(57)【要約】【課題】無線通信の信頼性が向上した通信子機及び無線通信システムを提供する。【解決手段】通信子機１０の制御部１１は、無線通信部１２が計測部１４の計測値を無線送信してから次の送信タイミングまで、回路部１００の動作モードを低消費電力の第２モードとする。制御部１１は、次の送信タイミングがくると回路部１００の動作モードを通常時の第１モードとし、キャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、計測部１４の計測値を含めた無線信号を無線送信するように無線通信部１２を制御する。制御部１１は、無線信号の送信後にＡＣＫを受信可能な受信待ち状態となるように無線通信部１２を制御する。制御部１１は、受信待ち状態で、無線通信部１２がＡＣＫを受信するか、又は、無線信号の送信時から待機時間が経過すると、回路部１００の動作モードを第２モードとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲環境からエネルギーを収穫して発電する環境発電部と、前記環境発電部で発電された電力を蓄える蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電力で動作する回路部とを備え、
前記回路部は、計測部と、無線通信を行う通信部と、制御部とを有し、
前記制御部は、前記通信部が前記計測部の計測値を無線送信してから次の送信タイミングまで、前記回路部の動作モードを通常時の第１モードに比べて低消費電力の第２モードとし、
前記制御部は、前記次の送信タイミングがくると前記回路部の動作モードを前記第２モードから前記第１モードに切り替え、前記通信部が送信電波の有無を検知するキャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、前記計測部の前記計測値を含む無線信号を前記通信部が無線送信するように前記通信部を制御し、
前記制御部は、前記通信部が前記無線信号を無線送信した後に前記通信部がＡＣＫを受信可能な受信待ち状態となるように前記通信部を制御し、
前記受信待ち状態で、前記通信部がＡＣＫを受信するか、又は、前記無線信号の送信時から予め設定された待機時間が経過すると、前記制御部が前記回路部の動作モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替えるように構成されたことを特徴とする通信子機。
【請求項２】
前記通信部が前記受信待ち状態でＡＣＫを受信できなかった場合に、前記制御部が前記回路部の動作モードを前記第２モードとした後に送信タイミングがくると、
前記制御部は、前記回路部の動作モードを前記第１モードにし、前記通信部が前記キャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、前回送信した前記計測値を含む前記無線信号を再送信するように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信子機。
【請求項３】
前記通信部は、前記計測部の前記計測値と、今回送信する前記無線信号に付与した送信番号とを含めた前記無線信号を送信し、
前記通信部が、前記無線信号の再送信を規定回数行っても、送信後の前記受信待ち状態でＡＣＫを受信できなかった場合、前記制御部が、送信に失敗した前記無線信号に含まれる前記計測値と前記送信番号とを、次の送信タイミングでの前記無線信号に含めて無線送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする請求項２に記載の通信子機。
【請求項４】
前記制御部は、クロック信号をカウントすることで現在の日時情報を取得し、前記無線信号の送信時における前記日時情報を前記送信番号としたことを特徴とする請求項３に記載の通信子機。
【請求項５】
前記制御部は、前記計測部の前記計測値を基準値と比較することによって前記計測値を無線送信する必要があるか否かを判断し、前記計測値を送信不要と判断した場合は次の送信タイミングまで前記回路部の動作モードを前記第２モードにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信子機。
【請求項６】
前記制御部は、前記計測部が計測した前記計測値に計測番号を付与しており、
前記制御部は、前記計測部が計測した前記計測値を送信不要と判断した場合、送信不要と判断された前記計測値に付与された前記計測番号を、次の送信タイミングでの前記無線信号に含めて無線送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする請求項５に記載の通信子機。
【請求項７】
前記制御部は、クロック信号をカウントすることで現在の日時情報を取得し、前記計測値の計測時における前記日時情報を前記計測番号とすることを特徴とする請求項６に記載の通信子機。
【請求項８】
前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、前記通信部が前記無線信号を送信する前のタイミングで、前記計測部が計測した最新の前記計測値、最新の前記計測値に付与された送信番号、最新の前記計測値を含む前記無線信号に付与された送信番号、及び前回の無線通信にかかった時間がわかる情報のすべて、もしくはいずれかを不揮発性メモリに保存することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信子機。
【請求項９】
前記制御部は、所定の単位時間内で送信時間の総和に対する送信休止時間の総和の割合が閾値以上になるように、前記通信部が前記無線信号を送信した後に前記無線信号の送信にかかった時間に一定の係数を乗算して求めた送信休止時間を設けるように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の通信子機。
【請求項１０】
前記制御部は、前記通信部が前記無線信号を送信した後に通信規格で決められた規定時間以上の送信休止時間を設けるように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の通信子機。
【請求項１１】
前記蓄電部に蓄えられた電力が、前記回路部を動作させるのに必要な最低動作電力を下回った後に、前記最低動作電力以上に回復した場合、
前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が前記最低動作電力以上に回復した時点から、最大のデータ長の前記無線信号を送信するのにかかる時間をもとに決定した送信休止時間が経過するまでは、前記通信部が前記無線信号を送信しないように前記通信部を制御することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信子機。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の通信子機と、前記通信子機から送信される前記無線信号を受信する通信親機とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
