(57)【要約】【課題】中継に要する時間が必要以上に長くなることがなく、しかも、システムへの増設が容易な無線中継器を提供する。【解決手段】発信器２から送信された無線信号を受信した無線中継器１を無線中継手順開始局とし、この無線中継手順開始局と第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂで接続された他の無線中継器１に対して順に中継フレームＺを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームＹを送信し、有線信号による中継フレームＺの転送がシステム内の無線中継器１を一巡して全ての無線中継器１から無線信号で中継フレームＹが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。よって、複数の無線中継器１Ａ〜１Ｆから送信される無線信号の衝突が回避でき、しかも、各無線中継器１Ａ〜１Ｆにおいて有線信号で中継フレームＺを転送する時間は非常に短くて済む。また、既存のシステムにも台数を考慮することなく容易に無線中継器１が増設できる。【選択図】        図１
2005020627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のフォーマットを有するフレームを無線信号で送信する発信器と、無線信号を受信する受信器と、受信したフレームを無線信号で中継する無線中継器とを有する無線通信システムの無線中継器であって、発信器から送信された無線信号を受信するとともに無線信号を送信する送受信手段と、送受信手段で受信する受信フレームの内容に応じて中継の要否を判断するとともに中継が必要な場合に中継用のフレームであることを示す情報を付加した中継フレームを送受信手段を制御して無線信号で送信させる制御手段と、他の無線中継器との間で双方向に通信するためのケーブルが接続される第１及び第２の接続手段と、第１及び第２の接続手段にそれぞれケーブルを介して他の無線中継器が接続されているか否かを検出する検出手段とを備え、
前記制御手段は、
発信器から送信されたフレームを受信したときに無線中継手順開始局となり、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば前記中継フレームを送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記中継フレームを送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第１の処理と、
前記無線中継手順開始局でない場合に他の無線中継器から第１の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第２の接続手段に他の無線中継器が接続され且つ当該中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致すれば第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致しなければ送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信するとともに、第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第２の処理と、
前記無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器から第１の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ中継フレームを送信せずに無線中継手順を完了する第３の処理と、
前記無線中継手順開始局でない場合に他の無線中継器から第２の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第１の接続手段に他の無線中継器が接続され且つ当該中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致すれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致しなければ送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信するとともに、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第４の処理と、
前記無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器から第２の接続手段に前記中継フレームを受信したときに中継フレームを送信せずに無線中継手順を完了する第５の処理と、
を行うことを特徴とする無線通信システムの無線中継器。
【請求項２】
前記制御手段は、
発信器から送信されたフレームを受信したときに無線中継手順開始局を決定するための中継開始局決定手順を実行して当該中継開始局決定手順で無線中継手順開始局となった場合に前記第１の処理を開始し、
前記中継開始局決定手順においては、
発信器から送信されたフレームを受信したときに第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信し、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第６の処理と、
他の無線中継器から第１の接続手段に前記受信フレームを受信したときに当該受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致すれば送受信手段から中継フレームを送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致しなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信する第７の処理と、
他の無線中継器から第２の接続手段に前記受信フレームを受信したときに当該受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致すれば何も行わず、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致せず且つ第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信し、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致せず且つ第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信する第８の処理と、
を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システムの無線中継器。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記中継開始局決定手順により無線中継手順開始局に決定されると中継開始コマンドを第１及び第２の接続手段のうちで他の無線中継器が接続されている接続手段に送信し、無線中継手順開始局でない場合に何れか一方の接続手段で他の無線中継器から中継開始コマンドを受信すると他の無線中継器が接続されている他方の接続手段に中継開始コマンドを送信するとともに他方の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記一方の接続手段に中継開始コマンドを送信し、無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器が接続されている全ての接続手段から中継開始コマンドを受信したら前記第１乃至第５の処理を開始し、前記無線中継手順が完了したときに無線中継手順開始局であれば第１及び第２の接続手段のうちで他の無線中継器が接続されている接続手段に中継終了コマンドを送信し、無線中継手順開始局でなく且つ何れか一方の接続手段で他の無線中継器から中継終了コマンドを受信すると他の無線中継器が接続されている他方の接続手段に中継終了コマンドを送信するとともに無線中継手順開始局でなく且つ他方の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記一方の接続手段に中継終了コマンドを送信し、無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器が接続されている全ての接続手段から中継終了コマンドを受信したら無線中継手順を終了し、前記中継開始コマンドを受信してから中継終了コマンドを受信するまでの間に発信器から無線信号を受信した場合には当該無線信号の受信フレームを保留するとともに前記中継終了コマンドを受信した後に前記保留した受信フレームに対して前記第１乃至第５の処理を行うことを特徴とする請求項２記載の無線通信システムの無線中継器。
【請求項４】
