(57)【要約】【課題】ある単位時間Ｔにおいて複数の機器のデータをそれら全ての機器において共有するのを無線通信にて可能にさせる、かつ何らかの理由により生じた通信エラーが生じた場合でも通信回復時にはデータの取りこぼしや重複がないようにすることが可能な無線通信システム及び無線通信システムを提供する。【解決手段】自機のデータを無線により他機に送信する機能及び他機のデータを無線により受信する機能を有する２台以上の無線通信機器からなり、すべての無線通信機器が自機及び他機のデータを共有する事ができる無線通信システムにおいて、無線通信機器は、順順に自機のデータを親機に送信する機能を有する子機、又は、すべての子機の送信が終了すると、受信したすべての子機のデータ及び自機のデータを一度にブロードキャストですべての子機に送信する機能を有する親機である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機のデータを無線により他機に送信する機能及び他機のデータを無線により受信する機能を有する２台以上の無線通信機器からなり、すべての無線通信機器が自機及び他機のデータを共有する事ができる無線通信システムにおいて、
前記無線通信機器は、順順に自機のデータを親機に送信する機能を有する子機、又は、すべての子機の送信が終了すると、受信したすべての子機のデータ及び自機のデータを一度にブロードキャストですべての子機に送信する機能を有する親機である事を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記親機及び子機は、各機器の識別Ｎｏを選択するディップスイッチなどの外部入力装置もしくは機器の内部にあるソフトウェアを有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記親機は、以前に送信したデータを更新したか否かを表す更新信号を送信データに加えて送信する機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記親機は、通信開始信号を発信してから一定時間内に受信した子機のデータすべてと自機のデータとをまとめてブロードキャストにより子機に送信するまでの一連の動作にかかる時間を単位時間Ｔとし、この単位時間Ｔ毎に前記一連の動作を繰り返す機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記子機は、親機が発信した通信開始信号を受信すると、自分の識別Ｎｏにより、他の子機の送信と衝突しないタイミングで自機のデータを送信する機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項６】
上記子機は、親機に自機のデータを送信する代わりに再送要求信号を送信する機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項７】
上記親機は、子機からの再送要求信号を受信すると、前に送信した親機と子機のデータすべてを再送する機能を有する請求項６記載の無線通信システム。
【請求項８】
上記子機は、親機からの再送データを受信すると、そのデータ内の更新信号と自機内の更新信号とを比較し、自分が要求したデータであるとその受信したデータを受理して次の単位時間で自機データを更新し、要求していないデータであると受信したデータを破棄して次の単位時間では自機データを更新しない請求項７記載の無線通信システム。
【請求項９】
上記親機は、通信すべき子機のうち１台でもデータを受信しないと、親機とすべての子機のデータをブロードキャストにより送信する代りに、データ未受信信号を、すべての子機のデータが単位時間内に受信するまで、ブロードキャストにより送信する機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１０】
上記子機は、自機データ送信後、同単位時間内に親機から再送データを受信すると、もしくは、親機からのデータ未受信信号を受信すると、受信データを無視もしくは破棄し、次の単位時間では前に送信したのと同じデータを再送信する機能を有する請求項７〜９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
上記子機は、同単位時間内において自機データもしくは再送要求信号を送信することなく親機から通信開始信号以外のデータを受信すると、もしくは、複数の通信開始信号を受信すると、もしくは、親機から複数の通信開始信号以外を受信すると、その受信データを無視もしくは破棄し、その単位時間をなかったものとし次の単位時間では前の単位時間の続きとみなす機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１２】
上記親機は、自分と同じ識別Ｎｏをもつ機器からデータを受信すると、その受信データを無視もしくは破棄する機能を有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
上記親機は、子機とのデータのやり取りを仲介するものであることを明示するためのＬＥＤもしくは表示装置を設けている事を特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
上記子機は、自分が何番目の機器なのかを明示するためのＬＥＤもしくは表示装置を設けている事を特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
