JP6921289B1 - 子機端末及び監視システム及び無線送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より手間を要さずかつ少ない消費電力で混信を回避することが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の子機端末２０を複数使用すれば、複数の牛１０の状態データＤ１が一定の間隔をあけて送信されるので、複数の牛１０の状態の変化を纏めて監視することができる。また、複数の子機端末２０の送信タイミングが重なって混信が生じて送信先からＡＣＫ信号が返信されない場合、本開示の構成によれば、ＡＣＫ信号の返信が無かった子機端末２０は、それ以降に送信データＤ２を送信するタイミングをランダムな長さの調整期間Ｒｔだけずらす。これにより、複数の子機端末２０に対して予め送信タイミングがずれるように設定しておかなくても、全子機端末２０が、送信を繰り返すうちに互いの送信タイミングが重ならないように徐々にスケジューリングされる。【選択図】図３

Description

本開示は、監視対象物の状態に係る状態データを親機端末に無線で送信する子機端末、及び無線送信方法、及びその子機端末を監視対象物である家畜に備えて家畜の体調を監視するための監視システムに関する。

従来、この種の子機端末として、親機端末に定期的にデータを無線送信するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５５２８１３号公報（段落［００７５］及び図４）

しかしながら、従来の子機端末では、１つの親機端末に対して複数の子機端末を使用した場合の混信を避けるための設定に手間を要したり、混信回避のために無線送信が繰り返されて消費電力の増加する等の問題が生じていた。そこで、本開示では、従来より手間を要さずかつ少ない消費電力で混信を回避することが可能な技術を提供する。

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、一定期間（Ｔ４）毎に送信トリガ（ＴＧ２）を受けて監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を監視装置（３０）に無線で送信するデータ送信部（２２）と、前記状態データ（Ｄ１）の送信に対する前記監視装置（３０）からのＡＣＫ信号の返信の有無を判別する返信判別部（２７）と、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、調整期間（Ｒｔ）をランダムな長さに決定する調整値演算部（２８）と、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合には、前記調整期間（Ｒｔ）の経過後に計測開始トリガ（ＴＧ３）を出力し、前記返信判別部（２７）が返信有りと判別した場合には、前記調整期間（Ｒｔ）を挟まずに前記計測開始トリガ（ＴＧ３）を出力するタイミング更新部（２４）と、前記計測開始トリガ（ＴＧ３）を受けると前記一定期間（Ｔ４）を計測してから前記送信トリガ（ＴＧ２）を出力するトリガ生成部（２５）と、を備え、前記データ送信部（２２）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、前記状態データ（Ｄ１）の再送信を行わない子機端末（２０）である。

請求項２の発明は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成される度にキャリアセンスを行い、前記データ送信部（２２）で使用されるチャネルが空きか否かを判別するキャリセンス実行部（２２Ｃ）を備え、前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されかつ前記キャリアセンスの判別結果が空きであることを条件にして前記状態データ（Ｄ１）を送信する請求項１に記載の子機端末（２０）である。

請求項３の発明は、一定期間（Ｔ４）毎に送信トリガ（ＴＧ２）を受けて監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を監視装置（３０）に無線で送信するデータ送信部（２２）と、前記状態データ（Ｄ１）の送信に対する前記監視装置（３０）からのＡＣＫ信号の返信の有無を判別する返信判別部（２７）と、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、調整期間（Ｒｔ）をランダムな長さに決定する調整値演算部（２８）と、前記一定期間（Ｔ４）毎に前記送信トリガ（ＴＧ２）を順次生成するトリガ生成部（２５Ｖ）と、前記トリガ生成部（２５Ｖ）に設けられ、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、それ以降に順次生成する前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングを、現状の前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングから前記調整期間（Ｒｔ）だけずらすタイミング更新部（２４Ｖ）と、を備え、前記データ送信部（２２）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、前記状態データ（Ｄ１）の再送信を行わない子機端末（２０Ｖ）である。

請求項４の発明は、前記タイミング更新部（２４Ｖ）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別する度に、それ以降順次生成する前記送信トリガの生成タイミングを、現状の前記送信トリガの生成タイミングより後ろ又は前の一方のみにずれるように更新する請求項３に記載の子機端末（２０Ｖ）である。

請求項５の発明は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成される度にキャリアセンスを行い、前記データ送信部（２２）で使用されるチャネルが空きか否かを判別するキャリセンス実行部（２２Ｃ）を備え、前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されかつ前記キャリアセンスの判別結果が空きであることを条件にして前記状態データ（Ｄ１）を送信し、前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されてから前記キャリアセンス実行部（２２Ｃ）の判別を経て前記状態データ（Ｄ１）を送信し終える迄の期間が、前記タイミング更新部（２４Ｖ）による前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングの最小のずらし量（Ｔ３）より短くなる場合にのみ前記状態データ（Ｄ１）を送信する請求項３又は４に記載の子機端末（２０Ｖ）である。

請求項６の発明は、前記調整期間（Ｒ）の絶対値の最大値（Ｔ２）は、前記一定期間（Ｔ４）の１／２以下である請求項１から５の何れか１の請求項に記載の子機端末（２０、２０Ｖ）である。

請求項７の発明は、前記監視対象物（１０）の状態を計測する計測部（２１）と、前記計測部（２１）の計測結果に基づいて前記状態データ（Ｄ１）を生成する状態データ生成部（２６）とを備える請求項１から６の何れか１の請求項に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）である。

請求項８の発明は、防水ケースで覆われ、前記監視対象物（１０）である家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）に配置される請求項７に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）である。

請求項９の発明は、前記計測部（２１）には、胃袋（１０Ｓ）内の圧力を計測する圧力センサが含まれている請求項８に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）である。

請求項１０の発明は、複数の家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）に配置される請求項８又は９に記載の複数の子機端末（２０，２０Ｖ）と、各前記子機端末（２０，２０Ｖ）から前記状態データ（Ｄ１）を受信して前記ＡＣＫ信号を返信する監視装置（３０）とを備えてなり、前記監視装置（５０）で複数の家畜（１０）の健康状態を監視する家畜監視システム（１００）である。
請求項１１の発明は、一定期間（Ｔ４）毎に監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を子機端末（２０，２０Ｖ）から監視装置（３０）に無線送信する無線送信方法であって、前記子機端末（２０，２０Ｖ）が、前記状態データ（Ｄ１）の送信に対して前記監視装置（３０）からＡＣＫ信号を受け取れた場合には、それ以降の前記一定期間（Ｔ４）毎の前記状態データ（Ｄ１）の送信タイミングを現状の同じ送信タイミングとし、前記ＡＣＫ信号を受け取れなかった場合に、それ以降の前記一定期間（Ｔ４）毎の前記状態データ（Ｄ１）の送信タイミングを、現状の送信タイミングに対してランダムに決定される調整期間（Ｒｔ）だけずらした送信タイミングに更新する無線送信方法である。