前記受信フレームと中継フレームを区別するためのビットを当該フレームに含めたことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の無線通信システムの無線中継器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、特に小電力無線型の無線通信システムに用いる無線中継器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小電力無線設備は、製造者が技術基準適合認定を取得することにより、利用者は免許不要で利用できることから、テレコントロール、テレメータ、無線呼出、セキュリティなど、様々な用途で利用されている。しかしながら、小電力無線設備は空中線電力が最大でも１０ｍＷに制限されているため、見通し環境で数１００ｍ、見通し外環境で数１０ｍ程度の通信距離しか得られない。そこで、小電力無線設備を用いる無線通信システムには通信距離を延長するために無線中継器が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の無線通信システムの一例を図１７に示す。このシステムは、オフィスビルや商業施設における従業員の呼出等に利用されるものであって、呼出用の電波を送信する携帯型の発信器２と、呼出用の電波を受信して所定の処理（ブザーを鳴らしたり発光素子を発光させるなど）を行う携帯型の受信器３と、ビルの各フロアに設置されて発信器２が送信した電波を受信器３に中継するための無線中継器１００Ａ〜１００Ｃとを備える。但し、複数の無線中継器１００Ａ〜１００Ｃをそれぞれ区別せずに説明する場合には「無線中継器１００」と表記するものとする。
【０００４】
発信器２には固有の識別符号が割り当てられており、受信器３並びに無線中継器１００には設置時に発信器２の識別符号が登録されている。無線中継器１００Ａ〜１００Ｃは、それぞれ固有の中継番号が割り当てられ、さらに水平方向においては、設置されたフロア全体をカバーし得る通信距離を有し、且つ垂直方向においては、隣接する上下のフロアに設置された無線中継器１００と通信可能な通信距離を有している。また発信器２、受信器３並びに無線中継器１００では共通の一つの周波数の電波を利用して通信が行われる。ここで本システムにおいては、図２０に示すフォーマットを有するフレームを電波で発信器２及び無線中継器１００から送信している。すなわち、１フレームはビット同期を取るためのプリアンブル、フレーム同期を取るためのユニークワード、発信器２の識別符号、フレーム番号、無線中継器１００による中継回数、並びにメッセージで構成され、発信器２から送信する度にフレーム番号はインクリメントされる。
【０００５】
上述のように構成される従来システムでは、発信器２や受信器３の位置が固定されていないために無線中継器１００による中継経路が一意に定まらず、したがって、全ての無線中継器１００が電波を中継するようにして、受信器３が発信器２又は何れかの無線中継器１００の送信した電波を受信することを期待せざるを得ないものである。
【０００６】
次に、上記従来システムにおける無線中継器１００の動作を図１８のフローチャート及び図１９のタイムチャートを参照して説明する。まず、発信器２はフレームフォーマット中の中継回数を０とし且つ識別符号を自己に割り当てられている識別符号として無線信号を送信する。この無線信号を受信した無線中継器１００では、受信フレーム中の識別符号と予め登録されている識別符号を比較して送信元の発信器１が登録済みか否かを判断し（ステップ１）、登録されていなければ受信したフレームを破棄して受信待ちの状態に戻る（ステップ２）。
【０００７】
一方、送信元の発信器２が登録済みであった場合、それまでに受信したフレームの識別符号並びにフレーム番号を記憶した中継履歴に、今回受信したフレームの識別符号並びにフレーム番号と一致するものがあるか否かを判断し（ステップ３）、一致するものがあれば既に中継済みのフレームであるから破棄して受信待ちの状態に戻る（ステップ２）。反対に一致するものがなければ、フレーム中の中継回数を規定値と比較し（ステップ４）、中継回数が規定値を超えていれば既に送信時点からの経過時間が経ちすぎているので破棄して受信待ちの状態に戻る（ステップ２）。このように受信フレーム中の中継回数が予め定められた規定値以上である場合と、受信フレーム中の識別符号とフレーム番号の組合せが中継履歴と一致する場合は、中継せずに破棄することにより、無線中継器１００Ａ〜１００Ｃ間で無限回繰返して中継されることを回避している。
【０００８】
一方、中継回数が規定値以下であれば、受信タイミングから（中継番号−１）×フレーム長の時間だけ待機し（ステップ５）、その待機後に受信フレームの中継回数をインクリメントしたフレーム（中継フレーム）を送信する（ステップ６）。例えば、中継番号１の無線中継器１００Ａは受信完了後直ちに中継フレームを送信し、中継番号２の無線中継器１００Ｂは受信完了後１フレーム長の時間が経過した後に中継フレームを送信し、中継番号３の無線中継器１００Ｃは受信完了後２フレーム長の時間が経過した後に中継フレームを送信するものである。これにより、発信器２の送信した信号を全ての無線中継器１００Ａ〜１００Ｃが受信してしまっても、中継フレームの送信タイミングが重複することなく送信されるようにしている。
【０００９】
例えば、図１９に示すように発信器２の送信信号が２つの無線中継器１００Ａ，１００Ｂで受信され、無線中継器１００Ｂの送信信号が無線中継器１００Ｃで受信されるものとする。中継番号１の無線中継器１００Ａは、フレームの受信完了後直ちに中継フレームを送信するが、中継番号２の無線中継器１００Ｂは、フレームの受信完了から１フレーム長後に中継フレームを送信する。これにより無線中継器１００Ａの信号と無線中継器１００Ｂの信号の同時送信による衝突が回避されている。さらに、無線中継器１００Ｂの信号を受信した無線中継器１００Ｃは、中継番号が３であるので、フレームの受信完了から２フレーム長後に中継フレームを送信する。無線中継器１００Ｂは、無線中継器１００Ｃの送信信号を受信するが、識別符号とフレーム番号の対が中継履歴と一致するので、これを破棄して中継しない。このようにして、発信器２の信号は無線中継器１００Ａ〜１００Ｃによって、中継タイミングが重複することなく中継される。
【００１０】
図２１は他の無線通信システムを示している。このシステムは、発信器２並びに受信器３と、複数の無線中継器１００Ａ〜１００Ｃと、さらに各無線中継器１００Ａ〜１００Ｃとケーブルで接続された集中制御局２０とを備える。無線中継器１００Ａ〜１００Ｃは発信器２の送信した無線信号を受信すると受信フレームをケーブルを介して集中制御局２０に送信し、集中制御局２０では、無線中継器１００Ａ〜１００Ｃに対して中継フレームを順次、時間をずらせて送信する。そして、無線中継器１００Ａ〜１００Ｃが集中制御局２０から受信した中継フレームを順次送信することにより、発信器２の送信した信号が無線中継器１００Ａ〜１００Ｃ及び集中制御局２０によって、中継タイミングが重複することなく中継される。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−１８８８２１号公報（第２−３頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記前者の従来システムにおいては、同時中継による信号衝突を回避するために各無線中継器１００Ａ〜１００Ｃの中継番号に対応した保留時間が定められており、中継経路によっては無駄な保留時間が発生し（図１９参照）、無線信号が発信器２から受信器３に到達するまでの中継に要する総時間が必要以上に長くなってしまう。これは、システムを構成する無線中継器１００の台数が増大するにつれて顕著になる。また、無限中継を回避するために中継回数の上限を予め定めてあるので、システムの仕様が小規模のビルに対応するものであれば無線中継器１００の台数が制限されてしまう虞がある。さらに、無線中継器１００を増設する際に中継番号を既存の無線中継器１００と重複しないように設定しなければならない。
【００１３】