前記通信子機と前記通信親機との間で前記無線信号を中継送信する中継機をさらに備え、
前記中継機は、無線通信を行う中継機用通信部と、中継機用制御部とを有し、
前記中継機用通信部が下位ノードから送信された前記無線信号を受信すると、
前記中継機用制御部は、前記中継機用通信部が受信した前記無線信号を前記中継機用通信部が上位ノードへ送信し、送信後にＡＣＫを受信できない場合は前記中継機用通信部が前記無線信号を再送信し、かつ、前記無線信号の再送信を規定回数行っても送信後にＡＣＫを受信できなかった場合は前記中継機用通信部が再送信を停止するように前記中継機用通信部を制御し、
前記中継機用制御部は、再送信を停止した前回の前記無線信号に含まれる計測値を、次回の送信時の前記無線信号に含めて送信するように前記中継機用通信部を制御することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信子機及び無線通信システムに関し、より詳細には、環境発電で発電された電力で動作する通信子機及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エナジーハーベストデバイスによって収穫された電力を用いて情報を送信する送信装置と、送信装置から送信される情報を受信する受信装置とを備えた通信システムがあった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の通信システムでは、受信装置は、起動トリガ信号を検出する起動検出モードと、受信動作を行わない受信停止モードとを周期的に交互に繰り返している。一方、送信装置は、エナジーハーベストデバイスによって無線送信に必要な電力が発電されると、情報を無線送信するのであるが、情報信号の送信前に所定の送信周期で起動トリガ信号を複数回繰り返し送信する。受信装置は、起動検出モードにおいて起動トリガ信号を検出すると、受信モードに移行して送信装置から送信される送信情報を受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２０６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の通信システムでは、送信装置が、情報信号を送信する前に、起動トリガ信号を所定の送信周期で複数回繰り返し送信することによって、受信装置を起動検出モードから受信モードに切り替えている。したがって、複数の送信装置が存在する場合には、複数の送信装置から送信された起動トリガ信号が電波衝突する可能性が高くなり、無線通信の信頼性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされ、無線通信の信頼性が向上した通信子機及び無線通信システム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】
【０００７】
第１の形態の通信子機は、周囲環境からエネルギーを収穫して発電する環境発電部と、前記環境発電部で発電された電力を蓄える蓄電部と、前記蓄電部に蓄えられた電力で動作する回路部とを備え、前記回路部は、計測部と、無線通信を行う通信部と、制御部とを有し、前記制御部は、前記通信部が前記計測部の計測値を無線送信してから次の送信タイミングまで、前記回路部の動作モードを通常時の第１モードに比べて低消費電力の第２モードとし、前記制御部は、前記次の送信タイミングがくると前記回路部の動作モードを前記第２モードから前記第１モードに切り替え、前記通信部が送信電波の有無を検知するキャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、前記計測部の前記計測値を含む無線信号を前記通信部が無線送信するように前記通信部を制御し、前記制御部は、前記通信部が前記無線信号を無線送信した後に前記通信部がＡＣＫを受信可能な受信待ち状態となるように前記通信部を制御し、前記受信待ち状態で、前記通信部がＡＣＫを受信するか、又は、前記無線信号の送信時から予め設定された待機時間が経過すると、前記制御部が前記回路部の動作モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替えるように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
第２の形態の通信子機は、第１の形態において、前記通信部が前記受信待ち状態でＡＣＫを受信できなかった場合に、前記制御部が前記回路部の動作モードを前記第２モードとした後に送信タイミングがくると、前記制御部は、前記回路部の動作モードを前記第１モードにし、前記通信部が前記キャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、前回送信した前記計測値を含む前記無線信号を再送信するように前記通信部を制御してもよい。
【０００９】
第３の形態の通信子機は、第２の形態において、前記通信部は、前記計測部の前記計測値と、今回送信する前記無線信号に付与した送信番号とを含めた前記無線信号を送信し、前記通信部が、前記無線信号の再送信を規定回数行っても、送信後の前記受信待ち状態でＡＣＫを受信できなかった場合、前記制御部が、送信に失敗した前記無線信号に含まれる前記計測値と前記送信番号とを、次の送信タイミングでの前記無線信号に含めて無線送信するように、前記通信部を制御してもよい。
【００１０】
第４の形態の通信子機は、第３の形態において、前記制御部は、クロック信号をカウントすることで現在の日時情報を取得し、前記無線信号の送信時における前記日時情報を前記送信番号としてもよい。
【００１１】
第５の形態の通信子機は、第１〜第４のいずれか１つの形態において、前記制御部は、前記計測部の前記計測値を基準値と比較することによって前記計測値を無線送信する必要があるか否かを判断し、前記計測値を送信不要と判断した場合は次の送信タイミングまで前記回路部の動作モードを前記第２モードにしてもよい。
【００１２】
第６の形態の通信子機は、第５の形態において、前記制御部は、前記計測部が計測した前記計測値に計測番号を付与しており、前記制御部は、前記計測部が計測した前記計測値を送信不要と判断した場合、送信不要と判断された前記計測値に付与された前記計測番号を、次の送信タイミングでの前記無線信号に含めて無線送信するように、前記通信部を制御してもよい。
【００１３】
第７の形態の通信子機は、第６の形態において、前記制御部は、クロック信号をカウントすることで現在の日時情報を取得し、前記制御部は、前記計測値の計測時における前記日時情報を前記計測番号としてもよい。
【００１４】
第８の形態の通信子機は、第１〜第７のいずれか１つの形態において、前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、前記通信部が前記無線信号を送信する前のタイミングで、前記計測部が計測した最新の前記計測値、最新の前記計測値に付与された送信番号、最新の前記計測値を含む前記無線信号に付与された送信番号、及び前回の無線通信にかかった時間がわかる情報のすべて、もしくはいずれかを不揮発性メモリに保存してもよい。
【００１５】