請求項１，３の子機端末（２０，２０Ｖ）を複数使用すれば、複数の監視対象物（１０）の状態データ（Ｄ１）が一定期間（Ｔ４）毎に監視装置（３０）に送信されるので、複数の監視対象物（１０）の状態の変化を纏めて監視することができる。また、複数の子機端末（２０，２０Ｖ）の送信タイミングが重なって混信が生じて監視装置（３０）からＡＣＫ信号が返信されない場合、本開示の構成によれば、ＡＣＫ信号の返信が無かった子機端末（２０，２０Ｖ）は、それ以降に状態データ（Ｄ１）を送信するタイミングをランダムな長さの調整期間（Ｒｔ）だけずらす。これにより、複数の子機端末（２０，２０Ｖ）に対して予め送信タイミングがずれるように設定しておかなくても、全子機端末（２０，２０Ｖ）が、送信を繰り返すうちに互いの送信タイミングが重ならないように徐々にスケジューリングされる。このとき、請求項１のように、ＡＣＫ信号の返信があった子機端末（２０）は、調整期間（Ｒｔ）を「０」にして次の送信を行ってもよいし、請求項３のように、調整期間（Ｒｔ）を前回の更新から変更せずに現状の送信タイミングのまま行ってもよい。即ち、本開示の子機端末（２０，２０Ｖ）によれば、従来より手間を要さずかつ少ない消費電力で混信を回避することが可能になる。

ここで、請求項１の子機端末（２０）のように、計測開始トリガ（ＴＧ３）が生成されてから一定期間（Ｔ４）経過後に送信トリガ（ＴＧ２）を生成し、状態データ（Ｄ１）を送信する構成として、ＡＣＫ信号の返信無しと判別した場合に、調整期間（Ｒｔ）の経過後に次の計測開始トリガ（ＴＧ３）を生成する構成としてもよい。また、請求項３の子機端末（２０Ｖ）のように、一定期間（Ｔ４）毎に送信トリガ（ＴＧ２）を順次生成し、状態データ（Ｄ１）を送信する構成として、ＡＣＫ信号の返信無しと判別した場合に、次の送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングを一定期間（Ｔ４）から調整期間（Ｒｔ）だけずらす構成としてもよい。このとき、送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングを、現状の生成タイミングに対して前後無関係にずらしてもよいし、請求項４のように、現状の送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングより後ろ又は前の一方のみにずれるようにしてもよい。この構成であれば、ＡＣＫ信号の返信がなかった子機端末（２０Ｖ）の送信タイミングが徐々に後ろ又は徐々に前にずれていき、混信が確実に解消されていく。

また、請求項１，３の子機端末（２０，２０Ｖ）は、ＡＣＫ信号の返信が無いことに起因して再送信を行うことはないから、このことによっても混信及び電力消費とが抑えられる。

請求項６の構成によれば、調整期間（Ｒｔ）の絶対値の最大値（Ｔ２）が、一定期間（Ｔ４）の１／２以下であるので、複数の子機端末（２０，２０Ｖ）を使用した場合に、それら複数の子機端末（２０Ｖ）が一定期間（Ｔ４）毎に状態データ（Ｄ１）を送信するという大枠のスケジュールは変更せずに、混信が生じないように子機端末（２０Ｖ）同士の送信タイミングをずらすことができる。

また、子機端末（２０，２０Ｖ）は、キャリセンスを行ってから送信を行うことで、混信を防ぐことができる（請求項２，５の発明）。さらに、請求項５の子機端末（２０Ｖ）では、データ送信部（２２）は、送信トリガ（ＴＧ２）が生成されてからキャリアセンス実行部（２２Ｃ）の判別を経て状態データ（Ｄ１）を送信し終える迄の期間が、タイミング更新部（２４Ｖ）による送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングの最小のずらし量（Ｔ３）より短くなる場合にのみ送信するので、キャリアセンスで送信タイミングが後ろにずれることに起因する混信が防がれる。

ここで、子機端末（２０，２０Ｖ）は、状態データ（Ｄ１）を外部から取得してもよいし、請求項７のように、監視対象物（１０）の状態を計測する計測部（２１）と、計測部（２１）の計測結果に基づいて一定期間（Ｔ４）が経過する毎に状態データ（Ｄ１）を生成する状態データ生成部（２６）とを備えていてもよい。さらに、子機端末（２０，２０Ｖ）を防水ケース（７３）で覆い、監視対象物（１０）としての家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）に配置して、胃袋（１０Ｓ）内の圧力を計測してもよい（請求項８，９の発明）。

また、請求項１０の監視システム（１００）のように、子機端末（２０，２０Ｖ）を複数の家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）内に配置し、それら子機端末（２０，２０Ｖ）の状態データ（Ｄ１）を受信してＡＣＫ信号を返信する監視装置（３０）を備えることで、監視装置（５０）で複数の家畜（１０）の健康状態を一括に監視することができる。

本発明の一実施形態に係る監視システムの全体構成を示す概略図 子機端末及び親機端末の電気的な構成を示すブロック図 子機端末及び親機端末の制御的な構成を示すブロック図 トリガの生成タイミングを示すタイムチャート 第１制御プログラムのフローチャート 第２制御プログラムのフローチャート 第２実施形態に係る子機端末及び親機端末の制御的な構成を示すブロック図 トリガの生成タイミングを示すタイムチャート 第１Ｖ制御プログラムのフローチャート 第２Ｖ制御プログラムのフローチャート

［第１実施形態］
本開示の監視システム１００に係る第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１に示した本実施形態の監視システム１００は、監視対象物となる複数頭の牛１０の胃袋１０Ｓ（具体的には、第１胃又は第２胃）内に留置される複数の子機端末２０と、親機端末３０と、クラウドサーバー５０と、を備えている。これらは、無線基地局４００，４０１を含んだ通信ネットワーク１０１を介して接続されていて、複数の子機端末２０から無線で送信されてくる牛１０の状態に関するデータが親機端末３０で受信されてクラウドサーバー５０に集められる。なお、親機端末３０及びクラウドサーバー５０が特許請求の範囲の「監視装置」に相当する。

図２に示すように、子機端末２０は、圧力センサ７０、回路基板７１及び電池７２等を防水ケース７３に収容して備える。また、圧力センサ７０の受圧面は、防水ケース７３の外部に露出していて、圧力センサ７０と計測回路７４とを含んでなる計測部２１により、牛１０の状態の１つである胃袋１０Ｓ内の圧力を計測する。

回路基板７１には、発振回路７５、無線回路７６及び制御回路７７等が実装されている。発振回路７５は、発振子を主要部として備え、無線のキャリアや時間計測の元となる周期信号を無線回路７６及び制御回路７７に付与する。無線回路７６は、無線信号の送信と受信とを行い、例えば、回路基板７１にプリントされたコイルアンテナであるアンテナ２９を有する。制御回路７７は、ＣＰＵ２３Ａ、ＲＯＭ２３Ｂ、ＲＡＭ２３Ｃを含んでなるマイコン２３を主要部として備える。ＲＯＭ２３Ｂには、各子機端末２０毎に設定された識別番号と、後述する第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２（図５，６参照）等とが記憶されている。そして、ＣＰＵ２３Ａが、第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２を所定周期で繰り返して実行することで図３のデータ送信部２２、トリガ生成部２５等の制御ブロックとして機能する。

