局１０１へ送信する。
【０４４１】
復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、復旧通知パケットを送信してから６秒間制御パケットＣＰを受けることができない場合、次の復旧通知パケットをパケット経路判断部３１経由で局番９の主局１０１へ送信する。
【０４４２】
なお、復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、生成した復旧通知パケットを不定期に送信してもよいし、１回だけ送信してもよい。
【０４４３】
また、復旧通知パケット処理部４４は、復旧通知パケットを下位局から受信し、かつ制御パケットＣＰの送信先から当該下位局を除外していた場合、制御パケットＣＰの送信先に当該下位局を加える復旧処理を行う。
【０４４４】
具体的には、たとえば、図２６に示す局番９の主局１０１におけるパケット経路判断部３１は、たとえば、無線通信部１１経由で復旧通知パケットを受信すると、受信した復旧通知パケットを復旧通知パケット処理部４４へ出力する。復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、パケット経路判断部３１から復旧通知パケットを受けると、受けた復旧通知パケットにおける送信元フィールドから送信元の無線局の局番である局番３を取得する。
【０４４５】
そして、復旧通知パケット処理部４４は、取得した局番３および書換エントリテーブルに基づいて、制御パケットＣＰの送信先から局番３の無線局を除外していたか否かを確認する。
【０４４６】
復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、制御パケットＣＰの送信先から局番３の無線局を除外していた場合、当該書換エントリテーブルを書き換える。この際、復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、当該書換エントリテーブルにおいて、制御パケットＣＰの送信先に局番３の従局２０２を加えるように当該書換エントリテーブルを書き換える。
【０４４７】
そして、復旧通知パケット処理部４４は、たとえば、送信失敗回数カウンタ部３９における当該送信元の無線局の局番である局番３に対応するカウンタのカウント値をゼロにリセットする。
【０４４８】
局番３の従局２０２における復旧通知処理、および主局１０１における復旧処理が行われた後、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１は、それぞれスロットＲＳ０，ＲＳ１において局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由した後、主局１０１および局番２の従局２０２間の通信障害により局番２の従局２０２において受信されない。したがって、局番３の従局２０２は、制御パケットＣＰ０，ＣＰ１を受信することができない。
【０４４９】
一方、制御パケットＣＰの送信先に局番３の従局２０２を加えるように書換エントリテーブルが書き換えられ、かつ主局１０１の送信失敗回数カウンタ部３９における局番３のカウント値がゼロであるため、制御パケットＣＰ２は、スロットＲＳ２において局番９の主局１０１を出発してから局番１の従局２０２および主局１０１の順に経由した後、局番３の従局２０２へ送信される。
【０４５０】
このように、正常状態に復旧した局番３の従局２０２が復旧通知パケットを上位局へ送信する構成により、局番３の従局２０２が、局番２の従局２０２が正常状態に復旧する前に正常状態に復旧しても、制御パケットＣＰを受信することができる。
【０４５１】
なお、中継局１５１および従局２０２におけるパケット経路判断部３１は、下位局への制御パケットＣＰの送信が２回連続で失敗した場合に、当該下位局から自局へ制御パケットＣＰが戻ってこないと認識する構成であるとしたが、これに限定するものではない。パケット経路判断部３１は、たとえば、下位局への制御パケットＣＰの送信が１回または３回以上連続で失敗した場合に、当該下位局から自局へ制御パケットＣＰが戻ってこないと認識する構成であってもよい。
【０４５２】
また、無線通信システム３０１における主局１０１以外の各無線局は、前述したように受信ドリブン動作を行う。一方、復旧通知パケット処理部４４は、自己のタイミングで復旧通知パケットをパケット経路判断部３１経由で送信する。このため、ある無線局が復旧通知パケットを送信するタイミングと他の無線局が通信パケットを送信するタイミングとが重なってしまう場合がある。この場合、干渉による通信障害が発生する可能性が高い。
【０４５３】
これに対して、復旧通知パケット処理部４４は、「電文ペイロード」を含まない復旧通知パケットを生成する。これにより、復旧通知パケットのサイズを小さくすることができるので、復旧通知パケットの送信時間を短くすることができる。
【０４５４】
また、復旧通知パケット処理部４４は、２００ミリ秒の送信周期より十分長い６秒の周期で復旧通知パケットをパケット経路判断部３１経由で送信する。
【０４５５】
このような構成により、ある無線局が復旧通知パケットを送信するタイミングと他の無線局が通信パケットを送信するタイミングとが重なってしまう可能性を低下させることができるので、干渉による通信障害の発生確率を低下させることができる。
【０４５６】
［動作］
図２７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局、中継局および従局が通信パケットを送受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０４５７】
図２７を参照して、まず、主局１０１は、たとえば、ある送信周期の開始前において、当該送信周期における各スロットを、制御パケットＣＰの送信およびシリアルパケットＳＰの送信に割り当てるか、またはＮＯＰとすることにより通信スケジュールを作成する（ステップＳ１０２）。
【０４５８】
次に、主局１０１は、作成した通信スケジュールに従って、制御パケットＣＰ０を他の無線局へ送信する（ステップＳ１０４）。
【０４５９】
次に、中継局１５１および従局２０２は、他の無線局から制御パケットＣＰ０を受信したことに応答して、制御パケットＣＰ０を転送する（ステップＳ１０６）。
【０４６０】
次に、主局１０１は、制御パケットＣＰ０を送信したスロットにおいて、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰ０を受信した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、当該スロットより後のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てるように通信スケジュールを変更する（ステップＳ１１８）。
【０４６１】
次に、主局１０１は、変更した通信スケジュールに従って、シリアルパケットＳＰを連送する（ステップＳ１２０）。
【０４６２】
一方、主局１０１は、制御パケットＣＰ０を送信したスロットにおいて、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した制御パケットＣＰ０を受信できなかった場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、通信スケジュールに従って、制御パケットＣＰを他の無線局へ再送する（ステップＳ１１０）。
【０４６３】
次に、中継局１５１および従局２０２は、他の無線局から再送の制御パケットＣＰを受信したことに応答して、制御パケットＣＰを再送する（ステップＳ１１２）。
【０４６４】
次に、主局１０１は、再送の制御パケットＣＰを送信したスロットにおいて、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した再送の制御パケットＣＰを受信した場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、当該スロットより後のスロットをシリアルパケットＳＰの送信に割り当てるように通信スケジュールを変更する（ステップＳ１１８）。
【０４６５】
次に、主局１０１は、変更した通信スケジュールに従って、シリアルパケットＳＰを連送する（ステップＳ１２０）。
【０４６６】
一方、主局１０１は、再送の制御パケットＣＰを送信したスロットにおいて、無線通信システム３０１における各無線局を巡回した再送の制御パケットＣＰを受信できなかった場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、再送回数が再送可能な最大回数に達したか否かを確認する（ステップＳ１１６）。
【０４６７】
次に、主局１０１は、再送回数が再送可能な最大回数に達していない場合（ステップＳ１１６でＮＯ）、通信スケジュールに従って、制御パケットＣＰを他の無線局へ再送する（ステップＳ１１０）。
【０４６８】
一方、主局１０１は、再送回数が再送可能な最大回数に達した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、通信スケジュールに従って、シリアルパケットＳＰを連送する（ステップＳ１２０）。
【０４６９】
次に、中継局１５１および従局２０２は、他の無線局からシリアルパケットＳＰを受信したことに応答して、シリアルパケットＳＰを送信する（ステップＳ１２２）。
【０４７０】
図２８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける中継局および従局が制御パケットを送受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。図２８は、図２７のステップＳ１０６，Ｓ１１２において、制御パケットＣＰを受信した中継局１５１および従局２０２の動作の詳細を示している。
【０４７１】
図２８を参照して、まず、中継局１５１および従局２０２すなわち制御パケット受信局は、他の無線局から制御パケットＣＰを受信するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０４７２】
次に、制御パケット受信局は、他の無線局からの制御パケットＣＰを受信すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、当該制御パケットＣＰが今回の周期で初めて受信した制御パケットＣＰであるか否かを確認する（ステップＳ２０４）。
