(57)【要約】【課題】中継機を複数段に渡って追加することで、従来電波状況が悪く設置できなかったような場所でも設置可能にし、広範囲のエリアを親機１台で管理することができる無線テレメータシステムを提供する。【解決手段】無線テレメータシステムを構成する無線親機１２及び無線中継機１３（１３ａ，１３ｂ・・１３ｎ）は、各々配下に無線接続された全ての無線中継機及び無線子機１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）の無線接続情報を管理する手段を有し、無線接続情報から各々の配下機器の接続経路を探索する機能を有する。この機能により、システムの全体構造がツリー構造で管理することができ、妨害電波などにより通信障害が発生する場合など、どのエリアで通信障害が発生し易いのかを特定し易くなる。また、無線段数の算出と、無線通信タイムアウト時間を変更する機能、及び縁組解除があったときの再縁組の機能も備えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター側網制御装置に通信回線を介して接続されている端末網制御装置と、前記端末網制御装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機に無線接続された複数段からなる無線中継機と、前記無線親機又は前記無線中継機に無線接続され且つ各々にマイコンメータが有線接続されている複数の無線子機とを備えた無線テレメータシステムにおいて、
前記無線親機及び前記無線中継機は、各々配下に無線接続された全ての前記無線中継機及び前記無線子機の無線接続情報を管理する手段を有し、前記無線接続情報から各々の配下機器の接続経路を探索する機能を有することを特徴とする無線テレメータシステム。
【請求項２】
前記無線中継機及び前記無線子機は、各々、前記配下機器の前記無線接続情報と探索した前記接続経路とによって得られた前記無線親機までの無線接続経路情報を記憶する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の無線テレメータシステム。
【請求項３】
前記無線親機、前記無線中継機及び前記無線子機は、各々無線通信を行う際にどの機器から発信要求が出されたかを示す情報を付加して送信する機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無縁テレメータシステム。
【請求項４】
前記無線親機及び前記無線中継機は、各々前記無線接続情報に基づいて通信を行う機器との無線の段数を算出し、前記段数に応じて無線通信タイムアウト時間を変更する機能を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線テレメータシステム。
【請求項５】
前記無線親機、前記無線中継機及び前期無線子機は、既に自機器と縁組されている前記無線中継機の縁組を解除する場合、自機器に縁組されていた上流の機器と自機器に縁組されていた下流の機器間の再縁組を自動で行う機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線テレメータシステム。
【請求項６】
前記無線親機は、下流の配下機器との通信において通信エラーが発生した場合のエラーログを保持する機能を有し、前記エラーログと前記配下機器の接続経路から通信障害が発生し易いエリアを特定し、前記センター側網制御装置に通知する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の無線テレメータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線テレメータシステムに関し、特に複数段の無線中継を行う、特定小電力無線のテレメータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス、水道などのメータ検針を行うための網制御装置に、無線通信機能を備えた親機と子機及び１段の無線中継のみ可能な中継機とを接続して、網制御装置とメータ間の通信を無線化した無線テレメータシステムが開発されている。
【０００３】
図８は、従来の無線テレメータシステムのシステム構成の概略一例を示すブロック図である。図８において、センター側網制御装置１０１と端末網制御装置（以下、「無線親機」とする）１０２と無線中継機（１）１０３ａと無線子機１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）とメータ機器１０５とで構成されている。センター側装置１０１と端末網制御装置１０２は、電話網を介して接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。また、無線親機１０２と無線中継機（１）１０３ａと無線子機１０４はそれぞれ無線通信機能を備えており、無線親機１０２は、無線中継機（１）１０３ａ及び無線子機１０４ｃと無線通信にて接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。また、無線中継機（１）１０３ａは、無線通信の上流側の無線親機１０２と、下流側の無線子機１０４ａ，１０４ｂと無線通信にて接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。更に、無線子機１０４ａ，１０４ｂは、それぞれ無線通信の上流側に１台の無線中継機（１）１０３ａと無線接続され、下流側にメータ機器１０５と有線接続されており、無線子機１０４ｃは、無線通信の上流側に１台の無線親機１０２と無線接続され、下流側にメータ機器１０５と有線接続されている。
