(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が、判定時間ｔｂ以上連続した場合に前記復調信号の受信を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項２】
無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が、単位時間ｔｐ当たり所定の時間ｔｐｓ以上となった場合に前記復調信号の受信を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項３】
無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が、判定時間ｔｂ以上連続した場合にビット同期検出を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項４】
無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が、単位時間ｔｐ当たり所定の時間ｔｐｓ以上となった場合にビット同期検出を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項５】
ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間ｔｃ以上連続した場合にフレーム同期検出を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項６】
ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間ｔｑ当たり所定の時間ｔｑｎ以上となった場合にフレーム同期検出を中止する信号判定手段を有する無線装置。
【請求項７】
ビット同期信号を含むヘッダー信号を付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対する応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機と、電池で駆動され前記データ要求信号を受信すると検針値等を応答する検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機は無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキャリアセンス手段と、前記受信される信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段によりデータ要求信号を受信した場合に検針値等を無線信号で応答する検針値応答手段とから構成され、前記信号判定手段は前記受信手段が駆動手段により駆動され、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間ｔｂ以上の場合にビット同期検出および駆動手段を介して前記受信手段の動作を待機状態とする無線装置。
【請求項８】
ビット同期信号を含むヘッダー信号を付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対する応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機と、電池で駆動され、前記データ要求信号を受信すると検針値等を応答する検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機は無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキャリアセンス手段と、前記受信される信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段によりデータ要求信号を受信した場合に検針値等を無線信号で応答する検針値応答手段とから構成され、前記信号判定手段は前記受信手段が駆動手段により駆動され、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、予め定められた単位時間ｔｐ内に受信強度が判定値以下となる時間が所定の時間ｔｐｓ以上となった場合にビット同期検出および駆動手段を介して前記受信手段の動作を待機状態とする無線装置。
【請求項９】
ビット同期信号、フレーム同期信号を含むヘッダー信号を付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対する応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機と、電池で駆動され前記データ要求信号を受信すると検針値等を応答する検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機は無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキャリアセンス手段と、前記受信される信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段によりデータ要求信号を受信した場合に検針値等を無線信号で応答する検針値応答手段とから構成され、前記信号判定手段は前記受信手段が駆動手段により駆動され、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期検出が完了するとフレーム同期検出を開始し、受信強度が所定の判定時間ｔｃ以上で判定値以下となった場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して前記受信手段の動作を待機状態とする無線装置。
