特開 2023-155634 データ送信装置、データ回収装置、及びデータ回収システム

(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】P2023155634

(43)【公開日】2023-10-23

(54)【発明の名称】データ送信装置、データ回収装置、及びデータ回収システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/59 20060101AFI20231016BHJP

   H04B 5/02 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

H04B1/59

H04B5/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022065070

(22)【出願日】2022-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】518195771

【氏名又は名称】株式会社翔エンジニアリング

(71)【出願人】

【識別番号】591015278

【氏名又は名称】株式会社 拓和

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤原 暉雄

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 和雄

(72)【発明者】

【氏名】奥田 満紀子

(72)【発明者】

【氏名】飯島 義明

(72)【発明者】

【氏名】沼口 太一

【テーマコード（参考）】

5K012

【Ｆターム（参考）】

5K012AB01

5K012AC08

5K012AC10

5K012AE02

5K012BA02

(57)【要約】

【課題】データ回収の際に信頼性のある通信を行うための技術を提供する。
【解決手段】データ送信装置３０はアンテナ３１及び通信部３２を備える。通信部３２は、アンテナ３１で受信した無変調信号の反射波を変調して、順序付けされた複数のデータブロックを順番に送信する。通信部３２は、ｎ番目までのデータブロックの送信を完了しており、無変調信号の受信の再開を待つ第１待機状態において無変調信号を受信した場合、ｎ－ｎ_d番目から順番にデータブロックを送信する。ｎ_dは、所定値であり、さらに０又は自然数である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナ及び通信部を備え、
前記通信部は、前記アンテナで受信した無変調信号の反射波を変調して、順序付けされた複数のデータブロックを順番に送信し、
前記通信部は、ｎ番目までのデータブロックの送信を完了しており、無変調信号の受信の再開を待つ第１待機状態において無変調信号を受信した場合、ｎ－ｎ_d番目から順番にデータブロックを送信し、ここで、ｎ_dは、所定値であり、さらに０又は自然数である、データ送信装置。

【請求項2】

前記通信部は、Ｎ_s個のデータブロックの送信を途中で停止せずに完了する前に無変調信号を受信しなくなった場合、前記第１待機状態に遷移し、ここで、Ｎ_sは、所定値であり、さらに自然数であり、
前記通信部は、Ｎ_s個のデータブロックの送信を途中で停止せずに完了した後、データブロックの送信を停止し、
前記通信部は、前記Ｎ_s個のデータブロックの送信の完了から所定の時間Ｔ_sdの経過後、無変調信号の受信を待つ第２待機状態に遷移し、
前記通信部は、ｎ番目までのデータブロックの送信を完了しており、前記第２待機状態において無変調信号を受信した場合、ｎ＋１番目から順番にデータブロックを送信し、
前記通信部は、前記第２待機状態への遷移から所定の時間δの経過までに無変調信号を受信しなかった場合、前記第１待機状態に遷移する、請求項１に記載のデータ送信装置。

【請求項3】

前記通信部は、データブロックの送信中に無変調信号を受信しなくなった場合、前記第１待機状態に遷移する、請求項１に記載のデータ送信装置。

【請求項4】

アンテナ、送信機、受信機、及びデータ回収制御部を備え、
前記送信機は、前記データ回収制御部の命令に基づいて無変調信号を前記アンテナから送信し、
前記受信機は、無変調信号の反射波に乗せられたデータブロックを前記アンテナで受信し、受信したデータブロックの誤りを検出しなかった場合、受信したデータブロックを出力し、受信したデータブロックの誤りを検出した場合、受信したデータブロックを出力せず、
前記データ回収制御部は、前記受信機から所定の期間内にデータブロックを取得した場合、取得したデータブロックを保存し、前記受信機から所定の期間内にデータブロックを取得しない場合、無変調信号の送信を一時的に停止するように前記送信機に命令する、データ回収装置。

