特許 7201293 無線通信ネットワークシステム

(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】

(24)【登録日】2022-12-26

(45)【発行日】2023-01-10

(54)【発明の名称】無線通信ネットワークシステム

(51)【国際特許分類】

   H04W 84/20 20090101AFI20221227BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20221227BHJP

   H04W 40/02 20090101ALI20221227BHJP

   H04W 24/04 20090101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

H04W84/20

H04Q9/00 321D

H04W40/02 110

H04W24/04

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018194896

(22)【出願日】2018-10-16

(65)【公開番号】P2020065131

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-09-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】309042071

【氏名又は名称】東光東芝メーターシステムズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂野 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】福島 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】横山 睦人

(72)【発明者】

【氏名】土屋 創太

(72)【発明者】

【氏名】安元 啓人

(72)【発明者】

【氏名】田村 至

(72)【発明者】

【氏名】安井 昌広

(72)【発明者】

【氏名】坂田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】猪子 照恵

(72)【発明者】

【氏名】山下 真純

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 尚利

(72)【発明者】

【氏名】小野 佑輔

(72)【発明者】

【氏名】田井 貴久

(72)【発明者】

【氏名】畠内 孝明

(72)【発明者】

【氏名】星野 充紀

【審査官】中元 淳二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１７４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４９５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線端末親機と複数の無線端末子機とを直接又は１以上の中継を介して相互に通信可能に接続する１又は複数の無線通信ネットワークと、前記無線端末親機に通信可能に接続するセンターシステムと、を備え、前記複数の無線端末子機が前記無線端末親機を介して前記センターシステムに通信可能に接続される無線通信ネットワークシステムであって、
前記複数の無線端末子機は、自装置が属する無線通信ネットワークの無線端末親機が欠落したことを検知すると、タイムラグを設けて、通信可能な無線通信ネットワークにそれぞれ参入すること、
前記無線端末親機および前記複数の無線端末子機は、自装置から送出したデータが自装置から宛先装置に到達するまでの通信回数に関する情報を記憶するホップ数テーブルを有し、前記ホップ数テーブルが、親機となる無線端末に、親機であることを示す親情報を記憶していること、
欠落した無線端末親機が属する無線通信ネットワークに含まれる無線端末子機は、前記ホップ数テーブルを初期化して前記親情報を記憶しない状態になること、
ホップ数テーブルを初期化した無線端末子機は、通信可能な無線通信ネットワークに属していて直接通信可能な無線端末を探索し、発見された無線端末とホップ数テーブルを交換し、受信したホップ数テーブルに記憶されている親情報に基づいて親機となる無線端末を認識し、初期化したホップ数テーブルにて認識した無線端末に前記親情報を記憶することによって、発見された無線端末が属する前記通信可能な無線通信ネットワークに参入すること、
を特徴とする無線通信ネットワークシステム。

【請求項2】

請求項１に記載する無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記無線端末親機が停止により欠落する場合、停止される無線端末親機から、当該停止される無線端末親機が属する無線通信ネットワークに含まれる複数の無線端末子機に、ネットワークを解散する解散指令を直接又は１以上の中継を介して送信し、前記解散指令を受信した無線端末子機が、前記通信可能な無線通信ネットワークに参入すること、
を特徴とする無線通信ネットワークシステム。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載する無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記無線端末親機が消失により欠落した場合、消失した無線端末親機が属する無線通信ネットワーク内で最初に前記無線端末親機が消失したことを検知した無線端末子機が、前記無線端末親機の消失に関する消失情報を、自装置が属する無線通信ネットワーク内の他の無線端末子機に送信し、前記消失情報を受信することにより前記無線端末子機が前記無線端末親機の欠落を検知すること、
を特徴とする無線通信ネットワークシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線端末親機と複数の無線端末子機とを備える無線通信ネットワークと、前記無線端末親機に通信可能に接続するセンターシステムと、を備え、複数の無線端末子機が無線端末親機を介してセンターシステムに通信可能に接続される無線通信ネットワークシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

特定の領域に分散した無線端末装置（以下「無線端末」とする）が相互に直接又は中継を介して無線によるデータ通信を行って情報交換を行うメッシュネットワーク型の無線通信ネットワークが知られている。

【0003】

従来、例えば、無線通信ネットワーク内の複数の無線端末が、それぞれ、自装置から宛先装置までの最小通信回数に関する情報を含むシステム構成情報を保有し、システム構成情報内のある無線端末に対応する最小通信回数が、当該システム構成情報内の他の何れかの無線端末に対応する最小通信回数とも連続した値でないとき、ある無線端末が欠落したと判定する無線通信ネットワークシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３７１１７５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の技術には問題があった。すなわち、複数の無線端末の１つが親機となってセンターシステムに通信可能に接続し、他の無線端末が子機となって親機を介してセンターシステムと通信可能に接続する無線通信ネットワークシステムでは、親機が故障によって消失したり、停止されたりして、無線通信ネットワークから欠落すると、子機が親機に接続できずにセンターシステムから孤立していた。孤立した子機は、センターシステムと通信できないので、できるだけ早く別の無線通信ネットワークに参入させることが好ましい。しかし、従来の無線通信ネットワークシステムには、子機が親機の欠落を検出して別の無線通信ネットワークに参入するものがなかった。また、無線通信ネットワーク内には、例えば４０台前後の無線端末子機が存在し、これらが一斉に別の無線通信ネットワークへの参入を行うと、通信の衝突により本来成功すべき参入動作が失敗し、無線通信ネットワークの再構築に時間がかかる恐れがあった。