【０００４】
無線テレメータシステムとして、例えば、特許文献１には、親機と子機間の無線の電波強度を測定し、通信環境の良い場所を探し、親機の設置場所を決定する無線テレメータシステムが記載されている。特許文献１に開示されている無線テレメータシステムの手法は、電波状況が最適な場所へ機器を設置しようとするものである。それゆえ、設置場所は電波の状況により制限されるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３３１１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記に鑑み、中継機を複数段に渡って追加することで、従来電波状況が悪く設置できなかったような場所でも設置可能にし、また、広範囲のエリアを親機１台で管理することができる無線テレメータ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】
【０００６】
特許請求の範囲の請求項（「請求項」と略す。以下、同様）１に記載の発明は、センター側網制御装置に、通信回線を介して接続されている端末網制御装置と、前記端末網制御装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機に無線接続された複数段からなる無線中継機と、前記無線親機または前記無線中継機に無線接続され、かつ各々にマイコンメータが有線接続されている複数の無線子機とを備えた無線テレメータシステムであって、前記無線親機及び前記無線中継機は、各々配下に無線接続された全ての前記無線中継機及び前記無線子機の無線接続情報を管理する手段を有し、前記無線接続情報から各々の配下機器の接続経路を探索する機能を有することを特徴とした無線テレメータシステムである。これにより、システムの全体構造がツリー構造で管理することができ、妨害電波などにより通信障害が発生する場合、どのエリアで通信障害が発生し易いのかを特定し易くなる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記無線中継機及び前記無線子機は、各々、前記配下機器の前記無線接続情報と探索した前記接続経路とによって得られた前記無線親機までの無線接続経路情報を記憶するものである。これにより、前記無線中継機及び前記無線子機から見た、前記無線親機及び上流にある前記無線中継機までに経由している機器の経路情報が分かるため、下流の機器から特定の上流の機器へ電文を送信することができ、下流の機器から上流の機器の操作を行うことができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記無線親機、前記無線中継機及び前記無線子機は、各々無線通信を行う際にどの機器から発信要求が出されたかを示す情報を付加して送信するものである。これにより、通信相手との無線の中継段数の算出が可能となる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記無線親機及び前記無線中継機は、各々前記無線接続情報に基づいて通信を行う機器との無線の段数を算出し、前記段数に応じて無線通信タイムアウト時間を変更するものである。これにより、想定される無線の最大中継段数に合わせた固定のタイムアウト値に比べ、必要以上に長いタイムアウトをカウントすることがなくなり、低消費電流化が可能となる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記無線親機、前記無線中継機及び前期無線子機は、既に自機器と縁組されている前記無線中継機の縁組を解除する場合、自機器に縁組されていた上流の機器と自機器に縁組されていた下流の機器間の再縁組を自動で行うものである。これにより、縁組を解除する機器の配下の機器を再度手動で縁組し直す必要がなくなり、作業を容易にすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記無線親機は、下流の配下機器との通信において通信エラーが発生した場合のエラーログを保持する機能を有し、前記エラーログと前記配下機器の接続経路から通信障害が発生し易いエリアを特定し、前記センター側網制御装置に通知するものである。これにより前記センター側網制御装置でのエリア特定の必要がなくなり、人為的作業や通信回数を低減することができる。
【００１２】