【請求項5】

請求項１から３の何れかに記載のデータ送信装置、及び請求項４に記載のデータ回収装置を備える、データ回収システム。

【請求項6】

移動体及び観測装置をさらに備え、
前記データ回収装置は前記移動体に搭載され、
前記データ送信装置は、前記観測装置から観測データを取得し、前記観測データを含むデータブロックを送信する、請求項５に記載のデータ回収システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データロガーのようなデータを保存する装置からデータを回収するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、観測機器から観測データを回収するための観測システムが開示されている。この観測システムは、観測場所に設置された複数の観測機器、及び送電・通信機器を搭載したマルチコプタを備える。マルチコプタは基地局から観測機器の上空まで自律飛行する。マルチコプタが観測機器の上空に到達すると、送電・通信機器は、観測機器に電力を供給すると共に、観測機器から観測データを回収する。送電・通信機器が電力の供給及び観測データの回収を終了すると、マルチコプタは基地局に戻る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６６６６６６３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には、送電・通信機器が観測機器から観測データを回収する際、送電・通信機器と観測機器の間に通信エラーが生じた場合、送電・通信機器及び観測機器がどのように動作するかは具体的に開示されていない。

【0005】

本発明の目的は、データ回収の際に信頼性のある通信を行うための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のデータ送信装置はアンテナ及び通信部を備え、前記通信部は、前記アンテナで受信した無変調信号の反射波を変調して、順序付けされた複数のデータブロックを順番に送信し、前記通信部は、ｎ番目までのデータブロックの送信を完了しており、無変調信号の受信の再開を待つ第１待機状態において無変調信号を受信した場合、ｎ－ｎ_d番目から順番にデータブロックを送信し、ここで、ｎ_dは、所定値であり、さらに０又は自然数である。

【0007】

本発明のデータ回収装置は、アンテナ、送信機、受信機、及びデータ回収制御部を備え、前記送信機は、前記データ回収制御部の命令に基づいて無変調信号を前記アンテナから送信し、前記受信機は、無変調信号の反射波に乗せられたデータブロックを前記アンテナで受信し、受信したデータブロックの誤りを検出しなかった場合、受信したデータブロックを出力し、受信したデータブロックの誤りを検出した場合、受信したデータブロックを出力せず、前記データ回収制御部は、前記受信機から所定の期間内にデータブロックを取得した場合、取得したデータブロックを保存し、前記受信機から所定の期間内にデータブロックを取得しない場合、無変調信号の送信を一時的に停止するように前記送信機に命令する。

【0008】

本発明のデータ回収システムは本発明のデータ送信装置及び本発明のデータ回収装置を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、データ回収の際に信頼性のある通信を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は本発明の第１実施形態に係るデータ回収システム１０の概念図である。

【図2】図２は第１実施形態に係るデータ回収装置２０のブロック図である。

【図3】図３は第１実施形態に係るデータ送信装置３０のブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係るデータ回収制御部２４のデータ回収処理を示す状態遷移図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第１例である。

【図7】図７は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第２例である。

【図8】図８は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第３例である。

【図9】図９は、ｎ_dの定め方を説明するための図である。

【図10】図１０は、第１実施形態の変形例に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。

【図11】図１１は、第１実施形態の変形例に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。

【図12】図１２は、第２実施形態に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。

【図13】図１３は、第２実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。

【図14】図１４は、第２実施形態の変形例に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。

【図15】図１５は、第２実施形態の変形例に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以降、本発明を実施するための複数の形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。各々の実施形態では、その実施形態以前に説明した点と異なる点について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

【0012】

《第１実施形態》
図１は本発明の第１実施形態に係るデータ回収システム１０の概念図である。データ回収システム１０は、ドローン１１、データ回収装置２０、観測装置１２、及びデータ送信装置３０を備える。データ回収装置２０はドローン１１に搭載される。データ送信装置３０は、観測装置１２の近くに設置され、観測装置１２と有線又は無線で通信する。観測装置１２及びデータ送信装置３０は、例えば地上の観測場所に設置される。

【0013】

ドローン１１は、基地局（図示せず）からデータ送信装置３０の上空まで自律飛行した後、データ送信装置３０の上空でホバリングする。ドローン１１がホバリングを開始すると、データ回収装置２０はデータ送信装置３０に無変調信号を送信する。この無変調信号は、例えばマイクロ波である。本明細書において、マイクロ波は３００ＭＨｚ～３００ＧＨｚの周波数を有する電磁波である。データ送信装置３０は、無変調信号を受けてウェイクアップし、スリープモードから動作モードに移行する。それから、データ送信装置３０は、観測装置１２から観測データを読み込み、バックスキャタリング通信でデータ回収装置２０に観測データを送信する。送信されるデータは順序付けられた複数のデータブロックで構成され、そのデータブロックは順番に送信される。データ回収装置２０は観測データを受信及び保存する。データ回収装置２０が観測データの回収を終了すると、ドローン１１は自立飛行して基地局に帰還する。

