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(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】
(24)【登録日】2022-04-04
(45)【発行日】2022-04-12
(54)【発明の名称】無線通信システム
(51)【国際特許分類】
H04W 40/02 20090101AFI20220405BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20220405BHJP
H04W 40/12 20090101ALI20220405BHJP
H04W 84/18 20090101ALI20220405BHJP
H04W 92/18 20090101ALI20220405BHJP
【ＦＩ】
H04W40/02 110
H04W4/38
H04W40/12
H04W84/18
H04W92/18
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018082986
(22)【出願日】2018-04-24
(65)【公開番号】P2019193063
(43)【公開日】2019-10-31
【審査請求日】2021-01-08
(73)【特許権者】
【識別番号】304020498
【氏名又は名称】サクサ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110319
【弁理士】
【氏名又は名称】根本 恵司
(72)【発明者】
【氏名】亀山 元紀
【審査官】深津 始
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０６５５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００９５０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４ －Ｈ０４Ｂ ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００ －Ｈ０４Ｗ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが端末である親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムであって、各端末は、ルート検索電文を受信したとき、その電界強度及び／又は自端末の段数に応じて、通信条件が良好な程早い所定の応答期間に、通信ルート情報を含むルート応答電文を送信するルート応答電文送信手段を有し、
各子機は、周囲の端末に対して、ルート検索電文をブロードキャストするルート検索電文送信手段と、前記ルート検索電文に対する周囲の端末からのルート応答電文を受信するルート応答電文受信手段と、を有し、
前記ルート応答電文受信手段は、所定数の周囲の端末からのルート応答電文を受信したときに動作が終了し、
前記各端末は、前記ルート検索電文をブロードキャストした子機から送信されているルート登録要求の電文のキャリアを所定時間検出したとき、自端末の応答期間になってもルート応答電文を送信しない、無線通信システム。
【請求項2】
それぞれが端末である親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムであって、各端末は、ルート検索電文を受信したとき、その電界強度及び／又は自端末の段数に応じて、通信条件が良好な程早い所定の応答期間に、通信ルート情報を含むルート応答電文を送信するルート応答電文送信手段を有し、
各子機は、周囲の端末に対して、ルート検索電文をブロードキャストするルート検索電文送信手段と、前記ルート検索電文に対する周囲の端末からのルート応答電文を受信するルート応答電文受信手段と、を有し、
前記ルート応答電文受信手段は、所定数の周囲の端末からのルート応答電文を受信したときに動作が終了し、
前記ルート応答電文送信手段は、ルート検索電文に段数が含まれていた場合、自端末の段数が前記ルート検索電文に含まれている段数未満の場合のみ、ルート応答電文を送信する、無線通信システム。
【請求項3】
請求項１又は２に記載された無線通信システムにおいて、自端末の段数が少ない程及び／又は電界強度が高い程、前記通信条件を良好とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は無線通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムと、センタ装置とを有し、子機で取得された監視情報（ガスメータや水道メータの検針値、ガス漏れ警報や電池残量低下警報等）を親機経由でセンタ装置に通報する遠隔監視システムがある（特許文献１）。
【0003】