【請求項１０】
ビット同期信号、フレーム同期信号を含むヘッダー信号を付与したデータ要求信号を送信し、その信号に対する応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機と、電池で駆動され前記データ要求信号を受信すると検針値等を応答する検針側無線機とから構成され、前記検針側無線機は無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段を定期的に駆動する駆動手段と、前記受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキャリアセンス手段と、前記受信される信号を処理する信号判定手段と、前記信号判定手段によりデータ要求信号を受信した場合に検針値等を無線信号で応答する検針値応答手段とから構成され、前記信号判定手段は前記受信手段が駆動手段により駆動され、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、フレーム同期検出中予め定められる単位時間ｔｑ内に受信強度が判定値以下となる時間が所定の時間ｔｑｎ以上となった場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して前記受信手段の動作を待機状態とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線信号も用いて信号のやりとりをする無線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より無線装置は信号強度等から信号ありと判断した場合に動作を開始し、特定信号の検出を行いながら一定時間の経過により信号なしと判断する信号判定手段を用いて構成されていた。特に、検針用無線装置には、こうした方式を省電力の観点から応用し、特定信号の検出を開始してからも信号強度を監視し、強度低下時には直ちにキャリアなしと判断し受信終了する信号判定手段を用いたものもあり、そうした無線装置を用いたものは特開平８−１０２６８４号公報に記載されている。この装置は信号判定手段の図１０の流れ図に示すように、電波強度を確認（キャリアセンス）し（ｓｔｅｐ１）、キャリアが検出されなければ受信を終了し（ｓｔｅｐ２から７へ）、電波ありと判定されればビット同期検出を開始し（ｓｔｅｐ２から３へ）、検出が終了すれば以降の電文を受信し（ｓｔｅｐ４から５、６のループへ）、データ終了により受信終了（ｓｔｅｐ６から７へ）する。また、ビット同期検出ができない場合（ｓｔｅｐ４でＮｏ判定）には、規定時間Ｔｈの経過を判定し（ｓｔｅｐ８）、規定時間Ｔｈをすぎれば受信を終了して（ｓｔｅｐ８から７へ）待機状態に戻るようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の無線装置では、信号の有無を最初に判断し、以後一定時間の経過のみで受信終了する方式の場合には、最初の信号強度が取れれば時間の経過のみで他システム信号かどうかの判定をしているため、いかなる信号であっても必要時間（上記従来例Ｔｈ）の受信を強いられることとなり、消費電流の点で無駄が多い構成となっていた。また、信号の有無を瞬時のキャリア判定で行い、キャリアが無くなれば受信終了する方式では瞬間的なキャリアレベルの低下や受信強度信号へのノイズの混入等により、誤判定が起こりやすく信号受信率が低下するという課題があった。
【０００４】
特に検針用無線装置では、検針員が携帯無線機を持ち歩いて手動で検針する場合と電話回線を用いて自動的に検針する２つの形態が一般的だが、どちらも時間当たりの検針件数を高くできなければ人件費または電話回線使用料（電話料金）が高くなり、採算を維持できない。このため、通信の信頼性をできる限りため、効率的に検針する必要がある。ところが、こうした無線装置は用途上、屋外、道路付近等に取り付けられる可能性が高く、家屋内外の機器等からのノイズ以外に、通行する車やオートバイ、人等からのイグニッションノイズを高い頻度で受け、このノイズをキャリアセンスすることにより受信動作に移行しやすくなっていたり、逆に周囲を車両等が通過することで電波の伝搬に影響を受け、電波強度が一時的に低下するフェージングという現象が発生し、放射されている電波を受信できなくなり、受信不良となる可能性が高い。そこでこうしたノイズの影響を受けず、通信信頼性を向上させることが第１の課題である。
【０００５】
一方、こうした装置は、設置場所等の制約から完全密閉型の電池駆動となることが一般的で、長期間（例えばメータ検定満期の１０年）の動作保証（メンテナンスフリー）が要望としてある。そして、この要望が達成できなければ、装置を設置した全戸に対しこの保証期間に応じた頻度で交換作業を行わなくてはならず、装置の費用や交換作業による人件費等が増大することになる。このためできる限り電池寿命の伸長を計り、保証期間の伸長が必要となるが、上述した雑多なノイズやイグニッションノイズを受信してしまうと、その頻度に応じて受信動作による電流消費が増大する。幹線道路付近等、車両の通行量が多い場合には、高い頻度で発生し、電流消費が大きくなるが、こうした条件下での現象であっても、全装置の保証期間が最悪の条件での保証となるため、結果的に保証期間が短くなり、上記の課題が顕著に表れる。また、電波環境のよいところでは必要以上の頻度で交換することとなり無駄も大きい。ノイズ等不確定要素による受信時間の増加を少なくし、これにより電流増加を少なくかつ条件によらず一定に近づけることが第２の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために信号の受信開始後に受信強度の確認と、判定値以下のレベルが継続した時間の計測を行い、判定時間以上連続して判定値以下のレベルが継続すれば信号の受信を中止するものである。