自機のデータを無線により他機に送信する機能及び他機のデータを無線により受信する機能を有し、請求項１記載の無線通信システムを構成する無線通信機器であって、
受信したすべての子機のデータ及び自機のデータを一度にブロードキャストですべての子機に送信する機能を有する親機である事を特徴とする無線通信機器。
【請求項１６】
自機のデータを無線により他機に送信する機能及び他機のデータを無線により受信する機能を有し、請求項１記載の無線通信システムを構成する無線通信機器であって、
親機が一度にブロードキャストで送信したすべての子機のデータ及び親機のデータを受信する機能を有する子機である事を特徴とする無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機器間で無線を介してブロードキャスト、ユニキャストを用いてデータの共有を行う無線通信方法に関し、また、上記無線通信方法の際に何らかの理由により通信エラーが生じた場合でも、通信回復時にはデータの取りこぼしもしくは重複が無い事を実現する無線通信制御方法に関し、そして、上記無線通信方法に従って処理を行う無線通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の無線通信機器からなる無線通信システムにおいては、無線ＬＡＮにより複数の機器とデータを共有することは出来るが、２局間の無線通信を繰り返すことによりすべての機器とデータを共有するため、同じデータのやり取りが多くなり効率が悪い。特に赤外線通信では、視野角が狭く、送信相手の方向に向けて送信する必要があった。また特許文献１には該通信網を経由してデータをやり取りする方法が開示されているが、これでは該通信網のあるところでしか通信が行えず無線による手軽さが損なわれる恐れがある。特許文献２では全ての機器が他の全ての機器と通信を行うことによりデータの共有化をある単位時間内にする事が出来る方法が開示されているが、全ての機器が全ての機器と通信を行わなければならず、それだけ通信エラーが発生する確率は高くなりそもそもここでは無線通信では確実に起こりうる、避ける事の出来ない何らかの理由による通信エラー時の対応については触れていないので、通信エラーが起きてしまったらデータの整合性を取る事は困難になると思われる。更に、特許文献３ではブロードキャストデータを受取れないとき、ユニキャストで再送データを受取ることが提案されているが、再送する必要が生じていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１１４２２４号公報
【特許文献２】
特開２０００−１３５３８０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７１２５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ある単位時間Ｔにおいて複数の機器のデータをそれら全ての機器において共有するのを無線通信にて可能にさせる、かつ何らかの理由により生じた通信エラーが生じた場合でも通信回復時にはデータの取りこぼしや重複がないようにすることが可能な無線通信システム及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ある１台の機器１０Ａ（以下「親機」とする）とそれ以外の機器１０Ｂ〜（以下「子機」とする）との間で、親機は子機に対して単位時間の基点となる通信開始パケットを送信する。このパケットを受け取った子機はデータ衝突の起こらないような各タイミングで個別にパケット化された自機データを送信する。このようにして子機から親機へ機器データを送信する事を続け、すべての子機の機器データを集めた親機は基準となる通信開始パケット送信から一定時間経過後にブロードキャストにて自機の機器データと全ての子機の機器データをまとめてすべての子機に送信することにより、子機はお互いに直接通信せず親機との通信のみによって全ての機器データを受け取ることが出来る。また、各機器データパケットの中には更新信号が含まれており、これは送信する自機データを更新した場合は、更新信号を反転させてデータが更新されたことを知らせるものである。以上をある単位時間Ｔで行い、全ての機器が全ての機器のデータをこの単位時間Ｔ以内で共有することが出来る。しかし無線通信では何らかの原因によりデータを受け取り損ねることがありうるため、その場合は以下に述べる方法により回避する。
【０００６】
親機が子機から１台以上のデータを取り損ねた場合、親機は全ての機器データを送る代わりにデータ未受信信号を送ることにより親機はデータを取り損ねたことを子機に教え、単位時間Ｔ内にすべての子機から機器データが受信されるまでこのデータ未受信信号をブロードキャスト送信で送りつづける。このデータ未受信信号を受け取った子機は次に自機データを送信する時に直前に送った自機データを再送し、このことにより親機が子機の機器データを取りこぼす事を防ぐ。また、親機からのブロードキャストデータを受け取れなかった子機は再送要求信号を親機に送ることにより親機からの機器データが受け取れなかったことを親機に知らせ、この再送要求信号を受信した親機はブロードキャスト時に、直前に送ったデータを再送することで親機から子機へのデータの取りこぼしを防ぐ。この時再送ビットにより子機に再送データであることを教える。この再送ブロードキャストデータを受け取った子機の中の再送要求をしていない機器は、これを破棄または無視しかつ内部で自機データを更新せず次に自機データを送信する時には直前に送った自機データを再送する事により親機内に余計なバッファを設けることなくデータの取りこぼしを防ぐ。また再送要求を行った子機はこの再送ブロードキャストデータの更新信号と自機の更新信号を比べて同じであればその機器データを採用し、異なっていれば破棄または無視して、共に次に機器データを送信する時は更新された機器データを送信する。このようにして全ての機器データの取りこぼしと重複を防ぎ、全ての機器において共有することが出来る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
