特許 6543713 マルチホップ無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6543713

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】マルチホップ無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 40/22 20090101AFI20190628BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20190628BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20190628BHJP

   H04W 40/12 20090101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   H04W40/22

   H04W84/18

   H04W4/38

   H04W40/12

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-535275(P2017-535275)

(86)(22)【出願日】2016年6月17日

(86)【国際出願番号】JP2016068149

(87)【国際公開番号】WO2017029875

(87)【国際公開日】20170223

【審査請求日】2017年11月27日

(31)【優先権主張番号】特願2015-162547(P2015-162547)

(32)【優先日】2015年8月20日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】今村 道徳

【審査官】 石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１２４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３４９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７１５６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

子機、中継器、および親機を備えたマルチホップ無線通信システムであって、
前記親機は、
親機識別情報とデータ送信要求信号とを含んだ第１情報信号を外部へ送信する親機送信部を有し、
前記子機は、
子機識別情報を含んだ第２情報信号とデータ信号とを外部へ送信する子機送信部を有し、
前記中継器は、
前記親機から送信された前記第１情報信号と、前記子機から送信された前記第２情報信号および前記データ信号と、を受信する中継受信部と、
前記中継受信部によって受信された前記データ信号が保存される記憶部と、
前記中継受信部によって受信された前記データ送信要求信号に基づき、前記記憶部に保存された前記データ信号を、予め決められた送信経路に従って外部へ送信する中継送信部とを有し、
前記親機は、
前記中継器から送信された前記データ信号を受信する親機受信部をさらに有し、
前記中継器は、前記第１情報信号の受信信号強度を判断することにより、前記中継受信部によって受信された前記第１情報信号に対し、中継器識別情報、前記親機識別情報、及び、前記親機識別情報と前記中継器識別情報との順番履歴を加えて、前記第１情報信号を外部へ送信する中継制御部を有し、
前記親機は、前記中継器の内、所定の前記子機から直接送信された前記データ信号を記憶している前記中継器を末端中継器とし、前記親機から該末端中継器までの前記順番履歴の逆経路を、所定の前記子機における前記データ信号の送信経路として確定する親機制御部を有し、
前記中継制御部は、受信信号強度が第１識別閾値以上である前記第１情報信号を受信した際に、当該前記第１情報信号を外部へ送信する
ことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。

【請求項2】

前記中継器は、値が異なる複数の前記第１識別閾値を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線通信システム。

【請求項3】

子機、中継器、および親機を備えたマルチホップ無線通信システムであって、
前記親機は、
親機識別情報とデータ送信要求信号とを含んだ第１情報信号を外部へ送信する親機送信部を有し、
前記子機は、
子機識別情報を含んだ第２情報信号とデータ信号とを外部へ送信する子機送信部を有し、
前記中継器は、
前記親機から送信された前記第１情報信号と、前記子機から送信された前記第２情報信号および前記データ信号と、を受信する中継受信部と、
前記中継受信部によって受信された前記データ信号が保存される記憶部と、
前記中継受信部によって受信された前記データ送信要求信号に基づき、前記記憶部に保存された前記データ信号を、予め決められた送信経路に従って外部へ送信する中継送信部とを有し、
前記親機は、
前記中継器から送信された前記データ信号を受信する親機受信部をさらに有し、
前記中継器は、前記第１情報信号の受信信号強度を判断することにより、前記中継受信部によって受信された前記第１情報信号に対し、中継器識別情報、前記親機識別情報、及び、前記親機識別情報と前記中継器識別情報との順番履歴を加えて、前記第１情報信号を外部へ送信する中継制御部を有し、
前記親機は、前記中継器の内、所定の前記子機から直接送信された前記データ信号を記憶している前記中継器を末端中継器とし、前記親機から該末端中継器までの前記順番履歴の逆経路を、所定の前記子機における前記データ信号の送信経路として確定する親機制御部を有し、
前記中継制御部は、受信信号強度が第２識別閾値以上である前記第２情報信号を受信した際に、当該第２情報信号を前記記憶部に保存する
ことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。

【請求項4】

前記中継器は、値が異なる複数の前記第２識別閾値を有することを特徴とする請求項３に記載のマルチホップ無線通信システム。

【請求項5】

前記親機制御部は、所定の前記子機の前記データ信号を記憶している前記末端中継器の内、前記第２情報信号の受信信号強度が最も高い前記末端中継器を、所定の前記子機における指定末端中継器とすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のマルチホップ無線通信システム。

【請求項6】

前記親機制御部は、所定のタイミングで前記第１情報信号を送信し、前記中継制御部による直近の前記第１情報信号の受信信号強度の判断に基づいて、直近の前記送信経路を確定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のマルチホップ無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、子機から中継器を介して親機にデータを送信するマルチホップ無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ある無線装置子機（子機）から基地局（親機）に無線で情報を伝達する通信方式は、基地局に直接的に情報の伝達を行う通信方式（非マルチホップ方式）や、複数の無線中継局間で情報を中継することによって基地局に情報の伝達を行う通信方式（マルチホップ方式）が一般的に知られている。

【0003】

非マルチホップ方式による無線通信は、基地局の数を多く設けることができないことから、無線装置子機と基地局間での通信距離が長いものとなっていた。このため、無線装置子機から情報を送信するための送信システムが複雑且つより多くのエネルギー（消費電力）を必要していた。また、場合によっては、無線装置子機からの無線が基地局に届かないこともあった。

【0004】

一方、マルチホップ方式による無線通信は、中継に必要な無線中継局が複数個必要となるが、無線装置子機と無線中継局間或いは複数の無線中継局間或いは無線中継局と基地局間の通信距離が短くなることによって、無線装置子機から情報を送信するための送信システムが簡素にできエネルギーを低く抑えることができるという利点があった。しかしながら、このマルチホップ方式による無線通信では、複数の無線中継局を経由することから、通信品質の確保のために、通信経路を確立することが重要であった。

【0005】

このようなマルチホップ方式による無線通信の従来例として、特許文献１では、家庭（需要家９９４）の電力メータやガスメータに組み込んだ子機９０２が取得した需要家情報（電力やガスの使用量）を親機９０１送信する通信システム９９９が提案されている。図７は、従来例の通信システム９９９を説明する図であって、図７（ａ）は、通信システムの通信構成を示す説明図であり、図７（ｂ）は、通信システムの動作例を示す説明図である。

【0006】

図７（ａ）に示す通信システム９９９は、需要家情報を複数の需要家９９４から収集する親機９０１と、複数の需要家９９４にそれぞれ設けられ各需要家９９４の需要家情報を親機９０１に伝送する複数台の子機９０２と、各需要家９９４に設けられ当該需要家９９４の需要家情報を子機９０２から取得する管理装置９０３と、を備えて構成される。そして、通信システム９９９は、需要家９９４の需要家情報を子機９０２で取得し、近くに存在する他の子機９０２を中継器として利用して、マルチホップ通信を行うことにより、各需要家９９４の需要家情報を収集している。

