(57)【要約】【課題】無線機（特に子機）に記憶すべき情報量低減化を図り、かつ、親機，子機間の親子間データ通信処理を適切に行う無線通信システムを得る。【解決手段】特小無線システムは、親子間データ通信処理を、複数の子機２それぞれに間欠通信信号ＫＳ−Ｃｘｘを送信する間欠送信動作ＫＣ１を実行させながら、必要に応じて複数の子機２のうち通信対象子機以外の子機を中継機として中継送受信させて行う。そして、親機１が通常送信における送信元無線機となる場合、間欠受信動作を実行し、優先順位規則に沿って、直接通信範囲ＲＣ１１に存在する少なくとも一つの無線機（子機Ｃ２２、子機Ｃ３３、子機Ｃ３５）のうち一無線機（子機Ｃ３５）を選択無線機として選択し、選択無線機に対し親子間データ通信処理用のデータ送信を行う。【選択図】図３
2015179923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機及び複数の子機を含む複数の無線機間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記複数の無線機はそれぞれ２次元あるいは３次元の座標を用いて自身の設置位置を示す自己位置情報を有し、前記自己位置情報を含む間欠送信信号を間欠送信する間欠送信動作を実行し、
前記複数の無線機はそれぞれ通常送信時に、直接通信範囲にある少なくとも一つの無線機からの前記間欠送信信号を受信することにより、前記少なくとも一つの無線機の前記自己位置情報を認識する送信位置認識動作を実行し、
前記親機と前記複数の子機のうち通信対象となる通信対象子機との間の通常通信である親子間データ通信処理を、前記複数の無線機それぞれに前記間欠送信動作を実行させながら、必要に応じて前記複数の子機のうち前記通信対象子機以外の子機を中継機とした通信経路を用いて行い、
前記親機、前記通信対象子機及び前記中継機はそれぞれ通常送信における送信元となる場合、前記送信位置認識動作を実行し、前記通信対象子機及び前記少なくとも一つの無線機それぞれの前記自己位置情報に基づく送信先無線機選択規則に沿って、前記少なくとも一つの無線機のうち一の無線機を選択無線機として選択し、前記親子間データ通信処理用のデータ送信を前記選択無線機に対して行うことを特徴とする、
無線通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムであって、
前記複数の子機は電池を動作電源とし、
前記間欠送信信号は自己の電池のエネルギー残量を示すエネルギー情報をさらに含み、
前記送信先無線機選択規則は、
前記少なくとも一つの無線機のうち、前記エネルギー残量が基準以下の子機を除外する残エネルギー規則をさらに有する、
無線通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記複数の子機はそれぞれ前記中継機として使用された後、前記間欠送信動作を行う間欠周期を長く設定する間欠延長機能をさらに備える、
無線通信システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載の無線通信システムであって、
前記間欠送信信号は自己の消費電力量を示す消費電力情報をさらに含み、
前記送信先無線機選択規則は、
前記少なくとも一つの無線機のうち、前記消費電力量が基準以上の子機を除外する消費電力規則をさらに有する、
無線通信システム。
【請求項５】
無線通信を行う無線機であって、
２次元または３次元の座標を用いて自身の設置位置を示す自己位置情報を有し、
通常送信時において、他の無線機が前記自己位置情報を含む間欠送信信号を間欠送信する間欠送信動作を実行する際、前記直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機それぞれの前記間欠送信信号を受信して前記自己位置情報を認識する送信位置認識動作を実行する、
無線機。
【請求項６】
請求項５記載の無線機であって、
前記無線機は親機との間の通信を行う子機用の無線機を含み、
前記間欠送信動作を実行するともに、
通常送信時に、前記送信位置認識動作を実行し、送信先の無線機及び前記少なくとも一つの無線機の前記自己位置情報に基づく送信先無線機選択規則に沿って、前記少なくとも一つの無線機のうち一の無線機を選択無線機として選択し、前記選択無線機に対し送信データを送信する、
無線機。
【請求項７】
請求項５記載の無線機であって、
前記無線機は、複数の子機のうち通信対象となる通信対象子機との間の通常送信である親子間データ通信処理を行う親機用の無線機を含み、
通常送信時に、前記送信位置認識動作を実行し、前記通信対象子機及び前記少なくとも一つの無線機の前記自己位置情報に基づく送信先無線機選択規則に沿って、前記少なくとも一つの無線機のうち一の無線機である選択無線機に対し、前記親子間データ通信処理用の送信データを送信する、
無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信システムに関し、例えば、マルチホップを行う特定小電力無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの一つであるマルチホップを行う特定小電力無線システム（以下、「特小無線システム」と略す）がある。特小無線システムを構成するネットワークトポロジーとして、スター型ネットワーク、クラスタツリーネットワーク、メッシュネットワークなどがあるが、複数の無線機を中継して通信するネットワークにおける通信路の経路選択を行うことが一般的である。
【０００３】
特小無線システムのネットワークは、ネットワークトポロジーの上位ノードとなる親機無線機（以下、「親機」と略す）と、親機と無線回線を介して通信を行う複数の子機無線機（以下、「子機」と略す）とによって構成される。
【０００４】
特小無線システムの親機は、例えば、通信回線を介して接続された端末網制御装置（ＮＣＵ(Network Control Unit)、以下、「ＮＣＵ」と略す）に接続し、電源をＮＣＵなどから供給される非電池仕様のものが多いが、内蔵された電池を電源として動作する場合もある。一方、子機は、他の装置から電源が供給されないような場所に設置される場合、内蔵された電池を電源として動作する。親機及び子機は、待機時には他機からの呼び出しに応答する動作において、内蔵された電池の無駄な消耗を防止するために、待機時に間欠的に送信動作を実行する間欠通信が行われる。
【０００５】
この間欠通信は、各無線機が定周期で実行している。ある無線機が、データを他の無線機に送信したい場合、データの送信を所望する通常送信における送信元無線機は、周囲の無線機から送信される間欠信号を受信するために、定周期に間欠送信信号を送信する動作（間欠送信動作）から定周期に他の無線機の間欠送信信号を受信する動作（間欠受信動作）へと遷移する。間欠受信動作を実行することにより受信状態となることで、周囲の無線機から送信される間欠送信信号を受信し、その間欠送信信号に含まれる無線機情報により、中継する通信経路（上の無線機）を選択無線機として選択し、選択無線機に向けてデータ伝送を行う動作となる。その後、データを送信した無線機は、定周期に間欠通信する動作へと遷移し、データを受信した無線機は、受信データを他の無線機に送信すべく、周囲の無線機の間欠送信信号を受信するために、間欠送信動作から間欠受信動作へと遷移する。このように、特小無線システムにおいて、データ伝送を中継する場合、上述した動作を繰り返すことになる。
【０００６】
電池駆動の子機の場合、システムで想定する無線機の使用年数の期間は、保守の観点で初期設置時の電池にて動作することが求められるが、通信経路として使用される際の子機の電池の消費電力の消耗に加え、無線機に内蔵するメモリ容量が大きい場合、通信経路として使用されていない待機時においても消費電力の消耗が早くなる。これらの理由から、無線機の想定使用年数に対して、初期設置時の電池の寿命を短くする。
【０００７】
さらに、特小無線システムを、クラスタツリーネットワーク、および、メッシュネットワークなどで構築した場合、通信経路として使用された子機の電池が消耗し、通信経路として頻繁に使用される親機に近い子機などは、電池の消耗が早くなる。
【０００８】
通信経路の構築方法の１つとしては、予め、全ての親機、全ての子機が、通信の宛先となり得る全ての無線機に対する通信経路情報（ルーティング情報）を記憶しておく方法がある。
【０００９】
また、別の方法としては、無線機において、例えば、特許文献１に開示された無線通信装置のように、周辺ノードに対して、隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段と、周辺ノードが送信した制御パケットを受信するパケット受信手段と、パケット受信手段による制御パケットの受信に基づき取得した１ホップ隣接ノード情報及び２ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、パケット送信手段が送信する制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段とを備えている。このような形態の無線通信装置においては、隣接ノード情報を保持するための使用メモリ容量の増加、および、無線機の電池の消費電力の増加により、電池の消耗が早くなる。
