(57)【要約】【課題】計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する無線通信システムが備える無線送受信装置において、アンテナの特性を測定してその判定結果を出力することにより、通信の不具合の原因特定に寄与できるようにする。【解決手段】無線送受信装置は、計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する。無線送受信装置は、無線通信に使用するアンテナ５と、アンテナ５の特性を測定するアンテナ測定手段９と、アンテナ測定手段９により測定した特性の測定結果を出力する外部出力手段８とを備える。【選択図】図３
2010113456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する無線通信システムが備える無線送受信装置において、該無線送受信装置は、無線通信に使用するアンテナと、該アンテナの特性を測定するアンテナ測定手段と、該アンテナ測定手段により測定した特性の測定結果を出力する外部出力手段と、を備えることを特徴とする無線送受信装置。
【請求項２】
前記外部出力手段は、前記測定結果を表示する表示手段であることを特徴とする請求項１に記載の無線送受信装置。
【請求項３】
前記アンテナの特性の良否を判定するために使用する判定値を予め記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した判定値と前記アンテナ測定手段により測定した測定結果とを比較し、前記アンテナの特性が良好であるか否かを判定して前記外部出力手段により出力させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の無線送受信装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記判定値を複数記憶し、前記制御手段は、複数の前記判定値を使用して、前記アンテナの特性を複数段階で判定することを特徴とする１〜３のいずれか１に記載の無線送受信装置。
【請求項５】
前記アンテナの特性は、インピーダンス、ＶＳＷＲ値、反射係数の何れかまたは複数の組合せであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の無線送受信装置。
【請求項６】
前記アンテナを介した無線通信を行う無線通信手段と、前記アンテナと前記アンテナ測定手段との接続及び切断を切り替える切替手段とを備え、前記切替手段は、前記アンテナ測定手段による測定を行わないときは、前記アンテナ及び前記無線通信手段と、前記アンテナ測定手段とを切断しておくことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の無線送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送受信装置、より詳細には、ガスメータや水道メータを無線通信にて遠隔検針する無線検針システムが備える無線送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスメータや水道メータなどの計量器は、例えば、１ヶ月または２ヶ月毎に検針作業が行われる。この場合、各住宅や施設に設置されているメータの指針値を検針員が読み取って、検針員が携行するハンディターミナル（ＨＴ）などの検針端末に読み取った検針値を入力する検針作業が行われている。
このような検針作業に際し、例えばメータ付近に物が置いてあったり、犬が居たり、メータが建物内にあったり、積雪によりメータが埋まってしまったりなどの要因により、検針員による検針が困難となる場合がある。更に水道メータであれば、重い鉄製の蓋を開けなければ視認できない場所にメータが設置されていて、検針作業が危険となる場合もある。
【０００３】
このような問題に対して、無線送受信機である親機と子機とを用い、ガスメータや水道メータに子機を接続して遠隔検針するための無線検針システムが使用されている。このような無線検針システムでは、メータから離れた場所から親機を操作することにより、メータに接続された子機を介してメータの指針値等の情報を親機で収集できるようにしている。
【０００４】
また、検針員が各住宅や施設まで出向かなくてもよいように、各家庭の軒先に親機を設置したり、マンションなどの集合住宅では共用フロアなどの壁などに親機を設置し、更にその親機を公衆回線などに接続することで、検針センターなどから集中検針を行うようにした自動検針システムなどの形態もある。
【０００５】
