(57)【要約】【課題】非同期式の無線装置において、電池電圧が低下した場合に、無線子機の間欠受信間隔を長くすると無線親機の信号を受け取ることが出来なくなるという課題があった。【解決手段】無線子機に電池電圧検出手段と、予め設定された値とを比較する電圧比較手段と、無線の受信間隔を変更する受信間隔制御手段とを備え、電池の電圧が設定値より下回った場合に、無線の受信間隔を変更すると共に、無線親機に電池低下情報を送信することにより、無線親機は、装備した送信時間制御手段により、無線子機への起動送信の時間を変更する構成とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線子機と所定のデータを非同期式で送受信する親無線手段と、
前記親無線手段を介して前記無線子機に所定のデータを起動送信する時間を制御する送信時間制御手段とを備え、
前記送信時間制御手段は、前記無線子機が備える電池の電圧が所定値以下になったことを示す電池低下情報を前記無線子機から受信した場合に前記無線子機への起動送信の時間を変更するようにした無線親機。
【請求項２】
無線子機と無線親機との間で非同期式で送受信を行う無線システムにおいて、
前記無線親機は、
無線子機と所定のデータを非同期式で送受信する親無線手段と、
前記親無線手段を介して前記無線子機に所定のデータを起動送信する時間を制御する送信時間制御手段とを備え、
前記無線子機は、
電源としての電池と、
無線親機と所定のデータを非同期式で送受信する子無線手段と、
前記電池の電圧を測定する電池電圧検出手段と、
予め設定された値と前記電池電圧検出手段で検出された値とを比較する電圧比較手段と、
前記無線親機から送信される無線データの受信間隔を変更する受信間隔制御手段とを備え、
前記電圧比較手段により電池の電圧が第１設定値より下回った場合に、前記受信間隔制御手段により無線の受信間隔を変更すると共に、前記無線手段により前記無線親機に電池低下情報を送信し、
前記電池低下情報を受信した無線親機は、前記送信時間制御手段により前記無線子機への起動送信の時間を変更するようにした無線システム。
【請求項３】
前記送信時間制御手段により無線親機の起動送信時間が所定時間に達し、かつ前記受信間隔制御手段により無線子機の受信間隔が前記所定時間よりも長くなった場合に、前記送信時間制御手段は、前記所定時間で起動送信して休止時間を設けた後に再度連続送信するようにした請求項２記載の無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池電圧が低下した場合にも機能を維持できる無線親機及び無線システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスメータで測定したガス流量値をセンターサーバ或いはハンディターミナルを携帯する検針員に無線を用いて伝送する自動検針システムが検討されすでに実用化されている。
【０００３】
ガスメータは１０年間交換なしに動作することが求められるが、ガスメータには電源としてＡＣ電源を用いずに電池電源を用いる。そのため、無線装置は所定の周期で間欠的に受信動作を行い、自局あての電波がなければすぐに受信を中止し待機状態になるという間欠受信動作を行っている。
【０００４】
また、検針値の測定は頻繁に行う必要はなくせいぜい１日１回程度であり、無線通信の頻度は大きくない。前記通信頻度の観点より実用化されている無線を用いた自動検針システムはいわゆる非同期方式という方式が用いられている。非同期方式とは送信したい情報が発生した時だけ通信相手の間欠受信周期よりも長いヘッダー信号をつけて上記情報を送信する方法である。
【０００５】
通信相手は間欠受信周期よりも長いヘッダー信号を検出することができ、ヘッダー信号を検出すると受信を継続してヘッダー信号に続いて送られてくる情報を受信することができる。間欠受信周期としては、電池消耗を抑えるために２０秒程度の長い時間が設定されている。
【０００６】
このような電池駆動における無線装置において、装置としての対応方法については例えば特許文献１と特許文献２がある。
【０００７】
特許文献１によれば、電池容量が少なくなって電池電圧が低下してきたときに、機器が動作不能になる前に電圧低下を検出するために、機器の最低動作電圧より少し高い一定の電圧を検出し、その情報を無線でしかるべき装置に通信する。また、特許文献２によれば、現在の電池の残存エネルギーと予め設定された値とを比較する手段を備え、残存エネルギーの方が低い場合、間欠受信間隔を長くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１０８０５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の文献による無線装置の場合、同期式の無線親機と無線子機とのシステムを前提としているため、非同期式の無線システムにあてはめた場合、単に無線子機の間欠受信間隔を長くするだけでは無線親機の信号を受け取ることが出来なくなるという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、非同期式の無線親機と無線子機におけるシステムであっても、電池電圧低下時における無線子機の寿命を延ばしつつ、且つ無線シ