【０００７】
上記発明によれば信号受信開始後に発生する電波強度の変化を検出し、信号受信処理を中止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の無線装置は、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合に信号受信を中止するものである。これにより短いノイズにより誤って受信終了することがなく、受信強度の異常に対し、早期に異常判定して受信動作を中止することが可能となり受信信頼性の向上が得られる。
【０００９】
また、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合に信号受信を中止するものである。これにより短いノイズが頻繁に発生する等の異常に対し、早期に判定して受信動作を停止することができが可能となり受信信頼性の向上ができるものである。
【００１０】
また、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にビット同期検出を中止するものである。これにより短いノイズによりビット同期検出を中断することがなく、受信強度の異常に対し早期に異常判定して受信動作を停止するので、受信率が向上する。特にビット同期検出では、ビット同期検出を複数回試行するために十分なビット同期長を確保されていることが一般的であるため、受信強度以上の発生後も受信を中断しないことによる受信信頼性向上の効果が大きい。
【００１１】
また、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合にビット同期検出を中止するものである。これにより短いノイズが頻繁に発生する等の異常に対し、早期に判定して受信動作を停止することができ、ノイズを受信することにより増加する消費電流の低減が可能となるものである。特にビット同期検出では、ビット同期検出を複数回試行するために十分なビット同期長を確保されていることが一般的であるため、受信強度以上の発生後も受信を中断しないことによる受信信頼性向上の効果が大きい。
【００１２】
また、ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にフレーム同期検出を中止するものである。これにより短いノイズによりフレーム同期検出を中断することなく、長いノイズによるバースト誤り発生の可能性を検出し、フレーム同期の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止でき、信頼性が向上する。
【００１３】
また、ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合にフレーム同期検出を中止するものである。これにより短いノイズによりフレーム同期検出を中断することなく、こうしたノイズが頻繁に発生する等の異常によるランダム誤りの可能性を早期に検出し、フレーム同期検出の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止することができ、信頼性が向上する。
【００１４】
また、ビット同期信号を含むヘッダー信号を付与したデータ要求信号を送信し、電池で駆動されその信号に対する応答信号を受信してデータを収集する収集側無線機と、データ要求信号を受信すると検針値等を応答する検針側無線機とから構成され、検針側無線機は無線信号を受信する受信手段と、受信手段を定期的に駆動する駆動手段と、受信される信号の強度を所定のレベルと比較するキャリアセンス手段と、受信される信号を処理る信号判定手段と、信号判定手段によりデータ要求信号を受信した場合に検針値等を無線信号で応答する検針値応答手段とを有しているものである。そして、駆動手段が受信手段を駆動し、キャリアセンス手段がこの受信される信号の強度を測定し、信号判定手段は、受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにこの間受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にビット同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止することができる。これによりフェージング等の短いノイズによりビット同期検出を中断することがなくなるため、通信の成功率が向上するとともに、受信強度の異常に対し早期に異常判定して受信動作を停止するため、ノイズを受信することにより増加する消費電流が低減し電池寿命の延長につながるものである。
【００１５】
