(57)【要約】【課題】複数の通信端末間でのキャリアの衝突の発生を低減してスループットを高める。【解決手段】ＧＰＳ衛星電波を受信する時刻情報受信部１６と処理部１１とを備え、処理部１１は、ＧＰＳ衛星電波の受信時には空き同期スロットの１つを同期送信スロットとして親機にデータ送信し、ＧＰＳ衛星電波の非受信時には複数の非同期スロットの１つを非同期送信スロットとして親機にデータ送信し、親機から応答を受信したとき、および応答を受信できない場合であってもｎ回連続して受信できない状態になるまでは、同じ非同期送信スロットでのデータ送信を継続し、ｎ回連続して受信できない状態に達したときには、非同期送信スロット選択処理を予め規定された確率で実行し、この選択処理の実行時にはランダムに決定した新たな非同期送信スロット内でデータ送信を実行し、この選択処理の非実行時には同じ非同期送信スロット内でのデータ送信を継続する。【選択図】図２
2016032143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から基準時刻情報を受信する時刻情報受信部と、処理部とを備え、
前記処理部は、前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できているときには、以下の（ａ）の動作を実行し、
前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できていないときには、以下の（ｂ）〜（ｅ）の動作を実行する通信端末。
（ａ）前記時刻情報受信部で受信した前記基準時刻情報で示される基準時刻に内部タイマで計測している内部時刻を同期させると共に、当該内部時刻に基づいて同数の同期スロットを予め規定された順序でかつ予め規定されたタイミングで生成し、かつ当該同期スロットのうちの空き同期スロットの１つを同期送信スロットとして選択すると共に、当該選択した同期送信スロット内で送信対象機に対して無線でのデータ送信を実行する動作
（ｂ）前記送信対象機に対する前記データ送信に要する送信時間と当該データ送信に対する当該送信対象機からの無線での応答の受信に要する受信時間の合計時間以上の予め規定された基準時間で予め規定された送信周期を複数に分割して得られる複数の非同期スロットのうちから選択された１つの非同期スロットを非同期送信スロットとして当該非同期送信スロット内で前記データ送信を実行する動作
（ｃ）前記応答を受信したとき、および前記応答を受信できない場合であっても予め決められた規定回数を連続して受信できない状態に達するまでは、同じ前記非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続する動作
（ｄ）前記規定回数を連続して前記応答を受信できない状態に達したときには、前記複数の非同期スロットのうちから無作為に１つの非同期スロットを選択して新たな前記非同期送信スロットに決定する非同期送信スロット選択処理を予め規定された確率に従って実行する動作
（ｅ）前記非同期送信スロット選択処理を実行したときには、前記選択した新たな非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、かつ前記非同期送信スロット選択処理を実行しなかったときには、前記同じ非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続する動作
【請求項２】
前記処理部は、前記（ｂ）〜（ｅ）の各動作の実行中において、前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できる状態に至ったときには、当該（ｂ）〜（ｅ）の各動作に代えて前記（ａ）の動作を実行する請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
請求項１または２記載の通信端末で構成される第１通信端末と、
前記送信対象機とを備えているデータ収集システム。
【請求項４】
請求項１または２記載の通信端末で構成される第１通信端末と、
前記送信対象機と、
第２通信端末とを備えているデータ収集システムであって、
前記第２通信端末は、前記送信対象機に対する無線でのデータ送信に要する前記第１通信端末の前記送信時間と同じ送信時間と当該データ送信に対する当該送信対象機からの無線での応答の受信に要する前記第１通信端末の前記受信時間と同じ受信時間の合計時間以上の前記基準時間で前記送信周期を複数に分割して得られる複数の非同期スロットのうちから選択された１つの非同期スロットを非同期送信スロットとして当該非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、
前記応答を受信したとき、および前記応答を受信できない場合であっても予め決められた規定回数を連続して受信できない状態に達するまでは、同じ前記非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続して実行し、
前記規定回数を連続して前記応答を受信できない状態に達したときには、前記複数の非同期スロットのうちから無作為に１つの非同期スロットを選択して新たな前記非同期送信スロットに決定する非同期スロット選択処理を予め規定された確率に従って実行し、
前記非同期スロット選択処理を実行したときには、前記選択した新たな非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、かつ前記非同期スロット選択処理を実行しなかったときには、前記同じ非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続するデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの送信対象機に対して複数配置されて取得したデータをこの送信対象機に送信する通信端末、およびこの通信端末を備えて構成されたデータ収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の通信端末として、下記の特許文献１において開示された通信端末（無線装置）が知られている。
【０００３】
この無線装置は、センサとして作動してセンサ情報を取得する機能と、取得したセンサ情報を送信したり他の無線装置から通知されたセンサ情報を送信対象機（基幹装置）に中継するための通信機能とを有して、マルチホップ無線ネットワークを構成する。この無線ネットワークでは、ネットワーク内の同期の精度を向上させつつ、ネットワークを構成する無線装置毎に固有の送信タイミング（送信の際のスロットおよびサブスロット、並びに受信の際のスロットおよびサブスロット）を規定することにより、無線パケットが衝突するという事態の発生を回避して、効率の良い中継を実現している。
【０００４】
この場合、各無線装置は、他の無線装置から受信した同期情報に含まれる時刻のうちのより精度の高い時刻に自らの時刻を同期させる従属同期と、自らがＧＰＳ衛星からの情報を取得する機能を有していてその機能が有効なときにはＧＰＳ衛星から取得した基準時刻情報を用いて自らの時刻を同期させるＧＰＳ同期のいずれかの方法に基づき、より高い精度で自らの時刻を他の無線装置の時刻と同期させている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８１７７号公報（第５−９頁、第１−３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の通信端末（無線装置）には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、上記の通信端末では、規定された送信タイミングで常に送信または受信を行う構成のため、ＧＰＳ同期によって自らの時刻を同期させた通信端末同士（互いの時刻が完全に同期している通信端末同士）の間での無線パケットの衝突は発生しないことから、単位時間当たりの無線パケットの転送量（スループット）を高めることが可能となっている。しかしながら、従属同期によって自らの時刻を同期させた通信端末では、ＧＰＳ同期によって自らの時刻を同期させた通信端末との間、および従属同期によって自らの時刻を同期させた他の通信端末との間で時刻がずれる可能性があることから、これらの通信端末との間で無線パケットの衝突が発生する可能性があり、スループットを高めることが実際には容易ではないという改善すべき課題が存在している。
【０００７】
本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、複数の通信端末間でのパケット（キャリア）の衝突の発生を低減してスループットを高め得る通信端末、およびこの通信端末を備えたデータ収集システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載の通信端末は、外部から基準時刻情報を受信する時刻情報受信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できているときには、以下の（ａ）の動作を実行し、前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できていないときには、以下の（ｂ）〜（ｅ）の動作を実行する通信端末。
（ａ）前記時刻情報受信部で受信した前記基準時刻情報で示される基準時刻に内部タイマで計測している内部時刻を同期させると共に、当該内部時刻に基づいて同数の同期スロットを予め規定された順序でかつ予め規定されたタイミングで生成し、かつ当該同期スロットのうちの空き同期スロットの１つを同期送信スロットとして選択すると共に、当該選択した同期送信スロット内で送信対象機に対して無線でのデータ送信を実行する動作
（ｂ）前記送信対象機に対する前記データ送信に要する送信時間と当該データ送信に対する当該送信対象機からの無線での応答の受信に要する受信時間の合計時間以上の予め規定された基準時間で予め規定された送信周期を複数に分割して得られる複数の非同期スロットのうちから選択された１つの非同期スロットを非同期送信スロットとして当該非同期送信スロット内で前記データ送信を実行する動作
（ｃ）前記応答を受信したとき、および前記応答を受信できない場合であっても予め決められた規定回数を連続して受信できない状態に達するまでは、同じ前記非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続する動作
（ｄ）前記規定回数を連続して前記応答を受信できない状態に達したときには、前記複数の非同期スロットのうちから無作為に１つの非同期スロットを選択して新たな前記非同期送信スロットに決定する非同期送信スロット選択処理を予め規定された確率に従って実行する動作
（ｅ）前記非同期送信スロット選択処理を実行したときには、前記選択した新たな非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、かつ前記非同期送信スロット選択処理を実行しなかったときには、前記同じ非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続する動作
【０００９】
また、請求項２記載の通信端末は、請求項１記載の通信端末において、前記処理部は、前記（ｂ）〜（ｅ）の各動作の実行中において、前記時刻情報受信部が前記基準時刻情報を受信できる状態に至ったときには、当該（ｂ）〜（ｅ）の各動作に代えて前記（ａ）の動作を実行する。
【００１０】