【０４７３】
次に、制御パケット受信局は、当該制御パケットＣＰが今回の周期で初めて受信した制御パケットＣＰである場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、当該制御パケットＣＰに格納された内容の取り出し、および当該内容の書き換えを行う（ステップＳ２０６）。
【０４７４】
次に、制御パケット受信局は、内容を書き換えた制御パケットＣＰを保存する（ステップＳ２０８）。
【０４７５】
次に、制御パケット受信局は、当該制御パケットＣＰを他の無線局へ転送する（ステップＳ２１２）。
【０４７６】
一方、制御パケット受信局は、当該制御パケットＣＰが今回の周期で初めて受信した制御パケットＣＰでない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、保存した制御パケットＣＰを取得する（ステップＳ２１０）。
【０４７７】
次に、制御パケット受信局は、取得した制御パケットＣＰを他の無線局へ再送する（ステップＳ２１２）。
【０４７８】
次に、制御パケット受信局は、他の無線局から制御パケットＣＰを受信するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０４７９】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、パケット管理部３２が、トリガ信号および通信スケジュールにおけるスロットに従って、生成した通信パケットをパケット経路判断部３１経由で他の無線局へ送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０４８０】
パケット管理部３２は、たとえば、任意のタイミングで通信パケットをパケット経路判断部３１経由で他の無線局へ送信する構成であってもよい。具体的には、パケット管理部３２は、たとえば、無線通信システム３０１の各無線局を巡回した制御パケットＣＰを受信したタイミングで、シリアルパケットＳＰの送信を行う。そして、パケット管理部３２は、たとえば、送信したシリアルパケットＳＰに対する応答を従局２０２から受信したタイミングで次のシリアルパケットＳＰを送信する。
【０４８１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム３０１では、制御パケットＣＰが無線通信システム３０１における各無線局を経由する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御パケットＣＰが無線通信システム３０１における各無線局のうちの所定の一部の無線局を経由する構成であってもよい。
【０４８２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム３０１における各無線局を巡回する制御パケットＣＰには、交通情報が含まれない構成であってもよい。すなわち、当該制御パケットＣＰは、通信品質情報が格納可能であればよい。
【０４８３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、パケット管理部３２が、各送信周期の通信スケジュールにおいて、制御パケットＣＰの送信に割り当てるスロットより後のタイミングのスロットにシリアルパケットＳＰの送信を割り当てる構成であるとしたが、これに限定するものではない。パケット管理部３２は、たとえば、シリアルパケットＳＰの送信に割り当てるスロットより後のタイミングのスロットに制御パケットＣＰの送信を割り当ててもよい。
【０４８４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは、主局１０１から送信され、無線通信システム３０１における各無線局を経由して主局１０１へ戻る構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御パケットＣＰは、たとえば、主局１０１以外の無線局から送信され、無線通信システム３０１における各無線局を経由して制御パケットＣＰを送信した無線局へ戻る構成であってもよい。
【０４８５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、主局１０１、中継局１５１および従局２０２が通信品質情報および接点情報を制御パケットＣＰに格納可能な構成であるとしたが、これに限定するものではない。主局１０１、中継局１５１および従局２０２の少なくともいずれか１つが通信品質情報および接点情報を制御パケットＣＰに格納可能な構成であればよい。
【０４８６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、制御パケットＣＰまたはシリアルパケットＳＰを受信したことに応答して、それぞれ制御パケットＣＰまたはシリアルパケットＳＰを送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。主局１０１、中継局１５１および従局２０２は、たとえば、制御パケットＣＰまたはシリアルパケットＳＰを受信したことに応答して、それぞれシリアルパケットＳＰまたは制御パケットＣＰを送信する構成であてもよいし、他の通信パケットを送信する構成であってもよい。
【０４８７】
ところで、交通管制システムでは、交通設備間でやり取りされる交通情報のうち、たとえばリアルタイム性が要求される交通情報について許容可能な遅延時間が規定されている。
【０４８８】
たとえば、交通管制システムに無線通信システムを適用する場合、干渉等による通信障害が発生する可能性が有線通信と比べて高くなる場合がある。また、無線伝送に用いる通信方式によっては、交通情報の伝送時間が許容可能な遅延時間を超えてしまう場合がある。
【０４８９】
このような場合、交通設備間において交通情報の伝送に失敗したり、また、交通情報の遅延時間の要求を満たすことができなくなったりしてしまう。すなわち、交通設備間において交通情報を確実に伝送することが可能となる技術が望まれる。
【０４９０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムは、交通情報を無線伝送するための無線局である主局１０１ならびに１または複数の中継局１５１および従局２０２を備える。主局１０１は、所定間隔で通信パケットを中継局１５１および従局２０２へ送信することが可能である。中継局１５１および従局２０２は、通信パケットを受信したことに応答して通信パケットまたは他の通信パケットを送信する。そして、通信パケットには、無線局の通信品質情報を格納可能であって各無線局を経由することが可能な制御パケットＣＰと、対応の中継局１５１または従局２０２と主局１０１との間で送受信されるシリアルパケットＳＰとが含まれる。
【０４９１】
このように、主局１０１が所定間隔で通信パケットを送信する構成により、通信パケットの送信機会を増やすことができるので、無線伝送する実質的な交通情報量を増加させることができる。これにより、交通情報の伝送において冗長性を高めることができるので、交通設備間において交通情報の伝送に失敗する可能性を低減することができる。
【０４９２】
また、中継局１５１および従局２０２が通信パケットを受信したことに応答して通信パケットまたは他の通信パケットを送信する構成により、無線伝送が行われない時間を短くすることができるので、時間の利用効率を高め、かつ定時性を確保することができる。これにより、交通情報の遅延時間の要求を満たすことができる。すなわち、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【０４９３】
また、高価な専用ハードウェアを用いて他の無線局との時刻同期をとる必要がないので、主局１０１、中継局１５１および従局２０２の製造コストを下げることができる。
【０４９４】
また、各無線局を経由する巡回型の通信経路を通る制御パケットＣＰ、および主局１０１と対応の中継局１５１または従局２０２との間をピアツーピア型の通信経路を通るシリアルパケットＳＰを用いる構成により、無線伝送における交通情報の通信経路を多様化させ、伝送すべき情報の種類に応じて適切な通信経路を選択することができる。
【０４９５】
また、平均的に各無線局の通信品質情報の迅速な伝送を行うことができるので、たとえば、無線通信システム３０１において通信障害が発生した場合等において、作業者は、各無線局の最新の通信品質情報を迅速にまとめて取得することができる。これにより、無線通信システム３０１の保守作業を効率的に行うことができる。
【０４９６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは、中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由して所定の無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送される。そして、シリアルパケットＳＰに含めるべき新たな情報が取得されるまで、前回送信したシリアルパケットＳＰと同じ内容のシリアルパケットＳＰが繰り返し送信される。
【０４９７】
このように、所定の無線局が中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由した制御パケットＣＰを受信するまで制御パケットＣＰが再送される構成により、制御パケットＣＰの経由対象の無線局が制御パケットＣＰを受信できる可能性を高めることができる。
【０４９８】
また、シリアルパケットＳＰに含めるべき新たな情報が取得されるまで、前回送信したシリアルパケットＳＰと同じ内容のシリアルパケットＳＰが繰り返し送信される構成により、シリアルパケットＳＰの宛先の無線局が当該シリアルパケットＳＰを受信できる可能性を高めることができる。すなわち、制御パケットＣＰおよびシリアルパケットＳＰの伝送における冗長性を高めることができる。