また、駆動手段が受信手段を駆動し、キャリアセンス手段がこの受信される信号の強度を測定し、信号判定手段は、受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにこの間、予め定められた単位時間毎に受信強度が判定値以下となる時間を通算し、所定の時間以上となった場合にビット同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止するため、短いノイズにより受信を中断することなく、フェージングが異常に多発するなどして平均受信レベルが十分取れない場合に受信を中止することができる。これにより電波環境の異常等により平均受信レベルが十分取れない等の異常に対し、早期に判定して受信動作を停止することができるため、誤判定、誤動作の恐れがなく、受信率が向上するとともにノイズを受信することにより増加する消費電流が低減し電池寿命の延長につながるものである。
【００１６】
また駆動手段が受信手段を駆動し、キャリアセンス手段がこの受信される信号の強度を測定し、信号判定手段は、受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期が検出されるとフレーム同期検出を開始し、さらにこの間受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止するため、受信中の電波強度の変化により受信を中断することができる。このため短いノイズによりフレーム同期検出を中断することなく、バースト誤りの可能性とそれによるフレーム同期の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止でき、通信信頼性を向上させ誤動作等の危険をなくすことができる。また、ノイズを受信することにより増加する消費電流が低減し電池寿命の延長につながるものである。
【００１７】
また駆動手段が受信手段を駆動し、キャリアセンス手段がこの受信される信号の強度を測定し、信号判定手段は、受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、さらにこの間、予め定められた単位時間毎に受信強度が判定値以下となる時間を通算し、所定の時間以上となった場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止するため、平均受信レベルが十分取れない場合に受信を中止することができる。このため平均受信レベルが十分でなく短いノイズが頻繁に発生する等の異常によるランダム誤りの可能性とそれによるフレーム同期検出の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止することができ、通信の信頼性が向上するとともに、ノイズを受信することにより増加する消費電流の低減を可能にするものである。
【００１８】
以下本発明の無線装置の実施例を図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
請求項１、請求項３、請求項７の実施例を図１〜４を用いて説明する。図１は本発明の実施例１の無線装置における検針用無線装置のブロック図である。また図２、図３は信号の送受信を説明するためのタイミングチャートであり、図４は信号判定手段の動作を示す流れ図である。
【００２０】
図１において、１は検針用無線装置であり収集側無線機２と検針側無線機３から構成されている。４はメータであり、このメータ４の検針値が検針用無線装置１を介してデータ収集装置５に収集されるようになっている。収集側無線機２はヘッダーを含むデータ要求信号を送信し、検針側無線機３は電源である電池３７を内蔵し、タイマ部３２が間欠受信のためのタイミングを作成し、そのタイミングに従って、駆動手段３１が受信手段３３の無線信号の復調可能な受信状態にする。３４は受信する電波の受信強度を測定し、所定のレベル（Ｅｓ）と比較することによりキャリアの有無を判定するキャリアセンス手段である。３５は信号判定手段であり、受信手段３３が駆動手段３１により受信可能状態となり、かつキャリアセンス手段３４によりキャリアが検出されると、受信手段３３からの復調信号を解析し、ビット同期検出、フレーム同期検出、要求信号の受信を行う。３６は応答手段であり、信号判定手段３５で要求信号が確認された場合にメータ４からの検針値データを応答信号として収集側無線機２に送る。収集側無線機２はこの応答信号を受信し、データ収集装置５に検針値データを格納する。
【００２１】
図２は本実施例の送受信動作を説明するためのタイミングチャートであり、収集側無線機２から送信される信号のパケット構成としてビット同期信号ａおよびフレーム同期信号ｂを含むヘッダー信号ｃを繰り返した後データ要求信号ｄを付加している。
【００２２】
次に信号判定手段の詳細な受信動作について図２、図３のタイミングチャートのタイミングに沿って図４の流れ図を用いて説明する。電流消費を抑えるため駆動手段３１は収集側無線機２からの信号長に応じたサンプリング周期（Ｔｓ）で受信手段３３を駆動している。受信手段３３が駆動されるとキャリアセンス手段３４がキャリアセンスを行い（ｓｔｅｐ１）、キャリアが検出されなければ受信動作を終了させ（ｓｔｅｐ１から１１へ）、キャリアがあれば（ｓｔｅｐ２のＹｅｓ）タイムアウト時間Ｔを初期化して計測開始し（ｓｔｅｐ３）、キャリアを確認しながら（ｓｔｅｐ４、５）、キャリアがあれば受信強度が判定値以下となる時間である時間ｔの計測を初期化して計測開始し（ｓｔｅｐ６）、ビット同期の検出を行う（ｓｔｅｐ７）。ビット同期が検出されるまで時間Ｔの経過を確認し（ｓｔｅｐ１３）ながら上記作業を継続する（ｓｔｅｐ４から８、１３のループ）。なお、このタイムアウト時間Ｔはヘッダー信号の構成を基準にしきい値を決めており、本実施例ではヘッダー長Ｔｈを基準とする。
【００２３】