第９の形態の通信子機は、第１〜第８のいずれか１つの形態において、前記制御部は、所定の単位時間内で送信時間の総和に対する送信休止時間の総和の割合が閾値以上になるように、前記通信部が前記無線信号を送信した後に前記無線信号の送信にかかった時間に一定の係数を乗算して求めた送信休止時間を設けるように前記通信部を制御してもよい。
【００１６】
第１０の形態の通信子機は、第１〜第９のいずれか１つの形態において、前記制御部は、前記通信部が前記無線信号を送信した後に通信規格で決められた規定時間以上の送信休止時間を設けるように前記通信部を制御してもよい。
【００１７】
第１１の形態の通信子機は、第１〜第１０のいずれか１つの形態において、前記蓄電部に蓄えられた電力が、前記回路部を動作させるのに必要な最低動作電力を下回った後に、前記最低動作電力以上に回復した場合、前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられた電力が前記最低動作電力以上に回復した時点から、最大のデータ長の前記無線信号を送信するのにかかる時間をもとに決定した送信休止時間が経過するまでは、前記通信部が前記無線信号を送信しないように前記通信部を制御してもよい。
【００１８】
第１２の形態の無線通信システムは、第１〜第１１のいずれか１つの形態の通信子機と、前記通信子機から送信される前記無線信号を受信する通信親機とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
第１３の形態の無線通信システムは、第１２の形態において、前記通信子機と前記通信親機との間で前記無線信号を中継送信する中継機をさらに備え、前記中継機は、無線通信を行う中継機用通信部と、中継機用制御部とを有し、前記中継機用通信部が下位ノードから送信された前記無線信号を受信すると、前記中継機用制御部は、前記中継機用通信部が受信した前記無線信号を前記中継機用通信部が上位ノードへ送信し、送信後にＡＣＫを受信できない場合は前記中継機用通信部が前記無線信号を再送信し、かつ、前記無線信号の再送信を規定回数行っても送信後にＡＣＫを受信できなかった場合は前記中継機用通信部が再送信を停止するように前記中継機用通信部を制御し、前記中継機用制御部は、再送信を停止した前回の前記無線信号に含まれる計測値を、次回の送信時の前記無線信号に含めて送信するように前記中継機用通信部を制御してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の通信子機によれば、キャリアセンスを行って送信電波が無ければ無線信号を送信しているので、電波衝突が起こりにくくなる。さらに、無線信号を送信する前に送信先の通信端末を起動させる起動トリガ信号を複数回送信する場合に比べて、計測値を含む無線信号を１回送信するだけで済むので、無線信号の送信回数が少なくなり、電波衝突が起こりにくくなる。したがって、電波衝突の可能性が低下することで、無線通信の信頼性を高めることができる。
【００２１】
本発明の無線通信システムによれば、キャリアセンスを行って送信電波が無ければ無線信号を送信しているので、電波衝突が起こりにくくなる。さらに、無線信号を送信する前に送信先の通信端末を起動させる起動トリガ信号を複数回送信する場合に比べて、計測値を含む無線信号を１回送信するだけで済むので、無線信号の送信回数が少なくなり、電波衝突が起こりにくくなる。したがって、電波衝突の可能性が低下することで、無線通信の信頼性を高めた無線通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１の無線通信システムのブロック図である。
【図２】実施形態１の無線通信システムの動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態１の通信子機が送信する無線信号の送信サイクルを説明するタイムチャートである。
【図４】実施形態１の通信子機が送信する無線信号の概略的な信号フォーマットを説明する図である。
【図５】実施形態２の無線通信システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本実施形態に係る通信子機及びそれを用いた無線通信システムについて図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００２４】
（実施形態１）
図１に本実施形態の無線通信システムのブロック図を示す。本実施形態の無線通信システムは通信子機１０と通信親機２０とを備える。なお、図１では通信子機１０及び通信親機２０の台数が１台ずつであるが、通信子機１０及び通信親機２０の台数はそれぞれ複数台でもよい。通信子機１０及び通信親機２０がそれぞれ複数台ある場合は、複数台ある通信子機１０の各々はいずれかの通信親機２０に対応付けられ、各通信子機１０は対応する通信親機２０との間で無線通信を行えばよい。
【００２５】
通信子機１０は、回路部１００と、環境発電部１６と、蓄電部１７とを備える。
【００２６】
環境発電部１６は、周囲環境からエネルギーを収穫して発電するエナジーハーベスト電源であり、例えば太陽光などの自然光や白熱灯・蛍光灯・ＬＥＤなどの照明光から光エネルギーを得て発電する太陽電池である。
【００２７】
蓄電部１７は例えばコンデンサであり、環境発電部１６で発電された電力を蓄えて、回路部１００に電力を供給する。環境発電部１６は周囲環境から得た光エネルギーで発電するため、日射量や照明光が変化することによって環境発電部１６の発電量も変動する可能性がある。そこで、回路部１００への電力供給が安定するように、環境発電部１６が発電した電力を蓄電部１７に一旦蓄え、蓄電部１７から回路部１００に電力を供給している。なお、蓄電部１７はコンデンサに限定されず、２次電池（例えばニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池など）でもよい。
【００２８】
回路部１００は、蓄電部１７に蓄えられた電力で動作する。回路部１００は、計測部１４と、無線通信部１２（通信部）と、制御部１１とを有する。また、本実施形態では回路部１００が記憶部１３とクロック部１５をさらに有している。
【００２９】
制御部１１は例えばマイクロコンピュータで構成される。制御部１１を構成するマイクロコンピュータが記憶部１３に記憶されたプログラムを実行することによって、通信子機１０の機能が実現される。なお、プログラムは予め記憶部１３に記憶されていてもよいし、電気通信回線を介して、あるいは記録媒体に記憶された状態で提供されてもよい。
【００３０】
無線通信部１２は、例えば、無線局免許が不要な通信方式で無線通信を行う無線通信モジュールである。無線通信部１２は、アンテナを介して無線信号を送信する送信部１２１と、アンテナを介して無線信号を受信する受信部１２２とを備える。本実施形態の無線通信部１２は、例えば一般社団法人電波産業会（Association of Radio Industries and Businesses）の通信規格であるARIB STD-T108に準拠した特定小電力無線局の無線通信モジュールである。なお、無線通信部１２は、ARIB STD-T108に準拠した無線通信モジュールに限定されず、一般社団法人電波産業会の通信規格であるARIB STD-T67やARIB STD-T93などの他の通信規格に準拠した無線通信モジュールでもよい。なお、無線通信部１２は無線通信用ＩＣでもよい。
