JP6795645B2 - Wireless communication system and communication distance extension method - Google Patents
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Description
本発明は、親機と複数の子機との間で無線による通信を行う無線通信システムに関し、特に、ホスト装置と親機との間に中継機を利用した場合の通信距離の延長方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system that wirelessly communicates between a master unit and a plurality of slave units, and more particularly to a method of extending a communication distance when a repeater is used between a host device and a master unit.
親機と複数の子機とから構成される無線通信システムにおいて、子機の電源として電池を使用する場合、可能な限り消費電力を抑えて、電池寿命を長くすることが望まれる。例えば、特許文献１の電池駆動型無線通信システムでは、親機が複数の子機の各々をアクセスする時間と子機のスリープ時間を同期させ、必要な時間帯だけ子機のスリープ時間を解除し、子機のバッテリーの消費電力を節約している。
When a battery is used as a power source for a slave unit in a wireless communication system composed of a master unit and a plurality of slave units, it is desired to reduce power consumption as much as possible and extend the battery life. For example, in the battery-powered wireless communication system of
特許文献１に示されるように、親機１台と複数の子機とから構成される無線通信システムでは、親機や複数の子機のそれぞれに無線モジュールが搭載され、親機と子機の無線モジュール間で無線通信を行っている。親機は、子機にクエリを送信し、子機は、そのクエリに応答するメッセージを親機に送信する。例えば、親機からのクエリは、子機に搭載されたセンサの検出データのリクエストを含む。
As shown in
このような無線通信システムを利用する市場では、長距離の無線通信が求められている。しかし、公称の無線モジュールの通信距離は、あくまでも「屋外見通し」が条件であり、設置される環境によって通信距離は大幅に変化する。例えば、子機を山奥に設置した場合、街中の監視拠点に無線信号が届かないという問題もあった。 In the market using such a wireless communication system, long-distance wireless communication is required. However, the communication distance of the nominal wireless module is only subject to "outdoor visibility", and the communication distance varies greatly depending on the environment in which it is installed. For example, when the slave unit is installed in the mountains, there is also a problem that the wireless signal does not reach the monitoring base in the city.
従来の無線通信を延長する方式として、Zigbee等の無線センサネットワークで行われている「アドホック方式」や親機と子機間にリピータを設置したものがある。アドホック方式は、各端末(以降、子機という)自身が自律的にルーティングを行うマルチホップ通信である。また、親機と子機間のリピータ設置方式は、単に親機と子機間の通信を中継機により中継するものである。 As a method of extending conventional wireless communication, there are an "ad hoc method" used in a wireless sensor network such as Zigbee and a repeater installed between a master unit and a slave unit. The ad hoc system is a multi-hop communication in which each terminal (hereinafter referred to as a slave unit) autonomously routes. Further, the repeater installation method between the master unit and the slave unit simply relays the communication between the master unit and the slave unit by the repeater.
アドホック方式は、ある時点で複数の子機が同時通信をする可能性があり、無線の通信品質が大幅に低下するおそれがある。子機は、同時通信で通信が衝突した場合、リトライを繰り返すので、子機が電池駆動ならば、電池消耗の大きな要因となる。また、親機と子機間のリピータ設置方式は、リピータの設置台数が２台までとなっているものが多く、それ程、通信距離の延長は望めない。 In the ad hoc method, there is a possibility that a plurality of slave units may communicate with each other at a certain time, and the wireless communication quality may be significantly deteriorated. If the handset is battery-powered, it will be a major factor in battery consumption because the handset will repeat retries when communication conflicts occur during simultaneous communication. In many cases, the number of repeaters installed between the master unit and the slave unit is limited to two, and the communication distance cannot be expected to be extended so much.
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するものであり、無線による通信距離を容易に延長することができる無線通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a wireless communication system and a communication method capable of easily extending a wireless communication distance.
本発明に係る通信方法は、複数の子機と、複数の子機と無線通信を行う中継親機と、当該中継親機と無線通信を行う少なくとも１つの中継機と、当該中継機と無線通信を行うホスト装置とを備えた無線通信システムにおけるものであって、中継親機、中継機およびホスト装置間の上位機から下位機に対して、当該上位機のアドレスと算出された下位機のアドレスとを含むデータをブロードキャスト送信する第１のステップと、ブロードキャスト送信されたデータを受信した下位機が当該データに含まれる下位機のアドレスを自局のアドレスに設定する第２のステップと、下位機から上位機に対して、前記データに含まれる上位機のアドレスを用いて下位機のアドレスを含むデータをユニキャスト送信する第３のステップと、ユニキャスト送信されたデータを受信した上位機が当該データに含まれる下位機のアドレスを設定する第４のステップとを含み、第１ないし第４のステップにより上位機と下位機との間の接続関係を確立し、複数の子機、中継親機、中継機およびホスト装置間での通信を可能にする。 The communication method according to the present invention includes a plurality of slave units, a relay master unit that performs wireless communication with the plurality of slave units, at least one repeater that performs wireless communication with the relay master unit, and wireless communication with the repeater. In a wireless communication system equipped with a host device that performs data, the address of the higher-level machine and the calculated address of the lower-level machine are addressed to the higher-level unit to the lower-level unit between the relay master unit, the repeater, and the host device. The first step of broadcasting data including the above, the second step of the lower machine receiving the broadcast transmitted data setting the address of the lower machine included in the data to the address of its own station, and the lower machine. The third step of unicasting the data including the address of the lower machine to the higher machine using the address of the higher machine included in the data, and the higher machine receiving the unicast transmitted data are concerned. Including the fourth step of setting the address of the lower unit included in the data, the connection relationship between the upper unit and the lower unit is established by the first to fourth steps, and a plurality of slave units and relay master units are used. , Enables communication between repeaters and host devices.
ある実施態様では、ホスト装置は、予め設定された中継機の台数に基づき下位機である中継機のアドレスを算出する。ある実施態様では、無線通信システムにおける子機１台当たりのデータ処理は、中継親機、子機、中継親機、中継機、ホスト装置、中継機、中継親機を１サイクルとする。ある実施態様では、中継親機は、選択された子機にデータを送信し、当該データを受信した子機から当該子機に関するデータを受け取り、受信した子機に関するデータを中継機に送信し、中継機は、受信した子機に関するデータをホスト装置に送信し、ホスト装置は、子機に関するデータを受け取り、当該子機に関するデータに基づき新たな子機に関するデータを生成し、当該新たな子機に関するデータを中継機に送信し、中継機は、受信した新たな子機に関するデータを中継親機に送信し、中継親機は、受信した新たな子機に関するデータに基づき前記選択された子機にデータを送信する。ある実施態様では、中継親機、中継機およびホスト装置は、それぞれ共通の無線モジュールを含み、無線モジュールによる通信可能な距離をＬ１としたとき、中継親機、中継機およびホスト装置は、距離Ｌ１よりも小さい間隔で設置され、ホスト装置がブロードキャスト送信するとき、１つの中継局が受信可能な距離に存在する。 In one embodiment, the host device calculates the address of the subordinate repeater based on a preset number of repeaters. In one embodiment, the data processing per slave unit in the wireless communication system includes a relay master unit, a slave unit, a relay master unit, a repeater, a host device, a repeater, and a relay master unit in one cycle. In one embodiment, the relay master unit transmits data to the selected slave unit, receives data about the slave unit from the slave unit that received the data, and transmits data about the received slave unit to the repeater. The repeater transmits the received data about the slave unit to the host device, the host device receives the data about the slave unit, generates the data about the new slave unit based on the data about the slave unit, and the new slave unit. The data related to the new slave unit is transmitted to the repeater, the repeater transmits the data related to the new slave unit received to the relay master unit, and the relay master unit transmits the data related to the new slave unit received. Send data to. In one embodiment, the relay master unit, the repeater, and the host device each include a common wireless module, and when the communicable distance by the wireless module is L1, the relay master unit, the repeater, and the host device have a distance L1. Installed at smaller intervals, one relay station is at a receivable distance when the host device broadcasts.
本発明に係る無線通信システムは、複数の子機と、複数の子機と無線通信を行う中継親機と、当該中継親機と無線通信を行う少なくとも１つの中継機と、当該中継機と無線通信を行うホスト装置とを備えたものであって、ホスト装置は、予め設定された中継機の台数に基づきホスト装置の直下の中継機のアドレスを算出する算出手段と、算出された中継機のアドレスとホスト装置の自局のアドレスとを含むデータをブロードキャスト送信する送信手段とを含み、前記直下の中継機は、ブロードキャスト送信されたデータを受信する受信手段と、受信されたデータに含まれる算出された中継機のアドレスを自局のアドレスに設定し、かつ設定された自局のアドレスとホスト装置のアドレスとを保持する保持手段と、ホスト装置のアドレスを用いて前記直下の中継機のアドレスを含むデータをホスト装置にユニキャスト送信する送信手段とを含み、ホスト装置はさらに、前記直下の中継機からユニキャスト送信されたデータに含まれる中継機のアドレスを前記直下の中継機のアドレスとして登録する。 The wireless communication system according to the present invention includes a plurality of slave units, a relay master unit that performs wireless communication with the plurality of slave units, at least one repeater that performs wireless communication with the relay master unit, and the repeater and wireless communication. It is equipped with a host device that performs communication, and the host device is a calculation means that calculates the address of the repeater directly under the host device based on the preset number of repeaters, and the calculated repeater. A transmission means for broadcasting data including an address and the address of the host device's own station is included, and the repeater directly under the broadcast means a receiving means for receiving the broadcast-transmitted data and a calculation included in the received data. The address of the repeater directly under the above is set by setting the address of the repeater to the address of the own station and using the holding means for holding the set address of the own station and the address of the host device and the address of the host device. Including a transmission means for unicast transmitting data including the above to the host device, the host device further uses the address of the repeater included in the data unicast transmitted from the relay directly under the host device as the address of the repeater directly under the host device. to register.