また、請求項３記載のデータ収集システムは、請求項１または２記載の通信端末で構成される第１通信端末と、前記送信対象機とを備えている。
【００１１】
また、請求項４記載のデータ収集システムは、請求項１または２記載の通信端末で構成される第１通信端末と、前記送信対象機と、第２通信端末とを備えているデータ収集システムであって、前記第２通信端末は、前記送信対象機に対する無線でのデータ送信に要する前記第１通信端末の前記送信時間と同じ送信時間と当該データ送信に対する当該送信対象機からの無線での応答の受信に要する前記第１通信端末の前記受信時間と同じ受信時間の合計時間以上の前記基準時間で前記送信周期を複数に分割して得られる複数の非同期スロットのうちから選択された１つの非同期スロットを非同期送信スロットとして当該非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、前記応答を受信したとき、および前記応答を受信できない場合であっても予め決められた規定回数を連続して受信できない状態に達するまでは、同じ前記非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続して実行し、前記規定回数を連続して前記応答を受信できない状態に達したときには、前記複数の非同期スロットのうちから無作為に１つの非同期スロットを選択して新たな前記非同期送信スロットに決定する非同期スロット選択処理を予め規定された確率に従って実行し、前記非同期スロット選択処理を実行したときには、前記選択した新たな非同期送信スロット内で前記データ送信を実行し、かつ前記非同期スロット選択処理を実行しなかったときには、前記同じ非同期送信スロット内での前記データ送信を前記送信周期で継続する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の通信端末および請求項３記載のデータ収集システムによれば、基準時刻情報を受信できているときには、通信端末が空き同期スロットのうちの１つを同期送信スロットとして選択してこの同期送信スロット内で送信対象機に対してデータ送信する同期送信方式で動作することにより、送信対象機との間で高いスルーレートでデータ通信を行うことができる。また、この通信端末およびデータ収集システムによれば、新たに基準時刻情報を受信できない状態に移行したときには、通信端末が非同期スロットのうちの１つを非同期送信スロットとして選択してこの非同期送信スロット内で送信対象機に対してデータ送信する非同期送信方式での動作に移行して自機用の非同期送信スロットを新たに選択するが、既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて適切な送信スロット（同期送信スロットや非同期送信スロット）を選択し終えている通信端末との間でキャリアの衝突が発生した場合に、適切な送信スロットを選択し終えている通信端末が同期送信方式で動作している通信端末のときには、この通信端末は原則として同じ同期送信スロットを選択し続け、また適切な送信スロットを選択し終えている通信端末が非同期送信方式で動作している通信端末のときには、この通信端末において、連続して規定回数以上、キャリアの衝突が発生するまでは同じ非同期送信スロットを選択し続けるようにすることができる。したがって、この通信端末およびデータ収集システムによれば、新たに基準時刻情報を受信できない状態に移行したときに、通信端末が既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて通信対象機と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている通信端末同士間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、適切な送信スロットを非同期送信スロットとして選択することができる。
【００１３】
また、この通信端末およびデータ収集システムでは、通信端末は、非同期送信方式で動作している状態において、応答を規定回数以上連続して受信できない状態に達したときであっても、新たな送信スロットを選択する非同期送信スロット選択処理を常に実行するのではなく、予め規定された確率に従ってこの非同期送信スロット選択処理を実行する。
【００１４】
したがって、この通信端末およびデータ収集システムによれば、非同期送信方式で動作している通信端末において連続して規定回数以上キャリアの衝突が発生する場合の代表例である、各通信端末での送信周期の時間長に微小なばらつきに起因して、既に送信対象機と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている通信端末同士間でキャリアの衝突が発生する場合に、キャリアの衝突が発生しているすべての通信端末に対して常に新たな送信スロットの選択を実行させるのではなく、直前の送信スロットと同じ送信スロットを選択させる（つまり、同じ非同期送信スロットを継続して使用させる）余地を残すようにすることで、既に送信対象機と正常に通信を行える適切な非同期送信スロットを選択し終えている通信端末のうちのキャリアの衝突が発生していない通信端末との間で新たにキャリアの衝突が発生する確率を低くすることができる。これにより、この通信端末およびデータ収集システムによれば、非同期送信方式で動作する通信端末の台数が増加した場合であっても、送信対象機と正常に通信を行える適切な非同期送信スロットを選択し終えた状態に各通信端末を短時間に移行させることができる。
【００１５】
請求項２記載の通信端末および請求項３記載のデータ収集システムによれば、非同期送信方式で動作している通信端末が基準時刻情報を受信できない状態から再度、受信できる状態に移行したときには、非同期送信方式から同期送信方式に切り替えて自機用の同期送信スロットを選択することができるため、送信対象機と高いスループットでデータ通信し得る状態に再度移行することができる。
【００１６】
請求項４記載のデータ収集システムによれば、請求項１または２記載の上記の通信端末で構成される第１通信端末については、基準時刻情報を受信できて同期送信方式で動作しているときには、送信対象機との間で高いスルーレートでデータ通信を行うことができ、かつ基準時刻情報を受信できずに非同期送信方式で動作しているときには、通信端末が既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて通信対象機と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている通信端末同士間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、適切な送信スロットを非同期送信スロットとして選択することができるという効果を奏しつつ、通信端末の一部（同期送信方式で動作させる必要の無い通信端末）を時刻情報受信部を省いた構成とすることにより、システム全体のコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】データ収集システム１の構成図である。
【図２】子機（通信端末）２の構成図である。
【図３】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の非同期送信スロット決定処理５０での動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の非同期送信処理６０での動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときの子機２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】ＧＰＳ衛星電波を受信できているときの子機２の同期送信スロット決定処理７０での動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ＧＰＳ衛星電波を受信できているときの子機２の同期送信処理８０での動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、通信端末を備えたデータ収集システムの実施の形態について説明する。
【００１９】
まず、データ収集システム１の構成について図面を参照して説明する。
【００２０】
データ収集システム１は、図１に示すように、複数の通信端末（以下、「子機」ともいう）２、１つの送信対象機（以下、「親機」ともいう）３、およびサーバコンピュータ（以下、「サーバ」ともいう）４を備え、各子機２に接続されたセンサ５で検出された測定データをサーバ４に収集可能に構成されている。
【００２１】
複数（ｎ個：ｎは２以上の整数）の子機２は、一例として図２に示すように、処理部１１、記憶部１２、無線通信部１３、アンテナ１４、電池１５および時刻情報受信部１６を備えている。
【００２２】
処理部１１は、ＣＰＵやタイマＩＣなど（いずれも図示せず）を備えて構成されて、電池１５から作動電圧の供給を受けて作動して、記憶部１２に予め記憶されている動作プログラムに基づいて、データ測定処理、非同期送信スロット決定処理５０（図３参照）、非同期送信処理６０（図４参照）、同期送信スロット決定処理７０（図９参照）、および同期送信処理８０（図１０参照）を実行する。
【００２３】
この場合、処理部１１は、時刻情報受信部１６からの後述する時刻データの出力の有無を検出しつつ（つまり、時刻情報受信部１６が例えば後述するＧＰＳ衛星電波や標準電波を受信できているか否かを検出しつつ）、時刻データが出力されているとき（ＧＰＳ衛星電波や標準電波を受信できているとき）には、予め規定された送信周期Ｔｘで、データ測定処理を実行してセンサ５から測定データを取得すると共に、同期送信処理を実行して無線通信部１３に対してこの取得した測定データを親機３に同期送信方式でデータ送信させ、一方、時刻データが出力されていないとき（ＧＰＳ衛星電波や標準電波を受信できていないとき）には、予め規定された送信周期Ｔｙ（基本的には長さが送信周期Ｔｘと同じかまたは送信周期Ｔｘの整数倍（２以上の整数の倍数）の周期）で、データ測定処理を実行してセンサ５から測定データを取得すると共に、非同期送信処理を実行して無線通信部１３に対してこの取得した測定データを親機３に後述するＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式を利用した非同期送信方式でデータ送信させる。
【００２４】
このように処理部１１が動作することにより、本例のすべての子機２は、ＧＰＳ衛星電波や標準電波を受信できているか否かに応じて、同期送信方式、具体的には、複数でかつ同数の同期スロットを予め規定された同じ順序でかつ予め規定された同じタイミングで生成する動作を他の子機２と共に実行しつつ、この複数の同期スロットのうちの１つの空き同期スロットを自機用の同期スロット（同期送信スロット）として使用して、親機３との間で送信周期Ｔｘでデータ送信（通信）するという送信方式、および非同期送信方式、具体的には、他の子機２とは非同期のタイミングで親機３との間で送信周期Ｔｙでデータ送信（通信）するという送信方式の２つの送信方式を切り替えて親機３にデータ送信可能に構成されている。
【００２５】
また、処理部１１は、時刻情報受信部１６からの時刻データ（基準時刻情報）の出力の有無を検出しつつ、時刻データが出力されているときには、タイマＩＣで計測している内部時刻をこの時刻データで示される基準時刻（正確な現在時刻）に同期させる。