【0014】

なお、データ回収は、ドローン１１がホバリングしている状態ではなく、ドローン１１が着地した状態で行われてもよい。

【0015】

図２は第１実施形態に係るデータ回収装置２０のブロック図である。データ回収装置２０は、アンテナ２１１，２１２、送信機２２、受信機２３、データ回収制御部２４、及び記憶部２５を備える。

【0016】

送信機２２は、データ回収制御部２４の命令に基づいて無変調信号をアンテナ２１１から送信する。送信機２２は、電波産業会の策定した特定小電力無線局の標準規格に適合し、送信を開始する前にキャリアセンスを行い、所定時間以下で送信し、その後に所定時間以上送信を停止する。例えば、送信機２２は、電波産業会の策定した標準規格 ARIB STD-T107 特定小電力無線局９２０ＭＨｚ帯移動体識別用無線設備に準拠する。具体的に、送信機２２は無変調信号の送信を時間Ｔ₁毎に時間Ｔ₂停止する。また、送信機２２は、データ回収制御部２４の命令によらずに、独立して、標準規格に従った送信停止を行う。

【0017】

なお、送信機２２が特定小電力無線局の標準規格に適合することは必須ではない。

【0018】

受信機２３は、ＲＦ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及びデータ処理部を有する。ＲＦ回路は、アンテナ２１２で受信された信号を復調する。Ａ／Ｄ変換回路は、ＲＦ回路で取り出された信号をデジタル信号に変換する。データ処理部は、Ａ／Ｄ変換回路から出力された信号に含まれるデータを処理する。データ処理部は、ＣＰＵ、メモリ等で構成され、プログラムを実行することで所定の処理を行う。

【0019】

受信機２３は、無変調信号（即ち無変調搬送波）の反射波に乗せられたデータブロックをアンテナ２１２で受信する。受信機２３は、そのデータ処理部で、受信したデータブロックに対して誤り検出を行う。誤り検出の方式は、例えば、チェックサム、パリティチェック、ＣＲＣである。受信機２３は、受信したデータブロックに誤りを検出しなかった場合、受信したデータブロックを出力し、受信したデータブロックに誤りを検出した場合、受信したデータブロックを出力しない。

【0020】

なお、送信機２２と受信機２３は、それぞれアンテナ２１１，２１２を使用しているが、１つアンテナを共用してもよい。

【0021】

データ回収制御部２４はデータ回収装置２０の全体を制御する。データ回収制御部２４は、誤りを検出されなかったデータブロックを受信機２３から取得し、そのデータブロックを保存する。また、データ回収制御部２４は送信機２２に送信制御信号を出力する。データ回収制御部２４は、送信制御信号を立ち上げることで送信機２２に送信開始を命令し、送信制御信号を立ち下げることで送信機２２に送信停止を命令する。さらに、データ回収制御部２４はドローン１１と適宜に通信する。データ回収制御部２４は、ＣＰＵ、メモリ等で構成され、プログラムを実行することで所定の処理を行う。

【0022】

データ回収制御部２４は、自らのメモリにデータブロックを一時的に保存し、データ回収の終了後にそのデータブロックを記憶部２５に書き込む。記憶部２５は、例えばＳＤメモリーカードのような不揮発性メモリである。

【0023】

図３は第１実施形態に係るデータ送信装置３０のブロック図である。データ送信装置３０はアンテナ３１及び通信部３２を備える。通信部３２は、整流変調回路３３、電圧検出回路３４、電圧保持回路３５、及び通信制御部３６を有する。

【0024】

整流変調回路３３は、アンテナ３１で受信された無変調信号を直流電圧に整流変換し、その直流電圧を電圧検出回路３４に出力する。また、整流変調回路３３は、通信制御部３６から出力された変調信号ｍｓに基づいてアンテナ３１の負荷を変化させることで、アンテナ３１で受信された無変調信号の反射波を変調する。