ある実施態様では、前記直下の中継機は、下位の中継機のアドレスを算出する算出手段と、算出された下位の中継機のアドレスと前記直下の中継機の自局のアドレスとを含むデータをブロードキャスト送信する送信手段とを含み、前記下位の中継機は、ブロードキャスト送信されたデータを受信する受信手段と、受信されたデータに含まれる算出された下位の中継機のアドレスを自局のアドレスに設定し、かつ設定された自局のアドレスと前記直下の中継機のアドレスとを保持する保持手段と、前記直下の中継機のアドレスを用いて前記下位の中継機のアドレスを含むデータを前記直下の中継機にユニキャスト送信する送信手段とを含む。ある実施態様では、前記下位の中継機は、中継親機である。ある実施態様では、ホスト装置、中継機および中継親機は、共通のハードウエアから構成され、共通のハードウエアは、メモリ、タイマー、無線モジュールおよびソフトウエアを実行するための制御部を含む。 In one embodiment, the direct relay unit contains data including a calculation means for calculating the address of the lower repeater, the calculated lower relay address, and the own station address of the lower repeater. The lower repeater includes the transmission means for broadcast transmission, and the lower repeater sets the address of the receiving means for receiving the broadcast transmitted data and the calculated lower repeater address included in the received data as its own address. Using the holding means for holding the set and set address of the own station and the address of the repeater directly underneath, and the address of the repeater directly underneath, data including the address of the lower repeater is directly underneath. Includes a transmission means for unicast transmission to the repeater of. In some embodiments, the lower repeater is a relay master. In some embodiments, the host device, repeater, and relay master are composed of common hardware, which includes a memory, a timer, a wireless module, and a control unit for executing software.
本発明によれば、中継親機とホスト装置との間に１つまたは複数の中継機を設置した場合に、ホスト装置側の上位機から下位機に向けて順に自動的にアドレスを設定することができる。このため、任意の数の中継機を設置した場合であっても、ホスト装置と中継親機間の中継機のアドレスの設定または割り当てを容易に行うことができ、これにより、子機とホスト装置間の無線による通信距離の延長を容易に実現することができる。 According to the present invention, when one or more repeaters are installed between the relay master unit and the host device, the addresses are automatically set in order from the higher-level unit to the lower-level unit on the host device side. Can be done. Therefore, even when an arbitrary number of repeaters are installed, the address of the repeater between the host device and the relay master unit can be easily set or assigned, whereby the slave unit and the host device can be easily set. It is possible to easily extend the communication distance by radio between them.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る無線通信システムは、電池により駆動される複数の子機と、複数の子機と双方向の無線通信を行う親機と、親機に接続された制御装置（ホスト装置）とを含んで構成される。本発明の無線通信システムは、好ましくは、複数の子機によって検出された情報を監視する監視システムであることができる。子機は、遠隔地に配置され、遠隔地の種々の情報を検出することが可能である。例えば、子機は、温度センサ、湿度センサ、水位センサ、土壌水分センサ、雨量計、圧力センサ、気圧センサ等を含むことができる。親機は、複数の子機と双方向の無線通信を行い、複数の子機に情報を送信し、あるいは複数の子機から情報を受信する。親機はさらに、無線通信システムの全体を制御する制御装置に接続され、制御装置からの命令等に応じて複数の子機に指示を送信することができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The wireless communication system according to the present invention comprises a plurality of battery-powered slave units, a master unit that performs two-way wireless communication with the plurality of slave units, and a control device (host device) connected to the master unit. Consists of including. The wireless communication system of the present invention can preferably be a monitoring system that monitors information detected by a plurality of slave units. The slave unit is located in a remote location and can detect various information in the remote location. For example, the slave unit can include a temperature sensor, a humidity sensor, a water level sensor, a soil moisture sensor, a rainfall meter, a pressure sensor, a pressure sensor, and the like. The master unit performs two-way wireless communication with a plurality of slave units, transmits information to the plurality of slave units, or receives information from the plurality of slave units. The master unit is further connected to a control device that controls the entire wireless communication system, and can transmit an instruction to a plurality of slave units in response to a command or the like from the control device.
図１は、本発明の実施例に係る無線通信センサシステムの全体構成を示す図である。本実施例に係る無線通信センサシステム１は、親機１０と、複数の子機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、…２０ｎ（ｎは、２以上の整数）と、ホスト装置３０とを含んで構成される。なお、子機２０ａ〜２０ｎの全体を総称するときは、子機２０という。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a wireless communication sensor system according to an embodiment of the present invention. The wireless
親機１０は、複数の子機２０の各々との間で無線（例えば、９２０ＭＨｚの周波数帯）による双方向通信を行う。親機１０が子機２０ａに対してクエリ（問い合わせ）Ｑａを送信すると、子機２０ａは、クエリＱａに対する応答メッセージＲａを返信する。同様に、親機１０が子機２０ｂに対してクエリＱｂを送信すると、子機２０ｂは、クエリＱｂに対する応答メッセージＲｂを返信する。本実施例のシステムでは、親機１０が子機２０をアクセスする場合には、予め決められた数ｎの子機２０に対して、予め決められた順序（例えば、アドレスの若い順）で全ての子機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、…２０ｎにクエリＱａ、Ｑｂ、Ｑｃ、…Ｑｎを送信し、各子機から応答メッセージを受信する。子機２０は、親機からのアクセスがある期間に同期してウェークアップし、極力、電池が消耗されることを抑制する。また、仮に一部の子機が切断された場合であっても、親機１０は、切断された子機をスキップすることなく、予め決められた数ｎの子機２０をアクセスすることで、親機と子機との間の同期が失われないようにする。
The
子機２０は、親機１０からクエリＱを受信すると、それに対する応答メッセージＲを作成し、これを親機１０に送信する。子機２０は、電池（バッテリー）により動作され、必要最低限の動作のみを行うスリープ状態（低消費電力状態）と、スリープ状態からウェークアップされた通常の動作状態とを有する。通常の動作状態では、子機に含まれる全ての機能が完全に動作することが可能であり、低消費電力情報では、子機に含まれる一部の機能が動作可能になる。
When the slave unit 20 receives the query Q from the
ホスト装置３０は、親機１０に対して有線または無線により接続される。ホスト装置３０は、コンピュータ装置、ノートパソコン、携帯型通信端末、タブレット型通信端末等であることができる。ホスト装置３０は、システム全体を監視し、または制御するため、親機１０に対して必要な指示を与え、また親機１０から子機２０の情報を収集する。ホスト装置３０は、例えば、インターネットまたはイントラネット等のネットワークを介して親機１０に接続されてもよい。
The
図２は、本実施例に係る親機の構成の一例を示すブロック図である。親機１０は、入力部１００（例えば、親機１０に取り付けられた各種スイッチ類やボタン、タッチパネル入力、電源のオン／オフスイッチ等）、無線通信部１１０、外部接続部１２０、記憶部１３０、表示部１４０および制御部１５０を含んで構成される。なお、この構成は例示であり、親機は、他の構成を含むものであっても良い。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the master unit according to the present embodiment. The
無線通信部１１０は、子機２０との間で双方向の無線通信を行うための無線モジュール（以下、ＷＭと呼ぶことがある）を含む。親機１０と子機２０の間の無線通信は、親機１０から複数の子機２０に対してアクセス可能なプロトコルで行われ、例えば、Modbus（登録商標）プロトコルの通信方式が採用される。この通信方式では、親機１０だけがクエリ（問い合わせ）を発行することができ、親機１０は、アドレス指定された子機にクエリを発行するユニキャスト通信を行う。子機の各々は、親機からのクエリに対して応答メッセージを作成し、これを親機１０に送信する。
The
外部接続部１２０は、ホスト装置３０との有線または無線の接続を確立したり、その他のネットワーク等との接続を確立する。親機１０とホスト装置３０との接続は、子機２０との無線通信と非同期で行われる。有線接続は、例えば、ＲＳ２３２Ｃケーブル、ＵＳＢケーブル、有線ＬＡＮであることができ、無線接続は、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ、無線ＬＡＮ、Bluetooth(登録商標)であることができる。
The
記憶部１３０は、制御部１５０が実行するプログラム、子機２０へのクエリ、子機２０からの応答メッセージ、ホスト装置３０からの命令等などの種々のデータを格納することができる。表示部１４０は、親機１０に取り付けられた液晶ディスプレイ等の表示媒体であり、親機１０の状態を表す警告メッセージ、子機２０から応答メッセージ、外部機器との接続情報等を表示することができる。
The
制御部１５０は、好ましい態様では、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等から構成され、制御部１５０は、親機１０と子機２０との双方向の無線通信を制御する通信制御プログラムまたはシーケンスを実行する。
In a preferred embodiment, the
図３は、制御部１５０が実行する通信制御プログラムまたはシーケンスの機能的な構成を示す図である。通信制御プログラム（または通信制御シーケンス）２００は、クエリ作成部２１０、スリープ情報設定部２２０、クエリ送信部２３０、応答メッセージ受信部２４０、子機情報提供部２５０を含む。
FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of a communication control program or sequence executed by the
クエリ作成部２１０は、子機２０の各々に発行するクエリを作成する。図４（Ａ）に、クエリの伝送フォーマットを示す。クエリには、同図に示すように、デバイスアドレスと、ファンクションコードと、クエリデータと、エラーチェックとが含まれる。
The
デバイスアドレスは、子機２０の各々に割り当てられた固有の識別情報であり、親機は、子機２０をアクセスするとき、子機のデバイスアドレスを指定する。例えば、図１の子機２０ａにクエリを送信する場合には、子機２０ａのデバイスアドレスを指定し、子機２０ｂにクエリを送信する場合には、子機２０ｂのデバイスアドレスを指定する。
The device address is unique identification information assigned to each of the slave units 20, and the master unit specifies the device address of the slave unit when accessing the slave unit 20. For example, when sending a query to the
ファンクションコードは、例えば、Modbus規格による種々のコマンド等が含まれる。例えば、子機の出力のオン／オフ状態を読み出すコマンド、子機の入力のオン／オフ状態を読み出すコマンド、子機のレジスタが保持する内容を読み出すコマンド、子機のレジスタの内容を変更するコマンド等がある。さらに本実施例では、図５に示すように独自のファンクションコードＦｎを備えている。ファンクションコードＦｎは、子機にスリープ時間の設定指示とポーリングを行うコマンドである。このファンクションコードＦｎは、親機１０が子機２０にアクセスする場合には、常に含まれる。
The function code includes, for example, various commands according to the Modbus standard. For example, a command to read the on / off state of the output of the slave unit, a command to read the on / off state of the input of the slave unit, a command to read the contents held in the register of the slave unit, a command to change the contents of the register of the slave unit. And so on. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, a unique function code Fn is provided. The function code Fn is a command for instructing the slave unit to set the sleep time and polling. This function code Fn is always included when the
クエリデータには、種々の情報を含めることができ、例えば、子機のセンサのしきい値の設定や変更に加え、ファンクションコードＦｎのためのスリープ時間を設定するために必要なスリープ情報が含まれる。エラーチェックは、伝送データのエラーの検出・訂正を行うための情報が含まれる。 The query data can include various information, for example, the sleep information necessary for setting or changing the threshold value of the sensor of the slave unit and setting the sleep time for the function code Fn. Is done. The error check includes information for detecting and correcting an error in transmission data.
