(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信元の無線機を識別するための送信元識別符号と送信先の無線機を識別するための送信先識別符号とを含む無線電文を送受信する無線機の無線通信方法において、
前記無線電文を受信する手順と、
受信した前記無線電文に含まれる送信先識別符号が自機を識別するための識別符号でない場合に前記無線電文に含まれる送信元識別符号を識別符号記憶手段に記憶する手順と、
通信相手である無線機に記憶されている識別符号を取得した場合に、前記識別符号記憶手段に記憶されかつ前記通信相手である無線機に記憶されていない識別符号を隠れ端末記憶手段に記憶する手順と、
無線電文送信前に受信した無線電文に含まれる送信元識別符号が前記隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号に一致した場合に送信遅延信号を出力する手順と、
前記送信遅延信号により無線電文の送信タイミングに遅延を設ける手順と、
を備えた無線通信方法。
【請求項２】
送信元の無線機を識別するための送信元識別符号と送信先の無線機を識別するための送信先識別符号とを含む無線電文を送受信する無線送受信手段と、
前記無線送受信手段を用いて受信した無線電文に含まれる送信先識別符号が自機を識別するための識別符号でない場合に前記無線電文に含まれる送信元識別符号を記憶することで、１つ以上の識別符号を記憶する第１識別符号記憶手段と、
前記無線送受信手段を用いて通信相手である無線機に備わる第２識別符号記憶手段に記憶された１つ以上の識別符号を取得した場合に、前記第１識別符号記憶手段に記憶されかつ前記第２識別符号記憶手段に記憶されていない１つ以上の識別符号を記憶する隠れ端末記憶手段と、
無線電文送信前に受信した無線電文に含まれる送信元識別符号が前記隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号のうちのいずれかに一致した場合に送信遅延信号を出力する送信判定手段と、
前記送信遅延信号により無線電文の送信タイミングに遅延を設ける制御手段と、
を備える無線機。
【請求項３】
制御手段は無線送受信手段を用いて、隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号を有する無線通信装置に対して、無線電文の送信を停止する命令を含んだ無線電文を送信するとした請求項２記載の無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線機から構成される無線機及び無線機が行う無線通信方法、無線機が複数台設置されても信頼性の高い通信を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の無線通信装置は特開平６−２８４２１３号公報に記載されているようなものがあった。図４は前記公報に記載された従来の無線通信装置を示すものである。
【０００３】
図４において、１は無線機である計測装置、２は無線機であり計測装置１から送信された試験信号を受信する受信装置、３は使用者により操作されるスイッチ、４はスイッチ３からの信号を受信することにより試験信号の送信開始を指示する信号を出力する試験信号送信手段、５は試験信号送信手段４からの信号を受信する計測装置制御手段、６は計測装置制御手段５からの制御により試験信号を無線で送信する送信手段、７は送信手段６からの試験信号を受信する受信手段、８は受信手段７を制御する受信装置制御手段、９は受信手段７で受信した試験信号の受信状態を監視する受信状態監視手段、１０は受信状態監視手段９からの受信状態信号を表示する表示手段である。
【０００４】
そして使用者が計測装置１と受信装置２を設置する場合、計測装置１に設けられたスイッチ３をＯＮ状態にする。このことにより試験信号送信手段４が計測装置制御手段５に試験信号を送信する旨の信号を出力し、この信号を受信した計測装制御手段５は送信手段６を用い試験信号を受信装置２に対して送信する。受信装置２は受信装置制御手段８の制御により受信手段７を介して試験信号を受信し、受信状態監視手段９により試験信号の受信状態が解析（受信電界強度レベルや信号の誤り発生の有無）され、その結果を表示手段１０に表示する。そして使用者はこの表示手段１０に表示された解析結果から設置されている場所が適当な場所かを確認するようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、無線機が設置された場所でスイッチをＯＮにすることにより試験信号を送信し、その試験信号の受信状態から電波環境を確認するので、設置後に周囲に他の複数の無線システムが新たに加わり電波干渉（無線電文同士が衝突）が発生したために通信成功率が低下した場合には、現場に赴き無線機の設置場所でスイッチをＯＮにし表示手段に表示された解析結果を確認しながら再度無線機の設置場所を変更しなければならないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、無線機設置後に無線システムが増加した場合でもわざわざ使用者が現場に行かなくとも無線機自体が電波環境を判断し通信成功率が向上するように動作する無線通信システムおよび装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信方法は、通信相手を識別するための識別符号を無線電文に含めて送受信する複数の無線通信装置を用いた無線通信方法において、無線電文を受信する手順と、受信した前記無線電文に含まれる第一の識別符号を記憶する手順と、通信相手の無線通信装置に記憶された第二の識別符号を取得し前記第一の識別符号と比較して一致しない第三の識別符号を記憶する手順と、無線電文送信前に受信した無線電文に含まれる識別符号と前記第三の識別符号とを比較して送信遅延信号を出力する手順と、前記送信遅延信号により無線電文の送信タイミングに遅延を設ける手順とを備えたものである。
