特許 7543981 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】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/02 20090101AFI20240827BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H04W74/02

H04W4/38

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021086367

(22)【出願日】2021-05-21

(65)【公開番号】P2022179110

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2023-07-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】松本 翔

(72)【発明者】

【氏名】熱田 隆

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 陽一

(72)【発明者】

【氏名】李 政彦

【審査官】望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１４０８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６８９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ４／００－Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４－Ｈ０４Ｂ７／２６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタ装置と、前記マスタ装置と無線通信を行う複数のスレーブ装置とを備えた無線通信システムであって、
複数の前記スレーブ装置は、
前記マスタ装置と無線通信可能な接続状態の場合、前記マスタ装置に対して、スケジューリングされたデータ送信周期でデータを送信するデータ送信部（Ｓ３０）と、
前記マスタ装置と複数の前記スレーブ装置とが接続要求の送受信を行う接続断状態において、前記マスタ装置に対して、他の前記スレーブ装置と異なるタイミングで、前記無線通信を行うための接続要求を周期的に送信する接続要求部（Ｓ３３）と、
前記接続断状態において、前記データ送信周期に係数を乗算して、前記接続要求部にて前記接続要求を送信する際の接続要求送信周期を設定する周期設定部（Ｓ３２）と、を備えている無線通信システム。

【請求項2】

マスタ装置と、前記マスタ装置と無線通信を行う複数のスレーブ装置とを備えた無線通信システムであって、
複数の前記スレーブ装置は、
イグニッションスイッチのオンを示す信号を受信することで、前記マスタ装置に対して接続要求を送信する接続断状態に遷移するものであり（Ｓ１５，Ｓ１７）、
前記マスタ装置と無線通信可能な接続状態の場合、前記マスタ装置に対して、スケジューリングされたデータ送信周期でデータを送信するデータ送信部（Ｓ３０）と、
前記接続断状態において、前記マスタ装置に対して、他の前記スレーブ装置と異なるタイミングで、前記無線通信を行うための接続要求を周期的に送信する接続要求部（Ｓ３３）と、
前記接続断状態において、前記データ送信周期に係数を乗算して、前記接続要求部にて前記接続要求を送信する際の接続要求送信周期を設定する周期設定部（Ｓ３２）と、を備えている無線通信システム。

【請求項3】

前記周期設定部は、整数にならない前記係数が用いられる請求項１または２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記周期設定部は、前記接続要求の送信開始のタイミングを時間的にオフセットさせている請求項１～３のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記周期設定部は、各スレーブ装置が互いに異なるタイミングで接続要求を送信するための前記接続要求送信周期を設定する請求項１～４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記マスタ装置と複数の前記スレーブ装置とを収容する金属を主成分とする筐体（３００）とを備えている請求項１～５のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

複数の前記スレーブ装置は、電池（２００）の状態を示す電池情報を監視するものであり、
前記データ送信部は、前記データとして、前記電池情報を送信する請求項１～６のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記電池は、電動車両の電池パックに設けられており、
複数の前記スレーブ装置は、前記電池情報として、前記電池の物理量を監視する請求項７に記載の無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムの一例として、特許文献１に開示された通信システムがある。この通信システムは、基地局装置と移動局装置とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－５７１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来技術ではないが、無線通信システムには、マスタノードと複数のスレーブノードとが無線通信可能な接続状態の場合に、無線通信する無線通信システムが考えられる。そして、複数のスレーブノードは、接続状態でない場合、接続状態とするためにマスタノードに対して接続要求を送信することが考えられる。

【0005】

このとき、複数のスレーブノードは、周期的に接続要求を送信し続けるか、マスタノードの起動に伴い一斉に接続要求を送信する。そして、マスタノードは、接続要求を受信すると接続応答を返信し、その接続要求を送信したスレーブノードと接続状態となる。

【0006】

しかしながら、複数のスレーブは、スレーブ間で同期がとられていない場合、同時に接続要求を送信することもある。この場合、無線通信システムは、接続要求の衝突が発生する虞れがある。

【0007】

開示される一つの目的は、接続要求の衝突を抑制できる無線通信システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

ここに開示された無線通信システムは、
マスタ装置と、マスタ装置と無線通信を行う複数のスレーブ装置とを備えた無線通信システムであって、
複数のスレーブ装置は、
マスタ装置と無線通信可能な接続状態の場合、マスタ装置に対して、スケジューリングされたデータ送信周期でデータを送信するデータ送信部（Ｓ３０）と、
マスタ装置と複数のスレーブ装置とが接続要求の送受信を行う接続断状態において、マスタ装置に対して、他のスレーブ装置と異なるタイミングで、無線通信を行うための接続要求を周期的に送信する接続要求部（Ｓ３３）と、
接続断状態において、データ送信周期に係数を乗算して、接続要求部にて接続要求を送信する際の接続要求送信周期を設定する周期設定部（Ｓ３２）と、を備えている。

【0009】

このように、各スレーブ装置は、他のスレーブ装置と異なるタイミングであり、データ送信周期に係数を乗算した接続要求送信周期で接続要求を送信する。このため、無線通信システムは、各スレーブ装置間において、接続要求の衝突を抑制できる。また、ここに開示された無線通信システムは、マスタ装置と、マスタ装置と無線通信を行う複数のスレーブ装置とを備えた無線通信システムであって、複数のスレーブ装置は、イグニッションスイッチのオンを示す信号を受信することで、マスタ装置に対して接続要求を送信する接続断状態に遷移するものであり（Ｓ１５，Ｓ１７）、マスタ装置と無線通信可能な接続状態の場合、マスタ装置に対して、スケジューリングされたデータ送信周期でデータを送信するデータ送信部（Ｓ３０）と、接続断状態において、マスタ装置に対して、他のスレーブ装置と異なるタイミングで、無線通信を行うための接続要求を周期的に送信する接続要求部（Ｓ３３）と、接続断状態において、データ送信周期に係数を乗算して、接続要求部にて接続要求を送信する際の接続要求送信周期を設定する周期設定部（Ｓ３２）と、を備えている。

【0010】

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態における集約ノードとセンサノードの概略構成を示すブロック図である。