【００２６】
記憶部１２は、例えば、不揮発性メモリなどで構成されて、電池１５から作動電圧の供給を受けて作動して、処理部１１のための動作プログラムおよび測定データを記憶する。
【００２７】
無線通信部１３は、一例として、特定小電力無線局として構成されると共に、電池１５から作動電圧の供給を受けて作動して、同期送信方式、およびＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式を利用した非同期送信方式のうちの処理部１１から指定された一方の方式でアンテナ１４を介して親機３との間でデータ通信する。
【００２８】
この場合、同期送信方式とは、自機用の同期スロット（同期送信スロットともいう）を一旦決定した後は、キャリアをセンスすることなくこの同期送信スロットにてデータ送信を実行することが可能で、実際にデータが正しく送信されたことは、受信側からのＡＣＫ信号（肯定応答。以下、単に「応答」ともいう）の到着をもって判定するものである。この同期送信方式では、非同期送信方式とは異なり、子機２の処理部１１は自機の同期送信スロット内でのキャリアの検出に関する後述の処理を不要にできる。このため、この処理の実行に要する時間分だけ、非同期方式と比較して送信スロットを短くすることが可能となることから、この同期送信方式で動作する子機２では、非同期送信方式で動作する子機２よりも、親機３との間での通信のスループットを向上させることが可能になっている。
【００２９】
一方、ＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式を利用した非同期送信方式とは、通信路が一定時間以上継続して空いていることをキャリアをセンスすることで確認してから各無線端末がデータを送信する方式であり、実際にデータが正しく送信されたことは、受信側からのＡＣＫ信号（肯定応答。以下、単に「応答」ともいう）の到着をもって判定するものである。このため、この非同期送信方式を採用する子機２では、既に同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２や、既に非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２との間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択することが可能になっている。
【００３０】
電池１５は、一例として、乾電池で構成されて、子機２の各構成要素に対して、作動用の定電圧（作動電圧）を供給する。時刻情報受信部１６は、電池１５から作動電圧の供給を受けて作動して、例えば、ＧＰＳ衛星電波、および標準電波（「標準周波数局」という名称の無線局から送信されている電波）のうちの少なくとも一方の電波（本例では一例として、ＧＰＳ衛星７からのＧＰＳ衛星電波）を受信可能に構成されている。また、時刻情報受信部１６は、この少なくとも一方の電波を受信しているときには、この電波から正確な現在時刻を示す時刻データを取得すると共に、取得した時刻データを処理部１１に出力する。
【００３１】
以上のように構成された複数の子機２は、測定データを取得すべき複数の場所に、センサ５と共に１つずつ設置される。この場合、各子機２は、設置場所の地形や他の子機２との間の距離などに起因して、他のいくつかの子機２からのキャリアを受信（キャリアをセンス）できない隠れ関係になったり、他のいくつかの子機２からのキャリアを受信できる晒し関係になったりする。また、各子機２は、設置場所の環境の変化に起因して（例えば、近接する木々の枝などが風などの影響を受けて子機２上に木陰を形成したり、その木陰の形成を解除したりすることに起因して）、ＧＰＳ衛星電波を受信できない状態になったり、受信できる状態に復帰したりする。
【００３２】
親機３は、上記した同期送信方式でデータ送信する子機２との間では同じ同期送信方式でデータ通信し、かつ上記したＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式でデータ送信する子機２との間では同じＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式でデータ通信する無線通信機能と、サーバ４との間で伝送路６（例えば、公衆回線網）を介してデータ通信する通信機能とを備えている。また、図１に示すように、親機３は、すべての子機２との間で通信可能な位置に予め設置されて、各子機２から定期的に（送信周期Ｔで）送信される測定データを受信したときには、その都度、または一定期間毎に蓄積しつつこの一定期間分単位で、測定データを伝送路６を介してサーバ４に送信する。サーバ４は、各子機２に接続されたセンサ５で測定された測定データを親機３を介して受信して、不図示の記憶部に記憶させる。
【００３３】
センサ５は、一例として、公知のワイヤセンサや振動センサや音響センサやレーザセンサなどで構成された土石流センサ、および水位センサなどで構成されて、土石流センサで構成されたときには、設置場所での土石流の発生の有無を検出して、また水位センサのときには、設置場所での水位を検出して、検出結果を測定データとして、対応する子機２に出力する。なお、センサ５は、上記のセンサ以外の他のセンサを用いて構成して、設置場所での温度や湿度や降水量や日照時間、または鳥獣の出没状態などの検出結果を測定データとして出力するようにしてもよい。
【００３４】
次に、データ収集システム１の動作について、各子機２の動作を主としつつ、図面を参照して説明する。
【００３５】
各子機２では、起動したときに、まず、時刻情報受信部１６が作動を開始して、ＧＰＳ衛星電波の受信を試みる。この場合、時刻情報受信部１６は、子機２の上方に例えば枝などの障害物がないときには、ＧＰＳ衛星電波を直ちに受信できるため、短時間に時刻データを処理部１１に出力する。
【００３６】
処理部１１は、子機２の起動後の所定時間内において、時刻情報受信部１６からの時刻データの出力の有無を繰り返し検出する。子機２は、各設置場所への設置に際しては、ＧＰＳ衛星電波を正常に受信し得る位置に設置される。このため、子機２では、起動してから短時間に、時刻情報受信部１６が時刻データの処理部１１への出力を開始する。この場合、処理部１１は、時刻情報受信部１６から時刻データが出力されていることを検出して、この時刻データを取得すると共に、タイマＩＣで計測している内部時刻をこの時刻データで示される基準時刻（正確な現在時刻）に同期させる。
【００３７】
また、処理部１１は、時刻情報受信部１６がＧＰＳ衛星電波を正常に受信しているとき（時刻データを繰り返し出力しているとき）には、内部時刻を基準時刻に定期的に同期させつつ、記憶部１２に予め記憶されている動作プログラムに基づいて、データ測定処理、同期送信スロット決定処理（図９参照）、および同期送信処理（図１０参照）を実行することにより、予め規定された送信周期Ｔｘで、データ測定処理を実行してセンサ５から測定データを取得すると共に、同期送信方式により、この取得した測定データを無線通信部１３を経由して親機３に無線でデータ送信する。
【００３８】
具体的には、処理部１１は、取得した測定データの同期送信方式による親機３へのデータ送信に先立ち、タイマＩＣで計測している内部時刻に基づいて、ＧＰＳ衛星電波を受信できている他の子機２で生成している送信スロットの数と同数で、かつ複数の送信スロットを、この他の子機２と同じ予め規定された順序で、かつ予め規定されたタイミングで繰り返し生成する。したがって、同期送信方式で動作する各子機２が生成する送信スロットは互いに同期しているため、以下では「同期スロット」ともいう。
【００３９】
この場合、同期スロットの長さ（期間）は、一例として、子機２と親機３との間でのデータの送受信に要する時間（データ送信に要する送信時間と親機３からの応答の受信に要する受信時間の合計時間（例えば、６０秒））とほぼ同じ基準時間Ｔ２（つまり、６０秒）に規定されている。
【００４０】
また、処理部１１が生成する同期スロットの数は、１つの親機３に接続される子機２の最大数に対して余裕を持たせて若干多め（例えば、３０個）に規定されている。この構成により、この複数の同期スロットのうちの任意の１つの同期スロットは、同期スロットの個数にこの基準時間Ｔ２を乗算して得られる時間毎に到来する（つまり、この乗算して得られる時間が、この同期送信方式での上記の送信周期Ｔｘ（この例では、３０分（＝６０秒×３０個）となっている）。したがって、本例では、送信周期Ｔｙは、送信周期Ｔｘの上記した整数倍の周期の一例としての２倍に規定されている。
【００４１】
次いで、処理部１１は、図９に示す同期送信スロット決定処理７０を実行して、自機で使用する同期スロット（同期送信スロット）を決定する。この同期送信スロット決定処理７０では、処理部１１は、まず、生成しているすべての同期スロットについて、他の子機２からのキャリア（パケット）の出力の無い同期スロット（空き同期スロット）であるか否かを検出して、その検出結果を記憶部１２に記憶させる（ステップ７１）。上記したように、処理部１１が生成する同期スロットの数は、１つの親機３に接続される子機２の最大数に対して余裕を持たせて多め規定されている。このため、処理部１１は、１個以上の空き同期スロットを必ず検出する。
【００４２】
次いで、処理部１１は、検出した空き同期スロットのうちの１つを自機で使用する仮の同期送信スロットとして選択する（ステップ７２）。続いて、処理部１１は、この仮の同期送信スロットにおいて親機２にデータ送信を実行する（ステップ７３）と共に、親機２へのデータ送信が成功したか否かを検出する（ステップ７４）。このステップ７４では、子機２は、親機３に対してデータ送信を実行したのと同じ仮の同期スロットにおいて、親機３からの応答を受信できたか否かに基づいて、親機３からの応答を受信できたときにデータ送信が成功したと判別し、親機３からの応答を受信できなかったときにデータ送信が失敗したと判別する。
【００４３】
処理部１１は、このステップ７４において、データ送信が成功したと判別したときには、選択した仮の同期送信スロットを、自機用の同期スロット（以下、同期送信スロットともいう）として決定して、記憶部１２に記憶させ（ステップ７５）、この同期送信スロット決定処理７０を終了させる。
【００４４】
一方、処理部１１は、このステップ７４において、データ送信が失敗したと判別したときには、記憶部１２に記憶されている空き同期スロットを検索して、仮の同期送信スロットとして選択した同期スロット以外の空き同期スロットが有るか否か（残りの空き同期スロットが有るか否か）を検出する（ステップ７６）。処理部１１は、このステップ７６において、残りの空き同期スロットが有ることを検出したときには、ステップ７２に移行して、その中の１つの空き同期スロットを新たな仮の同期送信スロットとして選択する。
【００４５】
以後、処理部１１は、ステップ７４において、データ送信が成功したと判別するか、ステップ７６において、残りの空き同期スロットが無いことを検出するまで、上記のステップ７２〜ステップ７６を繰り返し実行する。この動作中において、処理部１１は、ステップ７６において、残りの空き同期スロットが無いことを検出したときには、ステップ７１に移行して、再度、生成しているすべての同期スロットについて、空き同期スロットであるか否かを検出し、その後、上記のステップ７２〜ステップ７６を繰り返し実行することで、親機３との送信に成功し得る仮の同期送信スロットを必ず検出して（ステップ７４）、その仮の同期送信スロットを自機用の同期送信スロットとして決定する（ステップ７５）。