【００３１】
記憶部１３はＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリを有する。記憶部１３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリも有している。記憶部１３は、制御部１１が実行するプログラムを記憶する。記憶部１３は、例えば計測部１４の計測値や、計測値に付与された計測番号や、計測値を含む無線信号を送信する場合にこの無線信号に付与された送信番号などのデータを記憶する。また、記憶部１３は、前回の無線通信にかかった時間がわかる情報を記憶してもよい。
【００３２】
計測部１４は、例えば温度を計測するサーミスタを有し、温度の計測値を制御部１１に出力する。なお、計測部１４は、温度を計測するセンサに限定されず、湿度を計測する湿度センサや、照度を計測するフォトダイオードを用いた照度センサや、電圧・電流・電力などを計測するセンサでもよい。
【００３３】
クロック部１５は制御部１１に一定の周波数のクロック信号を出力する。制御部１１は、クロック部１５から入力されるクロック信号によって、送信タイミングや送信休止時間などをカウントする処理や現在の日時情報を取得する処理などを行う。
【００３４】
通信親機２０は、制御部２１と、無線通信部２２と、記憶部２３と、通信ＩＦ部２４と、電源２５とを備える。
【００３５】
制御部２１は例えばマイクロコンピュータで構成される。制御部２１を構成するマイクロコンピュータが記憶部２３に記憶されたプログラムを実行することによって、通信親機２０の機能が実現される。なお、プログラムは予め記憶部２３に記憶されていてもよいし、電気通信回線を介して、あるいは記録媒体に記憶された状態で提供されてもよい。
【００３６】
無線通信部２２は、例えば、無線局免許が不要な通信方式で無線通信を行う無線通信モジュールである。無線通信部２２は、通信子機１０の無線通信部１２と同じ通信規格に準拠した特定小電力無線局の無線通信モジュールである。無線通信部２２は、アンテナを介して無線信号を送信する送信部２２１と、アンテナを介して無線信号を受信する受信部２２２とを備える。なお、無線通信部２２は無線通信用ＩＣでもよい。
【００３７】
記憶部２３はＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを有する。記憶部２３は、ＥＥＰＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリも有している。記憶部２３は、制御部２１が実行するプログラムを記憶する。記憶部２３は、通信子機１０から送信された計測部１４の計測値や、計測値に付与された計測番号や、計測値を含む無線信号に付与された送信番号などの情報を記憶する。なお、記憶部２３には、計測部１４の計測値と、計測値に付与された計測番号及び送信番号が、互いに対応付けて記憶されている。また、通信親機２０が、複数台の通信子機１０から計測値を含む無線信号を受信する場合、複数台の通信子機１０の各々には識別ＩＤが設定されており、通信子機１０は、自機の識別ＩＤを付加した無線信号を通信親機２０に送信する。したがって、通信親機２０は、無線信号に付加された識別ＩＤをもとに送信元の通信子機１０を特定でき、記憶部２３には通信子機１０ごとに計測値などの情報が保存される。
【００３８】
通信ＩＦ部２４は、例えばインターネットなどのネットワークを介してサーバ装置３０と通信する通信部である。
【００３９】
電源２５は、例えば商用電源から電力を得て、制御部２１、無線通信部２２、記憶部２３及び通信ＩＦ部２４に動作に必要な電力を供給する。
【００４０】
本実施形態の無線通信システムでは、通信子機１０の蓄電部１７に動作に必要な電力が蓄えられると、計測部１４が所定のタイミングで計測動作を行い、無線通信部１２が計測部１４の計測値を通信親機２０に無線送信する。通信親機２０は、通信子機１０から無線送信された計測値を受信すると、例えば、受信した計測値をサーバ装置３０に送信する。したがって、サーバ装置３０は、通信親機２０を介して通信子機１０で計測された計測値を収集することができる。なお、通信親機２０が通信子機１０から無線送信された計測値を受信すると、通信親機２０のメモリ内に一時的に保存し、サーバ装置３０が通信親機２０へメモリ内の読み出しを行うことで計測値をまとめて収集することもできる。
【００４１】
次に、本実施形態の無線通信システムの通信子機１０の動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
通信子機１０および通信親機２０が設置されて、初期設定が行われた後に、環境発電部１６が発電して、制御部１１が動作するのに必要な最低動作電力が蓄電部１７に蓄えられると、制御部１１が起動する（Ｓ１）。制御部１１が起動すると、制御部１１は回路部１００の動作モードを第２モードとする（Ｓ２）。本実施形態では回路部１００の動作モードとして通常時の第１モードと低消費電力の第２モードがあり、制御部１１は回路部１００の動作モードを第１モード及び第２モードのいずれかに設定する。第１モードとは、計測部１４が計測動作を行ったり、無線通信部１２が計測値を無線送信したりする通常時の動作モードである。第２モードとは、無線通信部１２及び計測部１４が動作を停止し、制御部１１がタイマカウントなどの最小限の機能のみを行う動作モードである。回路部１００の動作モードが第２モードに設定されている状態では、回路部１００の動作モードが第１モードに設定されている場合に比べて、回路部１００の消費電力が大幅に低くなっている。なお、回路部１００の動作モードと関係無く、環境発電部１６は周囲環境からエネルギーを収穫できれば発電を行い、環境発電部１６で発電された電力が蓄電部１７に蓄えられている。
【００４３】
通信子機１０の制御部１１は、回路部１００の動作モードを第２モードとした状態では、蓄電部１７に蓄えられた電力の監視と、前回の送信タイミングからの経過時間のカウントとを行っている。
【００４４】
通信子機１０の制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が無線送信に必要な電力以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００４５】
Ｓ３の判定で蓄電部１７に蓄えられた電力が無線送信に必要な電力よりも不足していれば（Ｓ３のＹｅｓ）、通信子機１０の制御部１１はＳ２の処理に戻る。
【００４６】
環境発電部１６が発電することによって、蓄電部１７に蓄えられた電力が無線送信に必要な電力以上になると（Ｓ３のＮｏ）、制御部１１は、無線信号を前回送信した時点から送信休止時間が経過しているか否かを判断する。送信休止時間には、前回の無線信号の送信にかかった時間をもとに決定される送信休止時間Ｔ１と、通信規格で決められている規定時間以上の送信休止時間Ｔ２とがある。したがって、制御部１１は、無線信号を前回送信した時点から、送信休止時間Ｔ１が経過し、かつ、送信休止時間Ｔ２が経過しているか否かを判断する。
