特開 2022-178774 リモート無線装置及びリモート無線装置の通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022178774

(43)【公開日】2022-12-02

(54)【発明の名称】リモート無線装置及びリモート無線装置の通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 13/00 20060101AFI20221125BHJP

   H04W 72/08 20090101ALI20221125BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20221125BHJP

   H04W 74/08 20090101ALI20221125BHJP

【ＦＩ】

H04L13/00 307B

H04W72/08 110

H04W72/04 131

H04W74/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021085808

(22)【出願日】2021-05-21

(71)【出願人】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 憲正

(72)【発明者】

【氏名】桑原 寿明

【テーマコード（参考）】

5K034

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K034AA02

5K034DD02

5K034EE03

5K034MM05

5K067AA25

5K067BB27

5K067BB28

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE71

5K067GG09

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置及びリモート無線装置の通信方法を提供する。
【解決手段】１つのコンピュータ１２と、少なくとも１つの通信ネットワーク１４と、を備える無線通信システム１０において、ベース無線装置１６と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置１８は、ベース無線装置１６への送信が成功するまで、連続する複数の送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理部４４と、送信処理の実行回数をカウントするカウント部４６と、カウント部のカウント値Ｎが所定回数以上の場合は、次の送受信周期で送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択部４８と、送信選択部４８により待機が選択された場合は、送受信処理部４４による送信処理を禁止させる送信禁止部５０と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置であって、
前記ベース無線装置への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理部と、
前記送信処理の実行回数をカウントするカウント部と、
前記カウント部のカウント値が所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択部と、
前記送信選択部により待機が選択された場合は、前記送受信処理部による前記送信処理を禁止させる送信禁止部と、
を備える、リモート無線装置。

【請求項2】

請求項１に記載のリモート無線装置であって、
各々の前記送受信周期内に設けられて前記送信処理の開始タイミングが異なる複数の送信スロットの中から１つの前記送信スロットを選択するスロット選択部を備え、
前記送受信処理部は、前記スロット選択部が選択した前記送信スロットを使用して前記送信処理を実行する、リモート無線装置。

【請求項3】

請求項２に記載のリモート無線装置であって、
前記送受信処理部は、前記送信処理として、クリアチャネル評価と、信号の送信と、前記ベース無線装置から送信される確認応答の受信と、を行い、前記クリアチャネル評価を行うことによってチャネルが使用されていることを検知した場合、又は、前記確認応答を受信しない場合に、送信が失敗したと判定する、リモート無線装置。

【請求項4】

請求項２に記載のリモート無線装置であって、
前記スロット選択部は、前記カウント値が所定の判定回数未満の場合は、前記送信スロットを第１規則に従って選択し、前記カウント値が前記判定回数以上の場合は、前記送信スロットを第２規則に従って選択する、リモート無線装置。

【請求項5】

ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置の通信方法であって、
前記ベース無線装置への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理ステップと、
前記送信処理の実行回数をカウントするカウントステップと、
前記カウントステップのカウント値が所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択ステップと、
前記送信選択ステップで待機が選択された場合は、前記送信処理を禁止させる送信禁止ステップと、
を備える、リモート無線装置の通信方法。

【請求項6】

請求項５に記載のリモート無線装置の通信方法であって、
各々の前記送受信周期内に設けられて前記送信処理の開始タイミングが異なる複数の送信スロットの中から１つの前記送信スロットを選択するスロット選択ステップを備え、
前記送受信処理ステップでは、前記スロット選択ステップで選択された前記送信スロットを使用して前記送信処理を実行する、リモート無線装置の通信方法。

【請求項7】

請求項６に記載のリモート無線装置の通信方法であって、
前記送受信処理ステップでは、前記送信処理として、クリアチャネル評価と、信号の送信と、前記ベース無線装置から送信される確認応答の受信と、を行い、前記クリアチャネル評価を行うことによってチャネルが使用されていることを検知した場合、又は、前記確認応答を受信しない場合に、送信が失敗したと判定する、リモート無線装置の通信方法。