【０４９９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、交通情報は、車両の感知の有無を示す接点情報、および接点情報と異なる情報であって主局１０１、中継局１５１または従局２０２に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含む。制御パケットＣＰには、さらに、接点情報を格納可能である。シリアルパケットＳＰには、シリアル情報を格納可能である。そして、主局１０１、中継局１５１または従局２０２の少なくともいずれか１つは、通信品質情報および接点情報を制御パケットＣＰに格納することが可能である。
【０５００】
このような構成により、制御パケットＣＰの経由対象のいずれの無線局においても通信品質情報および接点情報を制御パケットＣＰに格納でき、かつ、格納された情報を制御パケットＣＰの経由対象のすべての無線局へ伝送することができるので、通信品質情報および接点情報の集配効率を高めることができる。
【０５０１】
これにより、たとえば、制御パケットＣＰの経由対象のすべての無線局における通信品質情報を収集することができるので、収集した通信品質情報に基づいて無線通信システム３０１における通信状態を容易に把握することができる。
【０５０２】
また、ある無線局において制御パケットＣＰに格納された接点情報を他の無線局へ容易に伝送することができるので、たとえば、ある無線局に接続された超音波センサ１６４において生成された接点信号を他の端末が容易に利用することができる。すなわち、超音波センサ１６４において生成された接点信号を利用する端末についての制限を容易に緩和させることができる。
【０５０３】
また、主局１０１と対応の中継局１５１または従局２０２との間のピアツーピア型の通信経路でシリアル情報を伝送することができるので、たとえば、主局１０１に接続された端末すなわち中央側通信装置１６０によるシリアル情報の集中管理を効率よく行うことができる。
【０５０４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、中継局１５１および従局２０２は、受信した制御パケットＣＰに含まれる情報が前回受信した制御パケットＣＰに含まれる情報と同じである場合、前回制御パケットＣＰを受信して他局へ送信した制御パケットＣＰを当該他局へ再送する。中継局１５１および従局２０２は、受信した制御パケットＣＰに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した制御パケットＣＰに含まれる情報が前回受信した制御パケットＣＰに含まれる情報と異なる場合、今回受信した自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信する。中継局１５１および従局２０２は、受信した制御パケットＣＰに自局宛の情報が含まれており、かつ受信した制御パケットＣＰに含まれる情報が前回受信した制御パケットＣＰに含まれる情報と同じである場合、今回受信した自局宛の情報を破棄する。
【０５０５】
このような構成により、１回目に他局へ送信した情報を再送となる２回目以降もそのまま他局へ送信することができるので、制御パケットＣＰの経由対象の無線局は、同じ情報が格納された制御パケットＣＰを再送回数にかかわらず受信することができる。
【０５０６】
すなわち、たとえば、制御パケットＣＰが周期的に各無線局を巡回する場合、制御パケットＣＰに格納される接点情報を送信周期ごとに確定させることができるので、再送回数にかかわらず同一周期内で各無線局を巡回する情報の内容を統一することができる。これにより、上記各無線局は、接点情報の時間的な連続性を容易に確保することができる。
【０５０７】
また、主局１０１と中継局１５１または従局２０２との間において、たとえばコマンド情報および当該コマンド情報に対する応答のやり取りを適切に行うことができるので、無線通信システム３０１の保守作業の効率を向上させることができる。
【０５０８】
また、中継局１５１および従局２０２が自己に接続された端末へ同じ情報を繰り返し送信してしまうことを回避することができるので、処理負荷を軽減することができる。
【０５０９】
また、端末が同じ情報を重複して受信することを回避することができるので、制御パケットＣＰが再送されても端末における無駄な受信処理を回避することができる。
【０５１０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、中継局１５１および従局２０２は、受信したシリアルパケットＳＰに自局宛の情報が含まれていない場合、今回受信したシリアルパケットＳＰを他局へ送信する。中継局１５１および従局２０２は、受信したシリアルパケットＳＰに自局宛の情報が含まれており、かつ受信したシリアルパケットＳＰに含まれる情報が前回受信したシリアルパケットＳＰに含まれる情報と異なる場合、今回受信した自局宛の情報を自局に接続された端末へ送信する。中継局１５１および従局２０２は、受信したシリアルパケットＳＰに自局宛の情報が含まれており、かつ受信したシリアルパケットＳＰに含まれる情報が前回受信したシリアルパケットＳＰに含まれる情報と同じである場合、今回受信した自局宛の情報を破棄する。
【０５１１】
このような構成により、ピアツーピア型の通信経路に沿って、シリアルパケットＳＰを適切に転送することができる。
【０５１２】
また、中継局１５１および従局２０２が自己に接続された端末へ同じ情報を繰り返し送信してしまうことを回避することができるので、処理負荷を軽減することができる。
【０５１３】
また、端末が同じ情報を重複して受信することを回避することができるので、シリアルパケットＳＰが連送されても端末における無駄な受信処理を回避することができる。
【０５１４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、主局１０１、中継局１５１または従局２０２は、自局に対して主局１０１から中継局１５１または従局２０２への下り方向側に接続された中継局１５１または従局２０２である下位局へ制御パケットＣＰを所定回数送信しても、下位局から自局へ制御パケットＣＰまたは制御パケットＣＰに対するＡＣＫが戻ってこない場合、制御パケットＣＰの送信先から下位局を除外し、自局に接続された主局１０１もしくは主局１０１側において自局と接続された中継局１５１である上位局、または他の下位局へ制御パケットＣＰを送信する。
【０５１５】
このような構成により、下位局において通信異常が発生した場合においても、通信異常が発生した下位局を回避して制御パケットＣＰを巡回させることができるので、通信可能な無線局からの情報を可能な限り制御パケットＣＰに格納して伝送することができる。
【０５１６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、下位局は、上位局から所定時間制御パケットＣＰを受信しなかった場合、自局が復旧した旨を通知するための復旧通知パケットを上位局へ送信する。
【０５１７】
このように、制御パケットＣＰの経由対象から外れた下位局が復旧通知パケットを上位局へ送信する構成により、下位局は、通信パケットを受信しなくてもパケットの送信機会を確保し、上位局に自局の復旧を認識させることができる。
【０５１８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、上位局は、復旧通知パケットを下位局から受信し、かつ制御パケットの送信先から当該下位局を除外していた場合、制御パケットＣＰの送信先に当該下位局を加える。
【０５１９】
このような構成により、通信異常が発生した下位局が復旧した場合、当該下位局を制御パケットＣＰの経由対象に再び組み入れることができるので、通信異常の発生前と同様に、当該下位局および当該下位局の下り方向側に接続された中継局１５１および従局２０２からの情報を制御パケットＣＰに格納し、伝送することができる。
【０５２０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは周期的に送信され、制御パケットＣＰの送信周期のうち、制御パケットＣＰが送信されない期間においてシリアルパケットＳＰを送信可能であり、各送信周期において制御パケットＣＰがシリアルパケットＳＰよりも先に送信される。そして、シリアルパケットＳＰの送信は、所定条件を満たすと開始される。
【０５２１】
このように、たとえば定期的に取得される接点情報を格納可能な制御パケットＣＰを周期的に送信する構成により、無線通信システム３０１における各無線局に対して送信周期のうち少なくとも１回接点情報を格納する機会を与えることができる。また、制御パケットＣＰの送信周期の終了タイミングに従って、シリアルパケットＳＰの送信を終了するタイミングを容易に設定することができる。
【０５２２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは、中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由して所定の無線局に戻るまでの最大許容時間が設定されている。そして、送信周期の長さは、最大許容時間の１／２以下である。
【０５２３】
このように、最大許容時間内において、少なくとも２回制御パケットＣＰが送信される構成により、ある無線局が当該無線局に接続された端末から情報を取得してから他の無線局が当該情報を取得するまでの時間を最大許容時間内に収めることができるので、たとえば接点情報の遅延時間の要求を容易に満たすことができる。
【０５２４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、上記所定条件は、制御パケットＣＰの再送回数が所定値に達したこと、または制御パケットＣＰが中継局１５１、従局２０２または主局１０１を経由して所定の無線局に戻ったことである。
【０５２５】
このように、制御パケットＣＰが経由対象の無線局を巡回して戻ってきた場合、または制御パケットＣＰの伝送における冗長性を最低限確保できた場合という適切な条件でシリアルパケットＳＰの送信を開始することができる。
【０５２６】
たとえば、制御パケットＣＰに含まれる接点情報は生データであるため、接点情報が遅延すると、当該接点情報に基づいて作成される情報の作成タイミングも遅延してしまう。すなわち、遅延が波及してしまう。一方、シリアルパケットＳＰに含まれるシリアル情報は、たとえば加工後の情報であるため、シリアル情報が遅延しても遅延の影響は限定的である。
【０５２７】
したがって、接点情報がシリアル情報より優先的に送信される構成により、遅延の影響が拡大してしまうことを抑制することができる。