【００４７】
まず、制御部１１は、前回の無線信号を送信するのにかかった送信時間（例えば時間Ａ（１））に係数ｎ（ｎは正の数）を乗算して送信休止時間Ｔ１（＝Ａ（１）×ｎ）を求める（図３参照）。そして、制御部１１は、前回の無線信号の送信が終了した時点から送信休止時間Ｔ１が経過しているか否かを判断する（Ｓ４）。
【００４８】
ところで、送信休止時間Ｔ１を決定する係数ｎの値は、以下のようにして決定される。特定小電力無線局においては、単位時間当たりの送信時間の総和が規格化されており、例えば、ARIB STD-T108においては、１時間当たりの送信時間の総和が３６０秒以下とされているものがある。
【００４９】
ここで、図３は通信子機１０の送信サイクルを示しており、図３を用いて説明する。
【００５０】
まず、単位時間内で送信されたｘ番目（ｘは１からｍまでの整数）の無線信号の送信時間をＡ（ｘ）とし、ｘ番目の無線信号を送信した後の送信休止時間Ｔ１をＡ（ｘ）×ｎとする。また、送信時間が最大の無線信号の送信時間をＢ１とすると、単位時間における送信時間の総和ＴＡ１（秒）、単位時間における送信休止時間の総和ＴＡ２（秒）はそれぞれ以下の式（１）、式（２）で表される。
【００５１】
ＴＡ１＝Ａ（１）＋Ａ（２）＋…＋Ａ（ｍ）＋Ｂ１    …（１）
ＴＡ２＝ｎ×（Ａ（１）＋Ａ（２）＋…＋Ａ（ｍ））  …（２）
式（１）、式（２）より、単位時間は以下の式（２）で表される。
【００５２】
ＴＡ１＋ＴＡ２＝ＴＡ１＋ｎｘ（ＴＡ１−Ｂ１）
＝（１＋ｎ）ｘＴＡ１−ｎｘＢ１
単位時間は既知（上記事例では、ＴＡ１＋ＴＡ２＝３６００秒（＝１時間））であり、１時間当たりの送信時間の総和も既知（上記事例ではＴＡ１≦３６０秒）である。また、Ｂ１は最大の無線信号の送信時間を送信するフレームの最大値によりあらかじめ決めることができるため既知となるから、送信休止時間を設定するための係数ｎを導き出すことができる。
【００５３】
そして、Ｓ４の判断で、前回の無線信号の送信終了時から送信休止時間Ｔ１が経過すると（Ｓ４のＹｅｓ）、制御部１１は、前回の無線信号の送信終了時から送信休止時間Ｔ２が経過しているか否かを判断する（Ｓ５）。ここで、送信休止時間Ｔ２は通信規格で決められた規定時間以上の一定の時間であり、無線信号の送信を終了してから、送信休止時間Ｔ２以上の時間が経過するまでは無線信号を送信しないことが要求されている。
【００５４】
Ｓ５の判断で、前回の無線信号の送信終了時から送信休止時間Ｔ２が経過していれば（Ｓ５のＹｅｓ）、制御部１１は、回路部１００の動作モードを第１モードとして（Ｓ６）、計測部１４に計測値を計測（センシング）させる（Ｓ７）。
【００５５】
制御部１１は、計測部１４から計測値が入力されると、今回入力された計測値に計測番号を付与し、この計測値と計測番号とを記憶部１３に記憶させる。本実施形態では、制御部１１は、計測部１４から計測値が入力された時点での日時情報を計測番号として計測値に付与している。なお、日時情報を計測番号とすることに限定されず、制御部１１は、例えば計測値１４が計測を行うごとにインクリメントした番号を計測番号として計測値に付与してもよい。
【００５６】
また、制御部１１は、今回の計測値と、記憶部１３に記憶されている前回の計測値とを比較し、今回の計測値と前回の計測値との差が予め設定された閾値未満であれば、今回の計測値の無線送信は不要であると判断する（Ｓ８）。すなわち、今回の計測値が前回の計測値からあまり変化していない場合は、今回の計測値を送信しないことで、無線信号の送信回数を減らして、無線信号が衝突する可能性を低減している。この場合は、前回の計測値に閾値を加算した値が上限側の基準値、前回の計測値から閾値を減算した値が下限側の基準値となる。今回の計測値が下限側の基準値より大きく、かつ、上限側の基準値よりも小さければ、制御部１１は今回の計測値の無線送信を不要と判断する。なお、加算する閾値がゼロの場合（すなわち前回の計測値が上限側の基準値となる場合）や、減算する閾値がゼロの場合（すなわち前回の計測値が下限側の基準値となる場合）などの場合もある。また、制御部１１は、今回の計測値を前回の計測値と比較せず、今回の計測値があらかじめ定められた上限の閾値より上回る場合や下限の閾値より下回る場合などに今回の計測値を送信不要と判断してもよい。
【００５７】
Ｓ８の判定処理で計測値の無線送信が不要と判定された場合、制御部１１は、回路部１００の動作モードを第２モードとして、次の送信タイミングに備える（Ｓ２）。なお、Ｓ８の判定の結果、計測部１４の計測値が連続して複数回送信されなかった場合、通信親機２０は、通信子機１０で何らかの異常が発生したり、通信子機１０との間の通信が不能になったと誤判断する可能性がある。そのため、制御部１１は、計測値が予め設定された回数連続して送信されなかった場合、次の送信タイミングではＳ８の判定結果に関係無く、計測部１４の計測値を送信させてもよい。
【００５８】
一方、Ｓ８の判定処理で計測値の無線送信が必要と判定された場合、制御部１１は、無線通信部１２を駆動して（Ｓ９）、送信電波の有無を検知するキャリアセンスを行わせる（Ｓ１０）。無線通信部１２がキャリアセンスを行って送信電波が無いと判断されれば、制御部１１は計測部１４の計測値を送信する処理を行う（Ｓ１１）。制御部１１は、計測部１４の計測値と、計測値に付与した計測番号と、今回送信する無線信号に付与した送信番号とを含む無線信号を作成し、この無線信号を送信部１２１が送信するように無線通信部１２を制御する。図４は通信子機１０から送信される無線信号の信号フォーマットであり、計測値Ｄ１と計測番号Ｄ２と送信番号Ｄ３とを含む無線信号が通信子機１０から送信される。本実施形態では、制御部１１は、無線信号を送信する時点での日時情報を送信番号Ｄ３として計測値Ｄ１に付与している。なお、制御部１１は、例えば計測値１４が計測を行うごとにインクリメントした番号を送信番号Ｄ３として計測値Ｄ１に付与してもよい。前回の計測値がＳ８の判定処理で送信不要と判断された場合、制御部１１は、前回の計測値に付与された計測番号を、今回送信する無線信号に含めて通信親機２０に送信する。この無線信号を受信した通信親機２０は、送信されなかった計測値の計測番号（計測時の日時情報）を取得することができるから、前々回の計測値とほぼ同じ計測値が、計測番号の表す日時に計測されたと判断でき、計測値を補完することができる。
【００５９】
制御部１１は、送信部１２１が計測値を送信してから所定の待機時間が経過するまでの間、受信部１２２がＡＣＫを受信可能な受信待ち状態になるように無線通信部１２を制御する（Ｓ１２）。
【００６０】
受信部１２２が受信待ち状態で動作している間にＡＣＫを受信できれば（Ｓ１２のＹｅｓ）、制御部１１は回路部１００の動作モードを第２モードとして、次の送信タイミングに備える（Ｓ２）。
【００６１】
