(57)【要約】【課題】  送受信機能を持つ子局及び親局を用いたデータ収集システムにおいて、子局の最適設置場所選定時に子局側のオペレータのみで無線通信環境を診断することを可能としたデータ収集システムを実現する。【解決手段】  少なくとも１台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、  前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備える。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、
前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備えることを特徴とするデータ収集システム。
【請求項２】
前記親局は、受信した前記テスト用ビット列データのエラービット数を数値情報として前記子局に返すことを特徴とする請求項１に記載のデータ収集システム。
【請求項３】
前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に所定のテスト用ビット列データを前記子局に返すことを特徴とする請求項２に記載のデータ収集システム。
【請求項４】
前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に親局側での受信電波強度情報を前記子局に返すことを特徴とする請求項２または３に記載のデータ収集システム。
【請求項５】
前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報及び前記親局側での受信電波強度情報並びに前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数及び前記子局側での受信電波強度の少なくともいずれかに基づいて無線通信環境を診断する診断部を備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項６】
前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報、前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数、前記親局側での受信電波強度情報、前記子局側での受信電波強度情報、前記診断部の診断結果情報の少なくともいずれかを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項５に記載のデータ収集システム。
【請求項７】
前記無線通信環境診断手段は、前記子局が備える操作キーの長押し操作により所定時間起動されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムに関するものである。子局で検出されるデータは、空調設備等の温度，湿度等の物理量、各種操作機器の状態（２値情報）、操作コマンド等である。
【背景技術】
【０００２】
１つ又は複数の無線センサ通信機（子局）で検出されるデータを、無線により集中管理装置（親局）に送信するデータ収集システムは、特許文献１に開示されている。
【０００３】
このようなデータ収集システムでは、子局の設置場所を自由に選択できるメリットがあるが、データ収集の品質を確保するためには、親局との無線通信環境をチェックして最適場所に子局を設置する必要がある。
【０００４】
図４（Ａ）乃至（Ｄ）は、従来のデータ収集システムにおける無線通信環境のチェック手法を例示するシステム構成図である。
【０００５】
図４（Ａ）は、送信機能のみの子局１より、受信機能のみの親局２に対して検出データＤが送信される通信形態を示す。親局２は、ネットワーク４を介してＰＣに接続されており、このＰＣで検出データＤの受信状態をオペレータ５が確認し、子局側のオペレータ３に電話等の手段で通報し、双方の連絡により子局１の最適設置場所を決定する。
【０００６】
図４（Ｂ）は、送信機能のみの子局１より、受信機能のみの親局２に対して操作コマンドＣが送信される通信形態を示す。親局２は、ネットワーク４を介してＰＣに接続されており、このＰＣに接続された操作対象機器６の稼動状態をオペレータ５が確認し、子局側のオペレータ３に電話等の手段で通報し、双方の連絡により子局１の最適設置場所を決定する。
【０００７】
図４（Ｃ）は、送受信機能を持つ子局１より、同じく送受信機能を持つ親局２に対して検出データＤが送信される通信形態を示す。親局２は、ネットワーク４を介してＰＣに接続されており、このＰＣによりオペレータ５が親局２を電波強度表示モードに切り替え、子局１に電波強度を表示させる設定情報Ｐを送信する。
【０００８】
子局１側のオペレータ３は、受信した設定情報により電波強度表示モードに切り替えられた子局１の表示部で親局２の受信状態を確認し、受信強度が最大となるように子局１の最適設置場所を決定する。
【０００９】
図４（Ｄ）は、送受信機能を持つ子局１より、同じく送受信機能を持つ親局２に対して操作コマンドＣが送信される通信形態を示す。親局２は、ネットワーク４を介してＰＣに接続されており、このＰＣに接続された操作対象機器６の稼動状態をオペレータ５が確認し、ＰＣによりオペレータ５が親局２を機器状態表示モードに切り替え、子局１に機器状態Ｍの稼動状態を表示させる設定情報Ｐを送信する。
【００１０】
子局１側のオペレータ３は、受信した設定情報により機器状態表示モードに切り替えられた子局１の表示部で操作対機器６の稼動状態を確認し、正常な稼動状態となるように子局１の最適設置場所を決定する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１８５３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
電波状況の良い設置場所を探す場合、各手法で下記の問題点があった。
（１）図４（Ａ）の手法では、子局１側及び親局２側にオペレータが各１名ずつ計２名で作業する必要があり、効率が悪い。
【００１３】
（２）図４（Ｂ）の手法では、（Ａ）と同様に子局１側及び操作対象機器６側にオペレータが各１名ずつ計２名で作業する必要があり、効率が悪い。