以上の構成により、本発明は、無線親機と無線子機間の無線通信において、複数段の無線中継機を追加することで、１台の親機に対し広範囲に通信エリアを拡大することができ、また、無線の中継段数の増加に合わせ、通信タイムアウト時間を変更することができ、低消費電流化を実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、必要以上の通信タイムアウト時間を待つことによる無駄な消費電流を無くし、端末網制御装置における無線親機と無線子機との無線通信において機器の設置範囲を拡大するとともに無線通信の品質を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の無線テレメータシステムにおける実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の無線テレメータシステムにおける、通信を行うためのシステム構成を示すブロック図である。本発明の無線テレメータシステムは、センター側網制御装置１１と端末網制御装置（以下、「無線親機」とする）１２と無線中継機１３（１３ａ，１３ｂ〜１３ｎ）と無線子機１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）とメータ機器１５とで構成されている。センター側装置１１と端末網制御装置１２は、電話網を介して接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。また、無線親機１２と無線中継機１３と無線子機１４はそれぞれ無線通信機能を備えており、無線親機１２は、無線中継機１３及び無線子機１４と無線通信にて接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。また、無線中継機１３は、無線通信の上流側に１台の無線親機１２又は他の無線中継機１３と無線通信にて接続され、下流側に更に他の複数台の無線中継機１３又は無線子機１４と無線通信にて接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。更に、無線子機１４は、無線通信の上流側に１台の無線親機１２又は無線中継機１３と無線通信にて接続され、下流側に複数台のメータ機器１５と有線接続され、互いにデータ通信を行う機能を備えている。
【００１６】
図２は、本発明の無線テレメータシステムにおける、無線縁組情報（以下、「縁組情報」と略す）のメモリ構成を示す構成図である。本無線テレメータシステムの縁組情報に含まれるデータは、自機器のＩＤ情報２１と、縁組情報管理テーブル２２に割り振られているＩＤに対応する機器と縁組されている上流機器のＩＤ情報２３とで構成されている。各機器は、同様のメモリ領域を有し、縁組情報を管理する機能を備えている。尚、縁組情報テーブル２２は、１台の無線親機１２の配下内に存在し得る全ての無線中継機と無線子機のＩＤ分のメモリを記録する機能を備えている。
【００１７】
図３は、本無線テレメータシステムにおける、無線通信経路情報（以下、「経路情報」と略す。図３中の記載において同じ）の参照手順を示す図である。最初に、上流機器から下流機器までの経路情報を参照する場合について説明する。無線親機１２（ＩＤ：０００）が無線子機１４ａ（ＩＤ：２０１）までの経路情報を参照する場合、まず、無線親機１２が持つ縁組情報３１から、縁組情報管理テーブル２２において経路先である無線子機１４ａの値、即ち、ＩＤ：２０１に対応する上流機器のＩＤ情報２３の値（この場合、１０８）を読み出す。次に、読み出したＩＤ情報の値（１０８）と一致する縁組情報管理テーブル２２の値（ＩＤ：１０８）に対応する上流機器のＩＤ情報２３の値（この場合、１０７）を読み出す。以下、同様にして、読み出した上流機器のＩＤ情報２３における値が自機器のＩＤ情報２１における値（この場合、０００）と一致するまで、上記の処理を繰り返す。このとき読み出した縁組情報管理テーブル２２のＩＤ又は上流機器のＩＤ２３を積み上げていくことで、無線親機１２（ＩＤ：０００）から無線子機１４ａ（ＩＤ：２０１）までの経路情報３３を構築することができる。
【００１８】
次に、下流機器から上流機器までの経路情報を参照する場合について説明する。無線子機１４ｂ（ＩＤ：２０２）が無線親機１２（ＩＤ：０００）までの経路情報を参照する場合、まず、経路先である無線親機１２に該当するＩＤ値（ＩＤ：０００）を、無線子機１４ｂが持つ縁組情報３２の上流機器のＩＤ情報２３から検索し、発見したＩＤが記録されているメモリ領域に対応する縁組情報管理テーブル２２の値（ＩＤ：１０１）を読み出す。次に、読み出したＩＤの値（ＩＤ：１０１）と一致するものを上流機器のＩＤ情報２３から検索する。以下同様にして、読み出した縁組情報管理テーブル２２のＩＤ値が、自機器のＩＤ情報２１の中の値と一致するまで処理を繰り返す。このとき読み出した縁組情報管理テーブル２２のＩＤ又は上流機器のＩＤ２３を積み上げていくことで、無線親機１２（ＩＤ：０００）までの経路情報３４を構築することができる。
【００１９】
このようにして、本無線テレメータシステムは、無線通信を行う相手との無線通信経路情報を参照する機能を備えている。また、無線通信経路情報から、無線通信を行う相手との間の無線段数を取得する機能を備えている。
【００２０】
図４は、本無線テレメータシステムにおける、無線通信に用いる通信パケット構成を示す構成図である。無線通信に用いる通信パケットは、送信要求元のＩＤ４１を含んだ構成となっている。送信要求元のＩＤ４１は通信要求を出した根源の機器のＩＤであり、複数段から構成される無線通信において、無線通信を行った全ての機器がパケット送信要求を出した根源の機器を特定する機能を備えている。
【００２１】