スリープ情報設定部２２０は、子機２０がスリープ時間を設定するために必要なスリープ情報を設定する。１つの好ましい例では、スリープ情報は、親機が全ての子機２０をアクセスする周期Ｔ（以後、状態通知間隔ともいう）である。子機２０の数がｎであるとき、親機１０は、Ｔ／ｎの時間間隔で１つの子機をアクセスすることになる。状態通知間隔Ｔは、ホスト装置３０から親機１０に指示されるが、親機１０は、この指示がない場合、デフォルト値を状態通知間隔Ｔとすることができる。
The sleep
クエリ送信部２３０は、無線通信部１１０を介して、例えば、子機のアドレスの若い順（例えば、図１の子機２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、…２０ｎの順）に作成したクエリを全ての子機２０に対して送信する。
The
応答メッセージ受信部２４０は、クエリに対して子機２０から送信された応答メッセージを受信する。応答メッセージの伝送フォーマットを図４（Ｂ）に示す。確認用デバイスアドレスは、応答メッセージを作成した子機のアドレスであり、確認用ファンクションコードは、子機が実行したファンクションコードであり、応答データは、クエリに対する応答内容を含む情報である。子機情報提供部２５０は、応答メッセージ受信部２４０で受信した応答データをホスト装置３０に提供する。
The response message receiving unit 240 receives the response message transmitted from the slave unit 20 in response to the query. The transmission format of the response message is shown in FIG. 4 (B). The confirmation device address is the address of the slave unit that created the response message, the confirmation function code is the function code executed by the slave unit, and the response data is information including the response contents to the query. The slave unit
次に、本実施例の子機２０について説明する。図６は、子機２０の機能的な構成を示すブロック図である。子機２０は、概ね、センサモジュール３００、無線通信モジュール３１０、電源モジュール３２０および制御モジュール３３０を含む。センサモジュール３００は、子機２０が設置された位置において必要な情報を検出するためのセンサ回路、センサ回路により検出された情報を保持する記憶回路等を含む。無線通信モジュール３１０は、親機１０との間で双方向の無線通信を行うための通信回路等を含む。電源モジュール３２０は、電池から供給される電力を各部へ搬送制御する回路等を含む。制御モジュール３３０は、子機２０の全体を制御する回路等を含む。
Next, the slave unit 20 of this embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the slave unit 20. The slave unit 20 generally includes a sensor module 300, a wireless communication module 310, a
図７は、子機２０の要部の回路構成を示す図である。図中において、破線は、電源ライン、実線は、信号ラインを示す。また、ここにはセンサモジュール３００の詳細は示されていない。 FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of a main part of the slave unit 20. In the figure, the broken line indicates the power supply line, and the solid line indicates the signal line. Further, the details of the sensor module 300 are not shown here.
子機２０は、充電可能な二次電池４００を含み、電池４００は、電圧ＶＢ（例えば、３．６〜３．７Ｖ）を各部へ供給する。すなわち、電池４００からの電圧ＶＢは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２、４０４、リセット回路４１０、４１２、およびスリープタイマ４２０に供給される。
The slave unit 20 includes a rechargeable
リセット回路４１０は、電池４００の電圧ＶＢが印加されると、これに応答してパワーオンリセットのためのリセット信号ＲＥＳＥＴ１を電源ロード制御回路４４０に出力する。電源ロード制御回路４４０は、リセット信号ＲＥＳＥＴ１を受け取ると、パワーオンリセットされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２にイネーブル信号ＥＮを出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を動作させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２は、電池４００の電圧ＶＢを所望の電圧Ｖ１に変換し、変換された電圧Ｖ１は、制御部４３０およびリセット回路４１２に供給される。リセット回路４１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２からの電圧Ｖ１を受け取ると、これに応答してパワーオンリセットのためのリセット信号ＲＥＳＥＴ２を制御部４３０に出力する。制御部４３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２からの電圧Ｖ１を入力し、かつリセット回路４１０からのリセット信号ＲＥＳＥＴ２を受け取ると、パワーオンリセットされ、内部を初期化する。制御部４３０はさらに無線モジュール４７０を初期化し、かつパワーオンするためのリセット信号ＲＥＳＥＴ３およびパワーオン信号ＰＷＲＯＮを無線モジュール４７０へ出力する。
When the voltage VB of the
一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０４は、電池４００からの電圧ＶＢにより動作され、変換された所望の電圧Ｖ２を無線モジュール４７０に出力する。無線モジュール４７０は、電圧Ｖ２が入力されただけでは、パワーダウンモードであるが、上記したように制御部４３０からのパワーオン信号ＰＷＲＯＮが入力されると、パワーオンモードになる。無線モジュール４７０がパワーオンモードであるとき、無線モジュール４７０は、親機１０からのクエリを受信することが可能である。無線モジュール４７０はさらに、制御部４３０からのコマンドを受け取ることが可能であり、当該コマンドによりパワーオンモードからスリープ状態、スリープ状態からパワーオンモードに移行することができる。無線モジュール４７０がスリープ状態のとき、無線モジュール４７０のＲＦ回路の電源がオフし、低消費電力状態となる。スリープ状態のとき、無線モジュール４７０は、親機１０からのクエリを受信することはできない。
On the other hand, the DC /
スリープタイマ４２０は、電池４００からの電圧Ｖｂにより動作可能になる。スリープタイマ４２０は、子機２０のスリープ時間をカウントすることにより制御部４３０のスリープ時間を監視する。スリープタイマ４２０のスリープ時間は、制御部４３０によって設定される。好ましい例では、制御部４３０は、親機１０のクエリに含まれるアクセス周期Ｔに基づきスリープ時間を算出し、算出されたスリープ時間Ｔｓｌｐをスリープタイマ４２０に設定し、スリープタイマ４２０のカウントを始動させる。
The
制御部４３０は、親機へ応答メッセージを送信後、電源ロード制御回路４４０に対してＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の動作を停止させるための制御信号ＳＴＰを出力する。電源ロード制御回路４４０は、制御信号ＳＴＰを受け取ると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２にディスエーブル信号を出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の動作が停止される。これにより、制御部４３０には電圧Ｖ１が供給されなくなり、制御部４３０は、事実上、電源オフ状態となる。また、スリープタイマ４２０は、スリープ時間の経過をカウントすると、タイムオーバー信号ＴＭＯを電源ロード制御回路４４０に出力する。電源ロード制御回路４４０は、タイムオーバー信号ＴＭＯを受け取ると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２に再びイネーブル信号ＥＮを出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を動作させる。これにより、制御部４３０が電源オン状態になる。
After transmitting the response message to the master unit, the
アドレス保持部４５０は、子機のアドレスを保持し、当該アドレス情報を制御部４３０へ提供する。このアドレス情報は、例えば、クエリに対する応答メッセージを作成するときに参照される。また、アドレス保持部４５０へのアドレスの設定方法は任意であるが、例えば、ディップスイッチなどよりアドレスの設定または変更を行うことができる。
The
割込み制御部４６０は、無線モジュール４７０が自局宛てのクエリを受信したとき、制御部４３０に割り込み信号ＩＮＴを出力し、スリープ状態の制御部４３０をウェークアップさせる。
When the
次に、制御部４３０の主な機能について説明する。制御部４３０は、図８に示すように、クリエ受信部５００、ファンクション実行部５１０、スリープ時間算出部５２０、スリープ時間設定部５３０、スリープ／起動実行部５４０、応答メッセージ作成部５５０および応答メッセージ送信部５６０等を含む。これらの機能は、ソフトウエア（プログラム）、ハードウエア、あるいはソフトウエアとハードウエアの組合せのいずれによって実行されてもよい。制御部４３０が、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロプロセッサＭＰＵを含むとき、ＲＯＭまたはＲＡＭ内のプログラムを実行することにより、上記の主な機能を動作させることができる。
Next, the main functions of the
クエリ受信部５００は、無線モジュール４７０を介して自局宛てのクエリを受信する。１つの例では、制御部４３０はプログラムコマンド（スリープコマンド）を実行することによりスリープ状態となり、制御部４３０がスリープ状態のとき、無線モジュール４７０が親機１０から自局宛てのクエリを受信すると、無線モジュール４７０は、割込み制御部４６０に割込み信号ＩＮＴを出力させる。制御部４３０は、割込み信号ＩＮＴを受け取ると、スリープ状態からウェークアップする。無線モジュール４７０は、クエリに含まれるデバイスアドレスを抽出し、自局宛てのクエリか否かを判定する。
The
ファンクション実行部５１０は、クエリ受信部５００によりクエリが受信されると、クエリに含まれるファンクションコードを実行する。例えば、ここには図示しないが、子機に含まれるセンサのしきい値を設定したり、センサにより検出された値をレジスタから読出す等の動作を行う。また、クエリには、常に、図５に示すファンクションコードＦｎが含まれているため、ファンクション実行部５１０は、スリープ時間算出部５２０にスリープ時間の算出等をさせる。
When the query is received by the
スリープ時間算出部５２０は、クエリに含まれるアクセス周期Ｔ（状態通知間隔Ｔ）に基づきスリープ時間Ｔｓｌｐを算出する。スリープ時間Ｔｓｌｐは、Ｔｓｌｐ＝Ｔ−Ｔｒｓｔ−Ｔｉｎｉ−Ｔｒｃｖ−Ｔｓｔにより算出される。ここで、Ｔｒｓｔは子機内部のリセット時間、Ｔｉｎｉは子機内部の初期化時間、Ｔｒｃｖは親機の送信時間＋子機の受信時間、Ｔｓｔはスリープタイマ設定とタイマスタートまでの時間である。Ｔｒｓｔ、Ｔｉｎｉ、Ｔｒｃｖ、Ｔｓｔの時間は、例えば、デフォルト値として予めレジスタ等に保持される。但し、親機は、所望のファンクションコードにより、レジスタに記憶されたＴｒｓｔ、Ｔｉｎｉ、Ｔｒｃｖ、Ｔｓｔの時間を変更することも可能である。
The sleep
スリープ時間設定部５３０は、信号線ＳＬＴを介して算出されたスリープ時間Ｔｓｌｐをスリープタイマ４２０に設定する。スリープタイマ４２０は、スリープ時間が設定されると、そのカウントを開始し、カウント終了時にタイムオーバー信号ＴＭＯを電源ロード制御回路４４０に出力する。
The sleep
スリープ／起動実行部５４０は、予め決められた動作シーケンスに従い、制御部４３０をスリープ状態にする。１つの例では、スリープ／起動実行部５４０は、プログラムのスリープコマンドを実行することでスリープ状態になる。制御部４３０がスリープ状態になると、制御部４３０に含まれる、例えば、カウンタやクロックなどがオフにされ、制御部４３０が低消費電力状態になる。また、スリープ／起動実行部５４０は、割込み制御部４６０から割込み信号ＩＮＴが入力されたとき、ウェークアップコマンドを実行し、制御部４３０をスリープ状態から起動する。
The sleep / wakeup execution unit 540 puts the
応答メッセージ作成部５５０は、クエリに対する応答メッセージを作成する。例えば、クエリがセンサの検出値の要求であれば、応答メッセージ作成部５５０は、センサの検出値を含む応答メッセージを作成する。応答メッセージ送信部５６０は、作成された応答メッセージを親機に返信する。なお、応答メッセージの伝送フォーマットは、図４（Ｂ）に示した通りである。 The response message creation unit 550 creates a response message for the query. For example, if the query is a request for a sensor detection value, the response message creation unit 550 creates a response message including the sensor detection value. The response message transmission unit 560 returns the created response message to the master unit. The transmission format of the response message is as shown in FIG. 4 (B).