【００４６】
各子機２は、それぞれ異なる設置場所に設置された当初は、ＧＰＳ衛星電波を正常に受信し得るため、上記のようにして同期送信スロット決定処理７０を実行して、タイマＩＣで計測している同一の内部時刻に基づいて、同数で、かつ複数の同期スロットを同じ順序で、かつ同じタイミングでそれぞれ繰り返し生成しつつ、互いに異なる同期送信スロットを決定する。
【００４７】
各子機２では、処理部１１は、上記のようにして同期送信スロットを決定した後、送信周期Ｔｘでデータ測定処理を実行して、接続されたセンサ５から測定データを取得して記憶部１２に記憶させつつ、図１０に示す同期送信処理８０を実行することにより、取得した測定データを同期送信スロットにおいて親機３に送信する。
【００４８】
具体的には、この同期送信処理８０では、処理部１１は、まず、生成している複数の同期スロットのうちの同期送信スロットが到来したか否かを検出しつつ（ステップ８１）、同期送信スロットの到来を検出したときには、この同期送信スロットにおいて、まず、記憶部１２に記憶されている測定データを読み出して無線通信部１３に出力することにより、無線通信部１３に対してこの測定データを同期送信式で親機３にデータ送信させる（ステップ８２）。各子機２がすべて同期送信方式で親機３とデータ通信する場合には、各子機２は上記したように互いに異なる同期送信スロットで親機３とのデータ通信を実行する。したがって、子機２相互間において、キャリア（パケット）が衝突するという事態が生じないことから、各子機２の処理部１１は、同期送信スロットの到来の検出後、キャリアのセンスを行うことなく、データ送信を実行することが可能となる。
【００４９】
次いで、処理部１１は、同じ同期送信スロットにおいて、データ送信に対する親機３からの応答の受信の有無を検出する（ステップ８３）。処理部１１は、このステップ８３での検出の結果、親機３からの応答を受信できたときには、データ送信が正常に完了した（親機３に測定データを正常に送信できた）と判別して、同期送信処理８０を完了させる。一方、処理部１１は、このステップ８３での検出の結果、親機３からの応答を受信できなかったときには、データ送信の回数を積算すると共に、この積算した回数が予め規定された最大送信回数に到達したか否かを検出しつつ（ステップ８４）、積算した回数がこの最大送信回数に到達していないときには、ステップ８１に移行することで、ステップ８３において親機３からの応答を受信できるか、またはステップ８４において積算した回数が最大送信回数に到達するまでステップ８１〜ステップ８４を繰り返す。
【００５０】
このデータ収集システム１の各子機２では、設置後における設置場所の環境の変化に起因して、ＧＰＳ衛星電波を受信できる状態からＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に陥ったときには、タイマＩＣで計測している内部時刻を基準時刻に正確に同期させることが困難になる。したがって、この子機２では、同期送信方式で継続して動作した場合には、他の子機２と送信スロットがずれる事態（同期スロットではなくなる事態）が生じ、他の子機２との間でキャリア（パケット）の衝突が発生する。このため、この子機２では、処理部１１は、無線通信部１３に対して、同期送信方式からＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式を利用した非同期送信方式に送信方式を切り替えさせて、親機３にデータ送信させる。
【００５１】
ただし、いずれかの子機２が非同期送信方式に送信方式を切り替える場合、この非同期送信方式の子機２の処理部１１が自機用の送信スロット（以下、「非同期スロット」ともいう）の選択が完了するまでの間は、同期送信方式で親機３とデータ通信している子機２、または既に非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロット（非同期スロット）を選択し終えている子機２の中に、この非同期送信方式に切り替えた子機２との間でキャリア（パケット）が衝突する子機２が発生することがある。このキャリアの衝突が発生した子機２では、自機用の送信スロットにおいて今まで受信できていた親機３からの応答を受信できないという状況が生じる。
【００５２】
しかしながら、後述するように、この非同期送信方式でデータ送信を開始する子機２では、処理部１１は、最初に実行する非同期送信スロット決定処理５０において、常に新たな送信スロットをランダムに選択して、自機の送信スロット（非同期送信スロット）として決定する。つまり、非同期送信方式でデータ送信を開始する子機２では、自機の新たな送信スロットを直前の送信スロットから高い確率で変更する。
【００５３】
このため、非同期送信方式に切り替えた子機２との間でキャリア（パケット）が衝突する子機２が上記した同期送信方式で動作している子機２の場合には、同期送信処理８０において上記のようにしてステップ８１〜ステップ８４を繰り返すことで、積算した回数が最大送信回数に到達する前にキャリアの衝突が解消されて、親機３からの応答を正常に受信し得る状態に高い確率で復帰する。
【００５４】
なお、希ではあるが、キャリアの衝突が解消されない状態で、積算した回数が最大送信回数に到達したときには、処理部１１は、ステップ８４においてこれを検出して、親機３に送信すべき測定データを破棄して（ステップ８５）、同期送信処理８０を完了させる。この場合、同期送信方式で動作している子機２では、処理部１１が、再度、同期送信スロット決定処理７０を実行し、また、非同期送信方式でデータ送信を開始する子機２では、処理部１１が、上記したように非同期送信スロット決定処理５０を実行する。これにより、両子機２での自機用の送信スロットが共に変更されることから、極めて高い確率で、この両子機２でのキャリアの衝突が解消される。
【００５５】
一方、非同期送信方式に切り替えた子機２との間でキャリア（パケット）が衝突する子機２が非同期送信方式で動作している子機２の場合には、この子機２の各構成要素が以下のように動作することで、親機３と通信し得る自機用の送信スロット（非同期送信スロット）を選択する。以下、ＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行して、同期送信方式からＣＳＭＡ／ＣＡ  ｗｉｔｈ  Ａｃｋ方式を利用した非同期送信方式に切り替えた子機２の動作について説明する。
【００５６】
なお、以下において、既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている他の子機２との間でキャリアの衝突が発生したときの動作の説明に際しては、一例として、この他の子機２が非同期送信方式で親機３とデータ通信をしている子機２であるとして説明する。なお、この他の子機２が同期送信方式で親機３とデータ通信をしている子機２の場合には、この子機２では、一旦決定した自機用の同期送信スロットを原則として変更せず、非同期送信方式に切り替えた子機２が自機用の送信スロットを後述するようにして変更することでキャリアの衝突を解消する。
【００５７】
非同期送信方式での動作に移行した子機２では、処理部１１が、同期送信方式で親機３とデータ通信している子機２の送信周期Ｔｘの２倍の長さで一定の送信周期Ｔｙ（例えば、６０分）の計測を開始する。この場合、処理部１１において繰り返し計測される送信周期Ｔｙは、この非同期送信方式で親機３とデータ通信している子機２が他にも存在するときには、これらの他の子機２と同一時間になるように規定されてはいるものの、各子機２は例えばそれぞれ異なるタイミングで自機用の送信スロットを決定している。このため、非同期送信方式で親機３とデータ通信を開始する子機２は、同じく非同期送信方式で親機３とデータ通信している他の子機２、および同期送信方式で親機３とデータ通信している他の子機２のいずれとも非同期状態で親機３とデータ通信する。
【００５８】
また、子機２の処理部１１は、送信周期Ｔｙの始期において、データ測定処理および非同期送信スロット決定処理５０を実行する。このデータ測定処理では、処理部１１は、対応するセンサ５からこの送信周期Ｔｙにおいて親機３に送信するための新たな測定データを取得して記憶部１２に記憶させる。また、非同期送信スロット決定処理５０では、このようにしてこの送信周期Ｔｙにおいて取得した測定データを、この送信周期Ｔｙにおいて親機３にデータ送信するための時期（タイミング）を規定する送信スロットを決定する。
【００５９】
ここで、非同期送信方式での送信スロットとは、一例として、子機２と親機３との間でのデータの送受信に要する時間（データ送信に要する送信時間と親機３からの応答の受信に要する受信時間の合計時間（例えば、６０秒））以上の予め規定された基準時間Ｔ１（好ましくは、この合計時間の２倍以上の任意の時間であって、２倍または２倍に近い時間。本例では一例として、２倍の時間である１２０秒）で送信周期Ｔｙを分割した各期間をスロットとして、このスロットのすべてのうちから選択された１つのスロットであって、親機３とのデータの送受信に使用されるスロットをいう。この例では、基準時間Ｔ１（つまり、１つのスロットの時間長）は上記のように１２０秒（２分）であることから、１つの送信周期Ｔｙは、３０個（＝６０／２）のスロットに分割される。また、スロットの数は、１つの親機３に対して設置される子機２の数以上になるように、好ましくは設置される子機２の２倍以上になるように規定されている。
【００６０】
具体的に非同期送信スロット決定処理５０では、図３に示すように、処理部１１は、まず、非同期送信スロット決定処理５０の実行が初回であるか否かを判別する（ステップ５１）。処理部１１は、このステップ５１での判別の結果、初回であると判別したときには、送信周期Ｔｙ内に規定されているすべてのスロットのうちからランダム（無作為）に新規なスロットを１つ選択する非同期送信スロット選択処理を実行して、この選択した送信スロットを今回の送信スロット（非同期送信スロット）として記憶部１２に記憶させて（ステップ５５）、非同期送信スロット決定処理５０を終了する。
【００６１】
なお、このステップ５５で実行する上記の非同期送信スロット選択処理では、処理部１１は直前の送信周期Ｔ（送信周期Ｔｘの場合も送信周期Ｔｙの場合もある）で使用した送信スロットと同じスロットを新規の送信スロット（非同期送信スロット）として選択する場合も（１／スロット数）の確率で起こり得るが、より高い確率（（スロット数−１）／スロット数）で異なるスロットを選択する。
【００６２】
一方、処理部１１は、ステップ５１での判別の結果、初回でないと判別したときには、直前の送信周期Ｔｙにおける送信スロットでの親機３との通信が、他の子機２との間でのキャリアの衝突に起因して失敗したか否か（親機３からの応答を受信できなかったか否か）を判別すると共に、親機３との通信に失敗した送信スロットが、この直前の送信周期Ｔｙにおいて処理部１１がステップ５５を実行することによってランダムに選択した新規な送信スロットであるか、またはこの直前の送信周期Ｔｙにおいて処理部１１が後述するステップ５６を実行することによってこの送信周期Ｔｙのさらに直前（１つ前）の送信周期Ｔｙでの送信スロットを今回の送信スロットとして決定した送信スロットであるかについても併せて判別する（ステップ５２）。
【００６３】