この遠隔監視システムにおいて、センタ装置－親機間は無線や有線の公衆通信回線を介して通信を行い、「親機，１段目子機，２段目子機，・・・，Ｎ段目子機」により構成される無線通信システム内の無線通信は特定小電力無線などを用いて行う。子機の段数については、遠隔監視システムの設計段階で一定段数（例えば３段）に制限されている。
【0004】
子機と親機との間には複数の通信ルートが登録されている。各子機にはガスメータ、水道メータ、ガス漏れ検知器等のセンサが接続されており、それらのセンサで生成された監視情報を取得し、通信ルート上の上位の子機経由で、すなわち上位の子機を中継子機として親機に通報するマルチホップ通信を行う。
【0005】
子機の通信ルートの登録は例えば以下のように実施される。子機が新規に設置されると、子機は、まず自端末の端末ＩＤ（端末識別情報）を付加したルート検索電文をブロードキャストし、所定時間内に周囲の端末（親機、子機）からの応答（ルート応答電文）があるか否かチェックする。
【0006】
所定時間内に応答があった場合、ルート応答電文に含まれている端末ＩＤ、電界強度（ルート検索電文の受信電界強度）、段数から通信条件の良い端末を選択し、最終的に１つ以上の通信ルート情報、つまり通信相手となる直上の端末の端末ＩＤ及び段数を通信ルート毎に自端末の記憶部に格納する。
【0007】
また、この時に取得した電界強度や段数から、例えば段数が少なく、かつ電界強度の強い順に、第１通信ルート、第２通信ルートなどのルート番号（優先順位）を付ける。そして、これらの通信ルートの登録要求の電文（この電文には、自端末の端末ＩＤ、直上の端末の端末ＩＤ、段数、及び電界強度が含まれている）を第１通信ルート上の直上の端末経由でセンタ装置に送信する。センタ装置は、登録要求の電文を受信し、通信ルートを登録して、登録完了の電文（この電文には、新たに設置した子機の通信ルート毎の段数が含まれている）を返信することで、通信ルートの登録が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０１０－８７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、従来の無線通信システムにおける子機の通信ルート登録手順では、新規に設置された端末は、通信条件の良好な所定数の通信ルート情報を取得するために、ルート検索電文に対する応答を一定時間待ち続けなければならないため、通信ルート情報の取得に時間がかかり、その結果として端末の設置に時間がかかり、周囲の端末を含めた消費電力が多くなるという問題がある。
【0010】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムにおいて、子機によるルート検索電文の送信から通信条件の良好な所定数の通信ルート情報の取得までの時間を短縮できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、それぞれが端末である親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムであって、各端末は、ルート検索電文を受信したとき、その電界強度及び／又は自端末の段数に応じて、通信条件が良好な程早い所定の応答期間に、通信ルート情報を含むルート応答電文を送信するルート応答電文送信手段を有し、各子機は、周囲の端末に対して、ルート検索電文をブロードキャストするルート検索電文送信手段と、前記ルート検索電文に対する周囲の端末からのルート応答電文を受信するルート応答電文受信手段と、を有し、前記ルート応答電文受信手段は、所定数の周囲の端末からのルート応答電文を受信したときに動作が終了し、前記各端末は、前記ルート検索電文をブロードキャストした子機から送信されているルート登録要求の電文のキャリアを所定時間検出したとき、自端末の応答期間になってもルート応答電文を送信しない、無線通信システムである。
また、本発明は、それぞれが端末である親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムであって、各端末は、ルート検索電文を受信したとき、その電界強度及び／又は自端末の段数に応じて、通信条件が良好な程早い所定の応答期間に、通信ルート情報を含むルート応答電文を送信するルート応答電文送信手段を有し、各子機は、周囲の端末に対して、ルート検索電文をブロードキャストするルート検索電文送信手段と、前記ルート検索電文に対する周囲の端末からのルート応答電文を受信するルート応答電文受信手段と、を有し、前記ルート応答電文受信手段は、所定数の周囲の端末からのルート応答電文を受信したときに動作が終了し、前記ルート応答電文送信手段は、ルート検索電文に段数が含まれていた場合、自端末の段数が前記ルート検索電文に含まれている段数未満の場合のみ、ルート応答電文を送信する、無線通信システムである。