ホスト装置３０は、親機１０に対して子機２０のセンサのしきい値の設定や変更を指示したり、状態通知間隔Ｔを通知したり、あるいは親機１０から提供された子機２０の応答メッセージの内容を受信する。なお、ここでは親機１０とホスト装置３０とを別個に構成しているが、両者を１つの装置として構成してもよい。なお、親機と子機との更なる詳細な動作は、本出願人が提出した特許第６２５１３６３号に記載されている。
The
次に、本発明の第２の実施例による中継機を利用するときの無線通信センサシステムの構成を図９に示す。同図に示すように、本実施例による無線通信センサシステムは、中継親機とホスト装置との間に１つまたは複数の中継機を接続することで、子機からホスト装置までの通信距離を延長することを可能にする。 Next, FIG. 9 shows the configuration of the wireless communication sensor system when the repeater according to the second embodiment of the present invention is used. As shown in the figure, in the wireless communication sensor system according to the present embodiment, the communication distance from the slave unit to the host device is increased by connecting one or more repeaters between the relay master unit and the host device. Allows extension.
本方式の説明をする上で、無線通信センサシステムに設置可能な機器の台数を、子機、中継親機、中継機、ホスト装置の全体で２５６台とし、その内、固定機器は、子機１６台、中継親機１台、ホスト装置１台と仮定する。この場合、本システムには、最大で２３８台の中継機を設置することが可能であり、図９に、中継機を２３８台設置したときのシステムを例示する。勿論、これらの台数は、例示であり、本発明は、このような台数に限定されるものではない。処理時間の制限がなく、屋外の見通しが良好な環境であれば、子機、中継親機、中継機およびホスト装置に搭載されるそれぞれの無線モジュールの最大通信可能距離は、例えば、約１．２Ｋｍである。この場合、本システムの最大通信距離は、子機−中継親機間が１．２Ｋｍ、中継親機−中継機２３８台−ホスト装置間が１．２Ｋｍ×２３９＝２８６．８Ｋｍとなる。 In explaining this method, the number of devices that can be installed in the wireless communication sensor system is 256 in total for the slave unit, relay master unit, repeater, and host device, of which the fixed device is the slave unit. It is assumed that there are 16 units, one relay master unit, and one host device. In this case, a maximum of 238 repeaters can be installed in this system, and FIG. 9 illustrates a system in which 238 repeaters are installed. Of course, these numbers are examples, and the present invention is not limited to such numbers. If there is no limit on the processing time and the outdoor visibility is good, the maximum communicable distance of each wireless module mounted on the slave unit, relay master unit, repeater and host device is, for example, about 1. It is 2 km. In this case, the maximum communication distance of this system is 1.2 km between the slave unit and the relay master unit, and 1.2 km × 239 = 286.8 km between the relay master unit and the 238 repeaters and the host device.
本実施例の無線通信センサシステムは、第１の実施例で説明したように、親機からスリープ時間に関する情報を複数の子機に送信し、子機それぞれがスリープ時間に関する情報に基づいてスリープ状態のオン／オフを切り替え、子機は必要な時間帯だけスリープ状態が解除され、それ以外はスリープ状態となり、親機は、子機のスリープ状態が解除された時間に同期してクエリを送信する、といった動作を基本とする。 As described in the first embodiment, the wireless communication sensor system of this embodiment transmits information about the sleep time from the master unit to a plurality of slave units, and each slave unit sleeps based on the information about the sleep time. On / off, the slave unit wakes up only for the required time, otherwise it goes to sleep, and the master unit sends a query in synchronization with the time when the slave unit wakes up. , Etc. are the basic operations.
中継親機とホスト装置との間に中継機を介在させた場合には、中継親機⇒子機⇒中継親機⇒中継機(１台〜２３８台)⇒ホスト装置⇒ＰＣ⇒ホスト装置⇒中継機(１台〜２３８台)⇒中継親機のサイクルが子機１台当りの処理時間となる。また、上記の順序で通信するため、混信することはない。つまり、この期間は、１台の子機の処理時間であり、その間に他の子機が親機に対して送信することはない。 When a repeater is inserted between the relay master unit and the host device, the relay master unit ⇒ slave unit ⇒ relay master unit ⇒ repeater (1 to 238 units) ⇒ host device ⇒ PC ⇒ host device ⇒ relay Machine (1 to 238) ⇒ The cycle of the relay master unit is the processing time per slave unit. Moreover, since communication is performed in the above order, there is no interference. That is, this period is the processing time of one slave unit, and the other slave units do not transmit to the master unit during that period.
ある実施態様では、中継親機、中継機およびホスト装置は、共通のハードウエアで構成することができ、それらのハードウエアは、コントローラ、タイマー、メモリおよび無線通信の機能を含む。各装置間のハードウエアが共通であっても、各装置のコントローラには、それぞれの機能を実行するための個別のファームウエア（ソフトウエアプログラムを含む）が実装される。例えば、中継親機は、子機との間でポーリング等の通信制御を行うための機能（例えば、図２、図３を参照）を有し、中継機は、中継親機とホスト装置との間でデータを転送する機能を含む。また、ホスト装置は、中継機と通信する機能に加えて、コンピュータ装置ＰＣと連携し、例えば、コンピュータ装置ＰＣからの指示を中継機／中継親機に伝えたり、中継機／中継親機から受け取った情報をコンピュータ装置ＰＣに提供する。 In some embodiments, the repeater, repeater, and host device can be configured with common hardware, which includes controller, timer, memory, and wireless communication functions. Even if the hardware of each device is common, the controller of each device is equipped with individual firmware (including a software program) for executing each function. For example, the relay master unit has a function for performing communication control such as polling with the slave unit (see, for example, FIGS. 2 and 3), and the relay unit is a relay master unit and a host device. Includes the ability to transfer data between. In addition to the function of communicating with the repeater, the host device cooperates with the computer device PC to, for example, transmit an instruction from the computer device PC to the repeater / relay master unit or receive the instruction from the repeater / relay master unit. The information is provided to the computer device PC.
中継親機、中継機およびホスト装置は、例えば図１０に示すような共通のハードウエアを含んで構成される。ハードウエア６００は、外部電源やバッテリー等から供給される入力電圧Ｖｉｎを所望の電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換器６０２、６０４、ＤＣ／ＤＣ変換器６０２から出力される電圧に応答してリセット信号ＲＥＳＥＴを生成するリセット回路６１２、ＤＣ／ＤＣ変換器６０４から出力される電圧に応答して制御部６５０をリセットするためのリセット回路６１４、クロック信号やカウンタ等を含み時間の計測や管理を行うタイマー６２０、無線通信を行うための無線モジュール６３０、設定されたアドレス情報を保持するアドレス保持部６４２を含むメモリ６４０、各部を制御する制御部６５０を備えている。アドレス保持部６４２には、後述するように、自局を識別する物理アドレス、上位機を識別する物理アドレス、下位機を識別するアドレスが保持される。これらのアドレスは、無線モジュール６３０によるブロードキャスト通信またはユニキャスト通信をするときに利用される。制御部６５０は、上記したように、中継親機、中継機、ホスト装置の機能に応じたファームウエアが実装される。中継親機の制御部６５０は、第１の実施例のとき同様の機能（例えば図３を参照）を備えることに留意すべきである。
The relay master unit, the repeater, and the host device are configured to include common hardware as shown in FIG. 10, for example. The
以下の説明では、無線通信システムの動作を分かり易くするため、中継機２台を用いたときの例を説明する。図１１は、ホスト装置と中継親機との間に２台の中継機を接続したシステム構成を示す。 In the following description, in order to make the operation of the wireless communication system easy to understand, an example when two repeaters are used will be described. FIG. 11 shows a system configuration in which two repeaters are connected between the host device and the relay master unit.