このような無線検針システムには、４３０ＭＨｚ帯のテレメータテレコントロール用特定小電力無線局がよく使用されているが、送信可能な出力は１０ｍＷ以下と比較的小さい。電波には、建物などの障害物による減衰や反射、回析などを起こす性質があり、親機と子機それぞれが受信する電波は、障害物と親機、子機との位置関係により変動して、弱まることがある。
【０００６】
また、親機及び子機は、電波の送信や受信を行うためのアンテナを有する。アンテナは、周囲環境、特に金属類の接近によって、特性値であるインピーダンスやＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）（電圧定在波比）値、反射係数が変化する。これはアンテナで送信したり受信したりする性能が変化するためで、たいていの場合、この変化は劣化することを意味する。
【０００７】
従来のシステムにおいては、親機や子機にて受信時の電波の強さ、すなわち電界強度を定期的または必要時に測定し、良好に通信できる電界強度レベルであるかどうか確認するものがある。また、この電界強度の測定結果から、送信出力を調整したり、アンテナのインピーダンス整合を行うものがある。
【０００８】
例えば、特許文献１には、互いに離れて設置される２つの設備機器間で無線通信を行う無線データ通信システムにおいて、各設備機器における通信エラー等の情報の把握や原因究明を可能にし、設備機器の長期の信頼性を確保することを意図した技術が開示されている。このシステムでは、２つの設備機器の内の一方の設備機器には、他方の設備機器から送信される信号を受信した場合の電界強度値を測定する電界強度測定手段と、この電界強度測定手段で測定された電界強度値が予め定められた閾値レベルに達しているか否かを判定する電界強度判定手段と、電界強度測定手段の電界強度値及び電界強度判定手段が判定した情報の内の少なくとも一方を外部に通報する情報通報手段とが設けられている。ここでは、測定した受信電波の電界強度が閾値レベルに達しない場合には、報知したり、アンテナのインピーダンス整合を行ったりしている。
【特許文献１】特開平１０−１７２０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１のような従来のシステムでは、親機や子機が受信する電波の強さが変化したことを知ることはできるが、その原因、例えば周辺に新たな建物等の構造物が設置されたり、障害物が置かれたりして通信環境が変化して電波の強さが変化したのか、あるいはアンテナの近傍に金属製の障害物などが置かれてアンテナの性能が変化したのか等を特定することはできない。
【００１０】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する無線通信システムが備える無線送受信装置において、アンテナの特性を測定してその判定結果を出力することにより、通信の不具合の原因特定に寄与できるようにした無線送受信装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する無線通信システムが備える無線送受信装置において、該無線送受信装置は、無線通信に使用するアンテナと、該アンテナの特性を測定するアンテナ測定手段と、該アンテナ測定手段により測定した特性の測定結果を出力する外部出力手段と、を備えることを特徴としたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記外部出力手段が、前記測定結果を表示する表示手段であることを特徴としたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記アンテナの特性の良否を判定するために使用する判定値を予め記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶した判定値と前記アンテナ測定手段により測定した測定結果とを比較し、前記アンテナの特性が良好であるか否かを判定して前記外部出力手段により出力させる制御手段とを有することを特徴としたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１の発明において、前記記憶手段が、前記判定値を複数記憶し、前記制御手段は、複数の前記判定値を使用して、前記アンテナの特性を複数レベルで判定することを特徴としたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記アンテナの特性が、インピーダンス、ＶＳＷＲ値、反射係数の何れかまたは複数の組合せであることを特徴としたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１の発明において、前記アンテナを介した無線通信を行う無線通信手段と、前記アンテナと前記アンテナ測定手段との接続及び切断を切り替える切替手段とを備え、前記切替手段は、前記アンテナ測定手段による測定を行わないときは、前記アンテナ及び前記無線通信手段と、前記アンテナ測定手段とを切断しておくことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、計量器の計量値を含む情報を無線通信によって収集する無線通信システムが備える無線送受信装置において、アンテナの特性を測定してその判定結果を出力することにより、通信の不具合の原因特定に寄与できるようにした無線送受信装置を提供することができる。