一方、受信部１２２が受信待ち状態で動作している間にＡＣＫを受信できなければ（Ｓ１２のＮｏ）、制御部１１は、無線信号の送信に失敗したと判断し、送信に失敗した無線信号の再送処理を行う。すなわち、制御部１１は、回路部１００の動作モードを第２モードとした後（Ｓ１３）、予め設定された再送待ち時間が経過するまで待機する（Ｓ１４）。そして、再送待ち時間が経過すると（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部１１は、無線信号を前回送信した時点から送信休止時間Ｔ１，Ｔ２が経過しているか否かを判断する。
【００６２】
まず、制御部１１は、前回の無線信号の送信が終了した時点から、前回の無線信号の送信にかかった送信時間のｎ倍（ｎは正の数）の送信休止時間Ｔ１が経過しているか否かを判断する（Ｓ１５）。
【００６３】
前回の無線信号の送信終了時から送信休止時間Ｔ１が経過していれば（Ｓ１５のＹｅｓ）、制御部１１は、前回の無線信号の送信終了時から通信規格で決められた一定の送信休止時間Ｔ２が経過しているか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００６４】
そして、Ｓ１６の判断で、前回の無線信号の送信終了時から送信休止時間Ｔ２が経過していれば（Ｓ１６のＹｅｓ）、制御部１１は、Ｓ９の処理に移行し、送信に失敗した無線信号の再送処理を行う。
【００６５】
なお、無線信号を再送した後にＡＣＫを受信できれば（Ｓ１２のＹｅｓ）、制御部１１は、無線信号の再送処理に成功したと判断し、回路部１００の動作モードを第２モードとして、次の送信タイミングに備える（Ｓ２）。
【００６６】
一方、無線信号を再送した後にＡＣＫを受信できなければ（Ｓ１２のＮｏ）、制御部１１は、無線信号の再送処理にも失敗したと判断し、無線信号を再送する。なお、無線通信部１２が、無線信号の再送信を規定回数行っても、送信後の受信待ち状態でＡＣＫを受信できなかった場合、制御部１１は、送信に失敗した無線信号の再送信を終了する。制御部１１は、送信に失敗した計測値とその計測番号及び送信番号を記憶部１３に記憶させ、次の送信タイミングで、送信に失敗した前回の計測値とその計測番号及び送信番号を、次の送信タイミングでの無線信号に含めて無線送信する。この無線信号を受信した通信親機２０は、受信に失敗した計測値とその計測番号及び送信番号を取得できる。通信親機２０の制御部２１は、送信番号の表す日時に送信された計測値を受信できなかったと判断でき、計測値に付与された計測番号をもとに、計測番号の表す日時に測定された計測値を補完することができる。
【００６７】
ところで、通信子機１０の制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、無線通信部１２が無線信号を送信するタイミングで、最新の計測値とその計測番号を記憶部１３が備える不揮発性メモリに保存させている。ここで、基準電力とは、例えば回路部１００が動作するのに必要な最低動作電力である。
【００６８】
通信子機１０では、無線通信部１２が無線信号を送信する際に最も電力を消費するので、無線信号の送信途中で通信子機１０が電力不足で動作を停止する可能性がある。無線信号の送信途中で通信子機１０が動作を停止すると、最新の計測値やその計測番号が失われてしまう可能性がある。また、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回っていると、通信子機１０が電力不足で動作を停止する可能性がある。そこで、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、無線信号を送信するタイミングで、通信子機１０の制御部１１が最新の計測値Ｄ１とその計測番号Ｄ２を不揮発性メモリに保存させており、データの消失を防止できる。例えば無線信号の送信途中で通信子機１０が動作を停止した場合、通信子機１０の制御部１１は、不揮発性メモリから読み出した最新の計測値Ｄ１とその計測番号Ｄ２を無線通信部１２に無線送信させればよく、計測値をより確実に送信できる。なお、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、無線通信部１２が無線信号を送信するタイミングで、通信子機１０の制御部１１が、最新の計測値Ｄ１とその計測番号Ｄ２とその送信番号Ｄ３とを不揮発性メモリに記憶させてもよい。無線信号の送信途中で通信子機１０が動作を停止した場合、通信子機１０の制御部１１は、不揮発性メモリから読み出した最新の計測値Ｄ１とその計測番号Ｄ２とその送信番号Ｄ３とを無線通信部１２に無線送信させればよい。また、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、無線通信部１２が無線信号を送信するタイミングで、前回の無線通信にかかった時間がわかる情報を不揮発性メモリに記憶させてもよい。この場合、通信子機１０の制御部１１は、不揮発性メモリから前回の無線通信にかかった時間がわかる情報を読み出し、この情報をもとに無線信号の送信を休止する送信休止時間Ｔ１を決定してもよい。
【００６９】
また、蓄電部１７に蓄えられた電力が最低動作電力を下回った後に最低動作電力以上に回復した場合、通信子機１０の制御部１１は、無線信号の送信を休止する送信休止時間Ｔ１を、最大のデータ長の無線信号を送信するのにかかる時間をもとに決定する。例えば、制御部１１は、最大のデータ長の無線信号を送信するのにかかる時間をｎ倍した時間を送信休止時間Ｔ１とする。そして、制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が最低動作電力以上に回復した時点から、この送信休止時間Ｔ１が経過するまでは、無線通信部１２が無線信号を送信しないように制御する。
【００７０】
本実施形態では、通信子機１０の制御部１１は、前回の無線送信時から次の送信タイミングまで回路部１００の動作モードを第２モードとし、次の送信タイミングがくると回路部１００の動作モードを第１モードとする。そして、制御部１１は、無線通信部１２がキャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、計測部１４の計測値Ｄ１を含めた無線信号を送信部１２１が無線送信するように無線通信部１２を制御する。無線信号を無線送信した後の受信待ち状態で、無線通信部１２がＡＣＫを受信するか、又は、無線信号の送信時から予め設定された待機時間が経過すると、制御部１１が回路部１００の動作モードを低消費電力の第２モードとする。
【００７１】
このように、通信子機１０は、キャリアセンスを行って送信電波が無ければ無線信号を送信しているので、電波衝突が起こりにくくなる。さらに、無線信号を送信する前に送信先の通信端末を起動させる起動トリガ信号を複数回送信する場合に比べて、計測値を含む無線信号を１回送信するだけで済むので、無線信号の送信回数が少なくなり、電波衝突が起こりにくくなる。したがって、電波衝突の可能性が低下することで、無線通信の信頼性を高めることができる。また、無線信号を送信してから次の送信タイミングまでは、回路部１００の動作モードを低消費電力の第２モードとしているので、通信子機１０の消費電力を低減できる。
【００７２】
