(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の地点に設けられた観測装置による観測データを無線でセンタへ回収するシステムであって、
各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータをセンタから観測装置側無線機へ伝送する観測回収スケジュールデータ伝送手段と、
観測装置側無線機およびセンタ側無線機で１周波の電波を用い、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した周期信号に同期して、各観測装置とセンタ間でデータ通信を行う手段と、
前記スケジュールに従って前記観測データをセンタへ回収する手段と、
回収した観測データを処理して取り出し可能に保存する手段とを備えた観測データ回収システム。
【請求項２】
複数の地点に設けられた観測装置による観測データを無線でセンタへ回収するシステムであって、
プリセットされた各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータを観測装置側無線機からセンタへ伝送する手段と、
観測装置側無線機およびセンタ側無線機で１周波の電波を用い、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した周期信号に同期して、各観測装置とセンタ間でデータ通信を行う手段と、
前記スケジュールに従って前記観測データをセンタへ回収する手段と、
回収した観測データを処理して、通信回線を介して外部から取り出し可能に保存する手段とを備えた観測データ回収システム。
【請求項３】
前記観測回収スケジュールデータ伝送手段は、前記観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータを、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した所定のタイムスケジュールで伝送する請求項１に記載の観測データ回収システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の観測点の観測データを無線によってセンタへ回収する観測データ回収システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遠隔地の複数箇所に設置された観測装置の観測データをセンタへ回収するために、観測点とセンタとで一対の無線機を設けてデータリンクを確立させている。
【０００３】
例えば地核変動等の観測データを回収するシステムにおいて、観測データを回収するセンタと各観測装置との間が、例えば数キロメートル以上の遠距離になると、無線によってデータ伝送を行うのが有利である。
【０００４】
一般に、複数の観測装置の観測結果を遠隔地でモニタリングするようなシステムにおいては、各観測装置との間でデータリンクを確立させるために、観測装置毎に周波数チャンネルが割り当てられる。
【０００５】
図７はその場合の観測データ回収システムの構成例を示すブロック図である。ここで１ａ〜１ｍは観測装置である。無線送信機１０ａ〜１０ｍは、観測装置１ａ〜１ｍにより求められた結果を、アンテナ１１ａ〜１１ｍを用いて、周波数ｆ１〜ｆｍの各チャンネルでそれぞれ無線送信する。無線受信機１３ａ〜１３ｍは、アンテナ１２ａ〜１２ｍを介して、それぞれのチャンネルのデータを受信し、データ回収処理装置１４は、各無線受信機１３ａ〜１３ｍからのデータを回収して所定の処理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、観測領域が広範囲になって、多数の観測装置を設置した場合には、その数に応じた分だけ周波数チャンネルを割り当てなければならず、その数だけ無線受信機を設けなければならない。データ回収処理装置にも、それらの多数の無線受信機からのデータを受け取るためのポートおよび周波数チャンネル毎の受信アンテナも確保しなければならない。さらに、周波数の異なった多数のチャンネルを用いるため、電波の干渉が生じやすく、無線機の周波数帯域を有効に活用できない。といった問題が生じる。
【０００７】
この発明の目的は、多数の観測装置を設置する場合でも周波数チャンネルの数を増すことなく、センタ側の構成もそれに応じて簡素化した観測データ回収システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の地点に設けられた観測装置のデータを無線でセンタへ回収するシステムであって、
各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータをセンタから観測装置側無線機へ伝送する手段と、観測装置側無線機およびセンタ側無線機で１周波の電波を用い、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した周期信号に同期して、各観測装置とセンタ間でデータ通信を行う手段と、前記スケジュールに従って前記観測データをセンタへ回収する手段と、回収した観測データを処理して、通信回線を介して外部から取り出し可能に保存する手段とを備える。
【０００９】