【００１０】
また、特許文献１に開示された無線通信装置のようなメッシュネットワークの場合、隣接ノード情報に基づいて構築した動的なルーティング設定であるため、迂回路が保証される動作となる。しかし、１ホップ隣接ノード情報のみではなく、２ホップ以上隣接ノード情報の収集が必要となる、すなわち、事前に親機及び複数の子機間で複数ホップの無線通信を介して隣接ノード情報のやり取りが必要となるため、初期設置時の電池の消耗が発生する課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−５５３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、予め、全ての親機、全ての子機が、通信の宛先となり得る全ての無線機に対する通信経路情報（ルーティング情報）を記憶しておく従来の通信経路の構築方法では、各無線機（親機、子機）において多くのメモリ領域が必要となり、消費電力が大きくなるという問題点があった。
【００１３】
加えて、予め、全ての親機、全ての子機が、通信の宛先となり得る全ての無線機に対する通信経路情報を記憶する必要があるため、通信経路情報の動的な変更が難しいという問題点があった。つまり、通信経路上のいずれかの無線機が故障した場合は、該当の無線機宛ての通信は不可能となる問題点があった。
【００１４】
一方、特許文献１で開示の無線通信装置では、メッシュネットワークのように動的なルーティング設定の場合、迂回路が保証されるが、事前に親機及び複数の子機間で複数ホップの無線通信を介して隣接ノード情報のやり取りが必要となるため、初期設置時の子機の電池の消耗が発生する問題点があった。また、この無線通信装置においても、全ての親機、全ての子機が、通信の宛先となり得る全ての無線機に対する通信経路情報（ルーティング情報）を記憶しておく点は従来から変わりなく、各無線機（親機、子機）において多くのメモリ領域が必要となる問題点があった。
【００１５】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、無線機（特に子機）に記憶すべき情報量低減化を図り、かつ、親機，子機間の親子間データ通信処理を適切に行う無線通信システム及び無線機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明に係る請求項１記載の無線通信システムは、親機及び複数の子機を含む複数の無線機間で無線通信を行う無線通信システムであって、前記複数の無線機はそれぞれ２次元あるいは３次元の座標を用いて自身の設置位置を示す自己位置情報を有し、前記自己位置情報を含む間欠送信信号を間欠送信する間欠送信動作を実行し、前記複数の無線機はそれぞれ通常送信時に、直接通信範囲にある少なくとも一つの無線機からの前記間欠送信信号を受信することにより、前記少なくとも一つの無線機の前記自己位置情報を認識する送信位置認識動作を実行し、前記親機と前記複数の子機のうち通信対象となる通信対象子機との間の通常通信である親子間データ通信処理を、前記複数の無線機それぞれに前記間欠送信動作を実行させながら、必要に応じて前記複数の子機のうち前記通信対象子機以外の子機を中継機とした通信経路を用いて行い、前記親機、前記通信対象子機及び前記中継機はそれぞれ通常送信における送信元となる場合、前記送信位置認識動作を実行し、前記通信対象子機及び前記少なくとも一つの無線機それぞれの前記自己位置情報に基づく送信先無線機選択規則に沿って、前記少なくとも一つの無線機のうち一の無線機を選択無線機として選択し、前記親子間データ通信処理用のデータ送信を前記選択無線機に対して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の本願発明の無線通信システムは、親子間データ通信処理を、複数の無線機それぞれに間欠送信動作を実行させながら、必要に応じて複数の子機のうち通信対象子機以外の子機を中継機とした通信経路を用いて行う。そして、親機、通信対象子機及び中継機はそれぞれ通常送信における送信元となる場合、送信位置認識動作を実行し、送信先無線機選択規則に沿って、直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機のうち一の無線機を選択無線機として選択し、親子間データ通信処理用のデータ送信を行っている。
【００１８】
したがって、少なくとも複数の子機はそれぞれ自己位置情報を有するだけで、親子間データ通信処理が実行できるため、複数の子機はそれぞれ自身以外の子機についての位置情報や通信経路情報を有する必要がなくなる分、記憶容量の低減化を図ることができる。
【００１９】
さらに、この発明の無線通信システムは、通信対象子機及び少なくとも一つの無線機それぞれの自己位置情報に基づく送信先無線機選択規則に沿って、少なくとも一つの無線機から選択無線機を選択することにより、最適と判断される通信経路で親子間データ通信処理用のデータ送信を適切に実行することができる。
【００２０】
加えて、この発明の無線通信システムでは、間欠送信信号が受信されない無線機は、送信位置認識動作時にその存在が認識されないため、通信不良の無線機を自動的に回避して選択無線機を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１である特小無線システムの構成を示すブロック図である。
【図２】親機及び子機それぞれの自己位置情報の内容を表形式で示す説明図である。
【図３】実施の形態１の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【図４】実施の形態１の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【図５】実施の形態１の特小無線システムにおける優先順位規則に沿った選択無線機の優先順位決定例を示す説明図である。
【図６】親子間データ通信処理時における中継動作の動作概念を示す説明図である。
【図７】実施の形態１の間欠通信および中継動作シーケンスを簡略化して示す説明図である。
【図８】通信不能な無線機発生時における中継動作の動作概念を示す説明図である。
【図９】通信不能な無線機発生時における間欠通信および中継動作シーケンスを簡略化して示す説明図である。
【図１０】実施の形態２の特小無線システムにおける中継動作の動作概念を示す説明図である。
【図１１】実施の形態２の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【図１２】実施の形態２の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【図１３】実施の形態２の特小無線システムにおいて、送信元となる無線機が実行する間欠受信処理及び選択無線機の選択動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態３である特小無線システムにおける間欠送信動作内容を示すグラフである。
【図１５】実施の形態３の特小無線システムにおける応答要求の送信シーケンスを示す説明図である。
【図１６】実施の形態３の特小無線システムにおける通信応答の送信シーケンスを示す説明図である。
【図１７】実施の形態３の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【図１８】実施の形態３の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である特小無線システム（無線通信システム）の構成を示すブロック図である。
【００２３】
同図に示すように、実施の形態１の特小無線システムは、１つの親機１（識別符号「Ｐ」）と複数（４４個）の子機２（識別符号「Ｃ０１〜Ｃ４４」）とにより構成されている。親機１には識別符号として「Ｐ」を付し、複数の子機２には識別符号としてＣ０１〜Ｃ４４を付している。以下では、識別符号Ｐ、Ｃ０１〜Ｃ４４を用いて親機１、あるいは子機２を説明するときは、説明の都合上、単に親機Ｐ、子機Ｃ０１〜子機Ｃ４４と称する。また、図１では子機Ｃ０１、子機Ｃ１１、子機Ｃ２１、子機Ｃ３１及び子機Ｃ４１を代表させて子機２の符号「２」を付している。
【００２４】
同図に示すように、実施の形態１の特小無線システムは、親機１及び複数の子機２それぞれの設置位置を２次元の座標を用いて示す自己位置情報を設定し、複数の無線機（親機１、複数の子機２）の設置場所（位置）を２次元座標にて管理している。
【００２５】
図２は、親機及び子機それぞれのルーティング設定情報である自己位置情報の内容を表形式で示す説明図である。図２において、Ｘ座標ＡＸは図１の横軸ＡＸを１〜５に分類した通信エリア３のＸ座標位置を意味し、Ｙ座標ＡＹは図１の縦軸ＡＹを１〜５に分類した通信エリア３のＹ座標位置を意味している。すなわち、親機Ｐ、子機Ｃ０１〜Ｃ４４はそれぞれ自身の通信エリア位置をＸ座標ＡＸ及びＹ座標ＡＹの２次元座標形式で示す自己位置情報を有しており、自己位置情報の指示する通信エリア３に配置されている。
【００２６】
例えば、複数の子機２において、子機Ｃ０１は｛ＡＸ＝２、ＡＹ＝５｝、子機Ｃ０２は｛ＡＸ＝２、ＡＹ＝５｝を自己位置情報（自身の通信エリア座標情報）として保持している。したがって、子機Ｃ０１及び子機Ｃ０２は｛ＡＸ＝２、ＡＹ＝５｝で指定される同一通信エリア３内に配置されている。