【0007】

また、図７（ｂ）では、通信システム９９９における具体的なマルチホップ通信方法の１例が示されている。通信システム９９９では、先ず、親機９０１Ａからデータ取得の要求が子機９０２ａに出された場合、親機９０１Ａからのデータ要求信号を受信した子機９０２ａは、図７（ａ）に示すように、需要家９９４ａで取得したデータ信号（需要家情報）を周囲に発信するようになる。その際には、同一の需要家９９４ａの管理装置９０３ａに対しても需要家情報が送信される。

【0008】

次に、子機９０２ａの近くに存在する子機９０２ｂは、図７（ｂ）に示すように、予め確定された通信ルート（通信経路）に従い、通信経路情報が含まれたデータ信号（需要家情報）を周囲に発信するようになる。この通信ルートを構築するにあたっては、各子機９０２は、信号（電波）が直接届く範囲に存在する子機９０２に対して、ハローメッセージ（確認信号）を定期的に送信しており、このハローメッセージの受信状況（受信電界強度など）を常に判断している。

【0009】

このようにして、子機９０２ｂの近くに存在する子機９０２ｃも、予め確定された通信ルートに従い、通信経路情報が含まれたデータ信号（需要家情報）を周囲に発信するようになり、次の通信経路にある子機（図示されていない）、次の子機（図示されていない）へとデータ信号（需要家情報）が伝送されて親機９０１Ａにまで到達する。

【0010】

また、他の親機９０１Ｂからデータ取得の要求が子機９０２ａに出される場合もあり、図７（ｂ）に示すように、需要家９９４ａで取得したデータ信号（需要家情報）が、中継器（子機９０２ｂ、子機９０２ｄ、子機９０２ｅ等）を中継して、親機９０１Ｂに到達する。なお、各親機９０１は、１つの子機９０２のみばかりでなく、他の複数の子機９０２の需要家情報を収集している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１４−７２７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、従来例のような需要家９９４（家庭）で電源の確保が充分な場所に子機９０２がある場合と違い、太陽光発電や振動発電等のエナジーハーベスト（環境発電）の電源で動作する子機を有する場合、データの取得やデータの送信のための電力を最小限に抑える通信システムしなければいけなかった。このため、従来例のように子機に常に電力を供給して受信状態や待ち受け状態にすることはできなく、親機からのデータ取得の要求を受信できないばかりか、子機からのハローメッセージ（確認信号）を定期的に送信できないので、確かな通信ルートの構築もできないという課題があった。

【0013】

また、子機が消費する電力を抑える方法として、子機はデータを取得したときのみにデータを発信して、通常はスリープ状態（電源オフ或いは最小限の電力での稼働）としておくという方法が考えられる。しかしながら、中継器を介した親機と子機とが互いに認識（同期）できないので、同様に通信経路（通信ルート）が確立できず、子機から親機への通信経路が数多く存在することとなる。このため、トラフィック（通行量）が増大し、親機（中継器も含む）にかかる負担が大きくなってしまうという課題もあった。

【0014】

本発明は、上述した課題を解決するもので、電力の供給が少ない子機であっても子機から親機への通信が安定して行えるマルチホップ無線通信システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

この課題を解決するために、本発明のマルチホップ無線通信システムは、データを含んだデータ信号を電波で送信する子機送信部を有する子機と、前記データ信号を受信する中継受信部と前記データ信号を外部に前記電波で送信する中継送信部とを有する中継器と、前記中継器からの前記データ信号を受信する親機受信部を有する親機と、を備えたマルチホップ通信システムにおいて、前記親機が、自身を特定する親機識別情報と前記データ信号の取得のためのデータ送信要求信号とを含んだ第１情報信号を外部に前記電波で送信する親機送信部と、該親機送信部及び前記親機受信部を制御する親機制御部と、を有し、前記中継器が、前記中継受信部及び前記中継送信部を制御する中継制御部と、前記子機からの前記データ信号を記憶する記憶部と、を有し、前記子機が、太陽光発電や振動発電等の環境発電からの電力を用いて、自身を特定する子機識別情報を含んだ第２情報信号と前記データ信号とを送信し、前記中継器が、前記子機からの当該第２情報信号及び当該データ信号を受信するとともに前記記憶部に記憶し、前記中継器が、前記親機からの前記データ送信要求信号に基づき、記憶された前記データ信号を予め決められた送信経路に従って送信することを特徴としている。

【0016】

これによれば、本発明のマルチホップ無線通信システムは、子機がデータを取得しデータ信号を送信するのみなので、データの取得やデータの送信のための子機が消費する環境発電の電力を最小限に抑えることができる。一方、中継器が記憶されたデータ信号を予め決められた送信経路に従って送信するので、子機から中継器を介して親機まで、データ信号を確実に送信することができる。これらのことにより、電力の供給が少ない子機であっても、子機から親機への送信を安定して行うことができる。

【0017】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記中継器の前記中継制御部が、前記第１情報信号の受信信号強度を判断することにより、受信した前記第１情報信号に自身を特定する中継器識別情報を加えるとともに、前記親機識別情報及び前記中継器識別情報の順番履歴も加えて、前記第１情報信号を送信し、前記親機制御部が、前記中継器の内、所定の前記子機から直接送信された前記データ信号を記憶している前記中継器を末端中継器とし、前記親機から該末端中継器までの前記順番履歴の逆経路を、所定の前記子機における前記データ信号の送信経路として確定することを特徴としている。

【0018】

これによれば、この送信経路に従い、子機から親機への送信を容易にかつ確実に行うことができる。

【0019】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記中継器の前記中継制御部が、前記第１情報信号の前記受信信号強度と対比する第１識別閾値を有し、該第１識別閾値以上の前記受信信号強度を受信した際に、前記第１情報信号を送信することを特徴としている。

【0020】

これによれば、各中継器同士の間及び中継器と親機との間の通信が確実に行われる。このことにより、末端中継器（中継器）から親機への通信をより安定して行なうことができる。

【0021】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記中継器が前記第１識別閾値を異なった値で複数有していることを特徴としている。

【0022】

これによれば、マルチホップ無線通信システムが選択される環境に応じて、第１識別閾値を選択することができる。このことにより、環境に応じた最適な送信経路を確定することができ、子機から中継器を介して親機への通信をより一層安定して行なうことができる。

【0023】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記中継器の前記中継制御部が、前記第２情報信号の前記受信信号強度と対比する第２識別閾値を有し、該第２識別閾値以上の前記受信信号強度を受信した際に、受信した前記第２情報信号を前記記憶部に記憶することを特徴としている。