【請求項8】

請求項６に記載のリモート無線装置の通信方法であって、
前記スロット選択ステップでは、前記カウント値が所定の判定回数未満の場合は、前記送信スロットを第１規則に従って選択し、前記カウント値が前記判定回数以上の場合は、前記送信スロットを第２規則に従って選択する、リモート無線装置の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置及びリモート無線装置の通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コンピュータと、複数の通信ネットワークと、を備える産業用の無線通信システムが示される。コンピュータは、複数のロボット等を管理及び制御する。各々の通信ネットワークは、１つのベース無線装置と、複数のリモート無線装置と、を備える。ベース無線装置は、コンピュータに接続される。一方、リモート無線装置は、センサ及びアクチュエータに接続される。センサ及びアクチュエータは、ロボット等に設けられる。例えば、ベース無線装置は、各々のリモート無線装置に対して、アクチュエータの動作を指示するための信号を送信する。一方、各々のリモート無線装置は、ベース無線装置に対して、センサの検出結果等を示す信号を送信する。特許文献１の無線通信システムにおいて、ベース無線装置と複数のリモート無線装置は、所定の周期で周波数をホッピングする。これにより、ベース無線装置と周囲の無線機器との電波干渉が防止される。同様に、周波数がホッピングされると、リモート無線装置と周囲の無線機器との電波干渉が防止される。周波数のホッピングの周期を送受信周期と称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１８８８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の通信ネットワークにおいて、複数のリモート無線装置は、周波数のホッピングを、互いに同じホッピングパターン及び同じ送受信周期で行う。このため、各々のリモート無線装置が送信する信号の衝突が発生しやすい。信号が衝突した場合、各々のリモート無線装置は、信号の再送信を行う。このような場合に、各々のリモート無線装置が、同じ周波数の信号を同じ周期で連続して再送信すると、信号の衝突が繰り返し発生する。すると、各々のリモート無線装置の送信が完了するまでに長い時間がかかる。その結果、無線通信システムの通信速度が低下し、ロボット等の処理能力が低下する。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置であって、前記ベース無線装置への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理部と、前記送信処理の実行回数をカウントするカウント部と、前記カウント部のカウント値が所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択部と、前記送信選択部により待機が選択された場合は、前記送受信処理部による前記送信処理を禁止させる送信禁止部と、を備える。

【0007】

本発明の別の態様は、ベース無線装置と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置の通信方法であって、前記ベース無線装置への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理ステップと、前記送信処理の実行回数をカウントするカウントステップと、前記カウントステップのカウント値が所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択ステップと、前記送信選択ステップで待機が選択された場合は、前記送信処理を禁止させる送信禁止ステップと、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ベース無線装置に送信する信号の衝突回数を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】第１実施形態の無線通信システムの機能ブロックを示す図である。

【図3】第１実施形態の主処理を示すフローチャートである。

【図4】送信処理を示すフローチャートである。

【図5】第１実施形態における送信形態の一例を示す図である。

【図6】第２実施形態の無線通信システムの機能ブロックを示す図である。

【図7】１回の送受信周期で送信スロットを示すフローチャートである。

【図8】第２実施形態の主処理を示すフローチャートである。

【図9】第２実施形態における送信形態の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［１ 第１実施形態］
［１－１ 無線通信システム１０］
図１は、無線通信システム１０の構成を示す図である。図２は、第１実施形態の無線通信システム１０の機能ブロックを示す図である。産業用の無線通信システム１０は、１つのコンピュータ１２と、少なくとも１つの通信ネットワーク１４と、を備える。１つの通信ネットワーク１４は、１つのベース無線装置１６と、複数のリモート無線装置１８と、を備える。産業設備には、図示しない１又は複数のロボット等が設けられる。

【0011】

コンピュータ１２は、１又は複数のロボット等の監視及び制御を行う。コンピュータ１２は、例えば、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）を有しても良い。コンピュータ１２は、有線又は無線で送受信を行うためのインターフェース（不図示）を備える。コンピュータ１２は、インターフェースを介してベース無線装置１６に信号を送信する。また、コンピュータ１２は、インターフェースを介してベース無線装置１６から送信される信号を受信する。

