(57)【要約】【課題】子機が親機と無線通信できなくなったときでも、確実に他の親機と無線通信できるようにする。【解決手段】メインの親機３１は、他の親機からサブの親機３２に選定する。子機１４は、自己の識別情報をメインの親機３１に通知する。メインの親機３１は、自己の識別情報とサブの親機３２の識別情報を子機１４に通知する。子機１４はメインの親機１３と無線通信を行う。子機１４は、メインの親機３１と無線通信できないとき、サブの親機３２と無線通信を行う。  【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のデータを取得する子機と、子機と無線通信可能とされ、子機からデータを収集する親機とを有する無線データ通信システムであって、子機は複数の親機と通信可能とされ、子機は、通常はメインの親機と通信を行い、メインの親機は、通信可能な他の親機の中からサブの親機を選定し、子機は、メインの親機と通信できないとき、サブの親機と通信を行うことを特徴とする無線データ通信システム。
【請求項２】
メインの親機は、サブの親機の識別情報を子機に通知し、子機は、通信可能な親機の識別情報を保存することを特徴とする請求項１記載の無線データ通信システム。
【請求項３】
メインの親機は、他の親機との通信から電波強度を検出し、電波強度が最も強い親機をサブの親機に決めることを特徴とする請求項１または２記載の無線データ通信システム。
【請求項４】
親機と通信可能なセンタ装置が設けられ、センタ装置は、メインの親機にサブの親機の識別情報を通知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線データ通信システム。
【請求項５】
メインの親機が交換されたとき、サブの親機は、新しい親機の識別情報を子機に通知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線データ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親機が子機との無線通信により電力量などの所定のデータを収集する無線データ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力量やメータの検針値などのデータを収集する無線データ通信システムでは、センサやメータなどの端末機器が接続された子機と、子機と無線通信する親機とから構成される。親機と子機とが無線通信を行うには、お互いの識別情報を通知して、通信相手を登録するペアリングが行われる。子機が端末機器からデータを取得すると、親機にデータを送信する。親機は、複数の子機からデータを収集して管理する。
【０００３】
ところで、親機に故障などの異常が発生すると、子機は親機と無線通信することができなくなる。このとき、親機が新しい親機に交換されると、この親機と子機とのペアリングが必要となる。ペアリングの作業は、人手により親機および子機を操作しなければならない。そのため、子機が多いほど手間がかかる。
【０００４】
特許文献１では、子機に、親機の識別情報と予備の親機の識別情報が保存され、親機の故障時に、子機は予備の親機にデータを送信する。これにより、親機の故障時の子機の通信切換えを迅速かつ容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
予備の親機の識別情報は、予め子機に設定しておかなければならない。すなわち、人手による設定作業が必要となる。そのため、作業ミスが起こるおそれがあり、予備の親機が正しく登録されていないと、子機は予備の親機と無線通信できないといったことが起こり得る。また、予備の親機とされる親機において、子機との通信状態、子機の台数などの制約によって他の親機の子機を自己の子機として許容できない場合がある。この場合でも、子機は予備の親機と無線通信が行えない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑み、子機が親機と無線通信できなくなったときでも、確実に他の親機と無線通信できる無線データ通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定のデータを取得する子機と、子機と無線通信可能とされ、子機からデータを収集する親機とを有する無線データ通信システムであって、子機は複数の親機と通信可能とされ、子機は、通常はメインの親機と通信を行い、メインの親機は、通信可能な他の親機の中からサブの親機を選定し、子機は、メインの親機と通信できないとき、サブの親機と通信を行う。