また、上記後者の従来システムでは、集中制御局２０で一括にタイミングを管理するので中継タイミングに無駄な保留時間は生じないが、各無線中継器１００から集中制御局２０まで個別に配線が必要となり、集中制御局２０の有線接続端子数によって無線中継器１００の台数が制限されてしまう。さらに、集中制御局２０が故障すると、無線通信システム全体が動作不能におちいってしまう。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来例のように中継に要する時間が必要以上に長くなることがなく、しかも、システムへの増設が容易な無線中継器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、所定のフォーマットを有するフレームを無線信号で送信する発信器と、無線信号を受信する受信器と、受信したフレームを無線信号で中継する無線中継器とを有する無線通信システムの無線中継器であって、発信器から送信された無線信号を受信するとともに無線信号を送信する送受信手段と、送受信手段で受信する受信フレームの内容に応じて中継の要否を判断するとともに中継が必要な場合に中継用のフレームであることを示す情報を付加した中継フレームを送受信手段を制御して無線信号で送信させる制御手段と、他の無線中継器との間で双方向に通信するためのケーブルが接続される第１及び第２の接続手段と、第１及び第２の接続手段にそれぞれケーブルを介して他の無線中継器が接続されているか否かを検出する検出手段とを備え、前記制御手段は、発信器から送信されたフレームを受信したときに無線中継手順開始局となり、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば前記中継フレームを送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記中継フレームを送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第１の処理と、前記無線中継手順開始局でない場合に他の無線中継器から第１の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第２の接続手段に他の無線中継器が接続され且つ当該中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致すれば第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致しなければ送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信するとともに、第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第２の処理と、前記無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器から第１の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、第２の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ中継フレームを送信せずに無線中継手順を完了する第３の処理と、前記無線中継手順開始局でない場合に他の無線中継器から第２の接続手段に前記中継フレームを受信したときに第１の接続手段に他の無線中継器が接続され且つ当該中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致すれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記中継フレームが過去に受信した中継フレームと一致しなければ送受信手段から送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信するとともに、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ送受信手段から送信した後に第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第４の処理と、前記無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器から第２の接続手段に前記中継フレームを受信したときに中継フレームを送信せずに無線中継手順を完了する第５の処理と、を行うことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、発信器から送信された無線信号を受信した無線中継器を無線中継手順開始局とし、この無線中継手順開始局と第１及び第２の接続手段で接続された他の無線中継器に対して順に中継フレームを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームを送信し、有線信号による中継フレームの転送がシステム内の無線中継器を一巡して全ての無線中継器から無線信号で中継フレームが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。而して、システム内における各無線中継器では中継フレームを無線信号で送信した後に有線信号で中継フレームを送信するから複数の無線中継器から送信される無線信号の衝突が回避でき、しかも、無線通信に比較して有線通信の伝送速度は１０倍乃至１００倍程度高速であるから、各無線中継器において有線信号で中継フレームを転送する時間は非常に短くて済み、従来例のようにフレーム長の整数倍の無駄な保留時間が発生しないから応答時間が短縮できる。しかも、第１及び第２の接続手段にケーブルを接続して送り配線することで増設できるから、既存のシステムにも台数を考慮することなく容易に増設できる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、発信器から送信されたフレームを受信したときに無線中継手順開始局を決定するための中継開始局決定手順を実行して当該中継開始局決定手順で無線中継手順開始局となった場合に前記第１の処理を開始し、前記中継開始局決定手順においては、発信器から送信されたフレームを受信したときに第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信し、第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信する第６の処理と、他の無線中継器から第１の接続手段に前記受信フレームを受信したときに当該受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致すれば送受信手段から中継フレームを送信した後に第１の接続手段から他の無線中継器に前記中継フレームを送信し、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致しなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信する第７の処理と、他の無線中継器から第２の接続手段に前記受信フレームを受信したときに当該受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致すれば何も行わず、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致せず且つ第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていれば第１の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信し、前記受信フレームが過去に受信した受信フレームと一致せず且つ第１の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ第２の接続手段から他の無線中継器に前記受信フレームを送信する第８の処理と、を行うことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、実際の中継処理を行う前に受信フレームを受信した無線中継器から他の無線中継器に対して受信フレームを順に転送して無線中継手順開始局を決定するようにしているから、発信器から送信された無線信号を複数の無線中継器で受信した場合でも、それら複数の無線中継器が無線中継手順開始局になってしまうことがなく、中継フレームの衝突を回避することができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御手段は、前記中継開始局決定手順により無線中継手順開始局に決定されると中継開始コマンドを第１及び第２の接続手段のうちで他の無線中継器が接続されている接続手段に送信し、無線中継手順開始局でない場合に何れか一方の接続手段で他の無線中継器から中継開始コマンドを受信すると他の無線中継器が接続されている他方の接続手段に中継開始コマンドを送信するとともに他方の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記一方の接続手段に中継開始コマンドを送信し、無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器が接続されている全ての接続手段から中継開始コマンドを受信したら前記第１乃至第５の処理を開始し、前記無線中継手順が完了したときに無線中継手順開始局であれば第１及び第２の接続手段のうちで他の無線中継器が接続されている接続手段に中継終了コマンドを送信し、無線中継手順開始局でなく且つ何れか一方の接続手段で他の無線中継器から中継終了コマンドを受信すると他の無線中継器が接続されている他方の接続手段に中継終了コマンドを送信するとともに無線中継手順開始局でなく且つ他方の接続手段に他の無線中継器が接続されていなければ前記一方の接続手段に中継終了コマンドを送信し、無線中継手順開始局である場合に他の無線中継器が接続されている全ての接続手段から中継終了コマンドを受信したら