また、本発明は、それぞれが端末である親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムであって、各端末は、ルート検索電文を受信したとき、その電界強度及び／又は自端末の段数に応じて、通信条件が良好な程早い所定の応答期間に、通信ルート情報を含むルート応答電文を送信するルート応答電文送信手段を有し、各子機は、周囲の端末に対して、ルート検索電文をブロードキャストするルート検索電文送信手段と、前記ルート検索電文に対する周囲の端末からのルート応答電文を受信するルート応答電文受信手段と、を有し、前記ルート応答電文受信手段は、所定数の周囲の端末からのルート応答電文を受信したときに動作が終了し、前記ルート応答電文送信手段は、ルート検索電文に段数が含まれていた場合、自端末の段数が前記ルート検索電文に含まれている段数未満の場合のみ、ルート応答電文を送信する、無線通信システムである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、親機、及び親機に対して階層的に無線接続される複数段の子機からなる無線通信システムにおいて、子機によるルート検索電文の送信から通信条件の良好な所定数の通信ルート情報の取得までの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る遠隔監視システムの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける子機の概略構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける親機の概略構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート情報取得手順を示すシーケンス図である。
【図8】本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート登録手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
【0015】
この遠隔監視システムは、例えば、ガスメータや水道メータの自動検針に用いられるものであって、センタ装置１と、親機２及び多段構成の複数の子機（１段目子機Ａ～Ｇ、２段目子機Ｈ～Ｎ、３段目子機Ｏ～Ｑ）とからなる本発明の実施形態に係る無線通信システムとを有する。なお、子機Ｘは新規に設置される端末である。
【0016】
親機２とセンタ装置１との間の通信は携帯電話回線などの商用通信回線を介して行う。また、親機２、１段目の子機Ａ～Ｇ、２段目の子機Ｈ～Ｎ、３段目子機Ｏ～Ｑにより構成される無線通信システム内の無線通信は特定小電力無線などを用いて行う。
【0017】
各子機にはガスメータ、水道メータ、ガス漏れ検知器などのセンサが接続されており、それらのセンサで生成された監視情報を取得し、上位の子機経由で、即ち上位の子機を中継子機として親機２に通知するマルチホップ通信を行う。
【0018】
なお、以下の説明では、各子機を区別しないときは子機３とする。また、親機と子機を区別しないときは端末とする。この遠隔監視システムでは、無線通信システム内の子機の段数は３段に制限されている。
【0019】
【0020】
図示のように、子機３は、制御部３１と、それぞれが制御部３１に接続された記憶部３２、無線送受信部３３、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）部３４、表示部３５、及び操作入力部３６を備えている。無線送受信部３３にはアンテナ３７が接続されている。
【0021】
制御部３１は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路などで構成され、子機３全体の制御や演算処理等を行う。また、制御部３１は、記憶部３２に記憶されているプログラム及びデータを処理し、無線送受信部３３を制御することにより、本発明に係るルート検索電文送信手段、ルート応答電文送信手段、ルート応答電文受信手段などを実現する。
【0022】
記憶部３２は、ＲＯＭなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの書換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭなどの揮発性メモリからなる。そして、ＲＯＭには子機３を動作させるために必要な制御プログラムが記憶されている。また、ＲＡＭには制御部３１が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報（端末ＩＤ、無線チャネル、電界強度、自端末の段数）が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、各種設定データなどが記憶される。