今、他システムからの信号または短時間のノイズ（長さｔ１）を受信した場合、受信タイミング（３ア）から受信を開始し、ビット同期の検出をおこなう（ｓｔｅｐ７）が、ノイズが終了（３イ）しキャリアが検出されなくなると（ｓｔｅｐ５から１２へ）初期化後の経過時間として時間ｔの計測が進む。この時間ｔは、フェージング等による電波の揺らぎに要する時間を基準にｔｂをしきい値（判定時間）としており、キャリアの検出されない時間がｔｂを超えると（３ウ）、時間Ｔｈ経過以前でも受信動作を終了させる（ｓｔｅｐ１２からｓｔｅｐ１１へ）。これにより継続時間の短いイグニッションノイズや機器からのノイズを早期に受信終了することが可能となる。
【００２４】
また、ビット同期検出途上に時間ｔ２のフェージングを受けた場合の動作では、受信タイミング（３エ）からキャリアが検出され（ｓｔｅｐ２から３、４、５、６へ）受信を開始し、ビット同期の検出を行う（ｓｔｅｐ７）。ここで、フェージングが発生し（３オ）、キャリアが検出されなくなると（ｓｔｅｐ５から１２へ）、時間ｔが計測開始されるが、フェージングがｔ２（＜ｔｂ）で終了するため、時間ｔの判定（ｓｔｅｐ１２）において超過することがなく（ｓｔｅｐ１２から４へ）、時間ｔ２の経過とともにキャリアが検出され、再度ビット同期検出を行う（ｓｔｅｐ５から６へ）ため無事に受信が可能となる。
【００２５】
なお、ｔｂの時間は検針用無線装置に対し、周囲環境の影響範囲（距離）と影響範囲内を移動する車両等の標準移動時間のを基準に定める。例えば道路上で影響する範囲が３ｍにわたり、通過する車両の時速を６０ｋｍ／ｈとした場合には０．１８秒間のフェージングが予め予想されるため、０．０２秒の設計余裕を取り判定時間ｔｂを０．２秒とする。ビット同期信号の検出に０．１秒を要し、ビット同期信号が１秒間送出されるような場合では、信号送出開始後０．５秒経過後に０．１５秒のフェージングがあった場合でも受信は終了せず、フェージング終了後ビット同期検出を再開することにより残り０．３５秒のビット同期信号で検出可能となる。
【００２６】
このように短いノイズを受信した場合には、そのノイズの消滅後の受信動作の早期終了を行い、消費電流の削減が可能になる。またフェージング等のノイズに影響されず受信が継続され、信頼性の向上（道路付近に取り付けられた場合でも通信信頼性の低下を少なくする）が可能となる。
【００２７】
（実施例２）
次に請求項２、請求項４、請求項８の実施例を図５〜６を用いて説明する。図５は本発明の実施例２の検針用無線装置の信号の送受信を説明するためのタイミングチャートであり、図６は信号判定手段の動作を示す流れ図である。構成、および電文の構成は実施例１と同一とし、図１、図２を使用する。実施例１と異なる点は、図６に示す信号判定手段の動作であり、ビット同期検出途上でキャリアが検出されなくなった場合（ｓｔｅｐ５のＮｏ判定）、その時間を通算し積算時間ｔを計測する（ｓｔｅｐ１１）こと、キャリアが検出された場合（ｓｔｅｐ５のＹｅｓ判定）積算時間ｔの計測を中断する（ｓｔｅｐ１６）こと、ビット同期検出途上、単位時間ｔｐを計測、確認し（ｓｔｅｐ１２）、単位時間ｔｐ経過毎に（ｓｔｅｐ１２から１３へ）積算時間ｔがしきい値とする所定の時間（ｔｐｓ）より大であるか小であるかを確認し（ｓｔｅｐ１３）、大であればビット同期信号の受信を中断し（ｓｔｅｐ１３から１０へ）、小であれば計測中の積算時間ｔを初期化する（ｓｔｅｐ１３から１４へ）ところである。なお実施例１と共通のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２８】
次に信号判定手段の詳細な受信動作について図５のタイミングチャートのタイミングに沿って図６の流れ図を用いて説明する。実施例１と同様に受信手段３３が駆動手段３１により駆動されるとキャリアセンス手段３４がキャリアセンスを行い（ｓｔｅｐ１）、キャリアが検出されなければ受信動作を終了させ（ｓｔｅｐ２から１０へ）、キャリアがあれば（ｓｔｅｐ２から３へ）ビット同期検出のタイムアウト時間Ｔを初期化して計測開始し（ｓｔｅｐ３）、キャリアを確認しながら（ｓｔｅｐ４、５）ビット同期の検出を開始する（ｓｔｅｐ６）。このタイムアウト時間Ｔは実施例１同様にＴｈを基準とする。
【００２９】
今、家庭用機器等の使用やモータ、エンジン等からのイグニッションノイズ等により、短いノイズが多発し、キャリアセンスレベル（Ｅｓ）程度の強度となったとすると、受信タイミング（５ア）から受信を開始し、ビット同期の検出（ｓｔｅｐ６）をおこなうが、パルス性のノイズのため、短い周期で受信強度が変動し、時折キャリアが検出されず積算時間ｔを加算してしまう（ｓｔｅｐ１１）。この状態において単位時間ｔｐが経過すると（ｓｔｅｐ１２から１３へ）、積算時間ｔを確認する（ｓｔｅｐ１３）。この時間ｔは、しきい値ｔｐｓと比較しており、キャリアの検出されない時間がｔｐｓを超えると（５イ）、時間Ｔｈ経過以前でも受信動作を終了させる（ｓｔｅｐ１３から１０へ）。このように短いノイズが群発し、受信強度の十分検出されない時間が短い場合でも、単位時間当たりの積算時間で判定するため受信中止の判断が可能となる。
【００３０】
また、ビット同期検出途上（ｓｔｅｐ４から７ループ処理中）にフェージングを受けた場合には、受信タイミング（５ウ）から受信を開始し、ビット同期の検出を行う（ｓｔｅｐ６）。受信強度が変動し、（５エ）、キャリアが検出されなくなると（ｓｔｅｐ５のＮｏ判定）、時間ｔを積算する（ｓｔｅｐ１１）が、フェージングは頻度が小さいため、単位時間ｔｐ毎の時間ｔの判定（ｓｔｅｐ１３）においてしきい値（ｔｐｓ）を超過することがなく検出途上で誤って受信を終了させる（ｓｔｅｐ１３から１０へ移行する）ことがなくなる。