【0006】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、無線端末親機が欠落した場合に無線通信ネットワークを迅速に再構築できる無線通信ネットワーク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】

【0007】

（１）上記課題を解決するために、本発明の一態様は、無線端末親機と複数の無線端末子機とを直接又は１以上の中継を介して相互に通信可能に接続する無線通信ネットワークと、前記無線端末親機に通信可能に接続するセンターシステムと、を備え、前記複数の無線端末子機が前記無線端末親機を介して前記センターシステムに通信可能に接続される無線通信ネットワークシステムにおいて、前記複数の無線端末子機は、自装置が属する無線通信ネットワークの無線端末親機が欠落したことを検知すると、タイムラグを設けて、別の無線通信ネットワークにそれぞれ参入すること、を特徴とする。

【0008】

上記構成の無線通信ネットワークシステムによれば、無線端末親機の欠落によりセンターシステムから孤立した無線端末子機が、タイムラグを設けて別の無線通信ネットワークに参入するので、通信の衝突によって本来成功すべき参入動作が失敗することが減り、無線通信ネットワークを迅速に再構築することができる。

【0009】

（２）（１）に記載の無線通信ネットワークシステムにおいて、欠落した無線端末親機が属する無線通信ネットワークに含まれる無線端末子機は、別の無線通信ネットワークに属していて直接通信可能な無線端末を探索し、発見された無線端末が属する前記別の無線通信ネットワークに参入すること、が好ましい。

【0010】

上記構成の無線通信ネットワークシステムによれば、孤立した無線端末子機が、通信環境に応じて別の無線通信ネットワークに参入でき、信頼性の高い通信路を形成できる。

【0011】

（３）（１）又は（２）に記載する無線通信ネットワークシステムにおいて、前記無線端末親機が停止により欠落する場合、停止される無線端末親機から、当該停止される無線端末親機が属する無線通信ネットワークに含まれる複数の無線端末子機に、ネットワークを解散する解散指令を直接又は１以上の中継を介して送信し、前記解散指令を受信した無線端末子機が前記別の無線通信ネットワークに参入すること、が好ましい。

【0012】

上記構成の無線通信ネットワークシステムによれば、無線端末親機が停止する前に無線端末子機に解散指令を送信することにより、無線端末子機が無線端末親機の欠落を早期に検知して別の無線通信ネットワークに参入できるので、無線端末親機が停止されてから無線通信ネットワークが再構築されるまでに行われる通信の回数を抑制し、無線通信ネットワークを迅速に再構築することができる。

【0013】

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載する無線通信ネットワークシステムにおいて、前記無線端末親機が消失により欠落した場合、消失した無線端末親機が属する無線通信ネットワーク内で最初に前記無線端末親機が消失したことを検知した無線端末子機が、前記無線端末親機の消失に関する消失情報を、自装置が属する無線通信ネットワーク内の他の無線端末子機に送信し、前記消失情報を受信することにより前記無線端末子機が前記無線端末親機の欠落を検知すること、が好ましい。

【0014】

上記構成の無線通信ネットワークシステムによれば、無線端末親機を消失した無線端末子機が無駄な通信を行うことを抑制し、無線通信ネットワークを早期に再構築することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、無線端末親機が欠落した場合に無線通信ネットワークを迅速に再構築できる無線通信ネットワークシステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの構成図である。

【図2】無線端末装置の概略構成図である。

【図3】各無線端末が保有しているホップ数テーブルを示す図である。

【図4】親機停止時の再構築動作のタイミングチャートである。

【図5】解散指令送信動作と再起動動作を説明する図である。

【図6】参入動作を説明する図である。

【図7】親機消失時の再構築動作のタイミングチャートである。

【図8】図７のｔ１時の動作を説明する図である。

【図9】図７のｔ２時，ｔ３時の動作を説明する図である。

【図10】図７のｔ４時の動作を説明する図である。

【図11】図７のｔ５時の動作を説明する図である。

【図12】再構築後の無線通信ネットワークシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明に係る無線通信ネットワークシステムの実施形態について図面に基づいて説明する。

【0018】

（無線通信ネットワークシステムの構成について）
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークシステム１０の構成図である。
無線通信ネットワークシステム１０は、無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備える。本形態の無線通信ネットワークシステム１０は、３個の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えるが、無線通信ネットワーク１２は１つでも良いし、４個以上であっても良い。

【0019】

無線通信ネットワーク１２Ａは、複数の無線端末装置（以下「無線端末」とする）１Ａａ、１Ａｂ，１Ａｃ，１Ａｄ，１Ａｅを直接又は１以上の中継を介して相互に通信可能に接続することにより構築されている。無線通信ネットワーク１２Ａと同様に、無線通信ネットワーク１２Ｂが複数の無線端末１Ｂａ～１Ｂｅにより構築され、無線通信ネットワーク１２Ｃが無線端末１Ｃａ～１Ｃｅにより構築されている。