【０５２８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいてシリアルパケットＳＰの送信を行わない場合、上記所定値は、送信周期において再送可能な最大回数に設定される。
【０５２９】
このような構成により、制御パケットＣＰの伝送における冗長性をより高めることができる。
【０５３０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは、主局１０１から送信された後、すべての中継局１５１および従局２０２を経由して主局１０１に戻るように、かつ経由する無線局の数が最小となるように送信される。
【０５３１】
このような構成により、無線通信システム３０１における各無線局において通信品質情報および接点情報を制御パケットＣＰに格納し、かつ、格納された通信品質情報および接点情報を効率よく当該各無線局へ伝送することができるので、通信品質情報および接点情報の集配効率を高めることができる。
【０５３２】
また、制御パケットＣＰの巡回に要する時間を短くすることができるので、制御パケットの巡回に割り当てるスロット数の増加を抑制することができる。
【０５３３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、制御パケットＣＰは、１または複数の無線局を経由して所定の無線局に戻ることができなかったと判断された場合に再送される。そして、制御パケットＣＰの再送間隔は、無線通信システム３０１において制御パケットＣＰを伝送すべき無線局の数に応じた長さに設定される。
【０５３４】
このような構成により、制御パケットＣＰの再送処理を開始するタイミングを適切に設定することができるので、制御パケットＣＰが戻ることを無駄に待ち続けてしまう状況を回避することができる。
【０５３５】
また、制御パケットＣＰが経由対象の無線局を巡回するのに要する時間に応じた再送間隔を設定することができるので、複数の制御パケットＣＰが無線通信システム３０１における各無線局を巡回する状況を回避することができる。これにより、制御パケットＣＰを含む電波同士の干渉による通信障害が発生してしまうことを回避することができる。
【０５３６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、シリアルパケットＳＰは間隔を空けて送信される。そして、シリアルパケットＳＰの送信間隔は、交通情報の伝送レートに応じた長さに設定される。
【０５３７】
このような構成により、シリアルパケットＳＰの主局１０１と対応の中継局１５１または従局２０２との間の送受信に要する時間に応じた送信間隔を設定することができるので、複数のシリアルパケットＳＰが無線通信システム３０１における無線局間で送受信される状況を回避することができる。これにより、シリアルパケットＳＰを含む電波同士の干渉による通信障害が発生してしまうことを回避することができる。
【０５３８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０５３９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べて通信パケットの通信方式を変更した無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。
【０５４０】
図２９は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの適用例を示す図である。
【０５４１】
図２９を参照して、無線通信システム３０１は、たとえば交通管制システム４０２に用いられる。交通管制システム４０２は、主局１０１と、中継局１５１と、２つの従局２０２と、中央側通信装置１６０と、画像センサ１６３と、超音波センサ１６４とを備える。中央側通信装置１６０、画像センサ１６３および超音波センサ１６４は、端末に相当する。
【０５４２】
なお、交通管制システム４０２は、１つの従局２０２または３つ以上の従局２０２を備えていてもよい。また、交通管制システム４０２は、中継局１５１を備えなくてもよいし、また、２つ以上の中継局１５１を備えていてもよい。また、交通管制システム４０２は、図２に示す交通信号機１６１および光ビーコン１６２を備えていてもよい。
【０５４３】
中央側通信装置１６０、画像センサ１６３および超音波センサ１６４は、図２に示す中央側通信装置１６０、画像センサ１６３および超音波センサ１６４とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０５４４】
超音波センサ１６４に接続された従局２０２は、たとえば、超音波センサ１６４から受信する図３に示す接点信号ＰＳ１をサンプリングし、サンプリング結果であるデジタル値を接点情報として生成する。接点信号のサンプリング周期は、たとえば１０ミリ秒である。なお、接点信号のサンプリング周期は、たとえば５ミリ秒であってもよい。以下、超音波センサ１６４に接続された従局２０２を接点情報生成局とも称する。
【０５４５】
具体的には、接点情報生成局は、たとえば時刻ｔ１１〜ｔ１６において、接点情報Ｐ１１〜Ｐ１６をそれぞれ生成する。接点情報生成局は、たとえば、生成した接点情報Ｐ１１〜Ｐ１６を中継局１５１経由で主局１０１へピアツーピアで送信する。
【０５４６】
なお、接点情報生成局は、図２９に示す例では中継局１５１経由で接点情報を主局１０１へ送信するが、これに限定するものではない。接点情報生成局は、たとえば、接点情報を主局１０１へ直接送信してもよい。
【０５４７】
主局１０１は、接点情報生成局から接点情報Ｐ１１〜Ｐ１６を受信すると、受信した接点情報Ｐ１１〜Ｐ１６に基づいて接点信号ＰＳ２を生成する。
【０５４８】
より詳細には、主局１０１は、たとえば、時刻ｔ２１〜ｔ２６において１０ミリ秒ごとに接点情報Ｐ１１〜Ｐ１６をそれぞれＤＡ（デジタルアナログ）変換することにより接点信号ＰＳ２を生成する。
【０５４９】
すなわち、主局１０１では、接点情報生成局により超音波センサ１６４から受信された接点信号ＰＳ１が接点信号ＰＳ２として生成される。そして、主局１０１は、生成した接点信号ＰＳ２を有線で中央側通信装置１６０へ送信する。
【０５５０】
また、たとえば、中央側通信装置１６０と超音波センサ１６４および画像センサ１６３との間においてシリアル情報の送受信がピアツーピアで行われる。
【０５５１】
中継局１５１は、主局１０１および従局２０２間においてピアツーピアで送受信される接点情報およびシリアル情報を中継する。
【０５５２】
［課題］
たとえば、交通管制システムにおける無線区間においてＴＤＭＡ方式が用いられる場合、接点情報の遅延時間および送信順序を制御できる一方、以下の問題が生ずる。すなわち、汎用の無線ＬＡＮモジュールは、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で標準動作することが多いため、当該無線ＬＡＮモジュールをＴＤＭＡ方式で使用する場合、標準動作に用いられるドライバをカスタマイズする必要があり、開発費用がかかってしまう。
【０５５３】
また、ＴＤＭＡ方式では、スロットの割り当て可能数が伝送速度および通信データ量に依存するため、ネットワークの構成台数およびネットワーク構成が制限される。すなわち、ネットワークを設計する際の自由度が制限される。
【０５５４】
一方、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いる場合、ネットワークを設計する際の自由度を高めることができるが、遅延時間を制御することができない。このため、交通管制システムにおいて規定された許容可能な遅延時間以内に接点情報を送信することができなくなる場合がある。
【０５５５】
また、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、たとえば、接点情報生成局が接点情報を生成した順番で主局へ送信しようとしても、主局は、当該順番で接点情報を受信できない場合がある。具体的には、たとえば、接点情報生成局が接点情報をＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の順に主局へ送信しようとしても、主局は、接点情報をＰ１１，Ｐ１３，Ｐ１２の順に受信する場合がある。
【０５５６】
より詳細には、接点情報生成局は、接点情報を生成した順に送信バッファすなわち送信キューに蓄積しても、送信キューにおいて接点情報の順番が入れ替わる場合がある。特に、接点情報が生成される時間間隔が短いすなわち接点情報の送信間隔が短いほど、順番の入れ替わりが起こりやすい。また、接点情報生成局が中継局を介して接点情報を主局へ送信する場合にも、中継局において送信の順番の入れ替わりが起こることがある。
【０５５７】
たとえば、Ｓ６形インタフェース規格、社団法人新交通管理システム協会、１９９９年３月１８日、版２、Ｐ５−９（非特許文献１）に示すように、シリアル情報には、送信順序番号または受信順序番号、および通番が格納されている。
【０５５８】
したがって、たとえば、従局が接点情報およびシリアル情報を同じパケットに含めて送信することにより、主局は、受信したパケットに含まれるシリアル情報に格納された送信順序番号または受信順序番号、および通番に基づいて接点情報の順番を正しい順番に戻すことができる場合がある。
【０５５９】
しかしながら、シリアル情報の送受信を行わない従局が接点情報を主局へ送信する場合、主局は、受信した接点情報の順番を正しく戻すことができない。
【０５６０】
また、たとえば、シリアル情報は１秒〜数秒ごとに新たに生成されるのに対して、接点情報は１０ミリ秒ごとに生成される。情報の生成周期の相違に柔軟に対応することができる構成として、従局が接点情報およびシリアル情報を別個のパケットに含めて送信したい場合がある。この場合、主局は、接点情報およびシリアル情報を別々に受信することから、送信順序番号または受信順序番号、および通番に基づいて接点情報の順番を正しい順番に戻すことができない。
【０５６１】
また、たとえば、接点情報生成局に複数の超音波センサ１６４が接続されている場合、以下の問題が生ずることがある。すなわち、接点情報生成局は、ある超音波センサ１６４から受信した接点信号に基づく接点情報ＰＩ３を、他の超音波センサ１６４から受信した接点信号に基づく接点情報であって接点情報ＰＩ３より早いタイミングで生成した接点情報ＰＩ４より先に送信する場合がある。この場合、主局は、遅れたタイミングで接点情報ＰＩ４を受信してしまう。