また、通信子機１０の制御部１１は、無線信号の送信後にＡＣＫを受信できなかった場合、回路部１００の動作モードを第２モードとし、再送タイミングがくると回路部１００の動作モードを第１モードにする。そして、制御部１１は、キャリアセンスを行って送信電波が無いと判断すれば、前回送信した計測値を含む無線信号を再送信するように無線通信部１２を制御する。
【００７３】
このように、無線信号の送信後にＡＣＫを受信できなければ、計測値を含む無線信号を再送信しているので、計測値が送信相手に受信されない事態が起こりにくくなり、無線通信の信頼性が向上する。また、制御部１１は、ＡＣＫの受信待ち状態が終了してから、再送タイミングがくるまでの間、回路部１００を第２モードとしているので、回路部１００の消費電力を抑制できる。
【００７４】
また、無線通信部１２が、無線信号の再送信に規定回数失敗した場合、制御部１１が、送信に失敗した計測値Ｄ１及び送信番号Ｄ３を、次の送信タイミングでの無線信号に含めて無線送信するように、無線通信部１２を制御してもよい。
【００７５】
このように、再送信を規定回数行っても送信できなかった計測値が、次の送信タイミングでの無線信号に含めて無線送信されるから、通信子機１０で計測された計測値の送信漏れが起こりにくくなる。また、送信先の通信端末（本実施形態では通信親機２０）は、無線信号に含まれる計測値とその送信番号から、以前に受信できなかった計測値を受信できたと判断でき、受信に失敗していた計測値を補完できる。
【００７６】
ここにおいて、通信子機１０の制御部１１は、無線信号の送信時における日時情報を送信番号としてもよく、送信先の通信端末（本実施形態では通信親機２０）は、通信子機１０から送信される計測値の送信番号を日時情報で管理することができる。したがって、送信先の通信端末は、送信番号の表す日時から送信タイミングの異常などを把握することができる。
【００７７】
また、通信子機１０の制御部１１は、計測部１４の計測値を基準値と比較することによって計測値を無線送信する必要があるか否かを判断してもよく、送信不要と判断した場合は次の送信タイミングまで回路部１００の動作モードを第２モードにしてもよい。
【００７８】
これにより、計測値を基準値と判断した結果、送信不要と判断されれば、計測値が送信されないので、無線信号の送信回数がさらに少なくなり、電波衝突の可能性が低下することで、無線通信の信頼性が向上する。
【００７９】
また、通信子機１０の制御部１１は、計測部１４の計測値を送信不要と判断した場合、次の送信タイミングで、送信不要と判断した計測値の計測番号を含めた無線信号を送信してもよい。
【００８０】
これにより、送信先の通信端末（本実施形態では通信親機２０）は、無線信号に含まれる計測番号から、送信不要とされた計測値があることを判断でき、送信されなかった計測値を補完することができる。したがって、送信先の通信端末は、通信子機１０が送信不要と判断したことで計測値が送信されなかったのか、通信エラーなどで計測値の受信に失敗したのかを判断することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、計測部１４による今回の計測値と前回の計測値との差が所定の閾値未満であれば、制御部１１は今回の計測値を送信不要と判断するが、今回の計測値が予め設定された測定範囲から外れた場合に今回の計測値を送信不要と判断してもよい。計測部１４の計測値が予め設定された測定範囲から外れた場合、制御部１１が、計測部１４の計測結果が異常であると判断し、計測部１４の計測値を無線送信しないように決定しても良い。この場合は、測定範囲の上限及び下限が、送信の要否を判断する基準値となる。
【００８２】
ここにおいて、通信子機１０の制御部１１は、計測値の計測時における日時情報を計測番号としてもよく、送信先の通信端末（本実施形態では通信親機２０）は、通信子機１０から送信される計測値の計測番号を日時情報で管理することができる。したがって、送信先の通信端末は、計測番号の表す日時から計測タイミングの異常などを把握することができる。
【００８３】
また、通信子機１０の制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が基準電力を下回ったタイミング、又は、無線通信部１２が無線信号を送信するタイミングで、不揮発性メモリに情報を保存させてもよい。不揮発性メモリに保存する情報としては、計測部１４が計測した最新の計測値、最新の計測値に付与された送信番号、最新の計測値を含む無線信号に付与された送信番号、及び前回の無線通信にかかった時間がわかる情報のすべて、もしくはいずれかである。
【００８４】
これにより、通信子機１０が電力不足で動作を停止した場合でも、動作を停止する前の計測値などの情報を不揮発性メモリに記憶させておくことができる。したがって、通信子機１０の制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が回復した後に適切なタイミングで、不揮発性メモリから読み出した計測値などの情報を送信先の通信端末に送信することができる。また、前回の無線通信にかかった時間がわかる情報が不揮発性メモリに記憶されていれば、前回の無線通信にかかった時間がわかる情報を用いて送信休止時間を設定することもできる。なお、前回の無線通信にかかった時間がわかる情報とは、送信休止時間にかかわる情報であり、例えば前回の無線通信にかかった時間そのものや、前回の無線通信で送信したデータ量などである。なお、前回の無線通信で送信したデータ量がわかれば、データ量に伝送速度を乗算することで、前回の無線通信にかかった時間を求めることができる。
【００８５】
また、通信子機１０の制御部１１は、所定の単位時間内で送信時間の総和ＴＡ１に対する送信休止時間の総和ＴＡ２の割合が閾値以上になるように、無線信号の送信後に無線信号の送信にかかった時間に一定の係数ｎを乗算して求めた送信休止時間を設けてもよい。
【００８６】
これにより、送信時間の総和ＴＡ１に対する送信休止時間の総和ＴＡ２の割合が、無線通信の通信規格で定める閾値を満たすように、無線信号を送信した後の送信休止時間を設定できる。なお、送信休止時間を求めるために無線信号の送信にかかった時間に乗算する係数ｎは整数に限定されず、小数部分を含んだ一定の数でもよい。
【００８７】
また、通信子機１０の制御部１１は、無線通信部１２が無線信号を送信した後に通信規格で決められた規定時間以上の送信休止時間を設けるように無線通信部１２を制御してもよい。
【００８８】
これにより、無線通信部１２が無線信号を送信した後に、無線通信の通信規格で定める規定時間以上の送信休止時間を設定できる。なお、本実施形態では規定時間以上の送信休止時間を設けるために、無線信号の終了時点から一定時間の送信休止時間Ｔ２を設けている。
【００８９】
また、蓄電部１７に蓄えられた電力が、回路部１００を動作させるのに必要な最低動作電力を下回った後に、最低動作電力以上に回復した場合、通信子機１０の制御部１１は以下のような制御を行ってもよい。制御部１１は、蓄電部１７に蓄えられた電力が最低動作電力以上に回復した時点から、最大のデータ長の無線信号を送信するのにかかる時間をもとに決定した送信休止時間が経過するまでは、無線通信部１２が無線信号を送信しないように制御する。
【００９０】