【００１４】
（３）図４（Ｃ）の手法では、子局１側のオペレータ１名で作業可能であるが、親局２側でＰＣを操作するオペレータ５を必要とし、計２名で作業する必要があり、効率が悪い。
【００１５】
（４）図４（Ｄ）の手法では、（Ｃ）の手法と同様に子局１側のオペレータ１名で作業可能であるが、親局２側でＰＣを操作するオペレータ５を必要とし、計２名で作業する必要があり、効率が悪い。さらに操作対象機器が動作したか否かの２値判断しかできないので、最適位置の決定精度が低い。
【００１６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、送受信機能を持つ子局及び親局を用いたデータ収集システムにおいて、子局の最適設置場所選定時に子局側のオペレータのみで無線通信環境を診断することを可能としたデータ収集システムの実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）少なくとも１台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、
前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備えることを特徴とするデータ収集システム。
【００１８】
（２）前記親局は、受信した前記テスト用ビット列データのエラービット数を数値情報として前記子局に返すことを特徴とする（１）に記載のデータ収集システム。
【００１９】
（３）前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に所定のテスト用ビット列データを前記子局に返すことを特徴とする（２）に記載のデータ収集システム。
【００２０】
（４）前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に親局側での受信電波強度情報を前記子局に返すことを特徴とする（２）または（３）に記載のデータ収集システム。
【００２１】
（５）前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報及び前記親局側での受信電波強度情報並びに前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数及び前記子局側での受信電波強度の少なくともいずれかに基づいて無線通信環境を診断する診断部を備えることを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載のデータ収集システム。
【００２２】
（６）前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報、前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数、前記親局側での受信電波強度情報、前記子局側での受信電波強度情報、前記診断部の診断結果情報の少なくともいずれかを表示する表示部を備えることを特徴とする（５）に記載のデータ収集システム。
【００２３】
（７）前記無線通信環境診断手段は、前記子局が備える操作キーの長押し操作により所定時間起動されることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載のデータ収集システム。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）任意の場所での子局の電波強度を、任意の時間に子局側のみの操作で１名のオペレータにより測定が可能になり、工数削減に貢献することができる。
【００２５】
（２）送受信のエラービット数及び受信電波強度を数値で測定することにより、無線通信環境をより豊富な情報量に基づいて診断することができる。
【００２６】
（３）キー操作を行った時のみ無線通信環境診断モードの送受信を行うため、消費電力が少なくて済む。空調用の無線子局では、単３乾電池２本で１〜２年の動作が求められるので、消費電力削減は特に有効である。
【００２７】
（４）既存の操作キーを長押しすること等で、無線通信環境の診断モードに移行させることが可能であり、この機能のために特別な操作部品を追加する必要はなく、ハードウェエア的な設計変更を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用したデータ収集システムの基本構成を示す機能ブロック図である。図４で説明した従来システムと同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図１は、子局１側のオペレータ３が操作キー１１を長押しして無線通信環境診断モードに移行した状態での子局１と親局２の通信状態を示している。子局１側より往路テスト用ビット列データＴ１が親局２に送信される。
【００３０】
親局２は、その受信結果である往路エラービット数及び復路テスト用ビット列データＴ２を子局に送信して返す。子局１は、この受信情報に基づいて無線通信環境を診断し、表示部１２に表示する。尚、図示されていないが、親局２から子局１に返されるデータＴ２に親局での受信強度情報を必要に応じて追加する場合もある。
【００３１】
図２は、本発明を適用したデータ収集システムの詳細実施形態を示す機能ブロック図である。鎖線Ｌの右側領域が子局１、左側領域が親局２であり、子局１の無線送受信部１３と親局２の無線送受信部２１により定常処理のデータ通信並びに無線通信環境診断モードのデータ通信を実行する。
【００３２】
図の状態は、図１で説明した子局１側のオペレータ３が操作キー１１を長押しして無線通信環境診断モードに移行した状態での子局１と親局２のデータ通信状態を示している。尚、親局２から子局１に返されるデータＴ２に受信電波強度を追加している。
【００３３】
子局１の測定モード制御手段１４は、デフォルト状態では子局１を定常処理モードに制御しており、定常処理手段１５により、温度、湿度等の物理量、各種操作機器の状態（２値情報）、操作コマンド等の検出データを無線送受信部１３より親局２の無線送受信部２１に送信すると共に、表示切替手段１６を接点Ｓ１側に操作し、計測中の物理量データ等を表示部１２に表示している。