【図3】実施形態における集約ノードの処理動作を示すフローチャートである。

【図4】実施形態におけるセンサノードの処理動作を示すフローチャートである。

【図5】実施形態における無線通信システムの処理動作を示すタイムチャートである。

【図6】実施形態における無線通信システムでデッドロックが発生する例を示すタイムチャートである。

【図7】変形例における無線通信システムの処理動作を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下において、図１～５を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。

【0013】

本実施形態では、一例として、無線通信システム１００を車両に搭載可能な電池パックに適用した例を採用する。車両は、電気自動車、ハイブリッド自動車などの電動車両である。しかしながら、本開示は、これに限定されず、電池パックとは異なるシステムにも適用できる。

【0014】

＜電池パックの周辺＞
電池パックは、ＰＣＵ、ＭＧ、ＥＣＵなどとともに、車両に搭載可能に構成されている。ＰＣＵは、Power Control Unitの略称である。ＭＧは、Motor Generatorの略称である。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。電池パックは、例えば車両のフロントコンパートメントに配置される。電池パックは、リアコンパートメント、座席下、または床下などに配置されてもよい。例えばハイブリッド自動車の場合、エンジンが配置されるコンパートメントは、エンジンコンパートメント、エンジンルームと称されることがある。

【0015】

ＰＣＵは、ＥＣＵからの制御信号にしたがい、電池パックとＭＧとの間で双方向の電力変換を実行する。ＭＧは、交流回転電機、例えばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。ＭＧは、車両の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。ＭＧは、ＰＣＵ１２により駆動されて回転駆動力を発生する。ＭＧが発生した駆動力は、駆動輪に伝達される。

【0016】

ＥＣＵは、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを含む構成である。ＥＣＵは、例えば電池パックから組電池２００に関する情報を取得する。ＥＣＵは、取得した情報を用いて、ＰＣＵを制御することにより、ＭＧの駆動および電池パックの充放電を制御する。

【0017】

＜電池パック＞
図１に示すように、電池パックは、無線通信システム１００に加えて、筐体３００と、組電池２００とを備えている。無線通信システム１００は、集約ノード１０と複数のセンサノード２０とを備えている。このため、筐体３００は、集約ノード１０と、複数のセンサノード２０と、組電池２００とを一体的に収容している。本実施形態では、一例として、五個のセンサノード２０を備えた無線通信システム１００を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

【0018】

集約ノード１０と各センサノード２０とは、無線通信可能に構成されている。集約ノード１０と各センサノード２０は、組電池２００の管理を行っている。よって、集約ノード１０と複数のセンサノード２０は、電池管理システムを構成しているといえる。電池管理システムは、無線通信を利用して電池を管理するシステムである。本実施形態の電池管理システムでは、ひとつの集約ノード１０と複数のセンサノード２０との間で、無線通信が実行される。この無線通信では、近距離通信で使用される周波数帯、例えば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯を用いる。

【0019】

なお、図面では、集約ノード１０をＭＮと記載している。また、図面では、第１センサノードをＳＮ１、第２センサノードをＳＮ２、第３センサノードをＳＮ３、第４センサノードをＳＮ４、第５センサノードをＳＮ５と記載している。各センサノード２０は、同様の構成をなしている。このため、特に区別する必要がない場合は、センサノード２０と記載する。集約ノード１０とセンサノード２０の構成に関しては、後ほど詳しく説明する。

【0020】

組電池２００は、例えば複数の電池スタックを有している。電池スタックは、電池ブロック、電池モジュールと称されることがある。組電池２００は、複数の電池スタックが直列に接続されて構成されている。各電池スタックは、複数の電池セルを有している。電池スタックは、直列に接続された複数の電池セルを有している。複数の電池セルは、バスバーで電気的に接続されている。バスバーは、銅などの導電性が良好な金属を主成分とする板材である。組電池２００は、電池に相当する。

【0021】

電池セルは、化学反応によって起電圧を生成する二次電池である。二次電池として、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池を採用することができる。リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池である。電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池の他、固体の電解質を用いたいわゆる全固体電池も含み得る。

【0022】

集約ノード１０は、例えば電池スタックの外側側面に取り付けられている。センサノード２０は、例えば複数の電池スタックに対して個別に設けられている。センサノード２０は、バスバーにネジ等で固定されている。つまり、集約ノード１０とセンサノード２０は、組電池２００に一体的に取り付けられている。

【0023】

筐体３００は、金属を主成分として構成されている。つまり、筐体３００は、金属筐体といえる。筐体３００は、集約ノード１０、センサノード２０、組電池２００を収容している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。筐体３００は、樹脂製でもよいし、金属部分と樹脂部分を含んでもよい。また、筐体３００は、集約ノード１０、センサノード２０を収容し、組電池２００を収容していなくてもよい。さらに、集約ノード１０およびセンサノード２０は、筐体３００に収容されていなくてもよい。

【0024】

＜センサノード＞
ここで、図１、図２を用いて、センサノード２０について説明する。各センサノード２０の構成は互いに共通である。なお、図１では、図面を簡略化するために、一つのセンサノード２０の回路要素だけ図示している。また、図２では、図面を簡略化するために、センサノード２０を一つだけ図示している。

【0025】

図１に示すように、センサノード２０は、電源回路（ＰＳＣ）２ａと、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２ｂと、監視ＩＣ（ＭＩＣ）２ｃと、マイコン（ＭＣ）２ｄと、無線ＩＣ（ＷＩＣ）２ｅと、アンテナ（ＡＮＴ）２ｆなどの回路要素を備えている。センサノード２０内の各回路要素間の通信については、有線で行われる。図１に示すセンサノード２０の回路要素は、一例である。本開示は、これに限定されない。センサノード２０は、スレーブ装置に相当する。センサノード２０は、監視装置やスレーブノードと称されることがある。

【0026】

電源回路２ａは、電池スタックから供給される電圧を用いて、センサノード２０が備える他の回路要素の動作電力を生成する。マルチプレクサ２ｂは、電池パックが備える複数のセンサの検出信号を入力し、ひとつの信号として出力する選択回路である。センサは、電池セルそれぞれの物理量を検出するセンサ、および、いずれの電池セルであるかを判別するためのセンサなどを含んでいる。物理量検出センサは、例えば電圧センサ、温度センサ、電流センサなどを含んでいる。