処理部１１は、このステップ５２での判別の結果、直前の送信周期Ｔｙにおける送信スロットでの親機３との通信が失敗し、かつこの送信スロットがこの送信周期Ｔｙにおいてランダムに選択した新規な送信スロットであると判別したときには、ステップ５５に移行する。処理部１１は、このステップ５５において、非同期送信スロット選択処理を実行することで、ランダムに送信スロットを１つ選択して、この選択したスロットを新規な送信スロットとして記憶部１２に記憶させて、送信スロット決定処理を終了する。
【００６４】
また、処理部１１は、ステップ５２での判別の結果、直前の送信周期Ｔｙにおける送信スロットでの親機３との通信が失敗し、かつこの送信スロットが直前の送信周期Ｔｙにおいてその一つ前（その直前）の送信周期Ｔｙでの送信スロットを今回の送信スロットとして選択した送信スロットであると判別したときと、直前の送信周期Ｔｙにおける送信スロットでの親機３との通信に成功した（キャリアの衝突が発生せずに、応答を受信できた）と判別したときのいずれかのときには、ステップ５３に移行する。
【００６５】
このステップ５３では、処理部１１は、同じ送信スロットでの親機３との通信が直前の送信周期Ｔｙを含めて連続してｎ回（規定回数）以上（本例では２回以上）の送信周期Ｔｙにおいて失敗したか否かを判別する（ステップ５３）。このステップ５３での判別の結果、処理部１１は、測定データの送信がｎ回以上連続して失敗していないとき（つまり、直前の送信周期Ｔｙでの親機３との通信が正常に完了したとき（失敗していないとき）、および直前の送信周期Ｔｙでの親機３との通信が正常に完了しなかったとき（失敗したとき）であってもこの送信周期Ｔｙでの測定データの送信の失敗も含めて、同じ送信スロットでの測定データの送信の失敗の連続回数がｎ回未満のときのいずれかのとき）には、処理部１１は、直前の送信周期Ｔｙで使用した送信スロットと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロット（非同期送信スロット）に選択して（ステップ５６）、送信スロット決定処理を終了する。
【００６６】
また、ステップ５３での判別の結果、処理部１１は、連続してｎ回以上失敗したと判別したときには、ステップ５４に移行する。このステップ５４では、処理部１１は、ステップ５５を実行してランダムに新規な送信スロットを非同期送信スロットとして決定する（非同期送信スロット選択処理を実行する）のか、ステップ５６を実行して直前の送信周期Ｔｙで使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロット（非同期送信スロット）に決定するのかのいずれかを選択するが、この際、処理部１１は、一定の確率（本例では一例として５０％の確率とするが、この確率に限定されず、０％を超え１００％未満の任意の確率とすることができる）で非同期送信スロット選択処理の実行を選択する。
【００６７】
このステップ５４での選択の結果、処理部１１は、上記の非同期送信スロット選択処理の実行を選択したときには、ステップ５５に移行して、ランダムに新規な送信スロットを１つ選択して今回の送信周期Ｔｙでの送信スロットとして記憶部１２に記憶させて（ステップ５５）、送信スロット決定処理を終了する。また、ステップ５４での選択の結果、上記の非同期送信スロット選択処理の実行を選択しなかったとき（非実行を選択したとき）には、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットを今回の送信周期Ｔｙでの送信スロット（非同期送信スロット）として記憶部１２に記憶させて（ステップ５６）、非同期送信スロット決定処理５０を終了する。
【００６８】
この場合、各子機２が隠れ関係のときには、各子機２は、他の子機２のキャリアを検出することができない（つまり、他の子機２での親機３に対する測定データの送信タイミングを把握することができない）。このため、従来の通信端末の構成を各子機２に採用したときには、親機３との通信が失敗したすべての子機２は、常にランダム待時間を経た後に親機３に対するの送信を実行する。したがって、既に親機３と正常に通信を行える適切なタイミングを確立し終えているグループの子機２と、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２との間でキャリアの衝突が発生した場合に、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２だけではなく、適切なタイミングを確立し終えている子機２さえも、親機３との通信のタイミングが変更されることになる。このため、この通信のタイミングの変更に起因して、既に親機３と正常に通信を行える適切なタイミングを確立し終えているグループ内の子機２間においても、キャリアの衝突（親機３との通信の失敗）が直ちに発生する可能性が極めて高くなる。
【００６９】
一方、本例では上記の非同期送信スロット決定処理５０を実行することで、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２と、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２との間でキャリアの衝突が発生した場合に、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２では新たな送信スロットの選択を直ちに実行するが、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２では、連続してｎ回（本例では２回）以上、キャリアの衝突が発生するまでは、直前の送信周期Ｔでの送信スロットと同じ送信スロットを選択し続ける。したがって、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２同士間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２が適切な送信スロットを選択可能に構成されている。
【００７０】
さらに、この子機２では、子機２において連続してｎ回以上キャリアの衝突が発生した場合であっても、直ちに新たな送信スロットの選択を実行するのではなく、新たな送信スロットの選択（ステップ５５）および直前の送信スロットと同じ送信スロットの選択（ステップ５６）のいずれか一方を一定の確率で選択して実行する構成を採用している。例えば、新たな送信スロットの選択の実行をａ％の確率で選択する構成においては、直前の送信スロットと同じ送信スロットの選択の実行を（１００−ａ）％の確率で選択する。
【００７１】
子機２において連続してｎ回以上キャリアの衝突が発生する場合の代表例としては、各子機２での送信周期Ｔの時間長に微小なばらつきに起因して、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２同士間でキャリアの衝突が発生する場合である。なお、同期送信方式で親機３とデータ通信する子機２との間でも同様の理由により、キャリアの衝突が発生する場合がある。このような場合に、キャリアの衝突が発生しているすべての子機２（非同期送信方式を採用する子機２）に対して常に新たな送信スロットの選択を実行させるのではなく、直前の送信スロットと同じ送信スロットを選択させる（つまり、同じ送信スロットを継続して使用させる）余地を残すようにすることで、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２のうちのキャリアの衝突が発生していない子機２との間で新たにキャリアの衝突が発生する確率を低くすることが可能になっている。これにより、１つの親機３との間で非同期送信方式で通信を行う子機２の台数が増加した場合であっても、親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えた状態に各子機２を短時間に移行させることが可能になっている。
【００７２】
処理部１１は、このようにして今回の送信周期Ｔｙにおいて送信すべき測定データの記憶と、この測定データの送信に使用する送信スロット（非同期送信スロット）の決定とを完了した後に、図４に示す非同期送信処理６０をこの送信周期Ｔｙにおいて実行する。なお、処理部１１によるセンサ５からの測定データの取得および記憶部１２への記憶に要する時間、並びに非同期送信スロット決定処理５０に要する時間は、送信周期Ｔｙの時間長に比較して極めて短時間（例えば、数ｍｓ未満の時間）で完了する。このため、処理部１１は、この非同期送信処理６０についても実質的に送信周期Ｔｙの始期において開始する。
【００７３】
この非同期送信処理６０では、処理部１１は、まず、上記のようにして決定した送信スロット（非同期送信スロット）が到来したか否かを繰り返し検出し（ステップ６１）、送信スロットの到来（具体的には、送信スロットの基準時間Ｔ１の時間長（以下、時間長Ｔ１ともいう）の計測を開始するタイミングの到来）を検出したときには、送信スロットの時間長Ｔ１の計測を開始すると共に、無線通信部１３を作動させて、他の子機２からのキャリアの有無を検出する（ステップ６２）。
【００７４】
処理部１１は、無線通信部１３においてキャリアが検出されているときには、キャリアを検出している時間が予め規定された検出最大時間に達したか否か（タイムオーバーになったか否か）を判別しつつ（ステップ６３）、キャリアが検出されなくなるか、またはタイムオーバーになるまでキャリアの有無を繰り返し検出する。
【００７５】
ここで、上記の検出最大時間とは、例えば、後述のランダム遅延時間の平均値（例えば、１００ｍｓ）、データの送受信（測定データを１回送信して、それに対する親機３からの応答を受信するまで）に要する時間（例えば、２秒）、および後述の再送時間の平均値（例えば、４秒）の合計値に最大送信回数（例えば、７回）を乗算して得られた時間（４２．７秒（＝６．１秒×７））を、１つの送信スロットの時間長Ｔ１の１／２の時間（本例では６０秒）から減算して得られる時間（本例では、１７．３秒）をいうものとする。
【００７６】
この場合、処理部１１は、ステップ６３においてタイムオーバーになったと判別する前に、ステップ６２においてキャリアが無いことを検出したときには、ランダム遅延時間の計測を実行する（ステップ６４）。一例として本例では、処理部１１は、２０ｍｓから２００ｍｓまでの５ｍｓ間隔で規定されるいずれか１つの時間（平均値は上記のようにほぼ１００ｍｓ）をランダム遅延時間としてランダムに決定して、このランダム遅延時間の計測を実行する。
【００７７】
処理部１１は、このランダム遅延時間の計測を完了した後に、再度、他の子機２からの無線信号（キャリア）の有無を検出する（ステップ６５）。この検出の結果、キャリアが検出されたときには測定データの親機３に対する送信を実行することができない。このため、処理部１１は、ステップ６２に移行して、ステップ６２，６３を再度実行する。
【００７８】
また、処理部１１は、ステップ６５での検出の結果、キャリアが検出されないときには、測定データを親機３に送信し（ステップ６６）、次いで、親機３からの応答の出力の有無を一定時間だけ検出する（ステップ６７）。なお、親機３は、子機２からの測定データを正常に受信できたときには、この一定時間内に必ず応答を出力する。この場合、上記したように、測定データの１回の送信に要する時間に、この測定データを受信した親機３からの応答の到来までに要する時間（応答の出力を検出する上記の一定時間）の合計時間は約２秒である。このため、処理部１１は、この一定時間内に親機３からの応答を受信したときには、測定データの親機３に対する送信（親機３との通信）が正常に完了したと判別して、この非同期送信処理６０を完了させる。