【００２７】
このように、子機Ｃ０１〜Ｃ４４はそれぞれ、例えば、図２の自己の識別符号に該当する１行のみの情報を自己位置情報として記憶する。
【００２８】
また、親機Ｐに接続される上位装置（図示せず）において、親機Ｐ、子機Ｃ０１〜Ｃ４４全ての自己位置情報（全無線機位置情報）を保持している。あるいは、親機Ｐが自ら上記全無線機位置情報を保持しても良い。親機１（親機Ｐ）の上位装置、及び親機１のうち、いずれが上記全無線機位置情報を保持するかは、システムにおいて適宜選択される。つまり、上位装置、あるいは親機１は、例えば図２で示す、親機Ｐ及び子機Ｃ０１〜Ｃ４４の自己位置情報（通信エリア情報（座標））の全てである上記全無線機位置情報を記憶している。このため、親機Ｐは、自身の自己位置情報（ＡＸ＝３、ＡＹ＝３）のみ記憶するか、あるいは、上記全無線機位置情報を保持することになる。
【００２９】
以上から、記憶量最小構成として、上位装置が上記全無籍位置情報を記憶し、親機Ｐ及び子機Ｃ０１〜Ｃ４４の全てが自身の自己位置情報のみを記憶する構成を採用することにより、特小無線システム全体としての最も使用メモリ容量を削減した構成となる。
【００３０】
図３及び図４は、実施の形態１の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。図３及び図４の組合せによりシーケンス全体が示されており、図３及び図４はそれぞれに示す切断線Ａ−Ａを境界として互いに分離された態様を示している。
【００３１】
実施の形態１の特小無線システムにおける無線環境の前提として、親機Ｐ及び子機Ｃ２２〜Ｃ４４において、通常送信を行う送信元無線機は、自身の直接通信範囲内に存在する無線機と直接無線通信が行える（直接の無線電波が見える）。すなわち、直接通信範囲に存在する無線機間で親機１から通信対象子機への通信要求、通信対象子機から親機１への通信応答の通信経路を確立することができる。
【００３２】
上記前提条件の下、実施の形態１の特小無線システムにおける各無線機（親機１，子機２）は以下の(1)〜(4)に示すように、間欠送信動作、間欠受信動作、選択無線機の選択動作、通常送信動作を実行する。
【００３３】
(1) 各無線機（親機１、子機２）は、常にある一定周期毎に間欠送信信号を送信する間欠送信動作を実行する。なお、間欠送信信号には、間欠送信信号の送信元の無線機の無線機番号と、自己位置情報（座標情報）とがマッピングされている。すなわち、間欠送信信号は無線機番号及び自己位置情報を含んでいる。
【００３４】
(2) データの送信を行う通常送信時における送信元無線機（親機１、子機２）は、間欠送信動作から間欠受信動作（送信位置認識動作）に遷移することにより、受信状態に移行する。すなわち、通常送信の送信元無線機の周りの直接通信範囲にどのような無線機が存在するか、どの無線機にデータの通常送信が可能か確認するため、間欠受信動作を行い間欠送信信号を受信する。なお、本明細書では、間欠送信及び間欠受信との違いを明確にすべく、間欠送信及び間欠受信以外の通常のデータの送信及び受信を通常送信及び通常受信と呼ぶ。
【００３５】
例えば、親機Ｐが子機Ｃ４４を通信対象子機として送信データを通常送信する親子間データ通信処理を行う場合を考える。この場合、親子間データ通信処理用の送信データには親機Ｐ及び子機Ｃ４４それぞれの無線機番号と自己位置情報（座標情報）とが含まれる。さらに、親機Ｐの直接通信範囲内に、子機Ｃ２２、子機Ｃ３３及び子機Ｃ３５が存在すると仮定する。
【００３６】
この場合、通常送信における送信元無線機である親機Ｐは、図３で示す間欠送信動作ＫＣ１中に、子機Ｃ２２からの間欠送信信号ＫＳ−Ｃ２２、子機Ｃ３５からの間欠送信信号ＫＳ−Ｃ３５及び子機Ｃ３５からの間欠送信信号ＫＳ−Ｃ３５を受信する間欠受信動作を行う。なお、図３の間欠通信動作ＫＣ１で示すように、子機Ｃ３４、子機Ｃ３６、子機Ｃ４３及び子機Ｃ４４も間欠通信信号ＫＳ−Ｃ３５、間欠通信信号ＫＳ−Ｃ３６、間欠通信信号ＫＳ−Ｃ４３及び間欠通信信号ＫＳ−Ｃ４４を送信しているが、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ１１に存在しないため、親機Ｐの間欠受信動作時に受信されることはない。
【００３７】
(3) 通常送信における送信元の無線機（親機１、子機２）は、間欠受信動作により受信した間欠送信信号より、直接通信範囲内に存在する無線機（少なくとも一つの無線機）の無線機番号とその無線機番号に対応する自己位置情報とを認識する。そして、例えば、親機１は、通信対象子機である子機Ｃ４４の無線機番号「Ｃ４４」及び自己位置情報｛ＡＸ４＝４，ＡＹ＝１｝を判断基準として、直接通信範囲ＲＣ１１に存在する子機Ｃ２２，Ｃ３３及びＣ３５（少なくとも一つの無線機）のうち、後述する優先順位規則に沿って、最適と判断される子機を選択無線機として選択する。
【００３８】
例えば、図３で示す判断処理ＪＧ１１では子機Ｃ２２，Ｃ３３及びＣ３５のうち、最も優先順位が高いと判断した子機Ｃ３５が選択無線機として選択される。
【００３９】
(4) 通常送信における送信元無線機は、選択無線機に親子間データ通信処理用の送信データ（送信要求，あるいは通信応答）を送信する通常送信を実行する。この送信データ（メッセージ）内に、あるいは送信データと共に送信する制御メッセージ内に、通信対象となる無線機番号と、その自己位置情報（座標）をマッピングする。さらに、送信データ内に親機Ｐの識別符号及び自己位置情報が含まれる。
【００４０】
例えば、図３の判断処理ＪＧ１１によって親機Ｐから選択無線機である子機Ｃ３５に対し、親子間データ通信処理用の送信データとして通信要求ＲＳ−Ｃ４４が送信される。
【００４１】
図５は、実施の形態１の特小無線システムにおける優先順位規則に沿った選択無線機の優先順位決定例を示す説明図である。同図の(a) 〜(e) にそれぞれ５つずつ計２５個の通信環境４００〜４２４における優先順位決定例を示している。
【００４２】
通信環境４００〜４２４それぞれにおいて、現在・通信エリア３０の無線機（例えば、親機Ｐ）から宛先・通信エリア３１の無線機（例えば、通信対象子機となった子機Ｃ４４）が選択される場合の優先順位を高いエリアを高い順から、丸数字１，２，３，４，５で示している。なお、「×」印は除外エリア（選択無線機として不適と判断されたエリア）を示している。また、ＡＸ，ＡＹは図１及び図２で示したＸ座標，Ｙ座標を示している。
【００４３】
図５において、現在・通信エリア３０から、宛先・通信エリア３１に向けて親子間データ通信処理におけるデータ送信を行う際、直接通信範囲に存在する無線機から受信した間欠送信信号の自己位置情報により指示されるＸ座標ＡＸ、Ｙ座標ＡＹに対応づけた優先順位規則の決定例を示している。なお、間欠送信動作時に送信される間欠送信信号には、送信元の自己位置情報（通信エリア座標情報）のほかに、無線機番号を含むものとする。
【００４４】
また、以下で示す優先順位規則において、「ＣＡ」は図５の現在・通信エリア３０を意味し、「ＳＡ」は図５の宛先・通信エリア３１を意味し、「ＭＡ」はＣＡの直接通信範囲に存在する選択候補となる無線機の通信エリア（図５の丸数字、×印部分）を意味し、ＣＡを起点として選択候補の中から選択無線機として選択する場合の優先度を示している。優先度は１が最も高く、以下昇順（２，３，４，５，６）に設定される。
【００４５】
（第１の優先順位規則）
(1) 優先度１：ＭＡがＳＡと同一であり、かつ、宛先（通信対象子機）の無線機番号と一致する場合（例えば、図５の通信環境４０６の丸数字１）
(2) 優先度２：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、（ＣＡを起点として）ＭＡのＡＸ、ＡＹが共に近づく場合（例えば、図５の通信環境４００の丸数字１）
(3) 優先度３：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡのＡＸが変化せず、ＡＹが近づく場合（例えば、図５の通信環境４０２の丸数字１）
(4) 優先度４：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡのＡＸが近づき、ＡＹが変化しない場合（例えば、図５の通信環境４１０の丸数字１）
(5) 優先度５：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡのＡＸが遠ざかり、ＡＹが近づく場合（例えば、図５の通信環境４０２の丸数字２）
(6) 優先度６：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡのＡＸが近づき、ＡＹが遠ざかる場合（例えば、図５の通信環境４１０の丸数字２）
【００４６】
なお、図５は、通信環境４００〜４２４それぞれにおいて、直接通信範囲にある少なくとも一つの無線機から、上述した第１の優先順位規則に沿って送信先となる通信エリアの優先順位を丸数字で示している。なお、上述した第１の優先順位規則以外にも例えば以下の第２の優先順位規則等、他の優先順位規則を設定しても良い。
【００４７】
（第２の優先順位規則）
(1) 優先度１：ＭＡがＳＡと同一であり、かつ、宛先の無線機番号と一致する場合