【0027】

監視ＩＣ２ｃは、マルチプレクサ２ｂを通じて、セル電圧、セル温度、セル判別などの電池情報をセンシング（取得）し、マイコン２ｄに送信する。監視ＩＣ２ｃは、マイコン２ｄから送信された電池情報の取得を要求するデータを受信すると、マルチプレクサ２ｂを通じて電池情報をセンシングし、電池情報をマイコン２ｄに送信する。電池情報は、特許請求の範囲におけるデータに相当する。

【0028】

マイコン２ｄは、プロセッサであるＣＰＵ、メモリであるＲＯＭおよびＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時格納機能を利用しつつ、ＲＯＭに格納された種々のプログラムを実行することで、複数の機能部を構築する。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。

【0029】

マイコン２ｄは、監視ＩＣ２ｃによるセンシングや自己診断のスケジュールなどを制御する。マイコン２ｄは、監視ＩＣ２ｃから送信された電池情報を受信し、無線ＩＣ２ｅに送信する。マイコン２ｄは、監視ＩＣ２ｃに電池情報の取得を要求するデータを送信する。一例として、本実施形態のマイコン２ｄは、無線ＩＣ２ｅから送信された電池情報の取得を要求するデータを受信すると、監視ＩＣ２ｃに電池情報の取得を要求するデータを送信する。

【0030】

無線ＩＣ２ｅは、データを無線で送受信するために、例えばＲＦ回路などを含んでいる。無線ＩＣ２ｅは、送信データを変調し、ＲＦ信号の周波数で発振する送信機能を有している。無線ＩＣ２ｅは、受信データを復調する受信機能を有している。ＲＦは、radio frequencyの略称である。

【0031】

無線ＩＣ２ｅは、マイコン２ｄから送信された電池情報を含むデータを変調しアンテナ２ｆを介して集約ノード１０に送信する。また、無線ＩＣ２ｅは、後ほど説明する接続要求を変調しアンテナ２ｆを介して集約ノード１０に送信する。無線ＩＣ２ｅは、電池情報を含む送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、例えば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。無線ＩＣ２ｅは、センサノード２０と集約ノード１０との間の通信のデータサイズ、通信形式、スケジュール、エラー検知などを制御する。

【0032】

無線ＩＣ２ｅは、アンテナ２ｆを介して、集約ノード１０から送信されたデータを受信して復調する。無線ＩＣ２ｅは、例えば接続応答を受信する。また、無線ＩＣ２ｅは、電池情報の取得および送信要求を含むデータを受信してもよい。この場合、無線ＩＣ２ｅは、要求に対する応答として、監視ＩＣ２ｃを通じて電池情報を取得して集約ノード１０に送信する。アンテナ２ｆは、電気信号であるＲＦ信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ２ｆは、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。

【0033】

また、センサノード２０は、機能ブロックとして、アクセス制御部（ＡＣＵ）２１、タイマ制御部（ＴＣＵ）２２、無線通信部（ＷＣＵ）２３、センシング部（ＳＣＵ）２４を備えている。各機能ブロックは、各回路要素が動作することで得られる機能である。

【0034】

アクセス制御部２１は、接続ノードを管理する。アクセス制御部２１は、接続ノードの管理として、接続要求の送信や集約ノード１０からの情報管理を行う。アクセス制御部２１は、接続要求（ｃｒｅｑ）およびアンカーポイント（ａｎｃｐ）を出力する。また、アクセス制御部２１は、接続応答（ｃｒｅｓ）および接続断通知（ｄｃｎ）を受信する。

【0035】

接続要求は、センサノード２０が集約ノード１０との無線通信を行うための要求である。センサノード２０は、後ほど説明する接続断状態において、集約ノード１０に対して接続要求を送信する。言い換えると、センサノード２０は、集約ノード１０とデータの送受信を行うために接続要求を送信する。

【0036】

タイマ制御部２２は、送信周期制御、タイムアウト制御、タイムスロット制御を行う。タイマ制御部２２は、送信周期制御として、集約ノード１０に対して送信するデータや接続要求の送信周期の設定を行う。タイマ制御部２２は、タイムアウト制御として、集約ノード１０から受信するデータの受信タイムアウトを管理する。タイマ制御部２２は、タイムスロット制御を行うためにアンカーポイントを保持する。アンカーポイントは、各センサノード２０に割り当てられたタイムスロットの先頭である。タイムスロットは、図５などにおけるガードタイム（ＧＴ）に相当する。タイマ制御部２２は、送受信指示（ｓｒｉ）および接続断通知を出力する。また、タイマ制御部２２は、アンカーポイントおよび受信通知（ｒｅｎ）を取得する。

【0037】

無線通信部２３は、送信処理および受信処理を行う。無線通信部２３は、送信処理として、接続要求およびデータの送信を行う。無線通信部２３は、上記のように、データとして、例えば電池情報を送信する。無線通信部２３は、受信処理として、接続応答およびデータの受信を行う。無線通信部２３は、接続応答および受信通知を出力する。また、無線通信部２３は、接続要求および送受信指示を取得する。なお、接続要求は、センサノード２０の存在を集約ノード１０に通知するための要求とみなすこともできる。言い換えると、無線通信部２３は、アドバタイズを送信する。

【0038】

センシング部２４は、電池情報の取得および送信要求を含むデータを取得する。センシング部２４は、電池情報を取得するとともに、取得した電池情報を出力する。

【0039】

このように、複数のセンサノード２０は、組電池２００の状態を示す電池情報を監視するものである。そして、複数のセンサノード２０は、データとして、電池情報を送信する（データ送信部）。

【0040】

＜集約ノード＞
ここで、図１、図２を用いて、集約ノード１０について説明する。集約ノード１０は、電源回路（ＰＳＣ）１ａ、マイコン（ＭＣ）１ｂ、アンテナ（ＡＮＴ）１ｃ、無線ＩＣ（ＷＩＣ）１ｄなどの回路要素を備えている。集約ノード１０内の各要素間の通信については、有線で行われる。図１に示す集約ノード１０の回路要素は、一例である。本開示は、これに限定されない。集約ノード１０は、マスタ装置に相当する。集約ノード１０は、電池ＥＣＵ、ＢＭＵ、マスタノードと称されることがある。ＢＭＵは、Battery Management Unitの略称である。

【0041】

電源回路１ａは、バッテリから供給される電圧を用いて、集約ノード１０が備える他の回路要素の動作電力を生成する。バッテリは、車両に搭載された、電池パックとは別の直流電圧源である。バッテリは、車両の補機に電力を供給するため、補機バッテリと称されることがある。アンテナ１ｃは、電気信号であるＲＦ信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ１ｃは、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。

