(57)【要約】      （修正有）【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、アンテナの特性を定期的に測定してその判定結果を記憶することにより、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している。無線送受信装置である子機２は、計時手段２４に予め記憶した測定間隔、例えば１時間経過毎に、アンテナ２１の特性、例えば、インピーダンスをアンテナ測定手段２５により測定し記憶手段２６に記憶している。また、アンテナ２１の測定結果が予め定めた判定値の範囲外である場合は、その時刻も合わせて記憶し、さらに親機に通報するようにしている。【選択図】図３
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【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、無線通信手段と、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、計時手段と、記憶手段を有し、予め設定された間隔でアンテナ測定手段にてアンテナ特性の測定を行ない、測定結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする無線送受信装置。
【請求項２】
前記記憶手段には予め判定値が設定されており、測定したアンテナ特性の測定結果と前記判定値とを比較し、比較結果からアンテナ特性が悪化したと判定した場合に、前記測定結果を前期記憶装置へ記憶することを特徴とする請求項１記載の無線送受信装置。
【請求項３】
前記計時手段は現在時刻情報を生成する機能を有し、該現在時刻情報とともに前記測定結果を前記記憶手段に記憶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】
前記無線送受信装置が計量器に接続されており、該計量器から現在時刻情報を収集し、該現在時刻情報とともに前記測定結果を前記記憶手段に記憶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５】
前記無線送受信装置がネットワークを介してセンタ装置と接続されており、該センタ装置から現在時刻情報を収集し、該現在前記測定結果とともにとも前記測定結果を前記記憶手段に記憶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６】
前記無線送受信装置は前記アンテナ特性が悪化したと判定した場合は、前記無線通信手段にて外部へ報知することを特徴とする請求項２に記載の無線送受信装置。
【請求項７】
前記アンテナ特性が、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する請求項１から６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については、例えば、検針員が１ヶ月または２ヶ月毎に各住宅や施設に設置してあるメータの指針値を読み取って、携帯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なわれている。
このような検針作業にあたり、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いたなどの要因により、検針員による検針が困難な場合がある。更に水道メータであれば、重い鉄製の蓋を開けなければメータの指針を視認できない箇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などの計量器に子機を接続し、子機を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の壁などに親機を設置し、更にその親機を公衆回線に接続することで、検針センタなどから集中検針をおこなうようにした自動検針システムの形態もある。
【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。そして、電波には建物などの障害物による減衰や反射、回析などの性質があるため、親機と子機の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、弱まることがある。
【０００６】
また、親機及び子機は、電波の発射や受信を行うためのアンテナを有するが、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。これはアンテナの送受信の性能が変化するためで、多くの場合は性能が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を確認するものがある。また、この電界強度測定結果から、送信の出力や、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に開示された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、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出来ない。
【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、アンテナの特性を所定の時間間隔で測定してその測定結果を記憶することにより、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、無線通信手段と、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、計時手段と、記憶手段を有し、予め設定された間隔でアンテナ測定手段にてアンテナ特性の測定を行ない、測定結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする無線送受信装置である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記記憶手段には予め判定値が設定されており、測定したアンテナ特性の測定結果と前記判定値とを比較し、比較結果からアンテナ特性が悪化したと判定した場合に、前記測定結果を前期記憶装置へ記憶す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、前記計時手段は現在時刻情報を生成する機能を有し、該現在時刻情報とともに前記測定結果を前記記憶手段に記憶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または２の発明において、前記無線送受信装置が計量器に接続されており、該計量器から現在時刻情報を収集し、該現在時刻情報とともに前記測定結果を前記記憶手段に記憶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または２の発明において、前記無線送受信装置がネットワークを介してセンタ装置と接続されており、該センタ装置から現在時刻情報を収集し、該現在前記測定結果とともにとも前記測定結果を前記記憶手段に記憶す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２の発明において、前記無線送受信装置は前記アンテナ特性が悪化したと判定した場合は、前記無線通信手段にて外部へ報知することを特徴としたものである。