「中継機２台を用いたシステム構成」
ＤＡ(Destination Address;宛先アドレス)ネゴシエーション
ホスト装置には、予め中継機の構成(台数)が設定される。例えば、コンピュータ装置ＰＣからホスト装置に中継機の台数を設定する。ホスト装置（制御部６５０）は、予め設定された中継機の台数からホスト装置の下位機である最終段の中継機の論理アドレスを割出す。論理アドレスの算出方法は、ホスト装置の配下の最初の中継機の論理アドレス＝ホスト装置自局アドレス＋台数である。本例の場合、１６台の子機、中継親機およびホスト装置の１８台が固定機器であり、中継親機には論理アドレス＃０が割り当てられ、１６台の子機には論理アドレス＃１〜＃１６が割り当てられ、ホスト装置には論理アドレス＃１７が割り当てられ、これらの論理アドレスは固定であるが、中継機の論理アドレスは、デフォルト状態で未定であり、初期設定する必要がある。
中継機２台を用いた場合、最終段の中継機２の論理アドレス＝１７＋２台＝１９、となる。もし、無線通信センサシステムが最大数の中継機により構成されるならば、最初の中継機の論理アドレス＝１７＋２３８＝２５５、となる。
"System configuration using two repeaters"
DA (Destination Address) negotiation The configuration (number of repeaters) of repeaters is set in advance in the host device. For example, the number of repeaters is set from the computer device PC to the host device. The host device (control unit 650) determines the logical address of the final stage repeater, which is a lower level of the host device, from the preset number of repeaters. The method of calculating the logical address is the logical address of the first repeater under the control of the host device = the host device's own station address + the number of units. In the case of this example, 16 slave units, relay master unit, and 18 host devices are fixed devices,
When two repeaters are used, the logical address of the
図１２Ａ〜図１２Ｃに、ＤＡネゴシエーションシーケンスのフローを示す。ＤＡネゴシエーションシーケンスは、システムの立ち上げ時にのみ実行され、このシーケンスは、中継機１、２の論理アドレスを設定し、ホスト装置、中継機および中継親機間の接続関係を自動で確立する。
12A-12C show the flow of the DA negotiation sequence. The DA negotiation sequence is executed only at the time of system startup, and this sequence sets the logical addresses of the
フェーズ１
（１）ホスト装置は、電源投入後、予め設定された中継機の台数からホスト装置の配下の最初の中継機２の論理アドレスを算出する。算出方法は、上記した通りである。
次に、ホスト装置（制御部６５０）は、宛先物理アドレス（ＰＤＡ）＝２５５(ブロードキャストアドレス)、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）＝１９、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１７、コマンド＝１のデータを含むパケットを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介してブロードキャスト送信する。ＤＡネゴシエーションで用いられるパケットのデータ形式を図１３Ａに示す。ＰＤＡ＝２５５は、ブロードキャスト送信を表し、コマンド（ＣＭＤ）＝１はＤＡネゴシエーションの実行を表す。ホスト装置は、送信を完了すると、受信待ち状態になる。
(1) After the power is turned on, the host device calculates the logical address of the
Next, the host device (control unit 650) has a destination physical address (PDA) = 255 (broadcast address), a lower-level machine logical address (LDA) = 19, own station logical address (LSA) = 17, and command = 1. A packet containing data is generated, and the generated packet data is broadcast and transmitted via the
（２）ホスト装置からブロードキャスト送信されたパケットは、１６台の子機、中継親機、中継機１において受信可能である。無線モジュール６３０の通信可能な距離は、屋外の見通しの良い条件で約１．２Ｋｍであり、つまり、約１．２Ｋｍの間隔で無線モジュールを設置することが可能である。しかし、通常は、周辺環境や気候変動などによって信号強度が減衰することを考慮し、１．２Ｋｍよりも短い距離、例えば、８００ｍくらいの間隔で無線モジュールが設置される。従って、ホスト装置からのブロードキャスト通信を受信できる位置に存在するのは、事実上、中継機２のみである。
(2) Packets broadcast-transmitted from the host device can be received by the 16 slave units, the relay master unit, and the
中継機２は、無線モジュール６３０を介してブロードキャスト送信されたパケットデータを受信する。中継機２の制御部６５０は、アドレス保持部６４２には自局のアドレスが未設定であるので、受信したパケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）を自局の論理アドレスと認識し、この論理アドレスを自局の物理アドレスに変換し、変換した物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。物理アドレスは、制御部６５０がメモリ６４０のアドレス空間を参照するときに必要な形式であり、論理アドレスとその物理アドレスとは対応するものである。両者は、装置を識別するための識別情報としては実質的に同じものである。例えば、制御部６５０は、他の中継機から論理アドレスを受け取ったとき、当該論理アドレスに対応する物理アドレスをアドレス保持部６４２から読出したり、あるいは対応する物理アドレスをアドレス保持部６４２に書込む。
The
次に、中継機２は、受信したパケット内の送信元論理アドレス（ＬＳＡ）から上位機であるホスト装置の物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、中継機２のアドレス保持部６４２には、中継機２の物理アドレス（論理アドレス＃１９）と、上位機であるホスト装置の物理アドレス（論理アドレス＃１７）とが保持され、両者の接続関係が確立されたことになる。
Next, the
次に、中継機２の制御部６５０は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１７、自局アドレス（ＬＳＡ）＝１９、ＣＭＤ＝０を含むパケットデータを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介してホスト装置にユニキャスト送信する。ここで、ＰＤＡ＝１７は、ユニキャスト送信するための送信先アドレスを表す。ＣＭＤ＝０は、ネゴシエーションの実施を要求しないコマンドである。
Next, the
（３）ホスト機は、下位機の中継機２からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機の論理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、ホスト装置のアドレス保持部６４２には、自局の論理アドレス＃１７と、下位機である中継機２の論理アドレス＃１９とが保持され、両者の接続関係が確立されたことになる。ホスト機は、これ以降、受信待ちとなる。
(3) The host machine receives the packet from the
フェーズ２
（１）中継機２の制御部６５０は、上位機への送信が終了すると、自局論理アドレスから下位機の論理アドレスを算出する。下位機の論理アドレス＝自局論理アドレス−１＝１９−１＝１８、である。つまり、中継機１の論理アドレス＃１８を算出する。
中継機２は、宛先物理アドレス(ＰＤＡ)＝２５５(ブロードキャストアドレス)、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）＝１８、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１９、コマンド＝１を含むパケットデータを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介してブロードキャスト送信する。
(1) The
The
（２）中継機２からのブロードキャスト通信を受信できる位置に存在するのは、ホスト装置と中継機１である。ホスト装置のアドレス設定部６４２に自局の物理アドレス（論理アドレス＃１７）が設定されており、このアドレスがパケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）と一致しないので、ホスト装置は、ブロードキャスト通信すなわちパケットデータを受信しない。他方、中継機１は、自局の物理アドレス（論理アドレス）が未設定であるため、無線のジュール６３０を介してブロードキャスト送信されたパケットデータを受信する。中継機１の制御部６５０は、受信したパケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）を自局の論理アドレスと認識し、この論理アドレスを自局の物理アドレスに変換し、変換した物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。
(2) The host device and the
次に、中継機１は、受信したパケット内の送信元論理アドレス（ＬＳＡ）から上位機である中継機２の物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、中継機１のアドレス保持部６４２には、中継機１の物理アドレス（論理アドレス＃１８）と、上位機である中継機２の物理アドレス（論理アドレス＃１９）とが保持され、両者の接続関係が確立されたことになる。
Next, the
次に、中継機１の制御部６５０は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１９、自局アドレス（ＬＳＡ）＝１８、ＣＭＤ＝０を含むパケットデータを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介して中継機２にユニキャスト送信する。ここで、ＰＤＡ＝１８は、ユニキャスト送信するための送信先アドレスを表す。ＣＭＤ＝０は、ネゴシエーションの実施を要求しないコマンドである。
Next, the
（３）中継機２は、下位機の中継機１からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機の物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、中継機２のアドレス保持部６４２には、上位機であるホスト装置の物理アドレス（論理アドレス＃１７）と、中継機２の物理アドレス（論理アドレス＃１９）と、下位機である中継機１の物理アドレス（論理アドレス＃１８）とが保持され、中継機２の上位機および下位機との接続関係が確立されたことになる。中継機１は、これ以降、受信待ちとなる。
(3) The
フェーズ３
（１）中継機１の制御部６５０は、上位機への送信が終了すると、自局論理アドレスから下位機の論理アドレスを算出する。もし、自局論理アドレスが「１８」ならば、下位機の論理アドレスを「０」にする。本例で、中継機１の論理アドレスが「１８」なので、算出される下位機の論理アドレスは、「０」である。それ以外は、以下の方法で下位機の論理アドレスを算出する。
下位機の論理アドレス＝自局論理アドレス−１
(1) The
Logical address of lower machine = own station logical address-1
中継機１は、物理アドレス（ＰＤＡ）＝２５５(ブロードキャストアドレス)、下位機のＬＤＡ＝０、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１８、ＣＭＤ＝１のパケットデータを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介してブロードキャスト送信をする。
The
（２）中継親機は、ブロードキャストされたパケットデータを受信し、パケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）を自局の論理アドレスと認識する。中継親機は、自局の物理アドレスが未設定である場合には、この論理アドレスを物理アドレスに変換し、変換された物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。また、アドレス保持部６４２に既に自局の物理アドレスが保持されている場合には、これを更新する。
次に、中継親機は、受信したＬＳＡから上位機である中継機１の物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、中継親機のアドレス保持部６４２には、中継親機の物理アドレス（論理アドレス＃０）と、上位機である中継機１の物理アドレス（論理アドレス＃１８）とが保持され、両者の接続関係が確立されたことになる。
(2) The relay master unit receives the broadcast packet data and recognizes the destination logical address (LDA) in the packet as the logical address of its own station. When the physical address of its own station is not set, the relay master unit converts this logical address into a physical address and sets the converted physical address in the
Next, the relay master unit sets the physical address of the
次に中継親機は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１８"、自局アドレス（ＬＳＡ＝０、ＣＭＤ＝０を含むパケットデータを生成し、生成したパケットデータを無線モジュール６３０を介して中継機１にユニキャスト送信する。
Next, the relay master unit generates packet data including PDA = 18 "and its own station address (LSA = 0, CMD = 0" based on the received LSA, and the generated packet data is relayed via the
（３）中継機１は、下位機の中継親機からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機である中継親機の物理アドレスをアドレス保持部６４２に設定する。こうして、中継機１のアドレス保持部６４２には、上位機である中継機２の物理アドレス（論理アドレス＃１９）と、中継機１の物理アドレス（論理アドレス＃１８）と、下位機である中継親機の物理アドレス（論理アドレス＃０）とが保持され、中継機１の上位機および下位機との接続関係が確立されたことになる。中継機１は、これ以降、受信待ちとなる。
(3) The
通常通信動作
フェーズ４
（１）中継親機は、上位機とのＤＡネゴシエーションが終了すると、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、子機アドレス（ＰＤＡ＝１〜１６）、コマンド、ＬＳＡ＝０、スリープ時間等のパケット生成し、これを子機に送信する。データ形式は、図１３Ｂの上位機⇒下位機に示されている。尚、この時のコマンドは、「１」以外である。
（２）子機は、中継親機からパケットを受信すると以下の処理を行なう。
コマンド解析⇒スリープ時間の設定⇒センスデータ収集⇒親機への応答パケット生成
データ形式は、図１３Ｂの下位機⇒上位機に示されている。
（３）子機は、生成したパケット、中継親機の物理アドレスＰＤＡ＝０、子機の自局論理アドレス(＃１〜１６)を中継親機に送信する。子機は、送信終了後、指定されたスリープ時間の間、スリープ状態となる。
（４）中継親機は、子機から応答パケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。アドレス保持部６４２に保持された上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。
「０」⇒「１８」
ＰＤＡ＝１８、ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、子機から受信したパケットを上位機に送信する。
（５）中継親機は、上位機(中継機１)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Normal communication operation
Phase 4
(1) When the DA negotiation with the host unit is completed and the timer for the processing time per slave unit times out, the relay master unit has the slave unit address (PDA = 1 to 16), command, LSA = 0. , Sleep time, etc. are generated and sent to the slave unit. The data format is shown in FIG. 13B from the upper machine to the lower machine. The command at this time is other than "1".