(2) 優先度２：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、（ＣＡを起点として）ＭＡのＡＸ、ＡＹが共に近づく場合
(3) 優先度３：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡのうち一方の座標（ＡＸｏｒＡＹ）が近づき、他方の座標（ＡＹｏｒＡＸ）が変化しない場合
(4) 優先度４：ＳＡのＡＸ、ＡＹに対し、ＭＡの一方の座標が近づき、他方の座標が遠ざかる場合
【００４８】
このように、第１及び第２の優先順位規則は、送信元無線機の自己位置情報（現在・通信エリア３０（ＣＡ））、通信対象子機の自己位置情報（宛先・通信エリア３１（ＳＡ））及び、上記少なくとも一つの無線機の自己位置情報（ＭＡ）に基づき、上記少なくとも一つの無線機の中から最適な無線機を選択無線機として選択するための規則となる。
【００４９】
図６は、親機１及び複数の子機２がルーティング設定情報としてそれぞれ有する自己位置情報（通信エリア座標情報）に基づき、親子間データ通信処理用の送信データを通常通信する際の中継動作の動作概念を示す説明図である。図７は図３及び図４で示した間欠通信および中継動作シーケンスを簡略化して示す説明図である。
【００５０】
無線環境の前提として、親機Ｐ及び子機Ｃ０１〜子機Ｃ４４間において、直接通信範囲に存在する無線機同士が直接無線通信を行える（直接の無線電波で見えている）とする。つまり、図６の説明図において、例えば、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ１１に子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５が存在している場合、直接通信範囲ＲＣ１１に存在する無線機間で直接無線通信が行える。
【００５１】
例えば、親機Ｐが、親機Ｐの配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４と親子間データ通信処理を行う場合を考える。すなわち、親機と複数の子機のうち通信対象となる通信対象子機である子機Ｃ４４との間でデータの送受信を行う場合を考える。
【００５２】
親機Ｐは、親機Ｐの配下にあるネットワークに接続された子機２から、選択無線機を選択し、選択無線機に対し親子間データ通信処理における通信要求を通常送信する無線通信を行う。
【００５３】
実施の形態１の特小無線システムにおいて、親機Ｐの配下の子機は複数存在し、子機も他の子機を中継することで、無線ネットワークを形成している。そのため、例えば、親機Ｐから子機Ｃ４４に送信データ（通信要求）を通常送信する場合、親機Ｐから子機２を順に次々と中継していき、最終的に通信対象子機である子機Ｃ４４まで無線通信が行われるように中継する中継動作を行うことになる。
【００５４】
親機Ｐは、その親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４とデータ通信（親子間データ通信処理）を行う場合、宛先（通信対象）の子機Ｃ４４の自己位置情報である通信エリア座標情報のＡＸ＝４、ＡＹ＝１を確認し、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ１１に存在する子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５との間で間欠通信を行う。
【００５５】
すなわち、図３で示す間欠送信動作ＫＣ１のように、複数の子機２は自己位置情報（｛ＡＸ＝ｉ、ＡＹ＝ｊ｝（ｉ＝１〜５のいずれか、ｊ＝１〜５のいずれか））を含む間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘ（ｘｘ＝０１〜４４のいずれか）を間欠送信する間欠送信動作を実行する。一方、通常送信の送信元である親機Ｐは無線認識範囲ＲＣ１１に存在する子機Ｃｘｘから間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘ（自己位置情報を含む）を直接受信して、子機Ｃｘｘの設置位置である自己位置情報を認識する間欠受信動作（送信位置認識動作）を実行する。
【００５６】
上述した親子間データ通信処理において、親機Ｐから子機Ｃ４４に向けてデータ送信を行う場合、初期段階では、現在・通信エリア３０は親機Ｐの自己位置情報｛ＡＸ＝３、ＡＹ＝３｝であり、宛先・通信エリア３１が子機Ｃ４４の自己位置情報（ＡＸ＝４、ＡＹ＝１）となる。以下、説明の都合上、親機Ｐ、子機Ｃ０１〜Ｃ４４それぞれの自己位置情報を｛ＡＸ＝ｉ、ＡＹ＝ｊ｝（ｉ＝１〜５のいずれか、ｊ＝１〜５のいずれか）として、座標情報のみで示す場合がある。
【００５７】
図３に示すように、複数の子機２の間欠送信動作ＫＣ１の実行に並行して、親機Ｐは無線認識範囲ＲＣ１１に存在する子機Ｃｘｘからの間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを直接受信する、間欠受信動作を実行する。この間欠受信動作により、子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５それぞれの｛ＡＸ＝ｉ、ＡＹ＝ｊ｝を少なくとも一つの無線機の自己位置情報として認識する。
【００５８】
その後、親機Ｐは上述した少なくとも一つの無線機から、上述した優先順位規則（第１及び第２の優先順位規則等）に沿って、選択無線機を選択し、選択無線機に対し親子間データ通信処理用の通常のデータ送信処理を行う。
【００５９】
｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝２｝を有する子機Ｃ３５（無線機番号＝Ｃ３５）は、親機Ｐの｛ＡＸ＝３、ＡＹ＝３｝を起点として子機Ｃ４４の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝へ向かう通信経路において、ＡＸ、ＡＹが共に近づく無線機となる。したがって、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ１１に存在する、子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５のうち、子機Ｃ３５は上述した第１（第２）の優先順位規則の(2)の優先度２に該当する。
【００６０】
すなわち、子機Ｃ３５は無線認識範囲ＲＣ１１に存在する少なくとも一つの無線機のうち、優先順位規則における優先度が最も高い無線機となるため、図３、図６及び図７に示すように、親機Ｐは、判断処理ＪＧ１１において子機Ｃ３５を選択無線機（子機Ｃ４４への通信経路上の中継器）として選択し、子機Ｃ３５に通信要求（信号）ＲＳ−Ｃ４４を送信する通常送信を行う。
【００６１】
子機Ｃ３５は、親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４とデータ通信を行う場合、宛先の子機Ｃ４４の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認し、子機Ｃ３５の直接通信範囲ＲＣ１２に存在する子機Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３６、Ｃ３７、Ｃ４１、及びＣ４３と間欠通信を行う。
【００６２】
すなわち、図３の間欠送信動作ＫＣ２（＝ＫＣ１）のように、複数の子機Ｃｘｘは自己位置情報（｛ＡＸ＝ｉ、ＡＹ＝ｊ｝）を含む間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを間欠送信する間欠送信動作を実行する。一方、通常送信における送信元無線機である子機Ｃ３５は直接通信範囲ＲＣ１２に存在する子機Ｃｘｘの間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘ（自己位置情報を含む）を受信して、子機Ｃｘｘの自己位置情報を認識する間欠受信動作（送信位置認識動作）を実行する。
【００６３】
｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を有する子機Ｃ４３（無線機番号＝Ｃ４３）は、子機Ｃ３５の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝２｝を起点として子機Ｃ４４の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝に向かう通信経路において、ＡＸは変化せず、ＡＹが近づく無線機となる。したがって、子機Ｃ３５の直接通信範囲ＲＣ１２に存在する、子機Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３６、Ｃ３７、Ｃ４１、及びＣ４３のうち、子機Ｃ４３は上述した第１の優先順位規則の優先度３に該当する。
【００６４】
すなわち、子機Ｃ４３は子機Ｃ３５からの直接通信範囲ＲＣ１２にある少なくとも一つの無線機のうち、優先順位規則における優先度が最も高い無線機となるため、図４、図６及び図７に示すように、子機Ｃ３５は、判断処理ＪＧ１２において子機Ｃ４３を選択無線機（子機Ｃ４４への通信経路上の中継器）として選択し、子機Ｃ４３に通信要求（信号）ＲＳ−Ｃ４４を送信する通常送信を行う。