【0023】
無線送受信部３３は、特定小電力無線などにより、他の子機３や親機２との間で無線通信を行う。外部Ｉ／Ｆ部３４にはガスメータ、水道メータ等の外部機器が接続される。表示部３５は、ＬＥＤなどで構成されており、子機３の動作状態などを表示するユーザＩ／Ｆである。操作入力部３６は、ボタンやスイッチ等からなり、子機３に対する所定の設定を入力するためのユーザＩ／Ｆである。
【0024】
【0025】
親機２は、制御部２１と、それぞれが制御部２１に接続された記憶部２２、無線送受信部２３、網制御部２４、表示部２５、及び操作入力部２６を備えている。無線送受信部２３にはアンテナ２７が接続されている。
【0026】
制御部２１は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路などで構成され、親機２全体の制御や演算処理等を行う。また、制御部２１は、記憶部２２に記憶されているプログラム及びデータを処理し、無線送受信部２３を制御することにより、本発明に係るルート応答電文送信手段などを実現する。
【0027】
記憶部２２は、ＲＯＭなどの不揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの書換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭなどの揮発性メモリからなる。そして、ＲＯＭには親機２を動作させるために必要な制御プログラムなどが格納されている。また、ＲＡＭには制御部２１が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報（端末ＩＤ、無線チャネル、電界強度）が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、各種設定データなどが格納される。
【0028】
無線送受信部２３は、特定小電力無線などにより、子機３との間で無線通信を行う。網制御部２４は、公衆通信回線を介してセンタ装置１と通信を行う。
表示部２５は、ＬＥＤなどで構成されており、親機２の動作状態などを表示する。操作入力部２６は、ボタンやスイッチ等からなり、親機２に対する所定の設定を入力するためのユーザＩ／Ｆである。アンテナ２７は電波の送受信を行う。
表示部２５は、ＬＥＤなどで構成されており、親機２の動作状態などを表示する。操作入力部２６は、ボタンやスイッチ等からなり、親機２に対する所定の設定を入力するためのユーザＩ／Ｆである。アンテナ２７は電波の送受信を行う。
【0029】
〈新規設置端末の通信ルート情報取得手順〉
次に、本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート情報取得手順を説明する。
次に、本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート情報取得手順を説明する。
【0030】
図４は、本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート情報取得手順を示すシーケンス図である。ここでは、新規設置端末を子機Ｘとした。また、図５は、図４に示されている手順における新規設置端末の動作を示すフローチャートである。また、図６は、図４に示されている手順における親機及び１段目子機の動作を示すフローチャートであり、図７は、図４に示されている手順における２段目子機の動作を示すフローチャートである。また、図８は、本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート登録手順を示すシーケンス図である。以下、図１～図８を参照して、本発明の実施形態に係る遠隔監視システムにおける新規設置端末の通信ルート登録手順について説明する。
【0031】
子機Ｘの操作入力部３６の所定のボタンの押下に応じて、記憶部３２からルート検索電文が読み出され、無線送受信部３３とアンテナ３７により、周囲の端末にブロードキャストされる（図４における「ブロードキャスト期間：時刻t0～t1」、図５のステップＳＴ１）。ここで、ブロードキャスト期間の時間長（t1－t0：例えば１０秒）は、記憶部３２内に設定データとして記憶されている。
【0032】
ブロードキャスト期間が経過すると、周辺端末からの応答期間となる。本実施形態では、従来システムのように周囲の端末がランダムに応答するのではなく、その端末の段数と受信電界強度に応じて、異なる応答期間を予め定めておく。
【0033】
親機２及び１段目子機Ａ～Ｇの電界強度と動作との対応関係を下記の表１に示し、２段目子機Ｈ～Ｎの電界強度と動作との対応関係を表２に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