【0020】

無線通信ネットワーク１２Ａは、複数の無線端末１Ａａ～１Ａｅの中の１つの無線端末１Ａａが、外部装置１１Ａに有線接続されている。無線端末１Ａａは、外部装置１１Ａを介してセンターシステム１４に通信可能に接続され、親機を構成している。一方、無線通信ネットワーク１２Ａ内のその他の無線端末１Ａｂ～１Ａｅは、外部装置１１Ａに接続されていない。無線端末１Ａｂ～１Ａｅは、親機の無線端末１Ａａと外部装置１１Ａを介してセンターシステム１４に通信可能に接続され、子機を構成している。親機の無線端末１Ａａは、無線端末１Ａｂ～１Ａｅを無線通信ネットワーク１２Ａ内で識別する識別情報（例えばネットワークＩＤなど）を付与する。無線端末１Ａａ～１Ａｅは、外部装置１１Ａによってセンターシステム１４との通信プロトコルを制御され、センターシステム１４と双方向通信を行うことができる。

【0021】

これと同様に、無線通信ネットワーク１２Ｂは、無線端末１Ｂａが親機を構成し、無線端末１Ｂｂ～１Ｂｅが子機を構成する。また、無線通信ネットワーク１２Ｃは、無線端末１Ｃａが親機を構成し、無線端末１Ｃｂ～１Ｃｅが子機を構成する。

【0022】

無線端末１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａは、それぞれ、「無線端末親機」の一例である。無線端末１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅは、それぞれ、無線通信ネットワーク１２Ａ～１２Ｃに含まれる「複数の無線端末子機」の一例である。無線端末１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅは、同様の構成を備える。また、無線端末１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａは、無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを管理する機能の他は、無線端末１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅと同様に構成されている。そこで、以下の説明において、特に区別する必要がない場合、無線端末１Ａａ～１Ａｅ，１Ｂａ～１Ｂｅ，１Ｃａ～１Ｃｅの添え字Ａａ～Ａｅ，Ｂａ～Ｂｅ，Ｃａ～Ｃｅを適宜省略する。

【0023】

図２は、無線端末１の概略構成図である。無線端末１は、制御部２に記憶部３と、通信部４と、タイマ５と、電池６が接続され、制御部２が電池６から電力を供給されて駆動する。記憶部３は、データやプログラムを記憶している。制御部２は、記憶部３にデータを読み書きしながら、記憶部３に記憶されているプログラムを実行し、無線端末１の動作を制御する。通信部４は、無線通信ネットワーク１２を構成する通信網１３に接続され、他の装置との通信を制御するハードウェアである。タイマ５は、時間を計測するハードウェアである。

【0024】

記憶部３には、例えば、ホップ数テーブル３１と、隣接調査プログラム３２と、通信制御プログラム３３と、再構築プログラム３４が記憶されている。

【0025】

図３は、各無線端末１が保有しているホップ数テーブル３１を示す図である。図３には、無線通信ネットワーク１２Ｂを構成する無線端末１Ｂａ～１Ｂｅと、それらが保有するホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅを記載している。

【0026】

ホップ数テーブル３１は、自装置から送出したデータが自装置から宛先装置に到達するまでの通信回数に関する情報を記憶するものである。例えば、無線端末１Ｂａ～１Ｂｅは、それぞれ、自装置のホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅを保有している。

【0027】

ホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅの構成は同様なので、無線端末１Ｂｂのホップ数テーブル３１Ｂｂを例に挙げて説明すると、無線端末１Ｂｂは、無線端末１Ｂａ，１Ｂｄに対して１回の通信でデータを転送できる。そこで、ホップ数テーブル３１Ｂｂは、無線端末１Ｂａ，１Ｂｄの通信回数を示すフィールド３１１Ｂｂ，３１４Ｂｂに「１」を記憶している。

【0028】

また、無線端末１Ｂｂは、無線端末１Ｂｃ，１Ｂｅに対して最低２回の通信でデータを転送できる。そこで、ホップ数テーブル３１Ｂｂは、無線端末１Ｂｃ，１Ｂｅの通信回数を示すフィールド３１３Ｂｂ，３１５Ｂｂに「２」を記憶している。

【0029】

自装置（無線端末１Ｂｂ）については、通信を行わないので、ホップ数テーブル３１Ｂｂは、自装置の通信回数のフィールド３１２Ｂｂに「０」を記憶している。

【0030】

よって、無線端末１Ｂｂは、ホップ数テーブル３１Ｂｂに記憶されている通信回数に基づいて、隣接する無線端末と、隣接しない（中継を介して無線通信可能な、或いは、直接通信できない）無線端末とを、区別できる。

【0031】

尚、ホップ数テーブル３１Ｂｂは、親機となる無線端末１Ｂａに、親機であることを示す親情報３２０を記憶している。よって、無線端末１Ｂｂは、親情報３２０の有無により、親機と子機と区別できる。