【００６５】
子機Ｃ４３は、親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４とデータ通信を行う場合、宛先の子機Ｃ４４の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認し、子機Ｃ４３の直接通信範囲ＲＣ１３に存在する子機Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４１、Ｃ４２、及びＣ４４との間欠通信を行う。
【００６６】
すなわち、図４の間欠送信動作ＫＣ３（＝ＫＣ１）のように、複数の子機Ｃｘｘは｛ＡＸ＝ｉ、ＡＹ＝ｊ｝を含む間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを送信する間欠送信動作を実行する。一方、子機Ｃ４３は直接通信範囲ＲＣ１３に存在する子機Ｃｘｘの間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを受信して、子機Ｃｘｘの自己位置情報を認識する間欠受信動作を実行する。
【００６７】
｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を有する子機Ｃ４４（無線機番号＝Ｃ４４）は、子機Ｃ４３の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を起点とした子機Ｃ４４の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝への通信経路において、ＭＡとＳＡとが同一座標となり、かつ、宛先の無線機番号と一致する。したがって、子機Ｃ３５の直接通信範囲ＲＣ１３に存在する、子機Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３５、Ｃ３６、Ｃ４１、Ｃ４２、及びＣ４４のうち、子機Ｃ４４は上述した第１（第２）の優先順位規則の優先度１に該当する。
【００６８】
すなわち、子機Ｃ４４は子機Ｃ４３からの無線認識範囲ＲＣ１３にある少なくとも一つの無線機のうち、優先順位規則における優先度が最も高い無線機となるため、図４、図６及び図７に示すように、子機Ｃ４３は、判断処理ＪＧ１３において子機Ｃ４４を選択無線機（＝通信対象の子機Ｃ４４）として選択し、子機Ｃ４４に通信要求（信号）ＲＳ−Ｃ４４を送信する。
【００６９】
以上説明したように、実施の形態１の特小無線システムは、親機Ｐから子機Ｃ４４への通信要求ＲＳ−Ｃ４４を通常送信する親子間データ通信処理の際、子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３が中継器として選択され、親機Ｐ、子機Ｃ３５、子機Ｃ４３及び子機Ｃ４４の通信経路が用いられる。
【００７０】
その後、子機Ｃ４４は親機Ｐに通信応答ＡＳ−Ｐを送信する。この場合も、図４、図６及び図７に示すように、間欠送信動作ＫＣ４〜ＫＣ６に伴う判断処理ＪＧ１４〜ＪＧ６によって、親機Ｐから子機Ｃ４４への通信要求ＲＳ−Ｃ４４の送信内容と逆順に、子機Ｃ４３及び子機Ｃ３５が中継器として選択され、子機Ｃ４４、子機Ｃ４３、子機Ｃ３５、親機Ｐの通信経路を用いて通信応答ＡＳ−Ｐ（ＡＸ＝３，ＡＹ＝３）が送信される。なお、通信応答ＡＳ−Ｐには送信データに親機Ｐの自己位置情報｛ＡＸ＝３，ＡＹ＝３｝がマッピングされている。また、図３で示す間欠送信動作ＫＣ１では図示していないが、少なくとも間欠送信動作ＫＣ４〜ＫＣ６において、親機Ｐも子機Ｃ２２，子機Ｃ３３等と同様に自身の自己位置情報を含む間欠送信信号ＫＳ−Ｐを送信する間欠送信動作を実行している。
【００７１】
このように、実施の形態１の特小無線システムを構成する親機１及び複数の子機２は、親子間データ通信処理における通信経路の設定において、通信の宛先となり得る全ての無線機に対する通信経路情報（ルーティング情報）を記憶しておく必要はなく、親機１及び複数の子機２の初期設置時に、自機の通信エリア座標情報を自己位置情報として保持しているのみである。
【００７２】
したがって、実施の形態１の特小無線システムは、親機１及び複数の子機２それぞれにおいて使用メモリ容量を大幅に削減することが可能となる。
【００７３】
また、親子間データ通信処理の際、子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３を介した中継動作時に、通常送信時における送信元無線機（親機Ｐ、子機Ｃ３５、子機Ｃ４３及び子機Ｃ４４）は、直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機の間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを受信する間欠受信動作（送信位置認識動作）により、上記少なくとも一つの無線機の自己位置情報を認識している。そして、送信元無線機は、優先順位規則（送信先無線機選択規則）に沿って、少なくとも一つの無線機から選択無線機を選択し、選択無線機に対し送信データ（通信要求ＲＳ−Ｃ４４あるいは通信応答ＡＳ−Ｐ）を送信している。
【００７４】
このように、通常送信における送信元無線機は、間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを受信する間欠受信動作により、直接通信範囲に存在する無線機の自己位置情報（通信エリア座標情報）を認識しつつ、優先順位規則に沿って、選択無線機を選択することにより、より最短で到達可能な通信経路を選択し、中継機として使用する無線機の数、使用頻度を抑え、子機２が動作電源に電池を用いている場合、電池の消費電力を抑えることができる。
【００７５】
上述したように、実施の形態１の特小無線システムは、親子間データ通信処理を、複数の無線機（親機１，複数の子機２）それぞれに間欠送信動作を実行させながら、必要に応じて複数の子機２のうち通信対象子機以外の子機を中継機として中継送受信させて行う。そして、親機１、通信対象子機及び中継機はそれぞれ通常送信における送信元無線機となる場合、間欠受信動作（送信位置認識動作）を実行し、優先順位規則（送信先無線機選択規則）に沿って、直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機のうち一無線機を選択無線機として選択し、選択無線機に対し親子間データ通信処理用のデータ送信を行っている。
【００７６】
したがって、複数の子機２はそれぞれ自己位置情報を有するだけで、親子間データ通信処理が実行できるため、複数の子機２はそれぞれ自身以外の子機についての位置情報や通信経路情報を有する必要がなくなる分、記憶容量の低減化を図ることができ、その結果、システム全体の省エネルギー化を図ることができる。
【００７７】
さらに、実施の形態１の特小無線システムは、通信対象子機及び少なくとも一つの無線機それぞれの自己位置情報に基づく優先順位規則に沿って、少なくとも一つの無線機から選択無線機を選択することにより、最適と判断される通信経路で親子間データ通信処理用のデータ送信を適切に行うことができる。
【００７８】
さらに、実施の形態１の特小無線システムは、親機１及び複数の子機２それぞれの記憶容量の低減化に加えて、最適と判断される選択無線機の選択による親子間データ通信処理を実現することにより、特小無線システムとして省エネルギー化を図るとともに、システム全体の長寿命化を図ることができる。加えて、親機１及び複数の子機２の使用メモリ容量を削減し、メモリ容量の小さいチップを採用することにより、省電力化に加え、無線機の小型化にも寄与することができる。
【００７９】
（通信不能の子機２の除外）
図８は、実施の形態１の特小無線システムにおける親機１及び複数の子機２による自己位置情報に基づく動作シーケンスを模式的に示す説明図である。図９は間欠通信および中継動作シーケンスを簡略化して示す説明図である。図８及び図９は共に通信不能な無線機（子機２）が存在する場合を示している。
【００８０】
無線環境の前提として、親機Ｐ及び子機Ｃ１１〜子機Ｃ４４は、直接通信範囲において無線機同士で直接通信が行える。例えば、図８に示すように、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ２１に存在する、子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５は、親機Ｐから直接の無線通信を行うことができる。
【００８１】
図８及び図９で示す動作シーケンスは、図６及び図７で示す動作シーケンスに対し、子機Ｃ４３が故障などの理由で無線電波が見えない場合、すなわち、子機Ｃ４３との通信不能状態の場合、子機Ｃ４３を通信経路として使用せずに、確実に迂回する動作シーケンスを示している。
【００８２】
親機Ｐは、その親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４（通信対象子機）とデータ通信を行う場合、宛先の子機Ｃ４４の自己位置情報である｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認し、間欠受信動作を実行することにより、直接通信範囲ＲＣ２１内に存在する子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５の間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘから、子機Ｃｘｘそれぞれの自己位置情報を認識する。