【0012】

１又は複数のロボット等は、アクチュエータとセンサとを備える。アクチュエータは、コンピュータ１２の指示に従って動作する。センサは、ロボットの動作を検知する。本明細書では、センサとアクチュエータをまとめてＳ／Ａ２０とも称する。アクチュエータは、ベース無線装置１６及びリモート無線装置１８を介して、コンピュータ１２から送信される制御信号を受信する。センサは、ベース無線装置１６及びリモート無線装置１８を介して、検出結果を示すセンサ信号をコンピュータ１２に送信する。

【0013】

［１－２ ベース無線装置１６］
図２で示されるように、ベース無線装置１６は、ベース演算部２２と、ベース記憶部２４と、ベース通信部２６と、ベースインターフェース２８と、を備える。

【0014】

ベース演算部２２は、処理回路を有する。処理回路は、ＣＰＵ等のプロセッサであっても良い。処理回路は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路であっても良い。プロセッサは、ベース記憶部２４に記憶されるプログラムを実行することによって各種の機能を有する。例えば、ベース演算部２２は、ベースインターフェース２８を使用して、コンピュータ１２から信号を受信する処理を行う。また、ベース演算部２２は、ベースインターフェース２８を使用して、コンピュータ１２に信号を送信する処理を行う。また、ベース演算部２２は、ベース通信部２６を使用して複数のリモート無線装置１８から信号を受信する処理を行う。また、ベース演算部２２は、ベース通信部２６を使用して、複数のリモート無線装置１８に信号を送信する処理を行う。また、ベース演算部２２は、ホッピング情報に基づいて、リモート無線装置１８との通信で使用するチャネルの周波数を切り替える。

【0015】

ベース記憶部２４は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを有する。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。揮発性メモリは、例えば外部から取得したデータ及びベース演算部２２が演算したデータ等を記憶する。不揮発性メモリは、例えば所定のプログラム及び所定の数値等を記憶する。なお、ベース記憶部２４は、リモート無線装置１８と共通のホッピング情報を記憶する。ホッピング情報は、ホッピングパターンの情報、及び、送受信周期の情報を含む。ベース記憶部２４の少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられていても良い。

【0016】

ベース通信部２６は、通信回路を有する。通信回路は、送信回路と受信回路を含む。ベース通信部２６は、リモート無線装置１８に信号を送信する。また、ベース通信部２６は、リモート無線装置１８が送信する信号を受信する。

【0017】

ベースインターフェース２８は、コンピュータ１２と有線通信を行うための入出力インターフェースを有する。

【0018】

［１－３ リモート無線装置１８］
図２で示されるように、リモート無線装置１８は、リモート演算部３２と、リモート記憶部３４と、リモート通信部３６と、リモートインターフェース３８と、を備える。

【0019】

リモート演算部３２は、処理回路を有する。処理回路は、ＣＰＵ等のプロセッサであっても良い。処理回路は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路であっても良い。リモート演算部３２は、ベース記憶部２４に記憶されるプログラムを実行することによって各種の機能を有する。例えば、リモート演算部３２は、周波数切替部４２、送受信処理部４４、カウント部４６、送信選択部４８、送信禁止部５０、及び、入出力制御部５２として機能する。

【0020】

周波数切替部４２は、ホッピング情報に基づいて、リモート通信部３６が使用するチャネルの周波数を切り替える。ホッピング情報は、リモート記憶部３４に予め記憶される。

【0021】

送受信処理部４４は、リモート通信部３６の送信回路を使用して、ベース無線装置１６に信号を送信する処理を行う。また、送受信処理部４４は、リモート通信部３６の受信回路を使用して、ベース無線装置１６が送信する信号を受信する処理を行う。送受信処理部４４は、１回の送受信周期で１パケットの信号を送信する。送受信処理部４４は、１パケットの信号を送信する際に、一連の送信処理（図４）を行う。送信処理には、クリアチャネル評価（ＣＣＡ）と、信号を送信する処理と、ベース無線装置１６から送信される確認応答（ＡＣＫ）を受信する処理と、が含まれる。

