(57)【要約】【課題】  マルチホップ通信機能を備えていない子局がマルチホップ通信ネットワークを介して親局にデータを送信することができ、且つ子局が親局との間で通信ルートを構築できない場合でも、子局から検針データを取得することができる通信システムを提供する。【解決手段】  親局１と、親局１との間に通信ルートを構築してマルチホップ通信ネットワークを構成する複数の第１子局２と、マルチホップ通信ネットワークに属していない第２子局３と、ユーザが携行する検針器６とで構成されて、親局１と第１子局２とが互いにマルチホップ通信を行い、第１子局２と第２子局３とが互いに通信を行うことによって、親局１が第１子局２および第２子局３からデータを取得する自動検針動作と、検針器６が、第１子局２および第２子局３との間で個々に通信を行うことによって、第１子局２および第２子局３からデータを取得する手動検針動作とを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と、前記親局との間に通信ルートを構築してマルチホップ通信ネットワークを構成する複数の第１子局と、前記マルチホップ通信ネットワークに属していない第２子局と、ユーザが携行する検針器とで構成されて、
前記親局と前記第１子局とが互いにマルチホップ通信を行い、前記第１子局と前記第２子局とが互いに通信を行うことによって、前記親局が前記第１子局および前記第２子局からデータを取得する自動検針動作と、
前記検針器が、前記第１子局および前記第２子局との間で個々に通信を行うことによって、前記第１子局および前記第２子局から前記データを取得する手動検針動作と
を行う
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記親局との間に通信ルートを構築できない前記第１子局である孤立子局がある場合、前記孤立子局、および前記孤立子局と通信する前記第２子局は、前記検針器によって前記データを取得されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住戸、店舗、事務所等に設置された測定器の測定結果を無線信号によって送信する通信システムがある。
【０００３】
例えば、需要家毎に検針メータを設置して、商用電力、水道、ガス等のように供給事業者から供給される供給媒体の使用量を測定する。そして図４に示すように、各需要家には、例えば４００ＭＨｚ帯の小電力無線を用いて測定結果（検針データ）を送信する子局１０２を設置している。そして、検針員が、専用の検針器１０１を携行して個々の住戸を巡回し、検針器１０１−子局１０２間で１：１の通信を行うことによって、それぞれの住戸に設置された子局１０２から検針データを取得している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、図５に示すように、各需要家に設けた子局２０２が、遠隔地に設けられた親局２０１に検針データを無線送信する遠隔検針システムが普及している。この遠隔検針システムにおいて、検針データを送信する子局２０２は、検針データを収集する親局２０１との間で通信を直接行うことができない場合、他の子局２０２を通信の中継に用いた通信ルートを、親局２０１との間で構築する。すなわち、親局２０１と複数の子局２０２とで、マルチホップ通信ネットワークを構成している。
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１のように、検針器１０１との間で通信を行う子局１０２は、マルチホップ通信の機能を備えておらず、この遠隔検針システムに参加できなかった。
【０００７】
そこで、マルチホップ通信の機能を備えていない子局がマルチホップ通信ネットワークを介して親局にデータを送信することを可能にした通信システムが求められていた。さらに、子局が親局との間で通信ルートを構築できない場合でも、子局から検針データを取得する手段を確保することも求められている。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチホップ通信機能を備えていない子局がマルチホップ通信ネットワークを介して親局にデータを送信することができ、且つ子局が親局との間で通信ルートを構築できない場合でも、子局から検針データを取得することができる通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の通信システムは、親局と、前記親局との間に通信ルートを構築してマルチホップ通信ネットワークを構成する複数の第１子局と、前記マルチホップ通信ネットワークに属していない第２子局と、ユーザが携行する検針器とで構成されて、前記親局と前記第１子局とが互いにマルチホップ通信を行い、前記第１子局と前記第２子局とが互いに通信を行うことによって、前記親局が前記第１子局および前記第２子局からデータを取得する自動検針動作と、前記検針器が、前記第１子局および前記第２子局との間で個々に通信を行うことによって、前記第１子局および前記第２子局から前記データを取得する手動検針動作とを行うことを特徴とする。
