(57)【要約】  通信中継装置１３０は、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおける特定スロットが割り当てられている。通信中継装置１３０は、アクティブ状態とスリープ状態との間で状態を切り替え、アクティブ状態において通信を実行する通信制御部と、特定スロットの到来及び、下位に属する他の通信中継装置１３０に割り当てられたタイムスロットである中継スロットの到来を判定するスロット判定部とを備えている。通信制御部は、スロット判定部が特定スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、スロット判定部が中継スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって中継処理を実行する。
2017030175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信端末と通信ネットワークを構成し、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおける特定のタイムスロットが割り当てられた通信端末であって、
アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも他の通信端末との通信を実行する通信制御部と、
前記特定のタイムスロットの到来及び、下位に属する他の通信端末に割り当てられたタイムスロットである中継タイムスロットの到来を判定するスロット判定部とを備え、
前記通信制御部は、
前記スロット判定部が前記特定のタイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、
前記スロット判定部が前記中継タイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって前記下位に属する他の通信端末と上位に属する他の通信端末との間の通信の中継処理を実行することを特徴とする通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の通信端末において、
前記スロット判定部は、前記通信スケジュールにおいて少なくとも前記特定のタイムスロット及び前記中継タイムスロットがどこかを示すスロット割当情報に基づいて、前記特定のタイムスロットの到来及び前記中継タイムスロットの到来を判定することを特徴とする通信端末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信端末において、
前記通信制御部は、所定の情報を取得する情報取得装置と通信を行って前記情報を取得し、取得した前記情報を一時的に蓄積し、蓄積した前記情報を前記特定のタイムスロットにおいて上位に属する他の通信端末に送信することを特徴とする通信端末。
【請求項４】
複数の通信端末によって通信ネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されて通信ネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられ、
前記親機は、前記通信スケジュールに従って、前記特定のタイムスロットにおいて対応する子機と通信を行い、
前記子機は、
アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも前記親機又は他の子機との通信を実行する通信制御部と、
前記特定のタイムスロットの到来及び、下位に属する他の子機に割り当てられたタイムスロットである中継タイムスロットの到来を判定するスロット判定部とを有し、
前記通信制御部は、
前記スロット判定部が前記特定のタイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、
前記スロット判定部が前記中継タイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって前記下位に属する他の子機と前記親機又は上位に属する他の子機との間の通信の中継処理を実行することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、通信端末及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムについて、図２６、２７を用いて説明する。アプリケーションノードは、ゲートウェイ装置１を介して、複数のセンサノードのそれぞれと通信を行う。いくつかのセンサノードは、他のセンサノードに中継されて、アプリケーションノードと通信を行う。【０００３】
ゲートウェイ装置１は、センサノード毎のホップ数や子ノード数が多い順にパケット送信タイミングを設定する。ゲートウェイ装置１は、図２７に示すような、各センサノードのホップ数及び子ノード数が規定された情報を有している。一般にホップ数や子ノード数が多い程パケット衝突が発生し易いところ、このゲートウェイ装置は、ホップ数や子ノード数が多いノードを優先してパケット送信タイミングを設定するので、パケット衝突が生じ難くなる。その結果、パケット再送の必要がなくなるので、アプリケーションノードにおける所望のパケット取得時刻と実際のパケット取得時刻との間の差が減少する。それ故、アプリケーションノードが所望のタイミングでデータを取得することができる。【０００４】
ゲートウェイ装置１は、ホップ数や子ノード数を記述するネットワーク構成テーブル（図２７参照）を用いて、パケット送信タイミングを設定する。ネットワークの構成が変更された場合、ネットワーク全体から見たセンサノードのホップ数や子ノード数を再計算した上で、ネットワーク構成テーブルを変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−９８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述のようにネットワークの構成が変更されると、パケットの中継ルートやパケット送信タイミングが変更される。それに伴って、中継処理を行うべきセンサノードが変更されたり、センサノードの中継処理のタイミングも変更され得る。そのため、前述のようなシステムにおいては、各センサノードは、中継処理をネットワーク構成の変更に柔軟に対応させる必要がある。【０００７】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ネットワーク構成が変更されたとしても、中継処理を容易に実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示された技術は、他の通信端末と通信ネットワークを構成し、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおける特定のタイムスロットが割り当てられた通信端末が対象である。この通信端末は、アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも他の通信端末との通信を実行する通信制御部と、前記特定のタイムスロットの到来及び、下位に属する他の通信端末に割り当てられたタイムスロットである中継タイムスロットの到来を判定するスロット判定部とを備え、前記通信制御部は、前記スロット判定部が前記特定のタイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、前記スロット判定部が前記中継タイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって前記下位に属する他の通信端末と上位に属する他の通信端末との間の通信の中継処理を実行する。【０００９】
また、ここに開示された技術は、複数の通信端末によって通信ネットワークを形成する無線通信システムが対象である。前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されて通信ネットワークを構成する複数の子機とを含んでおり、前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、前記複数の子機のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられ、前記親機は、前記通信スケジュールに従って、前記特定のタイムスロットにおいて対応する子機と通信を行い、前記子機は、アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも前記親機又は他の子機との通信を実行する通信制御部と、前記特定のタイムスロットの到来及び、下位に属する他の子機に割り当てられたタイムスロットである中継タイムスロットの到来を判定するスロット判定部とを有し、前記通信制御部は、前記スロット判定部が前記特定のタイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、前記スロット判定部が前記中継タイムスロットの到来を判定した場合には、前記アクティブ状態となって前記下位に属する他の子機と前記親機又は上位に属する他の子機との間の通信の中継処理を実行する。
【発明の効果】
【００１０】
前記通信端末によれば、ネットワーク構成が変更されたとしても、中継処理を容易に実現することができる。【００１１】
前記無線通信システムによれば、ネットワーク構成が変更されたとしても、中継処理を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、トラップ作動状態管理システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、提供装置の外観構成を示す図である。
【図３】図３は、提供装置をスチームトラップに取り付けた状態示す図である。
【図４】図４は、提供装置のハードウェア構成を示す図である。
【図５】図５は、管理装置のハードウェア構成を示す図である。
【図６】図６は、通信中継装置のハードウェア構成を示す図である。
【図７】図７は、タイムスロットを示す図である。
【図８】図８は、タイムスロット設定時間情報のデータ構造を示す図である。
【図９】図９は、タイムスロット割当情報のデータ構造を示す図である。
【図１０】図１０は、ネットワーク構成情報のデータ構造を示す図である。
【図１１】図１１は、ネットワーク構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、作動状態中継時間情報のデータ構造を示す図である。
【図１３】図１３は、作動状態情報のデータ構造を示す図である。
【図１４】図１４は、作動状態情報データベースのデータ構造を示す図である。
【図１５】図１５は、動作時間設定処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、変更されたネットワーク構成の例を示す図である。
【図１７】図１７は、変更されたタイムスロット割当情報のデータ構造を示す図である。
【図１８】図１８は、変更されたネットワーク構成情報のデータ構造を示す図である。
【図１９】図１９は、変更された別のネットワーク構成の例を示す図である。
【図２０】図２０は、変更された別のネットワーク構成情報のデータ構造を示す図である。
【図２１】図２１は、変更された作動状態中継時間情報のデータ構造を示す図である。
【図２２】図２２は、タイムスロット内の時間の割り当てを示す図である。
【図２３】図２３は、通信中継装置の作動状態取得送信処理を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、通信中継処理を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、提供装置の作動状態取得送信処理を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、従来の通信中継装置を示す図である。
【図２７】図２７は、従来の通信中継装置の各ノードセンサのホップ数及び子ノード数が規定された情報を示す図である。
【図２８】図２８は、図１のシステムに対応するネットワーク構成情報を示す図である。
【図２９】図２９は、図１のシステムにおける機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置のルーティングテーブルを示す図である。