【０５６２】
また、複数の従局が情報を送信しようとしているビジー状態においても、主局は、遅れたタイミングで接点情報を受信してしまう場合がある。
【０５６３】
主局が接点情報を受信するタイミングが遅れると、端末が接点信号を受信するタイミングも遅れてしまうため、好ましくない。
【０５６４】
そこで、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【０５６５】
図３０は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムを構成する無線局が送受信する通信パケットの一例を示す図である。
【０５６６】
図３０を参照して、通信パケットは、たとえば、送信される順に「ヘッダ」、「データ」、「ポストヘッダ」および「ポストアンブル」により構成される。
【０５６７】
「ヘッダ」には、ＩＤ、スロット／ノード番号、動作モード、周波数チャネル、タイムスタンプおよびＣＲＣが格納可能である。「データ」には、データ種別、接点情報、ＣＲＣおよびｐｍａｓｋ情報が格納可能である。
【０５６８】
「ポストヘッダ」は、「ヘッダ」と同じ大きさの領域を有し、「ヘッダ」の内容のコピーを格納可能である。「ポストアンブル」には、デリミタとして使用する値が格納可能である。各フィールドに格納される値については後述する。
【０５６９】
図３１は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置の構成を示す図である。
【０５７０】
図３１を参照して、無線通信装置９２は、主局１０１、中継局１５１または従局２０２として使用可能であり、アンテナ１０と、無線通信部１１と、有線通信部１２と、記憶部１７と、無線側優先度設定部５１と、受信状態監視部５２と、無線用送信キュー５３と、通信制御部（パケット送信部）５４と、シリアルパケット処理部（パケット生成部）５５と、接点パケット処理部（接点処理部およびパケット生成部）５６と、カウンタ５７と、接点情報処理部（接点処理部）５８と、有線側優先度設定部５９と、有線用送信キュー６０とを備える。カウンタ５７は、たとえば現在の時刻を示すカウント値を出力する。
【０５７１】
アンテナ１０、無線通信部１１、有線通信部１２および記憶部１７は、図７に示すアンテナ１０、無線通信部１１、有線通信部１２および記憶部１７とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０５７２】
（接点情報およびシリアル情報の送信）
接点情報処理部５８は、たとえば、接点情報を時系列に複数生成する。具体的には、接点情報処理部５８は、たとえば、自己の無線通信装置９２に接続された端末から受信する接点信号を１０ミリ秒ごとにサンプリングし、サンプリング結果であるデジタル値を接点情報として順次生成する。接点情報処理部５８は、生成した接点情報を接点パケット処理部５６へ出力する。
【０５７３】
接点パケット処理部５６は、たとえば、接点情報処理部５８から接点情報を受けると、受けた接点情報に時刻情報を付加する。具体的には、接点パケット処理部５６は、たとえば、接点情報に当該接点情報が生成された時刻を示す時刻情報を付加する。より詳細には、接点パケット処理部５６は、たとえば、接点情報を受けたタイミングにおいてカウンタ５７が出力するカウント値を取得し、取得したカウント値を当該接点情報に対応付けて記憶する。
【０５７４】
接点パケット処理部５６は、たとえば、当該接点情報を含む通信パケットであって当該通信パケットのデータ種別において当該通信パケットが接点パケットであることを示す値を設定した接点パケットＰＰｄを生成する。
【０５７５】
この際、接点パケット処理部５６は、たとえば、当該接点情報に対応付けて記憶したカウント値を時刻情報として接点パケットＰＰｄにおけるタイムスタンプに設定する。また、接点パケット処理部５６は、たとえば、接点パケットＰＰｄにおける各フィールドに適宜値を設定する。
【０５７６】
接点パケット処理部５６は、たとえば、接点情報処理部５８から１サンプル分の接点情報を受けるたびに当該接点情報を含む接点パケットＰＰｄを生成する。なお、接点パケット処理部５６は、たとえば、接点情報処理部５８から受ける接点情報を２０サンプル分蓄積した後、２０サンプル分の接点情報を含む接点パケットＰＰｄを生成してもよい。接点パケット処理部５６は、生成した接点パケットＰＰｄを無線用送信キュー５３へ出力する。
【０５７７】
シリアルパケット処理部５５は、有線通信部１２経由で端末からシリアル情報を受信すると、受信したシリアル情報を含む通信パケットであって接点パケットＰＰｄとは別個のパケットであるシリアルパケットＳＰｄを生成する。
【０５７８】
シリアルパケット処理部５５は、当該シリアルパケットＳＰｄがシリアルパケットであることを示す値をデータ種別に格納する。また、シリアルパケット処理部５５は、たとえば、当該シリアルパケットＳＰｄにおけるタイムスタンプにヌルを格納する。シリアルパケット処理部５５は、生成したシリアルパケットＳＰｄを無線用送信キュー５３へ出力する。
【０５７９】
通信制御部５４は、無線通信部１１経由で受信する通信パケットを処理する。より詳細には、通信制御部５４は、たとえば、他の無線通信装置９２へ中継すべきシリアルパケットＳＰｄおよび接点パケットＰＰｄを無線通信部１１経由で受信した場合、受信したシリアルパケットＳＰｄおよび接点パケットＰＰｄを無線用送信キュー５３へ出力する。
【０５８０】
無線用送信キュー５３は、たとえばバッファであり、シリアルパケット処理部５５および接点パケット処理部５６において生成された通信パケット、ならびに通信制御部５４経由で他の無線局から受信する中継すべき通信パケットを蓄積する。
【０５８１】
無線側優先度設定部５１は、たとえば、無線用送信キュー５３に蓄積される通信パケットを監視し、通信パケットの種類および時刻情報に基づいて、無線用送信キュー５３に蓄積された通信パケットの優先度を設定する。
【０５８２】
具体的には、無線側優先度設定部５１は、たとえば、時刻情報に基づいて、無線用送信キュー５３に蓄積された通信パケットのうち、所定時間内に生成された接点情報を格納する接点パケットＰＰｄの優先度を高く設定する。
【０５８３】
より詳細には、無線側優先度設定部５１は、たとえば、無線用送信キュー５３に接点パケットＰＰｄが蓄積された場合、当該接点パケットＰＰｄに格納された時刻情報とカウンタ５７が出力するカウント値との差を演算する。
【０５８４】
無線側優先度設定部５１は、たとえば、演算した差に基づいて、当該接点パケットＰＰｄに格納された接点情報が生成されてからの経過時間を算出し、算出した経過時間が所定時間たとえば３００ミリ秒以内である場合、以下の処理を行う。
【０５８５】
すなわち、無線側優先度設定部５１は、たとえば、接点パケットＰＰｄの優先度をシリアルパケットＳＰｄの優先度より高く設定する。また、無線側優先度設定部５１は、たとえば、接点パケットＰＰｄに格納された時刻情報に基づいて、古い接点情報を格納した接点パケットＰＰｄほど高い優先度を設定する。
【０５８６】
より詳細には、無線側優先度設定部５１は、シリアルパケットＳＰｄが無線用送信キュー５３に蓄積されている状態において、対象の接点パケットＰＰｄ０が無線用送信キュー５３に蓄積された場合、接点パケットＰＰｄ０の優先度をシリアルパケットＳＰｄの優先度より高く設定する。
【０５８７】
また、無線側優先度設定部５１は、たとえば、接点パケットＰＰｄ０がバッファに蓄積されている状態において、対象の接点パケットＰＰｄ１が蓄積された場合、接点パケットＰＰｄ０の時刻情報と接点パケットＰＰｄ１の時刻情報とを比較し、比較結果に応じた優先度を設定する。
【０５８８】
具体的には、無線側優先度設定部５１は、たとえば、接点パケットＰＰｄ０の時刻情報が接点パケットＰＰｄ１の時刻情報より古い時刻を示す場合、接点パケットＰＰｄ１の優先度を接点パケットＰＰｄ０より低くかつシリアルパケットＳＰｄより高く設定する。
【０５８９】
また、無線側優先度設定部５１は、たとえば、接点パケットＰＰｄ１の時刻情報が接点パケットＰＰｄ０の時刻情報より古い時刻を示す場合、接点パケットＰＰｄ１の優先度を接点パケットＰＰｄ０およびシリアルパケットＳＰｄより高く設定する。
【０５９０】
このような処理を繰り返すことにより、無線用送信キュー５３において、たとえば、１または複数の対象の接点パケットＰＰｄと１または複数のシリアルパケットＳＰｄとが蓄積されている場合、対象の接点パケットＰＰｄの優先度は、いずれのシリアルパケットＳＰｄの優先度より高い。また、無線用送信キュー５３に蓄積された対象の接点パケットＰＰｄの優先度は、時刻情報が古い順に高い。
【０５９１】
通信制御部５４は、たとえば、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に、無線用送信キュー５３に蓄積された各通信パケットを無線通信部１１経由で送信する。
【０５９２】
この際、通信制御部５４は、たとえば、時刻情報に基づいて、無線用送信キュー５３に蓄積された各通信パケットのうち、所定時間内に生成された接点情報を含む接点パケットＰＰｄを優先して送信する。
【０５９３】
具体的には、通信制御部５４は、たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って、無線用送信キュー５３に蓄積された通信パケットを当該通信パケットに設定された優先度が高い順に無線通信部１１経由で送信する。この際、通信制御部５４は、たとえば、通信パケットの宛先の無線局の局番および記憶部１７に保存されたエントリテーブルに基づいて送信先の無線通信装置９２を設定する。
【０５９４】
通信制御部５４は、たとえば、送信すべき通信パケットが無線用送信キュー５３に蓄積されたタイミングでキャリアセンスを開始する。より詳細には、通信制御部５４は、受信状態通知要求を受信状態監視部５２へ出力する。
【０５９５】
受信状態監視部５２は、通信制御部５４から受信状態通知要求を受けると、無線通信部１１において他の無線局からの無線信号が受信されているか否かを監視し、通信制御部５４による通信パケットの送信が完了するまで監視結果を通信制御部５４へ出力する。ここで、他の無線局とは、たとえば、主局１０１、中継局１５１および従局２０２、ならびに車載器およびアクセスポイント等の無線送信装置である。