以下、本発明の無線通信システム及び無線通信機器の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００８】
実施例を説明する。本実施例の無線通信システムは、自機のデータを無線により他機に送信する機能及び他機のデータを無線により受信する機能を有する２台以上の無線通信機器からなり、順順に自機のデータを親機に送信する機能を有する子機と、すべての子機の送信が終了すると、受信したすべての子機のデータ及び自機のデータを一度にブロードキャストですべての子機に送信する機能を有する親機とを有し、すべての無線通信機器が自機及び他機のデータを共有する事ができる。本実施例の無線通信システムは、例えば複数のゲーム機（親機と子機）間等でのワイヤレス通信（赤外線通信、光通信、電波等）で逐一通信データを共有しながら処理を進めていく無線データ通信方式であり、エラー時対応のメモリ（バッファ）を不要としてシステムの小型化を可能とすることができる。
【０００９】
図１は本実施例の無線通信を行う親機及び子機１〜３の４台の機器間における通信エラーの生じて無い場合のデータのやり取りの流れを示した図である。まず始めに親機はその他の子機にデータを送信させるための基準となる通信開始信号をブロードキャストにて送信する。次にこれを受け取った子機１〜３は自機データを送信するタイミングを決めるため内部に持っているタイマーを回す。このタイミングはディップスイッチで親機，子機１〜３を識別した時点で各機器のデータがぶつからないように決まったものである。そして子機１は内部のタイマーが決められた時間になると自機データであるＢ１［０］を親機に向けて送信する。この括弧内の数字は更新信号である。データを送信する際、更新していたら０，１を反転させる。次に子機２が自機データであるＣ１［０］を送信し、その次に子機３が自機データであるＤ１［０］を送信する。親機は通信を行うべきすべての台数分の子機データを受信完了となる時間を内部のタイマーで計り、この時間が経過すると受信された全ての機器データＢ１，Ｃ１，Ｄ１と自機データＡ１と更新信号［０］をまとめてブロードキャストにより子機に送信する。以上を単位時間Ｔで行うことにより、全ての機器データを全ての機器がこの単位時間Ｔ内で共有することが出来ることになり、以上を繰り返して通信を行う。
【００１０】
実施例において、１周期目にエラー無く通信が行われたが、２周期目に親機が出す通信開始信号を子機３が受信できなかった通信エラー状態について、図２を用いて説明する。この時子機１，２は正常に通信開始信号を受け取ったのでそれぞれに自機データＢ２［１］，Ｃ２［１］を出力するが、子機３は自機データを出力するタイミングを知らないので出力できない。そして親機は、子機３からの機器データを単位時間Ｔ内に受け取れなかったので、ブロードキャストにてデータ未受信信号を送信する。このデータ未受信信号を受け取った子機１，２は、３周期目には２周期目に送信した機器データを再送信する。子機３は、自機データを送信することなく親機からのデータ未受信信号を受信したので、このデータ未受信信号を無視してこの２周期目は無かったものとし、３周期目には正しく通信が行われた１周期目の次と考えて、更新した次の自機データであるＤ２［１］を送信する。３周期目には親機は全ての子機のデータを受信したのでブロードキャストにより全ての機器データＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２［１］を送信し、以後正常な通信状態となる。
【００１１】
実施例において、子機１が送信した自機のデータを親機が受信できなかった通信エラー状態について、図３を用いて説明する。親機は一部の機器のデータを単位時間Ｔ内に受け取れなかったので、ブロードキャストにてデータ未受信信号を送信する。このデータ未受信信号を受け取った子機１〜３は次の送信時には同じデータを送信するので、２周期目で子機１〜３は１周期目で送信した機器データを再送し、親機は全ての子機のデータを受信したのでブロードキャストにより全ての機器データＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２［１］を送信し、以後正常な通信状態となる。
【００１２】