【0024】

これによれば、子機から中継器への通信をより安定して行なうことができるとともに、中継器から親機にデータ信号を送信する送信経路を絞り込むことができる。これらのことにより、トラフィック（通行量）を抑制しつつ、子機から親機への通信をより安定して行うことができる。

【0025】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記中継器が前記第２識別閾値を異なった値で複数有していることを特徴としている。

【0026】

これによれば、マルチホップ無線通信システムが選択される環境に応じて、第２識別閾値を選択することができる。このことにより、環境に応じた最適な送信経路を確定することができ、子機から中継器を介して親機への通信をより一層安定して行なうことができる。

【0027】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記親機制御部が、所定の前記子機の前記データ信号を記憶している前記末端中継器の内、前記第２情報信号の前記受信信号強度が最も高い前記末端中継器を、所定の前記子機における指定末端中継器とすることを特徴としている。

【0028】

これによれば、子機から指定末端中継器（中継器）への送信を安定して行うことができ、この指定末端中継器（中継器）を含んだ送信経路で子機から親機への通信をより一層安定して行うことができる。また、１つの子機からのデータ信号の送信経路を１つに絞ったので、トラフィック（通行量）を大幅に抑制することができる。

【0029】

また、本発明のマルチホップ無線通信システムは、前記親機制御部が、所定のタイミングで前記第１情報信号を送信し、前記中継制御部が直近の前記第１情報信号の前記受信信号強度を判断し、この判断に基づいて、直近の前記送信経路を確定することを特徴としている。

【0030】

これによれば、通信経路の間で何らかの外的要因が生じて受信信号強度が弱められた状態が継続されたとしても、所定のタイミングで、受信信号強度が直近で最も強い送信経路を構築することができる。このことにより、子機から中継器を介して親機への通信をより安定して行なうことができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明のマルチホップ無線通信システムは、子機がデータを取得しデータ信号を送信するのみなので、データの取得やデータの送信のための子機が消費する環境発電の電力を最小限に抑えることができる。一方、中継器が記憶されたデータ信号を予め決められた送信経路に従って送信するので、子機から中継器を介して親機まで、データ信号を確実に送信することができる。これらのことにより、電力の供給が少ない子機であっても、子機から親機への送信を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの構成の概要を示した説明図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの構成を示した機能ブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの手順を説明する図であって、第１情報信号の伝達方法を示すフローチャートＡ図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの手順を説明する図であって、第２情報信号の伝達方法を示すフローチャートＢ図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの手順を説明する図であって、送信経路の確定方法を示すフローチャートＣ図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システムの手順を説明する図であって、データ信号の送受信方法のフローチャートＤ図である。

【図7】従来例のマルチホップ無線通信装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0034】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システム１０１の構成を示した説明図である。図２は、本発明の第１実施形態に係わるマルチホップ無線通信システム１０１の構成を示したブロック図である。

【0035】

本発明の第１実施形態のマルチホップ無線通信システム１０１は、図１に示すように、データを含んだデータ信号ＤＳを電波で送信する子機Ａ１と、データ信号ＤＳを送受信する複数の中継器Ｒ５（Ｒ５１〜Ｒ５９）と、中継器Ｒ５からのデータ信号ＤＳを受信する親機Ｚ９と、を備えて構成されている。他に、マルチホップ無線通信システム１０１では、子機Ａ１、中継器Ｒ５及び親機Ｚ９の全てにおいて、図１に示すように、電波を送受信するためのアンテナＡＴを備えている。なお、アンテナＡＴに関しては、一般的な線状アンテナ、ループ・アンテナ、平面アンテナ等、様々なタイプのアンテナを用いることができ、本発明の要旨を限定するものではないので、詳細な説明は省略する。

【0036】

そして、マルチホップ無線通信システム１０１は、例えば計測器や測定器等のデータソース５００で得られたデータをデータ信号ＤＳに変換して、データソース５００に接続された子機Ａ１からアンテナＡＴを介し電波で放射し、更に中継器Ｒ５を介してデータ信号ＤＳを伝搬させ、親機Ｚ９にまでデータ信号ＤＳを送信し、データを通信させるシステムである。

【0037】

先ず、マルチホップ無線通信システム１０１の子機Ａ１について説明する。子機Ａ１は、図２に示すように、太陽光発電や振動発電等の環境発電を行う発電器ＥＮ１と、データ信号ＤＳを送信する子機送信部１１と、子機送信部１１を制御する子機制御部５１と、電波を送信するためのアンテナＡＴと、を有して構成されている。

【0038】

子機Ａ１の発電器ＥＮ１は、太陽光発電や振動発電等の環境発電（エナジーハーベスト、エネルギーハーベスト、エナジーハーベスティング、エネルギーハーベスティング等と呼称されている）を行う機器であって、所謂乾電池や蓄電器或いは電線から供給される電源を用いているものではない。つまり、太陽光や照明光、機械の発する振動、熱などのエネルギーを採取して電力を生成する機器である。特に、環境発電は、身の回りにある僅かなエネルギーを電力に変換する発電である。この発電器ＥＮ１は、子機送信部１１及び子機制御部５１に接続されて、自身が発電した際にのみ、電力を供給している。

【0039】

子機Ａ１の子機送信部１１は、信号処理回路及び送信回路を有して構成されており、データソース５００で得られたデータを含んだデジタル信号を信号処理回路でアナログ信号であるデータ信号ＤＳに変換している。そして、子機送信部１１は、発電器ＥＮ１からの電力を用いて、接続されたアンテナＡＴを介して、送信回路でデータ信号ＤＳを放射することにより、子機Ａ１の外部にデータ信号ＤＳを電波で送信している。

【0040】

また、子機送信部１１は、自身を特定する子機Ａ１の子機識別情報を含んだ信号（以下、第２情報信号ＩＤ２と云う）もデータ信号ＤＳと同時に送信している。

【0041】

子機Ａ１の子機制御部５１は、集積回路（ＩＣ、integrated circuit）を用いて作製されており、子機送信部１１と接続されて、子機送信部１１の制御を行っている。

【0042】

次に、マルチホップ無線通信システム１０１の中継器Ｒ５について説明する。中継器Ｒ５は、図２に示すように、データ信号ＤＳを送信する中継送信部１５と、データ信号ＤＳを受信する中継受信部３５と、中継送信部１５及び中継受信部３５を制御する中継制御部５５と、子機Ａ１からのデータ信号ＤＳを記憶する記憶部９５と、電波を送受信するためのアンテナＡＴと、を有して構成されている。