【００３４】
操作キー１１を受け付ける測定モード制御手段１４は、操作キー１１が所定時間以上継続して長押しされた場合に、タイマ１７を起動し、所定時間子局１を通信環境診断モードに移行させる。
【００３５】
子局１では、通信環境診断モードへの移行により、表示切替手段１６を接点Ｓ２側に切替えると共に、無線送受信部１３よりより、無線通信環境診断手段１００で生成された往路テスト用ビット列データＴ１を親局２の無線送受信部２１に送信する。
【００３６】
親局２側において、無線送受信部２１の受信データは、フレーム解析手段２２により解析され、受信データが定常処理のデータであれば定常処理手段２３に渡されて処理され、ネットワーク４を介して上位装置に渡される。受信データが往路テスト用ビット列データＴ１であれば無線通信環境診断手段１００に渡される。
【００３７】
点線の領域で示した、本発明の特徴部である無線通信環境診断手段１００は、子局１側の機能と親局２側の機能との協業により実現される。子局１側では、操作キー１１が所定時間以上継続して長押しされた場合に、測定モード制御手段１４により所定時間子局１を通信環境診断モードに移行させている所定時間だけイネーブルとなる。
【００３８】
以下、無線通信環境診断手段１００の構成及び信号処理手順を説明する。子局１側が通信環境診断モードに移行すると、記憶手段１０１に記憶されている予め決められたテスト用ビット列データが、ビット列送出手段１０２により、無線送受信部１３に渡される。テストビット列データの長さは、例えば１０００ビット等とする。
【００３９】
無線送受信部１３は、渡されたテスト用ビット列データを電波に変換して親局２に対して送信する。無線送受信部１３は、親局２からのレスポンスを待つため数秒間受信をイネーブルにする。通常動作では、低消費電力化のため無線送受信部１３はスリープ状態となっている。
【００４０】
親局２の無線送受信部２１は、子局１からの受信データをフレーム解析手段２２に渡す。フレーム解析手段２２では、受信データがテスト用ビット列データの場合は、このデータを受信ビット列比較手段１０３に渡す。
【００４１】
受信ビット列比較手段１０３では、受信したテスト用ビット列データと、記憶手段１０４に格納されている予め決められたテスト用ビット列データとの比較を行い、エラービット数をカウントし、カウント数の数値情報を往路エラービット数として無線送受信部２１に渡す。
【００４２】
更に、記憶手段１０４に格納されているテスト用ビット列データは、ビット列送出手段１０５により、復路テスト用ビット列として無線送受信部２１に渡される。必要に応じて電波強度測定手段１０６により無線送受信部２１で受信される子局１からの電波強度が測定され、受信電波強度情報が無線送受信部２１に渡される。
【００４３】
無線送受信部２１は、渡された往路ビット列エラー数＋復路テスト用ビット列＋受信電波強度情報を電波に変換して子局１に受信結果のデータＴ２として送信する。
【００４４】
子局１の無線送受信部１３は、受信電波強度を電波強度測定手段１０７に伝えると共に親局からの受信データを電波強度測定手段１０７、往路エラービット数把握手段１０８及び受信ビット列比較手段１０９に渡す。受信ビット列比較手段１０９は、受信データのビット列と記憶手段１０１のテスト用ビット列とを比較する。
【００４５】
電波強度測定手段１０７、往路エラービット数把握手段１０８及び受信ビット列比較手段１０９の出力は、診断部１１０に渡されて無線通信環境の現状が診断され、表示切替手段１６の接点Ｓ２を介して表示部１２に診断情報を表示する。
【００４６】
表示部１２は、次の３項目を必須表示項目として順次に表示する。
（１）往路エラービット数把握手段１０８で得られた往路エラービット数
（２）受信ビット列比較手段１０９で得られた復路エラービット数
（３）電波強度測定手段１０７で得られた無線送受信部２１から送られた電波の強度
尚、無線送受信部１３の受信データに含まれる子局の受信電波強度は、必要に応じて表示される。
【００４７】
図３は、表示部１２の表示遷移例を示すイメージ図である。（Ａ）は定常処理状態での温度測定値の表示である。操作キーの３秒以上の長押しにより、（Ｂ）の各種設定を行うロータリースイッチの状態が表示される。
【００４８】
次に（Ｃ）の通信エラー表示では、通信正常時には往復でのエラービット数の比較ａａ：ｂｂが０．５秒間表示された後（Ｄ）の電波強度ｎ（０〜９）が３０秒間表示される。通信異常の診断時には、ＨＨ（親局でのエラービット数）：ＨＨ（子局でのエラービット数）が操作キーを押している間中表示される。再度操作キーを押すと、（Ｅ）の定常処理状態での温度測定値の表示に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】発明を適用したデータ収集システムの基本構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明を適用したデータ収集システムの詳細実施形態を示す機能ブロック図である。
【図３】子局の表示部の表示遷移例を示すイメージ図である。
【図４】従来のデータ収集システムにおける無線通信環境のチェック手法を例示するシステム構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  子局
１１  操作キー
１２  表示部
１３  無線送受信部
１４  測定モード制御手段
１５  定常処理手段
１６  表示切替手段
１７  タイマ
２  親局
２１  無線送受信部
２２  フレーム解析手段
２３  定常処理手段
３  オペレータ
４  ネットワーク
１００  無線通信環境診断手段
１０１，１０４  テスト用ビット列記憶手段
１０２，１０５  ビット列送出手段
１０３，１０９  受信ビット列比較手段
１０６，１０７  電波強度測定手段
１０８  往路エラービット把握手段
１１０  診断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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