【００１０】
この発明において、前記親局との間に通信ルートを構築できない前記第１子局である孤立子局がある場合、前記孤立子局、および前記孤立子局と通信する前記第２子局は、前記検針器によって前記データを取得されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の通信システムでは、第１子局の第２通信部が第２子局との通信によって第２子局の検針データを取得した後、第１子局の第１通信部が親局へマルチホップ通信によって検針データを送信する。したがって、親局は、データ取得先の第２子局から検針情報を取得することができる。さらに、検針器が、第１子局および第２子局との間で個々に通信を行うことができる。而して、本発明の通信システムでは、マルチホップ通信機能を備えていない子局がマルチホップ通信ネットワークを介して親局にデータを送信することができ、且つ子局が親局との間で通信ルートを構築できない場合でも、子局から検針データを取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同上のシステム構成を示す概略図である。
【図３】同上の孤立グループの発生を示す構成図である。
【図４】従来のシステム構成を示すブロック図である。
【図５】従来の別のシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施形態）
図２は、本実施形態の通信システムの全体構成図であり、図１は、この通信システムの一部を示すブロック図である。この通信システムは、親となる通信端末１が設置され、各需要家には、子となる通信端末２または子となる通信端末３が設置される。なお以降、親（コンセントレータ）となる通信端末１は親局１と称し、子となる通信端末２は第１子局２と称し、子となる通信端末３は第２子局３と称す。さらに、第１子局２を個別に識別する場合は、第１子局２１、２２、２３、．．．の符号を用い、第２子局３を個別に識別する場合は、第２子局３１、３２、３３、．．．の符号を用いる。
【００１５】
本通信システムにおいて、第１子局２は、９００ＭＨｚ帯を用いたマルチホップ通信機能を用いて、親局１との間で互いにマルチホップ通信を行うマルチホップ通信ネットワークを構成している。一方、第２子局３は、マルチホップ通信機能を備えておらず、マルチホップ通信ネットワークに属さずに、第１子局２との間で４００ＭＨｚ帯を用いた直接通信を行う。すなわち、本通信システムでは、マルチホップ通信機能を備える第１子局２と、マルチホップ通信機能を備えない第２子局３とが混在している。そして、親局１は、各需要家に関する所定データを第１子局２，第２子局３から取得し、この取得した所定データを、上位の通信管理装置４へ光ファイバ回線等を用いて送信する。通信管理装置４には、データベース５が接続されている。
【００１６】
第１子局２は、図１に示すように、第１通信部２ａ、第２通信部２ｂを具備して構成される。
【００１７】
第１通信部２ａは、マルチホップ通信ネットワークにおいて親局１との間に構築した通信ルートを介して、９００ＭＨｚ帯を用いたマルチホップ通信を行う機能を有する。第２通信部２ｂは、マルチホップ通信ネットワークに属していない第２子局３との間で、４００ＭＨｚ帯を用いた直接通信を行う機能を有する。第１通信部２ａが用いる通信プロトコルと第２通信部２ｂが用いる通信プロトコルとは互いに異なる。したがって、第１子局２において、第２子局３とマルチホップ通信ネットワークとの間の通信を中継する場合、第１通信部２ａ−第２通信部２ｂ間では、プロトコル変換が行われる。なお、一般に、９００ＭＨｚ帯を用いた通信は、４００ＭＨｚ帯を用いた通信に比べて、通信速度は速いが（９００ＭＨｚ帯：１００ｋｂｐｓ、４００ＭＨｚ帯：４．８ｋｂｐｓ）、通信可能範囲は狭くなる。
【００１８】
以下、親局１が、各需要家における電力使用量、ガス使用量、水道使用量等の検針データを第１子局２，第２子局３から取得する遠隔検針システムを例にして説明する。
【００１９】