【0022】

カウント部４６は、１パケット分の信号の送信が開始されてから、送信が成功するまでの間に実行される送信処理の回数をカウントする。

【0023】

送信選択部４８は、カウント部４６のカウント値Ｎが所定回数を超えた場合に、次の送受信周期で送信処理を実行するか待機するかを選択する。送信選択部４８は、選択を所定規則に従って行う。所定規則は、リモート記憶部３４に記憶される。所定規則は、送信と待機の選択順序を決めた情報であっても良い。また、所定規則は、ランダムに選択を行うためのアルゴリズム、例えば擬似乱数列を生成するアルゴリズム等であっても良い。

【0024】

送信禁止部５０は、送信選択部４８により待機が選択された場合に、送受信処理部４４による送信処理を禁止させる。

【0025】

入出力制御部５２は、リモートインターフェース３８を使用して、Ｓ／Ａ２０に対して制御信号を送信する処理を行う。また、入出力制御部５２は、リモートインターフェース３８を使用して、Ｓ／Ａ２０が送信するセンサ信号を受信する処理を行う。

【0026】

リモート記憶部３４は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを有する。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。揮発性メモリは、例えば外部から取得したデータ及びリモート演算部３２が演算したデータ等を記憶する。不揮発性メモリは、例えば所定のプログラム及び所定の数値等を記憶する。なお、リモート記憶部３４は、ベース無線装置１６と共通のホッピング情報を記憶する。ホッピング情報は、ホッピングパターンの情報、及び、送受信周期の情報を含む。リモート記憶部３４の少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられていても良い。

【0027】

リモート通信部３６は、通信回路を有する。通信回路は、送信回路と受信回路を含む。リモート通信部３６は、ベース無線装置１６に信号を送信する。また、リモート通信部３６は、ベース無線装置１６が送信する信号を受信する。

【0028】

リモートインターフェース３８は、Ｓ／Ａ２０と有線通信を行うための入出力インターフェースを有する。リモートインターフェース３８は、Ｓ／Ａ２０と近距離無線通信を行うための無線インターフェースを有しても良い。

【0029】

［１－４ リモート無線装置１８で行われる処理］
［Ａ 主処理］
リモート無線装置１８が信号を送信する際に実行する主処理を説明する。図３は、第１実施形態の主処理を示すフローチャートである。リモート演算部３２は、図３で示される主処理を送受信周期毎に実行する。なお、１回目の主処理が実行される前に、カウント部４６は、カウント値Ｎをゼロにする。カウント値Ｎは、１パケット分の信号の送信が開始されてから、送信が成功するまでに実行される送信処理の回数を示す。

【0030】

ステップＳ１において、周波数切替部４２は、リモート記憶部３４に記憶されるホッピングパターンに従って、チャネルの周波数を切り替える。ステップＳ１が終了すると、処理はステップＳ２に移行する。

【0031】

ステップＳ２において、送受信処理部４４は、コンピュータ１２に伝達すべき情報（伝達情報）があるか否かを判定する。伝達情報は、例えばＳ／Ａ２０から取得したセンサ信号等である。伝達情報がある場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、伝達情報がない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、今回の送受信周期における処理は終了する。

【0032】

ステップＳ３において、カウント部４６は、カウント値Ｎと所定回数（ここでは５回）とを比較する。所定回数は、連続して実行される送信処理の回数の上限値である。所定回数は、リモート記憶部３４に予め記憶される。カウント値Ｎが所定回数以下である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に移行する。一方、カウント値Ｎが所定回数よりも大きい場合（ステップＳ３：ＮＯ）、処理はステップＳ７に移行する。

【0033】

処理がステップＳ３又は後述するステップＳ８からステップＳ４に移行した場合、送受信処理部４４は、図４で示される送信処理を実行する。送受信処理部４４は、送信処理において、ベース無線装置１６に伝達情報を示す信号を送信するための一連の処理を実行する。ステップＳ４が終了すると、処理はステップＳ５に移行する。

【0034】

ステップＳ５において、送受信処理部４４は、ステップＳ４で実行した送信処理において、信号送信が成功したか否かを判定する。信号送信が成功した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ６に移行する。一方、信号送信が失敗した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、処理はステップＳ９に移行する。