【図３０】図３０は、図１のシステムに対応するセンサテーブルを示す図である。
【図３１】図３１は、通信スケジュールを示す図である。
【図３２】図３２は、更新されたネットワーク構成情報を示す図である。
【図３３】図３３は、更新された、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置のルーティングテーブルを示す図である。
【図３４】図３４は、更新された通信スケジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
《実施形態》
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。通信中継装置の一実施形態である通信中継装置１３０を有する、蒸気システムに用いられるスチームトラップの作動状態を提供するトラップ作動状態管理システムについて説明する。
【００１４】
第１  トラップ作動状態管理システム１００のハードウェア構成
トラップ作動状態管理システム（以下、「管理システム」という）１００について、図１を用いて説明する。管理システム１００は、工場やプラント等に形成されるプロセスシステムに分散配備される多数のスチームトラップＴの作動状態を、無線通信を用いて管理するシステムである。管理システム１００は、トラップ作動状態提供装置（以下、「提供装置」）１１０、トラップ作動状態管理装置（以下、「管理装置」）１２０、及び、通信中継装置１３０を有している。管理装置１２０、通信中継装置１３０、提供装置１１０は、通信端末であり、互いに無線通信を行い、自律的にネットワークを構築する。管理システム１００においては、マルチホップ無線ネットワークが形成される。管理システム１００は、無線通信システムの一例である。
【００１５】
管理装置１２０は、親機として機能し、通信中継装置１３０は、子機として機能する。基本的には、管理装置１２０は、通信中継装置１３０と通信を行い、提供装置１１０は、通信中継装置１３０と通信を行う。提供装置１１０の個数は、通信中継装置１３０に比べて多い。管理装置１２０及び通信中継装置１３０は、管理装置１２０を頂点（最上位）とするツリー型のネットワークトポロジを有している。本明細書では、ネットワークにおいて管理装置１２０側を上流側又は上位とし、ツリーの末端側を下流側又は下位とする。
【００１６】
管理装置１２０は、管理システム１００の通信経路の確立や提供装置１１０の作動状態情報の収集及び管理を行う。例えば、管理装置１２０は、通信中継装置１３０を介して、提供装置１１０から作動状態情報を取得することによって、各スチームトラップＴの作動状態を管理し、作動状態を判断する。また、管理装置１２０は、外部ネットワーク等を介して上位のサーバに接続され得る。管理装置１２０は、必要に応じて、提供装置１１０の検出値をサーバに転送する。
【００１７】
提供装置１１０は、プロセスシステムを構成する各スチームトラップＴに設置される。提供装置１１０は、スチームトラップＴの作動状態を取得し、提供装置１１０毎に予め定められた作動状態中継時間になると、取得した作動状態を通信中継装置１３０へ送信する。なお、提供装置１１０は、スチームトラップＴの作動状態を取得し、通信中継装置１３０へ送信する時間以外の時間については、いわゆるスリープ状態となっている。
【００１８】
通信中継装置１３０は、管理システム１００の通信ネットワークを構成する。通信中継装置１３０は、所定の長さの時間に区切られた通信時間帯であるタイムスロットが複数含まれた通信スケジュールに従って管理装置１１０と通信を行う。通信中継装置１３０のそれぞれには、特定のタイムスロットが予め割り当てられている。
【００１９】
通信中継装置１３０は、自身のタイムスロットにおいて、自身と直接的に通信する提供装置１１０から取得した作動状態情報を一時的に蓄積した後、作動状態情報を管理装置１２０へ送信する。この処理が、所定の通信処理に相当する。通信中継装置１３０は、基本的には、自身のタイムスロットではアクティブ状態となり、それ以外のときにはいわゆるスリープ状態となる。
【００２０】
ただし、通信中継装置１３０は、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０のタイムスロットにおいてもアクティブ状態となり、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０から自身の上位に属する他の通信中継装置１３０への通信を中継する。この処理が中継処理に相当する。通信中継装置１３０は、通信ネットワークにおいて、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０のタイムスロットであるか否かを判断し、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０のタイムスロットである場合に、通信中継処理を実行し、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０のタイムスロットでなく且つ自身のタイムスロットでない場合に、スリープ状態となる。
【００２１】
これにより、通信中継装置１３０が自身の下位に属する他の通信中継装置１３０のタイムスロットであるか否かを判断するだけで、自身の下位に属する他の通信中継装置１３０との通信を確立できるため、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、容易に、通信中継処理を実行できる。また、通信中継装置１３０において一時的に作動状態情報を記憶保持するので、通信中継装置１３０と提供装置１１０との間でのみ同期処理が必要となり、管理システム１００の通信ネットワーク全体として同期処理が必要でなくなるため、管理システム１００の通信ネットワーク全体として通信量を低減することができる。
【００２２】
第２  提供装置１１０の構成
１．提供装置１１０外観構成
提供装置１１０の外観構成について、図２を用いて説明する。提供装置１１０は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、及び、中間軸部Ｐ１０５を有している。
【００２３】
センサ部Ｐ１０１は、スチームトラップＴの作動状態を、各種センサを用いて、電気信号として検出する。センサ部Ｐ１０１は、内部に、スチームトラップＴの作動状態、例えば、振動や温度を検出する振動センサ、温度センサ等の各種のセンサを有している。なお、センサ部Ｐ１０１の詳細な構造については記載を省略する。
【００２４】
電装部品配置部Ｐ１０３は、センサ部Ｐ１０１で検出した作動状態に関する電気信号を増幅し、作動状態情報として、他の通信機器に提供するための無線通信回路１１０ｈをはじめとする各種回路を有している。なお、電装部品配置部Ｐ１０３に配置される提供装置１１０のハードウェア構成については後述する。
【００２５】
中間軸部Ｐ１０５は、円筒状のフレキシブルパイプ１１６、及び、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブル（図示せず）を有している。なお、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブルは、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品とセンサ部Ｐ１０１が有するセンサとを電気的に接続する。また、中間軸部Ｐ１０５のフレキシブルパイプ１１６は、センサ部Ｐ１０１及び電装部品配置部Ｐ１０３のそれぞれと、下部袋ナットＮ１０１及び上部袋ナットＮ１０３を用いて接続される。
【００２６】
なお、図３に示すように、提供装置１１０は、所定の固定装置ＨＦを用いて、スチームトラップＴに固定される。提供装置１１０をスチームトラップＴに固定する際には、センサ部Ｐ１０１の先端Ｆが、スチームトラップＴの例えば入口部に接するように固定する。これにより、スチームトラップＴの各種センサは、先端Ｆを介してスチームトラップＴの作動状態を取得する。
【００２７】
２．提供装置１１０の電装部品のハードウェア構成
次に、図２に示す提供装置１１０の電装部品配置部Ｐ１０３の内部に配置される電装部品のハードウェア構成について図４を用いて説明する。
【００２８】
図４に示すように、提供装置１１０は、ＣＰＵ１１０ａ、メモリ１１０ｂ、無線通信回路１１０ｈ、センサ通信回路１１０ｉ、及び、計時回路１１０ｊを有している。
【００２９】
ＣＰＵ１１０ａは、メモリ１１０ｂに記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、トラップ作動状態情報提供プログラム等、その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ１１０ｂは、ＣＰＵ１１０ａに対して作業領域を提供する。また、メモリ１１０ｂは、オペレーティング・システム（ＯＳ）、トラップ作動状態情報提供プログラム等、その他のアプリケーションのプログラム、及び、作動状態情報、作動状態提供時刻情報等の各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。
【００３０】
無線通信回路１１０ｈは、無線通信によって、通信中継装置１３０等の外部の通信機器とのデータの送受信を行う。センサ通信回路１１０ｉは、提供装置１１０に配置されている温度センサ、振動センサ等の各種センサと接続され、各種センサからスチームトラップＴの作動状態情報を取得する。計時回路１１０ｊは、所定のクロックを発生し、所定の時間を計時する。
【００３１】
第３  管理装置１２０のハードウェア構成
管理装置１２０のハードウェア構成について図５を用いて説明する。 図５に示すように、管理装置１２０は、ＣＰＵ１２０ａ、メモリ１２０ｂ、ハードディスクドライブ１２０ｃ（以下、ＨＤＤ１２０ｃとする）、キーボード１２０ｄ、マウス１２０ｅ、ディスプレイ１２０ｆ、光学式ドライブ１２０ｇ、無線通信回路１２０ｈ、及び、計時回路１２０ｊを有している。
【００３２】
ＣＰＵ１２０ａは、ＨＤＤ１２０ｃに記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、トラップ作動状態情報管理プログラム等、その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ１２０ｂは、ＣＰＵ１２０ａに対して作業領域を提供する。ＨＤＤ１２０ｃは、オペレーティング・システム（ＯＳ）、トラップ作動状態情報管理プログラム等、その他のアプリケーションのプログラム、及び、作動状態情報データベース（以降、作動状態情報ＤＢとする）等の各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。
【００３３】
キーボード１２０ｄ、マウス１２０ｅは、外部からの命令を受け付ける。ディスプレイ１２０ｆは、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ１２０ｇは、トラップ作動状態情報管理サーバプログラムが記録されている光学式メディア１２０ｐ（図示せず）からトラップ作動状態情報管理プログラムを読み取り、また、他の光学式メディアからその他のアプリケーションのプログラムを読み取る等、光学式メディアからのデータの読み取りを行う。無線通信回路１２０ｈは、無線通信によって、通信中継装置１３０等の外部の通信機器とのデータの送受信を行う。計時回路１２０ｊは、所定のクロックを発生し、管理装置１２０の基準となる時刻を生成する。
【００３４】
第４  通信中継装置１３０のハードウェア構成
中継装置１３０のハードウェア構成について図６を用いて説明する。中継装置１３０は、ＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ、無線通信回路１３０ｈ、及び、計時回路１３０ｉを有している。
【００３５】
ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記録されているオペレーティング・システム（ＯＳ）、通信中継プログラム等、その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ１３０ｂは、ＣＰＵ１３０ａに対して作業領域を提供する。また、メモリ１３０ｂは、オペレーティング・システム（ＯＳ）、通信中継プログラム等、その他のアプリケーションのプログラム、提供装置１１０から取得した作動状態、及び、タイムスロット設定時間情報（図８参照）、タイムスロット割当情報（図９参照）、ネットワーク構成情報（図１０参照）等、各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。無線通信回路１３０ｈは、提供装置１１０、提供装置１２０及び他の通信中継装置１３０との間で、データを送受信する。計時回路１３０ｉは、所定のクロックを発生し、所定の時間を計時する。
【００３６】
第５  管理システム１００における通信時間管理
管理システム１００で用いる通信時間管理について、図７を用いて説明する。管理システム１００では、タイムスロットという通信管理時間を用いたタイムスロットシステムを用いて、管理装置１２０が通信中継装置１３０を介して提供装置１１０から作動状態を取得する。タイムスロットシステムは、予め定められた作動状態取得周期時間（以下、「取得周期」ともいう）を所定の時間幅に区切った通信時間帯であるタイムスロットを管理システム１００に属する全ての通信中継装置１３０に割り当てることによって、通信中継装置１３０が他の通信装置と通信するための通信時間を管理する通信時間管理システムである。ここで、取得周期とは、管理システム１００において、ある一の通信中継装置１３０から作動状態を繰り返し取得する際の時間間隔をいう。
【００３７】
図７に示すように、取得周期ｆＢを所定数Ｎに分割すると、タイムスロットＴＳの長さＴＷは、ｆＢ／Ｎとなる。なお、Ｎは、通常、管理システム１００に属する通信中継装置１３０の数より大きい数に設定される。タイムスロットＴＳには、取得周期ｆＢの開始から順番に、それぞれを特定するためのタイムスロット番号が与えられている。以下においては、取得周期ｆＢの開始からＸ番目のタイムスロットＴＳを、タイムスロットＴＳ（Ｘ）と表記する。
【００３８】
なお、取得周期ｆＢは、タイムスロットＴＳの長さＴＷを設定した上で、管理システム１００に属する全ての通信中継装置１３０に長さＴＷのタイムスロットＴＳを割り当てることができる時間に設定される。また、タイムスロットＴＳの長さＴＷは、一の通信中継装置１３０に属する（即ち、接続される）提供装置１１０の数、管理システム１００に属する通信中継装置１３０の数、各装置間の通信状況等を勘案して決定される。
【００３９】
各タイムスロットＴＳの開始時間及び終了時間は、タイムスロット設定時間情報（後述）に記述される。また、タイムスロットＴＳには、各通信中継装置１３０が割り当てられる。どのタイムスロットＴＳにどの通信中継装置１３０が割り当てられるのかについては、タイムスロット割当情報（後述）に記述される。
【００４０】
第６  データ
管理システム１００で用いる主なデータについて、図８〜図１４を用いて説明する。
【００４１】
１．タイムスロット設定時間情報
タイムスロット設定時間情報（以下、「スロット時間情報」ともいう）とは、各タイムスロットＴＳの開始時間及び終了時間を記述した情報である。スロット時間情報は、管理装置１２０によって通信中継装置１３０のそれぞれに提供され、各通信中継装置１３０によってメモリ１３０ｂに記憶保持される。
【００４２】
スロット時間情報のデータ構造を図８に示す。スロット時間情報は、スロット番号記述領域、開始時間記述領域、及び、終了時間記述領域を有している。スロット番号記述領域には、管理システム１００において設定されているタイムスロットＴＳのスロット番号が記述される。開始時間記述領域には、スロット番号で特定されるタイムスロットＴＳが開始する時間が記述される。終了時間記述領域には、スロット番号で特定されるタイムスロットＴＳが終了する時間が記述される。なお、タイムスロットＴＳが開始する時間、及び、終了する時間は、取得周期ｆＢが開始する時からの経過時間として記述される。
【００４３】
例えば、図８に示すスロット時間情報では、スロット番号「３」のタイムスロットＴＳ（３）は、ある取得周期ｆＢが開始してから、「６０秒後」に開始し、「９０秒後」に終了することを示している。
【００４４】
２．タイムスロット割当情報
タイムスロット割当情報（以下、「スロット割当情報」ともいう）とは、タイムスロットのそれぞれに割り当てられる通信中継装置１３０を記述した情報である。スロット割当情報は、管理装置１２０によって通信中継装置１３０のそれぞれに提供され、各通信中継装置１３０によってメモリ１３０ｂに記憶保持される。
【００４５】
スロット割当情報のデータ構造を図９に示す。スロット割当情報は、スロット番号記述領域、及び、プロセスシステム構成機器ＩＤ記述領域（以下、「ＩＤ記述領域」ともいう）を有している。スロット番号記述領域には、管理システム１００において各タイムスロットＴＳに設定されるスロット番号が記述される。ＩＤ記述領域には、スロット番号で特定されるタイムスロットＴＳに、割り当てられる通信中継装置１３０のプロセスシステム構成機器ＩＤ（以下「機器ＩＤ」ともいう）が記述される。例えば、図９においては、スロット番号「３」のタイムスロットＴＳ（３）には、機器ＩＤ「Ｒ２」の通信中継装置１３０が割り当てられていることを示している。
【００４６】
３．ネットワーク構成情報
ネットワーク構成情報とは、管理システム１００に属する通信中継装置１３０のネットワーク構成を記述した情報である。ネットワーク構成情報は、管理装置１２０によって通信中継装置１３０のそれぞれに提供され、各通信中継装置１３０によってメモリ１３０ｂに記憶保持される。
【００４７】
ネットワーク構成情報のデータ構造を図１０に示す。ネットワーク構成情報は、下位プロセスシステム構成機器ＩＤ記述領域（以下、「下位ＩＤ記述領域」ともいう）、及び、上位プロセスシステム構成機器ＩＤ記述領域（以下、「上位ＩＤ記述領域」ともいう）を有している。下位ＩＤ記述領域には、管理システム１００のネットワークに属する一の通信中継装置１３０の機器ＩＤが記述される。上位ＩＤ記述領域には、下位ＩＤ記述領域に記述された機器ＩＤに対応する通信中継装置１３０に対して直接的に上位に位置する（即ち、接続される）通信中継装置１３０の機器ＩＤが記述される。
【００４８】
ここで、図１１に示す管理システム１００のネットワーク構成を例に、ネットワーク構成情報を説明する。なお、図１１に示すネットワーク構成においては、各装置を特定する機器ＩＤを各装置の内部に記述する。
【００４９】
図１１に示す管理システム１００のネットワーク構成では、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０は、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０に対して直接的な下位に属する。つまり、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０に対して、直接的に上位に機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０が存在する。したがって、図１０に示すネットワーク構成情報のように、下位ＩＤ記述領域の値が「Ｒ４」に対応する上位ＩＤ記述領域に「Ｒ３」が記述される。
【００５０】
４．作動状態中継時間情報
作動状態中継時間情報（以下、「作動状態時間情報」ともいう）は、提供装置１１０が作動状態を通信中継装置１３０に提供するために用いる時間を示す情報である。作動状態中継時刻情報は、通信中継装置１３０のメモリ１３０ｂに記憶保持される。
【００５１】
作動状態時間情報のデータ構造を図１２に示す。作動状態時間情報は、ＩＤ記述領域、開始時間記述領域、及び、終了時間記述領域を有している。ＩＤ記述領域には、通信中継装置１３０の直接的な下位に属する提供装置１１０に設定されている機器ＩＤが記述される。開始時間記述領域には、機器ＩＤで特定される提供装置１１０との通信を開始する時間が記述される。終了時間記述領域には、機器ＩＤで特定される提供装置１１０との通信を終了する時間が記述される。なお、提供装置１１０との通信を開始する時間、及び、終了する時間は、提供装置１１０が通信する通信中継装置１３０、つまり、提供装置１１０に対して直接的に上位に位置する通信中継装置１３０のタイムスロットＴＳが開始する時からの経過時間として記述される。
【００５２】
例えば、図１２に示す作動状態時間情報では、機器ＩＤ「Ｔ５」の提供装置１１０は、直接的に上位に位置する機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０（図１１参照）のタイムスロットＴＳ（Ｒ４）が開始してから、「０．５秒後」に開始し、「１秒後」に終了することを示している。
【００５３】
５．作動状態情報
作動状態情報は、所定時刻におけるスチームトラップＴの作動状態、例えば、温度や振動、を示す情報である。作動状態情報は、各種センサを介して提供装置１１０によって取得され、メモリ１１０ｂに記憶保持される。
【００５４】
作動状態情報のデータ構造を図１３に示す。作動状態情報は、作動状態種別情報記述領域（以下、「種別記述領域」ともいう）、作動状態値記述領域（以下、「状態値記述領域」ともいう）、及び、作動状態値取得時刻記述領域（以下、「取得時刻記述領域」ともいう）を有している。種別情報記述領域には、作動状態の種別が記述される。状態値記述領域には、作動状態を取得したセンサのセンサ値が記述される。取得時刻記述領域には、作動状態値を取得した時に計時回路１１０ｊが示していた時刻、すなわちセンサの測定時刻が記述される。
【００５５】
６．作動状態情報ＤＢ
作動状態情報ＤＢは、ネットワークに属するスチームトラップＴの作動状態を蓄積した情報である。作動状態情報ＤＢは、各提供装置１１０を介して取得したスチームトラップＴの作動状態に基づき、管理装置１２０によって生成され、ＨＤＤ１２０ｃに記憶保持される。
【００５６】
作動状態情報ＤＢのデータ構造を図１４に示す。作動状態情報ＤＢは、ＩＤ記述領域、作動状態種別情報記述領域（以下、「種別記述領域」ともいう）、作動状態値記述領域（以下、「状態値記述領域」ともいう）、作動状態値取得時刻記述領域（以下、「取得時刻記述領域」ともいう）、及び、受信時刻記述領域を有している。ＩＤ記述領域には、作動状態情報を取得したプロセスシステム構成機器を特定する機器ＩＤが記述される。種別情報記述領域、状態値記述領域、取得時刻記述領域には、それぞれ、取得した作動状態情報（図１３参照）の種別情報記述領域、状態値記述領域、取得時刻記述領域の値が記述される。受信時刻記述領域には、作動状態情報を受信した時に計時回路１２０ｊが示していた時刻が記述される。
【００５７】
第７  管理システム１００の動作
１．通信中継装置１３０の動
【００５８】
（１）動作時間設定処理
通信中継装置１３０は、自らが最初に動作する場合等、計時回路１３０ｉに動作時間が設定されていない場合や、メモリ１３０ｂに記憶保持しているスロット時間情報（図８参照）、スロット割当情報（図９参照）、ネットワーク構成情報（図１０参照）が更新された場合に、計時回路１３０ｉに動作時間を設定する動作時間設定処理を実行する。なお、通信中継装置１３０は、動作時間として設定される以外の時間については、計時回路１３０ｉを除き、いわゆるスリープ状態となる。これにより、通信中継装置１３０の消費電力を軽減し、限られた電力でより長い時間、通信中継装置１３０を動作させることができる。よって、通信中継装置１３０の電力源の管理、例えば電池の交換といった作業量を低減することができる。
【００５９】
動作時間設定処理ついて、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。通信中継装置１３０のＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記憶保持されているスロット割当情報から自身のタイムスロットＴＳのスロット番号を取得する（Ｓ１５０１）。ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記憶保持されているスロット時間情報から、自身のタイムスロットＴＳの開始時間、終了時間を取得する（Ｓ１５０３）。ＣＰＵ１３０ａは、取得した開始時間及び終了時間を、作動状態取得時間として、計時回路１３０ｉに設定する（Ｓ１５０５）。