【０５９６】
具体的には、受信状態監視部５２は、たとえば無線通信部１１において他の無線局からの無線信号が受信されている場合、ビジー通知を通信制御部５４へ出力し、また、無線通信部１１において他の無線局からの無線信号が受信されていない場合、アイドル通知を通信制御部５４へ出力する。
【０５９７】
通信制御部５４は、たとえば、受信状態監視部５２からアイドル通知を受けると、ランダムなバックオフ時間待機する。通信制御部５４は、たとえば、待機後においても受信状態監視部５２からアイドル通知を受けている場合、無線用送信キュー５３に蓄積された通信パケットのうち最も優先度が高い通信パケットを取得し、取得した通信パケットを送信先の無線通信装置９２へ無線通信部１１経由で送信する。
【０５９８】
また、通信制御部５４は、たとえば、受信状態監視部５２からビジー通知を受けると、ビジー通知を受けている間、待機する。そして、受信状態監視部５２は、たとえば、受信状態監視部５２から受ける通知がビジー通知からアイドル通知に変わった後、さらにＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）時間待機する。
【０５９９】
そして、通信制御部５４は、たとえば、ＩＦＳ時間待機した後、さらにバックオフ時間待機する。通信制御部５４は、たとえば、待機後においても受信状態監視部５２からアイドル通知を受けている場合、無線用送信キュー５３に蓄積された通信パケットのうち最も優先度が高い通信パケットを取得し、取得した通信パケットを送信先の無線通信装置９２へ無線通信部１１経由で送信する。
【０６００】
（接点情報およびシリアル情報の受信）
また、通信制御部５４は、たとえば、自己の無線通信装置９２宛の通信パケットを無線通信部１１経由で受信した場合、受信した通信パケットの種類を判別する。具体的には、通信制御部５４は、たとえば、当該通信パケットにおけるデータ種別に格納された値を参照し、参照した値に基づいて当該通信パケットの種類を判別する。
【０６０１】
なお、通信制御部５４は、たとえば、当該通信パケットにおけるタイムスタンプに格納された値を参照し、当該値がヌルである場合、当該通信パケットの種類がシリアルパケットＳＰｄであると判別し、また、当該値がヌル以外の値である場合、当該通信パケットの種類が接点パケットＰＰｄであると判別してもよい。
【０６０２】
通信制御部５４は、たとえば、接点パケットＰＰｄであると判別した通信パケットを接点パケット処理部５６へ出力し、また、シリアルパケットＳＰｄであると判別した通信パケットをシリアルパケット処理部５５へ出力する。
【０６０３】
接点パケット処理部５６は、たとえば、通信制御部５４から接点パケットＰＰｄを受けると、受けた接点パケットＰＰｄから接点情報、およびタイムスタンプに格納された値すなわち時刻情報を取得し、取得した接点情報および時刻情報を接点情報処理部５８および有線用送信キュー６０へ出力する。
【０６０４】
接点情報処理部５８は、接点パケット処理部５６から接点情報および時刻情報を受けると、受けた接点情報を蓄積する。接点情報処理部５８は、たとえば、蓄積した複数の接点情報を、当該複数の接点情報に付加された時刻情報に基づいて時系列順具体的には古い順に並べ替える。
【０６０５】
接点情報処理部５８は、カウンタ５７が出力するカウント値と最も古い接点情報に対応する時刻情報との差が所定値となるタイミングで当該接点情報を１サンプル分取得し、取得した１サンプル分の接点情報が示す値に応じたレベルの接点信号を生成する。接点情報処理部５８は、生成した接点信号を有線通信部１２経由で端末へ送信する。
【０６０６】
接点情報処理部５８は、たとえば、蓄積した接点情報をすべて処理し、新たな接点情報を接点パケット処理部５６から受けることができない場合、所定時間具体的には接点信号の最大許容時間である４００ミリ秒待機する。この際、接点情報処理部５８は、たとえば、ハイレベルの接点信号を生成する。なお、接点情報処理部５８は、たとえば、ローレベルの接点信号を生成してもよいし、また、接点信号の生成を行わなくてもよい。
【０６０７】
接点情報処理部５８は、たとえば、４００ミリ秒待機しても、新たな接点情報を接点パケット処理部５６から受けることができない場合、さらに５０ミリ秒間ハイレベルの接点信号を生成する。
【０６０８】
接点情報処理部５８は、たとえば、新たな接点情報を接点パケット処理部５６から受けるまで、５０ミリ秒間ハイレベルの接点信号を生成する処理を繰り返す。
【０６０９】
接点情報処理部５８は、たとえば、ハイレベルの接点信号を生成している間に新たな接点情報および時刻情報を接点パケット処理部５６から受けると、カウンタ５７が出力するカウント値と受けた時刻情報との差を算出する。接点情報処理部５８は、たとえば、当該差が上記所定値より大きい場合、受けた接点情報が遅れていると認識し、当該接点情報を破棄する。
【０６１０】
これにより、遅れた接点情報に基づいて、遅延した接点信号を生成してしまうことを回避することができるので、時間的により正しい接点信号を生成することができる。
【０６１１】
また、接点情報処理部５８は、たとえば、当該差が上記所定値より小さい場合、当該差が上記所定値となるタイミングで当該接点情報から接点信号を生成する。
【０６１２】
シリアルパケット処理部５５は、たとえば、通信制御部５４からシリアルパケットＳＰｄを受けると、受けたシリアルパケットＳＰｄからシリアル情報を取得し、取得したシリアル情報を有線用送信キュー６０へ出力する。
【０６１３】
有線用送信キュー６０は、たとえばバッファであり、シリアルパケット処理部５５および接点パケット処理部５６からシリアル情報ならびに接点情報および時刻情報をそれぞれ受けると、受けたシリアル情報ならびに接点情報および時刻情報を蓄積する。
【０６１４】
有線側優先度設定部５９は、有線用送信キュー６０に蓄積されるシリアル情報ならびに接点情報および時刻情報を監視し、情報の種類および時刻情報に基づいて、有線用送信キュー６０に蓄積されたシリアル情報および接点情報の優先度を設定する。
【０６１５】
具体的には、有線側優先度設定部５９は、接点情報の優先度をシリアル情報の優先度より高く設定する。また、有線側優先度設定部５９は、時刻情報に基づいて、古い接点情報ほど高い優先度を設定する。
【０６１６】
有線通信部１２は、たとえば、有線用送信キュー６０に蓄積されたシリアル情報および接点情報のうち最も優先度が高い情報を取得し、取得した情報を自己の無線通信装置９２に接続された端末へ送信する。
【０６１７】
これにより、無線通信装置９２は、接点情報を時系列順にかつシリアル情報より優先的に自己に接続された端末へ送信することができる。
【０６１８】
［動作］
図３２は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局が通信パケットを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０６１９】
図３２を参照して、まず、従局２０２におけるシリアルパケット処理部５５は、有線通信部１２からシリアル情報を受けるまで待機する。また、接点パケット処理部５６は、接点情報処理部５８から接点情報を受けるまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯおよびステップＳ３０４でＮＯ）。
【０６２０】
次に、シリアルパケット処理部５５は、自己の無線通信装置９２に接続された端末により送信されたシリアル情報を有線通信部１２から受けると、受けたシリアル情報に基づいてシリアルパケットＳＰｄを生成する（ステップＳ３０２でＹＥＳ）。
【０６２１】
次に、シリアルパケット処理部５５は、生成したシリアルパケットＳＰｄを無線用送信キュー５３に蓄積する（ステップＳ３０６）。
【０６２２】
また、接点パケット処理部５６は、接点情報処理部５８から接点情報を受けると、当該接点情報および対応の時刻情報を含む接点パケットＰＰｄを生成する（ステップＳ３０４でＹＥＳ）。
【０６２３】
次に、接点パケット処理部５６は、生成した接点パケットＰＰｄを無線用送信キュー５３に蓄積する（ステップＳ３０６）。
【０６２４】
次に、無線側優先度設定部５１は、接点パケットＰＰｄが無線用送信キュー５３に新たに蓄積された場合（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、たとえば、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を、無線用送信キュー５３に蓄積されているシリアルパケットＳＰｄの優先度より高く設定する（ステップＳ３１０）。
【０６２５】
次に、無線側優先度設定部５１は、新たな接点パケットＰＰｄの時刻情報と、無線用送信キュー５３に蓄積されている接点パケットＰＰｄの時刻情報との比較結果に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、無線側優先度設定部５１は、たとえば、新たな接点パケットＰＰｄを蓄積した後の無線用送信キュー５３において、接点パケットＰＰｄの時刻情報が古い順に優先度が高くなるように、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を設定する（ステップＳ３１２）。
【０６２６】
次に、シリアルパケット処理部５５は、有線通信部１２からシリアル情報を受けるまで待機する。また、接点パケット処理部５６は、接点情報処理部５８から接点情報を受けるまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯおよびステップＳ３０４でＮＯ）。
【０６２７】
また、無線側優先度設定部５１は、シリアルパケットＳＰｄが無線用送信キュー５３に新たに蓄積された場合（ステップＳ３０８でＮＯ）、特に処理を行わず、シリアルパケット処理部５５は、有線通信部１２からシリアル情報を受けるまで待機する。また、接点パケット処理部５６は、接点情報処理部５８から接点情報を受けるまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯおよびステップＳ３０４でＮＯ）。
【０６２８】