実施例において、親機のブロードキャストのデータを子機２が受信できなかった通信エラー状態について、図４を用いて説明する。子機２は親機からのデータＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１［０］を受け取らなかったことを教えるため、２周期目の通信開始信号を受信すると、再送要求信号を送信する。この時子機１，３は親機から正常にデータを受信したので次の新しいデータＢ２［１］，Ｄ２［１］を送信する。再送要求信号を受信した親機は１周期目に送信したデータＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１［０］を再送信する。この再送データを受け取った子機１，３は再送要求を行っていないのでこのデータを破棄もしくは無視し３周期目の送信時にはデータを更新せずにそれぞれＢ２［１］，Ｄ２［１］を再送信し、子機２は再送要求をしたので親機からの再送データを受信し３周期目の送信時には更新されたデータＣ２［１］を送信する。親機は全ての子機のデータを受信したのでブロードキャストにより全ての機器データＡ２［１］，Ｂ２［１］，Ｃ２［１］，Ｄ２［１］を送信し、以後正常な通信状態となる。
【００１３】
実施例において、１周期目にエラー無く通信が行えたが、２周期目に子機１送信したデータＢ２［１］を親機が受信できず、エラー未受信信号を送信したがこれを今度は子機３が受信できなかった場合について、図５を用いて説明する。３周期目では子機１，２は親機からエラー未受信信号を受信したので２周期目で送信したデータの再送信を行い、子機３は親機からのエラー未受信信号を受信してないので再送要求信号を送信する。親機は再送要求信号を受けたので以前送信した機器データ、この場合１周期目に送信したＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１［０］を再送信する。この時子機１，２は再送要求を行っていないのでこの再送データを破棄し、４周期目では３周期目で送信したデータを再送信する。子機３は再送要求を行ったのでこの再送データを受信するが、この再送データの更新信号［０］が自機の更新信号（２周期目に更新した値）［１］と異なるためこの再送データは不要と判断して破棄し、４周期目では以前送信したデータの再送信、この場合は２周期目に送信したデータの再送信を行う。以上により４周期目では親機は子機１，２，３の再送データを受け取ったので、ブロードキャストにより全ての機器データＡ２［１］，Ｂ２［１］，Ｃ２［１］，Ｄ２［１］を送信し、以後正常な通信状態となる。
【００１４】
以上の状態変化をまとめたのが図６（親機）、図７（子機）となる。この図で太線はエラー通信の発生していない状態の時である。
【００１５】
以上の無線通信に使われる各機器データ（親機，子機）、通信開始信号、再送要求信号、データ未受信信号はパケット化されており、親機が送信する全ての機器データパケットの一例を図８、子機が送信する自機データパケットの一例を図９に示す。また通信開始信号、再送要求信号、データ未受信信号のパケット構造の一例は図１０に示すとおり同じであり、制御データ部での各ビットの構成が異なるだけである。
【００１６】
なお、上記実施例では、無線通信システム及び無線通信機器を説明したが、順順に自機のデータを親機に送信する機能、又は、すべての子機の送信が終了すると、受信したすべての子機のデータ及び自機のデータを一度にブロードキャストですべての子機に送信する機能を、コンピュータに実現させるプログラムからなるコンピュータ・ソフトウエアを使用することにより、簡単に本発明の子機又は親機を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信を行っている全ての機器は通信エラーが無い状態では単位時間内Ｔに全ての機器のデータを共有することが出来、また通信エラーが起きたとしても通信回復時にはデータの重複及び取りこぼしが無いことを実現することが出来る。また、このデータの重複及び取りこぼしがない事を実現するのに、通信エラー時用に特別にデータを保存するためのバッファを設ける必要が無く、更新信号、エラー未受信信号、再送要求信号を用いるだけで良い。また、以上を実現するのに子機は子機間の通信をせずに親機との通信のみで行えるので、子機同士での通信エラーを取り除くことが出来、通信エラーの起こりうる確立を減らすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】４台通信時のエラー無し時の通常無線通信状態図の説明図。
【図２】４台通信時のエラー有り時の無線通信状態図例１の説明図。
【図３】４台通信時のエラー有り時の無線通信状態図例２の説明図。
【図４】４台通信時のエラー有り時の無線通信状態図例３の説明図。
【図５】４台通信時のエラー有り時の無線通信状態図例４の説明図。
【図６】親機の通信時の状態遷移の一例の説明図。
【図７】子機の通信時の状態遷移の一例の説明図。
【図８】親機が送信するすべての機器データパケット（４台通信時）の一例の説明図。
【図９】子機が送信する機器データパケットの一例の説明図。
【図１０】通信開始パケット、再送信パケット、データ未受信パケットの一例の説明図。
【符号の説明】
Ｔ　通信の単位時間、周期
１０Ａ　ブロードキャスト通信を行う親機
１０Ｂ　親機以外の機器で一番初めにデータを送信する子機
１０Ｃ　親機以外の機器で子機１０Ｂの次にデータを送信する子機
１０Ｄ　親機以外の機器で子機１０Ｃの次にデータを送信する子機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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