子機端末２０の計測部２１が計測した圧力データは、無線回路７６により無線送信され、親機端末３０で受信される。親機端末３０は、中継基地局としての機能と、プロトコル変換の機能を備えていて、例えば、複数の牛１０を飼育している牛舎や牧場に設置されている。そして、親機端末３０は、子機端末２０からの送信データを汎用通信回線３００を介してクラウドサーバー５０に送信する。クラウドサーバー５０は、例えば、複数の子機端末２０から送信されてくる圧力データを比較して異常な圧力データを送信した子機端末２０を判別し、畜主等が所有するユーザ端末６０に通知する（図１参照）。本実施形態では、１つの親機端末３０が１つのクラウドサーバー５０に接続されているが、例えば牛舎や牧場毎に親機端末３０を設置し、複数の親機端末３０が１つのクラウドサーバー５０に接続されていてもよい。

親機端末３０は、無線回路３１と制御回路３２と通信回路３３と発振回路３４を有している。また、制御回路３２には、ＣＰＵ３２Ａ、ＲＯＭ３２Ｂ、ＲＡＭ３２Ｃが含まれ、ＲＯＭ３２Ｂに記憶した所定の図示しない制御プログラムを実行することで図３のデータ受信処理部３５Ａ、ＡＣＫ信号送信部３５Ｂ等の制御ブロックとして機能する。なお、ＲＯＭ３２Ｂには、親機端末３０の識別番号も記憶されている。

具体的には、図３に示された子機端末２０のトリガ生成部２５は、第１トリガ生成部２５Ａと第２トリガ生成部２５Ｂとを有する。第１トリガ生成部２５Ａは、第１トリガＴＧ１を生成して計測部２１に付与する。第１トリガＴＧ１の生成タイミングは、タイミング更新部２４により設定される。具体的には、タイミング更新部２４から計測開始トリガＴＧ３を受けると、第１トリガ生成部２５Ａは一定期間Ｔ４（例えば、１０分）経過後に、第１トリガＴＧ１を生成する。すると、計測部２１が、牛１０の胃袋１０Ｓ内の圧力を計測し、その計測結果から状態データ生成部２６が状態データＤ１を生成してデータ送信部２２に付与する。

データ送信部２２は、予め定められたデータ長さのデータフレームに、子機端末２０の識別番号と圧力データとを格納して送信データＤ２を生成する。そして、第２トリガ生成部２５Ｂは、第１トリガＴＧ１が生成される度に、第１トリガＴＧ１から規定ディレイ時間Δｔ１だけ後にずらした送信トリガＴＧ２を順次生成し、送信データＤ２を無線回路７６を使用して無線送信する。規定ディレイ時間Δｔ１は、状態データ生成部２６が送信データＤ２を生成する時間を確保するためのものであり、本実施形態では、規定時間は、０．６秒に設定されている。以下、データ送信部２２が無線回路７６を使用して送信データＤ２を無線送信することを、データ送信部２２が送信データＤ２を送信するという。

また、データ送信部２２により送信データＤ２が送信されると、待機時間Δｔ２が経過する迄に親機端末３０からＡＣＫ信号の返信を無線回路７６にて受信したか否かを返信判別部２７が判別する。以下、これを単に、返信判別部２７がＡＣＫ信号の返信があったか否かを判別するという。なお、本実施形態では、待機時間Δｔ２は、例えば、３［秒］に設定されている。

親機端末３０のデータ受信処理部３５Ａは、親機端末３０の無線回路３１が受信した各子機端末２０からの送信データに受信時刻を付加してクラウドサーバー５０に送信する。また、データ受信処理部３５Ａは、各子機端末２０の送信データに含まれる子機端末２０の識別番号を取り出してＡＣＫ信号送信部３５Ｂに付与する。すると、ＡＣＫ信号送信部３５Ｂは、子機端末２０の識別番号と親機端末３０の識別番号とを予め設定されているデータフレームに格納してＡＣＫ信号を生成し、無線回路３１にて無線送信する。これにより、各子機端末２０の返信判別部２７は、送信データＤ２が親機端末３０に受信されたか否かを、自信の識別番号が含まれるＡＣＫ信号を受信したか否かによって判別することができる。

返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信が無いと判断した場合は、調整値演算部２８が、調整期間Ｒｔをランダムな長さに決定する。調整期間Ｒｔは、親機端末３０の受信時に混信が生じた場合に送信タイミングをずらすためのものである。そして、その後にタイミング更新部２４は、返信判別部２７のＡＣＫ信号の返信無しとの判断後、調整期間Ｒｔが経過してから、計測開始トリガＴＧ３を生成し、第１トリガ生成部２５Ａに付与する。そして、上述したように、第１トリガ生成部２５は、計測開始トリガＴＧ３を受けてから一定期間Ｔ４経過後に第１トリガＴＧ１を生成する。

また、返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信があったと判断した場合は、調整値演算部２８は、調整期間Ｒｔを「０」に設定する。このとき、タイミング更新部２４は、ＡＣＫ信号の返信有りとの判断後、すぐに計測開始トリガＴＧ３を生成し、第１トリガ生成部２５Ａに付与する。つまり、親機端末３０の受信時に混信が生じた場合には、第１トリガ生成部２５Ａの第１トリガＴＧ１の生成タイミングが、混信が生じなかった場合よりも調整期間Ｒｔだけ遅らせたものとなっている。

そして、第１トリガＴＧ１を生成し、規定ディレイ時間Δｔ１経過後に次の送信データＤ２を送信したときも同じように返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信が無いと判断した場合は、調整値演算部２８が、新たに調整期間Ｒｔをランダムな長さに決定する。そして、その後にタイミング更新部２４が第１トリガ生成部２５Ａに付与する計測開始トリガＴＧ３の生成タイミングは、新たな調整期間Ｒｔだけ遅らせたものとなる。

このようにして、本実施形態の子機端末２０は、送信データＤ２の送信に対してＡＣＫ信号の返信が無い場合には、次の計測部２１による計測のタイミングを後ろにずらすことで、送信データＤ２の送信タイミングをずらし、ＡＣＫ信号の返信があるまでそのような変更を繰り返す。これにより、複数の子機端末２０に対して予め送信タイミングがずれるように設定しておかなくても、全子機端末２０が、送信を繰り返すうちに互いの送信タイミングが重ならないように徐々にスケジューリングされていく。

図４には、上述した各トリガの生成タイミング等が概念的に示されている。ここで、図４において、ＴＧ１は第１トリガＴＧ１の生成タイミング、ＴＧ２は送信トリガＴＧ２の生成タイミング、ＴＧ３は計測開始トリガの生成タイミングをそれぞれ示す。また、Ｈ１は、データ送信部２２が送信データＤ２を送信する送信タイミングを示す。以下、図４を参照して上記調整値演算部２８及びデータ送信部２２について詳説する。

調整値演算部２８は、送信データＤ２の送信が完了してから待機時間Δｔ２が経過後、規定最大振幅Ｔ２の範囲で、規定割振長Ｔ３の単位でランダムにばらつくように調整期間Ｒｔを決定する。本実施形態では、規定最大振幅Ｔ２は、一定期間Ｔ４（例えば、１０［分］）の例えば１／１０に相当する１［分］に設定され、規定割振長Ｔ３は０．６［秒］に設定されている。つまり、調整値演算部２８は、１００（＝１分／０．６秒）個の乱数から１つの乱数を決定し、それに規定割振長Ｔ３である０．６を乗じた値を、調整期間Ｒｔとして決定する。また、本実施形態では、データ送信部２２が無線送信したときの送信データＤ２のデータ長（つまり、データフレームのデータ長）は、例えば、０．３７［秒］に設定されている。