【0043】

中継器Ｒ５の中継送信部１５は、増幅回路及び送信回路を有して構成されており、中継受信部３５で受信された子機Ａ１からのデータ信号ＤＳ或いは第２情報信号ＩＤ２を増幅回路で増幅し、接続されたアンテナＡＴを介して、送信回路でデータ信号ＤＳ或いは第２情報信号ＩＤ２を外部に電波で送信している。また、中継送信部１５は、中継受信部３５で受信された親機Ｚ９からの第１情報信号ＩＤ１（後述する）を増幅回路で増幅し、アンテナＡＴを介して、送信回路で外部に電波で送信している。

【0044】

また、中継送信部１５は、自身を特定する中継器Ｒ５の中継器識別情報を第１情報信号ＩＤ１及び第２情報信号ＩＤ２に加えて同時に送信している。

【0045】

中継器Ｒ５の中継受信部３５は、受信回路を有して構成されており、子機Ａ１から或いは中継器Ｒ５を介して伝搬してきたデータ信号ＤＳ及び第２情報信号ＩＤ２と、親機Ｚ９から或いは中継器Ｒ５を介して伝搬してきた第１情報信号ＩＤ１と、を受信回路で受信して中継送信部１５に送信している。

【0046】

また、中継受信部３５は、強度表示回路を有して構成されており、受信した第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を算出し、中継制御部５５に送信している。また、中継受信部３５は、受信したデータ信号ＤＳ及び第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を算出し、中継制御部５５に送信している。

【0047】

中継器Ｒ５の中継制御部５５は、中継送信部１５及び中継受信部３５と接続しており、中継送信部１５及び中継受信部３５の制御をしている。また、中継制御部５５は、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）と所定の値である識別閾値（後述する第１閾値）とを比較したり、データ信号ＤＳの受信信号強度（ＲＳＳＩ）と所定の値であるデータ閾値（後述する第２閾値）とを比較したり、第１情報信号ＩＤ１に含まれる中継器識別情報や第２情報信号ＩＤ２に含まれる子機識別情報等の情報を取り出したりしている。

【0048】

中継器Ｒ５の記憶部９５は、メモリ等の内部記憶装置やメモリカード等の外部記憶装置等を用いており、子機Ａ１からのデータ信号ＤＳを記憶するとともに、中継器識別情報を含んだ第１情報信号ＩＤ１や子機識別情報を含んだ第２情報信号ＩＤ２等の情報を保存している。また、記憶部９５は、所定の値である識別閾値等を格納している。

【0049】

最後に、マルチホップ無線通信システム１０１の親機Ｚ９について説明する。親機Ｚ９は、図２に示すように、データ信号ＤＳの取得のためのデータ送信要求信号ＲＳを含んだ第１情報信号ＩＤ１を送信する親機送信部１９と、中継器Ｒ５からのデータ信号ＤＳを受信する親機受信部３９と、親機送信部１９及び親機受信部３９を制御する親機制御部５９と、所定の値等を格納する記録部９９と、電波を送受信するためのアンテナＡＴと、を有して構成されている。

【0050】

親機Ｚ９の親機送信部１９は、送信回路を有して構成されており、データ信号ＤＳの取得のためのデータ送信要求信号ＲＳを含んだ第１情報信号ＩＤ１を、接続されたアンテナＡＴを介して、送信回路で第１情報信号ＩＤ１を放射することにより、親機Ｚ９の外部に第１情報信号ＩＤ１を電波で送信している。

【0051】

また、親機送信部１９は、自身を特定する親機Ｚ９の親機識別情報を第１情報信号ＩＤ１に加えて同時に送信している。

【0052】

親機Ｚ９の親機受信部３９は、受信回路及び信号処理回路を有して構成されており、中継器Ｒ５を介して伝搬してきたデータ信号ＤＳ及び第２情報信号ＩＤ２を受信回路で受信し、信号処理回路でデジタル信号に変換して親機制御部５９に送信している。

【0053】

親機Ｚ９の親機制御部５９は、親機送信部１９及び親機受信部３９と接続しており、親機送信部１９及び親機受信部３９を制御している。また、親機制御部５９は、親機受信部３９でデジタル信号に変換されたデータソース５００のデータを記録部９９に保存したり、中継器Ｒ５を介して伝搬してきたデータ信号ＤＳの保存や第２情報信号ＩＤ２に含まれる子機識別情報や中継器識別情報等の情報を取り出したりしている。

【0054】

また、親機制御部５９は、親機送信部１９が所定のタイミングで第１情報信号ＩＤ１を送信するように、制御している。なお、ここでいう所定のタイミングとは、一定時間が経過したタイミングや、データ信号ＤＳを一定回数受信したタイミング等を示している。なお、親機Ｚ９は、有線で接続された外部機器に受信したデータを送信している。

【0055】

親機Ｚ９の記録部９９は、前述したように、データソース５００のデータを記録したり、所定の値等が格納されている。

【0056】

次に、マルチホップ無線通信システム１０１の手順の一例について説明する。先ず、マルチホップ無線通信システム１０１における、第１情報信号ＩＤ１及び第２情報信号ＩＤ２の伝達方法について、図１、図３及び図４を用いて説明する。図３は、マルチホップ無線通信システム１０１の手順を説明する図であって、第１情報信号ＩＤ１の伝達方法を示すフローチャートＡ図である。図４は、マルチホップ無線通信システム１０１の手順を説明する図であって、第２情報信号ＩＤ２の伝達方法を示すフローチャートＢ図である。

【0057】

先ず、親機Ｚ９から発信される第１情報信号ＩＤ１の伝達方法について説明する。親機Ｚ９は、図３に示すように、第１情報信号ＩＤ１を送信する所定のタイミングかどうかを判断する。そして、所定のタイミングの場合には、親機Ｚ９は、親機送信部１９から親機識別情報を含んだ第１情報信号ＩＤ１を送信する。この際に、この第１情報信号ＩＤ１の中に、データ信号ＤＳの取得のためのデータ送信要求信号ＲＳが含まれていても良い。

【0058】

次に、親機Ｚ９の近傍に配置された中継器Ｒ５、例えば図１に示す中継器Ｒ５１、中継器Ｒ５３及び中継器Ｒ５４が、送信されてきた第１情報信号ＩＤ１を中継受信部３５で受信し、中継制御部５５が第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定以上であるかどうかを判断する。具体的には、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）と、記憶部９５に格納されていた第１識別閾値と、を比較して、受信信号強度（ＲＳＳＩ）が第１識別閾値以上であるかどうかを判断する。