【0035】

ステップＳ６において、カウント部４６はカウント値Ｎをクリアする。ステップＳ６が終了した時点で、リモート無線装置１８が１パケットの信号を送信する処理は終了する。

【0036】

処理がステップＳ３からステップＳ７に移行した場合、送信選択部４８は、送信処理を実行するか、又は、送信処理を実行せずに待機するか、のいずれかを、選択する。送信選択部４８は、選択を所定規則に従って行う。ステップＳ７が終了すると、処理はステップＳ８に移行する。

【0037】

送信選択部４８が送信を選択した場合（ステップＳ８：送信）、処理はステップＳ４に移行する。この場合、送受信処理部４４は、図４で示される送信処理を実行する。一方、送信選択部４８が待機を選択した場合（ステップＳ８：待機）、送信禁止部５０は、今回の送受信周期における送信処理を禁止する。また、送受信処理部４４は、送信処理を行わずに待機する。つまり、リモート無線装置１８は、ベース無線装置１６に信号を送信する機会を、他のリモート無線装置１８に譲る。このとき、１つのリモート無線装置１８が送信処理を実行すれば、そのリモート無線装置１８からベース無線装置１６への信号の送信が成功する。

【0038】

処理がステップＳ５からステップＳ９に移行した場合、カウント部４６は、カウント値Ｎに１を加算する。ステップＳ９の終了後、今回の送受信周期における処理は終了する。

【0039】

［Ｂ 送信処理］
図４は、送信処理を示すフローチャートである。図３で示される主処理のステップＳ４では、以下で説明するステップＳ１１～ステップＳ１７の処理が行われる。以下で説明する送信処理には、ＣＣＡと、信号の送信と、ベース無線装置１６から送信されるＡＣＫの受信及び確認と、が含まれる。

【0040】

ステップＳ１１において、送受信処理部４４は、ＣＣＡを行う。送受信処理部４４は、その時点で選択されている自チャネルの周波数と同一の周波数を使用する電波を検知する。ステップＳ１１が終了すると、処理はステップＳ１２に移行する。

【0041】

ステップＳ１２において、送受信処理部４４は、ＣＣＡの実行結果に基づいて自チャネルの周波数が使用されているか否かを判定する。自チャネルの周波数が使用されていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、処理はステップＳ１３に移行する。一方、自チャネルの周波数が使用されている場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１７に移行する。

【0042】

ステップＳ１３において、送受信処理部４４は、リモート通信部３６を使用して、伝達情報を示す信号をベース無線装置１６に送信する。ステップＳ１３が終了すると、処理はステップＳ１４に移行する。

【0043】

ステップＳ１４において、送受信処理部４４は、上限時間を限度にして、ベース無線装置１６から送信されるＡＣＫを待つ。リモート通信部３６がＡＣＫを受信すると、送受信処理部４４はＡＣＫを検知する。このとき、送受信処理部４４は、ＡＣＫが受信されたことを確認する。なお、上限時間は、送受信周期、即ち周波数ホッピングの周期によって決まる。送受信処理部４４は、次の周波数に切り替わるタイミングまでの残り時間を上限時間とする。ステップＳ１４が終了すると、処理はステップＳ１５に移行する。

【0044】

ステップＳ１５において、送受信処理部４４は、ＡＣＫを検知したか否かを判定する。送受信処理部４４がＡＣＫを検知した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６に移行する。一方、送受信処理部４４がＡＣＫを検知しなかった場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、処理はステップＳ１７に移行する。

【0045】

ステップＳ１６において、送受信処理部４４は、送信が成功したと判定する。ステップＳ１６が終了すると、処理は、図３で示されるステップＳ５に移行する。

【0046】

一方、処理がステップＳ１２又はステップＳ１５からステップＳ１７に移行すると、送受信処理部４４は、送信が失敗したと判定する。ステップＳ１７が終了すると、処理は、図３で示されるステップＳ５に移行する。

【0047】

［１－５ 送信形態の一例］
図５は、第１実施形態における送信形態の一例を示す図である。図５は、図１で示される４つのリモート無線装置１８が、ベース無線装置１６に対する送信処理を同時に行った結果、信号の衝突が発生した状況を示す。ここでは、４つのリモート無線装置１８を、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）と称する。