ステムとしての機能を維持できる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、無線子機が備える電池の電圧が所定値以下になったことを示す電池低下情報を無線親機が受信した場合に、無線親機は無線子機への起動送信の時間を変更するようにしたものであるので、電池の電圧が低下し、無線子機の寿命を延ばすために受信間隔を変更した場合でも、無線親機は迅速に対応することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、電池の電圧が低下し、無線子機の寿命を延ばすために受信間隔を変更した場合でも、無線親機からの起動信号を受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における無線子機の構成図
【図２】本発明の実施の形態における無線親機の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における送受信タイミングのシーケンス図
【図４】本発明の実施の形態２における送受信タイミングのシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、無線子機と所定のデータを非同期式で送受信する親無線手段と、親無線手段を介して無線子機に所定のデータを起動送信する時間を制御する送信時間制御手段とを備える無線親機に関するもので、送信時間制御手段は、無線子機が備える電池の電圧が所定値以下になったことを示す電池低下情報を無線子機から受信した場合に無線子機への起動送信の時間を変更するようにしたものである。
【００１５】
これによれば、電池の電圧が低下し、無線子機の寿命を延ばすために受信間隔を変更した場合でも、無線親機は迅速に対応することができる。特に、無線子機から送信される電池低下情報を代用しているため、新たに無線子機の受信間隔が変更したことを示す信号を設ける必要がない。
【００１６】
また、第２の発明は、無線子機と無線親機との間で非同期式で送受信を行う無線システムに関するもので、無線親機は、無線子機と所定のデータを非同期式で送受信する親無線手段と、親無線手段を介して無線子機に所定のデータを起動送信する時間を制御する送信時間制御手段とを備え、また無線子機は、電源としての電池と、無線親機と所定のデータを非同期式で送受信する子無線手段と、電池の電圧を測定する電池電圧検出手段と、予め設定された値と電池電圧検出手段で検出された値とを比較する電圧比較手段と、無線親機から送信される無線データの受信間隔を変更する受信間隔制御手段とを備え、電圧比較手段により電池の電圧が第１設定値より下回った場合に、受信間隔制御手段により無線の受信間隔を変更すると共に、無線手段により無線親機に電池低下情報を送信し、電池低下情報を受信した無線親機は、送信時間制御手段により無線子機への起動送信の時間を変更するようにしたものである。
【００１７】
これによれば電池の電圧が低下し、無線子機の寿命を延ばすために受信間隔を変更した場合でも、無線親機は迅速に対応することができる。特に、無線子機から送信される電池低下情報を代用しているため、新たに無線子機の受信間隔が変更したことを示す信号を設ける必要がない。
【００１８】
第３の発明は、特に第２の発明において、送信時間制御手段により無線親機の起動送信時間が所定時間に達し、かつ受信間隔制御手段により無線子機の受信間隔が前記所定時間よりも長くなった場合に、送信時間制御手段は、所定時間で起動送信して休止時間を設け
た後に再度連続送信するようにしたものである。
【００１９】
これによれば、無線子機の受信間隔を無線の連続送信にかかわる電波法の規制時間よりも長くなる様に設定した場合にも、無線親機からの起動信号を受信することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１及び図２は本発明の実施の形態における無線装置の構成図である。図１において、１は無線子機、２は電池、３は電池電圧検出手段、４は電圧比較手段、５は受信間隔制御手段、６は無線回路手段である。図２において、７は無線親機、８は送信時間制御手段、９は無線回路手段である。
【００２２】
図３の（ａ）は、電池２の電圧が低下していると判断される前の無線子機１の無線受信のタイミングと無線親機７の送信時間の様子を示す図であり、同図の（ｂ）は電池２の電圧が低下していると判断された後の無線子機１の無線受信のタイミングと無線親機７の送信時間の様子を示す図である。
【００２３】
以下、図１、図２及び図３を参照しながら本発明の無線装置の動作について説明する。無線子機１は電池２を電力源として動作し、電池電圧検出手段３はこの電源としての電池２の電圧を定期的に検出する。そして、電池電圧検出手段３により検出した電圧値が、あらかじめ決められた低下検出レベルを下回ったかどうかを電圧比較手段４で判定する。
【００２４】
電圧比較手段４は、検出した電圧値があらかじめ決められた低下検出レベルを下回って電圧低下していると判断した場合、受信間隔制御手段５と無線回路手段６にその情報を伝える。情報を受けた受信間隔制御手段５は、無線の受信間隔を現在の時間より長くする方向に変更する。同じ情報を受けた無線回路手段６は、無線親機７に対して無線データとして電池電圧低下情報を送信する。この電池電圧低下情報は、あらかじめ決められた検出レベルを電圧が下回っている場合に電圧比較手段４から出力されるビット情報を無線データに載せたものである。