【００７９】
一方、処理部１１は、ステップ６７において応答を一定時間内に検出できなかったときには、測定データを再送する処理を実行する。この処理では、処理部１１は、まず、測定データの送信回数が予め規定された最大送信回数に達したか否かを判別して（ステップ６８）、最大送信回数に達していないときには、測定データの次の送信までの待ち時間（「再送時間」ともいう）をランダムに決定して、決定した再送時間の計測を実行する（ステップ６９）。例えば、処理部１１は、ランダムに決定した再送時間が３秒のときには、この３秒の再送時間の計測を実行する。なお、処理部１１がランダムに決定する再送時間の平均値は、上記したように、本例では一例として、４秒になるように規定されている。処理部１１は、この再送時間の計測を完了したときには、ステップ６２に移行する。
【００８０】
処理部１１は、ステップ６３においてタイムオーバーと判別するか、またはステップ６７において親機３からの応答を受信したと判別するか、またはステップ６８において測定データの送信回数が最大送信回数に達したと判別するまで、上記ステップ６２〜ステップ６９を繰り返し実行することで、測定データを親機３に繰り返し送信する。
【００８１】
この場合、処理部１１は、ステップ６３においてタイムオーバーと判別したとき、またはステップ６８において測定データの送信回数が最大送信回数に達したと判別したときには、今回の送信周期Ｔｙ内の非同期送信スロット決定処理５０で決定した１つの送信スロットでの親機３に対する測定データの送信が正常に行われなかったと判別して、今回の送信周期Ｔｙでの測定データの送信に失敗した旨の情報を記憶部１２に記憶すると共に、今回の送信周期Ｔｙにおいてセンサ５から取得した測定データを破棄して（ステップ７０）、非同期送信処理６０を完了させる。
【００８２】
なお、処理部１１は、ステップ６７において親機３からの応答を受信したと判別したときには、上記したように、測定データの親機３に対する送信が正常に完了したと判別して、非同期送信処理６０を完了させる。
【００８３】
このように、独自のタイミングで送信周期Ｔｙの計測を開始すると共に、この送信周期Ｔｙを一定の時間長Ｔ１で複数分割して得られる複数のスロットのうちから独自に選択した１つのスロット（送信スロット）において、対応するセンサ５から取得した測定データを１つの親機３に送信する子機２（ＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行して非同期送信方式で動作する子機２）が１つずつ順次増加する場合には、最初に非同期送信方式に移行した子機２は、非同期送信方式で動作する他の子機２が存在しない状態のため、自らのタイミングで計測を開始した送信周期Ｔｙ内の自ら選択した送信スロットにおいて、対応するセンサ５から取得した測定データを１つの親機３に確実に送信する。
【００８４】
その後、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２が増加したときには、これらの子機２が、同期送信方式から非同期送信方式に移行して独自のタイミングで送信周期Ｔｙの計測を開始し、かつこの送信周期Ｔｙ内の複数のスロットのうちから１つの送信スロットを独自に選択したときに、選択した送信スロットのタイミングが、既に非同期送信方式に移行して測定データの親機３に対する送信を実行している子機２での送信スロットのタイミングと重ならない場合と、重なる場合とが生じ、後者の場合にはキャリアの衝突が発生する可能性がある。
【００８５】
本例の各子機２では、上記した非同期送信スロット決定処理５０および非同期送信処理６０を実行することにより、後から非同期送信方式に移行した子機２と、既に非同期送信方式で動作している子機２とが晒し関係のときには、後から非同期送信方式に移行した子機２の処理部１１が、既に非同期送信方式で動作している子機２のキャリアを検出することができる。このため、両子機２での送信スロットが重なる場合には、後から非同期送信方式に移行した子機２の処理部１１が、図４に示す非同期送信処理６０を実行したときに、ステップ６３においてタイムオーバーになり、ステップ７０において測定データを破棄して、この非同期送信処理６０を完了する。
【００８６】
これにより、後から非同期送信方式に移行した子機２の処理部１１は、次の送信周期Ｔｙの始期において実行する図３に示す非同期送信スロット決定処理５０のステップ５２において、直前の送信周期Ｔｙにおいて新規にランダムに送信スロットを選択し、かつこの選択した送信スロットでの送信が失敗したと判別して、ステップ５５に移行して、非同期送信スロット選択処理を実行することで、ランダムに新規な送信スロットを選択し、続いて、非同期送信処理６０を実行する。このようにして、後から非同期送信方式に移行した子機２の処理部１１は、非同期送信スロット決定処理５０と非同期送信処理６０とを繰り返し実行することにより、既に非同期送信方式で動作している子機２との間でキャリアの衝突の発生しない送信スロットを、キャリアの衝突の発生を回避しつつ選択する。
【００８７】
このように晒し関係の子機２同士では、後から非同期送信方式に移行した子機２が自らの送信スロットを既に非同期送信方式で動作中の子機２の送信スロットと重複しないように決定して、親機３に測定データを送信することが可能になっている。
【００８８】
一方、後から非同期送信方式に移行した子機２と、既に非同期送信方式で動作している子機２とが隠れ関係のときであって、既に非同期送信方式で動作している子機２の送信スロットのタイミングと、後から非同期送信方式に移行した子機２の送信スロットのタイミングとが重なっているときには、キャリアの衝突が発生する。この場合において、本例の子機２では、上記の非同期送信スロット決定処理５０および非同期送信処理６０を実行することにより、複数の子機２間でのキャリアの衝突の発生を確実に低減し得るように構成されている。
【００８９】
以下、図５から図８を参照しつつ、具体例を挙げて説明する。なお、図５から図８では、発明の理解を容易にするため、送信周期Ｔが４つのスロット（時間長Ｔ１）に分割されて、非同期送信方式で動作している各子機２はこの４つのスロットのうちの１つを送信スロットとしてランダムに選択するものとする。また、子機２は一例として２つ（子機２ａ，２ｂ）で、互いに隠れ関係にあるものとする。また、子機２ａで測定した測定データは符号Ｄａ１で現し、子機２ａに対する親機３からの応答を符号Ｄａ２で現し、子機２ｂで測定した測定データは符号Ｄｂ１で現し、子機２ｂに対する親機３からの応答を符号Ｄｂ２で現すものとする。また、正常に送受信できた測定データや応答は実線で現し、キャリアの衝突によって正常に受信できない状態の測定データや応答は破線で現すものとする。
【００９０】
まず、図５を参照して、既に非同期送信方式で動作している子機２ａが親機３との通信を正常に実行している状態において、後から非同期送信方式に移行した子機２ｂが、自らの送信スロットが子機２ａの送信スロットと重ならない状態で親機３に対する測定データの送信を開始した例について説明する。
【００９１】
この例では、子機２ａでは、処理部１１が、各送信周期Ｔの始期において、非同期送信スロット決定処理５０を実行して、そのステップ５６を実行することにより、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロット（この例では１番目のスロット）と同じ送信スロットを非同期送信スロットとして選択し、この送信スロット内において、親機３との通信（測定データＤａ１の親機３に対する送信と、親機３からの応答Ｄａ２の受信）を継続して実行している。
【００９２】
この状態において、子機２ｂでは、処理部１１が、独自のタイミングで計測を開始した送信周期Ｔｙの始期において、センサ５から測定データＤｂ１を取得すると共に、非同期送信スロット決定処理５０を実行して、４つのスロットのうちの２番目のスロットを送信スロットとして選択し、この送信スロット内において、測定データＤｂ１の親機３に対する送信を開始する。
【００９３】
この場合、図５に示すように、各子機２ａ，２ｂの送信スロットが重なっていないため、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、それぞれの送信周期Ｔｙの始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、ステップ５１，５２，５３の実行後に、ステップ５６を実行することで、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｙでの送信スロット（非同期送信スロット）として選択する。したがって、子機２ａは、各送信周期Ｔｙにおいて、同じ送信スロットを継続して選択して、親機３との間での測定データＤａ１の送信と応答Ｄａ２の受信とを繰り返し実行し、子機２ｂもまた、各送信周期Ｔｙにおいて、同じ送信スロットを継続して選択して、親機３との間での測定データＤａ１の送信と応答Ｄａ２の受信とを繰り返し実行することができる。
【００９４】
次に、図６を参照して、既に非同期送信方式で動作している子機２ａが親機３との通信を正常に実行している状態において、後から非同期送信方式に移行した子機２ｂが、自らの送信スロットが子機２ａの送信スロットと重なる状態で親機３に対する測定データの送信を開始した例について説明する。
【００９５】
この例では、子機２ａでは、処理部１１が、各送信周期Ｔｙの始期において、非同期送信スロット決定処理５０を実行して、そのステップ５６を実行することにより、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロット（この例では１番目のスロット）と同じ送信スロットを非同期送信スロットとして選択し、この送信スロット内において、親機３との通信を継続して実行している。
【００９６】
この状態において、子機２ｂでは、処理部１１が、起動後に計測を開始した送信周期Ｔｙ（以下、説明のために「送信周期Ｔｂ１」ともいう）の始期において、非同期送信スロット決定処理５０を実行して、そのステップ５５を実行することにより、４つのスロットのうちの２番目のスロットを送信スロットとして新規に選択して、この送信スロット内において、測定データＤｂ１の親機３に対する送信を開始する。この場合、図６に示すように、各子機２ａ，２ｂの送信スロットが重なっているため、各子機２ａ，２ｂ間でキャリアの衝突が発生する可能性があり、この例ではキャリアの衝突が発生しているものとする。
【００９７】
この際に、子機２ａでは、処理部１１が、キャリアの衝突が発生した送信周期Ｔｙ（以下、説明のために「送信周期Ｔａ１」ともいう）の次の新たな送信周期Ｔｙ（以下、説明のために「送信周期Ｔａ２」ともいう）の始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、ステップ５１では初回ではないと判別し、ステップ５２では直前の送信周期Ｔａ１において新規に選択した送信スロットでの送信の失敗ではないと判別し、ステップ５３では連続してｎ回（２回）以上送信に失敗したのではないと判別することから、ステップ５６を実行する。このため、この新たな送信周期Ｔｙでは、直前の送信周期Ｔｙと同じ送信スロットを選択して、この送信スロット内において、親機３との通信を実行する。
【００９８】