【０００８】
これによって、識別符号を比較することで他の無線システムの存在を検知し、存在した場合に無線電文の送信タイミングに遅延を設けて無線電文を送信することで電波干渉を回避できるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
第１の発明は、送信元の無線機を識別するための送信元識別符号と送信先の無線機を識別するための送信先識別符号とを含む無線電文を送受信する無線機の無線通信方法において、前記無線電文を受信する手順と、受信した前記無線電文に含まれる送信先識別符号が自機を識別するための識別符号でない場合に前記無線電文に含まれる送信元識別符号を識別符号記憶手段に記憶する手順と、通信相手である無線機に記憶されている識別符号を取得した場合に、前記識別符号記憶手段に記憶されかつ前記通信相手である無線機に記憶されていない識別符号を隠れ端末記憶手段に記憶する手順と、無線電文送信前に受信した無線電文に含まれる送信元識別符号が前記隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号に一致した場合に送信遅延信号を出力する手順と、前記送信遅延信号により無線電文の送信タイミングに遅延を設ける手順とを備えたものである。
【００１０】
そして、識別符号を比較することで他の無線システムの存在を検知し、存在した場合に無線電文の送信タイミングに遅延を設けて無線電文を送信することで電波干渉を回避できるものである。
【００１１】
第２の発明は、無線機に関するもので、送信元の無線機を識別するための送信元識別符号と送信先の無線機を識別するための送信先識別符号とを含む無線電文を送受信する無線送受信手段と、前記無線送受信手段を用いて受信した無線電文に含まれる送信先識別符号が自機を識別するための識別符号でない場合に前記無線電文に含まれる送信元識別符号を記憶することで、１つ以上の識別符号を記憶する第１識別符号記憶手段と、前記無線送受信手段を用いて通信相手である無線機に備わる第２識別符号記憶手段に記憶された１つ以上の識別符号を取得した場合に、前記第１識別符号記憶手段に記憶されかつ前記第２識別符号記憶手段に記憶されていない１つ以上の識別符号を記憶する隠れ端末記憶手段と、無線電文送信前に受信した無線電文に含まれる送信元識別符号が前記隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号のうちのいずれかに一致した場合に送信遅延信号を出力する送信判定手段と、前記送信遅延信号により無線電文の送信タイミングに遅延を設ける制御手段とを備えたものである。
【００１２】
そして、識別符号を比較することで他の無線システムの存在を検知し、存在した場合に無線電文の送信タイミングに遅延を設けて無線電文を送信することで電波干渉を回避できるものである。
【００１３】
第３の発明は、特に第２の発明において、制御手段は無線送受信手段を用いて、隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号を有する無線通信装置に対して、無線電文の送信を停止する命令を含んだ無線電文を送信するものである。
【００１４】
そして、無線電文送信前に隠れ端末記憶手段に記憶された識別符号を有する無線通信装置に対して、電波の送信を停止する命令を含んだ無線電文を送信することにより、安全等に関わり早急に送信する必要がある無線電文を隠れ端末からの影響をなくし迅速かつ確実に送信することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における無線通信方システムおよび無線機のブロック図を示すものである。
【００１７】
図１において、１１は自機（無線機）、１２は自機１１と無線で通信を行う相手機（無線機）、１３Ａは無線電文を送受信する無線送受信手段、１４Ａは無線電文に含まれる第一の識別符号を記憶する識別符号記憶手段、１５Ａは無線送受信手段１３Ａを用いて相手機１２から第二の識別符号を取得し識別符号記憶手段１４Ａに記憶されている第一の識別符号と一致しない第三の識別符号を記憶する隠れ端末記憶手段、１６Ａは無線電文送信前に送受信手段１３Ａを用いて受信した無線電文に含まれる識別符号と隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶されている第三の識別符号とが一致した場合に送信遅延信号を出力する送信判定手段、１７Ａは送信判定手段１６Ａからの信号を受信することにより送信タイミングに遅延を設けて無線電文を送信する制御手段である。１２においても同様に、１３Ｂは無線送受信手段、１４Ｂは識別符号記憶手段、１５Ｂは隠れ端末記憶手段、１６Ｂは送信判定手段、１７Ｂは制御手段である。
【００１８】
