(57)【要約】【課題】多段中継無線システムの通信ルート登録に要する通信時間を段数の少ない子機の消費電力を増加させることなく短縮する。【解決手段】無線接続設定装置５０は、１段目子機４０−１、２段目子機４０−２、・・・、Ｎ段目子機４０−Ｎの順にルート検索指示を行う。各子機は、センタ装置１０との間のルート登録要求とルート登録完了通知のやりとりを無線接続設定装置５０経由で行う。無線接続設定装置５０は、１段目子機４０−１の通信ルートの登録完了通知を受信したとき、そのルートを保存し、２段目以降の子機からのルート登録要求を送信するときに、保存済みの通信ルートと組み合わせて通信ルートを作成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機及び多段構成の子機を有する多段中継無線システムのルートをルート管理装置に登録する無線接続設定装置であって、
ルート未登録の子機に対して、ルート検索指示を行うルート検索指示手段と、
当該ルート検索指示に応じて当該ルート未登録の子機から登録要求されたルートと、保存済みのルート登録済みの子機のルートとに基づいて、当該ルート未登録の子機のルートを作成するルート作成手段と、
当該作成したルートを前記ルート管理装置に登録要求するルート登録要求手段と、
当該登録要求に応じて、前記ルート管理装置から通知されたルート登録完了を前記ルート未登録の子機に通知するルート登録完了通知手段と、
当該ルート登録完了通知に応じて、前記作成したルートを登録済みの子機のルートとして保存する保存手段と、
を有する無線接続設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載された無線接続設定装置において、
前記ルート管理装置が前記親機に公衆回線を介して接続されるセンタ装置であり、前記無線接続設定装置は、前記多段中継無線システム内で使用される無線通信を使用して前記ルート未登録の子機と通信し、無線の公衆回線を介して前記ルート管理装置と通信する無線接続設定装置。
【請求項３】
請求項１に記載された無線接続設定装置において、
前記ルート管理装置が前記親機であり、前記無線接続設定装置は、前記多段中継無線システム内で使用される無線通信を使用して前記ルート未登録の子機と通信し、無線の公衆回線を介して前記ルート管理装置と通信する無線接続設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段中継無線システムのルート登録に用いて好適な無線接続設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
センタ装置と、無線端末である親機と、多段構成の複数の無線端末である子機とからなり、各子機の検針データを上位の無線端末経由でセンタ装置へ送信し、センタ装置による検針データの収集を可能とした検針システムがある（特許文献１）。
【０００３】
この検針システムにおいて、センタ装置−親機間の通信は携帯電話回線などの公衆回線を介して行い、「親機−１段目子機−２段目子機−・・・−Ｎ段目子機」により構成される多段中継無線システム内の通信は、特定小電力無線により行う。
【０００４】
この多段中継無線システムの親機及び子機を現場に設置し、中継ルートを登録する方法として下記（１）、（２）の方法が知られている。
（１）この方法は前記特許文献１に記載された方法である。
即ち、まず親機を設置してセンタ装置に登録し、続いて１段目子機、２段目子機、・・・・、（Ｎ−１）段目子機、Ｎ段目子機の順番でルート収集、ルート登録を行い、設置していく。このとき、センタ装置へのルート登録は、実際の通信ルートを使用して必要段数分の子機及び親機を経由して通知する。
【０００５】
より詳しくは、子機が新規に設置されると、端末操作により子機はまずブロードキャスト電文に自端末の端末ＩＤ（識別情報）を付加したテスト信号をブロードキャストし、所定時間内に他の端末（親機、子機）からの応答があるか否かチェックする（周囲端末の検索）。
【０００６】
所定時間内に応答があった場合、応答電文中に含まれている端末ＩＤ、電界強度、中継段数から通信条件の良い端末を選択し、最終的に複数の通信ルート、つまり通信相手となる複数の直上位端末に関する情報（端末ＩＤ、電界強度）および各通信ルートにおける自端末の中継段数（親機からの段数）を自機の記憶部に登録する。
【０００７】
また、この登録時に取得した電界強度や中継段数から、例えば中継段数が少なく、かつ電界強度の強い１つの上位端末を通信ルートに選定し（通信ルートの選定）、この通信ルートの登録要求の電文（この電文には、新子機の端末ＩＤ、通信相手の端末ＩＤおよび電界強度、新子機の中継段数が含まれている）を直上位の端末に送信する（ルート登録要求）。このとき、間欠動作をしている上位端末が受信できるように、間欠周期＋αの連続送信を行う。このルート登録要求は、この上位端末から順次上位の端末（子機、親機）を経てセンタ装置へ伝達され、センタ装置がルートを登録する(登録完了)。ルートを登録したセンタ装置は、新規に設置した子機に対して、ルート登録が完了したことを通知する（登録完了通知）。