【0025】

電圧検出回路３４は、整流変調回路３３の出力電圧に応じて、電圧保持回路３５及び通信制御部３６に電圧Ｖ_nmsを出力する。電圧検出回路３４は、整流変調回路３３の出力電圧が基準電圧より高い場合、電圧Ｖ_nmsをハイレベルにし、整流変調回路３３の出力電圧が基準電圧より低い場合、電圧Ｖ_nmsをローレベルにする。

【0026】

電圧保持回路３５は、ＲＳラッチ又はＲＳフリップフロップを有し、セット端子Ｓ、リセット端子Ｒ、及び給電端子Ｆを有する。電圧保持回路３５は、電圧Ｖ_nmsがハイレベルに上がった場合、即ちセット端子Ｓの電圧がハイレベルに上がった場合、給電端子Ｆと電源（図示せず）を導通させ、その状態を保持することで、通信制御部３６に給電する。また、電圧保持回路３５は、通信制御部３６がリセット端子Ｒの電圧をハイレベルに上げた場合、給電端子Ｆと電源の導通を止め、通信制御部３６への給電を終了する。

【0027】

なお、電圧保持回路３５は、他の種類のラッチ又はフリップフロップで有してもよい。

【0028】

通信制御部３６は、電圧Ｖ_nmsを監視することで無変調信号の受信状態を判断する。即ち、通信制御部３６は、電圧Ｖ_nmsがハイレベルにある場合、無変調信号を受信していると判断し、電圧Ｖ_nmsがローレベルにある場合、無変調信号を受信していないと判断する。また、通信制御部３６は、観測装置１２から観測データを読み込み、送信のために観測データに処理を施す。さらに、通信制御部３６は、観測データを乗せた変調信号ｍｓを整流変調回路３３に出力することで、観測データを送信する。通信制御部３６は、ＣＰＵ、メモリ等で構成され、プログラムを実行することで所定の処理を行う。

【0029】

ドローン１１は、データ送信装置３０の上空に到着すると、データ回収装置２０のデータ回収制御部２４に目的地への到着を通知する。データ回収制御部２４は、この通知を受けると、送信機２２に送信開始を命令する。送信機２２は、この命令を受けると、データ送信装置３０に無変調信号を送信することを開始する。

【0030】

データ送信装置３０のアンテナ３１が無変調信号を受けると、整流変調回路３３は直流電圧を出力し、電圧検出回路３４は電圧Ｖ_nmsをハイレベルに上げ、電圧保持回路３５は通信制御部３６に電力を供給し、通信制御部３６はスリープモードから動作モードに移行する。そして、通信制御部３６は、観測装置１２から観測データを読み込み、送信のために観測データに処理を施した後、整流変調回路３３に変調信号ｍｓを出力することで、データ回収装置２０に送信準備の完了を通知する。

【0031】

データ回収装置２０のデータ回収制御部２４は、その通知を受けると、送信機２２に送信停止を命令した後、送信機２２に送信開始を改めて命令する。通信制御部３６は、送信準備の完了を通知した後に電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出すると、データブロックの送信を開始する。

【0032】

なお、送信準備の完了の通知は、標準規格で定められた送信停止が送信準備の完了の通知からその通知に起因した送信停止までの間に来ないように送信される。

【0033】

図４は、第１実施形態に係るデータ回収制御部２４のデータ回収処理を示す状態遷移図である。図５は、第１実施形態に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。図６は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第１例である。図６に示す第１例では、データ回収装置２０とデータ送信装置３０が正常に通信している。図７は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第２例である。図７に示す第２例では、データ回収装置２０がデータブロックに誤りを検出している。図８は、第１実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの第３例である。図８に示す第３例では、データ回収装置２０からデータ送信装置３０に伝送された電力が一時的に低下している。図９は、ｎ_dの定め方を説明するための図である。図９は、それぞれのデータブロックがデータ送信装置３０からデータ回収装置２０に送信される期間を示している。

【0034】

図６から図８において、「無変調信号」は、送信機２２が送信する期間、及び送信機２２が送信を停止する期間を示している。送信機２２がキャリアセンスを行う期間については、図示を省略している。「電圧Ｖ_nms」は電圧Ｖ_nmsの波形を示している。「データ送信」は、それぞれのデータブロックがデータ送信装置３０からデータ回収装置２０に送信される期間を示している。「誤り検出」は、受信機２３が誤り検出を行う期間を示している。「データ取得」は、データ回収制御部２４がデータブロックの取得及び保存を実行する期間を示している。「送信制御信号」は送信制御信号の波形を示している。