【００８３】
親機Ｐは、｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝の子機Ｃ４４(無線機番号＝Ｃ４４)を通信対象子機としており、｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝２｝の子機Ｃ３５（無線機番号＝Ｃ３５）は、親機Ｐの｛ＡＸ＝３、ＡＹ＝３｝を起点とした子機Ｃ４４への通信経路上において、ＡＸ、ＡＹ共に近づく無線機となる。したがって、親機Ｐの直接通信範囲ＲＣ２１に存在する子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５のうち、子機Ｃ３５は優先順位規則における優先度が最も高い無線機となる。
【００８４】
その結果、親機Ｐは、子機Ｃ３５を選択無線機（通信経路上の中継機）として選択し、図９に示すように、子機Ｃ３５に向けて通信要求ＲＳ−Ｃ４４（親子間データ通信処理用の送信データ）を送信する通常送信を行う。
【００８５】
子機Ｃ３５は、親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４とデータ通信を行う場合、宛先の子機Ｃ４４の自己位置情報の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認し、直接通信範囲ＲＣ２２内に存在する子機Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３６、Ｃ３７、及びＣ４１の間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘから、子機Ｃｘｘそれぞれの自己位置情報を認識する。この際、子機Ｃ４３は直接通信範囲ＲＣ２１内に存在するが、通信不能であるため間欠送信信号ＫＳ−Ｃ４３は子機Ｃ３５に受信されない。
【００８６】
その後、｛ＡＸ＝３、ＡＹ＝１｝の子機Ｃ４１（無線機番号＝Ｃ４１）は、送信元である子機Ｃ３５の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝２｝を起点として｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝の子機Ｃ４４への通信経路上において、ＡＸが遠ざかり、ＡＹが近づく無線機となる。したがって、子機Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３６、Ｃ３７、及びＣ４１のうち、子機Ｃ４１は、優先順位規則における優先度が最も高い無線機となるため、子機Ｃ３５は、子機Ｃ４１を選択無線機として選択し、図９に示すように、子機Ｃ４１に向けて通信要求ＲＳ−Ｃ４４を送信する通常送信を行う。
【００８７】
子機Ｃ４１は、親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４とデータ通信を行う場合、宛先の子機Ｃ４４の自己位置情報の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認し、直接通信範囲ＲＣ２３に存在する子機Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３５、Ｃ３９、Ｃ４０、Ｃ４２、及びＣ４４の間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘからそれぞれの自己位置情報を認識する。
【００８８】
子機Ｃ４４は、｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝の子機Ｃ４４を通信対象子機として、子機Ｃ４１の｛ＡＸ＝３、ＡＹ＝１｝への通信経路上において、ＭＡ（候補先の座標）＝ＳＡ（通信対象子機の座標）を満足し、かつ、宛先の無線機番号と一致する無線機となる。したがって、子機Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、Ｃ３５、Ｃ３９、Ｃ４０、Ｃ４２、及びＣ４４のうち、子機Ｃ４４が優先順位規則における優先度が最も高い無線機となるため、子機Ｃ４３から子機Ｃ４４に向けて通信要求ＲＳ−Ｃ４４を送信する通常送信を実行する。
【００８９】
このように、実施の形態１の特小無線システムでは、間欠送信信号を受信しない無線機は、通常送信の送信元無線機における間欠受信動作（送信位置認識動作）時にその存在が認識されないため、通信不良の無線機を自動的に回避して選択無線機を選択することができる。
【００９０】
実施の形態１では、自己位置情報（通信エリア座標情報）として、２次元のＡＸ：通信エリア(Ｘ座標)と、ＡＹ：通信エリア(Ｙ座標)の情報を用いる例を説明したが、本発明は、Ｘ座標とＹ座標に、高さ方向であるＺ座標を加えた３次元座標であっても同様に適用可能である。例えば、無線機がマンションなどのような階層構造物の各階に設置される場合に有効である。
【００９１】
３次元の場合の優先順位規則の具体例を以下に示す。なお、各座標とは、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標のことであり、ＭＡ，ＳＡ，ＣＡの意味するところは、上述した第１及び第２の優先順位規則（２次元）と同様である。
【００９２】
（優先順位規則（３次元））
(1) 優先度１：ＭＡの各座標とＳＡの各座標が同じで、かつ、宛先の無線機番号と一致する場合
(2) 優先度２：ＳＡの各座標に対し、（ＣＡを起点として）ＭＡの各座標が全て近づく場合
(3) 優先度３：ＳＡの各座標に対し、ＭＡのいずれか２つの座標が近づき、他１つの座標が変化しない場合
(4) 優先度４：ＳＡの各座標に対し、ＭＡのいずれか１つの座標が近づき、他２つの座標が変化しない場合
(5) 優先度５：ＳＡの各座標に対し、ＭＡのいずれか２つの座標が近づき、他１つの座標が遠ざかる場合
(6) 優先度６：ＳＡの各座標に対し、いずれか１つの座標が近づき、他２つの座標が遠ざかる場合
【００９３】
＜実施の形態２＞
図１０は、実施の形態２の特小無線システムにおける動作概念を示す説明図である。図１１及び図１２は実施の形態２の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。図１１及び図１２の組合せによりシーケンス全体が示されており、図１１及び図１２はそれぞれに示す切断線Ｂ−Ｂを境界として互いに分離された態様を示している。
【００９４】
なお、親機１及び複数の子機２がルーティング設定情報として保持する自己位置情報の内容に関しては、図１〜図９で示した実施の形態１と同様である。
【００９５】
図１３は、実施の形態２の特小無線システムにおいて、通常送信における送信元無線機が実行する間欠受信動作（送信位置認識動作）及び選択無線機の選択動作の処理手順を示すフローチャートである。
【００９６】
図１３のフローを実行する主体となるのは、親子間データ通信処理に関与する親機Ｐ、通信対象子機、親機Ｐ〜通信対象子機間の中継機を含む、親子間データ通信処理の通常送信における送信元となる無線機である。
【００９７】
実施の形態２では、各子機２が動作電源として電池を用いていることを考慮し、各子機２の電池残量（電池のエネルギー残量）に着目している。
【００９８】
すなわち、実施の形態２では、実施の形態１と異なり、各子機２の動作電源となる電池の電池残量を示すエネルギー情報を間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘにさらに含ませたことを特徴としている。
【００９９】
そして、実施の形態２の特小無線システムは、各子機２の電池残量を考慮した送信先無線機選択規則に沿って選択無線機を選択している。すなわち、実施の形態２では、親子間データ通信処理用の送信データの送信を所望する送信元無線機は、直接通信範囲に存在する間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘから、子機Ｃｘｘの自己位置情報とエネルギー情報（電池残量）とを組にして取得して近隣情報として保持することができる。
【０１００】
そして、通常送信における送信元無線機は、近隣情報として保持する無線機台数の閾値と選択無線機の選択の判断基準として用いるための電池残量閾値とを設定できる。なお、無線機台数の閾値及び電池残量閾値は共に使用状況等に応じて適宜変更することができる。
【０１０１】
以下、図１３を参照して、通常送信における送信元無線機によって実行される選択無線機の選択動作の処理手順を説明する。
【０１０２】
まず、ステップＳＴ１において、間欠通信用タイマを初期状態から起動し、ステップＳＴ２でタイマが満了時間をカウントすれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ６に移行し、満了時間をカウントしない場合（ＮＯ）、ステップＳＴ３に移行する。なお、満了時間は送信元無線機が間欠送信信号より、子機Ｃｘｘの自己位置情報及びエネルギー情報が少なくとも閾値台数分は十分取得可能な時間に設定される。