【０００８】
（２）この方法は、上記（１）の方法において、ルート登録に要する通信時間を短縮するために、設置済みの段数の少ない子機の無線間欠周期を、全端末の設置作業が終了するまでの間だけ短縮する、もしくは、連続受信にする等により、ルート通知時の上位子機の呼出時間を減らす等の方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−８７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記（１）の方法では、設置が進み、中継段数が多くなるにつれ、センタ装置にルート登録するための通信時間が延びていくため、全子機トータルの設置作業時間が長くなり効率が悪いという問題がある。また、上記（２）の方法では、中継段数自体が減るわけではないので、通信時間の短縮効果に限界がある。また、設置作業時間に比例して、間欠周期を短縮した子機の消費電力が増加するというデメリットがある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、多段中継無線システムのルート登録に要する通信時間を段数の少ない子機の消費電力を増加させることなく短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、親機及び多段構成の子機を有する多段中継無線システムのルートをルート管理装置に登録する無線接続設定装置であって、ルート未登録の子機に対して、ルート検索指示を行うルート検索指示手段と、当該ルート検索指示に応じて当該ルート未登録の子機から登録要求されたルートと、保存済みのルート登録済みの子機のルートとに基づいて、当該ルート未登録の子機のルートを作成するルート作成手段と、当該作成したルートを前記ルート管理装置に登録要求するルート登録要求手段と、当該登録要求に応じて、前記ルート管理装置から通知されたルート登録完了を前記ルート未登録の子機に通知するルート登録完了通知手段と、当該ルート登録完了通知に応じて、前記作成したルートを登録済みの子機のルートとして保存する保存手段と、を有する無線接続設定装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多段中継無線システムのルート登録に要する通信時間を段数の少ない子機の消費電力を増加させることなく短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る無線接続設定装置によるルート登録方法の概要について説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線接続設定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線接続設定装置によるルート登録方法の手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〈ルート登録方法の概要〉
図１は、本発明の実施形態に係る無線接続設定装置によるルート登録方法の概要について説明するための図である。
【００１６】
本発明の実施形態に係る無線接続設定装置５０は、親機３０と、１段目子機４０−１と、２段目子機４０−２と、・・・、Ｎ段目子機４０−Ｎとにより構成される多段中継無線システムにおける各子機から親機３０までの通信ルートをセンタ装置１０に登録するために使用される。
【００１７】
この多段中継無線システムの端末（親機、子機）間の通信は特定小電力無線により行われる。また、親機３０は無線や有線の公衆回線２０によりセンタ装置１０に接続され、各子機の検針データを上センタ装置１０へ送信し、センタ装置１０による検針データの収集を可能とした検針システムを構成している。
【００１８】
無線接続設定装置５０は、スマートフォン５１と、それに接続された無線アダプタ５２を備えている。スマートフォン５１は、公衆回線２０を介して、センタ装置１０と通信可能であり、無線アダプタ５２は、特定小電力無線６０により、子機４０−１，４０−２，・・・，４０−Ｎと通信可能である。
【００１９】
無線接続設定装置５０がＮ段構成（Ｎは３以上の整数）の多段中継無線システムの通信ルートをセンタ装置１０に登録する手順の特徴は下記(i)〜(v)である。
(i)まず無線接続設定装置５０から新規に設置するｋ段目子機（ｋは１以上Ｎ以下の整数）に対して、特定小電力無線３でルート検索指示を送信する。
(ii)ルート検索指示を受信した子機は、周囲端末に対しルート検索を実施し、通信ルートとなりうる候補を複数選定する。
(iii)その後、センタ装置１０に対しルート登録要求を行う際、従来のルート登録要求であれば、ｋ段目子機は収集した通信ルートの上位端末である（ｋ−１）段目子機（ｋ＝１の場合は親機）に対して発信し、以降、段数上位の各子機を介して最終的に親機３０経由でセンタ装置１０までルート登録要求を通知するが、本実施形態では（ｋ−１）段目子機にではなく、ルート検索要求の送信元である無線接続設定装置５０に対して発信する。