無線中継手順を終了し、前記中継開始コマンドを受信してから中継終了コマンドを受信するまでの間に発信器から無線信号を受信した場合には当該無線信号の受信フレームを保留するとともに前記中継終了コマンドを受信した後に前記保留した受信フレームに対して前記第１乃至第５の処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、無線中継手順開始局に決定した無線中継器から他の無線中継器に対して中継手順の開始を知らせる中継開始コマンド、並びに中継手順の完了を知らせる中継終了コマンドをそれぞれ送信し、中継開始コマンドの受信から中継終了コマンドの受信までの間に他の発信器から送信された無線信号を受信しても当該受信フレームを保留するので、一つの発信器から送信された無線信号の中継処理を行っている間に他の発信器から送信された無線信号を無線中継器で受信した場合でも、後から受信した受信フレームが破棄されてしまったり、あるいは後から受信した受信フレームの中継フレームと先に受信した受信フレームの中継フレームとが衝突してしまうのを防ぐことができる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１又は２又は３の発明において、前記受信フレームと中継フレームを区別するためのビットを当該フレームに含めたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、前記ビットによって受信したフレームが中継フレームであるか否かを区別して中継フレームであればそれを破棄することにより無限回の中継が行われないようにでき、しかも、従来例のように各無線中継器に固有の中継番号を割り当てる必要がないから構成が簡素化できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の無線中継器１のブロック図を図１に、外観図を図２に、本実施形態の無線中継器１を用いた無線通信システムのシステム構成図を図３にそれぞれ示す。
【００２４】
無線中継器１は、無線信号を受信するためのアンテナ１２と、ＰＬＬシンセサイザ、変調回路、送信アンプ、受信アンプ、受信フィルタ、復調回路などを具備した従来周知の構成を有し、規定の周波数の電波を送信データで変調して規定の出力でアンテナ１２から送信するとともにアンテナ１２で受信する規定の周波数の電波を復調して受信データを出力する送受信部１０と、マイクロコンピュータで構成され、送受信部１０を制御して無線通信を行うとともにラインドライバ８を介して有線通信を行う制御部９と、他の無線中継器１と有線で通信するためのケーブルが接続される第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂと、制御部９を構成するマイクロコンピュータのＵＡＲＴ端子並びに第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂに接続されて双方向の電圧変換及び差動変換を行う２つのラインドライバ８と、商用電源に接続されたＡＣアダプタ（図示せず）から直流電力を取り込むための電源端子６と、電源端子６を介して取り込んだ直流電力から送受信部１０、制御部９、ラインドライバ８の動作電源を作成する電源部１１とを備える。制御部９は、送受信部１０に対して電源制御（起動と停止を切り換える制御）、送受信切換制御、周波数制御（送受信する電波の周波数を設定する制御）、並びに送信データと受信データの授受を行うとともに、ＵＡＲＴ端子からラインドライバ８を介して他の無線中継器１の制御部９との通信が可能である。なお、送受信部１０による無線信号の通信速度は通信距離によるが、数１０ｋｂｐｓ乃至数１００ｋｂｐｓである。
【００２５】
またラインドライバ８は、第１又は第２の接続部５Ａ，５Ｂと接続される接続端子（図示せず）への印加電圧の有無により、通信相手の接続の有無、すなわち第１又は第２の接続部５Ａ，５Ｂに他の無線中継器１の第１又は第２の接続部５Ａ，５Ｂと接続されたケーブルが接続されているか否かを検知する機能を備えている。
【００２６】
図２に示すように、無線中継器１のハウジング１ａは矩形箱状の合成樹脂成型品からなり、長手方向の一端面にアンテナ１２が設けられ、背面の長手方向両端部には一対の係止孔４が凹設されており、壁面に固定された取り付けプレート（図示せず）を係止孔４に係止することでハウジング１ａが壁面に取り付けられる。また、ハウジング１ａの背面側には後方及び下方に開放した凹所１ｂが形成され、この凹所１ｂの上面に第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂと電源端子６が露設されている。
【００２７】
上述のように構成される本実施形態の無線中継器１は、例えば図３に示すようにオフィスビルや商業施設の各フロアに設置され、第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂにはそれぞれ他のフロアの無線中継器１の接続部５Ａ，５Ｂがケーブルによって接続される。ここで、説明を簡単にするために各フロアに設置される無線中継器１に対して上から順番に１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆの符号を付けるとともに、図３においては各無線中継器１Ａ〜１Ｆの第１の接続部５Ａを「Ａ」、第２の接続部５Ｂを「Ｂ」と表記する。すなわち、図３に示したシステム構成においては、無線中継器１Ａ〜１Ｅの第１の接続部５Ａがそれぞれ一つ下のフロアの無線中継器１Ｂ〜１Ｆの第２の接続部５Ｂとケーブルで接続されるとともに、無線中継器１Ｂ〜１Ｆの第２の接続部５Ｂがそれぞれ一つ上のフロアの無線中継器１Ａ〜１Ｅの第１の接続部５Ａにケーブルで接続されている。但し、最上階の無線中継器１Ａの第２の接続部５Ｂ、並びに１階の無線中継器１Ｆの第１の接続部５Ａには何れもケーブルが接続されない。
【００２８】
ここで、本システムで使用する無線信号のフレームフォーマットを図４に示す。従来例との違いは、中継回数の代わりに発信器２から送信されたフレームか無線中継器１で中継された中継フレームであることを判別するための中継ビットが含まれる点にあり、その他のプリアンブル、ユニークワード、識別符号、フレーム番号、メッセージについては従来例と共通である。なお、発信器２は中継ビットを「０」に設定したフレームを送信し、無線中継器１は中継ビットを「１」に書き換えた中継フレームを送信する。また、従来例と同様に発信器２には固有の識別符号が割り当てられ、受信器３並びに無線中継器１には設置時に発信器２の識別符号が登録されている。
【００２９】
次に、図５〜図７のフローチャート並びに図８のタイムチャートを参照して本実施形態の無線中継器１の動作を説明する。
【００３０】
発信器２は中継ビットを０とし且つ識別符号を自己に割り当てられている識別符号としたフレームを無線信号として送信する。無線中継器１は通常受信状態にあり、アンテナ１２で無線信号を受信すると受信信号が送受信部１０で復調され、受信データが送受信部１０から制御部９に入力される。制御部９は、フレームのプリアンブルでビット同期を取るとともにユニークワードを検知してフレーム同期を取り、予め内部のＲＡＭに登録してある発信器２の識別符号とフレームの識別符号を比較して送信元の発信器１が登録済みか否かを判断し（図５のステップ１）、登録されていなければ受信したフレームを破棄して受信待ちの状態に戻る（図５のステップ２）。
【００３１】
一方、受信フレームの識別符号が登録済みであれば、自己が無線中継手順開始局（後述する）か否かを判断し（図５のステップ３）、無線中継手順開始局でなければ、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断する（図５のステップ４）。そして、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていれば、中継ビットを１に書き換えた中継フレームを送受信部１０により無線信号で送信した後にラインドライバ８を介して第１の接続部５Ａから有線信号で他の無線中継器１に送信し（図５のステップ５）、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていなければ、中継ビットを１に書き換えた中継フレームを送受信部１０により無線信号で送信した後にラインドライバ８を介して第２の接続部５Ｂから有線信号で他の無線中継器１に送信し（図５のステップ６）、それぞれ有線信号の送信後に受信待ちの状態に戻る。ここで、図８においては発信器２から無線信号で送信されるフレームをＸ、無線信号で送信される中継フレームをＹ、有線信号で送信される中継フレームをＺの文字でそれぞれで表記している。なお、中継フレームＺを有線信号で送信した後、無線中継器１Ｂの制御部９は発信器２の送信した無線信号を受信して中継処理を開始した無線中継手順開始局であることを記憶するために、ＲＡＭに用意されている開始局フラグを１とする。また、開始局フラグを１とした後に新たに無線信号を受信しても受信フレームを破棄する。