【００３１】
なお、ｔｐｓの時間は検針用無線装置周囲で発生する可能性のあるノイズについてパルス幅と発生周期とから算出される積算時間以下または検針用無線装置に対し、周囲環境の影響範囲（距離）と影響範囲内を移動する車両等の標準移動時間の最大値以上に定める。例えば実施例１で説明した検針用無線装置と同様の環境を考えるならば、周囲環境の影響範囲（距離）と影響範囲内を移動する車両等の標準移動時間、単位時間当たりの通行頻度を基準に定める。また例えば道路上で影響する範囲が３ｍにわたり、通過する車両の時速を６０ｋｍ／ｈとし、１秒間に４台の通過がある場合には積算して０．７２秒間のフェージングが予め予想される。単位時間を０．５秒とし、積算時間をに０．０２秒の設計余裕を取り判定時間ｔｐｓを０．３８秒とする。ビット同期信号の検出に０．１秒を要し、ビット同期信号が１秒間送出されるような場合では、信号送出開始後０．１秒後と０．３秒経過後に０．１５秒のフェージングがあった場合でも、積算時間は０．３秒となるため受信は終了せず、フェージング終了後ビット同期検出を再開することにより残り０．５５秒のビット同期信号で検出可能となる。また、イグニッションノイズの場合では、エンジン等の回転数により周期は短くなるが、瞬時の着火によるノイズであるため、瞬間的であり、デューティは小さくなる。上記の例でデューティ１／１０とした場合には積算時間が０．５秒の単位時間に対して０．４５秒となるため、受信を中断することとなる。このように、ノイズとフェージングの区別が早期に行え、ノイズ受信時には受信動作の早期終了ができ、消費電流の削減が可能となる。また、フェージングを受けた場合でも終了後受信が可能であるため受信率が向上し、信頼性の向上（フェージングによる誤検出がなく、道路付近に取り付けられた場合でも受信時間の増加を少なくする）が可能となる。
【００３２】
（実施例３）
請求項５、請求項９の実施例を図７〜８を用いて説明する。図７は本発明の実施例２の検針用無線装置の信号の送受信を説明するためのタイミングチャートであり、図８は信号判定手段の動作を示す流れ図である。構成、および電文の構成は実施例１と同一とし、図１、図２を使用する。なお実施例１と共通のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３３】
次に信号判定手段の詳細な受信動作について図７のタイミングチャートのタイミングに沿って図８の流れ図を用いて説明する。実施例１の要領で受信手段３３が駆動され、ビット同期が検出される（ｓｔｅｐ１）と、フレーム同期検出までのタイムアウト時間Ｔの計測を初期化し（ｓｔｅｐ２）、キャリアを確認しながら（ｓｔｅｐ３、４）フレーム同期の検出を開始する（ｓｔｅｐ６）。今、説明を簡単にするためビット同期が１０１０の連続の信号に対し、フレーム同期信号は“１１００”という４ビットの信号とする。この信号のビット同期信号との符号間距離は２ビットであり、２ビット誤った場合には誤検出の可能性がある。キャリアが正常に入力されている場合にはキャリア検出不良となる時間ｔの計測を随時初期化再スタートしながら（ｓｔｅｐ５）フレーム同期の検出を待ち（ｓｔｅｐ７）、フレーム同期が確定した場合には（ｓｔｅｐ７Ｙｅｓ判定）以降の信号を受信し（ｓｔｅｐ８）データ終了により受信を終了する（ｓｔｅｐ９から１０へ）。フレーム同期が確定しない場合には（ｓｔｅｐ７Ｎｏ判定）、タイムアウト時間Ｔがしきい値Ｔｆ経過により受信を終了する（ｓｔｅｐ１２Ｙｅｓ判定によりｓｔｅｐ１０へ）。本実施例ではこのタイムアウト時間Ｔｆはビット同期信号とフレーム同期信号の長さの合計を基準にして定めている。
【００３４】
今、フェージングが発生し、キャリアが一時的（長さｔ３）に検出されなくなった場合（ｓｔｅｐ４のＮｏ判定）、初期化後の経過時間としての時間ｔの確認が行われる（ｓｔｅｐ１１）。この時間ｔは、フレーム同期とビット同期の符号間距離２ビット分の長さｔｃをキャリア検出不能時間のしきい値（判定時間）としており、キャリアの検出されない時間が判定時間ｔｃを超えると（７エ）この間のデータが誤りを起こし、この誤判定の可能性のあるビット数が符号間距離を超えるため判定誤りを起こす恐れがあるが、判定時間が２ビット文の長さｔｃとなっているため、時間Ｔｆ経過以前でも受信動作を終了させる（ｓｔｅｐ１１から１０へ）。これにより、異常なフェージングが発生し、誤判定の可能性のある場合に受信を終了することができるため、誤った位置からフレーム同期を検出し、以降の要求信号の受信誤りがなくなり、誤動作を防止し、通信信頼性の向上に役立つ。なお、通常はフレーム同期位置を誤って判定した場合でも誤動作を起こさないために、以降の信号には各種の誤り制御やデータ確認が行われているため誤動作を起こすことは稀であるが、判断が速くでき、以降の信号を受信する前に受信を中断することが可能となるため消費電流の増加を最小限にとどめることができ、消費電流の低減が可能となる。
【００３５】
（実施例４）
請求項６、請求１０の実施例を図９を用いて説明する。図９は本発明の実施例４の検針用無線装置の信号判定手段の動作を示す流れ図である。構成、および電文の構成は実施例２と同一とし、図１、図２を使用する。なお実施例２と共通のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３６】