(iv)ルート登録要求を受信した無線接続設定装置５０は、スマートフォン５１のキャリア回線（公衆回線２０に含まれる）を使用して、予めスマートフォン５１に登録しておいたセンタ装置１０に発信し、（ｋ−１）段目子機４０−（ｋ−１）、・・・・、１段目子機４０−１、および親機３０を経由せずに、直接センタ装置１０に接続する。
(v)ルート情報については、従来手順では、ルート登録要求が実際に経由した端末が自端末のＩＤを付加し、ｋ段目子機４０−ｋ→（ｋ−１）段目子機４０−（ｋ−１）→・・・→１段目子機４０−１→親機３０の順で構成されセンタ装置１０に送られるが、本実施形態では先に通信ルートが登録された段数の少ない子機のルート情報を無線接続設定装置５０に保存しておけば、ｋ段目子機の発信先である（ｋ−１段目）子機のＩＤからその通信ルートを特定でき、さらにその上位の子機のルートも同様に特定できる。つまり、ルート登録情報の実際の通知は、実際の通信ルートではなく、無線接続設定装置５０経由のバイパスルートであるにもかかわらず、ルート情報はあたかも実際の通信ルートを経由した場合と同一のデータ構成にすることができる。
【００２０】
〈無線接続設定装置の構成〉
図２は、本発明の実施形態に係る無線接続設定装置の内部構成を示すブロック図である。
スマートフォン５１は、一般的なスマートフォンに特定小電力無線の通信機能を持つ無線アダプタ５２を接続するとともに、本実施形態に係るルート登録手順を実行するためのプログラムを実装したものである。
【００２１】
スマートフォン５１は、制御部５１１と、それぞれが制御部５１１に接続された送受信部５１２、記憶部５１３、表示部５１４、操作入力部５１５、及びＩ／Ｆ（インタフェース）部５１６、並びに送受信部５１２に接続されたアンテナ５１７を備えている。
【００２２】
制御部５１１は、例えばマイクロプロセッサ及びその周辺回路等で構成され、無線接続設定装置５０全体の制御や演算処理等を行う。ここでは、制御部５１１が記憶部５１３に格納されているルート登録手順を実行するためのプログラムやデータを処理することにより実現される手段として、ルート検索指示手段５１１ａ、ルート作成手段５１１ｂ、ルート登録要求手段５１１ｃ、ルート登録完了通知手段５１１ｄ、登録済みルート保存手段５１１ｅを図示した。これらの手段の詳細については後述する。
【００２３】
送受信部５１２は、キャリア回線を介してアンテナ５１７により無線通信を行う。記憶部５１３は、ＲＯＭなど不揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書換え可能な不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリからなる。そして、ＲＯＭにはスマートフォン５１を動作させるために必要な制御プログラムが格納されている。また、ＲＡＭには制御部５１１が実行中の各プログラムや、それらの実行に必要な情報が格納される。また、書換え可能な不揮発性メモリには、ルート登録手順を実行するためのプログラムや各種設定データなどが格納される。
【００２４】
表示部５１４は、ＬＣＤ等で構成されており、無線接続設定装置５０の動作状態等を表示するユーザＩ／Ｆである。操作入力部５１５は、ボタンやスイッチ、タッチパネルからなり、無線接続設定装置５０に対する所定の設定を入力するためのユーザＩ／Ｆである。Ｉ／Ｆ部５１６は、スマートフォン５１に無線アダプタ５２を接続するための手段である。
【００２５】
無線アダプタ５２は、送受信部５２１と、送受信部５２１に接続されたアンテナ５２２からなる。送受信部５２１は、スマートフォン５１の制御部５１１の制御により、各子機（１段目の子機４０−１、２段目の子機４０−２、・・・、Ｎ段目の子機４０−Ｎ）との間で特定小電力無線による無線通信を行う。
【００２６】
なお、各子機、親機３０、及びセンタ装置１０は、特許文献１等に記載されている公知のものであるから、その内部構成の説明を省略する。
【００２７】
〈ルート登録方法の手順〉
図３は、本発明の実施形態に係る無線接続設定装置によるルート登録方法の手順を示すシーケンス図である。この図において、親機３０はセンタ装置１０に登録済みとする。
【００２８】
まず無線接続設定装置５０は、１段目子機４０−１に対して、ルート検索指示を送信する（図２：ルート検索指示手段５１１ａ、図３：シーケンスＳ１）。ルート検索指示受信した１段目子機４０−１は、周囲端末に対しルート検索を実施し（シーケンスＳ２）、通信ルートとなりうる端末を複数選定する（シーケンスＳ３）。ここでは親機３０が選定されたものとする。
【００２９】
次に１段目子機４０−１は、無線接続設定装置５０に対して、ルート登録要求を送信する（シーケンスＳ４）。このルート登録要求には、自端末の端末ＩＤ、通信相手（ここでは親機３０）の端末ＩＤおよび電界強度、自端末の中継段数が含まれている。以後、各子機が送信するルート登録要求についても同様である。
【００３０】