【００３２】
図３に示したシステム構成の場合であれば、発信器２から無線信号を受信した無線中継器１Ｂが無線中継手順開始局となり、図５におけるステップ１、ステップ３、ステップ４、ステップ５の処理を行い、無線信号で中継フレームＹを送信するとともに第１の接続部５Ａから階下の無線中継器１Ｃに対して有線信号で中継フレームＺを送信することになる。
【００３３】
次に他の無線中継器１の第２の接続部５Ｂから送信された中継フレームＺを第１の接続部５Ａで受信した場合の制御部９の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
無線中継器１では、第１の接続部５Ａに中継フレームＺを受信すると、制御部９が、無線中継手順開始局か否か（開始局フラグが１か０か）を判断し（図６のステップ１）、無線中継手順開始局である場合（開始局フラグが１の場合）には第２の接続部５Ｂに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断する（図６のステップ２）。第２の接続部５Ｂに他の無線中継器１が接続されていれば第２の接続部５Ｂに中継フレームＺを送信し（図６のステップ３）、接続されていなければ中継手順を完了して受信待ちの状態に戻る（図６のステップ４）。なお、中継手順を完了する際に、開始局フラグを０に設定して無線中継手順開始局ではなくなる。
【００３５】
一方、無線中継手順開始局で無い場合（開始局フラグが０の場合）には、制御部９は第２の接続部５Ｂに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断し（図６のステップ５）、接続されている場合にはそれまでに受信したフレームの識別符号並びにフレーム番号を記憶した中継履歴に、今回受信した中継フレームＺの識別符号並びにフレーム番号と一致するものがあるか否かを判断する（図６のステップ６）。そして、中継履歴に一致するものがあれば、無線信号を送信せずに第２の接続部５Ｂに有線信号で中継フレームＺを送信し（図６のステップ７）、一致するものがなければ、中継フレームＹを無線信号で送信した後に第２の接続部５Ｂから有線信号で送信して受信待ち状態に戻る（図６のステップ８）。また、第２の接続部５Ｂに他の無線中継器１が接続されていなければ、中継フレームＹを無線信号で送信した後に第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを送信して受信待ち状態に戻る（図６のステップ９）。
【００３６】
図３に示したシステム構成の場合であれば、無線中継手順開始局となった無線中継器１Ｂから有線信号で送信された中継フレームＺは階上の無線中継器１Ａの第１の接続部５Ａで受信されるから、この無線中継器１Ａでは、図６におけるステップ１、ステップ５、ステップ９の処理を行って無線中継器１Ｂの第２の接続部５Ｂに中継フレームＺを送信することになる。
【００３７】
続いて他の無線中継器１の第１の接続部５Ａから送信された中継フレームＺを第２の接続部５Ｂで受信した場合の制御部９の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００３８】
無線中継器１では、第２の接続部５Ｂに中継フレームＺを受信すると、制御部９が、無線中継手順開始局か否か（開始局フラグが１か０か）を判断し（図７のステップ１）、無線中継手順開始局である場合（開始局フラグが１の場合）には中継手順を完了して受信待ちの状態に戻る（図７のステップ２）。なお、中継手順を完了する際には開始局フラグを０に設定して無線中継手順開始局ではなくなる。
【００３９】
一方、無線中継手順開始局で無い場合（開始局フラグが０の場合）には、制御部９は第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断し（図７のステップ３）、接続されている場合にはそれまでに受信したフレームの識別符号並びにフレーム番号を記憶した中継履歴に、今回受信した中継フレームＺの識別符号並びにフレーム番号と一致するものがあるか否かを判断する（図７のステップ４）。そして、中継履歴に一致するものがあれば、無線信号を送信せずに第１の接続部５Ａに有線信号で中継フレームＺを送信し（図７のステップ５）、一致するものがなければ、中継フレームＹを無線信号で送信した後に第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを送信して受信待ち状態に戻る（図７のステップ６）。また、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていなければ、中継フレームＹを無線信号で送信した後に第２の接続部５Ｂから有線信号で中継フレームＺを送信して受信待ち状態に戻る（図７のステップ７）。
【００４０】
図３に示したシステム構成の場合であれば、無線中継手順開始局となった無線中継器１Ｂから有線信号で送信された中継フレームＺは階下の無線中継器１Ｃの第２の接続部５Ｂで受信されるから、この無線中継器１Ｃでは、図７におけるステップ１、ステップ３、ステップ４、ステップ５の処理を行って無線中継器１Ｄの第２の接続部５Ｂに中継フレームＺを送信し、以下、無線中継器１Ｄ〜１Ｅも同様に図７におけるステップ１、ステップ３、ステップ４、ステップ５の処理を行うことになる。但し、１階に設置されている無線中継器１Ｆは第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていないため、図７におけるステップ１、ステップ３、ステップ７の処理を行って階上の無線中継器１Ｅの第１の接続部５Ａに中継フレームＺを送信することになる。
【００４１】
一方、無線中継器１Ｆから中継フレームＺを受信した無線中継器１Ｅでは、図６におけるステップ１、ステップ５、ステップ６の処理を行うが、今回受信した中継フレームＺは既に中継済みであって中継履歴に一致するため、無線信号では送信せずに有線信号でのみ階上の無線中継器１Ｄに送信される（図６のステップ７）。そして、無線中継器１Ｄ及び１Ｃも同様に図６におけるステップ１、ステップ５、ステップ６、ステップ７の処理を行い、無線中継手順開始局である無線中継器１Ｂの第１の接続部５Ａに中継フレームＺが受信される（図８参照）。さらに、無線中継器１Ｂから送信される中継フレームＺを第１の接続部５Ａで受信した無線中継器１Ａでは、図６におけるステップ１、ステップ５、ステップ９の処理を行って中継フレームＹを無線信号で送信するとともに第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを送信することになるが、無線中継器１Ａからの中継フレームＺを第２の接続部５Ｂで受信した無線中継器１Ｂは無線中継手順開始局であるから、図７におけるステップ１、ステップ２の処理を行って中継手順を完了する。ここで、無線中継器１から送信される中継フレームＹ，Ｚでは中継ビットが１となっているから、何れかの無線中継器１より無線信号で送信された中継フレームＹが他の無線中継器１で受信されても、受信した無線中継器１では中継ビットが１である中継フレームＹは破棄して無線信号で再度送信することはしないから、無限回数の中継が行われるのを回避することができる。なお、上記動作説明では無線中継器１Ｂを無線中継手順開始局とした場合について説明したが、他の何れの無線中継器１Ａ，１Ｃ〜１Ｆが無線中継手順開始局となった場合でも同様の手順で動作することは明らかであるから説明は省略する。
【００４２】
而して、本実施形態における無線中継器１では、上述のように発信器２から送信された無線信号を受信した無線中継器１を無線中継手順開始局とし、この無線中継手順開始局と第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂで接続された他の無線中継器１に対して順に中継フレームＺを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームＹを送信し、有線信号による中継フレームＺの転送がシステム内の無線中継器１を一巡して全ての無線中継器１から無線信号で中継フレームＹが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。而して、各無線中継器１Ａ〜１Ｆでは中継フレームＹを無線信号で送信した後に有線信号で中継フレームＺを送信するから複数の無線中継器１Ａ〜１Ｆから送信される無線信号の衝突が回避でき、しかも、無線通信に比較して有線通信の伝送速度は１０倍乃至１００倍程度高速であるから（小電力無線においては電波法により４８００ｂｐｓ〜９６００ｂｐｓに決められている）、各無線中継器１Ａ〜１Ｆにおいて有線信号で中継フレームＺを転送する時間は非常に短くて済み、従来例のようにフレーム長の整数倍の無駄な保留時間が発生しないから応答時間が短縮できる。また、中継フレームＹ，Ｚのフレームフォーマットに中継フレームＹ，Ｚであるか否かを示す中継ビットを設け、無線中継器１が無線信号で中継フレームＹを受信したときにはその中継フレームＹを破棄するようにして無限回の中継が行われないようにしているから、従来例のように各無線中継器１に固有の中継番号を割り当てる必要がなく、しかも、第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂにケーブルを接続して複数の無線中継器１を送り配線すればよいから、既存のシステムにも台数を考慮することなく容易に無線中継器１が増設できる。