【0042】

無線ＩＣ１ｄは、無線ＩＣ２ｅと同様の構成を有している。よって、無線ＩＣ１ｄは、送信機能および受信機能を有している。無線ＩＣ１ｄは、アンテナ１ｃを介して、センサノード２０から送信されたデータを受信して復調する。無線ＩＣ１ｄは、例えばデータとして電池情報を受信する。そして、無線ＩＣ１ｄは、電池情報を、マイコン１ｂに送信する。無線ＩＣ１ｄは、マイコン１ｂから送信されたデータを受信して変調し、アンテナ１ｃを介してセンサノード２０に送信する。無線ＩＣ１ｄは、送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、例えば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。また、無線ＩＣ１ｄは、後ほど説明する接続応答などを送信する。

【0043】

マイコン１ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムを格納している。マイコン１ｂは、センサノード２０に対して電池情報の処理を要求するコマンドを生成し、該コマンドを含む送信データを、無線ＩＣ１ｄに送信してもよい。

【0044】

なお、マイコン１ｂは、無線ＩＣ１ｄから送信された電池情報を受信し、電池情報に基づいて所定の処理を実行してもよい。例えばマイコン１ｂは、取得した電池情報を、外部のＥＣＵに送信する処理を実行する。マイコン１ｂは、電池情報に基づいてＳＯＣおよび／またはＳＯＨを算出し、算出したＳＯＣ、ＳＯＨを含む電池情報をＥＣＵに送信してもよい。マイコン１ｂは、電池情報に基づいて、各電池セルの電圧を均等化させる均等化処理を実行してもよい。マイコン１ｂは、車両のＩＧ信号を取得し、車両の駆動状態に応じて上記した処理を実行してもよい。マイコン１ｂは、電池情報に基づいて、電池セルの異常を検出する処理を実行してもよいし、異常検出情報をＥＣＵに送信してもよい。

【0045】

また、図２に示すように、集約ノード１０は、機能ブロックとして、アクセス制御部（ＡＣＵ）１１、タイマ制御部（ＴＣＵ）１２、無線通信部（ＷＣＵ）１３、ＩＧ制御部（ＩＧＣＵ）１４を備えている。

【0046】

アクセス制御部１１は、センサノード２０を管理する。アクセス制御部１１は、センサノード２０の管理として、接続応答の送信やセンサノード２０からの情報管理を行う。アクセス制御部１１は、接続応答を送信することで、センサノード２０からの接続要求を許可する。アクセス制御部１１は、接続応答やアンカーポイントを出力する。また、アクセス制御部１１は、接続要求および接続断通知を取得する。

【0047】

さらに、アクセス制御部１１は、ＩＧ制御部１４からＩＧＯＮ信号およびＩＧＯＦＦ信号を受信する。ＩＧＯＮ信号は、イグニッションスイッチのオンを示す信号である。ＩＧＯＦＦ信号は、イグニッションスイッチのオフを示す信号である。ＩＧＯＮ信号およびＩＧＯＦＦ信号をまとめてＩＧ信号ともいえる。

【0048】

タイマ制御部１２は、送信周期制御、タイムアウト制御、タイムスロット制御を行う。タイマ制御部１２は、送信周期制御として、センサノード２０に対して送信するデータや接続応答の送信周期の設定を行う。タイマ制御部１２は、タイムアウト制御として、センサノード２０から受信するデータの受信タイムアウトを管理する。タイマ制御部２２は、タイムスロット制御を行うためにアンカーポイントを設定する。

【0049】

また、タイマ制御部１２は、タイムスロット制御として、アンカーポイントを設定する。タイマ制御部１２は、送受信指示、接続断通知、およびスキャン指示（ｓｃｉ）を出力する。そして、タイマ制御部１２は、タイマ制御部２２と同様、アンカーポイントおよび受信通知を取得する。

【0050】

無線通信部１３は、送信処理および受信処理を行う。無線通信部１３は、送信処理として、接続応答およびデータの送信を行う。無線通信部１３は、受信処理として、接続要求およびデータの受信を行う。なお、無線通信部１３は、受信処理として、スキャン処理を行うことで、データを受信する。言い換えると、無線通信部１３は、スキャンウィンドウ（ｓｗ）を開いてデータを受信する。無線通信部１３は、接続要求および受信通知を出力する。また、無線通信部２３は、接続応答および送受信指示を取得する。さらに、無線通信部１３は、データとして電池情報を受信する。

【0051】

集約ノード１０とセンサノード２０の状態遷移に関して説明する。集約ノード１０は、初期状態、接続断状態、通常通信状態、スリープ状態をとりうる。一方、センサノード２０は、初期状態、接続断状態、通常通信状態をとりうる。

【0052】

集約ノード１０は、イグニッションスイッチがオンすると初期状態に状態遷移する。集約ノード１０は、初期状態で初期設定を行い、接続断状態へと状態遷移する。なお、集約ノード１０は、初期状態ではセンサノード２０との通信を行わない。

【0053】

集約ノード１０は、接続断状態においてスキャンを行う。つまり、集約ノード１０は、センサノード２０からの接続要求をスキャン（確認）する。集約ノード１０は、スキャンして得た接続要求から接続先のセンサノード２０を決定する。そして、集約ノード１０は、そのセンサノード２０に接続応答を送信して通常通信状態に状態遷移する。詳述すると、集約ノード１０は、複数のセンサノード２０のうち接続要求を送信したセンサノード２０との間で通常通信状態に状態遷移する。なお、通常通信状態は、接続状態ともいえる。

【0054】

集約ノード１０は、通常通信状態において、間欠的にセンサノード２０とデータの送受信を行う。集約ノード１０は、所定期間、センサノード２０からデータを受信しない場合、タイムアウトして接続断状態へと状態遷移する。つまり、集約ノード１０は、データを所定期間送信しないセンサノード２０との間で接続断状態へと状態遷移する。

【0055】

なお、集約ノード１０は、接続断状態と通常通信状態において、イグニッションスイッチがオフするとスリープ状態へと状態遷移する。そして、集約ノード１０は、スリープ状態において、イグニッションスイッチがオンすると初期状態に状態遷移する。スリープ状態である期間は、スリープ期間ともいえる。

