(57)【要約】【課題】従来、メータの計測データを送信する無線装置とデータセンタとの間に設置していた無線基地局を不要とする。また、メータの計測データを送信する無線装置を小電力タイプで電池の小容量のものを使用可能にし、システム全体を安価に構成でき、既設の個別住宅にも容易に実施できる自動検針無線システムを提供する。【解決方法】自動検針無線システムにおいて、複数の子機を無線で数珠繋ぎ接続し、各子機は、自分より接続順位の１つ低い子機から送られてきた計測データへ自分の計測データを付加して転送リレーするように構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象系に付設されたメータから計測データを取得するメータデータ処理部と、無線送受信部とを備えた複数の子機と、前記複数の子機の内、少なくとも１つの子機と無線で交信するように構成したデータセンタとからなる自動検針無線システムであって、
前記複数の子機を無線で数珠繋ぎ接続して、計測データを転送リレーするように構成したことを特徴とする自動検針無線システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動検針無線システムにおいて、
無線で数珠繋ぎ接続した前記複数の子機は、自分より接続順位の１つ低い子機から送信されてきた計測データへ自分の計測データを付加して転送リレーするように構成したことを特徴とする自動検針無線システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動検針無線システムにおいて、
前記複数の子機を組み合わせて複数のグループを形成するとともに、前記複数のグループの内、特定のグループに属する子機は、特定のグループの子機間の交信時に、グループを特定する信号から自分がそのグループに属するか否かを判定する手段と、自分がそのグループに属すると判定したときから、自分より接続順位の１つ低い子機から送信されてきた計測データの受信動作を開始するように構成したことを特徴とする自動検針無線システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各住宅などに設置されている水道、電気、ガスなどのメータの計測データを遠隔地点で収集するための自動検針無線システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水道、電気、ガスなどのメータの自動検針システムとしては、従来から種々の提案がなされている。典型的な例としては、集合住宅における集中検針システムがある。このシステムでは、各戸別に設置したメータと１箇所に設置した自動検針装置とを信号伝送用ケーブルで接続して、各メータの計測データを自動検針装置で収集するように構成していた。また、別の例としては、各メータの計測データを加入電話回線を通じてデータセンタへ収集する自動検針システムも知られている。
【０００３】
さらに、図７に示すように、無線伝送線路を用いて各メータの計測データをデータセンタへ伝送し、計測データを収集する自動検針システムが提案されている。この図７の無線通信システムを利用した自動検針システムは、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を備えた水道、電気、ガスなどの個別住宅ごとに設置したメータ１と、このメータ１の計測データを無線基地局３へ送信する無線装置２と、無線基地局３と通信回線４を介して接続されたデータセンタ５とによって構成されていた。この個別住宅ごとに設置された無線装置２と無線基地局３との通信は、通信時の消費電力を極力抑えるために、送信および受信のタイミングを間欠的に互いに同期させた間欠送受信動作を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
集合住宅の場合は、建物の新築時に自動検針システムを組み込むことで、各戸別のメータとデータ収集装置とを信号伝送用のケーブルで接続して自動検針システムを実施することができ、信号伝送用ケーブルで美観を損なうこともなく、非常に合理的である。しかし、建築済みの集合住宅において新たに自動検針システムを設置することは、信号伝送用ケーブルの引き回し場所の確保や配線工事に要する費用も極めて高いものとなる。また、個別の住宅群に対して自動検針システムを適用するには、信号伝送ケーブルの配線工事が非常に大規模となる上に、その工事費用も極めて高いものとなる。また、信号伝送用ケーブル配線によって美観を損なうなどの問題がある。
【０００５】
また、加入電話回線網を利用して、各メータの計測データをデータセンタへ送り、収集する自動検針システムの場合は、各メータと電話回線とを結ぶ配線工事が必要であり、また、電話回線網への接続制御を行うための網制御ユニットを各メータの信号伝送線路に設ける必要があり、回線使用料を含めてコスト高となる問題点があった。
【０００６】