【０００９】
子機と通信可能な親機の中からサブの親機が選ばれるので、子機とサブの親機とは確実に無線通信を行える。これにより、子機がメインの親機と無線通信できなくなっても、サブの親機は子機からデータを収集することができ、システムの運用に支障を来たすことはない。
【００１０】
メインの親機は、サブの親機の識別情報を子機に通知し、子機は、通信可能な親機の識別情報を保存する。すなわち、子機は、メインの親機の識別情報と１つあるいは複数のサブの親機の識別情報を保持する。
【００１１】
メインの親機は、他の親機との通信から電波強度を検出し、電波強度が最も強い親機をサブの親機に決める。通信時の電波強度が最も強い親機であれば、確実に子機との無線通信が可能となる。
【００１２】
親機と通信可能なセンタ装置が設けられ、センタ装置は、メインの親機にサブの親機の識別情報を通知する。センタ装置がサブの親機を選定することができ、メインの親機を通じてサブの親機の識別情報を子機に通知できる。
【００１３】
メインの親機が交換されたとき、サブの親機は、新しい親機の識別情報を子機に通知する。交換された親機が新しいメインの親機とされ、子機は交換後のメインの親機と無線通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、サブの親機は確実に無線通信できる親機となるので、子機がメインの親機と通信できなくなっても、子機はサブの親機と無線通信を行うことができる。したがって、システムを停止させることなく、常にデータを収集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の無線データ通信システムの概略構成を示す図
【図２】子機のブロック構成図
【図３】子機と無線通信する親機が切り替わることを示す図
【図４】サブの親機を選定するときの通信シーケンスを示す図
【図５】ペアリングを行うときの通信シーケンスを示す図
【図６】サブの親機に切り替えるときの通信シーケンスを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
実施形態１の無線データ通信システムを図１に示す。被検出体から所定のデータを収集する無線データ通信システムは、サーバ１１と、サーバ１１にＬＡＮなどのネットワーク１２を介して接続される親機１３と、親機１３と無線通信を行う子機１４とから構成される。子機１４が被検出体のデータを取得して、親機１３にデータを送信する。親機１３は、子機１４からのデータを収集する。サーバ１１は、収集したデータを管理する。
【００１７】
被検出体は、住宅内に設置された家電機器１５とされ、子機１４が家電機器１５の電力量を測定する。家電機器１５の電源プラグ１６が子機１４に設けられたコンセント１７に差し込まれて、家電機器１５が子機１４に接続される。子機１４の電源プラグ１８は、住宅内のコンセント１９に差し込まれ、電源が家電機器１５および子機１４に供給される。
【００１８】
図２に示すように、子機１４は、家電機器１５が消費した電力量を測定する電力計測部２１を備えている。また、子機１４は、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、無線通信ユニット２５、不揮発性メモリ２６、アンテナ２７を備えている。無線通信ユニット２５は、特定小電力無線により親機１３と通信を行う。ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４から制御部が構成され、制御部は、親機１３との通信を制御するとともに、電力量の測定を行う。制御部は、電力計測部２１から出力された電力量データを無線通信ユニット２５を通じて親機１３に送信する。
【００１９】
親機１３は、子機１４と同じ構成とされ、電力量を測定することができる。また、親機１３は、ネットワーク１２を通じた通信を行うためのネットワークインターフェースを備えている。制御部は、子機１４との通信およびサーバ１１との通信を制御する。制御部は、ネットワークインタフェースを通じてサーバ１１と通信を行う。