【0048】

図５の（Ａ）～（Ｄ）は、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）を示す。図５の１ｓｔ、２ｎｄ、・・・、１０ｔｈは、各々のリモート無線装置１８で伝達情報の発生後に到来する１回目の送受信周期、２回目の送受信周期、・・・、１０回目の送受信周期を示す。１回目の送受信周期～１０回目の送受信周期は連続する。黒塗りの四角は、送受信処理部４４が送信処理を実行したことを示す。白塗りの四角は、送受信処理部４４が送信処理を実行せずに待機したことを示す。

【0049】

リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、カウント値Ｎが５を超えるまでは、送受信周期の度に送信処理を実行する。５回目の送受信周期が終了するまでは信号衝突が発生し、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）が行う信号の送信は失敗する。リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、カウント値Ｎが５を超えた後に、送信処理を実行するか、又は、送信処理を実行せずに待機する。図５で示される送信形態では、６回目の送受信周期で、リモート無線装置１８（Ｃ）のみが送信処理を実行する。一方、リモート無線装置１８（Ａ）、リモート無線装置１８（Ｂ）、リモート無線装置１８（Ｄ）は待機する。このとき、信号の衝突は発生しない。このため、リモート無線装置１８（Ｃ）が行う信号の送信は成功する。以降同様に、１つのリモート無線装置１８のみが送信処理を実行した場合に、そのリモート無線装置１８の送信は成功する。

【0050】

なお、使用頻度が高いＳ／Ａ２０に接続されるリモート無線装置１８がある場合、そのリモート無線装置１８の送信選択部４８は、送信の選択をしやすくする所定規則を使用しても良い。この構成によれば、使用頻度が高いＳ／Ａ２０の伝達情報が、ベース無線装置１６に伝達されやすくなる。

【0051】

このように、第１実施形態によれば、各々のリモート無線装置１８が互いに送信機会を譲り合うことによって、ベース無線装置１６に送信する信号の衝突回数が低減する。このため、各々のリモート無線装置１８が実行する信号送信が早い段階で成功しやすくなる。その結果、信号の衝突に起因する通信ネットワーク１４の通信速度の低下が抑制される。

【0052】

［２ 第２実施形態］
第１実施形態と同様に、第２実施形態の通信ネットワーク１４も産業用の無線通信システム１０に設けられる。第２実施形態のリモート無線装置１８は、第１実施形態のリモート無線装置１８の機能に加えて、送信スロット５６（図７）を選択する機能を有する。

【0053】

［２－１ リモート無線装置１８］
図６は、第２実施形態の無線通信システム１０の機能ブロックを示す図である。第２実施形態のリモート無線装置１８は、第１実施形態のリモート無線装置１８の全構成を有する。第２実施形態のリモート無線装置１８の構成のうち、第１実施形態のリモート無線装置１８と共通する構成には、第１実施形態と同一の符号が付される。第２実施形態において、リモート演算部３２は、スロット選択部５４としても機能する。

【0054】

図７で示されるように、１回の送受信周期には、送信時間ｔ１と、受信時間ｔ２と、その他図示しない時間（送受信の切替時間等）と、が含まれる。送信時間ｔ１は、送受信処理部４４が信号を送信するときに使用する時間枠である。例えば、送信時間ｔ１は２１００［μｓｅｃ］である。受信時間ｔ２は、送受信処理部４４がベース無線装置１６から送信されるＡＣＫを受信するときに使用する時間枠である。例えば、受信時間ｔ２は１３００［μｓｅｃ］である。送信時間ｔ１には、送受信処理部４４がＣＣＡを行い且つ１パケットの信号を送信する時間よりも長い時間が設定される。

【0055】

スロット選択部５４は、送信時間ｔ１の間に、送信処理の開始タイミングが異なる複数の送信スロット５６を設ける。例えば、図７で示されるように、スロット選択部５４は、ＣＣＡの時間分だけ開始タイミングが異なる複数の送信スロット５６を設ける。送信時間ｔ１が２１００［μｓｅｃ］、ＣＣＡに要する時間が２００［μｓｅｃ］、１パケットの信号を送信する時間が１３００［μｓｅｃ］である場合、スロット選択部５４は、送信時間ｔ１の間に４つの送信スロット５６を設けることができる。なお、スロット選択部５４は、送信時間ｔ１に設ける送信スロット５６の数を、ＣＣＡに要する時間、及び、１パケットの信号を送信する時間に応じて変えることができる。送信スロット５６の数及び開始タイミングは、リモート記憶部３４に予め記憶される。