【００６０】
ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報から、自身の下位に属する通信中継装置１３０を全て取得する（Ｓ１５０７）。具体的には、ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域から自身の機器ＩＤを抽出し、対応する下位ＩＤ記述領域の機器ＩＤを取得する。ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域から、取得した機器ＩＤを抽出し、対応する下位ＩＤ記述領域の機器ＩＤを取得する。ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域に、取得した機器ＩＤが存在しなくなるまで、以上の動作を繰り返す。なお、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域に自身の機器ＩＤが存在しない場合は、通信中継装置１３０がネットワークの末端に位置することを示している。
【００６１】
ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記憶保持されているスロット割当情報から自身の下位に属する通信中継装置１３０のタイムスロットＴＳのスロット番号を取得する（Ｓ１５０９）。ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに記憶保持されているスロット時間情報から、自身の下位に属する全ての通信中継装置１３０のタイムスロットＴＳのスロット番号に対応する開始時間、終了時間を取得する（Ｓ１５１１）。ＣＰＵ１３０ａは、取得した開始時間及び終了時間を、通信中継時間として、計時回路１３０ｉにそれぞれ設定する（Ｓ１５１３）。
【００６２】
このように、通信中継装置１３０のＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ、無線通信回路１３０ｈ及び計時回路１３０ｉは、通信制御部を形成し、アクティブ状態とアクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、アクティブ状態において少なくとも管理装置１２０又は他の通信中継装置１３０との通信を実行する。アクティブ状態とスリープ状態との切り替えについては後述する。
【００６３】
また、ＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ及び計時回路１３０ｉは、通信中継装置１３０に割り当てられた特定のタイムスロットの到来及び、下位に属する他の通信中継装置１３０に割り当てられたタイムスロットである中継スロットの到来を判定するスロット判定部を形成する。
【００６４】
ここで、図１１に示すネットワーク構成において、スロット時間情報、スロット割当情報、ネットワーク構成情報が、それぞれ、図８、図９、図１０である場合を例に、動作時間設定処理を説明する。機器ＩＤ「Ｒ３」の動作時間設定処理では、ＣＰＵ１３０ａは、スロット割当情報から自身のタイムスロットＴＳのスロット番号「４」を取得する。そして、ＣＰＵ１３０ａは、スロット時間情報からスロット番号「４」の開始時間「９０」及び終了時間「１２０」を取得し、取得した開始時間及び終了時間を作動状態取得時間として計時回路１３０ｉに設定する。
【００６５】
そして、ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域の値が「Ｒ３」に対応する下位ＩＤ記述領域の値「Ｒ４」を取得し、取得した機器ＩＤ「Ｒ４」に対応するタイムスロットＴＳのスロット番号「５」をスロット割当情報から取得する。そして、ＣＰＵ１３０ａは、スロット時間情報からスロット番号「５」の開始時間「１２０」及び終了時間「１５０」を取得し、取得した開始時間及び終了時間を通信中継時間として計時回路１３０ｉに設定する。
【００６６】
また、機器ＩＤ「Ｒ４」の動作時間設定処理では、ＣＰＵ１３０ａは、スロット割当情報から自身のタイムスロットＴＳのスロット番号「５」を取得する。そして、ＣＰＵ１３０ａは、スロット時間情報からスロット番号「５」の開始時間「１２０」及び終了時間「１５０」を取得し、取得した開始時間及び終了時間を作動状態取得時間として計時回路１３０ｉに設定する。
【００６７】
一方、ＣＰＵ１３０ａは、ネットワーク構成情報の上位ＩＤ記述領域の値が「Ｒ４」に対応する下位ＩＤ記述領域の値が存在しないため、自身が末端の通信中継装置１３０と判断し、通信中継時間を計時回路１３０ｉに設定しない。
【００６８】
次に、図１１に示すネットワーク構成から、図１６に示すように、通信中継装置１３０及びこの通信中継装置１３０の下位に属し、この通信中継装置１３０と直接的に通信する提供装置１１０を追加したネットワーク構成に変更したときの動作時間設定処理を説明する。図１６に示すネットワーク構成では、機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０が、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０の下位に追加されている。なお、機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０の下位に、機器ＩＤ「Ｔ１５」の提供装置１１０が追加されている。
【００６９】
この場合、スロット時間情報については、図８に示すものから変更する必要はない。一方、スロット割当情報は、図１７に示すように、タイムスロッ トＴＳのスロット番号「１１９」に、追加した機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０が割り当てられるように変更される。また、ネットワーク構成情報には、図１８に示すように、下位ＩＤ記述領域に機器ＩＤ「Ｒ１００」が追加され、機器ＩＤ「Ｒ１００」に対応する上位ＩＤ記述領域に機器ＩＤ「Ｒ３」が追加される。このように、通信中継装置１３０を新たに追加した場合でも、スロット割当情報、ネットワーク構成情報を変更するだけで対応できる。
【００７０】
次に、図１１に示すネットワーク構成から、図１９に示すように、一の通信中継装置１３０を取り除いたネットワーク構成に変更したときの動作時間設定処理を説明する。図１９に示すネットワーク構成では、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０が取り除かれている。このように、ある通信中継装置１３０を削除する場合には、例えば、メンテナンス等により動作を停止させる場合や、管理システム１００を配置するプロセスシステムのメンテナンスのために足場等を配置することによる通信状況の悪化を回避すべく予め通信経路を変更する場合がある。
【００７１】
この場合、スロット時間情報、スロット割当情報については、変更する必要がない。一方、ネットワーク構成情報については、図２０に示すように、下位ＩＤ記述領域の機器ＩＤ「Ｒ３」、及び、それに対応する上位ＩＤ記述領域の値「Ｒ１」を削除する。このように、通信中継装置１３０を削除した場合でも、ネットワーク構成情報を変更するだけで対応できる。
【００７２】
なお、機器ＩＤ「Ｔ１０」及び「Ｔ１１」の提供装置１１０は、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０が削除されることによって、直接的に通信する通信中継機１３０が変更される。例えば、図１９の例では、機器ＩＤ「Ｔ１０」の提供装置１１０は、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０と直接的に通信することになり、機器ＩＤ「Ｔ１１」の提供装置１１０は、機器ＩＤ「Ｒ５」の通信中継装置１３０と直接的に通信することになる。この場合、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０の作動状態時間情報については、図２１に示すように、機器ＩＤ「Ｔ１０」の提供装置１１０が追加される。図示は省略するが、機器ＩＤ「Ｒ５」の通信中継装置１３０の作動状態時間情報については、機器ＩＤ「Ｔ１１」の提供装置１１０が追加される。
【００７３】
（２）作動状態取得送信処理
作動状態取得送信処理とは、通信中継装置１３０が、該通信中継装置１３０の下位に属し、直接的に通信する提供装置１１０から作動状態情報を取得し、取得した作動状態情報を管理装置１２０に送信する処理である。管理システム１００では、通信中継装置１３０は、自身に対応するタイムスロットＴＳの時間内において、提供装置１１０から作動状態情報を取得し、取得した作動状態情報を管理装置１２０へ送信する。
【００７４】
タイムスロットＴＳにおける各処理への時間の割り当てを図２２に示す。通信中継装置１３０は、タイムスロットＴＳの開始後の期間Ｔ１において、自らの下位に属し、直接的に通信できる提供装置１１０から作動状態情報を取得する。通信する通信中継装置１３０は、期間Ｔ１に続く期間Ｔ２において、取得した作動状態情報を管理装置１２０へ送信する。なお、期間Ｔ２に続く期間Ｔ３は、予備機期間として割り当てられ、適宜、利用される。
【００７５】
作動状態取得送信処理における通信中継装置１３０の動作ついて、図２３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、通信中継装置１３０は、計時回路１３０ｉを用いて、現在の周期における取得周期ｆＢの開始からの時間を計時している。
【００７６】
通信中継装置１３０の計時回路１３０ｉは、計時している時間が作動状態取得時間の開始時間になったと判断すると（Ｓ２３０１）、ＣＰＵ１３０ａに対して作動状態取得送信処理開始情報（以下、「送信開始情報」ともいう）を送信する（Ｓ２３０３）。なお、計時回路１３０ｉは、通信中継装置１３０のＣＰＵ１３０ａがスリープ状態にある場合には、ＣＰＵ１３０ａを起動させる。
【００７７】
ここで、作動状態取得時間の開始時間、即ち、通信中継装置１３０に割り当てられているタイムスロットＴＳの開始時間については、ＣＰＵ１３０ａは、所定のタイミングで、スロット割当情報（図９参照）から自身の機器ＩＤに対応するスロット番号を抽出した上で、抽出したスロット番号に対応する開始時間をスロット時間情報（図８参照）から取得し、計時回路１３０ｉに設定しておく。
【００７８】
ＣＰＵ１３０ａは、送信開始情報を取得すると、自身の下位に属し直接的に通信できる提供装置１１０から作動状態情報を取得する（Ｓ２３０５）。
【００７９】
また、ＣＰＵ１３０ａは、ステップＳ２３０５において送信開始情報を取得すると、計時回路１３０ｉを用いて計時を開始し、計時した時間と作動状態時間情報（図１２参照）における開始時間及び終了時間とを照らし合わせながら、対応する機器ＩＤの提供装置１１０から作動状態情報を、順次、取得する。
【００８０】
ＣＰＵ１３０ａは、受信した作動状態情報を送信元の提供装置１１０と関連付けて、受信時刻とともにメモリ１３０ｂに一時的に記憶保持する（Ｓ２３０７）。そして、ＣＰＵ１３０ａは、メモリ１３０ｂに一時的に記憶保持している作動状態情報を管理装置１２０へ送信する（Ｓ２３０９）。
【００８１】
ＣＰＵ１３０ａは、作動状態取得時間の終了時間になったと判断すると（Ｓ２３１１）、次の通信中継時間の開始時間が現在の作動状態取得時間と連続していなければ（Ｓ２３１３）、スリープ状態となる（Ｓ２３１５）。このとき、計時回路１３０ｉは、スリープ状態とはならない。一方、次の通信中継時間の開始時間が現在の作動状態取得時間と連続していれば、通信中継処理（後述：図２４参照）を実行する（Ｓ２３１７）。
【００８２】
（３）通信中継処理
通信中継処理とは、タイムスロットシステムを用いて、ある通信中継装置１３０が管理装置１２０に対して作動状態情報を送信するときに、通信中継装置１３０から管理装置１２０までの通信経路上に存在する通信中継装置１３０が、作動状態情報の送信を中継する処理である。通信中継処理について、図２４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８３】
通信中継装置１３０の計時回路１３０ｉは、計時している時間が通信中継時間の開始時間になったと判断すると（Ｓ２４０１）、ＣＰＵ１３０ａに対して通信中継処理開始情報（以下、「中継開始情報」ともいう）を送信する（Ｓ２４０３）。なお、計時回路１３０ｉは、通信中継装置１３０のＣＰＵ１３０ａがスリープ状態にある場合には、ＣＰＵ１３０ａを起動させる。