一方、子機２ｂでは、処理部１１が、キャリアの衝突が発生した送信周期Ｔｂ１の次の新たな送信周期Ｔｙ（以下、説明のために「送信周期Ｔｂ２」ともいう）の始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、ステップ５１では初回ではないと判別するが、ステップ５２では直前の送信周期Ｔｙにおいて新規に選択した送信スロットでの送信の失敗であると判別することから、ステップ５５を実行する。このため、この新たな送信周期Ｔｙでは、ランダムに新たな送信スロットを選択して（図６では、一例として３番目のスロットを送信スロットとして選択して）、この新たな送信スロット内において、測定データＤｂ１の親機３に対する送信と、親機３からの応答Ｄｂ２の受信とを実行する。
【００９９】
同図では、子機２ｂにおいて新たに選択された送信スロットは、子機２ａの送信スロットとは重なっていないため、各子機２ａ，２ｂは、共に、親機３との通信を正常に実行する。以後、各子機２ａ，２ｂは、キャリアの衝突が発生するまでは、それぞれの送信周期Ｔｙの始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、それぞれがそのステップ５６を実行することにより、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットと同じ送信スロットを非同期送信スロットとして選択し、この送信スロット内において親機３との通信を継続して実行する。
【０１００】
この例のように、各子機２ａ，２ｂ間でキャリアの衝突が発生したときには、既に非同期送信方式で動作していて親機３に対する測定データの送信を正常に実行している子機２ａについての送信スロットの維持が、後から非同期送信方式に移行した子機２ｂについての送信スロットの選択に対して優先されるため、新たな子機２ｂの増加に起因して、親機３との通信を正常に実行している子機２ａの親機３との通信が妨げられるといった事態の発生が回避されている。これにより、このような子機２ａの親機３との正常な通信を維持しつつ、新たな子機２ｂを親機３と正常に通信し得る状態に移行させることが可能になっている。
【０１０１】
また、本例では、上記したように、送信周期Ｔｙ内に規定されるスロットは、子機２と親機３との間でのデータの送受信に要する時間（データ送信に要する送信時間と応答の受信に要する受信時間の合計時間）以上の予め規定された基準時間Ｔ１（具体的には、データの送受信に要する時間の２倍以上の時間であって、２倍または２倍に近い時間）に規定されている。このため、図７に示すように、子機２ａが送信周期Ｔａ１内の１番目のスロットを送信スロットとして、この送信スロット内の期間Ｗにおいて親機３に対するデータの送信を実行し、また、子機２ｂが送信周期Ｔｂ１内の２番目のスロットを送信スロットとして、この送信スロット内の期間Ｗにおいて親機３に対するデータの送信を実行した結果、双方の送信スロットが重なっていることに起因して、キャリアの衝突が発生したとしても、子機２ｂが次の新たな送信周期Ｔｂ２での送信スロットを、直前の送信周期Ｔｂ１での送信スロットと異なる送信スロットを選択したときには、同図において破線で示すように、子機２ａが次の送信周期Ｔａ２での送信スロット内で送信するキャリアとの間での衝突が確実に回避される。
【０１０２】
次に、図８を参照して、既に非同期送信方式で動作していて親機３に対する測定データの送信を正常に実行している子機２ａ，２ｂについての送信スロットが時間の経過と共に重なり、キャリアの衝突が発生した例について説明する。各子機２では、非同期状態ではあるものの、例えば水晶発振器などで生成したクロックに基づいて、処理部１１が、同一の送信周期Ｔｙを計測している。しかしながら、仕様上の発振周波数が同じ型の水晶発振器を使用したとしても、水晶発振器自体の微小なばらつきや、設置場所の温度の差異などに起因して、送信周期Ｔｙの時間長に微小なばらつきが発生している。このため、既に非同期送信方式で動作していて親機３との通信を正常に実行している子機２ａ，２ｂについての送信スロットが、時間の経過と共に重なる事態も発生し、これにより、子機２ａ，２ｂ間でキャリアの衝突が発生することがある。
【０１０３】
図８では、子機２ａ，２ｂの各送信スロット（子機２ａでは１番目の送信スロット、子機２ｂでは２番目の送信スロット）の重なり度合いが徐々に増加して、子機２ａについての送信スロット（図８中の送信周期Ｔｙ（以下、「送信周期Ｔａ１」ともいう）における送信スロット）と、子機２ｂについての送信スロット（図８中の送信周期Ｔｙ（以下、「送信周期Ｔｂ１」ともいう）における送信スロット）とにおいて、キャリアの衝突が発生して、各子機２ａ，２ｂは共に親機３との通信に失敗する。
【０１０４】
この際には、子機２ａ，２ｂでは、各処理部１１が、キャリアの衝突が発生した上記の送信周期Ｔａ１，Ｔｂ１の次の新たな送信周期Ｔｙ（子機２ａについての送信周期Ｔａ２，子機２ｂについての送信周期Ｔｂ２）の始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、ステップ５１では初回ではないと判別し、ステップ５２では直前の送信周期Ｔｙにおいて新規に選択した送信スロットでの送信の失敗ではないと判別し、ステップ５３では連続してｎ回（２回）以上送信に失敗したのではないと判別することから、ステップ５６を実行する。このため、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、この新たな送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２での送信スロットとして、直前の送信周期Ｔａ１，Ｔｂ１での送信スロットと同じ送信スロット（子機２ａは１番目の送信スロット，子機２ｂは２番目の送信スロット）を選択して、この送信スロット内において、測定データＤａ１，Ｄｂ１の親機３に対する送信と、親機３からの応答Ｄａ２，Ｄｂ２の受信とを試みる。
【０１０５】
しかしながら、新たな送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２での各子機２ａ，２ｂの親機３との通信のタイミングは、キャリアの衝突が発生した直前の送信周期Ｔａ１，Ｔｂ１でのタイミングと殆ど変わらない。このため、この送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２においても、直前の送信周期Ｔａ１，Ｔｂ１のときと同様にしてキャリアの衝突が発生する。
【０１０６】
したがって、子機２ａ，２ｂでは、各処理部１１が、キャリアの衝突が連続して発生した上記の送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２の次の新たな送信周期Ｔｙ（子機２ａについての送信周期Ｔａ３，子機２ｂについての送信周期Ｔｂ３）の始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０において、ステップ５１では初回ではないと判別し、ステップ５２では直前の送信周期Ｔｙにおいて新規に選択した送信スロットでの送信の失敗ではないと判別し、ステップ５３では連続してｎ回（２回）以上送信に失敗したと判別することから、ステップ５４を実行する。
【０１０７】
このステップ５４において、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、ステップ５５を実行して今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロットをランダムに１つ非同期送信スロットとして新規に決定するのか、ステップ５６を実行して直前の送信周期Ｔｙで使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロット（非同期送信スロット）に決定するのかのいずれかを一定の確率（本例では５０％の確率）で選択する。
【０１０８】
この結果、子機２ａ，２ｂの各処理部１１が共に送信スロットをランダムに１つ新規に決定することを選択したときには、各処理部１１はステップ５５を実行して、今回の送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３において使用する送信スロットを１つ選択する。この場合、子機２ａの処理部１１が１番目の送信スロットを選択し、子機２ｂの処理部１１が３番目の送信スロットを選択したときには、図８に示すように、各送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３での送信スロットの重なりが解消されるため、子機２ａ，２ｂでのキャリアの衝突が回避される。これにより、子機２ａ，２ｂは共に、親機３との通信を正常に実行する。
【０１０９】
この送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３以降の送信周期Ｔｙでは、次に、キャリアの衝突の発生がｎ回（この例では２回）連続して発生するまで、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、非同期送信スロット決定処理５０を実行することで、直前の送信周期Ｔｙにおいて選択した送信スロットと同じ送信スロットを次の送信周期Ｔｙでの送信スロットとして選択して、親機３との通信を実行する。
【０１１０】
なお、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、上記のステップ５４において、上記の例の他に、図示はしないが、子機２ａの処理部１１だけがステップ５６を実行して直前の送信周期Ｔａ２で使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔａ３で使用する送信スロット（非同期送信スロット）に決定したり、また、子機２ｂの処理部１１だけがステップ５６を実行して直前の送信周期Ｔｂ２で使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｂ３で使用する送信スロット（非同期送信スロット）に決定したり、子機２ａ，２ｂの各処理部１１が共に、直前の送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２で使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３で使用する送信スロットに決定したりする場合が生じる。
【０１１１】
上記した４通りのいずれの場合であっても、子機２ａ，２ｂの各処理部１１が、直前の送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２での送信スロットと同じ関係になる送信スロットを選択したとき、具体的には、直前の送信周期Ｔａ２，Ｔｂ２では、子機２ａの処理部１１が１番目の送信スロットを選択し、子機２ｂの処理部１１が２番目の送信スロットを選択していたことから、今回の送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３において、子機２ａの処理部１１が１番目の送信スロットを選択し、かつ子機２ｂの処理部１１が２番目の送信スロットを選択したとき、また、子機２ａの処理部１１が２番目の送信スロットを選択し、かつ子機２ｂの処理部１１が３番目の送信スロットを選択したとき、また、子機２ａの処理部１１が３番目の送信スロットを選択し、かつ子機２ｂの処理部１１が４番目の送信スロットを選択したときには、この送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３においてもキャリアの衝突が発生する。