【００４３】
（実施形態２）
本実施形態の無線中継器１は実施形態１と共通の構成を有するものであるから図示並びに説明は省略し、本実施形態の特徴である制御部９の動作についてのみ説明する。
【００４４】
実施形態１においては、発信器２から送信された無線信号を複数の無線中継器１で受信し、それら複数の無線中継器１が無線中継手順開始局になってしまうと全ての無線中継器１に中継フレームＺが転送されずに中継手順が終了してしまう虞がある。そこで本実施形態では、複数の無線中継器１で発信器２からの無線信号を受信した場合にそれらの無線中継器１のなかから無線中継手順開始局を決定する手順（中継開始局決定手順）を行って何れか一つの無線中継器１を無線中継手順開始局に決定することにより、上述のような不具合の発生を防止して中継手順を正常に完了することができるようにしている。なお、無線中継手順開始局を決定した後の動作は実施形態１と共通であるから説明を省略する。
【００４５】
次に、図９〜図１１のフローチャート並びに図１２のタイムチャートを参照して本実施形態の無線中継器１における中継開始局決定手順の動作を説明する。
【００４６】
発信器２から送信された無線信号を受信した無線中継器１では、制御部９が予め内部のＲＡＭに登録してある発信器２の識別符号と受信フレームＸの識別符号を比較して送信元の発信器１が登録済みか否かを判断し（図９のステップ１）、登録されていなければ受信したフレームＸを破棄して受信待ちの状態に戻る（図９のステップ２）。
【００４７】
一方、受信フレームＸの識別符号が登録済みであれば、現在行っている手順が中継開始局決定手順か否か（例えば、中継開始局決定手順中か否かを示す決定手順フラグが１であれば手順中であることを表し、０であれば手順中でないことを表す）を判断し（図９のステップ３）、中継開始局決定手順中でなければ、さらに自己が無線中継手順開始局か否か（開始局フラグが１か０か）を判断し（図９のステップ４）、中継開始局決定手順中の場合及び無線中継開始局である場合には受信したフレームＸを破棄して受信待ちの状態に戻る（図９のステップ２）。
【００４８】
一方、無線中継手順開始局でなければ、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断し（図９のステップ５）、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていれば、中継ビットを０としたままの受信フレームＸ’を第１の接続部５Ａから有線信号で他の無線中継器１に送信する（図９のステップ６）。また、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていなければ、中継ビットを１に書き換えた中継フレームＹを無線信号で送信した後に第２の接続部５Ｂから有線信号で中継フレームＺを他の無線中継器１に送信し（図９のステップ７）、それぞれ受信フレームＸ’又は中継フレームＺを有線信号で送信した後に受信待ちの状態に戻る。なお、受信フレームＸ’を有線信号で送信した後は決定手順フラグを１とし、中継フレームＺを有線信号で送信した後は開始局フラグを１とする。また、決定手順フラグ又は開始局フラグを１とした後に新たに無線信号を受信しても受信フレームを破棄する。ここで、図１２においては発信器２から無線信号で送信されるフレームをＸ、無線中継器１から有線信号で送信される受信フレームをＸ’、無線信号で送信される中継フレームをＹ、有線信号で送信される中継フレームをＺの文字でそれぞれ表記している。
【００４９】
例えば図１２に示した場合であれば、発信器２から送信された無線信号を２台の無線中継器１Ｂ，１Ｃが受信し、それぞれの無線中継器１Ｂ，１Ｃが中継開始局決定手順中となり、図９におけるステップ１、ステップ３、ステップ４、ステップ５、ステップ６の処理を行い、第１の接続部５Ａから階下の無線中継器１Ｃ，１Ｄに対して有線信号で受信フレームＸ’を送信することになる。
【００５０】
次に他の無線中継器１の第１の接続部５Ａから送信された中継フレームＺを第２の接続部５Ｂで受信した場合の制御部９の動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
無線中継器１では、第２の接続部５Ｂに受信フレームＸ’を受信すると、制御部９が、受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が過去に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号及びフレーム番号と一致するか否かを判断し（図１０のステップ１）、一致しなければ、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断する（図１０のステップ２）。そして、接続されていれば第１の接続部５Ａから有線信号で受信フレームＸ’を送信して受信待ち状態に戻り（図１０のステップ３）、接続されていなければ第２の接続部５Ｂから有線信号で受信フレームＸ’を送信して受信待ち状態に戻る（図１０のステップ４）。なお、受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が過去に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号及びフレーム番号と一致すれば、何もせずに受信待ち状態に戻る。
【００５２】
図１２に示した場合であれば、無線中継器１Ｃの第１の接続部５Ａから送信された受信フレームＸ’が階下の無線中継器１Ｄの第２の接続部５Ｂで受信され、この無線中継器１Ｄでは、図１０におけるステップ１、ステップ２、ステップ３の処理を行って第１の接続部５Ａより階下の無線中継器１Ｅの第２の接続部５Ｂに受信フレームＸ’を送信することになる。同様に無線中継器１Ｅでも図１０におけるステップ１、ステップ２、ステップ３の処理を行って第１の接続部５Ａより階下の無線中継器１Ｆの第２の接続部５Ｂに受信フレームＸ’を送信するが、無線中継器１Ｆでは第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されていないために図１０のステップ１、ステップ２、ステップ４の処理を行って第２の接続部５Ｂから階上の無線中継器１Ｅに対して受信フレームＸ’を送信することになる。なお、無線中継器１Ｂも階下の無線中継器１Ｃに対して受信フレームＸ’を送信し、無線中継器１Ｃの第２の接続部５Ｂで受信フレームＸ’が受信されるが、無線中継器１Ｃでは受信フレームＸ’が既に受信した受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号と一致するために何の処理も行わずに受信待ち状態となる。
【００５３】
続いて他の無線中継器１の第２の接続部５Ｂから送信された受信フレームＸ’を第１の接続部５Ａで受信した場合の制御部９の動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
無線中継器１では、第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を受信すると、制御部９が、受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が過去に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号及びフレーム番号と一致するか否かを判断し（図１１のステップ１）、一致しなければ、第２の接続部５Ｂから有線信号で受信フレームＸ’を送信して受信待ち状態に戻り（図１１のステップ２）、一致すれば、中継ビットを１に書き換えた中継フレームＹを無線信号で送信した後に第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを他の無線中継器１に送信して受信待ち状態に戻る（図１１のステップ３）。
【００５５】