なお、１００個から何れかの乱数を決定する一具体例としては、例えば、後述する第２制御プログラムＰＧ２に含まれる乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）に計測部２１が計測した圧力の値Ｐを入力することで決定される。具体的には、例えば、乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）は、入力された圧力Ｐの値の例えば上位４桁の数値を取り出し、その４桁の数値からなる整数を１００で割った余りを乱数とする。また、例えば、乱数演算用のＩＣを回路基板７１に実装しておき、そのＩＣが出力する乱数を１００で割った余りを０〜９９までの１００個の乱数のうちの１つとして決定する構成も考えられる。

また、データ送信部２２には、キャリアセンス実行部２２Ｃが備えられ（図３参照）、送信トリガＴＧ２が生成されると、送信データＤ２を送信する前に、キャリアセンス実行部２２Ｃがキャリアセンスを実行し、データ送信部２２の送信チャネルが空いていると判定されたら送信データＤ２を送信し、送信チャネルが空いていない場合には空くまで送信データＤ２を送信せずに待機する。そして、送信トリガＴＧ２の生成から送信データＤ２の送信時間分（０．３７［秒］）が経過する迄に送信チャネルが空いていると判定されない場合には、送信データＤ２を送信しない。

以下、子機端末２０のＣＰＵ２３Ａが実行する第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２（図５，６参照）について以下説明する。ＣＰＵ２３Ａは、発振回路７５から出力される周期信号の１つとしての例えば０．６［秒］周期の割込信号を受ける度に、第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２を実行する。第１制御プログラムＰＧ１の「Ｔ１」は、時間をカウントするためのカウンタであり、第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２の「ＦＬＧ１，ＦＬＧ２，ＦＬＧ３」はフラグであって、これらは初期状態で「０」になっている。また、「Ｎ１」は、上記した一定期間Ｔ４の長さを決定するための設定値であり、本実施形態では、一定期間Ｔ４を１０分にするためにＮ１は１０００（＝１０分×６０秒／０．６秒）に設定されている。また、「Ｒ」は乱数を格納する変数であって、初期値は「０」になっている。以下、説明の便宜上、乱数Ｒと呼ぶこととする。また、第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２に含まれているＴＯＦ（ＦＬＧ，Ｘ）は関数であり、通常は「０」を出力し、ＦＬＧが「０」から「１」に変わってから発振回路７５からの０．６［秒］周期の割込信号を内部カウンタで計数し、その計数結果がＸと一致したときに「１」を出力する。また、第１制御プログラムＰＧ１に含まれているＭＯＤ（Ｔ，Ｎ）は、ＴをＮで割った余りを出力する関数である。

図５に示すように、ＣＰＵ２３Ａは、第１制御プログラムＰＧ１を実行すると、ＦＬＧ３が「１」であるか否かを判別し（Ｓ１１）、「１」でなければ直ちに第１制御プログラムＰＧ１から抜ける（Ｓ１１でＮＯ）。つまり、ＣＰＵ２３Ａは、実質的には、第１制御プログラムＰＧ１でＦＬＧ３が「１」にセットされたときにのみ（上述した返信判別部２７がＡＣＫ信号の返信の有無を判別したときに相当する）、第１制御プログラムＰＧ１を実行する。そして、ＣＰＵ２３Ａは、ＦＬＧ３が「１」であれば（Ｓ１１でＹＥＳ）、ＦＬＧ３が「０」から「１」にセットされてからの割込信号のカウント数が乱数Ｒと一致したかを、ステップＳ１２の関数ＴＯＦ（ＦＬＧ３，Ｒ）で判定する。そして、関数ＴＯＦ（ＦＬＧ３，Ｒ）で判定の内部カウンタがＲをカウントした後に、カウンタＴ１を１つインクリメントし（Ｓ１３）、ＦＬＧ１が「１」であるか否かを判別する（Ｓ１４）。「１」でなければ（Ｓ１４でＮＯ）、カウント数がＮ１と一致したかを判定し（Ｓ１３）、そこでＹＥＳであれば、ＦＬＧ１を「０」から「１」に切り替えて（Ｓ１６）、計測処理（Ｓ１７）が実行される。ここで、ステップＳ１２を実行しているときのＣＰＵ２３Ａが上述したタイミング更新部２４をなし、ステップＳ１２でＹＥＳと判定することが、計測開始トリガＴＧ３の生成に相当する。このとき、乱数Ｒに割込信号の周期である０．６［秒］を乗じた値が前述の調整期間Ｒｔに相当する。また、ステップＳ１５を実行しているときのＣＰＵ２３Ａが上述した第１トリガ生成部２５Ａをなし、ステップＳ１５でＹＥＳと判定することが、第１トリガＴＧ１の生成に相当する。また、ステップ１６でＦＬＧ１を「０」から「１」に切り替えることが、前述の一定期間Ｔ４の経過に相当する。

ＣＰＵ２３Ａは、計測処理（Ｓ１７）を実行すると状態データ生成部２６になり、計測回路７４から圧力センサ７０の計測結果を受け取ってデジタル信号化して圧力データを生成する。

ＣＰＵ２３Ａは、計測処理（Ｓ１７）の実行後に、「カウンタＴ１」をＮ１で割った余りが「１」であるか否かを判定し（Ｓ１８）、そこでＹＥＳであれば、送信処理（Ｓ１９）が実行される。ここで、ステップＳ１８を実行しているときのＣＰＵ２３Ａが、上記した第２トリガ生成部２５Ｂに相当し、第１トリガＴＧ１の生成から規定ディレイ時間Δｔ１（０．６［秒］）後に送信トリガＴＧ２が生成されることになる。

また、送信処理（Ｓ１９）を実行しているときのＣＰＵ２３Ａがデータ送信部２２に相当する。その送信処理（Ｓ１９）では、データ送信部２２として既に説明したように、送信データＤ２を生成し、キャリアセンスを行って送信データＤ２を送信する。また、キャリアセンスを行った結果、混信により送信データＤ２を送信しないこともある。

送信処理（Ｓ１９）が実行されたときには、送信データＤ２が送信されたか否かに拘わらず、ＦＬＧ２が「０」から「１」にセットされ、ＦＬＧ１が「１」から「０」にリセットされる（Ｓ２０，２１）。また、ＦＬＧ３が「１」から「０」にリセットされ（Ｓ２２）、最後に、カウンタＴ１を「０」にリセットして第１制御プログラムＰＧ１は、終了する（Ｓ２３）。

図６に示すように、ＣＰＵ２３Ａは、第２制御プログラムＰＧ２を実行すると、ＦＬＧ２が「１」であるか否かを判別し（Ｓ２４）、「１」でなければ直ちに第２制御プログラムＰＧ２から抜ける（Ｓ２４でＮＯ）。つまり、ＣＰＵ２３Ａは、実質的には、第１制御プログラムＰＧ１でＦＬＧ２が「１」にセットされたときにのみ（送信処理（Ｓ２０）が実行されたときにのみ）、第２制御プログラムＰＧ２を実行する。そして、ＣＰＵ２３Ａは、子機端末２０の無線回路７６がＡＣＫ信号を受信したか否かを判別し（Ｓ２５）、ＡＣＫ信号を受信している場合には（Ｓ２５でＹＥＳ）、ＦＬＧ２を「０」にリセットすると共に、ＦＬＧ３を「０」から「１」にセットして第２制御プログラムＰＧ２から抜ける（Ｓ２８，２９）。ここで、ステップ２９でＦＬＧ３を「０」から「１」に切り替えることが、前述の返信判別部２７がＡＣＫ信号の返信の有無を判別したことに相当する。