次に信号判定手段の詳細な受信動作について図９の流れ図を用いて説明する。実施例２の要領で受信手段３３が駆動され、ビット同期が検出される（ｓｔｅｐ１）と、フレーム同期検出までのタイムアウト時間Ｔの計測を初期化し（ｓｔｅｐ２）、キャリアの確認を行いながら（ｓｔｅｐ３、４）フレーム同期の検出を開始する（ｓｔｅｐ５）。フレーム同期検出途上でキャリアが検出されなくなった場合（ｓｔｅｐ４のＮｏ判定）、その時間を通算し積算時間ｔを計測し（ｓｔｅｐ１０）、キャリアが検出された場合（ｓｔｅｐ４のＹｅｓ判定）積算時間ｔの計測を中断する（ｓｔｅｐ１６）。今、説明を簡単にするため、フレーム同期信号を３２ビットとし、ビット同期信号との符号間距離は８とする。フレーム同期検出の判定を３ビット誤りまで許容して確定させるとすると、３２ビット中４ビット以上誤ると誤検出の可能性がある。単位時間を３２ビット分の時間（ｔｑ）とし、積算時間ｔのしきい値（所定時間）を４ビット分の時間（ｔｑｎ）とすると、キャリアが正常に入力されている場合（ｓｔｅｐ４Ｙｅｓ判定）にはフレーム同期の検出を待ち（ｓｔｅｐ６）、キャリアが検出されない場合には（ｓｔｅｐ４Ｎｏ判定）積算時間ｔを加算する（ｓｔｅｐ１０）。フレーム同期が確定した場合には（ｓｔｅｐ６Ｙｅｓ判定）以降の信号を受信し（ｓｔｅｐ７）データ終了により受信を終了する（ｓｔｅｐ９）。フレーム同期が確定しない場合には単位時間ｔｑの経過毎に積算時間ｔの確認、初期化を行い（ｓｔｅｐ１１、１２、１３）、積算時間ｔがしきい値ｔｑｎを超えなければ、タイムアウト時間Ｔを確認し（ｓｔｅｐ１４）、しきい値Ｔｆ経過により受信を終了する（ｓｔｅｐ９へ）。
【００３７】
ところで、周囲環境の変化等により、電波環境が悪化した場合、キャリアの検出が不安定となり、散発的な誤りが発生しやすくなる。今、こうした現象が発生したとすると、キャリアの検出が断続的になされなくなり（ｓｔｅｐ４Ｎｏ判定）、積算時間ｔの計測が行われる（ｓｔｅｐ１０）。この積算時間ｔは、前述のフレーム同期判定の誤り許容ビット数以上をしきい値としており、単位時間ｔｑの間でキャリアの検出されない時間がｔｑｎを超えるとフレーム同期が誤判定となる可能性がでるため、時間Ｔｆ経過以前でも受信動作を終了させる（ｓｔｅｐ１２から９へ）。
【００３８】
これにより、電波強度の低下や不安定により、誤判定の可能性のある場合に受信を終了することができるため、誤った位置からフレーム同期を検出し、以降の要求信号の受信誤りがなくなり、誤動作を防止することに役立つ。なお、こうした誤動作を防ぐため、以降の信号には各種の誤り制御やデータ確認が行われているが、この場合でも速い判断で受信を中断することが可能となるため消費電流の増加を最小限にとどめることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように本発明の無線装置によれば次の効果が得られる。
【００４０】
信号判定手段は、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合に信号受信を中止するため、短いノイズにより信号受信を中断することがなく、受信強度の異常に対し、早期に異常判定して受信動作を停止するので、受信率が向上する。
【００４１】
また、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号の信号受信を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合に信号受信を中止するため短いノイズが頻繁に発生する等の異常に対し、早期に判定して受信動作を停止することができるので、受信率が向上する。
【００４２】
また、信号判定手段は、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にビット同期検出を中止するため、受信強度の異常に対し、早期に異常判定して受信動作を停止するとともに、短いノイズによりビット同期検出を中断することなく継続してビット同期検出が行えるため、単発のノイズに対し、繰り返し送出されるビット同期の検出率が向上し、通信信頼性が向上する。
【００４３】
また、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合にビット同期検出を中止するため、単体の短いノイズでビット同期検出を中断することなく、短いノイズが頻繁に発生する等の異常に対し、早期に判定してビット同期検出を停止することができるので、周期的なノイズに対しても、繰り返し送出されるビット同期の検出率が向上し、通信信頼性が向上する。
【００４４】
また、ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にフレーム同期検出を中止するため短いノイズによりフレーム同期検出を中断することなく、バースト誤りとなるような長いノイズによるフレーム同期の誤検出の可能性を早期に異常判定してフレーム同期検出動作を停止できるので、バースト誤りに対するフレーム同期の誤検出を防ぎ、通信信頼性が向上する。
【００４５】
また、ビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合にフレーム同期検出を中止するため、単体の短いノイズによりフレーム同期検出を中断することなく、短いノイズが頻繁に発生する等の異常によるフレーム同期検出の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止することができるので、ランダム誤りに対するフレーム同期の誤検出を防ぎ、通信信頼性が向上する。
