(57)【要約】【課題】中継が必要であるか否かを判定して、通常は中継器を介さずにデータを送受信し、必要であると判定した場合にのみ中継をするようにした中継器を備えたことを特徴とする無線通信システムを提供することを目的とする。【解決手段】複数の無線通信器１〜３と、複数の無線通信器の何れとも通信可能な中継器４と、を備え、中継器４は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器とのデータを傍受し、予め設定されるタイムアウト時間の有無を判定し、タイムアウト時間を検知した場合には、第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記データの中継を行うようにし、通常は中継器を介さずにデータを送受信し、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継をするようにしたことを特徴とする無線通信システムの冗長化方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムであって、
複数の無線通信器と、複数の前記無線通信器の何れとも通信可能な中継器と、
を備え、
前記中継器は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との通信データを傍受して起動されるタイマと、予め設定されるタイムアウト時間を記憶するメモリと、前記第１のタイムアウト時間から前記通信データの中継の要否を判定する判定部を備えるリアルタイム判定部を備え、
前記中継器は、前記タイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記通信データの中継を行うようにし、
通常は中継器を介さずに通信データを送受信し、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継をするようにしたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記タイムアウト時間は、前記第２の無線通信器が前記第１の無線通信器の通信データを受信して着信応答を開始するまでの時間と、前記第２の無線通信器が着信応答を開始して、当該着信応答を前記中継器が検知できるまでの時間とを加算した値とした請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記中継器は、第１の中継器と、第２の中継器と、を備え、
前記第１の中継器は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との前記通信データを傍受して起動される第１のタイマと、予め設定される第１のタイムアウト時間を記憶する第１のメモリと、前記第１のタイムアウト時間から前記通信データの中継の要否を判定する判定部とを備える第１のタイムアウト判定部を備え、
前記第２の中継器は、前記第１の中継器への前記通信データを傍受して起動される第２のタイマと、夫々の前記無線通信器間の前記第１のタイムアウト時間と前記第１の無線通信器の中継応答時間とを加算した第２のタイムアウト時間を記憶する第２のメモリと、前記第２の中継器は、前記中継器１からの中継データの着信応答が前記第２のタイムアウト時間を越えたか否かを判定する判定部とを備える第２のタイムアウト判定部を備え、
前記第２のタイムアウト判定部が前記第２のタイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記通信データの中継を行うようにし、
通常は前記第１の中継器、及び第２の中継器を介さずに前記通信データを送受信し、前記第１のタイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の中継器で、さらに、前記第２のタイムアウト時間を検知した場合には、前記第２の中継器で中継をするようにし、中継器を冗長化したことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１の無線通信器の中継応答時間は、前記第２の中継器が前記第１の無線通信器の前記通信データの通信の開始を傍受して、前記第１のタイムアウト時間を検知後、さらに、前記第２の無線通信器からの着信応答を前記第１の中継器が中継データを送信するに必要な時間以上とした請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムの冗長化方法であって、
複数の無線通信器と、複数の前記無線通信器の何れとも通信可能な中継器と、を備え、
前記中継器は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との通信データを傍受し、予め設定されるタイムアウト時間の有無を判定し、
前記タイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記通信データの中継を行うようにし、
通常は中継器を介さずに前記通信データを送受信し、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継をするようにしたことを特徴とする無線通信システムの冗長化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイム性を要求されないデータを中継する中継器を備える無線通信システム、及びその冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビル内の空調制御システムなどのように、そのシステムの制御データを特定小電力無線局としての無線通信で行う無線通信システムがある。このようなシステムにおいては、多数の空調機の無線通信器を備えるコントローラと、集中管理する無線通信器を備えるコントローラとの間でその制御データを通信している。
【０００３】
この場合、複数の無線通信器間の無線ＬＡＮのアクセス方式は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）で行い、通信エリアの拡大等に対応する場合には、中継器を設けて機能を拡張するようにしている。
【０００４】