【0056】

センサノード２０は、リセットされると初期状態に状態遷移する。センサノード２０は、初期状態で初期設定を行い、接続断状態へと状態遷移する。なお、センサノード２０は、初期状態ではセンサノード２０との通信を行わない。

【0057】

センサノード２０は、接続断状態において一定期間ごとに接続要求を送信する。つまり、センサノード２０は、集約ノード１０に対して、一定期間ごとに接続要求を送信する。そして、センサノード２０は、接続応答を受信すると、通常通信状態に遷移する。センサノード２０は、所定期間、集約ノード１０から接続応答を受信しない場合、タイムアウトして初期状態へと状態遷移する。なお、接続断状態は、アドバタイジング状態ともいえる。

【0058】

センサノード２０は、通常通信状態において、間欠的に集約ノード１０とデータの送受信を行う。センサノード２０は、所定期間、集約ノード１０からデータを受信しない場合、タイムアウトして接続断状態へと状態遷移する。

【0059】

＜無線通信＞
無線通信システム１００は、集約ノード１０と各センサノード２０が無線通信可能な構成となっている。無線通信システム１００は、一例として、集約ノード１０と各センサノード２０が近距離無線通信を行う例を採用する。また、集約ノード１０は、定期的に、かつ、長期間にわたって電池情報を収集できることを要求されることがある。この場合、無線通信システム１００は、省電力性能に長けたＢＬＥやＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信規格を採用することが望ましい。ＢＬＥは、Bluetooth Low Energyの略称である。Bluetoothは登録商標である。

【0060】

無線通信システム１００は、通常通信状態において、集約ノード１０と各センサノード２０の間欠動作がスケジューリングされる。また、無線通信システム１００は、通常通信状態が解除された状態、つまり接続断状態の場合、集約ノード１０と各センサノード２０との間で再接続の処理が行われる。このとき、無線通信システム１００は、例えばミリ秒単位での再接続確立が求められる場合、再接続の時間を最小限に留める接続制御が必要となる。

【0061】

通常通信状態では、集約ノード１０がデータの送信周期を制御する。集約ノード１０は、通常通信状態において、一定期間ごとに、各センサノード２０にデータを送信する。各センサノード２０は、集約ノード１０からのデータに返信するかたちでデータを送信する。データの送信周期は、データ送信周期に相当する。一方、接続断状態では、各センサノード２０が接続要求の送信周期を制御する。接続要求の送信周期は、接続要求送信周期に相当する。

【0062】

なお、通常通信状態とは、集約ノード１０と各センサノード２０がデータの無線通信が可能な状態である。また、通常通信状態は、集約ノード１０から各センサノード２０に対してデータを送信できる状態といえる。さらに、通常通信状態は、集約ノード１０と各センサノード２０との間で、無線通信が確立された状態ともいえる。なお、無線通信システム１００は、集約ノード１０がセンサノード２０からの接続要求を受信し、センサノード２０が集約ノード１０から接続応答を受信することで通常通信状態となる。

【0063】

一方、接続断状態とは、集約ノード１０と各センサノード２０との間で、無線通信が確立されていない状態である。よって、接続断状態では、集約ノード１０から各センサノード２０に対してデータの送信は行われない。接続断状態は、集約ノード１０が初期状態ではなく、集約ノード１０と各センサノード２０とが接続要求の送受信を行うことができる状態である。また、接続断状態は、再接続を行っている再接続状態ともいえる。

【0064】

＜処理動作＞
ここで、図３、図４、図５を用いて、集約ノード１０とセンサノード２０の処理動作に関して説明する。なお、複数のセンサノード２０は、同様の処理動作を行う。まず、図３を用いて、集約ノード１０の処理動作に関して説明する。

【0065】

ステップＳ１０では、通常通信を行う。集約ノード１０は、通常通信状態である。集約ノード１０と各センサノード２０は、通常通信状態において、互いにデータの送受信を行う。集約ノード１０は、例えば周波数チャネルホッピングにより使用する周波数チャネルを決定する。このとき、集約ノード１０は、エラーが頻発する周波数チャネルを検出して、その周波数チャネルを使用しないように周波数チャネルを決定する。また、集約ノード１０は、無線ＬＡＮのチャネルが占有している帯域を回避するように、ホッピングパターンを作成してもよい。

【0066】

そして、集約ノード１０は、周波数チャネルを決定すると、ガードタイム（ＧＴ）中に、ひとつのセンサノード２０との間でデータの送受信処理を行う。集約ノード１０は、コネクションインターバル（ＣＩ、通信間隔）において、通信対象のセンサノード２０を切り替えながら、各センサノード２０と通信を行う。なお、コネクションインターバルは、集約ノード１０と各センサノード２０との間で共有されている。

【0067】

また、通常通信状態では、データ送信周期で、集約ノード１０からデータを送信する。集約ノード１０は、例えば各センサノード２０のアンカーポイントでデータを送信する。また、集約ノード１０によるデータの送信タイミングは、コネクションイベントともいえる。

【0068】

例えば、集約ノード１０は、アクセス制御部１１がアンカーポイントを出力する。タイマ制御部１２は、各センサノード２０に対して送信するデータ送信周期を設定する。また、タイマ制御部１２は、タイムスロット制御を行うために、アクセス制御部１１から出力されたアンカーポイントを設定する。タイマ制御部１２は、設定したデータ送信周期におけるアンカーポイントのタイミングで送受信指示を出力する。無線通信部１３は、タイマ制御部１２から出力された送受信指示に従って、データの送受信を行う。

【0069】

ステップＳ１１では、ＩＧＯＦＦ信号を確認する。ＩＧ制御部１４は、スリープ状態へ状態遷移するか否かを判定するために、ＩＧＯＦＦ信号の受信を確認する。

【0070】

ステップＳ１２では、ＩＧＯＦＦ信号を受信したか否かを判定する。ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＦＦ信号を受信したと判定するとステップＳ１３へ進む。つまり、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＦＦ信号を受信すると、スリープ状態へ状態遷移するとみなしてステップＳ１３へ進む。一方、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＦＦ信号を受信したと判定しないとステップＳ１０へ戻る。つまり、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＦＦ信号を受信しないと、スリープ状態へ状態遷移しないとみなしてステップＳ１０へ戻る。なお、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＦＦ信号を受信した場合、ＩＧＯＦＦ信号をアクセス制御部１１へ出力する。