表１に示されているように、親機２及び１段目子機Ａ～Ｇについては、子機Ｘからのルート検索電文の電界強度が７以上（以下、強とも言う）のときは、ブロードキャスト期間に続く第１の応答期間に応答し、その電界強度が４以上６以下（以下、中とも言う）のときは、第１の応答期間に続く第２の応答期間に応答する。応答期間内の各端末の応答タイミングはランダムである。電界強度が３以下（以下、弱ともいう）のときは、安定した通信が不可能なため応答せず、直ぐに省電力モードなどに移行する。
【0037】
また、表２に示されているように、２段目子機Ｈ～Ｎについては、子機Ｘからのルート検索電文の電界強度が７以上のときは、第２の応答期間に続く第３の応答期間に応答し、その電界強度が４以上６以下のときは、第３の応答期間に続く第４の応答期間に応答する。応答期間内の各端末の応答タイミングはランダムである。電界強度が３以下のときは、安定した通信が不可能なため応答せず、直ぐに省電力モードなどに移行する。
【0038】
つまり、親機２の記憶部２２には、表１に示されている電界強度と動作との対応関係を表すテーブルが記憶されており、制御部２１は、そのテーブルを参照して図６に示されている処理を実行する。
【0039】
また、各子機の記憶部３２には、表１及び表２の電界強度と動作との対応関係を表すテーブルが記憶されており、制御部３１は、自端末が１段目のときは表１に示されているテーブルを参照して図６に示されている処理を実行し、自端末が２段目のときは表２に示されているテーブルを参照して、図７に示されている処理を実行する。なお、自端末が３段目のときは、中継端末として使用できないので、ルート検索電文を受信した時点で直ぐに省電力モードなどに移行する。
【0040】
親機２及び１段目子機Ａ～Ｇは、ルート検索電文を受信すると（図６のステップＳＴ１０１：Yes）、その電界強度を取得する（ステップＳＴ１０２）。そして、電界強度が７以上のときは（ステップＳＴ１０３：Yes）、ブロードキャスト期間に続く第１の応答期間にルート応答電文（この電文には、端末ＩＤ、段数、及び電界強度が含まれている）をランダムに送信し（ステップＳＴ１０４）、電界強度が４以上６以下のときは（ステップＳＴ１０３：No→ステップＳＴ１０５：Yes）、第１の応答期間に続く第２の応答期間にルート応答電文をランダムに送信する（ステップＳＴ１０６）。そして、ルート応答電文の送信後、図６に示されている処理を終える。一方、電界強度が３以下のときは（ステップＳＴ１０３：No→ステップＳＴ１０５：No）、ルート応答電文を送信することなく、処理を終える。
【0041】
ここで、第１の応答期間の開始（＝ブロードキャスト期間の終了）の判定は、ルート検索電文が受信されなくなったことに基づいて行う。また、第２の応答期間の開始（＝第１の応答期間の終了）の判定は、第１の応答期間の開始でスタートし、所定時間（例えば１０秒）をカウントするタイマーのタイムアップに基づいて行う。
【0042】
２段目子機Ｈ～Ｎは、ルート検索電文を受信すると（図７のステップＳＴ２０１：Yes）、その電界強度を取得する（ステップＳＴ２０２）。そして、電界強度が７以上のときは（ステップＳＴ２０３：Yes）、第２の応答期間に続く第３の応答期間にルート応答電文をランダムに送信し（ステップＳＴ２０４）、電界強度が４以上６以下のときは（ステップＳＴ２０３：No→ステップＳＴ２０５：Yes）、第３の応答期間に続く第４の応答期間にルート応答電文をランダムに送信する（ステップＳＴ２０６）。そして、ルート応答電文の送信後、図７に示されている処理を終える。一方、電界強度が３以下のときは（ステップＳＴ２０３：No→ステップＳＴ２０５：No）、ルート応答電文を送信することなく、処理を終える。
【0043】
図４では、時刻t1～t2が第１の応答期間、時刻t2～t3が第２の応答期間、時刻t3～t4が第３の応答期間、時刻t4～t5が第４の応答期間である。そして、第１の応答期間には、子機Ａ、子機Ｂ、子機Ｃ、親機２、子機Ｄの順に応答している。ここで、端末名とともに記載した［ ］内の数値は[電界強度，段数]を表している。つまり、子機Ａについては、電界強度が８、段数が１段目であることを表している。
【0044】
第１の応答期間に続く第２の応答期間には、子機Ｅ、子機Ｆ、子機Ｇの順に応答している。また、第２の応答期間に続く第３の応答期間には、子機Ｈ、子機Ｉ、子機Ｊ、子機Ｋの順に応答しており、第３の応答期間に続く第４の応答期間には、子機Ｌ、子機Ｍが応答している。
【0045】
図５の説明に戻る。子機Ｘは、ルート検索電文のブロードキャストを終えると、第１の応答期間で端末からの応答、すなわち電界強度７以上の親機及び１段目子機からの応答を受信し（ステップＳＴ２）、応答端末（応答した端末）が５台以上か否かを判断する（ステップＳＴ３）。応答端末が５台以上の場合（ステップＳＴ３：Yes）、段数と電界強度に基づいて、最大５端末を選出する（ステップＳＴ１０）。