図１２に示した場合であれば、無線中継器１Ｆの第２の接続部５Ｂから送信された受信フレームＸ’が階上の無線中継器１Ｅの第１の接続部５Ａで受信され、この無線中継器１Ｅでは、図１１におけるステップ１、ステップ２の処理を行って第２の接続部５Ｂより階上の無線中継器１Ｄの第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を送信することになる。同様に無線中継器１Ｄでも図１１におけるステップ１、ステップ２の処理を行って第２の接続部５Ｂより階上の無線中継器１Ｃの第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を送信するが、無線中継器１Ｃでは受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が既に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号並びにフレーム番号と一致するから、図１１におけるステップ１、ステップ３の処理を行い、決定手順フラグを０にして中継開始局決定手順を終了するとともに、開始局フラグを１にして無線中継手順開始局となる。そして、無線中継手順開始局が決定した後は実施形態１で説明した手順で無線中継手順開始局と第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂで接続された他の無線中継器１に対して順に中継フレームＺを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームＹを送信し、有線信号による中継フレームＺの転送がシステム内の無線中継器１を一巡して全ての無線中継器１から無線信号で中継フレームＹが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。なお、上記動作説明では無線中継器１Ｂ，１Ｃが無線信号を同時に受信した場合について説明したが、他の何れの無線中継器１Ａ，１Ｄ〜１Ｆが同時に無線信号を受信した場合でも同様の手順で動作することは明らかであるから説明は省略する。
【００５６】
而して本実施形態によれば、実際の中継処理を行う前に受信フレームＸを受信した無線中継器１から他の無線中継器１に対して受信フレームＸ’を順に転送して無線中継手順開始局を決定するようにしているから、発信器２から送信された無線信号を複数の無線中継器１で受信した場合でも、それら複数の無線中継器１が無線中継手順開始局になってしまうことがないものである。
【００５７】
（実施形態３）
本実施形態の無線中継器１は実施形態１と共通の構成を有するものであるから図示並びに説明は省略し、本実施形態の特徴である制御部９の動作についてのみ説明する。
【００５８】
実施形態１，２においては、一つの発信器２から送信された無線信号（受信フレームＸ）の中継処理を行っている間に他の発信器２から送信された無線信号を無線中継器１で受信した場合、後から受信した受信フレームが破棄されてしまったり、あるいは後から受信した受信フレームの中継フレームと先に受信した受信フレームの中継フレームとが衝突してしまう虞があった。そこで本実施形態では、無線中継手順開始局に決定した無線中継器１から他の無線中継器１に対して中継手順の開始を知らせる中継開始コマンド、並びに中継手順の完了を知らせる中継終了コマンドをそれぞれ送信し、中継開始コマンドの受信から中継終了コマンドの受信までの間に他の発信器２から送信された無線信号（受信フレームＸ）を受信しても当該受信フレームを保留するようにして他の発信器２からの受信フレームＸが破棄されたり、中継フレームＹの衝突が生じるのを防いでいる。但し、発信器２から送信された無線信号を受信した場合の動作は実施形態２における図９のフローチャートと同一であり、また、第２の接続部５Ｂにて有線信号による受信フレームＸ’を受信した場合の動作は実施形態２における図１０のフローチャートと同一であるから説明は省略する。
【００５９】
次に、図１３〜図１５のフローチャート並びに図１６のタイムチャートを参照して本実施形態の無線中継器１の動作を説明する。
【００６０】
無線中継器１では、第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を受信すると、制御部９が、受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が過去に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号及びフレーム番号と一致するか否かを判断し（図１３のステップ１）、一致しなければ、第２の接続部５Ｂから有線信号で受信フレームＸ’を送信して受信待ち状態に戻り（図１３のステップ２）、一致すれば、第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂに中継開始コマンドを送信して受信待ち状態に戻る（図１３のステップ３）。ここで、図１６においては発信器２から無線信号で送信されるフレームをＸ、無線中継器１から有線信号で送信される受信フレームをＸ’、無線信号で送信される中継フレームをＹ、有線信号で送信される中継フレームをＺ、中継開始コマンドをＳＣ、中継終了コマンドをＥＣの文字でそれぞれ表記している。
【００６１】
例えば、実施形態２で説明した場合であれば、図１６に示すように無線中継器１Ｆの第２の接続部５Ｂから送信された受信フレームＸ’が階上の無線中継器１Ｅの第１の接続部５Ａで受信され、この無線中継器１Ｅでは、図１３におけるステップ１、ステップ３の処理を行って第２の接続部５Ｂより階上の無線中継器１Ｄの第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を送信することになる。同様に無線中継器１Ｄでも図１３におけるステップ１、ステップ３の処理を行って第２の接続部５Ｂより階上の無線中継器１Ｃの第１の接続部５Ａに受信フレームＸ’を送信するが、無線中継器１Ｃでは受信フレームＸ’の識別符号並びにフレーム番号が既に無線信号で受信した受信フレームＸの識別符号並びにフレーム番号と一致するから、図１３におけるステップ１、ステップ２の処理を行い、第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂから中継開始コマンドＳＣを送信するとともに、開始局フラグを１にして無線中継手順開始局となる。
【００６２】
次に中継開始コマンドＳＣを第１の接続部５Ａで受信した場合の制御部９の動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
無線中継器１では、第１の接続部５Ａに中継開始コマンドＳＣを受信すると、制御部９が、自己が無線中継手順開始局か否か（開始局フラグが１か０か）を判断し（図１４のステップ１）、無線中継開始局でない場合には、第２の接続部５Ｂに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断する（図１４のステップ２）。そして、接続されていなければ第１の接続部５Ａから中継開始コマンドＳＣを送信して受信待ち状態に戻り（図１４のステップ３）、接続されていれば第２の接続部５Ｂから中継開始コマンドＳＣを送信して受信待ち状態に戻る（図１４のステップ４）。また、無線中継開始局である場合には、中継ビットを１に書き換えた中継フレームＹを無線信号で送信した後に第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを他の無線中継器１に送信して受信待ち状態に戻る（図１４のステップ５）。
【００６４】
図１６に示した場合であれば、無線中継器１Ｃの第２の接続部５Ｂから送信された中継開始コマンドＳＣが階上の無線中継器１Ｂの第１の接続部５Ａで受信され、この無線中継器１Ｂでは、図１４におけるステップ１、ステップ２、ステップ４の処理を行って第２の接続部５Ｂより階上の無線中継器１Ａに中継開始コマンドＳＣを送信することになる。そして、無線中継器１Ｂから中継開始コマンドＳＣを受信した無線中継器１Ａでは、図１４におけるステップ１、ステップ２、ステップ３の処理を行って第１の接続部５Ａより階下の無線中継器１Ｂに中継開始コマンドＳＣを送信することになる。
【００６５】
続いて中継開始コマンドＳＣを第２の接続部５Ｂで受信した場合の制御部９の動作を図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
無線中継器１では、第２の接続部５Ｂに中継開始コマンドＳＣを受信すると、制御部９が、自己が無線中継手順開始局か否か（開始局フラグが１か０か）を判断し（図１５のステップ１）、無線中継開始局でない場合には、第１の接続部５Ａに他の無線中継器１が接続されているか否かを判断する（図１５のステップ２）。そして、接続されていなければ第２の接続部５Ｂから中継開始コマンドＳＣを送信して受信待ち状態に戻り（図１５のステップ３）、接続されていれば第１の接続部５Ａから中継開始コマンドＳＣを送信して受信待ち状態に戻る（図１５のステップ４）。また、無線中継開始局である場合には、中継ビットを１に書き換えた中継フレームＹを無線信号で送信した後に第１の接続部５Ａから有線信号で中継フレームＺを他の無線中継器１に送信して受信待ち状態に戻る（図１５のステップ５）。
【００６７】