【0032】

ここで、無線端末１の通信状態は、ネットワーク環境によって刻々と変化する。そこで、無線通信ネットワーク１２Ｂは、ホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅを定期的に（例えば７２時間毎に）更新している。

【0033】

図１に戻り、隣接調査プログラム３２は、無線通信ネットワーク１２内の他の無線端末１が自装置から直接通信可能か（隣接するか）、自装置から中継を介して無線通信可能か（直接通信できないか、或いは、隣接しないか）を、自装置に調査させるものである。無線端末１の通信性能は、機種や通信環境によってばらつく。そのため、制御部２は、ホップ数テーブル３１の更新時に、隣接調査プログラム３２を実行し、隣接関係を調査する。

【0034】

通信制御プログラム３３は、通常のデータ通信時において、自装置のホップ数テーブル３１に基づいて、無線通信ネットワーク１２内で、自装置と他の無線端末１が相互に直接又は中継を介して無線によるデータ通信を行うように、無線端末１を制御するものである。例えば、通信制御プログラム３３は、自装置がセンターシステム１４と通信を行う場合に制御部２により実行される。

【0035】

再構築プログラム３４は、自装置の親機が欠落した場合に、他の無線端末１との間にタイムラグを設けて、自装置を別の無線通信ネットワーク１２に参入させる動作を、自装置に行わせるものである。

【0036】

（再構築動作について）
続いて、上記無線通信ネットワークシステム１０が実行する再構築動作について、図４～図１２を参照して説明する。図４は、親機停止時の再構築動作のタイミングチャートである。図５は、解散指令送信動作と再起動動作を説明する図である。図６は、参入動作を説明する図である。図７は、親機消失時の再構築動作のタイミングチャートである。図８は、図７のｔ１時の動作を説明する図である。図９は、図７のｔ２時，ｔ３時の動作を説明する図である。図１０は、図７のｔ４時の動作を説明する図である。図１１は、図７のｔ５時の動作を説明する図である。図１２は、再構築後の無線通信ネットワークシステム１０を示す図である。

【0037】

無線通信ネットワークシステム１０は、例えば、ガス使用量の自動検針に適用され、家屋に設置されたガスメータに無線端末１が内蔵されている。無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、最大５０台の無線端末１により構成できるが、無線端末１の参入に備えて、４０台前後の無線端末１により構成されている。各無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに含まれる無線端末１を全て図面に記載できないので、図４～図１２には、無線通信ネットワーク１２Ｂに含まれる一部の無線端末１のみを図面に記載している。

【0038】

無線通信ネットワークシステム１０では、ガス使用量を自動検針する場合、センターシステム１４が、外部装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを介して、各無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの無線端末１Ａａ～１Ａｅ，１Ｂａ～１Ｂｅ，１Ｃａ～１Ｃｅに、ガスメータの検針結果を送信することを要求する。親機の無線端末（以下「無線端末親機」ともいう）１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａは、それぞれ、外部装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから送信要求を直接受信し、自装置の検針結果を外部装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを介してセンターシステム１４に返信すると共に、当該送信要求を子機の無線端末（以下「無線端末子機」ともいう）１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅに直接又は中継を介して転送する。一方、無線端末子機１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅは、無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａから送信要求を受信すると、無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａや他の無線端末子機１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅや外部装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを介してセンターシステム１４に、自装置の検針結果を返信する。

【0039】

ここで、無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａは、耐用年数（例えば１０年）になると、外部装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと一緒に交換される。例えば、無線端末親機１Ｂａと外部装置１１Ｂが無線端末親機１Ｘと外部装置１１Ｘに交換される場合、無線端末親機１Ｂａは、停止され、無線通信ネットワーク１２Ｂから欠落する。無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが欠落した後も、無線端末親機１Ｂａに親情報３２０を記憶したホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅを維持すると、通信制御プログラム３３を実行して、当該ホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅに基づいてセンターシステム１４と通信しようとしても、新しく置き換わった無線端末親機１Ｘ及び外部装置１１Ｘと接続できないため、センターシステム１４との通信に失敗する。つまり、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅがセンターシステム１４から孤立し、センターシステム１４は、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅから検針結果を自動受信できない。

【0040】

また、例えば、無線端末親機１Ｂａは、故障や通信環境の悪化などにより消失し、無線通信ネットワーク１２Ｂから欠落することがある。この場合も、上記と同様、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅがセンターシステム１４から孤立し、センターシステム１４は、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅから検針結果を自動的に受信できない。

【0041】

上記不具合を解消するために、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが、無線端末親機１Ｂａの欠落を検知し、一斉に別の無線通信ネットワーク１２（別の無線端末親機１Ｘ）に参入しようとすると、通信の衝突により本来成功すべき通信に失敗し、無線通信ネットワーク１２の再構築に時間がかかる恐れがある。

【0042】

そこで、本形態の無線通信ネットワークシステム１０においては、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、自装置が属する無線通信ネットワーク１２Ｂの無線端末親機１Ｂａが欠落したことを検知すると、タイムラグを設けて、別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（換言すると別の無線端末親機１Ｘ）に参入する。無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが、タイムラグを設けて参入するので、通信の衝突により本来成功すべき参入動作が失敗することが減り、無線通信ネットワーク１２Ｘを迅速に再構築することができる。以下では、親機停止時の再構築動作と、親機消失時の再構築動作に分けて、無線通信ネットワークシステム１０の再構築動作を、具体的に説明する。