【0046】
このステップＳＴ１０は従来のシステムと同様、以下のように行う。ルート応答電文に含まれている端末ＩＤ、段数、及び電界強度から通信条件の良好な端末を選択し、最終的に１つ以上の通信ルート情報、つまり通信相手となる直上の端末の端末ＩＤ及び段数を自端末の記憶部に格納する。また、このときに取得した電界強度や段数から、通信条件の良い順、すなわち、例えば段数が少なく、かつ電界強度の高い順に、第１通信ルート、第２通信ルートなどのルート番号（優先順位）を最大５個付ける。図４の場合、下記の表３に示すように、５台の応答端末があり、親機２（第１通信ルート）、子機Ｄ（第２通信ルート）、子機Ａ，Ｂ，Ｃ（第３～第５通信ルート）として選択したものする。これで通信ルート決定とする。
【0047】
【表3】
【0048】
次に子機Ｘは、選択した５台の端末を通信相手先とする通信ルートの登録をセンタ装置１に要求するため、それらの端末のデータ（端末ＩＤ、段数、及び電界強度）を含む登録要求の電文を第１通信ルート上の直上の端末である親機２を介してセンタ装置１に送信する処理を行う（ステップＳＴ１１、図８のシーケンスＳ１０１，Ｓ１０２）。
【0049】
センタ装置１は、登録要求の電文を受信し、通信ルートを登録して、登録完了の電文を親機２経由で子機Ｘに返信する（シーケンスＳ１０３，Ｓ１０４）。子機Ｘが登録完了の電文を受信することで（ステップＳＴ１２）、通信ルートが確定され、この図のフローが終了する。この場合、第１の応答期間の終了（図４では時刻t2）で、子機Ｘはルート応答電文の受信処理を終了する。すなわち、時刻t2以後の応答待ちを行わない。
【0050】
なお、センタ装置１は、シーケンスＳ１０３，Ｓ１０４により、登録完了の電文に代えて、登録指示の電文を送信し、子機Ｘが指示された通信ルート情報を登録するように構成してもよい。このようにすることで、センタ装置１は、子機Ｘが要求した優先順位と異なる優先順位の通信ルートを指示し、子機Ｘに登録させることができる。
【0051】
以上、ステップＳＴ３で、応答端末が５台以上の場合について説明した。次にそうではなかった場合、すなわち応答端末が４台以下の場合について説明する。
【0052】
ステップＳＴ３で応答端末が５台以上でないと判断した場合（ステップＳＴ３：No）、第２の応答期間で端末からの応答、すなわち電界強度４以上６以下の親機と１段目子機からの応答を受信し（ステップＳＴ４）、ステップＳＴ２で応答を受信した端末の数と合わせて、応答端末が５台以上か否かを判断する（ステップＳＴ５）。
【0053】
応答端末が５台以上と判断した場合（ステップＳＴ５：Yes）、先に説明したステップＳＴ１０に進む。以後の処理は、ステップＳＴ３で応答端末が５台以上の場合と同じである。この場合、第２の応答期間の終了（図４では時刻t3）で、子機Ｘはルート応答電文の受信処理を終了する。すなわち、時刻t3以後の応答待ちを行わない。
【0054】
一方、応答端末が５台以上でない場合（ステップＳＴ５：No）、第３の応答期間で端末からの応答、すなわち電界強度７以上の２段目子機からの応答を受信し（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ２、ＳＴ４のそれぞれで応答を受信した端末の数と合わせて、応答端末が５台以上か否かを判断する（ステップＳＴ７）。
【0055】
応答端末が５台以上の場合（ステップＳＴ７：Yes）、先に説明したステップＳＴ１０に進む。以後の処理は、ステップＳＴ３で応答端末が５台以上の場合と同じである。この場合、第３の応答期間の終了（図４では時刻t4）で、子機Ｘはルート応答電文の受信処理を終了する。すなわち、時刻t4以後の応答待ちを行わない。
【0056】
一方、応答端末が５台以上でない場合（ステップＳＴ７：No）、第４の応答期間で端末からの応答、すなわち電界強度４以上６以下の２段目子機からの応答を受信し（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ２、ＳＴ４、ＳＴ６のそれぞれで応答を受信した端末の数と合わせて、応答端末が１台以上か否かを判断する（ステップＳＴ９）。
【0057】
１台以上の端末から応答があった場合（ステップＳＴ９：Yes）、先に説明したステップＳＴ１０に進む。以後の処理は、ステップＳＴ３で応答端末が５台以上の場合と同じである。ただし、この場合、応答端末が１～４台になる可能性がある。
【0058】
ここで、図８に一点鎖線で示されている動作について説明する。図４に示されているシーケンス図では、子機Ｘは、第１の応答期間（時刻t1～t2）で５個の良好な通信ルート情報の取得が完了しているので、それ以後は応答待ちをせず、センタ装置１に対してルート登録要求を行っている。そのため、時刻t2以後に周辺端末から送信されるルート応答電文は無駄になる。
【0059】