以上のように構成された無線通信システムについて、以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
まず、自機１１と相手機１２が図２に示すように設置され無線通信を行っている。ここでａは自機１１の電波到達範囲（通信が可能な範囲）であり、同様にｂは相手機１２の電波到達範囲である。ここで自機１１と相手機１２の設置後に、自機１１の電波到達範囲ａには含まれるが相手機１２の電波到達範囲ｂには含まれない電波到達範囲がｃに隠れ端末１８が設置された場合を考える。通常自機１１と相手機１２はお互いに間欠的に受信キャリアセンスを行うことにより相手からの無線電文の有無を確認している。また通信を行う必要が生じた場合は送信元識別符号Ｚと送信先識別符号Ｘを含んだ無線電文を用いて通信を行う。つまり自機１１が受信キャリアセンスを行いキャリアが存在した場合は、無線電文の受信を行い無線電文中に含まれる送信先識別符号Ｘが自機１１の識別符号Ｙと一致した場合は受信し、自機１１の識別符号Ｙと一致しない場合は受信をしない。
【００２０】
ここで自機１１は前述のように受信キャリアセンスを行った時にキャリアが存在したために無線電文の受信を行ったが送信先識別符号Ｘが自機１１の識別符号Ｙと異なった場合は無線電文に含まれる送信元識別符号Ｚを識別符号記憶手段１４Ａに記憶しておく（ここでは図２に示すように、自機１１は受信キャリアセンスを行った時に隠れ端末１８からの無線電文を受信した。無線電文中の送信先識別符号Ｘは自機１１の識別符号Ｙと異なり、したがって無線電文に含まれる送信元識別符号Ｚ（＝隠れ端末１８の識別符号）を識別符号記憶手段１４Ａに記憶しておく。また、相手機１２も前述と同様に動作しており、ここでは識別符号記憶手段１４Ｂには何も記憶されていない）。
【００２１】
次に制御手段１７Ａは無線送受信手段１３Ａを用いて相手機１２に対して識別符号記憶手段１４Ｂに含まれる識別符号、すなわち、相手機１２が受信した識別符号を要求する識別符号要求電文を送信する。制御手段１７Ｂは無線送受信手段１３Ｂを介してこの識別符号要求電文を受信し、識別符号記憶手段１４Ｂに含まれる識別符号を含んだ応答電文を自機１１に対して返信する。また自機１１における制御手段１７Ａは返信された応答電文中に含まれる識別符号と識別符号記憶手段１４Ａに含まれる識別符号の比較を行い一致しない識別符号を隠れ端末の識別符号として隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶しておく。ここで相手機１２は隠れ端末１８からの無線電文を受信しないので、識別符号記憶手段１４Ｂには隠れ端末１８の識別符号Ｚは記憶されていない。したがって自機１１は、識別符号記憶手段１４Ａに記憶されている識別符号と識別符号記憶手段１４Ｂに記憶されている識別符号とを比較して、識別符号Ｚ（＝隠れ端末１８の識別符号）が隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶される。
【００２２】
次に自機１１から相手機１２に無線電文を送信する場合を考える。通常無線電文を送信する場合は他の無線機への妨害とならないように送信前のキャリアセンスを行い、キャリアが存在しない場合に無線送受信手段１３Ａを用いて相手機１２に無線電文を送信する。ここでキャリアが存在した場合、自機１１は受信動作を行いこのキャリアがノイズであった場合（送信先識別符号や送信元識別符号が受信できない）はキャリアがなくなりしだい直ちに無線電文を送信する。しかし送信元識別符号を受信できた場合、送信判定手段１６Ａは制御手段１７Ａの制御により送信元識別符号と隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶されている識別符号を比較し、一致した場合は制御手段１７Ａに対して送信遅延信号を出力する。
【００２３】
制御手段１７Ａはこの送信遅延信号を受信した場合は送信タイミングに図３に示すような遅延時間ｔを設けて無線電文を相手機１２に送信する。ここでは送信キャリアセンス時に送信元識別符号まで受信した場合は、送信元識別符号と隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶されている識別符号とが一致するため送信判定手段１６Ａは制御手段１７Ａに対して送信遅延信号を出力する。遅延時間ｔとして、例えば一回の通信に要する平均的な通信時間が６０秒の時はｔ＝６０秒を設定したり、異なる遅延時間に対する通信成功率を統計的に処理して最適な遅延時間を決定する等が考えられる。また隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶されている識別符号毎に異なる遅延時間ｔを設けることもできる。
【００２４】
従って図２に示すように、自機１１と相手機１２とからなり自機１１のみが隠れ端末１８の電波到達範囲内ｃに存在し、隠れ端末１８が通信を行っているために自機１１が送信キャリアセンス時にキャリアを検出した場合、本発明ではキャリアがなくなりしだい直ちに無線電文を送信することを行わないために、隠れ端末１８が送信する無線電文と自機１１の送信に対する相手機１２が返信する無線電文（相手機１２は隠れ端末１８の電波到達範囲外に存在するため隠れ端末１８が無線電文を送信していることはわからない）が衝突するために通信成功率が低下することを低減することができる。
【００２５】