ＡＣＫ信号を受信できない場合には（Ｓ２５でＮＯ）、ＦＬＧ２が「０」から「１」にセットされてからの割込信号のカウント数が５と一致したかを、ステップＳ２６の関数ＴＯＦ（ＦＬＧ２，５）で判定する。そして、関数ＴＯＦ（ＦＬＧ２，５）で判定の内部カウンタが５をカウントする迄、つまり、ＦＬＧ２が「１」になってから待機期間Δｔ２が３［秒］が経過する迄は、ＡＣＫ信号の受信を待ち（Ｓ２６でＮＯ）、ＦＬＧ２が「１」になってから３［秒］が経過してもＡＣＫ信号を受信することができなかった場合には（Ｓ２５でＮＯ、Ｓ２６でＹＥＳ）、前述の乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）に、圧力の計測結果を入力して得た値を乱数Ｒに格納して（Ｓ２７）、ＦＬＧ２を「０」にリセットすると共に、ＦＬＧ３を「０」から「１」にセットして第２制御プログラムＰＧ２から抜ける（Ｓ２８，２９）。

本実施形態の監視システム１００の構成に関する説明は以上である。本実施形態の子機端末２０を複数使用した監視システム１００によれば、複数の監視対象物である牛１０の状態データＤ１（胃袋１０Ｓ内の圧力データ）を含んだ送信データＤ２が一定の間隔を空けて親機端末３０に送信されてクラウドサーバー５０に取り込まれるので、複数の牛１０の状態の変化をクラウドサーバー５０にて纏めて監視することができる。

ここで、全ての子機端末２０が一定の間隔を空けてＴ４毎に親機端末３０に送信データＤ２を送信するので、それらの送信タイミングが重なって混信が生じ、親機端末３０が、一部又は全ての子機端末２０の送信データＤ２を受信することができず、子機端末２０に向けてＡＣＫ信号が返信されない事態が生じうる。

これに対し、本実施形態の監視システム１００によれば、ＡＣＫ信号の返信が無かった子機端末２０は、次の計測部２１による計測のタイミングをランダムに決定された調整期間Ｒｔ分だけ後ろにずらすことで送信データＤ２の送信タイミングをずらして送信を行う。一方、ＡＣＫ信号の返信があった子機端末２０は、調整期間Ｒｔを「０」に設定して次の計測部２１による計測のタイミングをずらさない。これにより、複数の子機端末２０に対して予め送信タイミングがずれるように設定しておかなくても、全子機端末２０が、送信を繰り返すうちに互いの送信タイミングが重ならないように徐々にスケジューリングされる。即ち、本実施形態の子機端末２０を複数使用すれば、従来より手間を要さずかつ少ない消費電力で混信を回避することが可能になる。

また、本実施形態の子機端末２０は、調整期間Ｒｔの規定最大振幅Ｔ２が一定期間Ｔ４の１／１０以下であるので、複数の子機端末２０が一定期間Ｔ４毎に状態データＤ１を送信するという大枠のスケジュールは変更せずに、混信が生じないように子機端末２０同士の送信タイミングをずらすことができる。また、規定最大振幅Ｔ２の範囲で、規定割振長Ｔ３の単位でランダムにばらつくように調整期間Ｒｔを決定し、その規定割振長Ｔ３は、規定最大振幅Ｔ２の１／１００なので、最大１００台の子機端末２０まで混信を防ぐことができる。

また、各子機端末２０は、ＡＣＫ信号の返信が無いことに起因して再送信を行うことはないので、このことによっても混信と電力消費とが抑えられる。さらには、各子機端末２０では、キャリセンスを行ってから送信を行うので、このことによっても混信を防ぐことができる。

［第２実施形態］
本実施形態では、子機端末２０Ｖは、ＡＣＫ信号の返信の有無にかかわらず、計測部２１による計測のタイミングが一定期間Ｔ４毎に到来するように設定されたうえで、ＡＣＫ信号の返信が無かった場合に、送信データＤ２の送信タイミングをランダムに決定された調整期間Ｒｔ分だけずらす構成となっているところが第１実施形態と異なる。以下、本実施形態の子機端末２０Ｖについて第１実施形態の子機端末２０と異なる構成に関してのみ説明する。

具体的には、図７に示すように、子機端末２０Ｖのトリガ生成部２５Ｖは、タイミング更新部２４Ｖと第１トリガ生成部２５ＡＶと第２トリガ生成部２５ＢＶとを有する。第１トリガ生成部２５ＡＶは、一定期間Ｔ４毎に第１トリガＴＧ１Ｖを順次生成して計測部２１に付与する。そして、前記第１実施形態と同様に、計測部２１が、牛１０の胃袋１０Ｓ内の圧力を計測し、その計測結果から状態データ生成部２６が状態データＤ１を生成してデータ送信部２２に付与する。

送信トリガＴＧ２は、第１トリガＴＧ１Ｖから規定ディレイ時間Δｔ１と調整期期間Ｒｔとを合わせた時間をずらして生成される。具体的には、第２トリガ生成部２５ＢＶが、第１トリガＴＧ１Ｖが生成される度に、第１トリガＴＧ１Ｖから規定ディレイ時間Δｔ１だけ後にずらした第２トリガＴＧ４を順次生成する。なお、本実施形態では、規定ディレイ時間Δｔ１は、０．５秒に設定されている。

調整期間Ｒｔは、親機端末３０の受信時に混信が生じた場合に送信タイミングをずらすためのものであって、初期設定の調整期間Ｒｔは、例えば「０」になっている。タイミング更新部２４Ｖは、第２トリガＴＧ４が生成される度に、第２トリガＴＧ４から調整期間Ｒｔだけ後にずらした送信トリガＴＧ２を生成し、初期状態では、第２トリガＴＧ４と送信トリガＴＧ２とは同じになる。そして、その送信トリガＴＧ２を受けて、データ送信部２２が送信データＤ２を無線で送信する。また、データ送信部２２により送信データＤ２が送信されると、待機時間Δｔ２が経過する迄に親機端末３０からＡＣＫ信号の返信を、無線回路７６にて受信したか否かを返信判別部２７が判別する。なお、本実施形態では、待機時間Δｔ２は、例えば、１０［秒］に設定されている。

そして、返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信が無いと判断した場合は、調整値演算部２８が、調整期間Ｒｔをランダムな長さに決定する。そして、その後にタイミング更新部２４Ｖが生成する送信トリガＴＧ２は、第２トリガＴＧ４からランダムな長さの調整期間Ｒｔだけ遅らせたものとなり、その送信トリガＴＧ２をデータ送信部２２が受けて送信データＤ２を送信する。