【００８４】
ＣＰＵ１３０ａは、無線通信回路１１０ｈを介して取得した（即ち、下位の通信中継装置１３０から受信した）作動状態情報を自らの上位の通信中継装置１３０又は管理装置１２０へ送信する（Ｓ２４０５）。
【００８５】
ＣＰＵ１３０ａは、通信中継時間の終了時間になったと判断すると（Ｓ２４０７）、作動状態取得時間が現在の通信中継時間と連続しておらず（Ｓ２４０９）、且つ、次の通信中継時間が現在の通信中継時間と連続していなければ（Ｓ２４１１）、スリープ状態となる（Ｓ２４１３）。このとき、計時回路１３０ｉは、スリープ状態とはならない。
【００８６】
一方、ＣＰＵ１３０ａは、ステップＳ２４０９において、次の作動状態取得時間が現在の通信中継時間と連続していれば、作動状態取得送信処理（図２３参照）を実行する（Ｓ２４１５）。また、ＣＰＵ１３０ａは、ステップＳ２４１１において、次の通信中継時間が現在の通信中継時間と連続していれば、ステップＳ２４０１以降の処理を繰り返す。
【００８７】
２．提供装置１１０の動作
作動状態取得送信処理における提供装置１１０の動作ついて、図２５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、提供装置１１０は、計時回路１１０ｊを用いて、次に作動状態情報を通信中継装置１３０に送信するまでの時間を計時している。また、提供装置１１０では、通信中継装置１３０に作動状態情報を送信した後、計時回路１１０ｊを以外の、ＣＰＵ１１０ａ及び無線通信回路１１０ｈをはじめとする所定の回路をスリープ状態とする。
【００８８】
提供装置１１０の計時回路１１０ｊは、計時している時間が、作動状態情報を通信中継装置１３０に送信する時間になったと判断すると（Ｓ２５０１）、スリープ状態にあるＣＰＵ１１０ａを起動させる（Ｓ２５０３）。
【００８９】
ＣＰＵ１１０ａは、センサ通信回路１１０ｉを介して、温度センサ、振動センサ等の各種センサから作動状態情報を取得する（Ｓ２５０５）。ＣＰＵ１１０ａは、取得した作動状態情報を上位に位置する通信中継装置１３０に送信する（Ｓ２５０７）。その後、ＣＰＵ１１０ａは、自身を含め所定の回路をスリープ状態とする（Ｓ２５０９）。なお、ＣＰＵ１１０ａは、スリープ状態となる前に、次に作動状態情報を通信中継装置１３０に送信するまでの時間を通信中継装置１３０から取得し、計時回路１１０ｊに設定しておく。
【００９０】
−その他の実施形態−
【００９１】
（１）プロセスシステム構成機器
前述の説明においては、プロセスシステム構成機器としてスチームトラップＴを示したが、プロセスシステム構成機器であれば、例示のものに限定されない。例えば、図１に示す減圧弁Ｇ、バルブＶであってもよい。さらに、ポンプ、セパレータ、フィルタ等の各種流体制御機器であってもよい。これにより、提供装置１１０を用いて、スチームトラップＴ以外の機器の作動状態を監視することもできる。
【００９２】
（２）スロット時間情報、スロット割当情報、ネットワーク構成情報
前述の説明においては、スロット時間情報を、各通信中継装置１３０が記憶保持するとしたが、スロット時間情報のうち、通信中継装置１３０の下位に位置する他の通信中継装置１３０に関するもののみを抽出した抽出スロット時間情報を、管理装置１２０が生成し、各通信中継装置１３０に提供するようにしてもよい。スロット割当情報、ネットワーク構成情報についても、同様である。
【００９３】
（３）通信ネットワーク構成の変更
前述の説明においては、通信ネットワーク構成が変更され、新たにスロット時間情報、スロット割当情報、ネットワーク構成情報を生成した場合、新たに生成したものの全体を通信中継装置１３０に送信するとしたが、新たに生成した情報について、変更が生じた部分のみを送信し、通信中継装置１３０において、新たにスロット時間情報、スロット割当情報、ネットワーク構成情報を生成するようにしもよい。
【００９４】
（４）計時回路１３０ｉへの時間の設定
前述の説明においては、作動情報取得時間、通信中継時間を計時回路１３０ｉに設定するとしたが、計時回路１３０ｉがスリープ状態を解除できるものであれば例示のものに限定されない。例えば、作動情報取得時間、通信中継時間をメモリ１３０ｂに記憶保持し、計時回路１３０ｉが必要なときにメモリ１３０ｂから取得するようにしもよい。
【００９５】
（５）作動情報取得時間、通信中継時間の開始時間、終了時間
前述の説明においては、作動情報取得時間、通信中継時間の開始時間になると、ＣＰＵ１３０ａ等をスリープ状態から解除し、処理を開始するとしたが、作動情報取得時間、通信中継時間の開始時間から所定時間前にＣＰＵ１３０ａ等をスリープ状態から解除するようにしてもよい。また、作動情報取得時間、通信中継時間の開始時間になったときにおける処理についても同様である。
【００９６】
（６）各装置のハードウェア
前述の説明においては、提供装置１１０、管理装置１２０、通信中継装置１３０のそれぞれは、ＣＰＵ１１０ａ、１２０ａ、１３０ａを用いて、各装置の機能を実現するとしたが、各装置の機能を実現できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、各装置の機能を実現できるロジック回路を設計して、使用するようにしてもよい。
【００９７】
（７）各プログラムのフローチャート
前述の説明においては、管理システム１００では、図１５、図２３〜図２５に示すフローチャートに従って各処理が実行されるとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。
【００９８】
（８）各データの構造
前述の説明においては、管理システム１００では、図８〜図１０、図１２に示すデータを用いて各処理が実行されるとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。
【００９９】
以下、本実施形態の特徴及び作用・効果について説明する。
【０１００】
［１］
通信ネットワークを構成し、所定の長さの時間に区切られた通信時間帯であるタイムスロットが予め割り当てられている通信中継装置は、
下位に属する他の通信中継装置から上位に属する他の通信中継装置への通信を中継する通信中継部と、
前記通信ネットワークにおいて、現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットであるか否かを判断するタイムスロット判断部と、
前記現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットである場合に、前記通信中継部を動作させる通信動作部と、
前記現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットでない場合に、前記通信中継部の動作を停止させる通信停止部とを備えることを特徴とする。
【０１０１】
従来の通信中継装置について、図２６に示すゲートウェイ装置１を用いて説明する。ゲートウェイ装置１は、センサノード毎のホップ数や子ノード数が多い順にパケット送信タイミングを設定する。一般にホップ数や子ノード数が多い程パケット衝突が発生し易いところ、このゲートウェイ装置は、ホップ数や子ノード数が多いノードを優先してパケット送信タイミングを設定するので、パケット衝突が生じ難くなる。その結果、パケット再送の必要がなくなるので、アプリケーションノードにおける所望のパケット取得時刻と実際のパケット取得時刻との間の差が減少する。それ故、アプリケーションノードが所望のタイミングでデータを取得することができる。
【０１０２】
更に、ゲートウェイ装置１は、各センサノードについてのパケット送信タイミングの設定に際して、ホップ数や子ノード数が多い（パケット衝突が生じ易い）センサノードからにより多くのパケット送信回数を割り振ることができる。パケット衝突が生じ易いセンサノードが連続してパケットを送信することにより、アプリケーションノードにおけるパケット取得期間に実質的に余裕が与えられることとなるので、アプリケーションノードが所望のタイミングでデータを取得し易くなるという効果を奏する。
【０１０３】
前述のゲートウェイ装置１には、以下に示すような改善すべき点がある。ゲートウェイ装置１は、ホップ数や子ノード数を記述するネットワーク構成テーブル（図２７参照）を用いて、パケット送信タイミングを設定する。このため、ネットワークの構成が変更された場合、ネットワーク全体から見たセンサノードのホップ数や子ノード数を再計算した上で、ネットワーク構成テーブルを変更する必要がある。このため、ネットワークの構成が変更された場合におけるパケット送信タイミングの設定が煩雑になる、という改善すべき点がある。
【０１０４】
本実施形態は、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、容易に、通信中継処理を実行できる通信中継装置を提供することを目的とする。
【０１０５】
本実施形態に係る通信中継装置によれば、自身の下位に属する他の前記通信中継装置の前記タイムスロットであるか否かを判断するだけで、自身の下位に属する他の前記通信中継装置との通信を確立できるため、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、容易に、通信中継処理を実行できる。
【０１０６】
［２］
【０１０７】
［１］に係る通信中継装置は、
前記タイムスロット判断部は、他の通信中継装置にどのタイムスロットが割り当てられているのかを示すタイムスロット割当情報を用いて、現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットであるか否かを判断することを特徴とする。
【０１０８】
これにより、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、タイムスロット割当情報を変更するだけで、容易に、通信中継処理を実行できる。
【０１０９】
［３］
【０１１０】
［１］または［２］に係る通信中継装置は、
前記タイムスロット判断部は、前記通信ネットワークに含まれる通信中継装置の接続関係をネットワーク構成情報を用いて、現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットであるか否かを判断することを特徴とする。
【０１１１】
これにより、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、ネットワーク構成情報を変更するだけで、容易に、通信中継処理を実行できる。
【０１１２】
［４］
【０１１３】
［１］〜［３］のいずれか１つの通信中継装置は、
前記通信中継部は、直接的に通信する情報収集装置から取得した情報を一時的に蓄積し、一時的に蓄積した前記情報を割り当てられたタイムスロットにおいて上位に属する他の通信中継装置へ送信する情報取得送信部を有することを特徴とする。
【０１１４】
これにより、通信中継装置において一時的に情報を記憶保持するので、通信中継装置と情報収集装置との間でのみ同期処理が必要となり、通信ネットワーク全体として同期処理が必要でなくなるため、通信ネットワーク全体として通信量を低減することができる。
【０１１５】
［５］
通信ネットワークを構成し、所定の長さの時間に区切られた通信時間帯であるタイムスロットが予め割り当てられている通信中継装置としてコンピュータを機能させる通信中継プログラムは、
前記コンピュータを、
下位に属する他の通信中継装置から上位に属する他の通信中継装置への通信を中継する通信中継部と、
前記通信ネットワークにおいて、現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットであるか否かを判断するタイムスロット判断部と、
前記現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットである場合に、前記通信中継部を動作させる通信動作部と、
前記現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットでない場合に、前記通信中継部の動作を停止させる通信停止部として機能させることを特徴とする。
【０１１６】