【0043】

（親機停止時の再構築動作について）
親機停止時の再構築動作について、図４～図６を参照して説明する。ここでは、無線端末親機１Ｂａが無線端末親機１Ｘに交換するために停止される場合を例に挙げて説明する。

【0044】

無線端末親機１Ｂａは、例えば、無線端末親機１Ｘに交換される場合に、センターシステム１４から停止指令を受信したり、ユーザの端末停止操作を受け付けたりして、停止指示を受け付けると（ｔ５０）、自装置が属する無線通信ネットワーク１２Ｂに含まれる無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅ（自装置に従属する無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅ、ホップ数テーブル３１Ｂａに記憶されている他の無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅ）に、無線通信ネットワーク１２Ｂを解散する解散指令を送信し（ｔ５１）、その後、停止する（ｔ６０）。

【0045】

解散指令を受信した無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、再起動後、他の無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅとの間にタイムラグを設けて、別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（換言すると、別の無線端末親機１Ｘ）に参入する（ｔ５２～ｔ５９）。尚、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが停止した後、再起動を開始し、参入する。無線端末親機１Ｂａが停止する前に、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが再起動すると、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが停止前の無線端末親機１Ｂａに参入する恐れがあるからである。

【0046】

本形態では、無線端末親機１Ｂａが、参入する順番を指定する順番指定情報を作成し、解散指令に含ませ、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅに送信することにより、タイムラグを設けている。参入する順番は、例えば、無線端末親機１Ｂａがホップ数テーブル３１Ｂａに基づいて通信回数が少ないものから順に決めても良いし、センターシステム１４の指示に従って作成しても良い。尚、タイムラグを設ける方策はこれに限定されず、例えば、解散指令に順番指定情報を含めず、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅに、無線端末親機１Ｂａが欠落した場合に参入する順番を無線通信ネットワーク１２Ｂの構築時に予め記憶させておいても良い。

【0047】

図５に示すように、無線端末子機１Ｂｂは、無線端末親機１Ｂａから解散指令を受信すると、再起動する。これにより、無線端末子機１Ｂｂは、ホップ数テーブル３１Ｂｂが初期化され、無線端末１を特定する情報（例えば、無線端末１に個別に付与された識別情報やネットワークＩＤなど）を記憶するフィールドや、通信回数を示すフィールドが、ブランクにされる。無線端末１Ｂｃ～１Ｂｅも、これと同様にして、ホップ数テーブル３１Ｂｃ～３１Ｂｅが初期化される。これにより、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、それぞれホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅが親情報３２０を記憶しない状態になり、無線通信ネットワーク１２Ｂが解消される。

【0048】

図６に示すように、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、それぞれ、無線端末親機１Ｂａから受信した解散指令に含まれる順番指定情報に従って、隣接調査プログラム３２を実行し、無線端末親機１Ｘを発見して、無線端末親機１Ｘに参入する。

【0049】

例えば、無線端末子機１Ｂｂは、制御部２によって隣接調査プログラム３２を実行する場合、通信部４を用いてビーコンを待ち受ける待ち受け状態になる。このとき、隣接調査プログラム３２を実行しない無線端末親機１Ｘと無線端末子機１Ｂｃ～１Ｂｅは、それぞれ、通信部４を用いてビーコンを間欠送信する。

【0050】

無線端末子機１Ｂｂは、待ち受け動作中に無線端末親機１Ｘからビーコンを受信すると、無線端末親機１Ｘを相手に、ホップ数テーブル３１Ｘとホップ数テーブル３１Ｂｂを交換する。ホップ数テーブル３１Ｘは、自装置に親情報３２０を記憶している。無線端末子機１Ｂｂは、無線端末親機１Ｘから受信したホップ数テーブル３１Ｘに基づいて、無線端末親機１Ｘが親機であると認識し、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｂにおいて無線端末親機１Ｘに親情報３２０を記憶する。これにより、無線端末子機１Ｂｂが無線端末親機１Ｘに参入する。つまり、無線端末子機１Ｂｂは、無線端末親機１Ｘが管理する無線通信ネットワーク１２Ｘに参入する。

【0051】

これと同様にして、他の無線端末子機１Ｂｃ～１Ｂｅも、制御部２が隣接調査プログラム３２を実行し、テーブル交換を行う場合に、親情報３２０に基づいて無線端末親機１Ｘを親機と認識し、無線端末親機１Ｘ（無線通信ネットワーク１２Ｘ）に参入する。

【0052】

このように、無線通信ネットワークシステム１０は、無線端末親機１Ｂａが停止する前に解散指令を送信することにより、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが無線端末親機１Ｂａの欠落を早期に検知して別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（別の無線端末親機１Ｘ）に参入する。そのため、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが停止により欠落した後、速やかに新しく置き換えられた無線端末親機１Ｘと外部装置１１Ｘを介してセンターシステム１４と通信できるようになり、無駄な隣接判定を行ったり、欠落した無線端末親機１Ｂａを介して通信を行ったりすることが回避される。よって、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが停止されてから無線通信ネットワーク１２Ｘが再構築されるまでに行われる通信回数を抑制し、無線通信ネットワーク１２Ｘを迅速に再構築することができる。また、各無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無駄な通信が抑制され、電池６の消耗が抑制される。