(2) When the slave unit receives the packet from the relay master unit, the slave unit performs the following processing.
Command analysis ⇒ Sleep time setting ⇒ Sense data collection ⇒ Response packet generation to the master unit The data format is shown in Fig. 13B lower unit ⇒ upper unit.
(3) The slave unit transmits the generated packet, the physical address PDA = 0 of the relay master unit, and the own station logical address (# 1 to 16) of the slave unit to the relay master unit. After the transmission is completed, the slave unit goes to sleep for the specified sleep time.
(4) When the relay master unit receives the response packet from the slave unit, it generates a packet for the host unit. The PDA is rewritten with the physical address of the host machine held in the
"0" ⇒ "18"
PDA = 18, LSA = received slave unit address, and packets received from the slave unit are transmitted to the host unit.
(5) The relay master unit waits for reception when transmission to the higher-level unit (relay unit 1) is completed.
フェーズ５
（１）中継機１は、中継親機からパケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。
前記フェーズ２で登録した上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。
「１８」⇒「１９」
ＰＤＡ＝「１９」、ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、中継親機から受信したパケットを上位機に送信する。
（２）中継機１は、上位機(中継機２)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 5
(1) When the
The PDA is rewritten with the physical address of the higher-level machine registered in
"18" ⇒ "19"
PDA = "19", LSA = received slave unit address, and the packet received from the relay master unit is transmitted to the host unit.
(2) The
フェーズ６
（１）中継機２は、中継機１からパケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。
アドレス保持部６４２で保持された上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。
「１９」⇒「１７」
ＰＤＡ＝「１７」、ＬＳＡ=受信した子機アドレス、中継機１から受信したパケットを上位機に送信する。
（２）中継機２は、上位機(ホスト装置)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 6
(1) When the
The PDA is rewritten with the physical address of the host machine held by the
"19" ⇒ "17"
PDA = "17", LSA = received slave unit address, and the packet received from the
(2) The
フェーズ７
（１）ホスト装置は、中継機２からパケットを受信するとＰＣ用にパケットを生成する。
ＰＤＡを削除。
ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、中継機２から受信したパケットをＰＣに送信する。
（２）ホスト装置は、ＰＣに送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 7
(1) When the host device receives the packet from the
Deleted PDA.
LSA = Received slave unit address, packet received from
(2) The host device waits for reception when transmission to the PC is completed.
フェーズ８
（１）ＰＣは、受信した子機に対応した設定情報を収集する。
（２）ＰＣは、パケットを生成し、ホスト機に送信する。
（３）ＰＣは、受信待ち及びモニタへの入力待ちとなる。
Phase 8
(1) The PC collects the setting information corresponding to the received slave unit.
(2) The PC generates a packet and sends it to the host machine.
(3) The PC waits for reception and input to the monitor.
フェーズ９
（１）ホスト装置は、ＰＣからパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。
アドレス保持部６４２で保持された下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。
ＰＤＡ＝１９、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１７、ＰＣから受信したパケットを送信する。
データ形式は、図１３Ｂの上位機⇒下位機に示される。
（２）ホスト装置は、中継機２に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 9
(1) When the host device receives a packet from the PC, the host device generates a packet for the lower machine.
The physical address of the lower machine held by the
PDA = 19, LDA = 1-16, LSA = 17, packets received from the PC are transmitted.
The data format is shown in FIG. 13B from the upper machine to the lower machine.
(2) The host device waits for reception when transmission to the
フェーズ１０
（１）中継機２は、ホスト装置からパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。
アドレス保持部６４２で保持された下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。
ＰＤＡ＝１８、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１９、ホスト装置から受信したパケットを送信する。
（２）中継機２は、中継機１に送信が終了すると受信待ちとなる。
(1) When the
The physical address of the lower machine held by the
PDA = 18, LDA = 1-16, LSA = 19, packets received from the host device are transmitted.
(2) The
フェーズ１１
（１）中継機１は、中継機２からパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。
アドレス保持部６４２で保持された下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。
ＰＤＡ＝０、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１８、中継機２からの受信パケットを送信する。
（２）中継機１は、中継親機に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 11
(1) When the
The physical address of the lower machine held by the
PDA = 0, LDA = 1-16, LSA = 18, receive packets from
(2) The
フェーズ１２
（１）中継親機は、中継機１からパケットを受信するとＬＤＡで示される子機の情報テーブルを更新する。
（２）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトするのを待つ。
（３）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、次の子機にパケットを送信する。
（４）中継親機は、子機からの応答を待つ。
以降、フェーズ４の（２）からの繰り返しとなる。
Phase 12
(1) When the relay master unit receives the packet from the
(2) The relay master unit waits for the timer for the processing time per slave unit to time out.
(3) The relay master unit transmits a packet to the next slave unit when the timer for the processing time per slave unit times out.
(4) The relay master unit waits for a response from the slave unit.
After that, the process from (2) of Phase 4 is repeated.
「中継機１台システム構成」
ＤＡネゴシエーション
本構成は、図１４で示すように中継機が１台の構成である。図１５Ａおよび図１５Ｂのシーケンスフローを参照して動作を説明する。
"One repeater system configuration"
DA negotiation This configuration has one repeater as shown in FIG. The operation will be described with reference to the sequence flow of FIGS. 15A and 15B.
フェーズ１
（１）ホスト装置は、電源投入後、予め設定された中継機の台数からホスト配下の最初の中継機１の論理アドレスを算出する。次に、ホスト装置は、宛先物理アドレス（ＰＤＡ）＝２５５のブロードキャストアドレス、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）＝１８、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１７のパケット構成でブロードキャスト送信し、送信完了すると受信待ち状態になる。
（２）中継機１は、ブロードキャストを受信し、パケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）から自局の物理アドレスに変換して、そのアドレスをアドレス保持部６４２に設定する。中継機１は、受信したＬＳＡから上位機（ホスト装置）の物理アドレスを登録する。次に、中継機１は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１７、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１８でユニキャスト送信をする。
（３）ホスト装置は、下位機(中継機１)からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機の物理アドレスを登録する。ホスト装置は、これ以降、受信待ちとなる。
(1) After the power is turned on, the host device calculates the logical address of the
(2) The
(3) The host device receives the packet from the lower unit (repeater 1) and registers the physical address of the lower unit from the received LSA. After that, the host device waits for reception.
フェーズ２
（１）中継機１は、上位機への送信が終了すると、自局論理アドレスから下位機の論理アドレスを算出する。もし、自局論理アドレスが「１８」なら、下位機の論理アドレスを「０」にする。それ以外は、下位機の論理アドレス＝自局論理アドレス−１を行う。本例で、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）は、「０」である。
中継機１は、宛先物理アドレス（ＰＤＡ）=２５５(ブロードキャストアドレス)、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）＝０、自局論理アドレス（ＬＳＡ）＝１８、コマンド=１"のパケット構成で下位機(中継親機)にブロードキャスト送信する。
（２）中継親機は、ブロードキャストを受信し、パケット内の宛先論理ドレス（ＬＤＡ）から自局の物理アドレスに変換して、そのアドレスをアドレス保持部６４２に設定する。中継親機は、受信したＬＳＡから上位機（中継機１）の物理アドレスを登録する。次に中継親機は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１８、自局アドレス（ＬＳＡ）＝０でユニキャスト送信をする。
（３）中継機１は、下位機(中継親機)からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機の物理アドレスを登録する。中継機１は、これ以降、受信待ちとなる。
(1) The
The
(2) The relay master unit receives the broadcast, converts the destination logical dress (LDA) in the packet into the physical address of its own station, and sets the address in the
(3) The
通常通信動作
フェーズ３
（１）中継親機は、上位機とのＤＡネゴシエーションが終了すると、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、子機（ＰＤＡ＝１〜１６）、コマンド、ＬＳＡ＝０、スリープ時間等のパケットを送信する。
（２）子機は、中継親機からパケットを受信すると以下の処理を行なう。
コマンド解析⇒スリープ時間の設定⇒センスデータ収集⇒親機への応答パケット生成
（３）子機は、前記生成したパケット、中継親機の物理アドレスＰＤＡ＝０、子機の自局論理アドレス（１〜１６）を中継親機に送信する。子機は、送信終了後、指定されたスリープ時間の間、スリープ状態となる。
（４）中継親機は、子機から応答パケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。「０」⇒「１８」。ＰＤＡ＝１８、ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、子機から受信したパケットを上位機に送信する。
（５）中継親機は、上位機(中継機１)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Normal communication operation
(1) When the DA negotiation with the host unit is completed and the timer for the processing time per slave unit times out, the relay master unit has a slave unit (PDA = 1 to 16), a command, LSA = 0, Send packets such as sleep time.