まず、親局１は、配下の第１子局２，第２子局３から定期的（例えば、３０分毎）に検針データを取得する自動検針動作を行う。
【００２０】
親局１および第１子局２は、９００ＭＨｚ帯を用いたマルチホップ通信によりパケットを互いに送受している。すなわち、親局１と第１子局２との間で直接または間接に通信が行われ、親局１と直接通信できない第１子局２は、通信可能な距離にある他の第１子局２がパケットを順次中継することで、親局１との間で間接通信を行っている。
【００２１】
図１において、親局１−第１子局２１−第１子局２２−第１子局２３の通信ルートが構築されており、親局１が、データ取得先の第１子局２３宛の検針要求を送信する。親局１は、配下の全ての第１子局２との間に構築された通信ルートに関する情報（通信ルート情報）を記憶しており、第１子局２３に至る通信ルート情報を付加した検針要求を次ホップの第１子局２１へ送信する。通信ルート情報は、親局１から第１子局２３までの通信ルート上の親局１、第１子局２１，２２，２３の各端末ＩＤが順に並べられることによって表される。次ホップの第１子局２１の第１通信部２ａは、検針要求を受信すると、受信した検針要求に付加された通信ルート情報を参照し、受信した検針データをさらに次ホップの第１子局２２へ送信することによって、検針要求を中継する。このようにして、検針要求は、通信ルートを構成する第１子局２１，２２の第１通信部２ａによって順次中継され、最終の送信先である第１子局２３の第１通信部２ａに到達する。また、親局１との間で直接通信が可能な第１子局２の第１通信部２ａは、他の第１子局２が中継することなく、親局１から検針要求を直接受信する。
【００２２】
第１子局２は、親局１との間に構築された通信ルートに関する情報（通信ルート情報）を記憶している。そして、第１子局２３の第１通信部２ａは、自局宛の検針要求を受信すると、親局１へ至る通信ルート情報を付加した自局の検針データを次ホップの第１子局２２へ送信（返信）する。通信ルート情報は、第１子局２３から親局１までの通信ルート上の親局１、第１子局２１，２２，２３の各端末ＩＤが順に並べられることによって表される。次ホップの第１子局２２の第１通信部２ａは、検針データを受信すると、受信した検針データに付加された通信ルート情報を参照し、受信した検針データをさらに次ホップの第１子局２１へ送信することによって、検針データを中継する。このようにして、第１子局２３の検針データは、通信ルートを構成する第１子局２１，２２の第１通信部２ａによって順次中継され、最終の送信先である親局１に到達する。また、親局１との間で直接通信が可能な第１子局２の第１通信部２ａは、他の第１子局２が中継することなく、検針データを親局１へ直接送信する。
【００２３】
上述のように、第１子局２の第１通信部２ａが、マルチホップ通信により親局１との間でパケットを互いに送受することによって、親局１は、データ取得先の第１子局２から検針情報を取得することができる。
【００２４】
一方、第２子局３はマルチホップ通信機能を備えていないため、親局１−第２子局３間では、マルチホップ通信によりパケットを互いに送受することはできない。そこで、第１子局２の第２通信部２ｂが第２子局３との間で直接通信を行うことによって、第２子局３の検針データを取得し、第１通信部２ａがマルチホップ通信ネットワークを介して親局１へ検針データを送信する。すなわち、第１子局２は、第２子局３とマルチホップ通信ネットワークとの間のプロトコル変換処理、中継処理を行う。
【００２５】
次に、通信管理装置４の動作について説明する。通信管理装置４は、親局１−第１子局２−第２子局３間の通信を管理する機能と、各需要家の第１子局２および第２子局３の各検針データを親局１から収集する収集装置としての機能とを有する。
【００２６】
通信管理装置４は、データベース５に接続している。データベース５は、第１子局２に関する情報および第２子局３に関する情報を格納している。第１子局２に関する情報とは、第１子局２の端末ＩＤ、親局１−第１子局２間に構築された通信ルート情報、各通信ルートの通信品質情報、第１子局２の位置情報等である。第２子局３に関する情報とは、第２子局３の端末ＩＤ、第２子局３の位置情報等である。これらの各情報は、通信管理装置４が親局１、第１子局２、第２子局３から取得してデータベース５に格納する処理、ユーザによる入力処理等によって、データベース５に予め格納されている。
【００２７】
そして、通信管理装置４は、データベース５から取得した第１子局２に関する情報および第２子局３に関する情報を用いて、第２子局３の通信を管理する。
【００２８】