それから一定期間Ｔ４（例えば、１０分）経過後に、次の送信データＤ２を送信したときも同じように返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信が無いと判断した場合は、調整値演算部２８が、新たに調整期間Ｒｔをランダムな長さに決定する。そして、その後にタイミング更新部２４Ｖが生成する送信トリガＴＧ２は、第２トリガＴＧ４から新たな調整期間Ｒｔだけ遅らせたものとなり、その送信トリガＴＧ２をデータ送信部２２が受けて送信データＤ２を送信する。

また、返信判別部２７が、ＡＣＫ信号の返信があったと判断した場合は、調整値演算部２８は、調整期間Ｒｔを新たに決定することはなく、調整期間Ｒｔは同じ長さに維持される。これにより、それ以降にタイミング更新部２４Ｖが生成する送信トリガＴＧ２は、現状と同じ長さ調整期間Ｒｔだけ第２トリガＴＧ４から遅らせたものとなり、その送信トリガＴＧ２をデータ送信部２２が受けて送信データＤ２を送信する。

図８には、上述した各トリガの生成タイミング等が概念的に示されている。ここで、ＴＧ１Ｖは第１トリガＴＧ１Ｖの生成タイミング、ＴＧ４は第２トリガＴＧ４の生成タイミング、ＴＧ２は送信トリガＴＧ２の生成タイミングをそれぞれ示す。

図８に示すように、第１トリガ生成部２５ＡＶは第１トリガＴＧ１Ｖを一定期間Ｔ４毎に生成することにより、計測部２１による計測のタイミングは、ＡＣＫ信号の返信の有無にかかわらず一定期間Ｔ４毎に固定される。そして、調整値演算部２８は、状態データ生成部２６が送信データＤ２を生成したタイミング（第２トリガＴＧ４の生成タイミング）から規定最大振幅Ｔ２の範囲で、規定割振長Ｔ３の単位でランダムにばらつくように調整期間Ｒｔを決定する。本実施形態では、規定最大振幅Ｔ２は、一定期間Ｔ４（例えば、１０［分］）の例えば１／１０に相当する１［分］に設定され、規定割振長Ｔ３は０．１［秒］に設定されている。つまり、調整値演算部２８は、６００（＝１分／０．１秒）個の乱数から１つの乱数を決定し、それに規定割振長Ｔ３である０．１を乗じた値を、調整期間Ｒｔとして決定する。

なお、６００個から何れかの乱数を決定する一具体例としては、第１実施形態と同様に、後述する第２Ｖ制御プログラムＰＧ２Ｖに含まれる乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）に計測部２１が計測した圧力の値Ｐを入力することで決定される。具体的には、例えば、乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）は、入力された圧力Ｐの値の例えば上位４桁の数値を取り出し、その４桁の数値からなる整数を６００で割った余りを乱数とする。また、乱数演算用のＩＣを回路基板７１に実装しておき、そのＩＣが出力する乱数を６００で割った余りを０〜５９９までの６００個の乱数のうちの１つとして決定する構成も考えられる。

また、データ送信部２２が無線送信したときの送信データＤ２のデータ長（つまり、データフレームのデータ長）は、規定割振長Ｔ３の例えば１／１０である０．０１［秒］に設定されている。また、データ送信部２２には、キャリアセンス実行部２２Ｃが備えられ、送信トリガＴＧ２が生成されると、送信データＤ２を送信する前に、キャリアセンス実行部２２Ｃがキャリアセンスを実行し、データ送信部２２の送信チャネルが空いていると判定されたら送信データＤ２を送信し、送信チャネルが空いていない場合には空くまで送信データＤ２を送信せずに待機する。そして、送信トリガＴＧ２の生成から規定割振長Ｔ３の時間が経過する迄に送信データＤ２を送信し終えることができる場合には送信データＤ２を送信し、そうでない場合には、送信データＤ２を送信しない。そして、データ送信部２２が送信データＤ２を送信しない場合には、送信データＤ２を送信してそれに対するＡＣＫ信号の返信がなかった場合と同様に処理を行う。

また、本実施形態では、子機端末２０ＶのＣＰＵ２３Ａは、前記第１実施形態の第１及び第２の制御プログラムＰＧ１，ＰＧ２に相当する第１Ｖ及び第２Ｖの制御プログラムＰＧ１Ｖ，ＰＧ２Ｖを実行する（図９，１０参照）。以下、第１Ｖ及び第２Ｖの制御プログラムＰＧ１Ｖ，ＰＧ２Ｖについて説明する。ＣＰＵ２３Ａは、発振回路７５から出力される周期信号の１つとしての例えば０．１［秒］周期の割込信号を受ける度に、第１Ｖ及び第２Ｖの制御プログラムＰＧ１Ｖ，ＰＧ２Ｖを実行する。これにより、本実施形態では、一定期間Ｔ４を１０分にするために、Ｎ１は６０００（＝１０分×６０秒／０．１秒）に設定されている。なお、第１Ｖ制御プログラムＰＧ１Ｖの「ＦＬＧ４」はフラグであって、初期状態で「０」になっている。

図９に示すように、ＣＰＵ２３Ａは、第１Ｖ制御プログラムＰＧ１Ｖを実行すると、「カウンタＴ１＋１」を６０００で割った余りが「１」であるか否かを判定し（Ｓ１１Ｖ）、余りが「１」であれば（Ｓ１１ＶでＹＥＳ）、計測処理（Ｓ１２Ｖ）を実行する。つまり、このステップＳ１１Ｖを実行しているときのＣＰＵ２３Ａが上述した第１トリガ生成部２５ＡＶをなし、ステップＳ１１ＶでＹＥＳと判定することが、第１トリガＴＧ１Ｖの生成に相当する。

ＣＰＵ２３Ａは、計測処理（Ｓ１２Ｖ）を実行すると状態データ生成部２６になり、計測回路７４から圧力センサ７０の計測結果を受け取ってデジタル信号化して圧力データを生成する。

ＣＰＵ２３Ａは、計測処理（Ｓ１２Ｖ）の実行後に、ＦＬＧ４が「１」であるか否かを判別し（Ｓ１３Ｖ）、「１」でなければ（Ｓ１３ＶでＮＯ）、「カウンタＴ１＋１」を６０００で割った余りが「５」であるか否かを判定し（Ｓ１４Ｖ）、そこでＹＥＳであれば、ＦＬＧ４を「０」から「１」に切り替える。ここで、ＦＬＧ４を「０」から「１」に切り替えることが、前述の第２トリガＴＧ４の生成に相当し、上記したステップＳ１４Ｖを実行しているときのＣＰＵ２３Ａが、上記した第２トリガ生成部２５ＢＶに相当する。また、ステップＳ１３Ｖ〜Ｓ１５Ｖによって、第１トリガＴＧ１Ｖの生成から規定ディレイ時間Δｔ１（０．５［秒］）後に第２トリガＴＧ４が生成されることになる。