これにより、蓄電部１７に蓄えられた電力が、最低動作電力を下回った後に最低動作電力以上に回復した場合でも、必要な送信休止時間を設けることができる。
【００９１】
また、本実施形態の無線通信システムは、上記した通信子機１０と、通信子機１０から送信される無線信号を受信する通信親機２０とを備える。
【００９２】
これにより、無線信号の送信回数を少なくして、電波衝突が起こりにくくした無線通信システムを実現できる。
【００９３】
（実施形態２）
図５に本実施形態の無線通信システムのブロック図を示す。本実施形態の無線通信システムは、通信子機１０と、通信親機となる通信装置２０Ａと、中継機となる通信装置２０Ｂとを備える。中継機となる通信装置２０Ｂは、通信子機１０と、通信親機となる通信装置２０Ａとの間で無線信号を中継送信する。なお、図５では、通信子機１０、通信親機となる通信装置２０Ａ、中継機となる通信装置２０Ｂがそれぞれ１台ずつであるが、通信子機１０、通信親機となる通信装置２０Ａ、中継機となる通信装置２０Ｂの台数はそれぞれ複数台でもよい。
【００９４】
通信装置２０Ａ，２０Ｂは、切替スイッチ２６を備える点を除いては実施形態１で説明した通信親機２０と同様の構成を有しているので、共通の構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。なお、以下の説明において通信装置２０Ａ，２０Ｂに共通する説明を行う場合は通信装置２００と表記する。
【００９５】
切替スイッチ２６は、通信装置２００を通信親機として動作させるか中継機として動作させるかを切り替えるために、ユーザによって操作されるスイッチである。
【００９６】
切替スイッチ２６で通信親機として動作させると選択された場合、制御部２１は、実施形態１で説明した通信親機２０として通信装置２００を動作させるように制御する。本実施形態では、通信装置２０Ａは、切替スイッチ２６で通信親機として動作させると選択されており、実施形態１で説明した通信親機２０と同じ動作を行う。
【００９７】
切替スイッチ２６で中継機として動作させると選択された場合、制御部２１は、通信子機１０から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を通信親機２０に送信する中継機として通信装置２００を動作させるように制御する。本実施形態では、通信装置２０Ｂは、切替スイッチ２６で中継機として動作させると選択されており、通信子機１０と通信親機との間で無線信号を中継する動作を行う。ここで、中継機として動作する通信装置２０Ｂが、無線信号を送信する動作は、実施形態１で説明した通信子機１０が無線信号を送信する動作と同じであるので、その説明は省略する。ここで、中継機として動作する通信装置２０Ｂは、下位ノードとして存在し中継機として動作する他の通信装置２０Ｂや通信子機１０から無線信号を受信し、上位ノードとして存在し中継機として動作する他の通信装置２０Ｂや通信親機２０に無線信号を送信する。中継機として動作する通信装置２０Ｂは、無線信号の中継送信処理や、ＡＣＫの送信処理や、ＡＣＫの受信処理などの一般的な無線通信の処理を行うものである。
【００９８】
なお、本実施形態では、通信装置２０を通信親機として動作させるか中継機として動作させるかの選択を切替スイッチ２６で行っているが、他の方法で通信親機として動作させるか中継機として動作させるかを選択させてもよい。例えば、通信装置２０の制御部２１が、ＰＣなどの外部機器から通信ＩＦ部２４を経由して設定信号を受信すると、この設定信号を記憶部２３に保存し、この設定信号に応じて、通信親機として動作するか中継機として動作するかを選択してもよい。
【００９９】
なお、本実施形態では中継機として動作する通信装置２００が１台であるが、複数台の通信装置２００が中継機として動作してもよい。その場合、中継機として動作する通信装置２００は、下位ノード（通信子機１０又は他の中継機）から無線信号を受信すると、受信した無線信号を上位ノード（通信親機又は他の中継機）に送信する。
【０１００】
中継機となる通信装置２０Ｂでは、中継機用通信部である無線通信部２２が下位ノードから送信された無線信号を受信すると、中継機用制御部である制御部２１は、受信した無線信号を上位ノードに送信するように無線通信部２２を制御する。制御部２１は、無線信号を中継送信した後にＡＣＫを受信できない場合は、受信した無線信号を再送信するように無線通信部２２を制御する。また、制御部２１は、無線信号の再送信を規定回数行っても送信後にＡＣＫを受信できなかった場合は再送信を停止するように無線通信部２２を制御する。そして、制御部２１は、次回の送信タイミングで、再送信を停止した前回の計測値と計測番号と送信番号とを、次回の送信タイミングでの無線信号（次回の計測値を含む無線信号）に付加して送信するように無線通信部２２を制御する。したがって、中継機として動作する通信装置２０Ｂが無線信号の送信に失敗した場合でも、上位ノードは、中継機からの次回の送信タイミングで、その時点での計測値と前回の計測値を一緒に受け取れるから、受信できなかった計測値を補完することができる。
【０１０１】
なお、中継機として動作する通信装置２０Ｂが、下位ノードから受信した無線信号を上位ノードに送信する動作は、通信子機１０と同様に送信前にキャリアセンスを実施するなどの送信動作であるから、その説明は省略する。中継機として動作する通信装置２０Ｂが、通信子機１０と同様に送信前にキャリアセンスを実施するなどの送信動作を行うことで、無線信号の送信回数が少なくなり、電波衝突の可能性が低下するから、無線通信の信頼性が向上する。
【０１０２】
なお、実施形態１，２では、環境発電部１６が光エネルギーで発電する発電デバイスであるが、環境発電部１６は光エネルギーで発電する発電デバイスに限定されない。環境発電部１６は、モータやエンジンなどの機械や、温水や排気ガスを通す配管から得た熱エネルギーで発電する熱発電デバイス（例えばペルチェ素子など）でもよい。また、環境発電部１６は、機械の発する振動エネルギーや、道路・橋梁・防音壁などの建造物に加わった振動エネルギーで発電する発電デバイス（例えばピエゾ素子など）でもよい。また、環境発電部１６は、テレビやラジオなどの放送用の電波や携帯電話などの通信用の電波から電波エネルギーを得て発電する発電デバイスでもよい。また、環境発電部１６は、電気設備や分電盤などに接続される電力線の周りにカレントトランスを設置し、電力線の周りに発生する漏れ磁束をカレントトランスで電流に変換して発電する発電デバイスでもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  通信子機
１００  回路部
１１  制御部
１２  無線通信部（通信部）
１３  記憶部（不揮発性メモリ）
１４  計測部
１５  クロック部
１６  環境発電部
１７  蓄電部
２０  通信親機
２１  制御部（中継機用制御部）
２２  無線通信部（中継機用通信部）
２０Ａ  通信装置（通信親機）
２０Ｂ  通信装置（中継機）
【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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