なお、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を無線用送信キュー５３に蓄積されているシリアルパケットＳＰｄの優先度より高く設定する処理（ステップＳ３０６）、および新たな接点パケットＰＰｄを蓄積した後の無線用送信キュー５３において、接点パケットＰＰｄの時刻情報が古い順に優先度が高くなるように、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を設定する処理（ステップＳ３０８）の順番を入れ替えてもよい。
【０６２９】
図３３は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける中継局が通信パケットを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０６３０】
図３３を参照して、まず、中継局１５１における通信制御部５４は、たとえば、他の無線局へ中継すべき通信パケットを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。
【０６３１】
次に、通信制御部５４は、他の無線局へ中継すべき通信パケットを無線通信部１１経由で受信すると（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、受信した通信パケットを無線用送信キュー５３へ出力する。無線側優先度設定部５１は、無線用送信キュー５３に新たに蓄積された通信パケットが接点パケットＰＰｄであるか否かを確認する（ステップＳ４０４）。
【０６３２】
次に、無線側優先度設定部５１は、当該通信パケットが接点パケットＰＰｄである場合（ステップＳ４０４でＹＥＳ）、新たに蓄積された接点パケットＰＰｄに格納された接点情報が生成されてからの経過時間を算出し、算出した経過時間が所定時間以内である場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０６３３】
すなわち、無線側優先度設定部５１は、たとえば、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を、無線用送信キュー５３に蓄積されているシリアルパケットＳＰｄの優先度より高く設定する（ステップＳ４０８）。
【０６３４】
次に、無線側優先度設定部５１は、新たな接点パケットＰＰｄの時刻情報と、無線用送信キュー５３に蓄積されている接点パケットＰＰｄの時刻情報との比較結果に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、無線側優先度設定部５１は、たとえば、新たな接点パケットＰＰｄを蓄積した後の無線用送信キュー５３において、接点パケットＰＰｄの時刻情報が古い順に優先度が高くなるように、新たな接点パケットＰＰｄの優先度を設定する（ステップＳ４１０）。
【０６３５】
次に、通信制御部５４は、たとえば、他の無線局へ中継すべき通信パケットを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。
【０６３６】
また、無線側優先度設定部５１は、算出した経過時間が所定時間を超えている場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、特に処理を行わず、通信制御部５４は、他の無線局へ中継すべき通信パケットを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。
【０６３７】
また、通信制御部５４は、当該通信パケットがシリアルパケットＳＰｄである場合（ステップＳ４０４でＮＯ）、たとえば、他の無線局へ中継すべき通信パケットを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。
【０６３８】
なお、中継局１５１は、従局２０２または他の中継局１５１から受信した他の無線局へ中継すべき通信パケットの優先度を設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。中継局１５１は、たとえば、自己に接続された端末から受信する情報を含む通信パケットを生成し、生成した通信パケット、および従局２０２または他の中継局１５１から受信した他の無線局へ中継すべき通信パケットの優先度を設定してもよい。
【０６３９】
図３４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局が受信した通信パケットの優先度を設定する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０６４０】
図３４を参照して、まず、主局１０１における通信制御部５４は、たとえば、自局宛のシリアルパケットＳＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する。また、通信制御部５４は、たとえば、自局宛の接点パケットＰＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ５０２でＮＯおよびステップＳ５０４でＮＯ）。
【０６４１】
次に、通信制御部５４は、自局宛の接点パケットＰＰｄを無線通信部１１経由で受信すると、受信した接点パケットＰＰｄを接点パケット処理部５６へ出力する。接点パケット処理部５６は、通信制御部５４から受けた接点パケットＰＰｄから接点情報および時刻情報を取得し、取得した接点情報および時刻情報を接点情報処理部５８および有線用送信キュー６０へ出力する（ステップＳ５０２でＮＯおよびステップＳ５０４でＹＥＳ）。
【０６４２】
次に、接点情報処理部５８は、接点パケット処理部５６から接点情報および時刻情報を受けると、接点情報を蓄積し、蓄積中の接点情報を時刻情報に基づいて時系列順に並べ替える（ステップＳ５０６）。
【０６４３】
次に、有線側優先度設定部５９は、有線用送信キュー６０における接点情報の優先度をシリアル情報の優先度より高く設定する（ステップＳ５０８）。
【０６４４】
次に、有線側優先度設定部５９は、時刻情報に基づいて、有線用送信キュー６０における古い接点情報ほど高い優先度を設定する（ステップＳ５１０）。
【０６４５】
次に、通信制御部５４は、たとえば、自局宛のシリアルパケットＳＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する。また、通信制御部５４は、たとえば、自局宛の接点パケットＰＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ５０２でＮＯおよびステップＳ５０４でＮＯ）。
【０６４６】
また、通信制御部５４は、自局宛のシリアルパケットＳＰｄを無線通信部１１経由で受信すると、受信したシリアルパケットＳＰｄをシリアルパケット処理部５５へ出力する（ステップＳ５０２でＹＥＳ）。
【０６４７】
次に、シリアルパケット処理部５５は、通信制御部５４からシリアルパケットＳＰｄを受けると、受けたシリアルパケットＳＰｄからシリアル情報を取得し、取得したシリアル情報を有線用送信キュー６０へ出力する（ステップＳ５１２）。
【０６４８】
次に、通信制御部５４は、たとえば、自局宛のシリアルパケットＳＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する。また、通信制御部５４は、たとえば、自局宛の接点パケットＰＰｄを従局２０２または他の中継局１５１から無線通信部１１経由で受信するまで待機する（ステップＳ５０２でＮＯおよびステップＳ５０４でＮＯ）。
【０６４９】
なお、接点情報の優先度をシリアル情報の優先度より高く設定する処理（ステップ５０８）、および時刻情報に基づいて、有線用送信キュー６０における古い接点情報ほど高い優先度を設定する処理（ステップ５１０）の順番を入れ替えてもよい。
【０６５０】
また、接点情報処理部５８による、蓄積した接点情報を時刻情報に基づいて時系列順に並べ替える処理（ステップ５０６）、および有線側優先度設定部５９による、有線用送信キュー６０における接点情報の優先度を設定する処理（ステップ５０８およびステップＳ５１０）の順番を入れ替えてもよい。
【０６５１】
図３５は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局が受信した接点情報から接点信号を生成する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０６５２】
図３５には、図３４に示すステップＳ５０６において時系列順に並べ替えられた接点情報に基づいて、主局１０１における接点情報処理部５８が接点信号を生成する動作が示される。
【０６５３】
図３５を参照して、まず、接点情報処理部５８は、時系列順に並べ替えられた接点情報をすべて処理しているか否かを確認する（ステップＳ５５２）。接点情報処理部５８は、時系列順に並べ替えられた接点情報をすべて処理した場合、たとえばハイレベルの接点信号を継続して生成する（ステップＳ５５２でＹＥＳおよびステップＳ５６２）。
【０６５４】
一方、接点情報処理部５８は、時系列順に並べ替えられた接点情報をすべて処理していない場合（ステップＳ５５２でＮＯ）、カウンタ５７が出力するカウント値と時系列順に並べ替えられた接点情報において最も古い接点情報に対応する時刻情報との差Ｄｔを算出する（ステップＳ５５４）。
【０６５５】
次に、接点情報処理部５８は、差Ｄｔが所定値より大きい場合（ステップＳ５５６でＹＥＳ）、当該接点情報を破棄する（ステップＳ５５８）。
【０６５６】
次に、接点情報処理部５８は、時系列順に並べ替えられた接点情報をすべて処理しているか否かを確認する（ステップＳ５５２）。
【０６５７】
また、接点情報処理部５８は、差Ｄｔが所定値以下である場合（ステップＳ５５６でＮＯ）、差Ｄｔが所定値となるタイミングで当該接点情報から接点信号を生成する（ステップＳ５６０）。
【０６５８】
次に、接点情報処理部５８は、時系列順に並べ替えられた接点情報をすべて処理しているか否かを確認する（ステップＳ５５２）。
【０６５９】
図３６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、接点情報およびシリアル情報が優先度に応じて主局へ送信される際のシーケンスの一例を示す図である。
【０６６０】
図３６を参照して、たとえば、図２９に示すように、超音波センサ１６４に接続された従局２０２すなわち接点情報生成局および画像センサ１６３に接続された従局２０２が、接点情報およびシリアル情報をそれぞれ中継局１５１経由で主局１０１へ送信しようとしている状況を想定する。