しかしながら、図７に示すように、無線通信器１０１と無線通信器１０２との通信を、中継器１０４を用いて中継を行う場合、中継したデータは、中継器１０４がデータを受信して、中継した中継データを無線通信器２で受信できる状態になるまで、中継器１０４での中継時間分について、遅延時間が発生する問題がある。
【０００５】
無線通信機器間の通信点数が膨大になると、この通信時間の遅延のためにシステムの制御周期が遅くなるため制御性能が低下する問題がある。
【０００６】
通信エリアの拡大には、中継器を複数段にわたって追加することで、電波状況が悪くて設置が出来なかった場所の設置を可能とし、広範囲のエリアを１台の親機で管理する様にした、無線テレメータシステムがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１１５６号公報（図１、第１頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
中継器を増設して通信エリアを拡大する場合には、中継による通信時間が遅延する問題がある。
【０００９】
上述したビル内の空調制御システムの場合、予め通信可能な条件を確認して無線通信機器を設けるが、その後の環境の変化によって、中継器が不要となったり、逆に中継器が必要となったりすることが発生するので、中継が不要である場合にも中継するようにしておくと、中継による無駄な遅延時間が発生する問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、音声通話のように通信するデータがリアルタイム性を要求されないで、且つ、制御データのように遅延が制御性に影響を与える場合において、中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムにおいて、中継が必要であるか否かを判定して、通常は中継器を介さずにデータを送受信し、必要であると判定した場合にのみ中継をするようにした中継器を備えたことを特徴とする無線通信システム、及びその冗長化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明による無線通信システムは、中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムであって、複数の無線通信器と、複数の前記無線通信器の何れとも通信可能な中継器と、を備え、前記中継器は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との通信データを傍受して起動されるタイマと、予め設定されるタイムアウト時間を記憶するメモリと、前記第１のタイムアウト時間から前記通信データの中継の要否を判定する判定部を備えるリアルタイム判定部を備え、前記中継器は、前記タイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記通信データの中継を行うようにし、通常は中継器を介さずに通信データを送受信し、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継をするようにしたことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による無線通信システムの冗長化方法は、中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムの冗長化方法であって、中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムの冗長化方法であって、複数の無線通信器と、複数の前記無線通信器の何れとも通信可能な中継器と、を備え、前記中継器は、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との通信データを傍受し、予め設定されるタイムアウト時間の有無を判定し、前記タイムアウト時間を検知した場合には、前記第１の無線通信器と前記第２の無線通信器との前記通信データの中継を行うようにし、通常は中継器を介さずに前記通信データを送受信し、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継をするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中継器を備える複数の無線通信器間の無線通信システムであって、中継が必要であるか否かを判定して、通常は中継器を介さずにデータを送受信し、必要であると判定した場合にのみ中継をするようにした中継器を備えたことを特徴とする無線通信システム、及びその冗長化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の無線通信システムの構成図。
【図２】実施例１の無線通信システムの動作を説明するタイムチャート。
【図３】無線通信器１〜３の構成図。
【図４】中継器４、５の構成図。
【図５】実施例２の無線通信システムの構成図。
【図６】実施例２の無線通信システムの動作を説明するタイムチャート。
【図７】従来の中継器の動作を説明するタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１乃至図４を参照して、実施例１の無線通信システム１００について説明する。図１は、実施例１の構成図を示し、複数の無線通信機器１、２、３は、破線に示すように、相互が通信可能な通信エリアを備え、通常、中継器４を介さず、予め定める手順、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のアクセス方式で通信を行っている。
【００１７】
また、中継器４は、１点破線に示すような通信可能な通信エリアを備え、無線通信機器１、２、３が通信するデータ（以後、通信データとも言う。）を傍受可能な通信エリアを備える位置に設けられている。
【００１８】
次に、各部の構成について説明する。無線通信器１、２、３は、何れも同じ構成で、夫々の構成を図２に示す。無線通信器１、２、３（以後，無線通信器1、２、３に共通する説明の場合は、無線通信器1と記す。）は、送受信するアンテナ１１、送受信を切り替えるセレクタ１２、送信回路１３、受信回路１４、及び送受信を制御する通信制御回路１５を備える。