そこで、子機Ｅ，Ｆ，Ｇ等の周囲の端末は、シーケンスＳ１０１で親機２に２秒間連続送信されているルート登録要求の電文のキャリアを検出したら、子機Ｘがルート登録要求の電文を送信していると判断し、子機Ｘにルート応答電文を送信しないようにすることで、無駄な動作及び消費電力を低減している。
【0060】
なお、以上説明した実施形態では、ルート検索電文に対する応答期間を自端末の段数及び電界強度の双方に応じて設定しているが、自端末の段数又は電界強度の一方に応じて設定してもよい。
【0061】
以上説明した本発明の実施形態に係る無線通信システムのルート登録動作を整理すると下記（１）～（３）のようになる。
【0062】
（１）子機による周囲の端末へのルート検索電文のブロードキャストによる呼び掛けに対する応答のタイミングを、ルート検索電文の電界強度や、周囲の端末の段数（親機、１段目子機、２段目子機）に応じて、下記ａ～ｄのように、条件の良い順に時間幅を持たせ、時間階層を設けている。
ａ：ブロードキャスト後の最初の応答期間である第１の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が強（例えば７以上）と判断した親機及び１段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｂ：２番目の応答期間である第２の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が中（例えば４以上６以下）と判断した親機及び１段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｃ：３番目の応答期間である第３の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が強と判断した２段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｄ：４番目の応答期間である第４の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が中と判断した２段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
なお、上記ａ～ｄでは、電界強度と段数の双方に基づいて応答期間を設定しているが、どちらか一方に基づいて設定してもよい。すなわち、電界強度と段数の少なくとも一方（電界強度及び／又は段数）に基づいて設定してもよい。
ａ：ブロードキャスト後の最初の応答期間である第１の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が強（例えば７以上）と判断した親機及び１段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｂ：２番目の応答期間である第２の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が中（例えば４以上６以下）と判断した親機及び１段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｃ：３番目の応答期間である第３の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が強と判断した２段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
ｄ：４番目の応答期間である第４の応答期間（例．１０秒間）は、電界強度が中と判断した２段目子機のみがランダムに応答する期間とする。
なお、上記ａ～ｄでは、電界強度と段数の双方に基づいて応答期間を設定しているが、どちらか一方に基づいて設定してもよい。すなわち、電界強度と段数の少なくとも一方（電界強度及び／又は段数）に基づいて設定してもよい。
【0063】
（２）ルート検索電文をブロードキャストした子機は、時間階層毎に、ルート応答電文を受信し、条件の良い通信ルート情報を所定数取得した時点でルート確定とし、センタ装置にルート登録要求の電文を送信することで、余計な時間待ちの短縮、及び消費電力の低減が可能になる。
すなわち、新規に設置された子機は、上記ａ又はｂ又はｃの終了時点で、所定数（例．５個）の端末からのルート応答電文を受信し、条件の良い通信ルート情報を取得した場合、その時点でルート決定とし、センタ装置にルート登録要求の電文を送信することで、余計な時間待ちの短縮、及び消費電力の低減が可能になる。
また、上記ｂ又はｃ又はｄに該当する端末は、ルート登録要求の電文のキャリアを一定時間（例．２秒間）検出した場合、応答しないように構成することで、無駄な応答及びそのための電力消費をなくすことができる。