【００１８】
特に本発明によれば、子機や親機の無線送受信装置は、アンテナの特性を測定する手段と外部出力手段を備え、アンテナの特性を測定して外部接続機器等へ出力するようにしているので、使用者は、アンテナ性能の優劣や変化などを知ることができ、通信に不具合があったときの原因特定に役立てられる。
【００１９】
また、本発明によれば、無線送受装置では、アンテナの特性の測定結果を表示手段に表示するようにしたので、使用者はその場で測定結果を確認することができ、アンテナの特性を測定するための特別な機器などが不要となる。
さらに本発明によれば、アンテナの特性を判定するための判定値を予め記憶手段に記憶しておき、アンテナの特性の測定時に判定値と比較して判定結果を出力するため、アンテナや無線について特別な知識を有しない使用者であっても、アンテナ性能の良否を簡単かつ確実に知ることができる。
【００２０】
さらに本発明によれば、アンテナ特性を例えば「優」「良」「劣化」などの複数のレベルで判定できるように、複数の判定値を用いるようにしたので、使用者は、アンテナの特性の状態をより詳細に知ることができ、不具合があったときの原因究明や対策時の効果確認を容易に行うことができるようになる。
さらに本発明によれば、測定されるアンテナ特性は、アンテナのインピーダンスＶＳＷＲ値、アンテナの反射係数の何れか又は複数とすることで、アンテナの性能を的確に掴むことが可能となる。
さらに本発明によれば、アンテナの特性の測定を行わないときには、アンテナ測定手段をアンテナ及び無線通信手段から切断するようにしているので、通信に影響を与えることがなく、また測定回路による電力消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の無線検針システムの実施形態を添付された図面を参照しながら具体的に説明する。なお実施形態を説明するための全図において、同様の機能を有する部分には同じ符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明による無線検針システムの構成例を説明するための図で、図中、１は無線検針システムの親機、２は無線検針システムの子機、３は検針対象である計量器（メータ）である。本例の無線検針システムは、計量器３の検針値等の情報を収集する親機１と、計量器３に接続された子機２とにより構成され、親機１と子機２との間で相互に無線通信を行い、計量器３や子機２のデータを親機１にて収集する。
【００２２】
図２は、本発明に本発明による無線検針システムの他の構成例を説明するための図で、図中、４は外部機器である。本例の無線検針システムは、親機１が外部機器４に接続される。外部機器４としては、例えばハンディターミナルや集中検針盤、表示器、端末網制御装置などを適用することができる
【００２３】
図３は、本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の構成例を示す図で、親機及び子機のいずれの無線送受信装置においても図３の構成を適用できることを示している。説明のために、親機１及び子機２を無線送受信装置として説明する。以下の実施形態においても同様とする
無線送受信装置は、無線通信を行うための無線通信手段６と、アンテナ５と、アンテナ５の特性を測定するアンテナ測定手段９と、アンテナ測定手段９で測定した結果を外部へ出力する外部出力手段８と、前記各手段の制御を行う制御手段７とを備えている。アンテナ測定手段９は、アンテナ５のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路であったり、アンテナ５のＶＳＷＲ（電圧定在波比）値の測定回路であったり、反射係数の測定回路であったり、あるいはそれらの複数を組合せた回路である。
【００２４】
図４は、本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の他の構成例を示す図である。本例についても親機、及び子機のいずれの無線送受信装置にも適用できる。