【００２０】
無線データ通信システムでは、複数の親機１３が設置される。例えば住宅内の各部屋に親機１３がそれぞれ設置される。各親機１３は、ネットワーク１２を介してサーバ１１に接続される。すなわち、サーバ１１は、複数の親機１３を管理するセンタ装置として機能する。各親機１３の配下には、１台あるいは複数の子機１４が設置される。親機１３と配下の子機１４とは無線通信を行う。また、親機１３同士も特定小電力無線による通信を行う。
【００２１】
親機１３と子機１４および親機１３同士が無線通信を行うためには、ペアリングが行われる。ユーザが親機１３と子機１４を操作すると、両機１３，１４が無線通信を行う。親機１３は、自機の識別情報を子機１４に通知する。子機１４は、受け取った識別情報をメモリ２６に保存する。この親機１３が子機１４の通信相手として登録される。一方、子機１４は、自機の識別情報を親機１３に通知する。親機１３は、受け取った識別情報をメモリ２６に保存する。この子機１４が親機１３の通信相手として登録される。親機１３は、配下の全ての子機１４とペアリングを行う。なお、識別情報として、ＭＡＣアドレスが用いられる。
【００２２】
ここで、図３に示すように、子機１４は複数の親機１３と通信可能である。子機１４は、複数の親機１３のうち、メインの親機３１と無線通信を行い、データを送信する。そして、メインの親機３１が故障などで異常になると、子機１４は通信できなくなる。そこで、メインの親機３１の代わりとなるサブの親機３２が選定され、子機１４は、メインの親機３１と無線通信できないとき、サブの親機３２と無線通信を行う。
【００２３】
サブの親機３２は、メインの親機３１によって選定される。メインの親機３１は、他の親機１３との通信から電波強度を検出し、電波強度が最も強い親機１３をサブの親機３２に決める。このように、無線通信時の電波強度が強い親機１３をサブの親機３２にすることにより、子機１４はサブの親機３２と確実に無線通信を行うことができる。
【００２４】
メインの親機３１は、設置されたときに、周囲の親機１３と通信を行うことにより、サブの親機３２を選定する。図４に示すように、例えば親機１は３台の親機２〜４と通信可能とされる。親機１は、マルチキャストにより親機２〜４に同じ信号を送信する。各親機２〜４は、親機１に自己の識別情報を含む応答信号を送信する。親機１は、各親機２〜４からの応答信号により電波強度を検出する。親機１は、最も電波強度が強い親機２をサブの親機３２とし、親機２の識別情報をメモリ２６に保存する。
【００２５】
この後、メインの親機３１は、配下の子機１４とペアリングを行う。図５に示すように、例えば親機１は、２台の子機１，２を配下に有する。まず親機１と子機１とのペアリングが行われる。子機１は、自己の識別情報を親機１に送信する。親機１は、受け取った子機１の識別情報をメモリ２６に保存して、子機１を登録する。そして、親機１は、自己の識別情報とサブの親機３２である親機２の識別情報を子機１に送信する。子機１は、受け取った親機１，２の識別情報をメモリ２６に保存して、各親機１，２を登録する。このとき、２つの識別情報に優先順位が付けられる。メインの親機１の優先順位が高くされる。優先順位によってメインとサブとが区別される。同様に、親機１と子機２とのペアリングが行われる。
【００２６】
メインの親機３１が子機１４とペアリングを行うとき、自動的にサブの親機３２の識別情報が設定される。しかも、サブの親機３２はメインの親機３１によって自動的に選定される。このように、人手を介さずにサブの親機３２を子機１４に登録することができるので、作業ミスによる通信不能といった事態をなくせる。
【００２７】
ペアリングが行われた後、子機１４は電力量などの所定のデータを取得する。図３に示すように、子機１４は、データをメインの親機３１に送信する。親機３１は、受け取ったデータをメモリ２６に保存する。親機３１は、全ての子機１４からデータを収集すると、データをサーバ１１に送信するなどの所定の処理を行う。
【００２８】
ここで、図６に示すように、メインの親機３１に故障、通信障害などが発生すると、子機１４がメインの親機３１と通信を行ったとき、メインの親機３１からの応答が返信されない。子機１４は、メインの親機３１と通信できなくなると、通信相手をサブの親機３２に切り替える。