また、この発明は、プリセットされた各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータを観測装置側無線機からセンタへ伝送する手段と、観測装置側無線機およびセンタ側無線機で１周波の電波を用い、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した周期信号に同期して、各観測装置とセンタ間でデータ通信を行う手段と、前記スケジュールに従って前記観測データをセンタへ回収する手段と、回収した観測データを処理して、通信回線を介して外部から取り出し可能に保存する手段とを備える。
【００１０】
このように、各観測装置が、ＧＰＳによる時刻データおよび該時刻データに同期した周期信号に同期して観測データやスケジュールデータを無線伝送することにより、単一の周波数チャンネルを用いながらも、一定周期を分割したタイムスロットの数に相当する数の観測装置からセンタへデータを送ることができる。センタ側でも、周波数チャンネル毎に複数の無線装置を設けておく必要がなく、多数の観測装置を設置する場合にも、全体に小規模に構成できる。
【００１１】
また、この発明は、前記観測スケジュールのデータまたは観測データの回収スケジュールのデータを、ＧＰＳによる時刻データまたは該時刻データに同期した所定のタイムスケジュールでセンタから観測装置へ伝送するものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態である測位システムの構成を図１〜図６を参照して順に説明する。
図１は観測データ回収システム全体の構成を示すブロック図である。図１において、４ａ〜４ｍはセンタとの間でのデータリンクのための送受信アンテナである。１つの観測点は、観測装置１、ＧＰＳアンテナ２、観測点側無線機３および送受信アンテナ４から成る。
【００１４】
２ａ〜２ｍはＧＰＳアンテナであり、観測点側無線機３ａ〜３ｍは、これらのＧＰＳアンテナでＧＰＳ衛星からの電波を受信し、時刻データおよび基準タイミング信号を得て送信および受信のタイミングを制御する。観測点側無線機３ａ〜３ｍは、観測装置１ａ〜１ｍからの観測データを、予め割り当てられた送信時刻で無線送信する。この送信時刻はＧＰＳタイムに同期している。
【００１５】
センタは、送受信アンテナ５、ＧＰＳアンテナ６、センタ側無線機７およびデータ回収処理装置８から成る。センタ側無線機７は、ＧＰＳアンテナ６でＧＰＳ衛星からの電波を受信し、時刻データおよび基準タイミング信号を得て、送信および受信を制御する。また、センタ側無線機７は、送受信アンテナ５を介して、複数の観測点側無線機３ａ〜３ｍとの間で、ＧＰＳタイムに同期した所定のタイムスケジュールでデータ通信を行う。データ回収処理装置８は、センタ側無線機７により受信された、各観測点からの観測データを処理し、データの保管を行なう。また保管したデータは、必要に応じて公衆回線網や専用線を介して、またはインターネットを介して外部へ出力する。
【００１６】
図２は上記観測点における観測点側無線機の構成をより詳しく示した、２つの構成例についてのブロック図である。
（Ａ）に示す例では、無線機３において、ＧＰＳ受信部３１はＧＰＳアンテナ２で受けた、ＧＰＳ衛星からの信号を基に時刻データおよび基準タイミング信号を生成し、制御部３２へ出力する。受信部３４は、センタからの観測スケジュールや観測データの回収スケジュールなどを予め定められたタイムスケジュールで受信し、制御部３２へ与える。制御部３２は、時刻データおよび基準タイミング信号から正確にタイムスケジュールを管理する。観測データの回収スケジュールに示された送信時刻になると、観測データを送信部へ出力する。送信部３３は、これを無線送信する。なお、受信専用アンテナ４′は、もう１つの送受信アンテナ４と共に用いることによって、受信時にスペースダイバーシティアンテナを構成する。
【００１７】
センタ側無線機７にも、図２に示した構成と同様に、ＧＰＳ受信部、制御部、送信部および受信部を備えていて、ＧＰＳタイムに同期したタイムスケジュールでデータの送受信を行なう。
【００１８】
（Ｂ）に示す例では、設定部３５に、観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータを予めプリセットしている。制御部３２は、観測データの回収スケジュールに示された送信時刻になると、観測データを送信部へ出力する。送信部３３は、これを無線送信する。また、送信部３３は設定部３５にプリセットされている観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールに関するデータを、センタ側からの要求に応じて、または所定のタイミングでセンタ側へ無線送信する。
【００１９】
図３は、１秒間を２５分割して２５個のタイムスロットを構成した例である。このタイムスロットは、システムの要求によって分割数を変えることができる。タイムスロットとは、これ以上分割できない最小単位の送信時間である。タイムスロット毎に別々の無線機の送信時間を割り当てた場合は、タイムスロット毎にガードタイムが必要となる。ガードタイムは、電波の伝搬時間やＧＰＳタイムの出力誤差等を考慮して、各無線機から送信される電波の干渉を防ぎ、データ通信のエラー率を低減する目的で設ける。観測データの容量によっては、複数のタイムスロットを１つのブロックとして割り当てる場合もある。この場合は、一つのブロック内のガードタイムは必要とせず、ブロックの区切りにのみガードタイムを設ける。