【００１９】
さらに、通信制御回路１５は、送受信するデータを処理する通信データ処理部１７を備える。制御システムの場合、この通信データ処理部１７がシステムを制御するコントローラと成る場合もある。
【００２０】
また、この無線通信システム１００が実行するデータが制御データの場合には、データを送信する周期やタイミングの設定が必要となるが、これらの設定は、夫々の通信制御回路１５の内部に設ける図示しないプログラムで予め設定されているものとする。
【００２１】
また、無線通信器１の通信可能な通信エリアは、アンテナ１１とその送信回路１３とで予め指向性とその送信電力とで、予め設定されているものとする。
【００２２】
次に、図３を参照して、中継器４の構成について説明する。中継器４は、無線通信器１と同様に、送受信するアンテナ１１、送受信を切り替えるセレクタ１２、送信回路１３、受信回路１４、及び送受信を制御する通信制御回路１６を備える。
【００２３】
通信制御回路１６には、一方の送信元となる無線通信器と他方の送信先となる無線通信器との通信データを傍受して起動されるタイマ２１と、予め設定されるタイムアウト時間を記憶するメモリ２２と、このタイムアウト時間から傍受した通信データの中継の要否を判定する判定部２３を備えるタイムアウト判定部１７ａを備える。
【００２４】
次に、このように構成された実施例１の無線通信システム１００の動作について、図４を参照して説明する。
【００２５】
図４（ａ）は、中継器４の中継が無い場合のタイムチャートを示し、図４（ｂ）は、中継器４の中継がある場合のタイムチャートを示す。
【００２６】
ここで、メモリ２２に予め設定されるタイムアウト時間Ｔｏは、送信先となる無線通信器が送信元となる無線通信器のデータを受信して着信応答を開始するまでの時間Ｔｒ１と、送信先となる無線通信器が着信応答Ａｃｋを開始して、当該着信応答Ａｃｋを中継器４が検知できるまでの時間Ｔｒ２とを加算した値としておく。
【００２７】
このタイムアウト時間Ｔｏは、通常１つの固定値に設定されるが、無線通信器毎の送受信の応答時間が異なる場合には、送受信先毎に異なる値を設定するようにしても良い。
【００２８】
次に、送信元となる無線通信器のデータを傍受してタイムアウト時間のカウントを開始したタイマ２１のカウント値が、タイムアウト時間Ｔｏに達すると、送信先となる無線通信器からの着信応答Ａｃｋが無いと判断して、傍受したデータを中継して、その中継した中継データに含まれる送信先にデータを送信し、送信先となる無線通信器からの着信応答Ａｃｋを中継器４で受信して中継を完了する。
【００２９】
即ち、中継器４は、タイムアウト時間Ｔｏを検知した場合には、送信元となる無線通信器と送信先となる無線通信器とのデータの中継を行うようにし、通常は、中継器４はデータを中継しない。
【００３０】
したがって、タイムアウト時間を検知した場合にのみ中継のための時間を要し、通常は中継をしないので中継のための時間が不要となる冗長化された無線通信システムを提供することができる。
【実施例２】
【００３１】
図５、図６を参照して、実施例２について説明する。実施例２が実施例１と異なる点は、実施例１においては、複数の無線通信機器１、２、３を中継する中継器４は、１台の中継器４のみで構成したが、中継器４が傍受する１点破線で示す通信エリアをカバーできる、２点破線に示すような通信エリアを備える中継器５を備えるようにしたことにある。
【００３２】
このように構成された無線通信システム１００ａは、中継器４と、中継器５と、を備え、中継器４の構成は図３に示す中継器４と同様の構成で、一方の送信元となる第１の無線通信器と他方の送信先となる第２の無線通信器との通信データを傍受して起動される図示しない第１のタイマと、予め設定される第１のタイムアウト時間Ｔｏ１を記憶する図示しない第１のメモリと、第１のタイムアウト時間から通信データの中継の要否を判定する図示しない第１の判定部とを備える図示しない第１のタイムアウト判定部を備える。
【００３３】
さらに、第２の中継器５は図３に示す中継器４と同様の構成で、第１の中継器４へのデータを傍受して起動される図示しない第２のタイマと、夫々の無線通信器間の第１のタイムアウト時間Ｔｏ１と第１の無線通信器の中継応答時間Ｔｒ３とを加算した第２のタイムアウト時間Ｔｏ２を記憶する図示しない第２のメモリと、第２の中継器５は、中継器４からの中継データの着信応答が第２のタイムアウト時間Ｔｏ２を越えたか否かを判定し中継の要否を判定する図示しない判定部とを備える図示しない第２のタイムアウト判定部を備える。
【００３４】
ここで、第１の無線通信器の中継応答時間Ｔｒ３とは、図６に示すように第２の中継器５が第１の無線通信器のデータの通信の開始を傍受して、第１のタイムアウト時間Ｔｏ１を検知後、さらに、送信先の第２の無線通信器からの着信応答を第１の中継器４が中継データを送信するに必要な時間Ｔｒ３以上に設定しておく。
【００３５】
このように構成された無線通信システム１００ａは、第２のタイムアウト判定部が第２のタイムアウト時間Ｔｏ２を検知した場合には、第１の無線通信器と第２の無線通信器とのデータの中継を行うようにし、通常は、第１の中継器４、及び第２の中継器５を介さずにデータを送受信し、第１のタイムアウト時間Ｔｏ１を検知した場合には、第１の中継器４で、さらに、第２のタイムアウト時間Ｔｏ２を検知した場合には、第２の中継器５で中継をするようにし、中継器を冗長化できる。
【００３６】
したがって、中継器４が故障した場合でもデータの中継が可能な、冗長化された無線通信システムを提供できる。
【００３７】
尚、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１、２、３，１０１、１０２  無線通信器
４、５，１０４  中継器
１１  アンテナ
１２  セレクタ
１３  送信回路
１４  受信回路
１５、１６  通信制御回路
１６ａ  タイムアウト判定部
１７  通信データ処理部
２１  タイマ
２２  メモリ
２３  判定部
１００、１００ａ  無線通信システム
【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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