(2) When the slave unit receives the packet from the relay master unit, the slave unit performs the following processing.
Command analysis ⇒ Sleep time setting ⇒ Sense data collection ⇒ Response packet generation to the master unit (3) The slave unit has the generated packet, the physical address PDA of the relay master unit = 0, and the slave unit's own logical address (1). ~ 16) is transmitted to the relay master unit. After the transmission is completed, the slave unit goes to sleep for the specified sleep time.
(4) When the relay master unit receives the response packet from the slave unit, it generates a packet for the host unit. Rewrite the PDA with the physical address of the host machine. "0" ⇒ "18". PDA = 18, LSA = received slave unit address, and packets received from the slave unit are transmitted to the host unit.
(5) The relay master unit waits for reception when transmission to the higher-level unit (relay unit 1) is completed.
フェーズ４
（１）中継機１は、中継親機からパケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。「１８」⇒「１７」。ＰＤＡ＝１７、ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、中継親機から受信したパケットを上位機に送信する。
（２）中継機１は、上位機(ホスト機)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 4
(1) When the
(2) The
フェーズ５
（１）ホスト装置は、中継機１からパケットを受信するとＰＣ用にパケットを生成する。ＰＤＡを削除。ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、中継機１から受信したパケットをＰＣに送信する。
（２）ホスト装置は、ＰＣに送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 5
(1) When the host device receives the packet from the
(2) The host device waits for reception when transmission to the PC is completed.
フェーズ６
（１）ＰＣは、受信した子機に対応した設定情報を収集する。
（２）ＰＣは、パケットを生成し、ホスト装置に送信する。
（３）ＰＣは、受信待ち及びモニタへの入力待ちとなる。
Phase 6
(1) The PC collects the setting information corresponding to the received slave unit.
(2) The PC generates a packet and sends it to the host device.
(3) The PC waits for reception and input to the monitor.
フェーズ７
（１）ホスト装置は、ＰＣからパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。ＰＤＡ＝１８、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１７、ＰＣからの受信パケットを送信する。
（２）ホスト装置は、中継機１に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 7
(1) When the host device receives a packet from the PC, the host device generates a packet for the lower machine. The physical address of the lower machine is PDA. PDA = 18, LDA = 1-16, LSA = 17, receive packets from the PC are transmitted.
(2) The host device waits for reception when transmission to the
フェーズ８
（１）中継機１は、ホスト装置からパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。ＰＤＡ＝０、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１８、ホスト装置からの受信パケットを送信する。
（２）中継機１は、中継親機に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 8
(1) When the
(2) The
フェーズ９
（１）中継親機は、中継機１からパケットを受信するとＬＤＡで示される子機の情報テーブルを更新する。
（２）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトするのを待つ。
（３）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、次の子機にパケットを送信する。
（４）中継親機は、子機からの応答を待つ。以降、フェーズ３の（２）からの繰り返しとなる。
Phase 9
(1) When the relay master unit receives the packet from the
(2) The relay master unit waits for the timer for the processing time per slave unit to time out.
(3) The relay master unit transmits a packet to the next slave unit when the timer for the processing time per slave unit times out.
(4) The relay master unit waits for a response from the slave unit. After that, the process from (2) of
「中継機無しのシステム構成」
ＤＡネゴシエーション
本構成は、図１６で示すように無しの構成である。図１７のシーケンスフローを参照して動作を説明する。また、上記と重複する動作については説明を省略する。
"System configuration without repeater"
DA negotiation This configuration has no configuration as shown in FIG. The operation will be described with reference to the sequence flow of FIG. Further, the description of the operation overlapping with the above will be omitted.
フェーズ１
（１）ホスト装置は、電源投入後、予め設定された中継機の台数からホスト装置の配下の最初の中継機の論理アドレスを算出する。ホスト装置は、宛先物理アドレス（ＰＤＡ）＝２５５(ブロードキャストアドレス)、下位機の論理アドレス（ＬＤＡ）＝０、自局アドレス（ＬＳＡ）＝１７、コマンド＝１のパケット構成で下位機(中継親機)にブロードキャスト送信する。ホスト装置は、送信完了すると受信待ち状態になる。
（２）中継親機は、ブロードキャストを受信し、パケット内の宛先論理アドレス（ＬＤＡ）から自局の物理アドレスに変換して、そのアドレスをアドレス保持部６４２に設定する。中継親機は、受信したＬＳＡから上位機（ホスト装置）の物理アドレスを登録する。次に、中継親機は、受信したＬＳＡを基にＰＤＡ＝１７、自局の論理アドレス（ＬＳＡ）＝０、ＣＭＤ＝０でユニキャスト送信する。
（３）ホスト装置は、下位機(中継親機)からのパケットを受信し、受信したＬＳＡから下位機の物理アドレスを登録する。ホスト装置は、これ以降、受信待ちとなる。
(1) After the power is turned on, the host device calculates the logical address of the first repeater under the control of the host device from the preset number of repeaters. The host device has a packet configuration of destination physical address (PDA) = 255 (broadcast address), lower machine logical address (LDA) = 0, own station address (LSA) = 17, command = 1, and lower machine (relay master unit). ) To broadcast. When the transmission is completed, the host device enters the reception waiting state.
(2) The relay master unit receives the broadcast, converts the destination logical address (LDA) in the packet into the physical address of its own station, and sets the address in the
(3) The host device receives the packet from the lower unit (relay master unit) and registers the physical address of the lower unit from the received LSA. After that, the host device waits for reception.
通常通信動作
フェーズ２
（１）中継親機は、上位機とのＤＡネゴシエーションが終了すると、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、子機アドレス（ＰＤＡ＝１〜１６）、コマンド、ＬＳＡ＝０、スリープ時間等のパケットを送信する。
（２）子機は、中継親機からパケットを受信すると、コマンド解析、スリープ時間の設定、センスデータ収集、親機への応答パケット生成を行う。
（３）子機は、生成されたパケット、中継親機の物理アドレス、子機の自局論理アドレスを中継親機に送信する。子機は、送信終了後、指定されたスリープ時間の間、スリープ状態となる。
（４）中継親機は、子機から応答パケットを受信すると上位機用にパケットを生成する。上位機の物理アドレスでＰＤＡを書き換える。「０」⇒「１７」。ＰＤＡ＝１７、ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、子機から受信したパケットを上位機に送信する。
（５）中継親機は、上位機(ホスト機)に送信が終了すると受信待ちとなる。
Normal communication operation
(1) When the DA negotiation with the host unit is completed and the timer for the processing time per slave unit times out, the relay master unit has the slave unit address (PDA = 1 to 16), command, LSA = 0. , Sleep time, etc. are sent.
(2) When the slave unit receives a packet from the relay master unit, it analyzes the command, sets the sleep time, collects sense data, and generates a response packet to the master unit.
(3) The slave unit transmits the generated packet, the physical address of the relay master unit, and the own station logical address of the slave unit to the relay master unit. After the transmission is completed, the slave unit goes to sleep for the specified sleep time.
(4) When the relay master unit receives the response packet from the slave unit, it generates a packet for the host unit. Rewrite the PDA with the physical address of the host machine. "0" ⇒ "17". PDA = 17, LSA = received slave unit address, and packets received from the slave unit are transmitted to the host unit.
(5) The relay master unit waits for reception when transmission to the higher-level unit (host unit) is completed.
フェーズ３
（１）ホスト装置は、中継親機からパケットを受信するとＰＣ用にパケットを生成する。ＰＤＡを削除。ＬＳＡ＝受信した子機アドレス、中継親機から受信したパケットをＰＣに送信する。
（２）ホスト装置は、ＰＣに送信が終了すると受信待ちとなる。
(1) When the host device receives a packet from the relay master unit, it generates a packet for the PC. Deleted PDA. LSA = Received slave unit address and packet received from relay master unit are transmitted to the PC.
(2) The host device waits for reception when transmission to the PC is completed.
フェーズ４
（１）ＰＣは、受信した子機に対応した設定情報を収集する。
（２）ＰＣは、パケットを生成し、ホスト装置に送信する。
（３）ＰＣは、受信待ち及びモニタへの入力待ちとなる。
Phase 4
(1) The PC collects the setting information corresponding to the received slave unit.
(2) The PC generates a packet and sends it to the host device.
(3) The PC waits for reception and input to the monitor.
フェーズ５
（１）ホスト装置は、ＰＣからパケットを受信すると下位機用にパケット生成する。下位機の物理アドレスをＰＤＡとする。ＰＤＡ＝０、ＬＤＡ＝１〜１６、ＬＳＡ＝１７、ＰＣからの受信パケットを送信する。
（２）ホスト装置は、中継親機に送信が終了すると受信待ちとなる。
Phase 5
(1) When the host device receives a packet from the PC, the host device generates a packet for the lower machine. The physical address of the lower machine is PDA. PDA = 0, LDA = 1-16, LSA = 17, receive packets from the PC are transmitted.
(2) The host device waits for reception when transmission to the relay master unit is completed.