【００２０】
リアルタイム性が必要な観測データは、毎秒、どこかのタイムスロットを割り当てて伝送する。リアルタイム性が必要でない観測データは、上位のタイムスケジュールによって伝送する日時分秒を設定し、空きのタイムスロットを使って伝送する。これにより、データ通信の時刻を管理する。
【００２１】
図４は、図２に示した無線機３におけるタィムスロットに応じたタイミングで割り込みを発生させる回路のブロック図である。
【００２２】
ここで時刻データおよび基準タイミング信号の生成部３１１は、ＧＰＳ衛星の電波を受けて時刻データおよび基準タイミング信号を生成し、制御部のカウンタ３２１へ出力する。カウンタ３２１は、ＧＰＳの基準タイミング信号を基にクロックを計数し、カウント値を比較回路３２２へ出力する。比較回路３２２は、設定値（プリセット値）とカウント値とを比較してタイムスロット割り込み信号を発生する。
【００２３】
次に、各観測点側無線機における制御部の処理手順をフローチャートとして図５に示す。
図５の（Ａ）に示すように、観測装置から出力される観測データは、図２に示した制御部３２へ入力される。入力された観測データは、観測データの回収スケジュール通りに無線送信できるデータに加工する。
【００２４】
図４に示したように、観測データの回収スケジュールに従った割り込み信号が発生すると、図５の（Ｂ）に示すように、予め設定されたタイムスロットで送信可能なデータが、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示した制御部３２から送信部３３へ出力され無線送信される。
【００２５】
なお、上述の例では、観測データの回収スケジュールに従ったタイミングで観測データを送信するようにしたが、観測スケジュールに従ったタイミングで観測装置から観測データを入力し、それを送信するようにしてもよい。
【００２６】
図６は、センタ側の処理内容を示すフローチャートである。図６の（Ａ）はセンタ側無線機内の制御部の処理であり、各観測点側の無線機から送られてくるデータをタイムスロット毎に受信し、順にデータ回収処理装置へ出力する。
【００２７】
図６の（Ｂ）は、データ回収処理装置の処理内容を示すフローチャートである。センタ側無線機から出力された各観測点側のデータを観測点毎に処理および整理し、各観測点のデータとして保管する。また、保管したデータを定期的に、または外部からの要求を受けたときに外部へ出力する。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、各々の観測点側無線機およびセンタ側無線機は、ＧＰＳ衛星からの電波の受信により生成した時刻データおよび基準タイミング信号に同期したタイムスケジュールで観測データをセンタへ無線送信するようにしたため、単一の周波数チャンネルを用いながらも、一定の周期に分割したタイムスケジュールの数だけ観測点を設置することが可能となる。センタ側でも、周波数チャンネル毎に複数の無線機およびアンテナを設けておく必要がなく、多数の観測装置を設置する場合にも、単一周波数チャンネルの無線機とアンテナを１つ設置するだけの小規模なシステム構成となる。また、単一の周波数チャンネルでの運用が可能となるため、割り当てられた電波を有効に利用することができる。
【００２９】
また、各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータをセンタから観測装置側無線機へ伝送することによって、観測データを回収する側のセンタで観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールを決定することができ、観測目的に応じた高精度で高効率な観測が可能となる。
【００３０】
また、プリセットされた各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータを観測装置側無線機からセンタへ伝送する手段を設けたことにより、各観測装置での観測スケジュールまたは観測データの回収スケジュールのデータをセンタ側で把握でき、しかも観測装置側無線機に受信機を特に設ける必要がなく、全体の構成が簡素化され、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】観測データ回収システムの全体の構成を示すブロック図
【図２】観測点側無線機の２つの構成例を示す図
【図３】タイムスロットの割り当て例を示す図
【図４】タイムスロットに応じたタイミングで割込信号を発生させる回路を示すブロック図
【図５】観測点側無線機における制御部の処理内容を示すフローチャート
【図６】センタ側の処理内容を示すフローチャート
【図７】従来の観測データ回収システムの全体の構成を示すブロック図
【符号の説明】
２−ＧＰＳアンテナ
４，５−データ通信用アンテナ
【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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