【0053】

（親機消失時の再構築動作の説明）
親機消失時の再構築動作を図７～図１２を参照しながら説明する。ここでは、無線端末親機１Ｂａと外部装置１１Ｂが無線端末親機１Ｘと外部装置１１Ｘに交換される場合に、停止指令を送信することなく停止される場合を例に挙げて説明する。

【0054】

無線端末親機１Ｂａは、停止指令を送信することなく停止された場合、図７のｔ０に示すように、無線端末親機１Ｂａが無線通信ネットワーク１２Ｂから消失する。無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、停止指令を受信しないため、無線端末親機１Ｂａの停止後すぐに無線端末親機１Ｂａの消失を検知できない。そのため、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、ホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅの更新時に隣接判定を行うまで、図３に示す消失時のホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅを維持する。

【0055】

図３に示すように、消失時点のホップ数テーブル３１Ｂａ～３１Ｂｅには、無線端末親機１Ｂａの通信回数に、無線通信ネットワーク１２Ｂの構成に応じた値が設定されている。そのため、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが、それぞれ、制御部２を用いて通信制御プログラム３３を実行し、ホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅに基づいて検針結果などのデータをセンターシステム１４に送信しようとしても、無線端末親機１Ｂａと無線端末子機１Ｂｂとの間の直接通信、並びに、無線端末親機１Ｂａと無線端末子機１Ｂｃとの間の直接通信に失敗し、検針結果をセンターシステム１４に送信できない。また、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが外部装置１１Ｂを介してセンターシステム１４と通信できないため、センターシステム１４からの要求を受信することもできない。

【0056】

無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、ホップ数テーブル３１Ｂｂ～３１Ｂｅの更新時期になると、それぞれ、制御部２を用いて隣接調査プログラム３２を実行する。

【0057】

例えば、図７に示すように、無線端末子機１Ｂｂが隣接判定を行う（ｔ１）。図８のＭ１ａに示すように、無線端末子機１Ｂｂは、無線端末子機１Ｂｄからビーコンを受信し、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｂと無線端末子機１Ｂｄのホップ数テーブル３１Ｂｄとを交換する。無線端末子機１Ｂｂは、テーブル交換した無線端末子機１Ｂｄについて、隣接する（直接通信できる）と判定し、ホップ数テーブル３１Ｂｂにおいて無線端末子機１Ｂｄの通信回数を示すフィールド３１４Ｂｂに記憶される数値「１」を維持する。

【0058】

これに対して、図８のＭ１ｂに示すように、無線端末子機１Ｂｂは、消失した無線端末親機１Ｂａからビーコンを受信できないので、無線端末親機１Ｂａとテーブル交換を行わない。無線端末子機１Ｂｂは、テーブル交換できない無線端末親機１Ｂａについては、隣接しない（直接通信できない）と判定する。無線端末子機１Ｂｂは、無線端末子機１Ｂｄから取得したホップ数テーブル３１Ｂｄにおいて、親情報３２０を含む無線端末親機１Ｂａのフィールド３１１Ｂｄから数値「２」を読み出し、読み出した数値「２」に無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｄ間の直接通信分の通信回数「１」を加算し、無線端末親機１Ｂａまでの通信回数が「３」であることを算出する。そして、無線端末子機１Ｂｂは、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｂにおいて、無線端末親機１Ｂａの通信回数を示すフィールド３１１Ｂｂに、算出した数値「３」を記憶する。これにより、ホップ数テーブル３１Ｂｂでは、無線端末親機１Ｂａの通信回数が「１」（図３参照）から「３」（図８参照）に変更される。

【0059】

これにより、無線端末子機１Ｂｂは、例えば、制御部２を用いて通信制御プログラム３３を実行し、センターシステム１４に検針結果などのデータを送信する場合に、無線端末親機１Ｂａにデータを直接送信せず、無線端末親機１Ｂａとの間で通信に失敗することが回避される。

【0060】

次に、例えば、図７のｔ２に示すように、無線端末子機１Ｂｃが隣接判定を行う（ｔ２）。図９に示すように、無線端末子機１Ｂｃは、ｔ１と同様にして、無線端末親機１Ｂａが隣接せず（図中Ｍ２ｂ参照）、無線端末子機１Ｂｄが隣接すると判定する（図中Ｍ２ａ参照）。この場合、無線端末子機１Ｂｃは、無線端末子機１Ｂｂと同様にして、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｃにおいて無線端末親機１Ｂａのフィールド３１１Ｂｃの値を、「１」（図３、図８参照）から「３」（図９参照）に変更する。これにより、無線端末子機１Ｂｃは、例えば、制御部２を用いて通信制御プログラム３３を実行し、センターシステム１４に検針結果などのデータを送信する場合に、無線端末親機１Ｂａにデータを直接送信せず、無線端末親機１Ｂａとの間で通信に失敗することが回避される。