これにより、自身の下位に属する他の前記通信中継装置の前記タイムスロットであるか否かを判断するだけで、自身の下位に属する他の前記通信中継装置との通信を確立できるため、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、容易に、通信中継処理を実行できる。
【０１１７】
［６］
通信ネットワークを構成し、所定の長さの時間に区切られた通信時間帯であるタイムスロットが予め割り当てられている通信中継装置を用いた通信中継方法は、
前記通信ネットワークにおいて、現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットであるか否かを判断することと、
現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットである場合に、下位に属する他の通信中継装置から上位に属する他の通信中継装置への通信を中継する、通信中継装置の通信中継部を動作させることと、
現在時刻が下位に属する他の通信中継装置のタイムスロットでない場合に、前記通信中継部の動作を停止させることとを含むことを特徴とする。
【０１１８】
これにより、自身の下位に属する他の前記通信中継装置の前記タイムスロットであるか否かを判断するだけで、自身の下位に属する他の前記通信中継装置との通信を確立できるため、通信ネットワークの構成が変更されたとしても、容易に、通信中継処理を実行できる。
【０１１９】
ここで、［１］〜［６］における構成要素と、実施例における構成要素との対応関係を示す。［１］〜［６］における「通信中継装置」は、実施例における「通信中継装置１３０」に対応する。また、［１］〜［６］における「情報収集装置」は、実施例における「提供装置１１０」に対応する。
【０１２０】
また、［１］〜［６］における「通信中継部」は、実施例における「ＣＰＵ１３０ａ」、「メモリ１３０ｂ」、「無線通信回路１３０ｈ」に、［１］〜［６］における「タイムスロット判断部」は実施例における「ＣＰＵ１３０ａ」、「メモリ１３０ｂ」に、「通信動作部」は実施例における「ＣＰＵ１３０ａ」、「メモリ１３０ｂ」、「無線通信回路１３０ｈ」に、［１］〜［６］における「通信停止部」は実施例における「ＣＰＵ１３０ａ」、「メモリ１３０ｂ」、「無線通信回路１３０ｈ」に、それぞれに対応する。また、［１］〜［６］における「情報取得送信部」は実施例における「ＣＰＵ１１０ａ」、「メモリ１１０ｂ」、「無線通信回路１１０ｈ」に対応する。
【０１２１】
〈実施例〉
続いて、具体的な実施例について説明する。
【０１２２】
〈通信端末の接続関係〉
管理システム１００では、各通信端末の接続先が定められており、その接続関係に基づいて信号の伝搬が行われる。管理システム１００は、管理装置１２０、通信中継装置１３０及び提供装置１１０の接続関係として、ネットワークのツリー構造を規定するネットワーク構成情報、最終送信先へのルートを規定するルーティングテーブル、各提供装置１１０がどの通信中継装置１３０に接続されているかを規定したセンサテーブル、接続されている提供装置１１０を特定するセンサ接続情報、及び、接続されている通信中継装置１３０を特定する中継機接続情報を保持している。
【０１２３】
ネットワーク構成情報（所謂、ツリーテーブル）は、管理システム１００のツリー構造を規定するテーブルであり、各通信中継装置１３０の上位の通信端末を規定している。ネットワーク構成情報は、管理システム１００で１つ作成され、管理装置１２０及び全ての通信中継装置１３０は、共通のネットワーク構成情報を保持している。図２８は、図１１の管理システム１００に対応するネットワーク構成情報である。ネットワーク構成情報の上欄には、対象となる通信中継装置１３０、即ち、下位の通信端末の機器ＩＤが記載され、下欄には、各通信中継装置１３０が接続される上位側の通信端末（管理装置１２０又は通信中継装置１３０）、即ち、上位の通信端末の機器ＩＤが規定されている。
【０１２４】
ルーティングテーブルは、或る通信端末から全ての到達可能な最終送信先の通信端末と或る通信端末から該最終送信先までの通信経路における次の（１ホップ先の）通信端末との対応関係、即ち、最終送信先までの通信経路における或る通信端末から１ホップだけ下位の通信端末を規定している。ルーティングテーブルは、ネットワーク構成情報に基づいて作成される。管理装置１２０及び各通信中継装置１３０がそれぞれに固有のルーティングテーブルを保持している。図２９は、図１１の管理システム１００における機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０のルーティングテーブルである。ルーティングテーブルの上欄には、対象となる最終送信先が記載され、下欄には、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０を起点とする場合の１ホップ先の通信中継装置１３０が規定されている。機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０からは、機器ＩＤ「Ｒ２」，「Ｒ３」，「Ｒ４」の通信中継装置１３０に到達可能であるので、それらの通信中継装置１３０までの通信経路上の機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０から１ホップだけ下位の通信中継装置１３０がそれぞれ規定されている。機器ＩＤ「Ｒ５」の通信中継装置１３０は、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０からは到達できないので、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０のルーティングテーブルにおいては、最終送信先を機器ＩＤ「Ｒ５」の通信中継装置１３０とした場合の１ホップ先の通信中継装置１３０は規定されていない。
【０１２５】
センサテーブルは、提供装置１１０と通信中継装置１３０との接続関係（即ち、各提供装置１１０がどの通信中継装置１３０に接続されているか）を規定している。センサテーブルは、管理システム１００で１つ作成され、管理装置１２０が保持している。図３０は、図１１の管理システム１００に対応するセンサテーブルである。センサテーブルの上欄には、対象となる提供装置１１０が記載され、下欄には、各提供装置１１０が接続される通信中継装置１３０が規定されている。
【０１２６】
センサ接続情報は、通信中継装置１３０がそれぞれ保持する情報であって、各通信中継装置１３０に接続された提供装置１１０を特定する情報（例えば、提供装置１１０の通信アドレス）である。
【０１２７】
中継機接続情報は、提供装置１１０のそれぞれが保持する情報であって、各提供装置１１０が接続される通信中継装置１３０を特定する情報(例えば、通信中継装置１３０の通信アドレス)である。
【０１２８】
管理装置１２０のＨＤＤ１２０ｃには、ネットワーク構成情報、センサテーブル及びルーティングテーブルが記憶されている。通信中継装置１３０のメモリ１３０ｂには、ネットワーク構成情報、ルーティングテーブル、及びセンサ接続情報が記憶されている。提供装置１１０のメモリ１１０ｂには、中継機接続情報が記憶されている。
【０１２９】
管理システム１００では、これらの接続関係を用いて信号の伝搬が行われる。
【０１３０】
まず、信号が管理装置１２０からダウンリンク方向に送信される場合について説明する。例えば、管理装置１２０が機器ＩＤ「Ｔ６」の提供装置１１０からの情報を要求する場合、管理装置１２０は、センサテーブルに基づいて、機器ＩＤ「Ｔ６」の提供装置１１０が接続されている機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０を割り出す。そして、管理装置１２０は、自身のルーティングテーブルに基づいて、最終送信先が機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０である場合の１ホップ先の通信中継装置１３０が機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０であることを割り出す。管理装置１２０は、最終送信先に機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０を設定し、１ホップ先の送信先に機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０を設定した信号を送信する。以下、この信号を受信した各通信中継装置１３０は、自身のルーティングテーブルに基づいて、１ホップ先の通信中継装置１３０を変更し、該信号を機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０まで伝搬する。具体的には、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０は、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０を１ホップ先の送信先に設定して、該信号を転送する。該信号を受信した機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０は、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０を１ホップ先の送信先に設定して、該信号を転送する。こうして、該信号は、最終送信先である機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０に到達する。
【０１３１】
次に、信号が管理装置１２０へアップリンク方向に送信される場合について説明する。例えば、前述の説明で、管理装置１２０からの信号を受信した機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０は、機器ＩＤ「Ｔ６」の提供装置１１０からの情報を含む信号を管理装置１２０へ送信する。この場合、機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０は、ネットワーク構成情報に基づいて、１ホップだけ上位の通信中継装置１３０が機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０であることを割り出す。機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０は、最終送信先に管理装置１２０を設定し、１ホップ先の送信先に機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０を設定した信号を送信する。以下、この信号を受信した各通信中継装置１３０は、ネットワーク構成情報に基づいて、１ホップ先の通信中継装置１３０を変更し、該信号を管理装置１２０まで伝搬する。具体的には、機器ＩＤ「Ｒ３」の通信中継装置１３０は、１ホップ先の送信先に機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０を設定して、該信号を転送する。機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０は、１ホップ先の送信先に管理装置１２０を設定して、該信号を転送する。こうして、該信号は、最終的に管理装置１２０によって受信される。
【０１３２】
このように管理装置１２０、通信中継装置１３０は、通信端末の接続関係（ネットワーク構成情報、ルーティングテーブル、センサテーブル、センサ接続情報及び中継機接続情報）に基づいて信号を送信する。
【０１３３】
〈通信スケジュール〉
このように構成された管理システム１００は、通常の運転動作として、提供装置１１０の作動状態情報を管理装置１２０に収集する収集処理を行う。管理装置１２０は、図３１に示す通信スケジュールに従って各通信中継装置１３０と通信を行い、各通信中継装置１３０に対応する、即ち、接続されている提供装置１１０の作動状態情報を収集する。
【０１３４】
図３１の通信スケジュールは、収集処理の１サイクルを示しており、その周期は、前記取得周期ｆＢである。通信スケジュールは、取得周期ｆＢで繰り返し実行される。通信スケジュールは、複数の前記タイムスロットＴＳに分割されている。タイムスロットの個数は、管理装置１２０及び通信中継装置１３０の総数よりも多い。