【０１１２】
この場合には、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、キャリアの衝突がｎ回以上連続して発生した送信周期Ｔｙ（上記の場合には、送信周期Ｔａ３，Ｔｂ３）の次の新たな送信周期Ｔｙの始期において実行する非同期送信スロット決定処理５０のステップ５３において、連続してｎ回（２回）以上送信に失敗したと判別することから、ステップ５４を実行する。したがって、子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、ステップ５５を実行して今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロットをランダムに１つ新規に決定するのか、ステップ５６を実行して直前の送信周期Ｔｙで使用したのと同じ送信スロットを今回の送信周期Ｔｙで使用する送信スロット（非同期送信スロット）に決定するのかのいずれかを一定の確率で選択して実行する。子機２ａ，２ｂの各処理部１１は、キャリアの衝突の発生が回避されるまで、この動作を繰り返す。
【０１１３】
このように、この子機２では、ＧＰＳ衛星電波を受信できているときには、処理部１１が同期送信方式で動作することで、親機３との間で高いスルーレートでデータ通信を行い、ＧＰＳ衛星電波を受信できていないときには、処理部１１が非同期送信方式で動作して、親機３との間での通信が良好なとき（応答を受信したとき）、および応答を受信できない場合であってもｎ回以上連続して受信できない状態に達するまでは、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットと同じ送信スロットを選択し、この選択した送信スロット内でのデータ送信を送信周期Ｔｙで継続して実行する。
【０１１４】
したがって、この子機２によれば、ＧＰＳ衛星電波を受信できているときには同期送信方式で動作することにより、親機３との間で高いスルーレートでデータ通信を行うことができる。また、この子機２によれば、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行したときには非同期送信方式での動作に移行して自機用の送信スロット（非同期送信スロット）を新たに選択するが、既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロット（同期送信スロットや非同期送信スロット）を選択し終えている子機２との間でキャリアの衝突が発生した場合に、適切な送信スロットを選択し終えている子機２が同期送信方式で動作している子機２のときには、この子機２は原則としてそのまま同じ送信スロットを同期送信スロットとして選択し続け、また適切な送信スロットを選択し終えている子機２が非同期送信方式で動作している子機２のときには、この子機２において、連続してｎ回（本例では２回）以上、キャリアの衝突が発生するまでは、直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットと同じ送信スロットを選択し続けるようにすることができる。したがって、この子機２によれば、新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行したときに、既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２同士間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、適切な送信スロットを非同期送信スロットとして選択することができる。
【０１１５】
また、この子機２では、非同期送信方式で動作している状態において、応答をｎ回以上連続して受信できない状態に達したときであっても、非同期送信スロット決定処理５０において、新たな非同期送信スロットを選択する非同期送信スロット選択処理を常に実行するのではなく、予め規定された確率に従って非同期送信スロット選択処理を実行する。
【０１１６】
したがって、この子機２によれば、非同期送信方式で動作している子機２において連続してｎ回以上キャリアの衝突が発生する場合の代表例である、各子機２での送信周期Ｔｙの時間長に微小なばらつきに起因して、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２同士間でキャリアの衝突が発生する場合に、キャリアの衝突が発生しているすべての子機２に対して常に新たな送信スロットの選択を実行させるのではなく、直前の送信スロットと同じ送信スロットを選択させる（つまり、同じ送信スロットを継続して使用させる）余地を残すようにすることで、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２のうちのキャリアの衝突が発生していない子機２との間で新たにキャリアの衝突が発生する確率を低くすることができる。これにより、この子機２によれば、１つの親機３との間で非同期送信方式で通信を行う子機２の台数が増加した場合であっても、親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えた状態に各子機２を短時間に移行させることができる。
【０１１７】
また、この子機２では、ＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した直後（同期送信方式から非同期送信方式への切り替え直後）における送信周期Ｔｙにおける送信スロット内でのデータ送信の実行に対して親機３から応答を受信できなかったときには、非同期送信スロット選択処理を値１の確率に従って実行して（常に実行して）新たな非同期送信スロットを決定する。
【０１１８】
したがって、この子機２によれば、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２が存在している状態において、新たな子機２がＧＰＳ衛星電波を受信できない状態になった場合に、既に同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な同期送信スロットを選択し終えている子機２に対しては同じ同期送信スロットを選択させつつ、また既に非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロット（非同期送信スロット）を選択し終えている子機２に対しては直前の送信周期Ｔｙでの送信スロットと同じ送信スロットを選択させつつ（上記のように、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ）、この新たにＧＰＳ衛星電波を受信できない状態に移行した子機２に対しては新たな送信スロットを選択させることで、適切な送信スロットを早期に選択させることができる。
【０１１９】
なお、上記の例では、同期送信方式および非同期送信方式のいずれの送信方式も任意に選択し得る構成の子機２が、ＧＰＳ衛星電波を受信できる状態から受信できない状態に移行したときに、同期送信方式から非同期送信方式に切り替えて自機用の送信スロット（非同期送信スロット）を選択するまでの構成を採用しているが、非同期送信方式で動作している子機２がＧＰＳ衛星電波を受信できない状態から再度、受信できる状態に移行したときには、同期送信スロット決定処理７０および同期送信処理８０を再度実行することで、非同期送信方式から同期送信方式に切り替えて自機用の送信スロット（同期送信スロット）を選択する構成を採用することもできる。この構成によれば、子機２を、親機３と高いスループットでデータ通信し得る状態に再度移行させることができる。
【０１２０】
また、上記のデータ収集システム１では、ＧＰＳ衛星電波の受信状態に応じて同期送信方式および非同期送信方式のいずれの送信方式も任意に選択し得る構成を採用している複数の子機２のみと、親機３とで構成されているが、ＧＰＳ衛星電波の受信状態に応じて同期送信方式および非同期送信方式のいずれの送信方式も任意に選択し得る構成の複数の子機２と、非同期送信方式でのみ動作する構成の複数の子機２とが混在する構成であってもよい。この場合、非同期送信方式でのみ動作する構成の子機２については、ＧＰＳ衛星電波の受信状態に応じて同期送信方式および非同期送信方式のいずれの送信方式も任意に選択し得る構成の子機２と比較して、時刻情報受信部１６を備えていない分だけ装置コストを低くすることができる。
【０１２１】
したがって、上記した同期送信方式および非同期送信方式のいずれの送信方式も任意に選択し得る構成の複数の子機２と、非同期送信方式でのみ動作する構成の複数の子機２とが混在する構成のデータ収集システム１によれば、時刻情報受信部１６を備えた子機２については、ＧＰＳ衛星電波を受信できて同期送信方式で動作しているときには、親機３との間で高いスルーレートでデータ通信を行うことができ、かつＧＰＳ衛星電波を受信できずに非同期送信方式で動作しているときには、子機２が既に同期送信方式や非同期送信方式で動作していて親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２同士間でのキャリアの衝突の発生を回避しつつ、適切な送信スロットを非同期送信スロットとして選択することができるという効果を奏しつつ、子機２の一部（同期送信方式で動作させる必要の無い子機２）を時刻情報受信部１６を省いた構成として装置コストを低くすることで、システム全体のコストを削減することができる。
【０１２２】
なお、上記の子機２では、ＧＰＳ衛星電波を受信できない状態になった後に送信周期Ｔｙの計測を開始した後は、この送信周期Ｔｙが連続するように、送信周期Ｔｙの計測を継続して実行する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、子機２の処理部１１が、親機３からの応答を受信できなかった（親機３との通信が失敗した）と判別したときに、現在計測中の送信周期Ｔの終期を待たずに、送信周期Ｔｙの計測を新たに開始する構成を採用することもできる。ただし、この構成を採用した場合には、新たに計測を開始した送信周期Ｔｙにおいて選択した送信スロットにおいてもキャリアの衝突が発生したときには、送信周期Ｔｙの計測をまた新たに開始することになり、送信スロットの間隔が送信周期Ｔｙ未満の間隔で連続する事態が発生する可能性がある。このような事態の発生は、既に親機３と正常に通信を行える適切な送信スロットを選択し終えている子機２との新たなキャリアの衝突を招来することにもなる。したがって、親機３からの応答を受信できなかったと判別したときに、現在計測中の送信周期Ｔｙの終期を待たずに、送信周期Ｔｙの計測を新たに開始する構成を採用したときには、子機２の処理部１１が、親機３からの応答を受信できない状態が発生したときに、これが最初に発生したものか、連続して発生したものかを判別して、最初に発生したものであるときにのみ、送信周期Ｔｙの計測を新たに開始し、連続して発生したものであるときには、そのときに実施している送信周期Ｔｙの計測を続行する構成を採用するのが好ましい。
【符号の説明】
【０１２３】
１  データ収集システム
２  子機
３  親機
７  ＧＰＳ衛星
【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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