例えば、通信管理装置４は、データベース５から取得した第１子局２に関する情報および第２子局３に関する情報を用いて、第２子局３のそれぞれを第１子局２に対応付けて、この互いに対応付けた第１子局２と第２子局３との間で通信を行わせる。
【００２９】
具体的に、図１において、第２子局３をいずれかの第１子局２に対応付ける方法として、データベース５内の位置情報および通信ルート情報を用いる。位置情報は、第１子局２、第２子局３を設置した場所の情報（座標、住所等）である。そして、第２子局３１が新規に設置された場合、通信管理装置４は、全ての第１子局２の位置情報、および第２子局３１の位置情報をデータベース５から読み出す。通信管理装置４は、第２子局３１の位置情報と第１子局２の各位置情報とを比較して、第２子局３１との間の距離が閾値以下である第１子局２（この場合、第１子局２３，２４，２５）を候補端末として抽出する。
【００３０】
なお、新規に設置された第２子局３が、自局の端末ＩＤを付加した参入要求をブロードキャストし、この参入要求を受信した第１子局２が親局１へ参入要求を中継し、親局１が通信管理装置４へ参入要求を送信することによって、通信管理装置４は、第２子局３の新規設置を認識することができる。
【００３１】
そして、通信管理装置４は、候補端末となった第１子局２３，２４，２５の各通信ルート情報を参照して、候補端末のうち、通信ルートのホップ数が最小である第１子局２（この場合、第１子局２３）に、第２子局３１を対応付ける。したがって、親局１−第２子局３間の通信経路におけるホップ数を少なくできるので、親局１−第２子局３間の通信に要する時間を短縮できる。而して、親局１が、第２子局３から検針データを取得するのに要する時間を短縮できる。
【００３２】
また、通信管理装置４は、候補端末の通信ルートのホップ数以外に、候補端末が第２子局３１から受信した参入要求等の受信信号強度も考慮して、第２子局３１に対応付ける第１子局２を決定してもよい。
【００３３】
上述のように、通信管理装置４は、データベース５から取得した第１子局２に関する情報および第２子局３１に関する情報を用いて、第２子局３１を第１子局２３に対応付ける。そして、通信管理装置４は、第２子局３１を第１子局２３に対応付けたことを親局１へ通知する。
【００３４】
親局１は、配下の第１子局２と第２子局３との対応関係を示す情報（対応情報）を記憶しており、第１子局２３−第２子局３１の対応関係を対応情報に付加する。そして、親局１は、第２子局３１が第１子局２３に対応付けられたことを、第１子局２３へ通知する。以降、第１子局２３では、自局に第２子局３１が対応付けられていることを認識し、第１通信部２ａが第２子局３１宛の信号を受信した場合、第２通信部２ｂが当該信号を第２子局３１へ送信する。また、第１子局２３では、第２通信部２ｂが第２子局３１からの信号を受信した場合、第１通信部２ａが当該信号を中継して送信する。
【００３５】
そして、親局１は、第１子局２３に至る通信ルート情報を第２子局３１宛の検針要求に付加し、この第２子局３１宛の検針要求を次ホップの第１子局２１へ送信する。次ホップの第１子局２１は、検針要求の宛先である第２子局３１が自局に対応付けられていない。したがって、次ホップの第１子局２１の第１通信部２ａは、検針要求を受信すると、受信した検針要求に付加された通信ルート情報を参照し、受信した検針データをさらに次ホップの第１子局２２へ送信することによって、検針要求を中継する。このようにして、検針要求は、通信ルートを構成する第１子局２１，２２の第１通信部２ａによって順次中継され、第１子局２３の第１通信部２ａに到達する。
【００３６】
第２子局３１宛の検針要求を受信した第１子局２３は第２子局３１が対応付けられており、第１子局２３の第２通信部２ｂは、第２子局３１へ検針要求を送信する。このようにして、検針要求は、最終の送信先である第２子局３１へ到達する。
【００３７】
そして、第２子局３１は、自局宛の検針要求を受信すると、自局の検針データを送信（返信）する。第１子局２３では、第２通信部２ｂが第２子局３１の検針データを受信すると、第１通信部２ａが検針データをマルチホップ通信によって親局１へ送信する。すなわち、第１子局２３の第１通信部２ａは、親局１へ至る通信ルート情報を付加した第２子局３１の検針データを次ホップの第１子局２２へ送信する。次ホップの第１子局２２の第１通信部２ａは、検針データを受信すると、受信した検針データに付加された通信ルート情報を参照し、受信した検針データをさらに次ホップの第１子局２１へ送信することによって、検針データを中継する。このようにして、第２子局３１の検針データは、通信ルートを構成する第１子局２１，２２の第１通信部２ａによって順次中継され、最終の送信先である親局１に到達する。