無線送受信装置は、無線通信を行うための無線通信手段６と、アンテナ５と、アンテナ５の特性を測定するアンテナ測定手段９と、アンテナ測定手段９で測定した結果の判定を行うための判定値などを記憶しておく記憶手段１０と、判定した結果を外部へ出力する外部出力手段８と、前記各手段の制御を行う制御手段７とを備えている。本例では、図３の構成に加えて、判定値などを記憶する記憶手段１０が備えられている。
【００２５】
図５は、本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の更に他の構成例を示す図である。本例についても親機、及び子機のいずれの無線送受信装置にも適用できる。
無線送受信装置は、無線通信を行うための無線通信手段６と、アンテナ５と、アンテナ５の特性を測定するアンテナ測定手段９と、アンテナ測定手段９が測定した結果を外部へ出力する外部出力手段８と、切替手段１１と、前記各手段の制御を行う制御手段７とを備えている。本例は、図３の構成に加えてアンテナ５との電気的な接続を切り替える切替手段１１が備えられている。この切替手段１１は、アンテナの特性の測定時には、アンテナ５にアンテナ測定手段９を接続し、かつアンテナ５と無線通信手段６とを切り離す。また、アンテナの特性の測定を行わないときは、アンテナ５とアンテナ測定手段９とを切り離し、かつアンテナ５と無線通信手段６とを接続する。
【００２６】
図１のシステムで、図３の構成による一実施例の動作を以下に説明する。
図３の無線送受信装置において、外部出力手段８は、通信手段として機能し、図示しない外部接続機器との間でデータの送受信を行うことができるようになっている。使用者は、外部出力手段８に対して図示しないコントローラ等の外部接続機器を接続する。そして、コントローラを操作して外部出力手段８へアンテナの特性の測定を行う指令を送る。
【００２７】
制御手段７は、コントローラからアンテナの特性を測定する指令を受け取ると、アンテナ測定手段９であるインピーダンス測定回路にてアンテナ５のインピーダンスを測定し、外部出力手段８にて測定結果をデータ通信で出力する。コントローラは、無線送受信装置の外部出力手段８から出力された測定値を受信すると、図示しない表示手段に表示する。
この例では、アンテナ測定手段９は、アンテナ５のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路としたが、アンテナ５のＶＳＷＲ値の測定回路であったり、反射係数の測定回路であったり、それら複数の組合せ回路であってもよい。
【００２８】
また、図３の無線送受信装置が子機２である場合には、子機２は、計量器３との通信手段（図示せず）を有しており、アンテナの特性を測定する際には、計量器３に代えて上記のごとくのコントローラを接続してもよい。この場合、計量器３との通信手段は、外部出力手段８の機能も兼用するものである。
更に、無線送受信装置が図２の構成の親機１であった場合、外部機器４との通信手段を有しているので、子機２の場合と同様に、外部機器４との通信手段と外部出力手段８の機能を兼用させるようにしてもよい。
【００２９】
図１のシステムで、図３の構成による他の実施例の動作を以下に説明する。
この例では、図３の無線送受信装置において、外部出力手段８はＬＣＤ等により数値などを表示できるようになっている。使用者が無線送受信装置の図示しないスイッチを押す等の入力を行うと、制御手段７は、アンテナ測定手段９であるインピーダンス測定回路によってアンテナ５のインピーダンスを測定し、外部出力手段８のＬＣＤにて測定結果を表示する。
【００３０】
次に図１のシステムで、図４の構成による実施例を以下に説明する。
この例では、図４の無線送受信装置において、使用者が無線送受信装置の図示しないスイッチを押す等の入力を行うと、制御手段７は、アンテナ測定手段９であるインピーダンス測定回路によってアンテナ５のインピーダンスを測定する。ここで、無線送受信装置の記憶手段１０には、判定値の一例として５０Ω±１０%、すなわち４５Ωから５５Ωの間をアンテナ良好、それ以外をアンテナ劣化と判断するための判定値が予め記憶されている。ここで、判定値は一例であり、この値に限定されるものではない。
【００３１】
制御手段７は、アンテナ測定手段９による測定結果と記憶手段１０に記憶した判定値とを比較し、測定結果が５０Ω±１０%の範囲内であれば、アンテナの特性は良好であると判定し、外部出力手段８である緑色のＬＥＤを点灯させる。一方、測定結果が５０Ω±１０%の範囲外であった場合には、アンテナの特性が劣化していると判定し、外部出力手段８である赤色のＬＥＤを点灯させる。
【００３２】