無線接続設定装置５０はルート登録要求を受信する。そして、ルート登録要求をセンタ装置１０へ送信する（ルート登録要求手段５１１ｃ、シーケンスＳ５）。このとき、無線接続設定装置５０は常時待ち受けのため、１段目子機４０−１は間欠周期の送信でよく、間欠周期＋αの連続送信は不要である。
【００３１】
センタ装置１０は、ルート登録要求を受信し、ルートを内部の記憶装置に登録すると、無線接続設定装置５０に対し、ルート登録完了を通知する（シーケンスＳ６）。
【００３２】
無線接続設定装置５０は、センタ装置１０からのルート登録完了の通知を１段目子機４０−１へ送信し（ルート登録完了通知手段５１１ｄ、シーケンスＳ７）、１段目子機４０−１の通信ルートを記憶部５１３に保存する（登録済みルート保存手段５１１ｅ、シーケンスＳ８）。
【００３３】
１段目子機４０−１は、ルート登録完了の通知を受信することで、登録要求した通信ルートを確定する（シーケンスＳ９）。
【００３４】
ここまでの１段目子機４０−１の動作は、ルート登録要求及びルート登録完了通知の直接の通信相手が親機３０でなく無線接続設定装置５０であること以外は従来の登録方法と同じである。
【００３５】
次に無線接続設定装置５０は、２段目子機４０−２に対して、ルート検索指示を送信する（シーケンスＳ１０）。２段目子機４０−２は、周囲端末に対しルート検索を実施し（シーケンスＳ１１）、通信ルートとなりうる端末を複数選定する（シーケンスＳ１２）。ここでは１段目子機４０−１が選定されたものとする。次に２段目子機４０−２は、無線接続設定装置５０に対して、ルート登録要求を送信する（シーケンスＳ１３）。
【００３６】
無線接続設定装置５０はルート登録要求を受信する。そして、保存してある各子機（ここでは１段目子機４０−１）の登録済みルートを組み合わせて、２段目子機４０−２の通信ルートを作成する（ルート作成手段５１１ｂ、シーケンスＳ１４）。次に無線接続設定装置５０は、作成した２段目子機４０−２の通信ルートの登録要求をセンタ装置１０へ送信する（シーケンスＳ１５）。
【００３７】
センタ装置１０は、ルート登録要求を受信し、ルートを内部の記憶装置に登録すると、無線接続設定装置５０に対し、ルート登録完了を通知する（シーケンスＳ１６）。
【００３８】
無線接続設定装置５０は、センタ装置１０からのルート登録完了の通知を２段目子機４０−２へ送信し（シーケンスＳ１７）、２段目子機４０−２の通信ルートを記憶部５１３に保存する（シーケンスＳ１８）。
【００３９】
２段目子機４０−２は、ルート登録完了の通知を受信することで、登録要求した通信ルートを確定する（シーケンスＳ１９）。
【００４０】
以後、無線接続設定装置５０と、通信ルートが未登録の子機と、センタ装置１０との間でシーケンスＳ１０〜Ｓ１９と同様の手順を繰り返し、Ｎ段目子機４０−Ｎとの間でシーケンスＳ２０〜Ｓ２９を実行することで、親機３０〜Ｎ段目子機４０−Ｎの間の通信ルートのセンタ装置１０への登録が完了する。
【００４１】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る無線接続設定装置５０を用いるルート登録方法によれば、下記（１）〜（３）の効果が得られる。
（１）２段目以下の子機のルートの登録に要する通信時間は、１段目子機のルート登録に要する通信時間と同一になるため、設置段数が多くなるに従い、ルート登録に要する通信時間の短縮効果が大きくなる。
即ち、子機の段数が多くなってもルート登録時の通知ルートは、子機４０→無線接続設定装置５０→センタ装置１０で固定されるため、通信時間を一定にできる。
例えば、キャリア回線がＦＯＭＡ（登録商標）であり、特定小電力無線６０の間欠周期が１０秒の場合、実際の通報ルート経由の通信時間は、「１０×Ｎ段分＋ＦＯＭＡ（登録商標）接続時間」（秒）であるのに対し、無線接続設定装置５０経由の通信時間は、「１段分＋ＦＯＭＡ（登録商標）接続時間」（秒）となる。
（２）従来のルート情報と同一のデータ構成でセンタ装置１０に通知できるので、センタ装置１０側の変更が不要である。
（３）ルート登録要求の通知ルートを多段中継無線システムの通信ルートと別ルートでバイパスするので、実際の通信ルート上の各子機や親機の消費電力を抑えることができる。
【００４２】
なお、以上説明した実施形態では、センタ装置１０に通信ルートを登録している、つまりセンタ装置１０が本発明におけるルート管理装置であるが、親機３０をルート管理装置にすることもできる。この場合、無線接続設定装置５０はルート登録要求を親機３０へ送信することになる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…センタ装置、３０…親機、４０−１…１段目子機、４０−２…２段目子機、４０−Ｎ…Ｎ段目子機、５０…無線接続設定装置、５１１ａ…ルート検索指示手段、５１１ｂ…ルート作成手段、５１１ｃ…ルート登録要求手段、５１１ｄ…ルート登録完了通知手段、５１１ｅ…登録済みルート保存手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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