【００２９】
子機１４は、サブの親機３２にデータを送信する。サブの親機３２は、子機１４からデータを受け取ると、子機１４に応答信号を返信する。サブの親機３２は、全ての子機１４からデータを収集する。このように、サブの親機３２はメインの親機３１の代役を果たすので、システムの運用に支障を来さない。
【００３０】
故障したメインの親機３１が交換されて、新しい親機３３が設置されると。新親機３３が、サーバ１１に自己の識別情報を通知すると、サーバ１１は、メインの親機３１が新親機３３に交換されたことを認識する。サーバ１１は、サブの親機３２に新親機３３の識別情報を通知する。サブの親機３２は、新親機３３の配下となる子機１４に新親機３３の識別情報を通知する。子機１４は、新親機３３の識別情報を受け取ると、メモリ２６に保存し、新親機３３をメインの親機として登録する。新親機３３は、前のメインの親機３１に登録されていた子機１４の識別情報をサーバ１１から受け取り、メモリ２６に保存する。以後、子機１４と新しいメインの親機３３とが無線通信を行う。
【００３１】
このように、新しいメインの親機３３に元のメインの親機３１が保持している子機１４、サブの親機３２などの情報が自動的に引き継がれる。ユーザは設定作業を行わなくてもよく、ユーザの手間を省くことができる。
【００３２】
（実施形態２）
実施形態２の無線データ通信システムでは、サーバ１１から提供された親機１３の情報に基づいて、サブの親機３２が選定される。サーバ１１は、全ての親機１３を管理しており、各親機１３の配下にある子機１４の情報も管理している。親機１３に接続できる子機１４の台数には制約があり、最大台数が決まっている。その他の構成は、実施形態１と同じである。
【００３３】
サーバ１１は、メインの親機３１に対するサブの親機３２を決めるとき、メインの親機３１の配下の子機１４の台数と他の親機１３に接続可能な子機１４の台数とに基づいて、サブの親機３２になり得る親機１３を選定する。最大台数から現在接続されている子機１４の台数を引いた台数が接続可能な台数である。メインの親機３１に接続されている子機１４の台数より多い接続可能な台数を有する親機１３が選ばれる。サーバ１１は、選ばれた親機１３に関する識別情報を含む情報をメインの親機３１に通知する。メインの親機３１は、サーバ１１から受け取った情報に基づいてサブの親機３２を選定し、その親機３２の識別情報をメモリ２６に保存する。メインの親機３１は、サブの親機３２の識別情報を子機１４に通知して、子機１４とペアリングを行う。
【００３４】
メインの親機３１は、サーバ１１から複数のサブの親機３２の候補が送られてきたとき、各親機１３との無線通信の電波強度を検出する。メインの親機３１と無線通信できない親機１３は除外される。メインの親機３１は、最も電波強度が強い親機１３をサブの親機３２に選定する。これにより、子機１４と通信可能でかつ臨時的に接続可能な親機１３をサブの親機３２として選定することができる。
【００３５】
（実施形態３）
実施形態３の無線データ通信システムは、メータなどの端末機器のデータを収集する無線テレメータシステムとされる。子機１４に、メータ、センサなどの端末機器が接続される。子機１４と無線通信可能な親機１３は、電話回線網、携帯電話網などの通信回線に直接、あるいは端末網制御装置を介して接続され、センタ装置と通信可能とされる。その他の構成は、実施形態１または実施形態２と同じである。
【００３６】
子機１４は、メインの親機３１の識別情報とサブの親機３２の識別情報を保存している。子機１４が端末機器から検針値等のデータを取得すると、メインの親機３１にデータを送信する。親機３１は受け取ったデータをセンタ装置に送信する。子機１４は、メインの親機３１と通信できなくなると、サブの親機３２と通信を行って、データを送信する。
以上の通り、本発明の無線データ通信システムは、所定のデータを取得する子機１４と、子機１４と無線通信可能とされ、子機１４からデータを収集する親機１３とを有する。子機１４は複数の親機１３と通信可能とされ、子機１４は、通常はメインの親機３１と通信を行い、メインの親機３１は、通信可能な他の親機１３の中からサブの親機３２を選定し、子機１４は、メインの親機３１と通信できないとき、サブの親機３２と通信を行う。