【０６６１】
まず、接点情報生成局は、たとえば、図３に示す時刻ｔ１２においてサンプリングした接点情報Ｐ１２、および時刻情報として時刻ｔ１２を格納した接点パケットＰＰｄ１２を生成し、生成した接点パケットＰＰｄ１２を中継局１５１へ送信する（ステップＳ６０２）。
【０６６２】
次に、画像センサ１６３に接続された従局２０２は、たとえば、シリアル情報Ｓ１を格納したシリアルパケットＳＰｄ１を生成し、生成したシリアルパケットＳＰｄ１を中継局１５１へ送信する（ステップＳ６０４）。
【０６６３】
次に、画像センサ１６３に接続された従局２０２は、たとえば、シリアル情報Ｓ２を格納したシリアルパケットＳＰｄ２を生成し、生成したシリアルパケットＳＰｄ２を中継局１５１へ送信する（ステップＳ６０６）。
【０６６４】
次に、接点情報生成局は、たとえば、図３に示す時刻ｔ１３においてサンプリングした接点情報Ｐ１３、および時刻情報として時刻ｔ１３を格納した接点パケットＰＰｄ１３を生成し、生成した接点パケットＰＰｄ１３を中継局１５１へ送信する（ステップＳ６０８）。
【０６６５】
次に、中継局１５１は、接点パケットＰＰｄ１２、シリアルパケットＳＰｄ１、シリアルパケットＳＰｄ２および接点パケットＰＰｄ１３をこの順に接点情報生成局および画像センサ１６３に接続された従局２０２から受信すると、以下の処理を行う。
【０６６６】
すなわち、中継局１５１は、通信パケットの種類および時刻情報に基づいて、接点パケットＰＰｄ１２、接点パケットＰＰｄ１３、シリアルパケットＳＰｄ１およびシリアルパケットＳＰｄ２の順に高い優先度を設定する（ステップＳ６１０）。
【０６６７】
次に、中継局１５１は、優先度が最も高い接点パケットＰＰｄ１２を主局１０１へ送信する（ステップＳ６１２）。
【０６６８】
次に、中継局１５１は、優先度が２番目の接点パケットＰＰｄ１３を主局１０１へ送信する（ステップＳ６１４）。
【０６６９】
次に、中継局１５１は、優先度が３番目のシリアルパケットＳＰｄ１を主局１０１へ送信する（ステップＳ６１６）。
【０６７０】
次に、中継局１５１は、優先度が４番目のシリアルパケットＳＰｄ２を主局１０１へ送信する（ステップＳ６１８）。
【０６７１】
次に、主局１０１は、中継局１５１から受信した接点パケットＰＰｄ１２，ＰＰｄ１３に格納された接点情報Ｐ１２，Ｐ１３を図３に示す時刻ｔ２２，ｔ２３においてそれぞれ生成する（ステップＳ６２０）。
【０６７２】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る主局は、従局２０２および中継局１５１から接点情報を受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。主局は、たとえば、自己が生成した接点情報、ならびに従局２０２および中継局１５１から受信した接点情報を他の従局２０２または他の中継局１５１へ送信する構成であってもよい。
【０６７３】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、従局２０２は、接点情報を時系列に複数生成し、生成した各接点情報に時刻情報を付加する。従局２０２は、時刻情報の付加された接点情報およびシリアル情報をそれぞれ接点パケットＰＰｄおよびシリアルパケットＳＰｄに含めて主局１０１へ送信する。従局２０２は、他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に接点パケットＰＰｄおよびシリアルパケットＳＰｄの送信を行う。そして、主局１０１は、受信した複数の接点パケットＰＰｄから接点情報をそれぞれ取得し、取得した各接点情報に付加された時刻情報に基づいて、当該各接点情報を時系列順に並べ替える。
【０６７４】
このように、従局２０２が他の無線局により無線信号が送信されていないと判断した場合に接点パケットＰＰｄおよびシリアルパケットＳＰｄを送信する構成により、干渉等による通信障害の発生確率を低減することができる。これにより、交通設備間において交通情報の伝送に失敗することを回避し、交通設備間において交通情報をより確実に伝送することができる。
【０６７５】
また、たとえば、パケット送信における順番の入れ替わりが起こりやすいＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って、接点パケットＰＰｄが複数送信される場合においても、主局１０１は、時刻情報に基づいて、複数の接点パケットＰＰｄに含まれる各接点情報を生成された順に正しく並べ替えることができる。
【０６７６】
また、汎用の無線ＬＡＮモジュールの標準動作に用いられるドライバをカスタマイズする必要がないので、主局１０１、中継局１５１および従局２０２の製造コストを下げることができ、また、ネットワークを設計する際の自由度を高めることができる。
【０６７７】
また、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、中継局１５１は、時刻情報に基づいて、受信した各接点パケットＰＰｄおよびシリアルパケットＳＰｄのうち、所定時間内に生成された接点情報を含む接点パケットＰＰｄを優先して中継する。
【０６７８】
このように、ある程度新しい接点情報を含む接点パケットＰＰｄを優先して中継する構成により、当該接点情報の遅延時間をより短くすることができ、交通管制システムにおける遅延時間の要求を満たす可能性を高めることができる。
【０６７９】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０６８０】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０６８１】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０６８２】
［付記１］
交通情報を無線伝送するための無線局である親局および１または複数の子局を備える無線通信システムであって、
前記親局は、所定間隔で通信パケットを前記子局へ送信することが可能であり、
前記子局は、前記通信パケットを受信したことに応答して前記通信パケットまたは他の通信パケットを送信し、
前記通信パケットには、前記無線局の通信品質情報を格納可能であって各前記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の前記子局および前記親局間で送受信されるシリアルパケットとがあり、
前記親局は、スロット単位で通信パケットを前記子局へ送信することが可能であり、
前記子局は、前記通信パケットを受信したことに応答して前記通信パケットまたは内容を書き換えた前記通信パケットを送信し、
前記通信パケットには、前記無線局の通信品質情報としてＲＳＳＩおよびノイズレベルを格納可能であって各前記無線局を経由することが可能な制御パケットと、対応の前記子局および前記親局間で送受信されるシリアルパケットとが含まれる、無線通信システム。
【０６８３】
［付記２］
交通情報を無線伝送するための無線局である主局および従局を備える無線通信システムであって、
前記交通情報は、車両の感知の有無を示す接点信号に基づく接点情報、および前記接点情報と異なる情報であって前記無線局に接続された端末からの情報であるシリアル情報を含み、
前記従局は、
前記接点情報を時系列に複数生成し、生成した各前記接点情報に時刻情報を付加する接点処理部と、
前記接点処理部により前記時刻情報の付加された前記接点情報、および前記シリアル情報を別個のパケットに含めるパケット生成部と、
他の無線局が無線信号を送信しているか否かを判断し、他の無線局が無線信号を送信していないと判断した場合に前記パケットの送信を行うパケット送信部とを備え、
前記主局は、受信した複数の前記パケットから前記接点情報をそれぞれ取得し、取得した各前記接点情報に付加された前記時刻情報に基づいて、前記各接点情報を時系列順に並べ替え、
前記パケット生成部は、前記接点処理部により前記時刻情報の付加された前記接点情報、および前記シリアル情報をそれぞれ接点パケットおよびシリアルパケットに含め、
前記パケット送信部は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って前記接点パケットおよび前記シリアルパケットの送信を行う、無線通信システム。
【符号の説明】
【０６８４】
１０  アンテナ
１１  無線通信部
１２  有線通信部
１３  パケット処理部
１４  操作部
１５  外部コマンド処理部
１６  接点情報処理部
１７  記憶部
１８  接点情報第１バッファ
１９  接点情報第２バッファ
２０  出力部
３１  パケット経路判断部
３２  パケット管理部
３３  シリアルパケット処理部
３４  制御パケット処理部
３５  シリアルパケット管理部
３６  制御パケット管理部
３７  タイマ
３８  スケジュール作成部
３９  送信失敗回数カウンタ部
４１  ＣＰ受信状態設定部
４２  転送処理部
４３  再送処理部
４４  復旧通知パケット処理部
５１  無線側優先度設定部
５２  受信状態監視部
５３  無線用送信キュー
５４  通信制御部（パケット送信部）
５５  シリアルパケット処理部（パケット生成部）
５６  接点パケット処理部（接点処理部およびパケット生成部）
５７  カウンタ
５８  接点情報処理部（接点処理部）
５９  有線側優先度設定部
６０  有線用送信キュー
９１，９２  無線通信装置
１０１  主局（親局）
１５１  中継局（子局）
１６０  中央側通信装置（ＴＴＲ）
１６１  交通信号機
１６２  光ビーコン
１６３  画像センサ
１６４  超音波センサ
２０１  無線ＬＡＮネットワーク
２０２  従局（子局）
３０１  無線通信システム
４０１，４０２  交通管制システム
Ａ〜Ｇ  端末
【図１】
2015115858.tif 000003
【図２】
2015115858.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2015115858.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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