この例では、外部出力手段８として、緑色と赤色の複数のＬＥＤとしたが、1つのＬＥＤで、点滅と点灯で区別したり、点滅速度を変えて区別したりしてもよい。また、外部出力手段８としては、上記のようにＬＥＤのみならず、ＬＣＤ等の別の方式の表示を行うものとしてもよく、あるいは音声等の表示以外の方式を用いるものであってもよく、良好と劣化の区別をする目的が達成されるものであればその手段は問わない。
【００３３】
アンテナの特性としてＶＳＷＲ値を測定する場合、判定値の一例としてＶＳＷＲ値の判定値を３とする。このときＶＳＷＲ値は１.０未満の値をとることはないので、ＶＳＷＲ値が１〜３の間を良好、３以上の場合をアンテナ劣化と判定する。
また、アンテナの特性として反射係数とした場合には、判定値の一例として反射係数の判定値を０.５とする。そして０〜０.５をアンテナ良好、０.５から１.０をアンテナ劣化と判定する。
【００３４】
図１のシステムで、図４の構成による他の実施例を以下に説明する。
図４の無線送受信装置において、使用者が無線送受信装置の図示しないスイッチを押す等の入力を行うと、制御手段７は、アンテナ測定手段９であるＶＳＷＲ値の測定回路にてアンテナ５のＶＳＷＲ値を測定する。ここで、無線送受信装置の記憶手段１０には、ＶＳＷＲ値の判定値が記憶されている。一例として、第１判定値として１.５、第２判定値として３.０の複数の判定値が記憶手段１０に記憶されているものとする。このときＶＳＷＲ値は１.０未満の値をとることはないので、ＶＳＷＲ値が１.０〜１.５の間をアンテナ特性「優」、１.５〜３.０の間であればアンテナ特性「良」、３.０以上であればアンテナ特性「劣化」と複数レベルで判断するようになっている。
【００３５】
制御手段７は、アンテナ測定手段９による測定結果と記憶手段１０に記憶した判定値とを比較し、測定結果が１.０〜１.５の範囲内であれば、外部出力手段８であるＬＥＤを３個点灯させ、測定結果が１.５〜３.０の間であれば、外部出力手段８であるＬＥＤを２個点灯させ、３.０以上であった場合にはＬＥＤを1個点灯させる。なお、この場合にもＬＥＤの点灯や点滅を組み合わせたり、他の方式の出力手段を適用して複数レベルの判定結果を区別可能とすることができる。
【００３６】
図１のシステムで、図５の構成による一実施例を以下に説明する。
図５の無線送受信装置において、通常時には、制御手段７は、切替手段１１にてアンテナ５と無線通信手段６とを電気的に接続し、無線送受信を行うことができるように制御する。このときアンテナ測定手段９は、切替手段１１によってアンテナ５及び無線通信手段６と電気的に切り離されている。また、外部出力手段８は、ＬＣＤ等により数値などを表示できるようになっている。
【００３７】
ここで、使用者が無線送受信装置の図示しないスイッチを押す等の入力を行うと、制御手段７は、無線通信を行っていないことを確認した後、切替手段１１を制御して、アンテナ５とアンテナ測定手段９である反射係数測定回路とを電気的に接続するとともに、無線通信手段６をアンテナ５から電気的に切り離す。そして制御手段７は、アンテナ測定手段９によってアンテナ５の反射係数の測定を開始させる。
【００３８】
アンテナ測定手段９による測定が終了したならば、制御手段７は、切替手段１１にて再びアンテナ５と無線通信手段６とを電気的に接続し、無線送受信を行うことができるようにする。一方アンテナ測定手段９は、アンテナ５及び無線通信手段６と電気的に切り離される。そして、外部出力手段８のＬＣＤにてアンテナ測定手段９による測定結果を表示する。この例では、アンテナ特性の測定時に、アンテナ５と無線通信手段６とを電気的に切り離すようにしたが、アンテナ測定手段が接続されていても無線通信に影響がなければ、アンテナ測定機能を使用しないときには、アンテナ測定手段の通電を停止したり、機能を停止して低消費電力モードにしたりするが、これらを接続したままでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による無線検針システムの構成例を説明するための図である。
【図２】本発明に本発明による無線検針システムの他の構成例を説明するための図である。
【図３】本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の他の構成例を示す図である。
【図５】本発明の無線検針システムに適用可能な無線送受信装置の更に他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…親機、２…子機、３…計量器、４…外部機器、５…アンテナ、６…無線通信手段、７…制御手段、８…外部出力手段、９…アンテナ測定手段、１０…記憶手段、１１…切替手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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