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１の発明において、前記アンテナ特性が、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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、親機や子機などの無線送受信装置は、アンテナ特性の測定手段と計時手段と記憶手段を持ち、予め設定された時間間隔でアンテナ特性を測定し記憶手段へ記憶するようにしているのでアンテナ性能の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、アンテナ特性の判定値を予め記憶手段に記憶しておき、定期的なアンテナ特性の測定時に、測定結果と判定値とを比較し、アンテナ状態の良否を記憶しておくようにしたので、アンテナ特性の悪化したことが分かりやすく、また、アンテナや無線について特別な知識を有しない者でもアンテナ性能が良いのか悪いのかを知ることができる。
また、アンテナ特性の測定結果とともに測定時刻を記憶するようにしたので、異常が発生した場合に発生日時が分かるため、異常の原因特定に役立てられる。
【００２０】
また、時刻情報を計量器あるいはセンタ装置から収集するようにしているので、無線送受信装置にガレンダ機能を持たせる必要がなく、日時合わせの手間が不要となるとともに、設定ミスによる誤動作を防止できる。
さらに、アンテナ特性の悪化を判定したら、外部へ報知するようにしているので、異常の発生を早期に確認でき、処置を速やかに実施することができる。
また、親機や子機において測定されるアンテナ特性値は、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、又は複数であり、アンテナの性能を的確に掴むことが可能となる。
【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。
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でそれぞれ本発明の無線送受信装置に相当する。また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にて収集している。
【００２２】
図２は、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である子機の構成例を示す図である。
無線送受信装置の子機２は、無線通信を行うための無線通信手段２２と、アンテナ２１と、アンテナ２１の特性を測定するアンテナ測定手段２５と、測定を行う間隔等の時間を生成する計時手段２４と、測定した結果や後述する判定値などを記憶する記憶手段２６と、これらの各手段の制御を行ったり接続される計量器３との通信を行ったりする制御手段２３とから構成される。また、アンテナ測定手段２５は、アンテナ２１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２１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から構成される。
【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である親機の構成例を示す図である。
無線送受信装置の親機１は、無線通信を行うための無線通信手段１２と、アンテナ１１と、アンテナ１１の特性を測定するアンテナ測定手段１５と、測定を行う間隔等の時間を生成する計時手段１４と、測定した結果や後述する判定値などを記憶する記憶手段１６と、前記各手段の制御を行ったり接続される外部機器４との通信を行ったりする制御手段１３とから構成される。また、アンテナ測定手段１５は、アンテナ１１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１１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から構成される。
【００２５】
図１のシステムで図３に示す子機を用いた構成による一実施例の動作を以下に説明する。
図３の子機２の記憶手段２６には、予めアンテナの測定を行う測定間隔情報、例えば１時間、が記憶されている。
制御手段２３は計時手段２４にて測定間隔を計時しており、測定間隔が１時間経過するごとに、アンテナ測定手段２５であるインピーダンス測定回路にてアンテナ２１のインピーダンスを測定し、測定結果を記憶手段２６へ順次蓄積してゆく。
【００２６】
ここで、記憶手段２６の記憶容量には限界があるので、容量を越える場合には、最古のデータを消去し、代わりに最新のデータを保存するなどして、常に最新データに更新している。なお、記記憶手段２６の空き容量が少なくなってきたら、測定間隔を長くするようにしたり、記憶を開始する日時を設定したりするようにしてもよい。さらに記憶手段２６の記憶容量が一杯になったら以降の記憶を行なわないようにしてもよい。
【００２７】
そして、使用者は、親機１や他の無線機器から無線通信によって、または子機２の図示しない入出力手段や計量器３の入出力手段に読取装置を接続し有線通信によって、子機２の記憶手段２６に記憶しているアンテナ特性データを読み出して表示や分析をすることにより、子機２周辺の電磁環境の変化を確認することが可能となる。
また、この実施例では、アンテナ測定手段２５は、アンテナ２１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２１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、その複数の組合せ回路であってもよい。
【００２８】
図１のシステムで、図３に示す子機を用いた構成による他の実施例の動作を以下に説明する。
この実施例では、図３に示す子機において、前記実施例同様に予め設定された間隔で、アンテナのインピーダンス測定を行うようになっている。また、計時手段２４はカレンダ機能を持ち現在日時、すなわち現在時刻情報を生成できるようになっている。
また、子機２の記憶手段２６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定するための判定値（ここでは許容範囲）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。
【００２９】