【0071】

ステップＳ１３では、スリープ状態へ状態遷移する。集約ノード１０は、ＩＧ制御部１４がＩＧＯＦＦ信号を受信するとスリープ状態へ状態遷移する。

【0072】

集約ノード１０は、無線通信システム１００のスリープ期間中は動作しない。このため、集約ノード１０は、センサノード２０との通常通信状態が切れる。一方、センサノード２０は、無線通信システム１００のスリープ期間中であっても、接続要求を周期的に送信し続ける。

【0073】

ステップＳ１４では、ＩＧＯＮ信号を確認する。ＩＧ制御部１４は、ステップＳ１６の初期状態へ状態遷移するか否かを判定するために、ＩＧＯＮ信号の受信を確認する。なお、ＩＧ制御部１４は、スリープ状態に状態遷移すると、所定時間ごとにステップＳ１４を実行する。

【0074】

ステップＳ１５では、ＩＧＯＮ信号を受信したか否かを判定する。ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＮ信号を受信したと判定するとステップＳ１６へ進む。つまり、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＮ信号を受信すると、初期状態へ状態遷移するとみなしてステップＳ１６へ進む。一方、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＮ信号を受信したと判定しないとステップＳ１４へ戻る。つまり、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＮ信号を受信しないと、初期状態へ状態遷移しないとみなしてステップＳ１４へ戻る。なお、ＩＧ制御部１４は、ＩＧＯＮ信号を受信した場合、ＩＧＯＮ信号をアクセス制御部１１へ出力する。

【0075】

ステップＳ１６では、初期状態へ状態遷移する。集約ノード１０は、ＩＧ制御部１４がＩＧＯＮ信号を受信すると初期状態へ状態遷移する。

【0076】

ステップＳ１７では、接続断状態へ状態遷移する。集約ノード１０は、初期状態において初期設定が終了すると接続断状態へ状態遷移する。

【0077】

ステップＳ１８では、スキャンウィンドウを開く。タイマ制御部１２は、通信を行っていない空き時間にスキャン指示を出力する。無線通信部１３は、スキャン指示に従ってスキャンウィンドウを開く。つまり、集約ノード１０は、接続断状態において接続要求を受信する。

【0078】

ステップＳ１９では、接続要求を確認する。アクセス制御部１１は、センサノード２０が接続を要求しているか否かを判定するために、接続要求の受信を確認する。

【0079】

ステップＳ２０では、接続要求を受信したか否かを判定する。アクセス制御部１１は、無線通信部１３から接続要求を取得すると、接続要求を受信したと判定してステップＳ２１へ進む。アクセス制御部１１は、無線通信部１３から接続要求を取得しないと、接続要求を受信したと判定せずにステップＳ１８へ戻る。

【0080】

ステップＳ２１では、接続要求先に接続応答を送信する。アクセス制御部１１は、通常通信状態に状態遷移するために、無線通信部１３を介して接続要求先に接続応答を送信する。つまり、アクセス制御部１１は、接続要求を送信したセンサノード２０に対して、接続応答を送信する。

【0081】

ステップＳ２２では、接続を完了する。アクセス制御部１１は、接続要求を送信したセンサノード２０との接続を完了する。

【0082】

ステップＳ２３では、通常通信状態へ状態遷移する。集約ノード１０は、接続要求を送信したセンサノード２０との間において、接続断状態から通常通信状態へと状態遷移する。

【0083】

次に、図４を用いて、センサノード２０の処理動作に関して説明する。

【0084】

ステップＳ３０では、通常通信を行う（データ送信部）。センサノード２０は、通常通信状態である。センサノード２０は、集約ノード１０からのデータを受信する。そして、センサノード２０は、受信したデータに応答して、集約ノード１０にデータを送信する。例えば、無線通信部２３は、集約ノード１０からデータを受信すると、センシング部２４から取得した電池情報を集約ノード１０に送信する。

【0085】

ステップＳ３１では、受信タイムアウト時間を経過したか否かを判定する。タイマ制御部２２は、通常通信状態から接続断状態へと状態遷移するか否かを確認するために、受信タイムアウト時間を経過したか否かを判定する。

【0086】

タイマ制御部２２は、集約ノード１０からのデータを受信すると経過時間の計測を開始する。そして、センサノード２０は、経過時間が受信タイムアウト時間を経過すると、集約ノード１０との無線通信の接続が切れたと判断してステップＳ３２へ進む。タイマ制御部２２は、経過時間が受信タイムアウト時間を経過しないと、集約ノード１０との無線通信の接続が切れてないとみなしてステップＳ３０へ戻る。つまり、センサノード２０は、受信タイムアウト時間が経過する前にデータを受信すると、接続が維持されていると判断してステップＳ３０を維持する。センサノード２０は、このようにタイムアウト制御を行う。

【0087】

ステップＳ３２では、接続断状態へ状態遷移する。センサノード２０は、通常通信状態において、受信タイムアウト時間が経過する前にデータを受信しないと接続断状態へ状態遷移する。

【0088】

ステップＳ３３では、係数αでタイマを設定する（周期設定部）。タイマ制御部２２は、係数αでタイマを設定する。つまり、タイマ制御部２２は、データ送信周期に係数αを乗算して接続要求送信周期を設定する。接続要求送信周期は、ステップＳ３３で接続要求を送信する際の周期である。そして、タイマ制御部２２は、経過時間を計測する。係数αは、整数であっても非整数であってもよい。

【0089】

このように、タイマ制御部２２は、データ送信周期に係数αを乗算して接続要求送信周期を設定する。接続要求送信周期は、アンカーポイントを起点として設定される。このため、各センサノード２０は、係数αに整数が設定された場合、アンカーポイントで接続要求を送信することになる。各センサノード２０は、係数αに非整数が設定された場合、アンカーポイントからタイミングをずらしながら接続要求を送信することになる。また、通常通信時に設定されたアンカーポイントは、各センサノード２０に割り当てられている。このため、各センサノード２０は、互いに異なるタイミングで接続要求を送信することになる。

【0090】

ステップＳ３４では、接続要求を送信する（接続要求部）。アクセス制御部２１は、無線通信部２３を介して、ステップＳ３２で設定した接続要求送信周期で接続要求を送信する。つまり、センサノード２０は、集約ノード１０との通常通信状態が切れている場合、集約ノード１０に対して、他のセンサノード２０と異なるタイミングで接続要求を周期的に送信する。