【００２５】
無線親機７では、電池電圧低下情報の無線データを無線回路手段９で受信し、送信時間制御手段８へ情報を伝える。この情報を受け取った送信時間制御手段８は、起動信号の送信時間制限タイマーを長くする方向に変更し、次回以降の無線親機７から無線子機１への起動送信から適用するようにする。
【００２６】
電池電圧が低下していると判断されるまでは、図３（ａ）に示すように、無線子機１の間欠受信タイミングは時間Ｔ１秒ごとに実行される。自分宛の通信でない場合はすぐ待機状態に戻るため、受信している時間は極端に短い。そして、このＴ１秒ごとの無線子機の受信で無線データを捕捉することができる様に、無線親機７の起動送信の連続時間は、Ｔ２秒（Ｔ２＞Ｔ１）として設定される。
【００２７】
無線親機７からの起動送信が、Ｔ２秒間連続して実施されるため、同期していない無線子機１であっても、Ｔ２秒より短い間隔で受信動作を実施していることより、無線親機７からの無線送信データを受信することができる。
【００２８】
電池電圧が低下していると判断されると、図３（ｂ）に示すように、無線子機１の間欠受信タイミングは時間Ｔ３秒（Ｔ３＞Ｔ１）ごとへの実行と変更される。そして、このＴ３秒ごとの無線子機の受信で無線データを捕捉することができる様に、無線親機７の起動
送信の連続時間は、無線子機１から送信される電池電圧低下情報を受信したタイミングで、Ｔ４秒（Ｔ４＞Ｔ３）として設定変更される。
【００２９】
無線子機１の受信間隔と無線親機７の送信時間が変更されるが、無線親機７からの起動送信が、Ｔ４秒間連続して実施されるため、同期していない無線子機１であっても、Ｔ４秒より短い間隔で受信動作を実施していることより、無線親機７からの無線送信データを受信することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、電池２の電圧状態に応じて起動送信の連続時間Ｔ４を設定していた。しかし、法律の規制等からＴ４に上限がある場合もある。例えば、日本の電波法では、無線親機からの連続送信時間は、４０秒を越えてはならないことを定められており、Ｔ４の設定値は４０秒までとなる。
【００３１】
本実施の形態では、無線親機７からの連続送信時間を４０秒を越えて設定したい場合の動作について説明する。
【００３２】
上記の通り連続送信時間は４０秒を越えてはならないが、休止時間の２秒を間に挟めば、その後、連続送信を更に最大４０秒続けることができる。例えば、図４（ａ）に示す様に、無線子機１の間欠受信タイミングが５０秒ごとに実行される場合、無線親機７の起動送信の連続送信時間は４０秒実施後、一旦２秒の休止時間を挟み、更に４０秒の連続送信を実施することで無線子機１は無線親機７の無線データを捕捉することができる。
【００３３】
ただし、非同期であるため、一旦休止の２秒の間に無線子機１の間欠受信タイミングになる場合がある。この様なタイミングの場合、無線親機７は、起動信号を送信したにも関わらず無線子機１からの応答信号がないことより、再度、起動信号を送信する。その際には、無線親機７の起動送信の連続送信時間は４０秒実施後、一旦２秒の休止時間を挟み、更に４０秒の連続送信、２秒の休止、４０秒の連続送信を行うことで無線子機１は無線親機７の無線データを捕捉することができる。
【００３４】
また、図４（ｂ）に示す様に、無線子機１の間欠受信タイミングが４１秒ごとに実行される場合も、無線親機７の起動送信の連続送信時間は４０秒実施後、一旦２秒の休止時間を挟み、更に４０秒の連続送信、２秒の休止、４０秒の連続送信で無線子機１は無線親機７の無線データを捕捉することができる。
【００３５】
この様に、無線親機７が連続送信と休止を繰り返す事により、無線子機１の受信間隔は無制限に大きくすることが可能であるが、実際の運用においては、電池電圧の低下検出からの必要残存期間や無線子機１からの応答時間を考慮して決定されるのが望ましい。
【００３６】
なお、無線子機１の電池電圧検出レベルの判定値を複数設定しておき、判定値に応じて無線子機１の受信間隔も複数の時間に変更し、これに連動して無線親機７の起動送信の動作も複数の変更を行うシステムであっても良い。
【００３７】
また、以上のシステムは、ガスの自動検針だけでなく、水道や電気などの流量を検針するシステムであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように本発明にかかる無線親機、無線システムは、電池の電圧が低下し、無線子機の寿命を延ばすために受信間隔を変更した場合でも、無線親機からの起動信号を受信することができる。
【００３９】
また、さらに無線子機の受信間隔を延ばす必要になった場合でも、無線親機からの起動信号を電波法の規制に違反することなく無線子機に捕捉させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  無線子機
２  電池
３  電池電圧検出手段
４  電圧比較手段
５  受信間隔制御手段
６  無線回路手段
７  無線親機
８  送信時間制御手段
９  無線回路手段
【図１】
2011254283.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011254283.tif 000005
【図４】
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