図１６に示した場合であれば、無線中継器１Ｃの第１の接続部５Ａから送信された中継開始コマンドＳＣが階下の無線中継器１Ｄの第２の接続部５Ｂで受信され、この無線中継器１Ｄでは、図１５におけるステップ１、ステップ２、ステップ４の処理を行って第１の接続部５Ａより階下の無線中継器１Ｅに中継開始コマンドＳＣを送信することになる。そして、無線中継器１Ｄから中継開始コマンドＳＣを受信した無線中継器１Ｅでは、図１５におけるステップ１、ステップ２、ステップ４の処理を行って第２の接続部５Ｂより階下の無線中継器１Ｆに中継開始コマンドＳＣを送信することになるが、無線中継器１Ｆでは、図１５におけるステップ１、ステップ２、ステップ３の処理を行って第１の接続部５Ａより階上の無線中継器１Ｅに中継開始コマンドＳＣを送信することになる。さらに、無線中継器１Ｆから第１の接続部５Ａに中継開始コマンドＳＣを受信した無線中継器１Ｅでは、図１４におけるステップ１、ステップ２、ステップ４の処理を行って階上の無線中継器１Ｄに中継開始コマンドＳＣを送信し、無線中継器１Ｄでも同様にして階上の無線中継器１Ｃに中継開始コマンドＳＣを送信するが、無線中継器１Ｄから第１の接続部５Ａに中継開始コマンドＳＣを受信した無線中継器１Ｃは中継手順開始局であるから、図１４におけるステップ１、ステップ５の処理を行って中継ビットを１とした中継フレームＹを無線信号で送信した後に中継フレームＺを第１の接続部５Ａから階下の無線中継器１Ｄに送信することになる。以降、実施形態１で説明した手順で無線中継手順開始局と第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂで接続された他の無線中継器１に対して順に中継フレームＺを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームＹを送信し、有線信号による中継フレームＺの転送がシステム内の無線中継器１を一巡して全ての無線中継器１から無線信号で中継フレームＹが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。そして、無線中継手順が終了したら、中継手順開始局から第１及び第２の接続部５Ａ，５Ｂを介して他の無線中継器１に中継終了コマンドＥＣが送信され、中継開始コマンドＳＣの場合と同様の手順で全ての無線中継器１に中継終了コマンドＥＣが転送される。
【００６８】
ここで各無線中継器１においては、中継開始コマンドＳＣを受信してから中継終了コマンドＥＣを受信するまでの間に無線信号の受信フレームＸを受信した場合には特に何の処理も行わずに当該受信フレームＸを保留しておき、中継終了コマンドＥＣを受信した後に保留している受信フレームＸの中継処理を開始する。
【００６９】
而して本実施形態によれば、無線中継手順開始局に決定した無線中継器１から他の無線中継器１に対して中継手順の開始を知らせる中継開始コマンド、並びに中継手順の完了を知らせる中継終了コマンドをそれぞれ送信し、中継開始コマンドの受信から中継終了コマンドの受信までの間に他の発信器２から送信された無線信号を受信しても当該受信フレームを保留するので、一つの発信器２から送信された無線信号の中継処理を行っている間に他の発信器２から送信された無線信号を無線中継器１で受信した場合でも、後から受信した受信フレームが破棄されてしまったり、あるいは後から受信した受信フレームの中継フレームと先に受信した受信フレームの中継フレームとが衝突してしまうのを防ぐことができる。なお、上記動作説明では無線中継器１Ｂ，１Ｃが無線信号を同時に受信した場合について説明したが、他の何れの無線中継器１Ａ，１Ｄ〜１Ｆが同時に無線信号を受信した場合でも同様の手順で動作することは明らかであるから説明は省略する。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、発信器から送信された無線信号を受信した無線中継器を無線中継手順開始局とし、この無線中継手順開始局と第１及び第２の接続手段で接続された他の無線中継器に対して順に中継フレームを有線信号で転送しながら無線信号で中継フレームを送信し、有線信号による中継フレームの転送がシステム内の無線中継器を一巡して全ての無線中継器から無線信号で中継フレームが送信された後に無線中継手順を終了するように動作する。このため、システム内における各無線中継器では中継フレームを無線信号で送信した後に有線信号で中継フレームを送信するから複数の無線中継器から送信される無線信号の衝突が回避でき、しかも、無線通信に比較して有線通信の伝送速度は１０倍乃至１００倍程度高速であるから、各無線中継器において有線信号で中継フレームを転送する時間は非常に短くて済み、従来例のようにフレーム長の整数倍の無駄な保留時間が発生しないから応答時間が短縮できる。しかも、第１及び第２の接続手段にケーブルを接続して送り配線することで増設できるから、既存のシステムにも台数を考慮することなく容易に増設できる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、実際の中継処理を行う前に受信フレームを受信した無線中継器から他の無線中継器に対して受信フレームを順に転送して無線中継手順開始局を決定するようにしているから、発信器から送信された無線信号を複数の無線中継器で受信した場合でも、それら複数の無線中継器が無線中継手順開始局になってしまうことがなく、中継フレームの衝突を回避することができる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、無線中継手順開始局に決定した無線中継器から他の無線中継器に対して中継手順の開始を知らせる中継開始コマンド、並びに中継手順の完了を知らせる中継終了コマンドをそれぞれ送信し、中継開始コマンドの受信から中継終了コマンドの受信までの間に他の発信器から送信された無線信号を受信しても当該受信フレームを保留するので、一つの発信器から送信された無線信号の中継処理を行っている間に他の発信器から送信された無線信号を無線中継器で受信した場合でも、後から受信した受信フレームが破棄されてしまったり、あるいは後から受信した受信フレームの中継フレームと先に受信した受信フレームの中継フレームとが衝突してしまうのを防ぐことができる。
【００７３】
請求項４の発明によれば、前記ビットによって受信したフレームが中継フレームであるか否かを区別して中継フレームであればそれを破棄することにより無限回の中継が行われないようにでき、しかも、従来例のように各無線中継器に固有の中継番号を割り当てる必要がないから構成が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のブロック図である。
【図２】同上の外観斜視図である。
【図３】同上を用いる無線通信システムのシステム構成図である。
【図４】同上で使用する信号のフレームフォーマットである。
【図５】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図６】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図７】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図８】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図９】実施形態２の動作説明用のフローチャートである。
【図１０】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１１】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１２】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図１３】実施形態３の動作説明用のフローチャートである。
【図１４】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１５】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１６】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図１７】従来の無線中継器を用いた無線通信システムのシステム構成図である。
【図１８】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１９】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図２０】同上で使用する信号のフレームフォーマットである。
【図２１】従来の無線中継器を用いた他の無線通信システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
１  無線中継器
２  発信器
３  受信器
５Ａ  第１の接続部
５Ｂ  第２の接続部
８  ラインドライバ
９  制御部
１０  送受信部
【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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【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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