【0059】

そして、図３に示すように、中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第１情報信号ＩＤ１を受信した際には、この第１情報信号ＩＤ１を採用するようにしている。一方、中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第１識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第１情報信号ＩＤ１を受信した際には、この受信信号強度（ＲＳＳＩ）の弱い信号を第１情報信号ＩＤ１として判断し、この第１情報信号ＩＤ１を採用しないようにしている。例えば、図１に示す親機Ｚ９に比較的近い中継器Ｒ５１及び中継器Ｒ５３は、ある第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第１情報信号ＩＤ１を受信して、この第１情報信号ＩＤ１を採用し、親機Ｚ９から比較的遠い中継器Ｒ５４は、ある第１識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第１情報信号ＩＤ１を受信するので、この第１情報信号ＩＤ１を採用しないこととなる。

【0060】

なお、本発明の第１実施形態では、この第１識別閾値を異なった値で複数有しており、第１識別閾値の大小で受信した第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の強弱の差を区別でき、第１情報信号ＩＤ１の取捨を選択することができる。例えば、中継器Ｒ５１のみが第１情報信号ＩＤ１を選択できるようにしたり、中継器Ｒ５１、中継器Ｒ５３及び中継器Ｒ５４の全てが第１情報信号ＩＤ１を選択できるようにすることができる。これにより、マルチホップ無線通信システム１０１が選択される環境に応じて、第１識別閾値を選択して、環境に応じた最適な送信経路ＴＰを確定するために利用することができる。

【0061】

次に、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、第１情報信号ＩＤ１の中に自身の中継器識別情報が含まれているかいないかを確認する。そして、第１情報信号ＩＤ１の中に自身の中継器識別情報が含まれていない場合、中継制御部５５は、この第１情報信号ＩＤ１を記憶部９５に保存するようにしている。一方、第１情報信号ＩＤ１の中に自身の中継器識別情報が含まれている場合、中継制御部５５は、この第１情報信号ＩＤ１を記憶部９５に保存せずに、破棄するようにしている。

【0062】

次に、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、図３に示すように、親機識別情報及び自らの中継器識別情報やその順番履歴も加えて、第１情報信号ＩＤ１を外部に中継送信部１５で送信する。例えば図１に示す中継器Ｒ５１及び中継器Ｒ５３は、ある第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を受信したので、親機Ｚ９から直接に受信した履歴に自身の中継器識別情報を加えて第１情報信号ＩＤ１とし、この第１情報信号ＩＤ１を外部に送信するようになる。

【0063】

次に、第１情報信号ＩＤ１が送信された中継器Ｒ５の近傍に配置された中継器Ｒ５は、識別情報（親機識別情報及び中継器識別情報）と履歴情報が付加された第１情報信号ＩＤ１を中継受信部３５で受信し、中継制御部５５が第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第１識別閾値）以上であるかどうかを判断する。例えば図１に示す中継器Ｒ５１の近傍に配置された中継器Ｒ５は、中継器Ｒ５２、中継器Ｒ５３及び中継器Ｒ５５であり、中継器Ｒ５２、中継器Ｒ５３及び中継器Ｒ５５のそれぞれは、第１情報信号ＩＤ１を受信し、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第１識別閾値）以上であるかどうかを判断するようになる。例えば図１に示す中継器Ｒ５３の近傍に配置された中継器Ｒ５は、中継器Ｒ５１、中継器Ｒ５４及び中継器Ｒ５６となり、中継器Ｒ５１、中継器Ｒ５４及び中継器Ｒ５６のそれぞれは、第１情報信号ＩＤ１を受信し、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第１識別閾値）以上であるかどうかを判断するようになる。

【0064】

そして、同様にして、第１情報信号ＩＤ１が送信された中継器Ｒ５の近傍に配置されたそれぞれの中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を受信した際には、この第１情報信号ＩＤ１を採用し、第１情報信号ＩＤ１の中に自身の中継器識別情報が含まれていない場合は、第１情報信号ＩＤ１を記憶部９５に保存する。一方、それぞれの中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第１識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を受信した際には、この受信信号強度（ＲＳＳＩ）の弱い第１情報信号ＩＤ１として判断し、この第１情報信号ＩＤ１を採用せずに破棄する。

【0065】

次に、ある第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第１情報信号ＩＤ１を受信した中継器Ｒ５は、それまでの履歴（履歴情報）に自らの中継器識別情報を加えて、刷新した第１情報信号ＩＤ１を外部に中継送信部１５で送信する。このような手順を各中継器Ｒ５が行い、親機Ｚ９からの第１情報信号ＩＤ１が中継器Ｒ５間を伝搬するようになる。そして、図３に示すように、中継器Ｒ５が受信した第１情報信号ＩＤ１の中に自身の中継器識別情報が含まれている場合は、中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、この第１情報信号ＩＤ１を記憶部９５に保存しないとともに、この第１情報信号ＩＤ１を外部に送信しないで終了する。

【0066】

次に、子機Ａ１から発信される第２情報信号ＩＤ２の伝達方法について説明する。第２情報信号ＩＤ２の伝達方法は、図４に示すように、データ信号ＤＳの伝達方法に従って伝達するようになっている。

【0067】

先ず、図４に示すように、子機Ａ１が環境発電からの電力を得てデータ信号ＤＳを送信する際に、子機Ａ１は、自身を特定する子機Ａ１の子機識別情報を含んだ第２情報信号ＩＤ２を子機送信部１１で送信する。

【0068】

次に、子機Ａ１の近傍に配置された中継器Ｒ５、例えば図１に示す中継器Ｒ５６、中継器Ｒ５８及び中継器Ｒ５９が、送信されてきたデータ信号ＤＳ（第２情報信号ＩＤ２も含む）を中継受信部３５で受信し、中継制御部５５が第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定以上であるかどうかを判断する。具体的には、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）と、記憶部９５に格納されていた第２識別閾値と、を比較して、受信信号強度（ＲＳＳＩ）が第２識別閾値以上であるかどうかを判断する。

【0069】

そして、図４に示すように、中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信した際には、この第２情報信号ＩＤ２を採用するようにしている。一方、中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第２識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信した際には、この受信信号強度（ＲＳＳＩ）の弱い信号を第２情報信号ＩＤ２として判断し、この第２情報信号ＩＤ２を採用しないようにしている。例えば、図１に示す子機Ａ１に比較的近い中継器Ｒ５８及び中継器Ｒ５９は、ある第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信して、この第２情報信号ＩＤ２を採用し、親機Ｚ９から比較的遠い中継器Ｒ５６は、ある第２識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信するので、この第２情報信号ＩＤ２を採用しないこととなる。

【0070】

なお、本発明の第１実施形態では、この第２識別閾値も第１識別値と同様に、異なった値で複数有しており、第２識別閾値の大小で受信した第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の強弱の差を区別でき、第２情報信号ＩＤ２の取捨を選択することができる。例えば、中継器Ｒ５９のみが第２情報信号ＩＤ２を選択できるようにしたり、中継器Ｒ５６、中継器Ｒ５８及び中継器Ｒ５９の全てが第２情報信号ＩＤ２を選択できるようにすることができる。これにより、マルチホップ無線通信システム１０１が選択される環境に応じて、第２識別閾値を選択して、環境に応じた最適な送信経路ＴＰを確定するために利用することができる。