すなわち、新規に設置された子機は、上記ａ又はｂ又はｃの終了時点で、所定数（例．５個）の端末からのルート応答電文を受信し、条件の良い通信ルート情報を取得した場合、その時点でルート決定とし、センタ装置にルート登録要求の電文を送信することで、余計な時間待ちの短縮、及び消費電力の低減が可能になる。
また、上記ｂ又はｃ又はｄに該当する端末は、ルート登録要求の電文のキャリアを一定時間（例．２秒間）検出した場合、応答しないように構成することで、無駄な応答及びそのための電力消費をなくすことができる。
【0064】
（３）通信ルートとして使用できない端末、或いは不適当な端末による応答をなくし、消費電力を低減するため、下記ｅ～ｇの条件を加える。
ｅ：末端（３段目）の子機は、中継子機として使用できないので、ルート応答電文を送信せず、ルート検索電文を受信した時点で省電力モードなどに移行する。
ｆ：電界強度が弱い（例．３以下）の端末は、安定な通信が期待できないため、ルート応答電文を送信せず、ルート検索電文を受信した時点で省電力モードなどに移行する。
ｇ：子機からのルート検索電文の受信後、ルート応答電文を送信する前に、前記子機からのルート登録要求の電文のキャリアを検出したら、前記子機がルート登録要求の電文を送信していると判断し、ルート応答電文を送信しないようにする。
ｅ：末端（３段目）の子機は、中継子機として使用できないので、ルート応答電文を送信せず、ルート検索電文を受信した時点で省電力モードなどに移行する。
ｆ：電界強度が弱い（例．３以下）の端末は、安定な通信が期待できないため、ルート応答電文を送信せず、ルート検索電文を受信した時点で省電力モードなどに移行する。
ｇ：子機からのルート検索電文の受信後、ルート応答電文を送信する前に、前記子機からのルート登録要求の電文のキャリアを検出したら、前記子機がルート登録要求の電文を送信していると判断し、ルート応答電文を送信しないようにする。
【0065】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る無線通信システムによれば、下記（Ａ）～（Ｃ）の効果が得られる。
（Ａ）新たに設置される子機Ｘは、ルート検索電文のブロードキャストに対するルート応答電文から通信条件の良好な通信ルート情報（直上の端末の端末ＩＤ及び段数）を所定数（例えば５個）取得した時点で、ルート応答電文の受信動作を終了させ、通信ルート決定として、センタ装置１にルート登録要求を行うので、余計な待ち時間及び消費電力抑えることができる。
（Ｂ）ルート検索電文の電界強度が弱いため、安定な通信が不可能な端末は応答せず直ぐに省電力モードなどに移行するので、無駄な動作及び消費電力を無くすことができる。
（Ｃ）３段目の端末はルート検索電文を受信した時点で直ぐに省電力モードなどに移行するので、無駄な動作及び消費電力を無くすことができる。
（Ａ）新たに設置される子機Ｘは、ルート検索電文のブロードキャストに対するルート応答電文から通信条件の良好な通信ルート情報（直上の端末の端末ＩＤ及び段数）を所定数（例えば５個）取得した時点で、ルート応答電文の受信動作を終了させ、通信ルート決定として、センタ装置１にルート登録要求を行うので、余計な待ち時間及び消費電力抑えることができる。
（Ｂ）ルート検索電文の電界強度が弱いため、安定な通信が不可能な端末は応答せず直ぐに省電力モードなどに移行するので、無駄な動作及び消費電力を無くすことができる。
（Ｃ）３段目の端末はルート検索電文を受信した時点で直ぐに省電力モードなどに移行するので、無駄な動作及び消費電力を無くすことができる。
【0066】
なお、本発明は、子機を設置するときだけでなく、運用後の全ての通信ルートでの通信失敗時や定期的なルート再検索時のルート検索電文の処理に適用することもできる。この場合、ルート再検索した子機の段数が増えることにより、その配下の子機が段数オーバーになる可能性があるので、運用後のルート再検索時には、応答端末の段数の条件を自端末の現在の段数未満にする。
すなわち、現在１段目として運用（動作）している子機のルート再検索時には、応答する端末は親機のみとする。また、現在２段目として運用している子機のルート再検索時には、応答する端末は親機及び１段目子機とする。このとき、ルート検索電文を受信した端末はその電文に含まれている段数に基づいて、応答する段数条件を満たしているか否かを判断する。
すなわち、現在１段目として運用（動作）している子機のルート再検索時には、応答する端末は親機のみとする。また、現在２段目として運用している子機のルート再検索時には、応答する端末は親機及び１段目子機とする。このとき、ルート検索電文を受信した端末はその電文に含まれている段数に基づいて、応答する段数条件を満たしているか否かを判断する。
【符号の説明】
【0067】
２…親機、３…子機、２１，３１…制御部、２２，３２…記憶部、２３，３３…無線送受信部、２７，３７…アンテナ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】