【０１３５】
各通信中継装置１３０には、特定のタイムスロットが割り当てられている。各通信中継装置１３０は、対応するタイムスロットにおいて管理装置１２０と通信を行い、該通信中継装置１３０に接続された提供装置１１０からの作動状態情報を管理装置１２０に送信する（以下、この処理を「返信処理」ともいう）。この返信処理は、所定の通信処理の一例である。基本的には、各通信中継装置１３０は、割り当てられた特定のタイムスロット（以下、「特定スロット」とも称する）においてアクティブ状態となり、特定スロット以外のときはスリープ状態となる。ただし、他の通信中継装置１３０と管理装置１２０との通信経路上に存在する通信中継装置１３０は、下位の通信中継装置１３０が管理装置１２０と通信する場合に中継処理を行う必要があるため、下位の通信中継装置１３０に割り当てられたタイムスロット、即ち、下位の通信中継装置１３０にとっての特定スロット（中継タイムスロットに相当し、以下、「中継スロット」とも称する。）においてもアクティブ状態となって中継処理を実行する。また、提供装置１１０は、接続されている通信中継装置１３０の特定スロットにおいて該通信中継装置１３０へ作動状態情報を送信するので、該通信中継装置１３０の特定スロットにおいてアクティブ状態となっている。提供装置１１０は、通信中継装置１３０へ作動状態情報を送信する必要がないときには、基本的にはスリープ状態となっている。
【０１３６】
図３１の通信スケジュールでは、タイムスロットがマトリックス状に規定されている。タイムスロットを特定するスロット番号は、列と行とで表される。例えば、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０が割り当てられたタイムスロットのスロット番号は、列Ｌ１，行Ｎ１である。基本的には、ツリー構造の通信経路の階層に従ってタイムスロットが割り当てられている。詳しくは、列ごとにツリー構造の階層が割り当てられる。例えば、列Ｌ０には、管理装置１２０が割り当てられ、列Ｌ１には、第１階層（即ち、ホップ数が１）が割り当てられ、列Ｌ２には、第２階層（即ち、ホップ数が２）が割り当てられる。第３階層以降についても同様である。
【０１３７】
通常、各通信中継装置１３０には、何れか１つのタイムスロットが割り当てられる。第１階層の機器ＩＤ「Ｒ１」，「Ｒ５」の通信中継装置１３０には、列Ｌ１のタイムスロットが割り当てられる。第２階層の機器ＩＤ「Ｒ２」，「Ｒ３」の通信中継装置１３０には、列Ｌ２のタイムスロットが割り当てられる。第３階層の機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０には、列Ｌ３のタイムスロットが割り当てられる。一方、管理装置１２０は、通信中継装置１３０に比べて処理内容が多いので、１つのタイムスロットではなく、複数のタイムスロット（図３１では、列Ｌ０の全てのタイムスロット）が管理装置１２０に割り当てられる。尚、列に含まれるタイムスロットの数と各階層に含まれる通信中継装置１３０の数は異なる（通常、列に含まれるタイムスロットの数の方が多い）ので、列に含まれるタイムスロットには、中継機が割り当てられていないものも存在する。
【０１３８】
また、前述の如く、或る通信中継装置１３０の特定スロットにおいては、該通信中継装置１３０に接続されている提供装置１１０もアクティブ状態となるので、実質的に、各提供装置１１０にも特定のタイムスロットが割り当てられていることになる。ただし、通信中継装置１３０には複数の提供装置１１０が接続され得るので、そのような場合には、該通信中継装置１３０の特定スロットには、複数の提供装置１１０が割り当てられていることになる。例えば、図３１の例では、列Ｌ３、行Ｎ１のタイムスロットには機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０が割り当てられている。機器ＩＤ「Ｒ４」の通信中継装置１３０には２つの機器ＩＤ「Ｔ４」，「Ｔ５」，「Ｔ６」の提供装置１１０が接続されているので（図１１参照）、列Ｌ３、行Ｎ１のタイムスロットには実質的にこれら３つの提供装置１１０が割り当てられていることになる。
【０１３９】
通信スケジュールでは、タイムスロットの処理は、列方向に進んでいく。例えば、或る列（例えば、列Ｌ１）において、行番号に関して昇順（即ち、行Ｎ１からＮｍの順）にタイムスロットの処理が進んでいき、当該行の最後の行番号（行Ｎｍ）のタイムスロットの処理が終了すると、次の列（例えば、列Ｌ２）の最初の行番号（行Ｎ１）のタイムスロットから同様の順序で処理が進められていく。
【０１４０】
〈接続関係の確定及びタイムスロットの割り当て〉
管理装置１２０は、ネットワークの通信経路を確立する際に、通信端末の接続関係を確定すると共に、タイムスロットの割り当てを行って通信スケジュールを完成させる。
【０１４１】
例えば、管理装置１２０は、どの通信端末同士が接続されているか、即ち、管理装置１２０、通信中継装置１３０及び提供装置１１０の接続関係を確定させ、ネットワーク構成情報及びセンサテーブルを作成する。さらに、管理装置１２０は、ネットワーク構成情報に基づいてルーティングテーブルを作成する。こうして、接続関係が確定されると、管理装置１２０は、各通信中継装置１３０にタイムスロットを割り当て、通信スケジュールを完成させる。管理装置１２０は、ネットワーク構成情報、センサテーブル、ルーティングテーブル及び通信スケジュール（即ち、スロット割当情報）をＨＤＤ１２０ｃに保存する。
【０１４２】
管理装置１２０は、タイムスロットの割り当てが完了すると、各通信中継装置１３０にネットワーク構成情報及びスロット割当情報（若しくは、特定スロットのスロット番号）を通知する。特定スロットのスロット番号が通知される場合には、下位の通信中継装置１３０の中継処理を行う必要がある通信中継装置１３０には、それ自身の特定スロットのスロット番号に加えて、下位の通信中継装置１３０の特定スロット、即ち、中継スロットのスロット番号もスロット割当情報として通知される。また、管理装置１２０は、センサテーブルに基づいて、各通信中継装置１３０にセンサ接続情報を、各提供装置１１０に中継機接続情報を通知する。
【０１４３】
各通信中継装置１３０は、ネットワーク構成情報に基づいてルーティングテーブルを作成する。また、通信中継装置１３０は、接続されている提供装置１１０に該通信中継装置１３０の特定スロットのスロット番号を通知する。通信中継装置１３０は、特定スロット及び中継スロットのスロット番号（即ち、スロット割当情報）、ネットワーク構成情報、ルーティングテーブル及びセンサ接続情報をメモリ１３０ｂに保存する。
【０１４４】
提供装置１１０は、接続されている通信中継装置１３０の特定スロットのスロット番号（即ち、スロット割当情報）及び中継機接続情報をメモリ１１０ｂに保存する。
【０１４５】
〈システムの動作〉
−収集処理−
収集処理においては、管理装置１２０は、通信スケジュールに従って処理を進める。具体的には、管理装置１２０は、それ自身に割り当てられたタイムスロットにおいて、管理装置１２０に必要な処理を行う。続いて、管理装置１２０は、タイムスロットの順番で、タイムスロットに割り当てられた通信中継装置１３０と順次、通信を行う。このとき、管理装置１２０から各通信中継装置１３０に送られる信号には、少なくとも、提供装置１１０の作動状態情報の返信を要求するリクエスト信号が含まれている。
【０１４６】
一方、通信中継装置１３０は、通信スケジュールに従って、特定スロットのタイミングでアクティブ状態となって、管理装置１２０からのリクエスト信号を待機する。また、通信中継装置１３０は、特定スロットに応じて、該通信中継装置１３０に接続されている提供装置１１０から作動状態情報を取得する。通信中継装置１３０は、リクエスト信号を受信すると、提供装置１１０からの作動状態情報をリクエスト信号に対する応答として管理装置１２０へ返信する。また、通信中継装置１３０は、中継スロットでもアクティブ状態となって、管理装置１２０と下位の通信中継装置１３０との間の中継処理を行う。
【０１４７】
提供装置１１０は、接続される通信中継装置１３０の特定スロットに応じてアクティブ状態となって作動状態情報を該通信中継装置１３０に送信する。一の通信中継装置１３０に複数の提供装置１１０が接続されている場合には、一の通信中継装置１３０の特定スロットの少なくとも開始時点において、該複数の提供装置１１０の全てがアクティブ状態となっている。複数の提供装置１１０は、順番に、通信中継装置１３０からリクエスト信号を受け取り、作動状態情報を通信中継装置１３０へ送信する。複数の提供装置１１０は、通信中継装置１３０への作動状態情報の送信が完了した順にスリープ状態となる。
【０１４８】
このように、収集処理の基本的な処理においては、管理装置１２０は、通信スケジュールに従って各特定スロットにおいて該特定スロットに対応する提供装置１１０の作動状態情報を収集することによって、全ての提供装置１１０の作動状態情報を収集する。
【０１４９】
ここで、図１１に示すネットワーク構成から、図１６に示すように、機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０及び機器ＩＤ「Ｒ１５」の提供装置１１０が追加された場合について説明する。
【０１５０】
この場合、管理装置１２０は、図１６に示すような管理装置１２０、通信中継装置１３０及び提供装置１１０の接続関係を確定させ、ネットワーク構成情報及びセンサテーブルを更新する。図３２は、更新されたネットワーク構成情報である。尚、更新されたセンサテーブルの図示は省略する。更新されたネットワーク構成情報においては、上欄に機器ＩＤ「Ｒ１００」が追加され、下欄に「Ｒ１００」に対応する上位側の通信端末として機器ＩＤ「Ｒ３」が追加されている。
【０１５１】
さらに、管理装置１２０は、ネットワーク構成情報に基づいてルーティングテーブルを作成する。図３３は、更新された、機器ＩＤ「Ｒ１」の通信中継装置１３０のルーティングテーブルである。更新されたルーティングテーブルにおいては、上欄に最終送信先として機器ＩＤ「Ｒ１００」が追加され、下欄に機器ＩＤ「Ｒ１００」に対応する１ホップ先の通信中継装置１３０として機器ＩＤ「Ｒ３」が追加されている。
【０１５２】
接続関係が確定すると、管理装置１２０は、追加された機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０にタイムスロットを割り当て、通信スケジュールを更新する。図３４は、更新された通信スケジュールである。更新された通信スケジュールにおいては、列Ｌ３，行Ｎ２のタイムスロットに機器ＩＤ「Ｒ１００」が追加されている。
【０１５３】
管理装置１２０は、ネットワーク構成情報、センサテーブル、ルーティングテーブル及び通信スケジュール（即ち、スロット割当情報）をＨＤＤ１２０ｃに保存する。
【０１５４】
管理装置１２０は、タイムスロットの割り当てが完了すると、更新された情報を通信中継装置１３０及び提供装置１１０に通知する。詳しくは、管理装置１２０は、更新されたネットワーク構成情報を全ての通信中継装置１３０に通知する。各通信中継装置１３０は、更新されたネットワーク構成情報に基づいてルーティングテーブルを更新する。また、管理装置１２０は、追加された通信中継装置１３０（即ち、機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０）にスロット割当情報（特定スロットのスロット番号及び中継スロットのスロット番号（中継スロットがある場合のみ））及びセンサ接続情報を通知する。また、管理装置１２０は、センサテーブルに基づいて、追加された提供装置１１０（即ち、機器ＩＤ「Ｔ１５」の提供装置１１０）に中継機接続情報を通知する。さらに、管理装置１２０は、通信中継装置１３０及び提供装置１１０の追加に伴って、スロット割当情報、センサ接続情報又は中継機接続情報に変更又は追加があった通信中継装置１３０及び提供装置１１０に更新された情報を通知する。例えば、機器ＩＤ「Ｒ１」，「Ｒ３」の通信中継装置１３０には、下位の通信中継装置１３０として機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０が追加される。そこで、管理装置１２０は、機器ＩＤ「Ｒ１００」の通信中継装置１３０の特定スロットのスロット番号を中継スロットのスロット番号として、機器ＩＤ「Ｒ１」，「Ｒ３」の通信中継装置１３０に通知する。