【００３８】
このように、親局１は、第１子局２および第２子局３の各検針データを定期的に取得する。そして、通信管理装置４は、親局１が第１子局２，第２子局３から取得した検針データを、親局１から収集する。通信管理装置４が収集した検針データは、各需要家における課金データの算出に用いられる。
【００３９】
而して、本通信システムは、９００ＭＨｚ帯を用いたマルチホップ通信機能を備えた第１通信部２ａ、および４００ＭＨｚ帯を用いた直接通信を行う第２通信部２ｂの両方を具備するハイブリッドの第１子局２を用いて構成されている。そして、第１子局２の第２通信部２ｂが第２子局３との通信によって第２子局３の検針データを取得した後、第１子局２の第１通信部２ａが親局１へマルチホップ通信によって検針データを送信する。したがって、親局１は、データ取得先の第２子局３から検針情報を取得することができる。つまり、マルチホップ通信の機能を備えていない第２子局３がマルチホップ通信ネットワークを介して親局１にデータを送信することが可能になる。
【００４０】
次に、検針員が携行する検針器６（ハンディターミナル）を用いて、第１子局２および第２子局３から個々に検針データを取得する手動検針動作について説明する。
【００４１】
まず、検針器６は、４００ＭＨｚ帯を用いた直接通信の機能を有しており、第１子局２の第２通信部２ｂ、および第２子局３と個々に通信可能に構成されている。そして、検針員が需要家を巡回し、検針器６を操作することによって、検針器６が、各需要家に設けた第１子局２または第２子局３から検針データを直接取得する。検針器６は、第１子局２の近傍で検針要求を送信する。第１子局２の第２通信部２ｂは、検針器６からの検針要求を受信すると、自局の検針データを検針器６へ送信（返信）する。また、検針器６は、第２子局３の近傍で検針要求を送信する。第２子局３は、検針器６からの検針要求を受信すると、自局の検針データを検針器６へ送信（返信）する。
【００４２】
従来、検針器６による手動検針動作を行う既設の第２子局３のみで構成されたシステムがある。この従来システムにおける既設の第２子局３の一部を第１子局２に交換することによって、またはこの従来システムに第１子局２を新設することによって、第１子局２と第２子局３とが混在した遠隔検針システムが構成される。この場合、第１子局２を検針器６と通信可能に構成することによって、遠隔検針システムにおいても、従来システムと同様に検針器６を用いた手動検針動作が可能になる。
【００４３】
また、図３に示すように、親局１との通信ルートを構築できない第１子局２（孤立子局）が発生し、親局１との通信ルートを構築できない第１子局２および第２子局３からなる孤立グループＧ１が形成されたとする。この場合、親局１は、孤立グループＧ１内の第１子局２および第２子局３から検針データを取得する自動検針動作を実行することができない。そこで、検針員が検針器６を用いて、孤立グループＧ１内の第１子局２および第２子局３から検針データを取得する手動検針動作を行うことによって、孤立グループＧ１の発生時においても検針データを収集することができる。
【００４４】
上述の通信システムは、親局１と、親局１との間に通信ルートを構築してマルチホップ通信ネットワークを構成する複数の第１子局２と、マルチホップ通信ネットワークに属していない第２子局３と、ユーザが携行する検針器６とで構成される。そして、通信システムは、親局１と第１子局２とが互いにマルチホップ通信を行い、第１子局２と第２子局３とが互いに通信を行うことによって、親局１が第１子局２および第２子局３からデータを取得する自動検針動作を行う。さらに、通信システムは、検針器６が、第１子局２および第２子局３との間で個々に通信を行うことによって、第１子局２および第２子局３からデータを取得する手動検針動作を行う。
【００４５】
また、親局１が、予め設定された所定の情報を第１子局２および第２子局３との間で送受することによって、各需要家内の機器の状態を監視する遠隔監視システム、各需要家内の機器の状態を制御する遠隔制御システム等を構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  親局
２  第１子局
２ａ  第１通信部
２ｂ  第２通信部
３  第２子局
６  検針器
【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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