また、本実施例では自機１１が相手機１２に対して無線電文を送信する場合について述べたが、相手機１２から自機１１に対して無線電文を送信する場合についても同様である。
【００２６】
また、本実施例では自機１１、相手機１２および隠れ端末１８からなる無線機３台の場合について説明したが複数台になっても同様に実施できる。
【００２７】
また自機１１にできるだけ早く相手機１２と通信しなければいけない事象（ガス漏れ、や火災等の生命の危険に関係すること、あるいは防犯ベル等の金銭的な損失の発生に関係すること等）が発生した場合、自機１１と相手機１２の通信中に隠れ端末（ここでは隠れ端末１８）が通信を始めたことによりリアルタイム性が損なわれないように、自機１１は相手機１２と通信を開始する前に隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶された識別符号を有する無線機（隠れ端末１８）に対して無線電文の送信を停止する命令を送信する。この無線電文を受信した隠れ端末１８はたとえ通信中であっても通信を中止する（あらかじめ定められた時間通信を中止したり、自機１１から無線電文の送信停止を解除する無線電文を受信するまでの時間中止するなどが考えられる）。これにより隠れ端末１８の影響をなくすことができるため、通信成功率を向上することができる。また自機１１は相手機１２に対してリアルタイム性が要求される無線電文を確実に、しかも早く相手機１２に対して送信することができる（相手機１２から自機１１に対して無線電文を送信するときも同様に実施することができる）。
【００２８】
ここで、無線通信システム毎に送信停止命令の優先順位を設けても良い。たとえば、リアルタイム性を要求するシステムでは送信停止命令の優先レベルを「至急」とし、リアルタイム性を要求しないシステム（たとえばエネルギー使用量の検針システム）では優先レベルを「遅延可能」、通常のシステムの優先レベルを「通常」として説明する。
【００２９】
各無線機は自身の属するシステムの優先レベルを記憶手段等に備えており、送信停止命令の信号内にその優先レベルを含めて送信する。一方、送信停止命令の信号を受信した無線機はその信号内の優先レベルと自身の備える優先レベルとを比較し、自身よりも優先レベルが高ければ送信停止命令を受理する。自身よりも優先レベルが低ければ送信停止命令を無視し、次に送信停止命令を送ってきた無線機に対して送信停止命令（優先レベルを含む）を送信する。
【００３０】
以上によって、リアルタイム性を要求するシステムが簡単に送信停止にならないよう設計することができる。また、優先順位の設定として、通信時間が短いシステムの優先レベルを「至急」とし、通信時間が長いシステムの優先レベルを「遅延可能」として通信の効率化を図るようにしてもよい。このような優先レベルの設定は無線機の初期設定時に行うもので、同じ無線通信システム内でも無線機毎に優先レベルが異なる設定をすることも考えられる。
【００３１】
なお、ここでは隠れ端末記憶手段１５Ａには隠れ端末１８の識別符号のみが記憶されているため、隠れ端末１８に対してのみ無線電文の送信を停止する命令を送信するとしたが隠れ端末記憶手段１５Ａに複数の無線機の識別符号が記憶されていた場合はこれらの無線機に対して同報で無線電文の送信を停止する命令を送信するようにすることもできる。
【００３２】
なお、前述の実施例において自機１１は相手機１２と通信を開始する前に無線電文の送信を停止する命令を送信するとしたが、相手機１２との通信中に自機１１が通信成功率や受信時データの誤り率から電波環境の状態を判断し、悪い場合は相手機１２との通信中でも無線電文の送信を停止する命令を送信することもできる。
【００３３】
なお、本実施例において送信判定手段１６Ａは制御手段１７Ａの制御により送信元識別符号と隠れ端末記憶手段１５Ａに記憶されている識別符号を比較し、一致した場合は制御手段１７Ａに対して送信遅延信号を出力するとしたが、一致しない場合に信号を送信するようすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、無線機設置後に無線システムが増加したために使用者が電波環境（隠れ端末の影響）を確認するためにわざわざ設置場所に行かなくとも、無線機自体が無線電文を送信しようとしたときに、隠れ端末が通信中であるかを判断し、隠れ端末が通信中の場合には隠れ端末の無線電文と衝突しないように動作するため、通信の信頼性が高い無線通信方法およびシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における無線通信システムの構成図
【図２】同無線通信システムの電波到達範囲を説明する図
【図３】同無線通信システムの送受信のタイミングを説明する図
【図４】従来の無線通信システムおよび装置のブロック図
【符号の説明】
１  計測装置
２  受信装置
３  スイッチ
４  試験信号送信手段
５  計測装置制御手段
６  送信手段
７  受信手段
８  受信装置制御手段
９  受信状態監視手段
１０  表示手段
１１  自機
１２  相手機
１３  無線送受信手段
１４  識別符号記憶手段
１５  隠れ端末記憶手段
１６  送信判定手段
１７  制御手段
１８  隠れ端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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