【0071】

次に、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、第２情報信号ＩＤ２の中に自身の中継器識別情報が含まれてるかいないかを確認する。そして、第２情報信号ＩＤ２の中に自身の中継器識別情報が含まれていない場合、中継制御部５５は、この第２情報信号ＩＤ２とデータ信号ＤＳを記憶部９５に保存する。一方、第２情報信号ＩＤ２の中に自身の中継器識別情報が含まれている場合、中継制御部５５は、この第２情報信号ＩＤ２を記憶部９５に保存せずに、破棄するようにしている。なお、図示はしていないが、この第２情報信号ＩＤ２とデータ信号ＤＳを記憶部９５に保存する際に、中継制御部５５は、第２情報信号ＩＤ２を確認し、他の中継器Ｒ５を介さずに子機Ａ１から直接送信されて来た場合、この時の受信信号強度（ＲＳＳＩ）も記憶部９５に保存するようにしている。その際に、この中継器Ｒ５は、所定の子機Ａ１のデータ信号ＤＳを記憶している末端中継器として位置付けられる。

【0072】

次に、中継器Ｒ５の中継制御部５５は、図４に示すように、子機識別情報及び自らの中継器識別情報やその順番履歴も加えて、第２情報信号ＩＤ２を外部に中継送信部１５で送信する。例えば図１に示す中継器Ｒ５８及び中継器Ｒ５９は、ある第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信したので、子機Ａ１から直接に受信した履歴に自身の中継器識別情報を加えて第２情報信号ＩＤ２とし、この第２情報信号ＩＤ２を外部に送信するようになる。なお、第２情報信号ＩＤ２と同時にデータ信号ＤＳも送信するようにしても良い。

【0073】

次に、第２情報信号ＩＤ２が送信された中継器Ｒ５の近傍に配置された中継器Ｒ５は、識別情報（親機識別情報及び中継器識別情報）と履歴情報が付加された第２情報信号ＩＤ２を受信し、第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第２識別閾値）以上であるかどうかを判断する。例えば図１に示す中継器Ｒ５８の近傍に配置された中継器Ｒ５は、中継器Ｒ５５及び中継器Ｒ５６であり、中継器Ｒ５５及び中継器Ｒ５６それぞれは、第２情報信号ＩＤ２を中継受信部３５で受信し、中継制御部５５が第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第２識別閾値）以上であるかどうかを判断するようになる。例えば図１に示す中継器Ｒ５９の近傍に配置された中継器Ｒ５は、中継器Ｒ５６及び中継器Ｒ５７となり、中継器Ｒ５６及び中継器Ｒ５７のそれぞれは、第２情報信号ＩＤ２を受信し、第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が一定（第２識別閾値）以上であるかどうかを判断するようになる。

【0074】

そして、同様にして、第２情報信号ＩＤ２が送信された中継器Ｒ５の近傍に配置されたそれぞれの中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を受信した際には、この第２情報信号ＩＤ２を採用し、第２情報信号ＩＤ２の中に自身の中継器識別情報が含まれていない場合は、第２情報信号ＩＤ２を記憶部９５に保存する。一方、それぞれの中継器Ｒ５（中継制御部５５）は、第２識別閾値以下の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を受信した際には、この受信信号強度（ＲＳＳＩ）の弱い信号を第２情報信号ＩＤ２として判断し、この第２情報信号ＩＤ２を採用せずに破棄する。なお、データ信号ＤＳが同時に送信されていた場合は、中継制御部５５は、データ信号ＤＳも同時に記憶部９５に保存するようにしている。

【0075】

次に、ある第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）で第２情報信号ＩＤ２を受信した中継器Ｒ５は、それまでの履歴（履歴情報）に自らの中継器識別情報を加えて、刷新した第２情報信号ＩＤ２を外部に中継送信部１５で送信する。このような手順を各中継器Ｒ５が行い、子機Ａ１からの第２情報信号ＩＤ２が中継器Ｒ５間を伝搬するようになる。これにより、第２情報信号ＩＤ２が受信信号強度（ＲＳＳＩ）のより強い組合せで中継器Ｒ５を介して伝搬していくので、子機Ａ１から中継器Ｒ５への通信をより安定して行なうことができる。

【0076】

最後に、親機Ｚ９は、親機Ｚ９の近傍に配置された中継器Ｒ５からの第２情報信号ＩＤ２を親機受信部３９で受信し、この受信した第２情報信号ＩＤ２を親機Ｚ９の記録部９９に保存する。このようにして、第２情報信号ＩＤ２が、子機Ａ１から送信され、複数の中継器Ｒ５を介して、親機Ｚ９に伝搬される。その際に、本発明の第１実施形態では、中継器Ｒ５の中継制御部５５が第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を有する第２情報信号ＩＤ２を送信するようにしているので、中継器Ｒ５から親機Ｚ９にデータ信号ＤＳを送信する送信経路ＴＰを絞り込むことができ、トラフィック（通行量）を抑制することができる。

【0077】

次に、マルチホップ無線通信システム１０１における、送信経路ＴＰの確定方法について説明する。図５は、マルチホップ無線通信システム１０１の手順を説明する図であって、送信経路ＴＰの確定方法を示すフローチャートＣ図である。

【0078】

先ず、親機Ｚ９（親機制御部５９）は、親機受信部３９で受信し記録部９９に保存された第２情報信号ＩＤ２の全てについて確認を行う。そして、親機Ｚ９（親機制御部５９）は、それぞれの第２情報信号ＩＤ２に記録された子機識別情報及び中継器識別情報、並びに履歴を抽出して比較を行う。

【0079】

次に、親機制御部５９は、中継器Ｒ５の内、所定の子機Ａ１から第２情報信号ＩＤ２（データ信号ＤＳも含む）が直接送信された中継器Ｒ５を所定の子機Ａ１における末端中継器として、１つ或いは複数特定する。

【0080】

次に、親機制御部５９は、中継器Ｒ５であるそれぞれの末端中継器が記憶している第１情報信号ＩＤ１の順番履歴をそれぞれ比較し、それぞれの順番履歴の内、親機Ｚ９から末端中継器までの順番履歴の最も少ない経路を抽出して、この経路を有する第１情報信号ＩＤ１を選択する。そして、この順番履歴の経路の逆経路を所定の子機Ａ１におけるデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰ１として採用している。これにより、子機Ａ１から中継器Ｒ５を介して親機Ｚ９迄のデータ信号ＤＳの送信を容易にかつ確実に行うことができるとともに、１つの子機Ａ１からのデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰ１を１つに絞ったので、トラフィック（通行量）を大幅に抑制することができる。