【0056】

更に、スロット選択部５４は、送信処理が行われる前に、複数の送信スロット５６の中から１つの送信スロット５６を任意の方法で選択する。例えば、スロット選択部５４は、送信スロット５６を所定規則に従って選択しても良い。所定規則は、送信スロット５６の選択順序を決めた情報であっても良い。また、所定規則は、ランダムに選択を行うためのアルゴリズム、例えば擬似乱数列を生成するアルゴリズム等であっても良い。別の方法として、スロット選択部５４は、カウント値Ｎが所定の判定回数未満の場合には、送信スロット５６を第１規則に従って選択し、カウント値Ｎが判定回数以上の場合には、送信スロット５６を第２規則に従って選択しても良い。この場合、第１規則は、送信スロット５６の選択順序を決めた情報であり、第２規則は、ランダムに選択を行うためのアルゴリズム、例えば擬似乱数列を生成するアルゴリズム等であっても良い。所定規則、第１規則、及び、第２規則は、リモート記憶部３４に予め記憶される。

【0057】

［２－２ リモート無線装置１８で行われる処理］
図８は、第２実施形態の主処理を示すフローチャートである。リモート演算部３２は、図８で示される主処理を送受信周期毎に実行する。図８で示される主処理は、ステップＳ２４の処理が追加された点を除いて、図３で示される主処理と実質的に同じである。ステップＳ２４において、スロット選択部５４は、送信スロット５６を選択する。ステップＳ２５において、送受信処理部４４は、選択された送信スロット５６を使用して送信処理を行う。

【0058】

［２－３ 送信形態の一例］
図９は、第２実施形態における送信形態の一例を示す図である。図９は、図１で示される４つのリモート無線装置１８が、ベース無線装置１６に対する送信処理を同時に行った結果、信号の衝突が発生した状況を示す。ここでは、４つのリモート無線装置１８を、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）と称する。

【0059】

図５と同様に、図９の（Ａ）～（Ｄ）は、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）を示す。図９の１ｓｔ、２ｎｄ、・・・、６ｔｈというのは、各々のリモート無線装置１８で伝達情報の発生後に到来する１回目の送受信周期、２回目の送受信周期、・・・、６回目の送受信周期を示す。１回目の送受信周期～６回目の送受信周期は連続する。各回にある４つの四角は４つの送信スロット５６を示す。４つの送信スロット５６は、左から右に向かって送信タイミングが遅くなる。黒塗りの四角は、スロット選択部５４によって選択され、送受信処理部４４が使用した送信スロット５６を示す。Ｘが付された四角は、スロット選択部５４によって選択されない送信スロット５６を示す。また、４つの白塗りの四角が並ぶ箇所は、送受信処理部４４が送信処理を実行せずに待機したことを示す。

【0060】

１回目の送受信周期で、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、１番目の送信スロット５６を使用して送信処理を行う。この場合、信号衝突が発生し、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）が行う信号の送信は失敗する。

【0061】

２回目の送受信周期で、リモート無線装置１８（Ａ）の送受信処理部４４は、１番目の送信スロット５６を使用して送信処理を実行する。リモート無線装置１８（Ｂ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、２番目の送信スロット５６を使用して送信処理を実行する。リモート無線装置１８（Ｂ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、ＣＣＡでリモート無線装置１８（Ａ）の信号を検知する。このため、リモート無線装置１８（Ｂ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、信号を送信しない。このとき、信号の衝突は発生しない。このため、リモート無線装置１８（Ａ）の信号送信は成功する。

【0062】

また、第１実施形態と同様に、リモート無線装置１８（Ａ）～リモート無線装置１８（Ｄ）の送受信処理部４４は、カウント値Ｎが５を超えた後に、送信処理を実行するか、又は、送信処理を実行せずに待機する。