【0035】

図４に示すように、データ回収制御部２４は、送信準備の完了の通知を受けてから改めて送信機２２に送信開始を命令する際、ｉを２に設定し、ｎ_smを０に設定する。ｉはモードを表す。ｎ_smは、無変調信号の送信停止を経ずに無変調信号の送信開始又は再開から現在までの間にデータ回収制御部２４によって取得されたデータブロックの個数を表す。

【0036】

データ回収制御部２４は、改めて送信機２２に送信開始を命令した後、データブロックの取得を待つ（Ｓ１１，Ｓ１２）。状態Ｓ１２への遷移から時間Ｔ_ad［ｉ］の経過までにデータブロックを取得した場合、そのデータブロックを自らのメモリに保存し、ｎ_smの値を１だけ増やす。それから、ｎ_smが１に等しい場合、ｉに０を設定して状態Ｓ１２に戻る。ｎ_smがＮ_sに等しい場合、ｉに１を設定し、ｎ_smに０を設定して状態Ｓ１２に戻る。それ以外の場合、そのまま状態Ｓ１２に戻る。Ｔ_ad［０］は、データ回収制御部２４が、データブロックを取得及び保存してから、無変調信号の送信停止を経ずに、次のデータブロックを待つ時間を表す。Ｔ_ad［１］は、データ回収制御部２４が、データブロックを取得及び保存してから、標準規格に従った無変調信号の送信停止を経て、次のデータブロックを待つ時間を表す。Ｔ_ad［２］は、データ回収制御部２４が送信機２２に送信開始を命令してからデータブロックを待つ時間を表す。Ｎ_sは、通信が正常に行われていることを想定して、データ回収制御部２４が無変調信号の送信開始又は再開から時間Ｔ_１後までの間に取得するデータブロックの個数を表す。換言すれば、Ｎ_sは、通信が正常に行われていることを想定して、通信制御部３６が無変調信号の送信開始又は再開から時間Ｔ_１後までの間に送信を完了するデータブロックの個数を表す。Ｎ_sは自然数である。図６から図８に示す例では、Ｎ_sは６に設定されている。

【0037】

なお、データ回収制御部２４は、既に取得したデータブロックを再び取得した場合、後から取得したデータブロックを保存せずに破棄してもよい。

【0038】

データ回収制御部２４は、状態Ｓ１２への遷移から時間Ｔ_ad［ｉ］の経過までにデータブロックを取得しなかった場合、送信機２２に送信停止を命令し、時間Ｔ_ssの経過を待つ（Ｓ１１，Ｓ１３）。状態Ｓ１３への遷移から時間Ｔ_ssの経過後、送信機２２に送信再開を命令し、ｉに２を設定し、ｎ_smに０を設定して状態Ｓ１２に戻る。Ｔ_ssは、データ回収制御部２４がデータブロックの欠落を検出した場合に送信制御信号をローレベルに下げる時間である。

【0039】

なお、無変調信号の送信停止はその命令より遅れ、無変調信号の送信開始はその命令より遅れる。

【0040】

データ回収制御部２４は、状態Ｓ１２にあるときにデータ送信装置３０からデータ送信完了の通知を受けた場合、又は目的地到着の通知を受けてから時間Ｔ_emまでにデータ回収を終えなかった場合、データ回収を終了する。Ｔ_emは、データ回収制御部２４がデータ回収処理を中止するまでに待つ時間を表す。

【0041】

図５に示すように、通信制御部３６は、データ回収装置２０に送信準備の完了を通知してから電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出すると、ｎ、ｎ_ssに０を設定し、ｎ＋１番目のデータブロックを送信する（Ｓ２１）。ｎは、通信制御部３６が現在までに送信したとみなすデータブロックの個数を表す。ｎ_ssは、無変調信号の送信停止を経ずに無変調信号の送信開始又は再開から現在までの間に通信制御部３６によって送信されたデータブロックの個数を表す。