【0081】

一方、親機制御部５９は、特定した末端中継器の内、記憶している第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が最も高い末端中継器を所定の子機Ａ１における指定末端中継器として、特定する。そして、この指定末端中継器である末端中継器が記憶している第１情報信号ＩＤ１の順番履歴を抽出して、この順番履歴の経路の逆経路を所定の子機Ａ１におけるデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰ２としても採用している。これにより、子機Ａ１から中継器Ｒ５への通信を安定して行うことができるとともに、１つの子機Ａ１からのデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰ２を１つに絞ったので、トラフィック（通行量）を大幅に抑制することができる。更に、指定末端中継器が受信する第２情報信号ＩＤ２（データ信号ＤＳ）の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が最も高いので、子機Ａ１が送信するデータ信号ＤＳの送信信号強度を低めに抑えたとしても、指定末端中継器で確実に受けることができる。このことにより、子機Ａ１からの送信にかかる電力を低く抑えることができる。

【0082】

そして、経路の少ない送信経路ＴＰ１と子機Ａ１からの受信信号強度（ＲＳＳＩ）が高い送信経路ＴＰ２とが一致する場合は、親機９Ｚ（親機制御部５９）は、この送信経路ＴＰ１（送信経路ＴＰ２）を所定の子機Ａ１におけるデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰとして確定する。一方、送信経路ＴＰ１と送信経路ＴＰ２とが一致しない場合は、親機９Ｚ（親機制御部５９）は、いずれかを送信経路ＴＰとして確定するようにしている。どちらかを選択するかは、上述した効果を選択することで、予め決めておくようにしている。

【0083】

また、いずれの送信経路ＴＰの確定においても、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の場合にのみの順番履歴を反映しているので、各中継器Ｒ５同士の間及び中継器Ｒ５と親機Ｚ９との間の通信が確実に行われる。このことにより、末端中継器（中継器Ｒ５）から親機Ｚ９への通信をより安定して行なうことができる。

【0084】

以上のようにして、本発明の第１実施形態では、送信経路ＴＰの確定が行われる。これにより、第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）でしかも最適なの送信経路ＴＰを確定することができる。

【0085】

また、本発明の第１実施形態では、親機Ｚ９が所定のタイミング（前述した時間や回数等）で第１情報信号ＩＤ１を送信するようにしている。そして、最新の第１情報信号ＩＤ１を受信した中継器Ｒ５の中継制御部５５は、直近のこの第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を判断して、この判断に基づいて、上述した手順に従って、直近の送信経路ＴＰを確定することとなる。このため、通信経路の間で何らかの外的要因が生じて受信信号強度（ＲＳＳＩ）が弱められた状態が継続されたとしても、所定のタイミングで、受信信号強度（ＲＳＳＩ）が直近で最も強い送信経路ＴＰを構築することができる。なお、直近の送信経路ＴＰは、中継器Ｒ５の記憶部９５及び親機Ｚ９の記録部９９に、最新の送信経路ＴＰとして、上書き保存される。

【0086】

最後に、親機Ｚ９の親機制御部５９は、確定した送信経路ＴＰを第１情報信号ＩＤ１に含ませて、この第１情報信号ＩＤ１を親機送信部１９及びアンテナＡＴを介して送信する。そして、上述した図３に示す伝達方法で、親機Ｚ９からの確定した送信経路ＴＰが各中継器Ｒ５に伝搬するようになる。これにより、確定した送信経路ＴＰに含まれた中継器Ｒ５は、予め決められた送信経路ＴＰとして、記憶部９５に記憶することとなる。

【0087】

次に、マルチホップ無線通信システム１０１における、データ信号ＤＳの送受信方法ついて、図６を用いて説明する。図６は、データ信号ＤＳの送受信方法のフローチャートＤ図である。

【0088】

先ず、図６に示すように、子機Ａ１（子機送信部１１）は、環境発電からの電力を得て、データソース５００からデータを取得し、このデータを信号処理回路でデジタル信号からアナログ信号に変換し、データ信号ＤＳを子機送信部１１で生成する。

【0089】

次に、子機Ａ１の子機送信部１１は、環境発電からの電力を得て、接続されたアンテナＡＴを介して、送信回路でデータ信号ＤＳを電波で外部に送信している。その際には、子機識別情報を含んだ第２情報信号ＩＤ２を同時に送信している。このように、子機Ａ１がデータを取得しデータ信号ＤＳを送信するのみなので、データの取得やデータの送信のための子機Ａ１が消費する環境発電の電力を最小限に抑えることができる。

【0090】

次に、子機Ａ１の近傍に配置された末端中継器（中継器Ｒ５）は、図６に示すように、子機Ａ１から送信されてきたデータ信号ＤＳ（第２情報信号ＩＤ２も含む）を受信する。そして、末端中継器（中継器Ｒ５）の中継制御部５５はは、第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が記憶部９５に格納されていた第２識別閾値以上であるかどうかを判断し、このデータ信号ＤＳ（第２情報信号ＩＤ２も含む）を記憶部９５に保存する。

【0091】

一方、親機Ｚ９は、図６に示すように、データソース５００からのデータを取得するために、データ信号ＤＳの取得のためのデータ送信要求信号ＲＳを親機送信部１９から送信する。

【0092】

次に、中継器Ｒ５は、図６に示すように、送信されてきたデータ送信要求信号ＲＳを中継受信部３５で受信し、次いで、中継送信部１５でデータ送信要求信号ＲＳを送信する。このようにして、末端中継器に到るまでの間に存在する中継器Ｒ５は、この受信と送信を行っている。

【0093】

次に、子機Ａ１の近傍に配置された末端中継器（中継器Ｒ５）は、図６に示すように、親機Ｚ９から複数の中継器Ｒ５を介して伝搬してきたデータ送信要求信号ＲＳを受信する。そして、末端中継器（中継器Ｒ５）は、このデータ送信要求信号ＲＳに基づき、記憶部９５に記憶されたデータ信号ＤＳを中継送信部１５で送信する。

【0094】

次に、送信経路ＴＰの中に割り振られた中継器Ｒ５は、送信されてきたデータ信号ＤＳを中継受信部３５で受信し、次いで、中継送信部１５でデータ信号ＤＳを送信する。このようにして、親機Ｚ９に到るまでの間に存在する、送信経路ＴＰの中に割り振られた中継器Ｒ５は、この受信と送信を行っている。