【００４６】
また、検針用無線装置において信号判定手段が、無線信号の受信強度が判定値以上となったことにより復調信号のビット同期検出を開始し、受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にビット同期検出を中止するため、短いノイズによりビット同期検出を中断することがなく継続してビット同期検出が行えるため、検針用無線装置周辺で発生しやすいフェージングによる短時間の異常に対し、ビット同期検出の中止を行わないため、ビット同期検出率が向上し、通信の成功率、検針効率が向上する。さらに受信強度の異常に対し、早期に異常判定して受信動作を停止するため、周辺で発生するイグニッションノイズをキャリアセンスし、ビット同期検出を開始しても、早期に異常判定してビット同期検出を中止することができ、こうしたノイズの受信により増加する消費電流が低減し、電池寿命が延長する。
【００４７】
また、検針用無線装置において信号判定手段が受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号の同期検出を開始し、さらにこの間、受信強度が判定値以下となる時間が単位時間当たり所定の時間以上となった場合にビット同期検出を中止するため、単体の短い電界異常や通行量の多い道路に設置された検針用無線機周辺特有の連続するフェージングによりビット同期検出を中断することがなく、電波の消滅や電波強度の不安定等の異常に対し、早期に判定してビット同期検出を中断することができるためビット同期の検出率を下げることがなくなり、受信信頼性、検針効率が向上するとともに、こうしたノイズの受信により増加する消費電流が低減し、電池寿命が延長する。
【００４８】
また、検針用無線装置において、信号判定手段が受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期が検出されるとフレーム同期検出を開始し、さらにこの間受信強度が判定値以下となる時間が判定時間以上連続した場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止するため、短い電界異常によりフレーム同期検出を中断することなく、検針用無線装置の設置環境に起こりやすいフェージングである、バースト誤りとなるような長い電界異常によるフレーム同期の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止できるので、バースト誤り発生時にフレーム同期の誤検出に至ることがなく通信の信頼性向上、特に、フレーム同期位置の誤判定による以降のデータの誤受信、それによる誤動作、誤課金等の危険がなくなるとともに、早期に受信を終了することにより、ノイズの受信によって増加する消費電流が低減し、電池寿命が延長する。
【００４９】
また、検針用無線装置において、信号判定手段が、受信強度が判定値以上となったことにより受信手段により受信される信号のビット同期検出を開始し、さらにビット同期検出完了により復調信号のフレーム同期検出を開始し、さらにこの間、予め定められた単位時間毎に受信強度が判定値以下となる時間を通算し、所定の時間以上となった場合にフレーム同期検出および駆動手段を介して受信手段の受信動作を中止するため、単体の短い電界異常等によってフレーム同期検出を中断することがなく、検針用無線装置のように通行量の多い設置環境に起こりやすい、短い電波異常が頻繁に発生する等の異常によるフレーム同期の誤検出の可能性を早期に異常判定して受信動作を停止することができ、ランダム誤りに対するフレーム同期の誤検出による以降のデータの誤受信、それによる誤動作、誤課金等の危険を防ぎ、通信の信頼性が向上するとともに、ノイズを受信することにより増加する消費電流が低減し、電池寿命が延長する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の無線装置における検針用無線装置のブロック図
【図２】  同装置の動作を説明するためのタイミングチャート
【図３】  同装置の動作を説明するための別のタイミングチャート
【図４】  同装置の信号判定手段の動作を説明する流れ図
【図５】  本発明の実施例２の無線装置における動作を説明するためのタイミングチャート
【図６】  同装置の信号判定手段の動作を説明する流れ図
【図７】  本発明の実施例３の無線装置における動作を説明するためのタイミングチャート
【図８】  同装置の信号判定手段の動作を説明する流れ図
【図９】  本発明の実施例４の無線装置における信号判定手段の動作を説明する流れ図
【図１０】  従来の無線装置における信号判定手段の動作を説明する流れ図
【符号の説明】
１  検針用無線装置
２  収集側無線機
３  検針側無線機
４  メータ
５  データ収集装置
３１  駆動手段
３２  タイマ部
３３  受信手段
３４  キャリアセンス手段
３５  信号判定手段
３６  応答手段
【図１】
0003700264.tif 000002
【図２】
0003700264.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003700264.tif 000007
【図７】
0003700264.tif 000008
【図８】
0003700264.tif 000009
【図９】
0003700264.tif 000010
【図１０】
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