【0061】

その後、図７のｔ３に示すように、無線端末子機１Ｂｄが、無線端末親機１Ｂａの消失を最初に検知する。

【0062】

具体的には、無線端末子機１Ｂｄは、無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃとテーブル交換した際に、無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃのホップ数テーブル３１Ｂｂ，３１Ｂｃを取得している。図９に示すように、無線端末子機１Ｂｄは、ホップ数テーブル３１Ｂｂのフィールド３１１Ｂｂとホップ数テーブル３１Ｂｃのフィールド３１１Ｂｃにそれぞれ「３」が記憶されているので、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｄにおいて無線端末親機１Ｂａの通信回数を示すフィールド３１１Ｂｄに記憶する値を「２」から「３」に変更する。

【0063】

無線端末子機１Ｂｄは、変更後のホップ数テーブル３１Ｂｄに基づいて、無線端末親機１Ｂａの通信回数「３」が他の無線端末１Ｂｂ～１Ｂｅの通信回数と連続していないことを検出する。この場合に、無線端末子機１Ｂｄは、無線端末親機１Ｂａが消失したことを検知する。つまり、無線端末子機１Ｂｄは、無線通信ネットワーク１２Ｂ内で最初に無線端末親機１Ｂａの消失を検知する。

【0064】

その後、無線端末子機１Ｂｄは、図７に示すように、親機が消失したことを示す消失情報を生成する（ｔ４）。

【0065】

すなわち、図１０に示すように、無線端末子機１Ｂｄは、自装置のホップ数テーブル３１Ｂｄにおいて、無線端末親機１Ｂａの通信回数を示すフィールド３１１Ｂｄに記憶する情報を、数値「３」から、消失（欠落）を示す特定の情報（本形態ではスペース）に変更する。ホップ数テーブル３１Ｂｄは、親情報３２０を含む無線端末１Ｂａについて特定の情報を含ませたことにより、無線端末親機１Ｂａの消失を示す消失情報になる。

【0066】

そして、図７に示すように、無線端末子機１Ｂｄは、消失情報を送信する（ｔ５）。すなわち、図１１に示すように、無線端末子機１Ｂｄは、無線端末親機１Ｂａのフィールド３１１Ｂｄに特定の情報（本形態ではスペース）を記憶したホップ数テーブル３１Ｂｄを、消失情報として、同報送信する。つまり、無線端末子機１Ｂｄは、特定の情報を含むホップ数テーブル３１Ｂｄを、隣接すると判定されている（通信回数の値が「１」である）無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅに直接送信する。そして、図面では省略されているが、無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅに隣接する無線端末子機がある場合、無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅは、隣接する無線端末子機に、特定の情報を含むホップ数テーブル３１Ｂｄを直接送信する。

【0067】

図７に示すように、消失情報を受信した無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅは、それぞれ、無線端末親機１Ｂａが消失したことを検知する（ｔ６，ｔ７，ｔ８）。このようにして、無線通信ネットワーク１２Ｂでは、無線端末子機１Ｂｄから他の無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅに消失情報が拡散され、無線端末親機１Ｂａの消失が周知になる。

【0068】

図７に示すように、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａの消失を検知すると、再起動し、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅの間でタイムラグを設けて、別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（別の無線端末親機１Ｘ）に参入する（ｔ５２～ｔ５９）。この再起動と参入動作は、停止時の再構築動作と同様なので、説明を省略する。

【0069】

上記無線通信ネットワークシステム１０では、無線端末子機１Ｂｄが隣接判定を行わずに無線端末親機１Ｂａの消失を最初に検知し、また、無線端末子機１Ｂｄが無線端末親機１Ｂａの消失を最初に検知した後、他の無線端末子機１Ｂｅが隣接判定を行わずに無線端末親機１Ｂａの消失を検知しているので、隣接判定を実行する機会を抑えて、無線端末親機１Ｂａの消失を無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅに周知させることができる。そして、無線端末親機１Ｂａの消失を検知した無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅがタイムラグを設けて別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（無線端末親機１Ｘ）に参入するので、通信の衝突による参入の失敗が減る。よって、本形態の無線通信ネットワークシステム１０によれば、迅速に無線通信ネットワーク１２Ｘを再構築することができ、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが新しく置き換えられた無線端末親機１Ｘと外部装置１１Ｘを介してセンターシステム１４と通信できるようになる。更に、隣接判定の回数や通信の失敗が抑制されるので、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、それぞれ電池６の消耗が抑制される。

【0070】

尚、上記説明では、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅは、無線端末親機１Ｂａが無線端末親機１Ｘに交換されて欠落した場合に、同じ無線端末親機１Ｘに参入している。これに対して、例えば、図１２に示すように、無線端末親機１Ｂａが故障や通信環境の悪化などにより無線通信ネットワーク１２Ｂから欠落した場合には、無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｄ，１Ｂｅが無線通信ネットワーク１２Ｃに参入し、無線端末子機１Ｂｃが無線通信ネットワーク１２Ａに参入するなど、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが別々の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃ（無線端末親機１Ａａ，１Ｃａ）に参入するようにしても良い。これにより、無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃは、通信路が変更され、無線通信ネットワーク１２Ａｘ，１２Ｃｘとして再構築される。