図５は、本無線テレメータシステムにおける、無線通信段数に応じたタイムアウト設定し無線通信を行うフロー図である。無線通信を行う際は、まず、末端の通信相手先までの無線段数を取得し（ステップＳ１）、取得した無線段数ｎを記憶しておく（ステップＳ２）。次に無線１段の場合の通信タイムアウト時間Ｔを参照し（ステップＳ３）、ステップＳ２にて記憶しておいた無線段数ｎの値と乗算し、通信タイムアウト時間（ｔ）（＝ｎ×Ｔ）としてタイマカウンタに設定する（ステップＳ４）。次に無線データ送信が完了（ステップＳ５）したら、次に受信待ちになるか否か判断し（ステップＳ６）、受信待ちと判断した場合、ステップ４で設定したタイマカウンタの値（ｔ）を一定周期でデクリメントするために、タイマカウントを開始する（ステップＳ７）。受信待ちでないと判断した場合、通信処理を終了する。ステップＳ７でタイマカウントを開始後、タイムアウト（タイマカウンタの値（ｔ）＝０）になっているか否かを判断し（ステップＳ８）、タイムアウトと判断した場合は処理終了する。タイムアウトでないと判断した場合は、データ受信が完了したか否かを判断し（ステップＳ９）、データ受信完了していないと判断した場合、ステップＳ８に戻る。データ受信完了したと判断した場合、通信を継続するか否かを判断し（ステップＳ１０）、通信を継続すると判断した場合、ステップＳ４に戻る。通信を継続しないと判断した場合、通信処理を終了する。
【００２２】
図６は、本無線テレメータシステムにおける、中継機１３ａの縁組を解除した場合の縁組情報の変化を示した図である。既に縁組済みである無線中継機１３ａの縁組を解除する際、無線中継機１３ａに縁組されている上流機器（無線親機１２）と下流機器（無線中継機１３ｂ、無線子機１４ｂ）にその旨通知し、受信した機器は更に上流及び下流の機器に同様の通知を行う機能を備えている。通知を受けた機器は、縁組解除される機器（無線中継機１３ａ）のＩＤ（ＩＤ：１０１）に該当する縁組情報テーブル２２のＩＤ部に記憶されている上流機器のＩＤ２３を読み出し、上流機器のＩＤ２３中に縁組解除される機器のＩＤ（ＩＤ：１０１）と一致するものがあれば、点線６２のように、読み出したデータ（今度は無線親機１２が上流機器となり、当該無線親機１２のＩＤ（ＩＤ：０００））に書き換える機能を備えている。また、前述の書き換え処理が終了したら、点線６１のように登録ＩＤ（縁組情報管理テーブル２２のＩＤ（ＩＤ：１０１）に過去に対応していた上流機器のＩＤ２３（ＩＤ：０００）を削除する機能を備えている。
【００２３】
図７は、本無線テレメータシステムにおける、下流機器からの受信タイムアウトが発生した場合に返信される通信パケットの構成図である。受信タイムアウト時に用いる通信パケットは、エラー情報７１を含んだ構成となっている。受信タイムアウトが発生した場合、タイムアウトと判断した機器が、自身のＩＤを送信要求元のＩＤ４１に設定し、エラー情報７１にタイムアウトである旨を設定し、無線親機１２に送信する機能を備えている。また、無線親機１２は受信した送信要求元のＩＤ４１と、受信タイムアウトとなった時に無線親機１２が送信するはずだった機器のＩＤから、通信エラーとなった区間を特定し、ログとして記憶しておく機能と、ログ情報から通信エラーが発生しやすいエリアを特定する機能とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による無線テレメータシステムにおける、通信構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す無線テレメータシステムにおける、無線縁組情報のメモリ構成を示す構成図である。
【図３】図１に示す無線テレメータシステムにおける、無線通信経路情報の参照手順を示す図である。
【図４】本発明の無線テレメータシステムにおける、無線通信に用いる通信パケット構成を示す構成図である。
【図５】本発明の無線テレメータシステムにおける、無線通信段数に応じたタイムアウト設定を行うフロー図である。
【図６】本発明の無線テレメータシステムにおける、一つの中継機の縁組を解除した場合の縁組情報の変化を示した図である。
【図７】本発明の無線テレメータシステムにおける、下流機器からの受信タイムアウトが発生した場合に返信される通信パケットの構成図である。
【図８】従来の無線テレメータシステムにおける、通信構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１  センター側網制御装置            １２  端末網制御装置（無線親機）
１３ａ〜１３ｎ  無線中継機            １４ａ，１４ｂ，１４ｃ  無線子機
１５  メータ機器（マイコンメータ）
２１  自機器のＩＤ                    ２２  縁組情報管理テーブル
２３  上流機器のＩＤ
３１  無線親機が持つ縁組情報          ３２  無線子機が持つ縁組情報
３３，３４  経路情報
４１  送信要求元のＩＤ
６１  書換部分                        ６２  削除部分
７１  エラー情報
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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