【０１０３】
ステップＳＴ２でＮＯの場合に実行されるステップＳＴ３において、送信元無線機は、間欠送信信号を受信する間欠受信動作を行う。すなわち、送信元無線機の直接通信範囲に存在する一の無線機（親機１，子機２）の自己位置情報を、間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを受信することにより認識する送信位置認識動作を実行する。
【０１０４】
その後、ステップＳＴ４において、受信した間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘの情報を近隣情報ＤＴ１２として近隣情報記憶部１２に格納する。すなわち、間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘで指示された自己位置情報（通信エリア座標情報(ＡＸ、ＡＹ)）と無線機番号とエネルギー情報（電池残量を示す情報）とを子機Ｃｘｘの抽出情報として抽出し、近隣情報ＤＴ１２として近隣情報記憶部１２に保持する。ただし、図５に示すように、優先度の丸数字１〜５が付いている通信エリアにおける子機Ｃｘｘの抽出情報を選択的に近隣情報ＤＴ１２として近隣情報記憶部１２に格納し、それ以外の「×」の通信エリアにおける子機Ｃｘｘの抽出情報は近隣情報ＤＴ１２として近隣情報記憶部１２に格納しないものとする。
【０１０５】
その後、ステップＳＴ５において、近隣情報ＤＴ１２に含まれる無線機の抽出情報が閾値台数分に達したか否かが検証され、達した場合(YES)にステップＳＴ６に移行し、達していない場合（NO）にステップＳＴ２に戻る。以降、ステップＳＴ２でＹＥＳになるか、ステップＳＴ５でＹＥＳになるまでステップＳＴ２〜ＳＴ５の処理が繰り返される。
【０１０６】
ステップＳＴ２でＹＥＳ、あるいはステップＳＴ５でＹＥＳの場合に実行されるステップＳＴ６において、間欠通信用タイマを停止させ、初期状態にリセットする。
【０１０７】
その後、ステップＳＴ７において、送信元無線機は近隣情報記憶部１２から近隣情報ＤＴ１２を読み出す。
【０１０８】
そして、ステップＳＴ８において、近隣情報ＤＴ１２から読み出した各子機Ｃｘｘのエネルギー情報から認識される電池残量が予め定めた電池残量閾値以上であるか否かを確認する電池残量閾値確認処理を実行する。
【０１０９】
ここで、電池残量閾値以上の子機を子機Ｃｙｙとする。この際、電池残量閾値未満の子機が選択無線機の選択候補から除外される。すなわち、実施の形態２では、送信先無線機選択規則の第１規則として、電池残量閾値未満の子機を選択無線機の選択対象から除外する電池残量規則を有している。
【０１１０】
そして、ステップＳＴ９において、電池残量閾値以上の電池残量を有する子機Ｃｘｘの存在の有無を確認し、存在する場合(YES)はステップＳＴ１０に移行し、存在しない場合(NO)はステップＳＴ１１に移行する。
【０１１１】
ステップＳＴ９でＹＥＳの場合に実行されるステップＳＴ１０において、電池残量閾値以上の子機Ｃｙｙの中から、優先順位規則（実施の形態１で述べた第１及び第２の優先順位規則等）に沿って、選択無線機を選択する。すなわち、実施の形態２では、送信先無線機選択規則の第２規則として、優先順位規則を有している。
【０１１２】
ステップＳＴ９でＮＯの場合に実行されるステップＳＴ１１において、近隣情報ＤＴ１２に格納された全ての子機Ｃｘｘの中から、優先順位規則に沿って、選択無線機を選択する。
【０１１３】
図１０〜図１２は、図１３で示した電池残量を判断材料とした選択無線機の選択処理を適用し、閾値台数：６台、電池残量閾値：５０％とした場合の間欠通信(電池残量情報あり)と中継動作シーケンスの例を記載している。
【０１１４】
親機Ｐは、その親機Ｐ配下のネットワークに接続された子機Ｃ４４を対象通信子機としたデータ通信である親子間データ通信処理を行う場合、通信対象の宛先の子機Ｃ４４の自己位置情報（通信エリア座標情報）の｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝１｝を確認する。そして、親機Ｐは、直接通信範囲ＲＣ３１に存在する子機Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５から間欠通信信号ＫＳ−Ｃｘｘを受信する間欠受信動作を行いながら、図１３の間欠送信信号受信処理（ＳＴ３）、ステップＳＴ４を実行して、近隣情報ＤＴ１２を近隣情報記憶部１２に保持する。
【０１１５】
図１０で示す親機Ｐと子機Ｃ４４の関係は、図５の通信環境４２３における現在・通信エリア３０（＝親機Ｐ）と宛先・通信エリア３１（＝子機Ｃ４４）に該当するため、通信環境４２３における丸数字優先度１｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝２｝、丸数字優先度２｛ＡＸ＝３、ＡＸ＝２｝、丸数字優先度３｛ＡＸ＝４、ＡＹ＝３｝、丸数字優先度４｛ＡＸ＝２、ＡＹ＝３｝のいずれかに対応する図１０の子機Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、Ｃ３４、及びＣ３５の６台を近隣情報ＤＴ１２として近隣情報記憶部１２に格納する。
【０１１６】
さらに、図１３の電池残量規則に基づくステップＳＴ９によって、子機Ｃ３５が選択無線機の候補から除外された後、ステップＳＴ１０において、電池残量閾値以上の子機Ｃｙｙ（子機Ｃ２２、Ｃ３１、Ｃ３２、Ｃ３３、及びＣ３４）に対し、実施の形態１と同様の優先順位規則に沿って、選択無線機（親子間データ通信処理における通信経路上の中継機）を選択する。ステップＳＴ１０における選択の結果、優先順位規則における優先度が最も高い子機Ｃ３３を選択無線機として選択し、親機Ｐから子機Ｃ３３に通信要求ＲＳ−Ｃ４４を送信する。
【０１１７】
それ以降の選択無線機の選択（通信経路選択）は、電池残量閾値が５０％未満の子機２が存在しないため、優先順位規則のみを送信先無線機選択規則とした実施の形態１と同様に行われる。
【０１１８】
このように実施の形態２の特小無線システムは、実施の形態１と同様、選択無線機を適宜選択して行う中継動作において、親機１及び複数の子機２の初期設置時に、自己位置情報（通信エリア座標情報）を保持とすることで使用メモリ容量を削減している。
【０１１９】
さらに、実施の形態２の特小無線システムは、中継動作時に自己位置情報とエネルギー情報とを含む間欠送信信号ＫＳ−Ｃｘｘを伝達することにより、中継機として使用する選択無線機として、電池残量が少なくなった無線機を選択する頻度を抑え、特定の無線機の電池の残量のみが低下することを確実に抑止できる。
【０１２０】
このように、実施の形態２の特小無線システムは、送信先無線機選択規則として、実施の形態１の優先順位規則に加え、電池残量が基準（電池残量閾値）以下の子機を選択無線機の候補から除外する電池残量規則（残エネルギー規則）をさらに有している。
【０１２１】
実施の形態２の特小無線システムは、送信先無線機選択規則の第１規則である電池残量規則により、電池残量（エネルギー残量）が基準以下の子機を自動的に除外した後に、第２規則である優先順位規則に沿って選択無線機を選択することができるため、特定の子機２の電池消費電力のみが低下することを確実に抑止できる効果を奏する。
【０１２２】
（変形例）
実施の形態２では、電池残量（エネルギー残量）を示すエネルギー情報を間欠送信信号に含ませたが、エネルギー情報に代えて、またはエネルギー情報に加えて、自己の消費電力量を示す消費電力情報を含ませても良い。
【０１２３】
そして、送信先無線機選択規則として消費電力規則及び優先順位規則を用いるようにしても良い。すなわち、送信先無線機選択規則のうち、直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機のうち、消費電力量が基準以上の子機を除外する消費電力規則を第１規則として採用し、第２規則として優先順位規則を採用する。
【０１２４】
このように、実施の形態２の変形例では、送信先無線機選択規則の第１規則として消費電力規則を設けることにより、消費電力量が基準以上の子機を自動的に除外して選択無線機を選択することができる。
【０１２５】
＜実施の形態３＞
図１４はこの発明の実施の形態３である特小無線システムにおける間欠送信動作内容を示すグラフである。なお、実施の形態３においても、親機１及び複数の子機２がルーティング設定情報として保持する自己位置情報は、実施の形態１の態様と同様である。
【０１２６】
図１４に示すように、実施の形態１及び実施の形態２と異なり、一度、通常送信における送信元無線機として親子間データ通信処理の中継に関与した場合の無線機（子機２）に対し、間欠周期延長動作を取り入れている。すなわち、図１４に示すように、送信元無線機となり親子間データ通信処理用の送信データを送信した子機Ｃｘｘは、通信要求、または、通信応答を中継した時点から、自身の間欠通信の周期を、通常の間欠周期Ｔ１から延長間欠周期Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）に延長し、ある一定期間その状態を保持する間欠延長機能を備えている。各子機Ｃｘｘは、延長間欠周期Ｔ２を継続する延長間欠時間を予め設定できる。