【0071】

（まとめ）
以上説明したように、本形態の無線通信ネットワークシステム１０は、無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａと複数の無線端末子機１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅとを直接又は１以上の中継を介して相互に通信可能に接続する無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａに通信可能に接続するセンターシステム１４と、を備え、無線端末子機１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅが無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａを介してセンターシステム１４に通信可能に接続される無線通信ネットワークシステム１０において、複数の無線端末子機１Ａｂ～１Ａｅ，１Ｂｂ～１Ｂｅ，１Ｃｂ～１Ｃｅは、自装置が属する無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの無線端末親機１Ａａ，１Ｂａ，１Ｃａが欠落したことを検知すると、タイムラグを設けて、別の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにそれぞれ参入すること、を特徴とする。

【0072】

このような無線通信ネットワークシステム１０によれば、例えば、無線端末親機１Ｂａの欠落によりセンターシステム１４から孤立した無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが、タイムラグを設けて別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（又は無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃ）に参入するので、通信の衝突によって本来成功すべき参入動作が失敗することが減り、１２Ｘ（又は無線通信ネットワーク１２Ａｘ，１２Ｃｘ）を迅速に再構築することができる。

【0073】

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

【0074】

（１）例えば、上記実施形態では、ホップ数テーブル３１Ｂｄを用いて無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅの間で無線端末親機１Ｂａの消失を周知させたが、周知方法はこれに限定されない。例えば、親機の消失を最初に検知した無線端末子機１Ｂｄから他の無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅに消失を示す情報のみを送信しても良い。但し、データ通信に使用するホップ数テーブル３１を用いることにより、記憶部３に記憶させるデータを少なくでき、記憶負荷を軽減できる。

【0075】

（２）例えば、上記形態では、欠落した無線端末親機１Ｂａが属する無線通信ネットワーク１２Ｂに含まれる無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが、別の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃに属していて直接通信可能な無線端末１を探索し、発見された無線端末１が属する別の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃに参入するようにした。これに対して、予め、無線端末親機１Ｂａが欠落した場合に接続する無線端末１を無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅ毎に決めておき、別の無線通信ネットワーク１２に参入するようにしても良い。但し、無線端末親機１Ｂａが欠落する都度、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが別の無線通信ネットワーク１２Ａ，１２Ｃに属する無線端末１を探索することにより、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが通信環境に合わせて別の無線通信ネットワークに参入でき、信頼性の高い無線通信ネットワーク１２を再構築できる。

【0076】

（３）例えば、上記形態では、無線端末親機１Ｂａが消失により欠落した場合、消失した無線端末親機１Ｂａが属する無線通信ネットワーク１２Ｂ内で最初に無線端末親機１Ｂａが消失したことを検知した無線端末子機１Ｂｄが、無線端末親機１Ｂａの消失に関する消失情報（無線端末親機１Ｂａの通信回数をスペースとしたホップ数テーブル３１Ｂｄ）を、自装置が属する無線通信ネットワーク１２Ｂ内の他の無線端末子機１Ｂｂ，１Ｂｃ，１Ｂｅに送信し、消失情報を受信することにより無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが無線端末親機１Ｂａの欠落を検知するようにした。これに対して、最初に検知した無線端末子機１Ｂｄが消失情報を送信しないようにしても良い。但し、親機の消失を最初に検知した無線端末子機１Ｂｄが消失情報を送信することにより、無線端末子機１Ｂｅが無駄な通信（隣接判定）を行うことを抑制し、無線通信ネットワーク１２を早期に再構築することができる。また、電池６の消耗を低減できる。

【0077】

（４）例えば、上記形態では、無線端末親機１Ｂａが停止により欠落する場合、停止される無線端末親機１Ｂａから、当該停止される無線端末親機１Ｂａが属する無線通信ネットワーク１２Ｂに含まれる複数の無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅに、ネットワークを解散する解散指令を直接又は１以上の中継を介して送信し、解散指令を受信した無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（別の無線端末親機１Ｘ）に参入するようにした。これに対して、停止される無線端末親機１Ｂａが解散指令を送信せず、親機消失時の再構築動作に従って無線通信ネットワーク１２を再構築するようにしても良い。ただし、無線端末親機１Ｂａが停止される場合に、解散指令を送信することにより、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅが無線端末親機１Ｂａの欠落を早期に検知して別の無線通信ネットワーク１２Ｘ（別の無線端末親機１Ｘ）に参入できるので、無線端末親機１Ｂａが停止されてから無線通信ネットワーク１２Ｘが再構築されるまでに行われる通信（隣接判定）の回数を抑制し、無線通信ネットワーク１２Ｘを早期に再構築できる。また、無線端末子機１Ｂｂ～１Ｂｅの電池６の消耗を減らすこともできる。

【符号の説明】

【0078】

１Ｂａ 無線端末親機
１Ｂｂ～１Ｂｅ 無線端末子機
１０ 無線通信ネットワークシステム
１４ センターシステム
１２Ｂ 無線通信ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】