サブの親機３２を子機１４と通信可能な親機１３に必ず選定することができるので、子機１４がメインの親機３１と無線通信できなくなっても、子機１４は代わりのサブの親機３２と無線通信を行うことができる。
【００３７】
メインの親機３１は、サブの親機３２の識別情報を子機１４に通知し、子機１４は、通信可能な親機１３の識別情報を保存する。すなわち、メインの親機３１は、子機１４から送信されてきた子機１４の識別情報を保存し、子機１４にメインの親機３１の識別情報とサブの親機３２の識別情報を通知し、子機１４は、メインの親機３１およびサブの親機３２の識別情報を保存する。したがって、子機１４は自動的にサブの親機３２とペアリングでき、人手による作業が不要となる。
【００３８】
メインの親機３１は、他の親機１３との通信から電波強度を検出し、電波強度が最も強い親機１３をサブの親機３１に決める。通信時の電波強度の強いサブの親機３１は子機１４と必ず無線通信できる。
【００３９】
親機１３の配下にある子機１４の台数が制限され、親機１３の配下にできる子機１４の台数に基づいてサブの親機３２が選定される。メインの親機３１の配下の子機１４の台数より多い台数を接続できる親機１３をサブの親機３２にすることができる。
【００４０】
親機１３と通信可能なセンタ装置が設けられ、センタ装置は、メインの親機３１にサブの親機３２の識別情報を通知する。メインの親機３１はセンタ装置から提供された親機１３から最適なサブの親機３２を選定することができる。
【００４１】
メインの親機３１が交換されたとき、サブの親機３２は、新しい親機３３の識別情報を子機１４に通知する。新しい親機３３がメインの親機となり、子機１４は新しいメインの親機３３と無線通信を行うことができる。これにより、人手によるペアリング作業をなくすことができる。
【００４２】
親機１３と通信可能なセンタ装置は、交換された新しい親機３３の識別情報をサブの親機３２に通知する。これにより、サブの親機３２は子機１４に新しい親機３３の識別情報を通知することができ、子機１４と新しい親機３３とのペアリングを自動的に行える。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。
【００４４】
（実施形態４）
実施形態４として、サブの親機３２が複数選定されてもよい。複数のサブの親機３２に、第１、第２などの優先順位が設定される。子機１４は、第１のサブの親機３２と無線通信できなかったとき、第２のサブの親機３２と無線通信を行う。これにより、子機１４は必ず親機１３と無線通信することができる。
【００４５】
（実施形態５）
実施形態５として、メインの親機３１は、定期的に周囲の親機１３と無線通信を行って、電波強度を検出する。通信環境に変化があると、電波強度が変わることがある。そこで、定期的に電波強度をチェックすることにより、電波強度が変わっていれば、メインの親機３１はサブの親機３２を変更する。
【００４６】
（実施形態６）
実施形態６として、識別情報は、ＭＡＣアドレスに限らず、文字、記号などからなるユニークなＩＤ、ＩＰアドレスであってもよい。また、パスワードであってもよく、子機１４が保有しているパスワードが親機１３に登録される。子機１４が親機１３にＩＤおよびパスワードを含むデータを送信すると、親機１３は、子機１４からのパスワードが登録されているパスワードに一致するかを確認する。パスワードが一致すれば、親機１３は、子機１４からのデータを受け取る。パスワードが一致しなければ、親機１３は、子機１４からのデータを受け取らない。また、親機１３と子機１４および親機１３同士の無線通信は、無線ＬＡＮ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ブルートゥース（登録商標）といった近距離無線通信であってもよい。なお、上記実施形態４〜６における他の構成は、実施形態１〜３と同じである。
【符号の説明】
【００４７】
１１  サーバ
１３  親機
１４  子機
３１  メインの親機
３２  サブの親機
３３  新しい親機（新親機）
【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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