【0091】

ステップＳ３５では、接続応答を確認する。無線通信部２３は、集約ノード１０との間で通常通信状態となったか否かを確認するために、集約ノード１０からの接続応答を確認する。

【0092】

ステップＳ３６では、接続応答を受信したか否かを判定する。アクセス制御部２１は、通常通信状態とするために、無線通信部２３を介して接続応答を受信したか否かを判定する。アクセス制御部２１は、接続応答を受信したと判定するとステップＳ３７へ進む。また、アクセス制御部２１は、接続応答を受信したと判定しないとステップＳ３４へ戻る。

【0093】

ステップＳ３７では、接続を完了する。アクセス制御部２１は、接続応答を受信すると、集約ノード１０との接続を完了する。

【0094】

ステップＳ３８では、通常通信状態へ状態遷移する。センサノード２０は、集約ノード１０との間において、接続断状態から通常通信状態へと状態遷移する。

【0095】

図５の例では、第１センサノード２０は、タイミングｔ１で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第１センサノード２０は、タイミングｔ２からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0096】

第４センサノード２０は、タイミングｔ３で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第４センサノード２０は、タイミングｔ４からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0097】

第５センサノード２０は、タイミングｔ５で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第５センサノード２０は、タイミングｔ６からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0098】

なお、タイミングｔ３で第５センサノード２０が通常通信状態となることも考えられる。この場合、第４センサノード２０が集約ノード１０に対して接続要求を送信する期間に、第１センサノード２０と第５センサノード２０のデータ送信周期が割り当てられるため、集約ノード１０が接続要求を受信できなくなる。第４センサノード２０は、接続要求送信周期を何度繰り返しても通常通信状態となりえないデッドロックの状態に陥る。デッドロックとは、データの送受信と送信要求の送信とが衝突して、集約ノード１０に対して送信要求を送信できなくなることである。しかしながら、本実施形態では、タイミングｔ３で第５センサノード２０が通常通信状態となっていない。このため、第４センサノード２０は、タイミングｔ３で接続要求を送信して通常通信状態となることができる。

【0099】

第２センサノード２０は、タイミングｔ７で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第２センサノード２０は、タイミングｔ８からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0100】

第３センサノード２０は、タイミングｔ９で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第３センサノード２０は、タイミングｔ１０からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0101】

なお、図５における星印（☆印）は、タイミングランダムな要素である。つまり、集約ノード１０のスキャン開始タイミングは、集約ノード１０の処理状況によりランダムにばらつく。各センサノード２０のアンカーポイントは、各センサノード１０のクロック誤差によりランダムにばらつく。上向きの破線矢印は、接続要求である。下向きの破線矢印は、接続応答である。下向きの実線矢印は、データである。データに関しては、下向き矢印で示しているものの双方向通信となる。

【0102】

＜効果＞
このように、各センサノード２０は、他のセンサノード２０と異なるタイミングであり、データ送信周期に係数を乗算した接続要求送信周期で接続要求を送信する。このため、無線通信システム１００は、各センサノード２０間において、接続要求の衝突を抑制できる。これに伴って、無線通信システム１００は、接続要求の衝突が発生する場合よりも、通常通信状態の確立までの時間を短縮できる。

【0103】

本実施形態では、無線通信システム１００を電池パックに適用している。この場合、集約ノード１０は、イグニッションスイッチがオフの場合など、バッテリの長寿命化を目的として、消費電力を低減する制御が行わる。例えば、集約ノード１０は、送受信をできない状態とすることで、消費電力を低減している。なお、集約ノード１０は、イグニッションスイッチがオフの場合以外にも、アイドル状態やスリープでも送受信ができない状態としてもよい。

【0104】

この場合、無線通信システム１００は、集約ノード１０がいつ送受信できる状態になってもいいように、各センサノード２０が接続要求を送信し続けることになり、制御不能な状態となる。このような状態となることを想定し、無線通信システム１００は、スリープ状態中の接続要求を事前にスケジューリングしておく。これによって、無線通信システム１００は、通常通信状態の確立までの時間を短縮し、制御不能な状態を回避できる。

【0105】

無線通信システム１００は、金属製の筐体３００に収容されている。このため、集約ノード１０と各センサノード２０との無線通信の電波（以下、単に電波）は、筐体３００の外部から干渉を受けることを抑制できる。しかしながら、無線通信システム１００は、筐体３００の外部に電波が放出されにくい。つまり、無線通信システム１００は、筐体３００の内部に電波がこもりやすい。よって、無線通信システム１００は、筐体３００の内部で電波が干渉しあうことが考えられる。例えば、無線通信システム１００は、複数のセンサノード２０から同時に接続要求が送信されると、各接続要求の電波が干渉し合う。この場合、集約ノード１０は、接続要求を受信できない可能性がある。

【0106】

しかしながら、無線通信システム１００は、上記のように接続要求を送信するため、複数のセンサノード２０が同時に接続要求を送信することを抑制できる。よって、無線通信システム１００は、筐体３００内における電波の干渉を抑制でき、集約ノード１０が接続要求を受信できる。

【0107】

電池パックに適用した無線通信システム１００では、上記のように、例えばミリ秒単位での再接続確立が求められることがある。つまり、接続遅延要件として、非常に短い時間が要求される。しかしながら、無線通信システム１００は、複数のセンサノード２０間で接続要求の衝突を抑制できるため、遅延時間要件を満たしやすい。

【0108】

なお、マイコンやＩＣが手段および／または機能を提供する例を示したが、これに限定されない。各手段および／または機能は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサを含む専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、専用ハードウェア論理回路を用いて実現されてもよい。さらに、コンピュータプログラムを実行するプロセッサとひとつ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成されたひとつ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に格納されていてもよい。

【0109】

手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供できる。例えばプロセッサが備える機能の一部または全部はハードウェアとして実現されてもよい。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、ひとつ以上のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。

【0110】

プロセッサは、ＣＰＵの代わりに、ＭＰＵやＧＰＵ、ＤＦＰを用いて実現されていてもよい。プロセッサは、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合せて実現されていてもよい。プロセッサは、システムオンチップとして実現されていてもよい。