【０１５５】
以上の処理は、通信中継装置１３０が追加された場合に限らず、通信中継装置１３０が削除された場合や、通信中継装置１３０に変更はないものの接続関係が変更された場合も同様である。
【０１５６】
このように、各通信中継装置１３０は、共通の通信スケジュールに基づいて通信をしており、且つ、いつアクティブ状態となって通信処理及び中継処理を行うかをタイムスロットに基づいて管理している。そのため、通信中継装置１３０の追加・削除があったり、接続関係の変更があったりしても、通信中継装置１３０の特定スロット及び中継スロットを更新すれば、通信ネットワークにおける通信処理及び中継処理を容易に実現することができる。
【０１５７】
以上のように、管理システム１００は、複数の通信端末によって通信ネットワークを形成する。複数の通信端末は、管理装置１２０（親機）と、管理装置１２０に接続されて通信ネットワークを構成する複数の通信中継装置１３０とを含んでおり、管理装置１２０と複数の通信中継装置１３０とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、複数の通信中継装置１３０のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定スロット（特定のタイムスロット）が割り当てられ、管理装置１２０は、通信スケジュールに従って、特定スロットにおいて対応する通信中継装置１３０と通信を行い、通信中継装置１３０は、アクティブ状態とアクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、アクティブ状態において少なくとも管理装置１２０又は他の通信中継装置１３０との通信を実行する通信制御部としてのＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ、無線通信回路１３０ｈ及び計時回路１３０ｉと、特定スロットの到来及び、下位に属する他の通信中継装置１３０に割り当てられたタイムスロットである中継スロット（中継タイムスロット）の到来を判定するスロット判定部としてのＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ及び計時回路１３０ｉとを有し、通信制御部は、スロット判定部が特定スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、スロット判定部が中継スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって下位に属する他の通信中継装置１３０と管理装置１２０又は上位に属する他の通信中継装置１３０との間の通信の中継処理を実行する。
【０１５８】
換言すると、通信中継装置１３０は、管理装置１２０及び他の通信中継装置１３０（他の通信端末）と通信ネットワークを構成し、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールにおける特定スロットが割り当てられている。通信中継装置１３０は、アクティブ状態とアクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、アクティブ状態において少なくとも管理装置１２０又は他の通信中継装置１３０との通信を実行する通信制御部としてのＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ、無線通信回路１３０ｈ及び計時回路１３０ｉと、特定スロットの到来及び、下位に属する他の通信中継装置１３０に割り当てられたタイムスロットである中継スロットの到来を判定するスロット判定部としてのＣＰＵ１３０ａ、メモリ１３０ｂ及び計時回路１３０ｉとを備え、通信制御部は、スロット判定部が特定スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって所定の通信処理を実行し、スロット判定部が中継スロットの到来を判定した場合には、アクティブ状態となって下位に属する他の通信中継装置１３０と上位に属する管理装置１２０又は他の通信中継装置１３０との間の通信の中継処理を実行する。
【０１５９】
この構成によれば、通信中継装置１３０は、基本的には、アクティブ状態とスリープ状態とを切り替え、アクティブ状態のときに通信を行う。そして、通信中継装置１３０は、特定スロット又は中継スロットが到来したか否かによって、アクティブ状態となるか否かを判断している。このように、通信中継装置１３０のそれぞれは、アクティブ状態になるべきタイミングをタイムスロットに基づいて容易に判断することができる。そのため、通信ネットワークに変更があった場合でも、通信中継装置１３０は、通信スケジュールにおいて特定スロット及び中継スロットがどこかを把握していれば、通信処理及び中継処理を容易に実現することができる。
【０１６０】
また、スロット判定部は、通信スケジュールにおいて少なくとも特定スロット及び中継スロットがどこかを示すスロット割当情報に基づいて、特定スロットの到来及び中継スロットの到来を判定する。
【０１６１】
つまり、通信中継装置１３０は、共通の通信スケジュールに従って通信を行っているので、特定スロット及び中継スロットが通信スケジュールにおいてどこに設定されているかに関する情報がわかれば、特定スロットの到来及び中継スロットの到来を容易に判定することができる。
【０１６２】
さらに、通信制御部は、所定の情報を取得する提供装置１１０（情報取得装置）と通信を行って情報を取得し、取得した情報を一時的に蓄積し、蓄積した情報を特定スロットにおいて上位に属する他の無線中継装置１３０に送信する。
【０１６３】
つまり、前述の如く、複数の通信中継装置１３０が共通の通信スケジュールに従って通信するためには、全ての通信中継装置１３０の間で同期が取れている必要がある。一方、通信中継装置１３０は、提供装置１１０からの情報を一時的に蓄積するので、提供装置１１０が全ての通信中継装置１３０と同期が取れている必要は必ずしもない（当然ながら、同期が取れていてもよい）。そのため、管理システム１００における同期処理を簡略化することができる。また、通信中継装置１３０と提供装置１１０との間でのみ通信が完結すればよく、管理装置１２０は、基本的には、通信中継装置１３０だけを考慮して通信を実行すればよいので（当然ながら、提供装置１１０も考慮して通信を実行してもよい）、管理装置１２０の処理を簡略化することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
ここに開示された技術は、通信端末及び無線通信システムに利用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１００     トラップ作動状態管理システム（無線通信システム）
１１０     トラップ作動状態提供装置（情報取得装置）
１１０ａ   ＣＰＵ
１１０ｂ   メモリ
１１０ｈ   無線通信回路
１１０ｉ   センサ通信回路
１１０ｊ   計時回路
１２０     トラップ作動状態管理装置（通信端末、親機）
１２０ａ   ＣＰＵ
１２０ｂ   メモリ
１２０ｃ   ハードディスクドライブ
１２０ｄ   キーボード
１２０ｅ   マウス
１２０ｆ   ディスプレイ
１２０ｇ   光学式ドライブ
１２０ｈ   無線通信回路
１２０ｊ   計時回路
１２０ｐ   光学式メディア
１３０     通信中継装置（通信端末、子機）
１３０     中継装置
１３０ａ   ＣＰＵ（通信制御部、スロット判定部）
１３０ｂ   メモリ（通信制御部、スロット判定部）
１３０ｈ   無線通信回路（通信制御部）
１３０ｊ   計時回路（通信制御部、スロット判定部）
Ｔ   スチームトラップ
Ｇ   減圧弁
Ｖ   バルブ
【図１】
2017030175.tif 000003
【図２】
2017030175.tif 000004
【図３】
2017030175.tif 000005
【図４】
2017030175.tif 000006
【図５】
2017030175.tif 000007
【図６】
2017030175.tif 000008
【図７】
2017030175.tif 000009
【図８】
2017030175.tif 000010
【図９】
2017030175.tif 000011
【図１０】
2017030175.tif 000012
【図１１】
2017030175.tif 000013
【図１２】
2017030175.tif 000014
【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】
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【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月17日(2016.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末によって通信ネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されて通信ネットワークを構成する複数の子機と、該子機に接続されて、対象物の作動状態を取得する複数の情報取得装置とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの特定のタイムスロットが割り当てられ、
前記特定のタイムスロットのそれぞれにおいては、前記親機と前記特定のタイムスロットに対応する前記子機との間で通信が行われ、
前記子機は、
アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも前記親機、他の子機又は前記情報取得装置との通信を実行し、
前記情報取得装置と通信を行って取得した前記作動状態を一時的に蓄積し、蓄積した前記作動状態を前記特定のタイムスロットにおいて上位に属する他の通信端末に送信し、
前記情報取得装置は、アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において上位の子機へ前記作動状態を送信し、前記上位の子機への前記作動状態の送信が完了するとスリープ状態となることを特徴とする無線通信システム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月2日(2017.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末によって通信ネットワークを形成する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末は、親機と、該親機に接続されて通信ネットワークを構成する複数の子機と、該子機に接続されて、対象物の作動状態を取得する複数の情報取得装置とを含んでおり、
前記親機と前記複数の子機とは、複数のタイムスロットに分割された通信スケジュールに従って通信を行い、
前記複数の子機のそれぞれには、複数のタイムスロットのうちの前記親機との通信を行うための特定のタイムスロットが割り当てられ、
他の子機を介して前記親機と通信を行う子機に割り当てられた前記特定のタイムスロットにおいては、前記他の子機を介して、前記親機と前記特定のタイムスロットに対応する前記子機との間で通信が行われ、
前記子機は、
アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、前記アクティブ状態において少なくとも前記親機、他の子機又は前記情報取得装置との通信を実行し、
前記情報取得装置と通信を行って取得した前記作動状態を一時的に蓄積し、蓄積した前記作動状態を前記特定のタイムスロットにおいて上位に属する他の通信端末に送信し、
前記情報取得装置は、
アクティブ状態と前記アクティブ状態よりも電力消費が低減されたスリープ状態との間で状態を切り替え、
上位の子機に割り当てられた前記特定のタイムスロットでは、前記アクティブ状態となっていて前記上位の子機へ前記作動状態を送信し、前記上位の子機への前記作動状態の送信が完了するとスリープ状態となることを特徴とする無線通信システム。
【国際調査報告】
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