フェーズ６
（１）中継親機は、ホスト機からパケットを受信するとＬＤＡで示される子機の情報テーブルを更新する。
（２）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトするのを待つ。
（３）中継親機は、子機１台当りの処理時間のタイマーがタイムアウトした時点で、次の子機にパケットを送信する。
（４）中継親機は、子機からの応答を待つ。以降、フェーズ２の（２）からの繰り返しとなる。
Phase 6
(1) When the relay master unit receives a packet from the host unit, it updates the information table of the slave unit indicated by the LDA.
(2) The relay master unit waits for the timer for the processing time per slave unit to time out.
(3) The relay master unit transmits a packet to the next slave unit when the timer for the processing time per slave unit times out.
(4) The relay master unit waits for a response from the slave unit. After that, the process from (2) of
本実施例によれば、ハードウエアは、図１０に示す１種類の親機モジュールと共通であり、そのファームウエアを書き換えることで、中継親機、中継機(最大２３８台)、ホスト装置の機器に変身させることができ、経済的である。また、子機台数、中継親機、ホスト機以外のアドレスを中継機に与えることが可能なので、処理時間を工夫すれば、通信距離は、膨大なものに延長することが可能になる。従って、複数の子機と中継親機のシステムを人里離れた場所に設置してもWiFi等の回線を経由することなく遠隔監視が可能である。さらに、本無線通信センサシステム内は、２台以上の機器が同時に送信することはないので、高品質な無線通信システムを提供することができる。さらに、ＤＡネゴシエーションの際、下位機の自局物理アドレスは、上位機から送られてくるので、煩わしいＤＩＰスイッチなどの設定が不要である。 According to this embodiment, the hardware is common to one type of master unit module shown in FIG. 10, and by rewriting the firmware, the relay master unit, the repeater (up to 238 units), and the device of the host device. It can be transformed into and is economical. Further, since it is possible to give an address other than the number of slave units, the relay master unit, and the host unit to the repeater, the communication distance can be extended to a huge amount by devising the processing time. Therefore, even if a system of a plurality of slave units and a relay master unit is installed in a remote place, remote monitoring is possible without going through a line such as WiFi. Further, since two or more devices do not transmit at the same time in the wireless communication sensor system, it is possible to provide a high-quality wireless communication system. Further, at the time of DA negotiation, the own station physical address of the lower machine is sent from the higher machine, so that there is no need for troublesome settings such as a DIP switch.
上記実施例では、ホスト装置がコンピュータ装置ＰＣと接続される例を示したが、これは一例であり、ホスト装置は、インターネット等のネットワークを介してコンピュータ装置やサーバーに接続されるものであってもよい。さらにホスト装置が、コンピュータ装置ＰＣの機能を包含するものであってもよい。 In the above embodiment, an example in which the host device is connected to the computer device PC is shown, but this is an example, and the host device is connected to the computer device or the server via a network such as the Internet. May be good. Further, the host device may include the functions of the computer device PC.
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be transformed and changed.
１：無線通信センサシステム １０：親機
２０（２０ａ〜２０ｎ）：子機 ３０：ホスト装置
２００：通信制御プログラム ２１０：クエリ作成部
２２０：スリープ時間情報設定部 ２３０：クエリ送信部
２４０：応答メッセージ受信部 ２５０：子機情報提供部
４００：電池 ４０２、４０４：ＤＣ／ＤＣ変換器
４１０、４１２：リセット回路 ４２０：スリープタイマ
４３０：制御部（ＭＰＵ） ４４０：電源ロード制御回路
４５０：アドレス保持部 ４６０：割込み制御部
４７０：無線モジュール ４８０：カウンタ
1: Wireless communication sensor system 10: Master unit 20 (20a to 20n): Slave unit 30: Host device 200: Communication control program 210: Query creation unit 220: Sleep time information setting unit 230: Query transmission unit 240: Response message reception Unit 250: Slave unit information providing unit 400:
Claims (10)
中継機またはホスト装置は、少なくともブロードキャスト送信かユニキャスト送信かを示す情報、送信元論理アドレスおよび宛先論理アドレスを含む形式のデータを送信する第１のステップと、
前記データを受信した中継機または中継親機は、受信したデータがブロードキャスト送信を示しかつ自局の論理アドレスが未設定であるとき、前記宛先論理アドレスを自局の論理アドレスに設定し、かつ前記送信元論理アドレスを上位機の論理アドレスに設定する第２のステップと、
前記自局の論理アドレスを設定した中継機または中継親機は、受信したデータに含まれる前記送信元論理アドレスをユニキャスト送信の宛先論理アドレスとし、かつユニキャスト通信の送信元論理アドレスとして前記自局の論理アドレスを含むデータを送信する第３のステップと、
ユニキャスト送信されたデータを受信した上位機は、受信したデータに含まれる前記送信元論理アドレスを下位機のアドレスに設定する第４のステップとを含み、
第１ないし第４のステップにより上位機と下位機との間の接続関係を確立し、複数の子機、中継親機、中継機およびホスト装置間での通信を可能にする、通信方法。 It is provided with a plurality of slave units, a relay master unit that performs wireless communication with the plurality of slave units, at least one repeater that performs wireless communication with the relay master unit, and a host device that performs wireless communication with the repeater. A communication method in a wireless communication system
The repeater or host device transmits the first step of transmitting data in a format including at least information indicating whether it is broadcast transmission or unicast transmission, a source logical address, and a destination logical address.
The repeater or relay base unit data has been received, when the logical address of the received data indicates a broadcast transmission and the own station is not set, setting the destination logical address in the logical address of the own station, and the a second step of setting the transmission source logical address into the logical address of the upper machine,
The repeater or relay base unit sets the logical address of the own station, the self-the source logical address included in the received data as the destination logical address of the unicast transmission, and a transmission source logical address of the unicast communication The third step of transmitting data including the logical address of the station ,
The host machine that has received the unicast transmitted data includes a fourth step of setting the source logical address included in the received data to the address of the lower machine.
A communication method for establishing a connection relationship between a higher-level unit and a lower-level unit by the first to fourth steps and enabling communication between a plurality of slave units, a relay master unit, a repeater, and a host device.
中継機は、受信した子機に関するデータをホスト装置に送信し、
ホスト装置は、子機に関するデータを受け取り、当該子機に関するデータに基づき新たな子機に関するデータを生成し、当該新たな子機に関するデータを中継機に送信し、
中継機は、受信した新たな子機に関するデータを中継親機に送信し、
中継親機は、受信した新たな子機に関するデータに基づき前記選択された子機にデータを送信する、請求項３に記載の通信方法。 The relay master unit transmits data to the selected slave unit, receives data related to the slave unit from the slave unit that received the data, and transmits data related to the received slave unit to the repeater.
The repeater sends the received data about the slave unit to the host device,
The host device receives the data about the slave unit, generates the data about the new slave unit based on the data about the slave unit, and transmits the data about the new slave unit to the repeater.
The repeater transmits the received data about the new slave unit to the relay master unit,
The communication method according to claim 3, wherein the relay master unit transmits data to the selected slave unit based on the received data related to the new slave unit.
前記中継機は、アドレス設定シーケンスにおいて、少なくともブロードキャスト送信かユニキャスト送信かを示す情報、送信元論理アドレスおよび宛先論理アドレスを含む形式のデータを無線通信する通信手段と、自局を識別する論理アドレス、上位機を識別する論理アドレスおよび下位機を識別する論理アドレスを設定する設定手段とを含み、
前記設定手段は、受信したデータがブロードキャスト送信を示しかつ自局の論理アドレスが未設定であるとき、受信したデータに含まれる宛先論理アドレスを自局の論理アドレスに設定し、かつ前記送信元論理アドレスを上位機の論理アドレスに設定し、
前記設定手段は、受信したデータが自局へのユニキャスト送信であるとき、受信したデータに含まれる宛先論理アドレスを下位機の論理アドレスに設定し、
前記通信手段は、前記設定手段により自局の論理アドレスを設定した場合、受信したデータに含まれる送信元論理アドレスをユニキャスト送信の宛先論理アドレスとし、かつユニキャスト通信の送信元論理アドレスとして前記自局の論理アドレスを含むデータを送信する、無線通信システム。 It is provided with a plurality of slave units, a relay master unit that performs wireless communication with the plurality of slave units, at least one repeater that performs wireless communication with the relay master unit, and a host device that performs wireless communication with the repeater. It is a wireless communication system
In the address setting sequence, the repeater wirelessly communicates data in a format including at least information indicating broadcast transmission or unicast transmission, a source logical address, and a destination logical address, and a logical address that identifies the own station. , Including a setting means for setting a logical address for identifying a higher-level machine and a logical address for identifying a lower-level machine.
The setting means, when the logical address of the received data indicates a broadcast transmission and the own station is not set, set the destination logical address contained in the received data to the logical address of the own station, and the transmission source logical Set the address to the logical address of the host machine,
The setting means, when the received data is a unicast transmission to the local station, sets the destination logical address contained in the received data to the logical address of the child machine,
When the logical address of its own station is set by the setting means, the communication means uses the source logical address included in the received data as the destination logical address for unicast transmission and the source logical address for unicast communication. A wireless communication system that transmits data including the logical address of its own station .
前記直下の中継機は、下位の中継機の論理アドレスを算出する算出手段を含み、前記通信手段は、前記算出された下位の中継機の論理アドレスを宛先論理アドレスとし、前記直下の中継機の自局の論理アドレスを送信元アドレスとするデータを送信する、請求項６に記載の無線通信システム。 The host device includes a calculation means for calculating the logical address of the repeater directly under the host device based on a preset number of repeaters, and the communication means uses the calculated logical address of the repeater as the destination logical address. Then, send data with the logical address of the host device's own station as the source logical address.
The repeater directly below includes a calculation means for calculating the logical address of the lower repeater, and the communication means uses the calculated logical address of the lower repeater as the destination logical address, and the repeater directly under the communication means. The wireless communication system according to claim 6, wherein data with the logical address of the own station as the source address is transmitted.
Each of the plurality of slave units includes a sensor, and the relay master unit intermittently accesses the plurality of slave units, sequentially acquires data related to the sensor from the plurality of slave units, and acquires the acquired data related to the sensor via the repeater. The wireless communication system according to any one of claims 6 to 9, which is sequentially provided to a host device.
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