【０１２７】
したがって、実施の形態３では、親機Ｐ，子機Ｃ４４を通信対象子機とした親子間データ通信処理にける親機Ｐから子機Ｃ４４に伝達される通信要求ＲＳ−Ｃ４４の中継経路（通信経路）は、実施の形態１と同様となる。
【０１２８】
すなわち、親機Ｐからの送信データＴＤ１が子機Ｃ３５の受信データＲＤ１として受信され、子機Ｃ３５からの送信データＴＤ２が子機Ｃ４３の受信データＲＤ２として受信され、子機Ｃ４３からの送信データＴＤ３が子機Ｃ４４の受信データＲＤ３として受信される。その結果、子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３を中継機とした通信経路を用いて、親機Ｐから子機Ｃ４４への親子間データ通信処理におけるデータ送信が実行される。
【０１２９】
一方、子機Ｃ４４から親機Ｐに伝達される通信応答ＡＳ−Ｐの通信経路は、親機Ｐから子機Ｃ４４に伝達される通信要求ＲＳ−Ｃ４４の通信経路上の選択無線機（通信経路上の中継機）として使用された子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３の間欠通信の周期が間欠周期Ｔ１から延長間欠周期Ｔ２に延長されている結果、変化する。すなわち、子機Ｃ４４が子機Ｃ３５及びＣ４３からの間欠送信信号ＫＳ−Ｃ３５及びＫＳ−Ｃ４４を受信する機会が減るため、通信要求ＲＳ−Ｃ４４の中継機であった子機Ｃ３５及びＣ４３が選択されず、通信要求ＲＳ−Ｃ４４の選択無線機として使用されなかった子機Ｃ３４が新たな選択無線機として選択される結果、子機Ｃ４４が選択する選択無線機が変更される。
【０１３０】
したがって、子機Ｃ４４からの送信データＴＤ４が子機Ｃ３４の受信データＲＤ４として受信され、子機Ｃ３４の送信データＴＤ５が親機Ｐの受信データＲＤ５として受信される。その結果、子機Ｃ３４を中継機とした通信経路を用いて、子機Ｃ４４から親機Ｐへの親子間データ通信処理におけるデータ送信が実行される。
【０１３１】
なお、図１４に示すように、親機Ｐ、子機Ｃｘｘは間欠送信動作（立ち上がりパルス発生時）以外の期間において、自身宛の送信データＴＤ（ＴＤ１〜ＴＤ５）の送信時に受信データＲＤ（ＲＤ１〜ＲＤ５）として直接受信することができる。ただし、送信データＴＤの送信元が直接通信範囲に存在することが条件となる。
【０１３２】
図１５及び図１６は実施の形態３の特小無線システムにおける応答要求及び通信応答の送信シーケンスを示す説明図である。
【０１３３】
図１５に示すように、子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３を中継機とした通信経路を用いて、親機Ｐから子機Ｃ４４への親子間データ通信処理におけるデータ送信が実行される。なお、ＲＣ３１〜ＲＣ３３は親機１、子機Ｃ３５及び子機Ｃ４３の直接通信範囲を示している。
【０１３４】
一方、図１６に示すように、子機Ｃ３４を中継機とした通信経路を用いて、子機Ｃ４４から親機Ｐへの親子間データ通信処理におけるデータ送信が実行される。なお、ＲＣ４１及びＲＣ４２は子機Ｃ３４及び子機Ｃ４４の直接通信範囲を示している。
【０１３５】
図１７及び図１８は実施の形態３の特小無線システムにおける間欠通信および中継動作シーケンスを示す説明図である。図１７及び図１８の組合せによりシーケンス全体が示されており、図１７及び図１８はそれぞれに示す切断線Ｃ−Ｃを境界として互いに分離された態様を示している。
【０１３６】
図１７及び図１８に示すように、判断処理ＪＧ３１〜ＪＧ３３により、子機Ｃ３５、子機Ｃ４３及び子機Ｃ４４が選択されながら、親子間データ通信処理用の通信要求ＲＳ−Ｃ４４が親機Ｐから子機Ｃ４４に伝達される。一方、図１８に示すように、判断処理ＪＧ３４及びＪＧ３５により、子機Ｃ３４及び親機Ｐが選択されながら、親子間データ通信処理用の通信応答ＡＳ−Ｐが子機Ｃ４４から親機Ｐに伝達される。
【０１３７】
図１５〜図１８に示すように、実施の形態３は、選択無線機を適宜選択して行う中継動作において、実施の形態１及び実施の形態２と同様、親機１及び複数の子機２（複数の無線機）はそれぞれ初期設置時に、自己位置情報（通信エリア座標情報）のみを保持とすることにより、各無線機の使用メモリ容量を削減することができる。
【０１３８】
さらに、実施の形態３の特小無線システムは、一度、選択無線機として中継動作に用いられた子機Ｃｘｘは、無線機は通信要求、または、通信応答を中継した時点を契機として、自身の間欠通信の周期を間欠周期Ｔ１から延長間欠周期Ｔ２に延長する間欠延長機能を備えることにより、選択無線機として最近使用された無線機の使用頻度を抑え、特定の無線機の電池の残量のみが低下することを確実に抑止できる効果を奏する。
【０１３９】
このように、実施の形態３の特小無線システムでは、各子機２が間欠延長機能を備えているため、中継機として使用された子機２の間欠送信動作を通常より長く設定することにより、集中的に使用され負担増となる子機２が発生することを確実に回避することができる。
【０１４０】
＜無線機（親機１，子機２）＞
実施の形態１〜実施の形態３の特小無線システムを構成し、無線通信を行う無線機（親機１，子機２）の特徴について述べる。
【０１４１】
本実施の形態の無線機は、２次元または３次元の座標を用いて自身の設置位置を示す自己位置情報を記憶している。そして、各無線機は、通常送信時において、他の無線機が自己位置情報を含む間欠送信信号を間欠送信する間欠送信動作を実行する際、直接通信範囲に存在する少なくとも一つの無線機それぞれの自間欠送信信号を受信して自己位置情報を認識する間欠受信動作（送信位置認識動作）を実行することができることを特徴としている。
【０１４２】
このような特徴を有する本実施の形態の特小無線システム用の無線機は、間欠受信動作を実行することにより直接通信範囲にある少なくとも一つの無線機の自己位置情報を認識することができるため、直接通信範囲となる無線機の自己位置情報を予め記憶する必要がない分、記憶容量の低減化を図ることができる効果を奏する。
【０１４３】
また、親機１との間の通信を行う子機用の無線機である子機２は以下の特徴を有する。子機２は上述した間欠送信動作を実行するともに、通常送信時に、間欠受信動作を実行し、送信先無線機選択規則（優先順位規則（＋電池残量規則（消費電力規則）））に沿って、少なくとも一つの無線機のうち一の無線機を選択無線機として選択し、選択無線機に対し送信処理を行う。
【０１４４】
このような特徴を有する子機２は、間欠送信動作を実行することにより、直接通信範囲に存在する他の無線機に、自己位置情報を通知することができる。
【０１４５】
さらに、子機２は、送信先無線機選択規則に沿って、少なくとも一つの無線機のうち最適と判断される一の無線機である選択無線機に対しデータ送信を行うことができる。
【０１４６】
また、複数の子機２のうち通信対象となる通信対象子機との間の通常送信である親子間データ通信処理を行う親機用の無線機である親機１は以下の特徴を有する。
【０１４７】
親機１は、通常送信時に、送信位置認識動作を実行し、送信先無線機選択規則に沿って、少なくとも一つの無線機のうち一の無線機である選択無線機に対し、親子間データ通信処理用のデータ送信を実行する。
【０１４８】
このような特徴を有する親機１は、送信位置認識動作を実行し、送信先無線機選択規則に沿って、少なくとも一つの無線機から選択無線機に対し、親子間データ通信処理用のデータ送信を行うことにより、最適と判断される通信経路上の選択無線機を選択することができる。
【０１４９】
なお、親機１及び子機２の内部構成は特に示していないが、通常の送受信機能を備え、上述した間欠送信動作、間欠受信動作（送信位置認識動作）、優先順位規則に沿った選択無線機の選択動作（図１４で示すフローを含む）、及び、上記間欠延長機能の全部、あるいは少なくとも一部を、例えば、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行させることにより、実現することができる。
【０１５０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１  親機、２  子機、３  通信エリア。
【図１】
2015179923.tif 000003
【図２】
2015179923.tif 000004
【図３】
2015179923.tif 000005
【図４】
2015179923.tif 000006
【図５】
2015179923.tif 000007
【図６】
2015179923.tif 000008
【図７】
2015179923.tif 000009
【図８】
2015179923.tif 000010
【図９】
2015179923.tif 000011
【図１０】
2015179923.tif 000012
【図１１】
2015179923.tif 000013
【図１２】
2015179923.tif 000014
【図１３】
2015179923.tif 000015
【図１４】
2015179923.tif 000016
【図１５】
2015179923.tif 000017
【図１６】
2015179923.tif 000018
【図１７】
2015179923.tif 000019
【図１８】
2015179923.tif 000020