そして、制御手段２３は、アンテナ測定手段２５による測定結果と記憶手段２６に記憶した判定値を比較し、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する。ンテナの特性は良好であると判定した場合は、測定結果を記憶手段２６へ記憶することは必須ではないが、測定結果が５０Ω±１０%の範囲外であった場合には、アンテナ特性の悪化と判定し異常情報として、現在時刻情報（年月日および時分）とともにアンテナ測定手段２５による測定結果を記憶手段２６へ記憶する。
【００３０】
そして、使用者は、親機１や他の無線機器から無線通信によって、または子機２の図示しない入出力手段や計量器３の入出力手段に読取装置を接続し有線通信によって、子機２の記憶手段２６に記憶している異常発生の情報である測定結果と発生日時を読み出すことにより、子機２周辺における電磁環境の変化を確認することが可能となる。
【００３１】
この実施例では、計時手段２４はカレンダ機能を有するものとしたが、製造や設置からの経過時刻を計時するような単なるタイマであっても、他の情報と組み合わせて異常の発生日時を特定できるものであれば手段は問わない。
また、１カ月に１回など定期的に接続している計量器３と通信を行い、計量器３から現在時刻情報とを得ることで、計時手段２４のカレンダの修正を行うようしてもよい。さらに、定期的な通信に代えて、計量器３を検針する際の通信の機会に、計量器３から現在日時の情報を検針値と合わせて読み出すようにしてもよい。
【００３２】
アンテナ特性としてＶＳＷＲ値を測定する場合、判定値の一例としては、ＶＳＷＲ値の判定値を３とする。ＶＳＷＲ値は１．０未満の値をとることはないので、ＶＳＷＲ値が１から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、アンテナ特性として反射係数とした場合は、反射係数の判定値を０．５とし、０から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。
【００３３】
図２のシステムで、図３の子機及び図４の親機を用いた構成による実施例の動作を以下に説明する。
図２のシステム構成において、外部機器４は端末網制御装置であり、更に外部機器４は図示しないネットワークを介してセンタ装置に接続されている。
また、図２では親機１と外部機器４とは有線接続された構成として示しているが、外部機器４の機能を親機１へ取り込んで一体型としたものであってもよく、その形態にとらわれるものではない。
【００３４】
図３に示す子機において、記憶手段２６には測定間隔情報、例えば一例として１時間と、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定するための判定値が予め記憶されている。
制御手段２３は計時手段２４にて測定間隔を計時しており、測定間隔が１時間経過するごとに、アンテナ測定手段２５であるインピーダンス測定回路にてアンテナ２１のインピーダンスを測定し、この測定結果と記憶手段２６に記憶した判定値とを比較し、測定結果が５０Ω±１０%の範囲外であった場合には、アンテナ特性の悪化と判定して異常情報として、現在時刻情報とともに測定結果を記憶手段２６へ記憶する。
【００３５】
さらに、制御手段２３は無線通信手段２２にて外部の親機１を呼び出し、アンテナ２１の異常発生を無線通信にて送信する。親機１の制御手段１３は、無線通信手段１２にて子機２からの呼び出しに備えるよう動作しており、子機２からの呼び出しと子機２のアンテナ２１に異常が発生した通信を受信すると、外部機器４と通信を行って外部のセンタ装置へ子機２に異常が発生した旨を通報するよう動作する。
ここで、子機２のアンテナ特性の異常の程度によっては親機１との通信が不能となる恐れがあるため、アンテナ劣化の判定値を別途通信可能な領域で設定しておき、通信不能となる前に子機１から親機２へアンテナ特性の異常が発生した旨を通報するようにしたり、子機２にＬＥＤなどの表示手段を持たせて異常時に発光させて外部へ報知するようにすればよい。
【００３６】
また、子機２においてアンテナ特性が異常と判定された場合、連続して異常が検知されることが考えられるが、検知の度に親機１へ通報すると無駄に電力を消費したり、他の無線通信の妨害となることもあるため、子機２の制御手段２３は、連続してアンテナ特性の異常を検知した場合には、予め決めた回数、例えば３回連続して正常を検知するまでは親機１への通報を中止したり、あるいは、センタ装置が何らかの理由で親機１からの通報を受信できなかった場合を考慮して、一定時間、例えば６時間毎に１度は通報するようにしている。
【００３７】
また、親機１は前記の動作に加え以下の動作も行っている。
記憶手段１６には測定間隔情報、例えば一例として１時間と、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定するための判定値が予め記憶されている。
【００３８】
制御手段１３は計時手段１４にて測定間隔を計時しており、測定間隔が１時間経過するごとに、アンテナ測定手段１５であるインピーダンス測定回路にてアンテナ１１のインピーダンスを測定し、この測定結果と記憶手段１６に記憶した判定値とを比較し、測定結果が５０Ω±１０%の範囲外であった場合には、アンテナ特性の悪化と判定して異常情報として、現在時刻情報とともに測定結果を記憶手段１６へ記憶するとともに、外部接続機器４を介して図示しないセンタ装置へ異常発生を報知している。
【００３９】
また、異常を連続して検知した場合の動作は、前記子機２と同様の動作を行うものである。なお、親機１におけるアンテナ測定手段１５は、アンテナ１１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、子機２のアンテナ測定手段２５と同様に、アンテナ１１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、その複数の組合せ回路であってもよい。
また、親機１は、外部機器４を介して接続したセンタ装置から現在時刻情報を収集するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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子機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親機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…親機、２…子機、３…計量器、４…外部機器、１１，２１…アンテナ、１２，２２…無線通信手段、１３，２３…制御手段、１４，２４…計時手段、１５，２５…アンテナ測定手段、１６，２６…記憶手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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