[发明专利]多层式的无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种由母机、中继机以及子机的各无线终端构成的多层式的无线通信系统以及构成该无线通信系统的中继机，特别是涉及一种能够使所有的这些无线终端在时间上同步的结构。

背景技术

存在如下一种无线通信系统：能够通过一个或多个中继机在一方的无线终端与另一方的无线终端之间进行无线通信。例如在专利文献1中公开了一种火灾报警系统作为这种系统的应用例。另外，作为这种无线通信系统的其它应用例，存在自动进行家庭中的燃气使用量的抄表的抄表系统。在该系统中，装备在各家庭的燃气表上的子机检测燃气的流量值，将其检测数据通过一个或多个中继机收集到母机。既存在定期地或在规定时刻子机主动向母机上传这样的检测数据的情况，也存在根据来自母机的指令上传这样的检测数据的情况。

另外，在中继机的情况下，位于适合对母机与子机之间的通信进行中继的场所在选择其设置场所方面成为重要的基准。因此，在实际的设置场所中，必然无法期待从商用电源直接接受电力供给。因此，一般来说，中继机被设为能够进行电池驱动的结构。另一方面，由于如上所述的系统将数量多于母机的中继机设置在大范围内，因此为了减少维护的麻烦而期望降低电池的更换频率(换言之，降低消耗电力)。

作为用于降低无线终端的消耗电力的方法，事先使构成从母机到子机的通信路径的各无线终端在时间上同步，仅在规定的定时执行通信而将除此以外的期间事先设为休眠状态是有效的。如果将休眠期间设定得长，则能够大幅地降低电池的消耗电力，也能够实现例如大约十年内不需要更换电池的中继机。还已知如下一种技术：为了使各无线终端同步而在各无线终端之间定期地发送和接收信标信号，进行时钟同步。

专利文献1：日本特开2009-288897号公报

发明内容

发明要解决的问题

在此，为了使无线终端接收信标信号，需要将本机预先退出休眠状态而转变为向无线电路供电的等待接收状态。因此，如果到实际开始接收信标信号的等待接收状态变长，则消耗多余的电力。

本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种例如能够在进行时钟同步等中使用的信标信号的通信时抑制接收侧的无线终端中的消耗电力的无线通信系统以及中继机。特别地，其目的在于提供一种能够在使一个或多个中继机介于母机与子机之间的多层式的无线通信系统中抑制消耗电力的结构。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的无线通信系统通过一个或多个中继机将被定位为最上级的母机和被定位为最下级的子机以能够通信的方式进行连接，在上述的各机中的位于连续的不同层级的上级机、中级机以及下级机中，上述中级机构成为：在来自上述上级机的信标信号内设定定点，考虑上述中级机进行接收准备所需要的时间(TPa)、接收从上述信标信号的开头到上述定点为止的数据所需要的时间(TPb)以及至少由于温度环境而使上述中级机的内部时钟产生的误差时间(TPy)，计算从上述定点起向前追溯直到开始进行接收准备的时刻的时间、即预测时间(TPg)，在从上述定点的预测接收时刻(t2)起向前追溯上述预测时间所得到的时刻(t1)开始进行接收准备，并且获取从接收准备开始时刻到上述定点的实际接收时刻(t3)的时间、即实测时间(TPm)，根据作为上述预测时间与上述实测时间之差的误差(ΔTP)的历史记录，来对上述中级机的内部时钟进行校正，在内部时钟校正之后，向上述下级机发送信标信号，上述下级机构成为：根据上述中级机在内部时钟校正之后发送的信标信号，来对本机的内部时钟进行校正。

通过设为这样的结构，能够无限制地缩短中级机的等待接收状态的时间，能够抑制接收信标信号所需要的消耗电力。另外，能够使构成多层式的无线通信系统的各机容易地取得同步。

另外，本发明所涉及的多层式的无线通信系统也可以构成为，上述的各机的时间轴被分割为具有规定的固定时长(T)的时隙，上述上级机在上述时隙的开头位置发送上述信标信号，上述中级机在接收到来自上述上级机的信标信号之后经过了上述固定时长和被设定为短于该固定时长的时间的任意时长(τ1)后，向上述下级机发送包含与上述任意时长有关的信息的信标信号，上述下级机在接收到来自上述中级机的信标信号之后，以从该接收时刻起向前追溯上述中级机的任意时长所得到的时刻为基准，在经过了上述固定时长和被设定为短于该固定时长的任意时长(τ2)后，向再下一级机发送包含与该任意时长有关的信息的信标信号。