【0095】

最後に、図６に示すように、ある時点で、親機Ｚ９がデータ信号ＤＳを受信することとなる。そして、親機Ｚ９は、このデータ信号ＤＳを記録部９９に保存する。このようにして、親機Ｚ９からのデータ送信要求信号ＲＳに基づき、予め決められた送信経路ＴＰに従って、中継器Ｒ５が子機Ａ１から送信されたデータ信号ＤＳを送信して伝搬させているので、子機Ａ１から中継器Ｒ５を介して親機Ｚ９まで、データ信号ＤＳを確実に送信することができる。なお、このデータ信号ＤＳに含まれるデータは、有線で接続された外部機器に送信される。

【0096】

以上のように構成された本発明の第１実施形態のマルチホップ無線通信システム１０１における、効果について、以下に纏めて説明する。

【0097】

本発明の第１実施形態のマルチホップ無線通信システム１０１は、子機Ａ１がデータ信号ＤＳを取得し送信するのみなので、データの取得やデータの送信のための子機Ａ１が消費する環境発電の電力を最小限に抑えることができる。一方、中継器Ｒ５は、子機Ａ１が送信したデータ信号ＤＳを記憶部９５で記憶し、親機Ｚ９からのデータ送信要求信号ＲＳに基づき、記憶されたデータ信号ＤＳを予め決められた送信経路ＴＰに従って送信するので、子機Ａ１から中継器Ｒ５を介して親機Ｚ９まで、データ信号ＤＳを確実に送信することができる。これらのことにより、電力の供給が少ない子機Ａ１であっても、“子機Ａ１から親機Ｚ９への送信”を安定して行うことができる。

【0098】

また、中継器Ｒ５の中継制御部５５が親機Ｚ９からの第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を判断することにより、次に第１情報信号ＩＤ１を送信するようにして順番履歴を残し、親機Ｚ９の親機制御部５９が所定の子機Ａ１から直接送信されたデータ信号ＤＳを記憶している末端中継器を特定し、親機Ｚ９から末端中継器までの順番履歴の逆経路を送信経路ＴＰとして確定する構成とした。このことにより、この送信経路ＴＰに従い、子機Ａ１から親機Ｚ９への送信を容易にかつ確実に行うことができる。

【0099】

また、送信経路ＴＰを確定する際に、第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が第１識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の場合にのみの順番履歴を反映しているので、各中継器Ｒ５同士の間及び中継器Ｒ５と親機Ｚ９との間の通信が確実に行われる。このことにより、末端中継器（中継器Ｒ５）から親機Ｚ９への通信をより安定して行なうことができる。

【0100】

また、中継器Ｒ５が第１識別閾値を異なった値で複数有しているので、マルチホップ無線通信システム１０１が選択される環境に応じて、第１識別閾値を選択することができる。このことにより、環境に応じた最適な送信経路ＴＰを確定することができ、子機Ａ１から中継器Ｒ５を介して親機Ｚ９への通信をより一層安定して行なうことができる。

【0101】

また、第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の第２情報信号ＩＤ２を受信した際に、受信した第２情報信号ＩＤ２を記憶部９５に記憶するので、第２情報信号ＩＤ２が受信信号強度（ＲＳＳＩ）のより強い組合せで中継器Ｒ５を介して伝搬していく。このため、子機Ａ１から中継器Ｒ５への通信をより安定して行なうことができるとともに、中継器Ｒ５から親機Ｚ９にデータ信号ＤＳを送信する送信経路ＴＰを絞り込むことができる。これらのことにより、トラフィック（通行量）を抑制しつつ、子機Ａ１から親機Ｚ９への通信をより安定して行うことができる。

【0102】

また、中継器Ｒ５が第２識別閾値を異なった値で複数有しているので、マルチホップ無線通信システム１０１が選択される環境に応じて、第２識別閾値を選択することができる。このことにより、環境に応じた最適な送信経路ＴＰを確定することができ、子機Ａ１から中継器Ｒ５を介して親機Ｚ９への通信をより一層安定して行なうことができる。

【0103】

また、所定の子機Ａ１からの第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が最も高い末端中継器を、所定の子機Ａ１における指定末端中継器としたので、子機Ａ１から指定末端中継器（中継器Ｒ５）への送信を安定して行うことができ、この指定末端中継器（中継器Ｒ５）を含んだ送信経路ＴＰ（送信経路ＴＰ１）で、子機Ａ１から親機Ｚ９への通信を安定して行うことができる。また、１つの子機からのデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰを１つに絞ったので、トラフィック（通行量）を大幅に抑制することができる。

【0104】

また、本発明の第１実施形態では、親機Ｚ９が所定のタイミング（前述した時間や回数等）で第１情報信号ＩＤ１を送信するようにしている。そして、最新の第１情報信号ＩＤ１を受信した中継器Ｒ５の中継制御部５５は、直近のこの第１情報信号ＩＤ１の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を判断して、この判断に基づいて、上述した手順に従って、直近の送信経路ＴＰを確定することとなる。このため、通信経路の間で何らかの外的要因が生じて受信信号強度（ＲＳＳＩ）が弱められた状態が継続されたとしても、所定のタイミングで、受信信号強度（ＲＳＳＩ）が直近で最も強い送信経路ＴＰを構築することができる。

【0105】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0106】

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、第１情報信号ＩＤ１を用いて、親機Ｚ９から末端中継器（中継器Ｒ５）までの順番履歴を取得し、この順番履歴の逆経路を所定の子機Ａ１におけるデータ信号ＤＳの送信経路ＴＰとして確定するように好適に構成したが、これに限るものではない。例えば、第２情報信号ＩＤ２を用いて、中継器Ｒ５の中継制御部５５が第２識別閾値以上の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を有する第２情報信号ＩＤ２で区別した経路を送信経路ＴＰ３としても良い。

【0107】

＜変形例２＞
上記第１実施形態では、所定の子機Ａ１のデータ信号ＤＳを記憶している末端中継器の内、第２情報信号ＩＤ２の受信信号強度（ＲＳＳＩ）が最も高い末端中継器を、所定の子機Ａ１における指定末端中継器としたが、これに限るものではない。例えば、所定の子機Ａ１に対して配設される中継器Ｒ５の位置情報を事前に登録しておき、所定の子機Ａ１に一番近い中継器Ｒ５を指定末端中継器としても良い。

【0108】

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0109】

Ａ１ 子機
１１ 子機送信部
５１ 子機制御部
Ｒ５、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３、Ｒ５４、Ｒ５５、Ｒ５６、Ｒ５７、Ｒ５８、
Ｒ５９ 中継器
１５ 中継送信部
３５ 中継受信部
５５ 中継制御部
９５ 記憶部
Ｚ９ 親機
１９ 親機送信部
３９ 親機受信部
５９ 親機制御部
ＤＳ データ信号
ＩＤ１ 第１情報信号
ＩＤ２ 第２情報信号
ＲＳ データ送信要求信号
ＴＰ、ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３ 送信経路
１０１ マルチホップ無線通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】