【0042】

通信制御部３６は、ｎ＋１番目のデータブロックの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出した場合、ｎ＋１番目のデータブロックの送信を停止し、即ちｎ＋１番目のデータブロックを乗せた変調信号ｍｓの出力を停止し、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりの検出を待つ（Ｓ２２）。状態Ｓ２２は本発明の「第１待機状態」の一例である。電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出した場合、０とｎ－ｎ_d－１のうち小さくない方をｎに設定し、ｎ_ssに０を設定して状態Ｓ２１に遷移する。状態Ｓ２２への遷移から時間Ｔ_esの経過までに電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出しなかった場合、データ送信処理を終了する。ｎ_dは、Ｔ_dをＴ_dbで除算したときの商の整数部分に相当し、０又は自然数である。ここで、Ｔ_dは、受信機２３がデータブロックの誤りを検出したと想定して、通信制御部３６がそのデータブロックの送信を完了してから、通信制御部３６がそのデータブロックの誤りに起因してデータブロックの送信を停止するまでの時間である。Ｔ_dbは、１つのデータブロックの送信にかかる時間である。図６から図８に示す例において、ｎ_dは０に設定されている。図９に示す例において、ｎ_dは１に設定されている。Ｔ_esは、通信制御部３６がデータ送信処理を中止するまでに待つ時間を表す。

【0043】

通信制御部３６は、ｎ＋１番目のデータブロックの送信を完了すると、ｎ、ｎ_ssの値を１だけ増やす。

【0044】

それから、通信制御部３６は、ｎがＮに等しくなく、かつｎ_ssがＮ_sに等しくない場合、状態Ｓ２１に戻る。Ｎは、通信制御部３６が送信する全てのデータブロックの個数を表す。

【0045】

通信制御部３６は、上記のようにｎ、ｎ_ssの値を１だけ増やした後、ｎがＮに等しくなく、かつｎ_ssがＮ_sに等しい場合、ｎ番目のデータブロックの送信の完了から時間Ｔ_sdの経過を待つ（Ｓ２３）。時間Ｔ_sdの経過後、ハイレベルにある電圧Ｖ_nmsの検出を待つ（Ｓ２４）。状態Ｓ２４は本発明の「第２待機状態」の一例である。通信制御部３６は、ハイレベルにある電圧Ｖ_nmsを検出した場合、ｎ_ssに０を設定して状態Ｓ２１に遷移する。状態Ｓ２４への遷移から時間δの経過までに、ハイレベルにある電圧Ｖ_nmsを検出しなかった場合、状態Ｓ２２に遷移する。Ｔ_sdは、Ｔ_sd＜Ｔ_s＜Ｔ_sd＋δを満たすように設定される。ここで、Ｔ_s＝Ｔ₁＋Ｔ₂－Ｔ_db×Ｎ_sである。δは、通信制御部３６が、状態Ｓ２４にあるときに、ハイレベルにある電圧Ｖ_nmsの検出を待つ時間である。

【0046】

通信制御部３６は、上記のようにｎ、ｎ_ssの値を１だけ増やした後、ｎがＮに等しい場合、データ回収装置２０にデータ送信完了を通知し（Ｓ２５）、データ送信処理を終了する。

【0047】

ここで、時間Ｔ_ssの設定値について述べておく。時間Ｔ_ssは次の条件が満たされるように十分に長く設定される。第１に、時間Ｔ_rtは時間Ｔ_sd＋δを上回る。Ｔ_rtは、データ回収制御部２４がデータブロックの欠落を検出したと想定して、電圧Ｖ_nmsがそのデータブロックの欠落に起因してローレベルにある時間を表す。第２に、データ回収制御部２４がデータブロックの欠落を検出したと想定して、データ回収制御部２４は、無変調信号の送信再開の命令後において、通信制御部３６がその送信再開の命令後に送信を開始したデータブロックしか取得しない。

【0048】

また、データ回収システム１０で用いる定数について述べておく。Ｔ₁、Ｔ₂、Ｎ_s、Ｔ_ad［ｉ］、Ｔ_ss、Ｔ_em、Ｔ_sd、δ、ｎ_d、Ｔ_esの値は、予め定められており、データ回収中に変わらない。Ｎの値は、送信準備中に定められ、データ回収中に変わらない。