ＦＬＧ４が「０」から「１」に切り替わると、そこからの割込信号のカウント数が乱数Ｒと一致したかを、ステップＳ１６Ｖの関数ＴＯＦ（ＦＬＧ４，Ｒ）で判定する。ここで、乱数Ｒの初期値は「０」であるから、ＦＬＧ４が「０」から「１」に切り替わった直後に割込信号のカウント数が乱数Ｒと一致し、関数ＴＯＦ（ＦＬＧ４，Ｒ）の出力が「１」になり（Ｓ１６ＶでＹＥＳ）、送信処理（Ｓ１７Ｖ）が実行される。また、乱数Ｒが「０」以外の値に設置されているときには、ＦＬＧ４が「０」から「１」に切り替わってからの割込信号のカウント数が乱数Ｒと一致するまでの時間が経過した後に送信処理（Ｓ１７Ｖ）が実行されることになる。つまり、乱数Ｒに割込信号の周期である０．１［秒］を乗じた値が前述の調整期間Ｒｔに相当する。

ここで、ステップＳ１６Ｖを実行しているときのＣＰＵ２３Ａがタイミング更新部２４Ｖに相当し、ステップＳ１６ＶでＹＥＳと判定することが、送信トリガＴＧ２の生成に相当する。また、送信処理（Ｓ１７Ｖ）を実行しているときのＣＰＵ２３Ａがデータ送信部２２に相当する。その送信処理（Ｓ１７）では、データ送信部２２として既に説明したように、送信データＤ２を生成し、キャリアセンスを行って送信データＤ２を送信する。また、キャリアセンスを行った結果、混信により送信データＤ２を送信しないこともある。

送信処理（Ｓ１７Ｖ）が実行されたときには、送信データＤ２が送信されたか否かに拘わらず、ＦＬＧ３が「０」から「１」にセットされ、ＦＬＧ４が「１」から「０」にリセットされる（Ｓ１８Ｖ，１９Ｖ）。また、第１Ｖ制御プログラムＰＧ１Ｖは、最後に、カウンタＴ１を１つインクリメントして終了する（Ｓ２０Ｖ）。

図１０に示すように、ＣＰＵ２３Ａは、第２Ｖ制御プログラムＰＧ２Ｖを実行するとＦＬＧ２が「１」であるか否かを判別し（Ｓ２４Ｖ）、「１」でなければ直ちに第２Ｖ制御プログラムＰＧ２Ｖから抜ける（Ｓ２１でＮＯ）。つまり、ＣＰＵ２３Ａは、実質的には、第１Ｖ制御プログラムＰＧ１ＶでＦＬＧ２が「１」にセットされたときにのみ（送信処理（Ｓ１７Ｖ）が実行されたときにのみ）、第２Ｖ制御プログラムＰＧ２Ｖを実行する。そして、ＣＰＵ２３Ａは、子機端末２０Ｖの無線回路７６がＡＣＫ信号を受信したか否かを判別し（Ｓ２５Ｖ）、ＡＣＫ信号を受信している場合には（Ｓ５ＶでＹＥＳ）、ＦＬＧ２を「０」にリセットして第２Ｖ制御プログラムＰＧ２Ｖから抜ける（Ｓ２８Ｖ）。

ＡＣＫ信号を受信できない場合には（Ｓ２５ＶでＮＯ）、ＦＬＧ２が「０」から「１」にセットされてからの割込信号のカウント数が１００と一致したかを、ステップＳ２３の関数ＴＯＦ（ＦＬＧ２，１００）で判定する。そして、関数ＴＯＦ（ＦＬＧ２，１００）で判定の内部カウンタが１００をカウントする迄、つまり、ＦＬＧ２が「１」になってから１０［秒］が経過する迄は、ＡＣＫ信号の受信を待ち（Ｓ２６ＶでＮＯ）、ＦＬＧ２が「１」になってから１０［秒］が経過してもＡＣＫ信号を受信することができなかった場合には（Ｓ２５ＶでＮＯ、Ｓ２６ＶでＹＥＳ）、前述の乱数生成関数ＲＡＮ（Ｐ）に、圧力の計測結果を入力して得た値を乱数Ｒに格納して、ＦＬＧ２を「０」にリセットして第２制御プログラムＰＧ２Ｖから抜ける（Ｓ２８Ｖ）。

本実施形態の監視システム１００によれば、ＡＣＫ信号の返信の有無にかかわらず、計測部２１による計測のタイミングが一定期間Ｔ４毎に到来するように設定されたうえで、ＡＣＫ信号の返信が無かった子機端末２０は、送信データＤ２の送信タイミングをランダムに決定された調整期間Ｒｔ分だけずらして送信を行う。一方、ＡＣＫ信号の返信があった子機端末２０は、現状の送信タイミングのまま送信を行う。この構成によっても、第１実施形態の子機端末２０と同様の作用効果を奏する。

また、本実施形態の子機端末２０Ｖは、調整期間Ｒｔの規定最大振幅Ｔ２が一定期間Ｔ４の１／１０以下であるので、複数の子機端末２０が一定期間Ｔ４毎に状態データＤ１を送信するという大枠のスケジュールは変更せずに、混信が生じないように子機端末２０同士の送信タイミングをずらすことができる。また、規定最大振幅Ｔ２の範囲で、規定割振長Ｔ３の単位でランダムにばらつくように調整期間Ｒｔを決定し、その規定割振長Ｔ３は、規定最大振幅Ｔ２の１／６００なので、最大６００台の子機端末２０まで混信を防ぐことができる。

しかも、本実施形態の子機端末２０Ｖは、データ送信部２２は、送信トリガＴＧ２が生成されてからキャリアセンス実行部２２Ｃの判別を経て状態データＤ１を送信し終える迄の期間が、タイミング更新部２４による送信トリガＴＧ２の生成タイミングの規定割振Ｔ３より短くなる場合にのみ送信するので、キャリアセンスで送信タイミングが後ろにずれることに起因する混信も防がれる。しかも、キャリアセンスを行った結果、混信により送信データＤ２を送信しなかった子機端末２０も、ＡＣＫ信号の返信が無かった子機端末２０と同様に、それ以降の一定期間Ｔ４後からランダムに決定された調整期間Ｒｔ分だけ送信タイミングをずらして送信を行うので、混信がスムーズに解消される。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態の子機端末２０では、調整期間Ｒｔの規定最大振幅Ｔ２が一定期間Ｔ４の１／１０以下に設定されていたが、調整期間Ｒｔの規定最大振幅Ｔ２が一定期間Ｔ４より短ければ、規定最大振幅Ｔ２をどのような値に設定してもよい。また、複数の子機端末２０の送信データＤ２を一定期間Ｔ４毎に監視する場合には、調整期間Ｒｔの規定最大振幅Ｔ２が一定期間Ｔ４の１／２以下であることが好ましい。

（２）上記実施形態の子機端末２０は、送信データＤ２を送信する際に、キャリアセンスを行っていたが、行わずに送信データＤ２を送信する構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、返信判別部２７は、ＡＣＫ信号の返信無しと判別した送信データＤ２を破棄していたが、次の一定期間Ｔ４後に新しい送信データＤ２と併せて前回の送信データＤ２を送信してもよい。

（４）上記第２実施形態では、ＡＣＫ信号の返信が無かった場合に、送信トリガＴＧ２の生成タイミングを、現状の生成タイミングに対して前後無関係にずらしていたが、現状の送信トリガＴＧ２の生成タイミングより後ろ又は前の一方のみにずれるようにしてもよい。

（５）上記実施形態の監視システム１００は、家畜の監視に使用されていたが、植物の監視や車両の各部位の状態の監視や、化学プラントの状態に監視のために監視システム１００を使用してもよい。