【0063】

なお、使用頻度が高いＳ／Ａ２０に接続されるリモート無線装置１８がある場合、そのリモート無線装置１８のスロット選択部５４は、１番目の送信スロット５６の選択をしやすくしても良い。このとき、スロット選択部５４は、１番目の送信スロット５６の選択をしやすくする規則を使用しても良い。この構成によれば、使用頻度が高いＳ／Ａ２０の伝達情報が、ベース無線装置１６に伝達されやすくなる。

【0064】

このように、第２実施形態によれば、各々のリモート無線装置１８の送信タイミングがずれるため、ベース無線装置１６に送信する信号の衝突回数が低減する。このため、各々のリモート無線装置１８が実行する信号送信が早い段階で成功しやすくなる。その結果、信号の衝突に起因する通信ネットワーク１４の通信速度の低下が抑制される。

【0065】

［３ 実施形態から得られる技術的思想］
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

【0066】

本発明の第１態様は、ベース無線装置１６と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置１８であって、前記ベース無線装置１６への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理部４４と、前記送信処理の実行回数をカウントするカウント部４６と、前記カウント部のカウント値Ｎが所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択部４８と、前記送信選択部４８により待機が選択された場合は、前記送受信処理部４４による前記送信処理を禁止させる送信禁止部５０と、を備える。

【0067】

本発明の第１態様において、各々の前記送受信周期内に設けられて前記送信処理の開始タイミングが異なる複数の送信スロット５６の中から１つの前記送信スロット５６を選択するスロット選択部５４を備え、前記送受信処理部４４は、前記スロット選択部５４が選択した前記送信スロット５６を使用して前記送信処理を実行しても良い。

【0068】

本発明の第１態様において、前記送受信処理部４４は、前記送信処理として、クリアチャネル評価と、信号の送信と、前記ベース無線装置１６から送信される確認応答の受信と、を行い、前記クリアチャネル評価を行うことによってチャネルが使用されていることを検知した場合、又は、前記確認応答を受信しない場合に、送信が失敗したと判定しても良い。

【0069】

本発明の第１態様において、前記スロット選択部５４は、前記カウント値Ｎが所定の判定回数未満の場合は、前記送信スロット５６を第１規則に従って選択し、前記カウント値Ｎが前記判定回数以上の場合は、前記送信スロット５６を第２規則に従って選択しても良い。

【0070】

本発明の第２態様は、ベース無線装置１６と送受信周期で信号の送受信を行うリモート無線装置１８の通信方法であって、前記ベース無線装置１６への送信が成功するまで、連続する複数の前記送受信周期の各々で信号の送信処理を実行する送受信処理ステップと、前記送信処理の実行回数をカウントするカウントステップと、前記カウントステップのカウント値Ｎが所定回数以上の場合は、次の前記送受信周期で前記送信処理を実行するか待機するかを所定規則に従って選択する送信選択ステップと、前記送信選択ステップで待機が選択された場合は、前記送信処理を禁止させる送信禁止ステップと、を備える。

【0071】

本発明の第２態様において、各々の前記送受信周期内に設けられて前記送信処理の開始タイミングが異なる複数の送信スロット５６の中から１つの前記送信スロット５６を選択するスロット選択ステップを備え、前記送受信処理ステップでは、前記スロット選択ステップで選択された前記送信スロット５６を使用して前記送信処理を実行しても良い。

【0072】

本発明の第２態様において、前記送受信処理ステップでは、前記送信処理として、クリアチャネル評価と、信号の送信と、前記ベース無線装置１６から送信される確認応答の受信と、を行い、前記クリアチャネル評価を行うことによってチャネルが使用されていることを検知した場合、又は、前記確認応答を受信しない場合に、送信が失敗したと判定しても良い。

【0073】

本発明の第２態様において、前記スロット選択ステップでは、前記カウント値Ｎが所定の判定回数未満の場合は、前記送信スロット５６を第１規則に従って選択し、前記カウント値Ｎが前記判定回数以上の場合は、前記送信スロット５６を第２規則に従って選択しても良い。

【符号の説明】

【0074】

１６…ベース無線装置 １８…リモート無線装置
４４…送受信処理部 ４６…カウント部
４８…送信選択部 ５０…送信禁止部
５４…スロット選択部 ５６…送信スロット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】