【0049】

図６に示す第１例では、データ回収制御部２４が送信制御信号をハイレベルに上げると、送信機２２は無変調信号の送信を開始する。通信制御部３６は、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出すると、１番目から順番にデータブロックを送信する。受信機２３は、データブロックを受信すると、そのデータブロックに対して誤り検出を行う。データ回収制御部２４は、受信機２３からデータブロックを取得すると、そのデータブロックを保存する。ここで、データ回収制御部２４は、送信制御信号の立ち上がりから時間Ｔ_ad［２］だけ１番目のデータブロックを待つ。また、データ回収制御部２４は、２番目から６番目までのデータブロックに関して、データブロックを取得及び保存してから時間Ｔ_ad［０］だけ次のデータブロックを待つ。通信制御部３６は、６番目のデータブロックを送信すると、データブロックの送信を停止する。送信機２２は、無変調信号を時間Ｔ₁送信した後、無変調信号の送信を時間Ｔ₂停止する。通信制御部３６は、６番目のデータブロックの送信を完了してから時間Ｔ_sd待ち、それから時間δの経過までにハイレベルにある電圧Ｖ_nmsを検出すると、７番目のデータブロックの送信を開始する。受信機２３は、７番目のデータブロックを受信すると、そのデータブロックに対して誤り検出を行う。データ回収制御部２４は、受信機２３から７番目のデータブロックを取得すると、そのデータブロックを保存する。ここで、データ回収制御部２４は、６番目のデータブロックを取得及び保存してから時間Ｔ_ad［１］だけ７番目のデータブロックを待つ。データ回収処理は以降も同様に行われる。

【0050】

図７に示す第２例では、受信機２３が１０番目のブロックデータに誤りを検出している。データ回収制御部２４は、９番目のデータブロックを取得及び保存してから時間Ｔ_ad［０］内にブロックデータを取得しないため、送信制御信号をローレベルに時間Ｔ_ss下げる。送信機２２は、送信制御信号の立ち下がり及びその後の立ち上がりに応じて、無変調信号の送信を一時的に停止する。通信制御部３６は、１１番目のブロックデータの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、１１番目のデータブロックの送信を停止する。その後、通信制御部３６は、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出すると、１０番目から順番にデータブロックを送信する。

【0051】

図８に示す第３例では、時刻ｔ_b1からｔ_b2まで、無変調信号は送信されているが、電圧Ｖ_nmsはローレベルにある。通信制御部３６は、電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを時刻ｔ_b1に検出し、９番目のデータブロックの送信を停止する。その後、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを時刻ｔ_b2に検出し、８番目のデータブロックの送信を開始する。受信機２３は、９番目のデータブロックの全体を受信しないため、９番目のデータブロックに対して誤り検出を行わない。データ回収制御部２４は、８番目のデータブロックを取得及び保存してから時間Ｔ_ad［０］内に９番目のデータブロックを取得しないため、送信制御信号をローレベルに時間Ｔ_ss下げる。送信機２２は、送信制御信号の立ち下がり及びその後の立ち上がりに応じて、無変調信号の送信を一時的に停止する。通信制御部３６は、８番目のブロックデータの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、８番目のデータブロックの送信を停止する。その後、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出し、７番目から順番にデータブロックを送信する。

【0052】

データ回収装置２０のデータ回収制御部２４は、データ回収を終了する際、送信機２２に送信を停止させ、ドローン１１にデータ回収の終了を通知する。それから、データ回収制御部２４は自らのメモリに保存したデータブロックを記憶部２５に書き込む。ドローン１１は、データ回収終了の通知を受けると、基地局に帰還する。データ送信装置３０の通信制御部３６は、ローレベルにある電圧Ｖ_nmsを所定時間以上連続して検出すると、スリープモードに移行する。

【0053】

図１０は、第１実施形態の変形例に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。第１の実施形態の変形例に係るデータ送信処理は第１実施形態に係るデータ送信処理と次の点で異なる。即ち、通信制御部３６は、ｎ＋１番目のデータブロックの送信を完了し、ｎ、ｎ_ssの値を１だけ増やした後、ｎがＮに等しくない場合、Ｓ２１に戻る。また、ｎ＋１番目のデータブロックの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、かつｎ_ssがＮ_sに等しい場合、ｎ番目のデータブロックの送信の完了から時間Ｔ_sdの経過を待つ（Ｓ２３）。ｎ＋１番目のデータブロックの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、かつｎ_ssがＮ_sに等しくない場合、状態Ｓ２２に遷移する。