（６）子機端末２０，２０Ｖは、なお、圧力センサ７０に替えて又は加えて、温度センサや加速度センサ等の別のセンサを計測回路７４に接続し、牛１０の状態としての体温や挙動等を計測してもよい。

加速度センサを接続した場合、子機端末２０，２０ＶのＣＰＵ２３Ａは、圧力センサ７０や温度センサ等で計測された圧力データや温度データを一回取り込むまでの間に、加速度センサにより計測された加速度データを複数回取り込んで積算する構成であってもよい。

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

１０ 牛（家畜，監視対象物）
１０Ｓ 胃袋
２０，２０Ｖ 子機端末
２１ 計測部
２２ データ送信部
２２Ｃ キャリアセンス実行部
２４，２４Ｖ タイミング更新部
２５，２５Ｖ トリガ生成部
２６ 状態データ生成部
２７ 返信判別部
２８ 調整値演算部
３０ 親機端末（監視装置）
５０ クラウドサーバー（監視装置）
７０ 圧力センサ
７３ 防水ケース
Ｄ１ 状態データ
Ｄ２ 送信データ
Ｐ 圧力
ＰＧ１ 第１制御プログラム
ＰＧ１Ｖ 第１Ｖ制御プログラム
ＰＧ２ 第２制御プログラム
ＰＧ２Ｖ 第２Ｖ制御プログラム
Ｒｔ 調整期間
Ｔ３ 規定割振長（ずらし量）
Ｔ４ 一定期間
ＴＧ２ 送信トリガ
ＴＧ３ 計測開始トリガ
Δｔ１ 規定ディレイ時間

Claims (11)

1. 一定期間（Ｔ４）毎に送信トリガ（ＴＧ２）を受けて監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を監視装置（３０）に無線で送信するデータ送信部（２２）と、
   前記状態データ（Ｄ１）の送信に対する前記監視装置（３０）からのＡＣＫ信号の返信の有無を判別する返信判別部（２７）と、
   前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、調整期間（Ｒｔ）をランダムな長さに決定する調整値演算部（２８）と、
   前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合には、前記調整期間（Ｒｔ）の経過後に計測開始トリガ（ＴＧ３）を出力し、前記返信判別部（２７）が返信有りと判別した場合には、前記調整期間（Ｒｔ）を挟まずに前記計測開始トリガ（ＴＧ３）を出力するタイミング更新部（２４）と、
   前記計測開始トリガ（ＴＧ３）を受けると前記一定期間（Ｔ４）を計測してから前記送信トリガ（ＴＧ２）を出力するトリガ生成部（２５）と、を備え、
   前記データ送信部（２２）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、前記状態データ（Ｄ１）の再送信を行わない子機端末（２０）。
2. 前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成される度にキャリアセンスを行い、前記データ送信部（２２）で使用されるチャネルが空きか否かを判別するキャリセンス実行部（２２Ｃ）を備え、
   前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されかつ前記キャリアセンスの判別結果が空きであることを条件にして前記状態データ（Ｄ１）を送信する請求項１に記載の子機端末（２０）。
3. 一定期間（Ｔ４）毎に送信トリガ（ＴＧ２）を受けて監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を監視装置（３０）に無線で送信するデータ送信部（２２）と、
   前記状態データ（Ｄ１）の送信に対する前記監視装置（３０）からのＡＣＫ信号の返信の有無を判別する返信判別部（２７）と、
   前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、調整期間（Ｒｔ）をランダムな長さに決定する調整値演算部（２８）と、
   前記一定期間（Ｔ４）毎に前記送信トリガ（ＴＧ２）を順次生成するトリガ生成部（２５Ｖ）と、
   前記トリガ生成部（２５Ｖ）に設けられ、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、それ以降に順次生成する前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングを、現状の前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングから前記調整期間（Ｒｔ）だけずらすタイミング更新部（２４Ｖ）と、を備え、
   前記データ送信部（２２）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別した場合に、前記状態データ（Ｄ１）の再送信を行わない子機端末（２０Ｖ）。
4. 前記タイミング更新部（２４Ｖ）は、前記返信判別部（２７）が返信無しと判別する度に、それ以降順次生成する前記送信トリガの生成タイミングを、現状の前記送信トリガの生成タイミングより後ろ又は前の一方のみにずれるように更新する請求項３に記載の子機端末（２０Ｖ）。
5. 前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成される度にキャリアセンスを行い、前記データ送信部（２２）で使用されるチャネルが空きか否かを判別するキャリセンス実行部（２２Ｃ）を備え、
   前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されかつ前記キャリアセンスの判別結果が空きであることを条件にして前記状態データ（Ｄ１）を送信し、
   前記データ送信部（２２）は、前記送信トリガ（ＴＧ２）が生成されてから前記キャリアセンス実行部（２２Ｃ）の判別を経て前記状態データ（Ｄ１）を送信し終える迄の期間が、前記タイミング更新部（２４Ｖ）による前記送信トリガ（ＴＧ２）の生成タイミングの最小のずらし量（Ｔ３）より短くなる場合にのみ前記状態データ（Ｄ１）を送信する請求項３又は４に記載の子機端末（２０Ｖ）。
6. 前記調整期間（Ｒ）の絶対値の最大値（Ｔ２）は、前記一定期間（Ｔ４）の１／２以下である請求項１から５の何れか１の請求項に記載の子機端末（２０、２０Ｖ）。
7. 前記監視対象物（１０）の状態を計測する計測部（２１）と、
   前記計測部（２１）の計測結果に基づいて前記状態データを生成する状態データ生成部（２６）とを備える請求項１から６の何れか１の請求項に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）。
8. 防水ケースで覆われ、前記監視対象物（１０）である家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）に配置される請求項７に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）。
9. 前記計測部（２１）には、胃袋（１０Ｓ）内の圧力を計測する圧力センサが含まれている請求項８に記載の子機端末（２０，２０Ｖ）。
10. 複数の家畜（１０）の胃袋（１０Ｓ）に配置される請求項８又は９に記載の複数の子機端末（２０，２０Ｖ）と、
    各前記子機端末（２０，２０Ｖ）から前記状態データ（Ｄ１）を受信して前記ＡＣＫ信号を返信する監視装置（３０）とを備えてなり、前記監視装置（５０）で複数の家畜（１０）の健康状態を監視する家畜監視システム（１００）。
11. 一定期間（Ｔ４）毎に監視対象物（１０）の状態に係る状態データ（Ｄ１）を子機端末（２０，２０Ｖ）から監視装置（３０）に無線送信する無線送信方法であって、
    前記子機端末（２０，２０Ｖ）が、前記状態データ（Ｄ１）の送信に対して前記監視装置（３０）からＡＣＫ信号を受け取れた場合には、それ以降の前記一定期間（Ｔ４）毎の前記状態データ（Ｄ１）の送信タイミングを現状の同じ送信タイミングとし、前記ＡＣＫ信号を受け取れなかった場合に、それ以降の前記一定期間（Ｔ４）毎の前記状態データ（Ｄ１）の送信タイミングを、現状の送信タイミングに対してランダムに決定される調整期間（Ｒｔ）だけずらした送信タイミングに更新する無線送信方法。

Images