【0111】

さらに、各種処理部は、ＦＰＧＡや、ＡＳＩＣを用いて実現されていてもよい。各種プログラムは、非遷移的実体的記録媒体に格納されていればよい。プログラムの保存媒体としては、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＳＤカードなど、多様な格納媒体を採用可能であるＤＦＰは、Data Flow Processorの略称である。ＦＰＧＡは、Field Programmable Gate Arrayの略称である。ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。ＨＤＤは、Hard disk Driveの略称である。ＳＳＤは、Solid State Driveの略称である。ＳＤは、Secure Digitalの略称である。

【0112】

例えばセンサノード２０がマイコン２ｄを備える例を示したが、これに限定されるものではない。センサノード２０がマイコン２ｄを備えない構成の無線通信システム１００を採用してもよい。

【0113】

電池パックが、ひとつの集約ノード１０を備える例を示したが、これに限定されない。複数の集約ノード１０を備えてもよい。電池パックは、ひとつ以上のセンサノード２０とひとつ以上の集約ノード１０を備えればよい。電池パックは、無線通信システムを複数組備えてもよい。

【0114】

センサノード２０が、監視ＩＣ２ｃをひとつ備える例を示したが、これに限定されない。複数の監視ＩＣ２ｃを備えてもよい。この場合において、監視ＩＣ２ｃごとに無線ＩＣ２ｅを設けてもよいし、複数の監視ＩＣ２ｃに対して、ひとつの無線ＩＣ２ｅを設けてもよい。

【0115】

電池スタックごとにセンサノード２０を配置する例を示したが、これに限定されない。例えば複数の電池スタックに対して、ひとつのセンサノード２０を配置してもよい。ひとつの電池スタックに対して、複数のセンサノード２０を配置してもよい。

【0116】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例に関して説明する。上記実施形態および変形例は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

【0117】

（変形例）
センサノード２０は、接続要求送信周期を設定する際に、整数にならない係数αを用いる（周期設定部）。これによって、無線通信システム１００は、データ送信周期と接続要求送信周期をずらすことができる。これによって、無線通信システム１００は、デッドロックを抑制することができる。デッドロックとは、データの送受信と送信要求の送信とが衝突して、集約ノード１０に対して送信要求を送信できなくなることである。

【0118】

例えば図６の例は、係数αとして整数を採用している。第１センサノード２０は、タイミングｔ１で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第１センサノード２０は、タイミングｔ２からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0119】

第５センサノード２０は、タイミングｔ３で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第５センサノード２０は、タイミングｔ４からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0120】

第２センサノード２０は、タイミングｔ５で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第２センサノード２０は、タイミングｔ６からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0121】

第３センサノード２０は、タイミングｔ７で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第３センサノード２０は、タイミングｔ８からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0122】

第４センサノード２０は、タイミングｔ９などで接続要求を送信する。しかしながら、接続要求は、他のセンサノード２０と集約ノード１０とのデータの送受信と衝突してしまう。よって、第４センサノード２０は、タイミングｔ９でデッドロックが発生してしまう。

【0123】

しかしながら、係数αとして、整数にならない値（非整数）を採用することで、図７に示すようにデッドロックを抑制できる。図７では、係数αとして１．８を採用している。さらに、図７では、接続要求の送信開始のタイミングを時間的にオフセットさせている例を採用している（周期設定部）。第２、第４センサノードがオフセットさせている。センサノード２０は、事前に設定された時間だけ、接続要求の送信開始のタイミングをオフセットする。

【0124】

この図７の例では、第１センサノード２０は、タイミングｔ１で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第１センサノード２０は、タイミングｔ２からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0125】

第５センサノード２０は、タイミングｔ３で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第５センサノード２０は、タイミングｔ４からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0126】

第２センサノード２０は、タイミングｔ５で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第２センサノード２０は、タイミングｔ６からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0127】

第４センサノード２０は、タイミングｔ７で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第４センサノード２０は、タイミングｔ８からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0128】

第３センサノード２０は、タイミングｔ９で集約ノード１０から接続応答を受信する。そして、第３センサノード２０は、タイミングｔ１０からデータ送信周期で、集約ノード１０とデータの送受信を行う。

【0129】

これによって、無線通信システム１００は、接続要求の衝突だけではなく、デッドロックの発生も抑制できる。このため、無線通信システム１００は、接続要求の衝突およびデッドロックが発生する場合よりも、接続状態の確立までの時間を短縮できる。つまり、無線通信システム１００は、接続状態の確立にかかる時間を最小限に短縮できる。

【0130】

ところで、係数αは、各種値を採用することができる。例えば、係数αは、（接続要求期間／タイムスロット）－（１／集約ノード１０が収容するセンサノード２０の数）を採用することができる。集約ノード１０が収容するセンサノード２０とは、集約ノード１０と無線通信可能なセンサノード２０である。よって、本実施形態では、集約ノード１０が収容するセンサノード２０の数が５となる。接続要求期間は、各センサノード２０に割り当てられた、接続要求を送信できる期間である。

【0131】

このように、係数αは、タイムスロットに対する接続要求期間の倍数を設定することで、効率良く接続要求の衝突を避けることができる。また、係数αは、１ノード分周期を短く設定することで、デッドロックを避けることができる。

【0132】

また、係数αの変形例としては、
係数α＝（接続要求期間／タイムスロット）－β
βは、固定的に周期を変化させる係数を自由に設定する。
係数α＝（接続要求期間／タイムスロット）－（１／集約ノード１０が収容するセンサノード２０の数）－（クロック誤差／タイムスロット）
クロック誤差とは、センサノード２０のクロックにおける集約ノード１０のクロックとの誤差である。
係数α＝（接続要求期間／タイムスロット）－（クロック誤差／タイムスロット）－β
係数α＝接続要求期間－β
接続要求期間は、省電力要件や接続遅延要件に合わせ固定的に設定することができる。
係数α＝接続要求期間－（１/集約ノード１０が収容するセンサノード２０の数）－（クロック誤差／タイムスロット）
係数α＝接続要求期間－（クロック誤差／タイムスロット）
以上のものをあげることができる。

【0133】

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0134】

１０…集約ノード、１１…アクセス制御部、１２…タイマ制御部、１３…無線通信部、２０…センサノード、２１…アクセス制御部、２２…タイマ制御部、２３…無線通信部、２４…センシング部、３０…制御装置、３１…ＩＧ制御部、１００…無線通信システム、２００…筐体、３００…筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】