【0054】

図１１は、第１実施形態の変形例に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。通信制御部３６は、７番目のデータブロックの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、７番目のデータブロックの送信を停止する。その後、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出し、７番目のデータブロックの送信を開始する。

【0055】

第１実施形態によれば、データ回収装置２０は、受信したデータブロックに誤りを検出した場合、又は受信予定のデータブロックを所定時間内に受信しなかった場合、無変調信号の送信を一時的に停止する。データ送信装置３０は、無変調信号の送信再開後に、そのデータブロックを送信又は再送する。このように通信エラーを修復することで、信頼性のある通信を行うことができる。

【0056】

また、データ回収装置２０とデータ送信装置３０は双方向通信を行うことを必要としない。送信機２２は被変調信号の送信を必要とせず、データ送信装置３０は受信機を必要としない。このため、回収処理及びシステム構成を簡素にすることができる。

【0057】

《第２実施形態》
本発明の第２実施形態に係るデータ回収システムは、データ送信処理の点で、本発明の第１の実施形態に係るデータ回収システムと異なる。第２実施形態に係るデータ回収システムの構成は、図１から図３に示す本発明の第１実施形態に係るデータ回収システムの構成と実質的に同じである。このため、第１の実施形態に係るデータ回収システムの構成要素と実質的に同じ第２実施形態に係るデータ回収システムの構成要素にその第１実施形態に係るデータ回収システムの構成要素と同じ符号を付し、第２実施形態に係るデータ回収システムの構成の説明を省略する。

【0058】

図１２は、第２実施形態に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。第２実施形態に係るデータ送信処理は第１実施形態に係るデータ送信処理と次の点で異なる。即ち、通信制御部３６は、ｎ＋１番目のデータブロックの送信を完了し、ｎ、ｎ_ssの値を１だけ増やした後、ｎがＮに等しくなく、かつｎ_ssがＮ_sに等しい場合、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりの検出を待つ（Ｓ２２）。

【0059】

図１３は、第２実施形態に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。通信制御部３６は、６番目のデータブロックの送信を完了すると、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを待つ。電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出すると、６番目から順番にデータブロックを送信する。

【0060】

図１４は、第２実施形態の変形例に係る通信制御部３６のデータ送信処理を示す状態遷移図である。第２実施形態の変形例に係るデータ送信処理は第２実施形態に係るデータ送信処理と次の点で異なる。即ち、通信制御部３６は、ｎ＋１番目のデータブロックの送信を完了すると、ｎの値を１だけ増やし、状態Ｓ２１に戻る。また、通信制御部３６はｎ_ss、Ｎ_sを定義しなくてもよい。

【0061】

図１５は、第２実施形態の変形例に係るデータ回収システム１０のデータ回収処理を示すタイミングチャートの一例である。通信制御部３６は、７番目のデータブロックの送信中に電圧Ｖ_nmsの立ち下がりを検出し、７番目のデータブロックの送信を停止する。その後、電圧Ｖ_nmsの立ち上がりを検出し、６番目のデータブロックの送信を開始する。

【0062】

第２実施形態によれば、回収処理をさらに簡素にすることができる。

【0063】

別の実施形態において、データ回収装置２０はドローン１１に代えて他の移動体に搭載されてもよい。

【0064】

あるいは、データ回収装置２０は、移動体に搭載される代わりに、例えば建物内に設置されてもよい。そして、データ回収装置２０は、例えば広域ネットワークを利用して、観測データを基地局に送信してもよい。

【0065】

また、データ送信装置３０は、観測装置１２に代えて他のデータ保存装置と通信し、観測データに代えて他のデータを送信してもよい。

【0066】

最後に、上記の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上記の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

【符号の説明】

【0067】

Ｆ…給電端子
Ｒ…リセット端子
Ｓ…セット端子
１０…データ回収システム
１１…ドローン
１２…観測装置
２０…データ回収装置
２２…送信機
２３…受信機
２４…データ回収制御部
２５…記憶部
３０…データ送信装置
３１…アンテナ
３２…通信部
３３…整流変調回路
３４…電圧検出回路
３５…電圧保持回路
３６…通信制御部
２１１，２１２…アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】