さらに、図７の無線通信システムを利用した自動検針システムは、それぞれの無線装置２から一定の区域ごとに設置した無線基地局３へ計測データを送信し、無線基地局３でまとめた計測データをデータセンタ５へ送り収集管理していたため、通信可能エリアごとに無線基地局３を設置する必要があり、設置に要する費用がかかるという問題点があった。また、無線装置２と無線基地局３との通信距離を長くすると出力の大きな無線システムが必要となり、システムを構成する費用がかかるという問題点があった。また、逆に、無線装置２と無線基地局３までの通信距離を短くすると、カバーできる区域が狭くなり、無線基地局３の数が多くなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来、個別住宅に設置した無線装置とデータセンタとの間において、中継局的な役割を果たしていた無線基地局を不要とし、また、個別住宅などに設置する無線装置を小電力タイプのものを使用可能として、システム全体を安価に構成することができ、既設の個別住宅にも容易に実施できる自動検針無線システムを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の自動検針無線システムは、計測対象系の付設されたメータから計測データを取得するメータデータ処理部と、無線送受信部とを備えた複数の子機と、前記複数の子機の内、少なくとも１つの子機と無線で交信するように構成したデータセンタとからなる自動検針無線システムであって、複数の子機を無線で数珠繋ぎ接続して、計測データを転送リレーするように構成したものである。
【０００９】
また、自動検針無線システムにおいて、無線で数珠繋ぎ接続した複数の子機は、自分より接続順位の１つ低い子機から送信されてきた計測データへ自分の計測データを付加して転送リレーするように構成することが好ましい。
【００１０】
さらに、自動検針無線システムにおいて、複数の子機を組み合わせて複数のグループを形成するとともに、複数のグループの内、特定のグループに属する子機は、特定のグループの子機間の交信時に、グループを特定する信号から自分がそのグループに属するか否かを判定する手段と、自分がそのグループに属すると判定したときから、自分より接続順位の１つ低い子機から送信されてきた計測データの受信動作を開始するように構成することが効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係わる自動検針無線システムの一実施の形態を示す構成図である。この図１の自動検針無線システムにおけるデータセンタ１１は、ホストコンピュータ１２と、このホストコンピュータ１２に接続された網制御部１３と、この網制御部１３へ通信回線１４を介して接続された無線通信用の親機１５とで構成され、個別住宅などに設置された水道、電気、ガスなどに付設されたメータが計測したデータを収集管理する。
【００１２】
一方、個別住宅などに設置したメータ１６の計測データを読み取り、その読み取った各計測データをデータセンタ１１へ送出する。例えば、グループＡの子機ａ〜子機ｚは、個別住宅ごとにそれぞれ設置され、無線で数珠繋ぎ接続されている。この無線で数珠繋ぎ接続された子機ａ〜子機ｚは、メータ１６の計測データを自分より接続順位の１つ低い子機、例えば、子機ｂの場合は、接続順位の１つ低い子機ａから送信されてきた計測データへ自分の計測データを付加して、次の子機へ送信する。このように、グループＡを形成する子機ａ〜子機ｚに至る各子機間で、上記と同様の動作を順次繰り返し、計測データを転送リレーする。また、グループＡでは、グループ最後の子機ｚは、データセンタ１１の親機１５に対して、転送リレーしてきたグループＡ全体の計測データを送信する。このような収集動作をグループごとに行い、データセンタ１１へ送信するように構成している。
【００１３】
図２は、本発明に係わる自動検針無線システムのデータセンタ側制御系と子機側制御系の一実施の形態を示すブロック図である。このデータセンタ側は、主に、マイコン１７によって、全体が制御されている。このマイコン１７によって制御されているのは、網制御部１３と、ＲＯＭ１８およびＲＡＭ１９と、自局や相手局呼出符号、ＩＤなどの登録用の不揮発性メモリ２０と、親機１５を含む無線ユニット２１が含まれる。
【００１４】
一方、図２の子機（例えば、子機ｚ）は、マイコン２２によって全体が制御されている。このマイコン２２によって制御されているのは、無線ユニット２３と、ＲＯＭ２４およびＲＡＭ２５と、この子機全体に電源を供給する電池２６と、自局や相手局呼出符号、ＩＤなどの登録用の不揮発性メモリ２７と、メータセンサ２８などが含まれる。また、このマイコン２２は、時計やタイマ機能を備えている。
【００１５】
図３は、本発明に係わる自動検針無線システムに用いる子機の一実施の形態を示すブロック図である。この図３の子機は、図１のシステム構成図の説明で述べたように、無線で数珠繋ぎ接続され、自分より接続順位の１つ低い子機から送信された計測データ等をアンテナ２９を介して受信部３０で受信する。次の受信データ判別部３１では、計測データを送信してきた子機が自分の属するグループか、また、自分より接続順位の１つ低い子機から送信されてきた計測データであるか等の判定を行う。判定結果が予め設定された条件と一致した場合は、メータデータ処理部３２で、送信されてきた計測データと、メータセンサ２８で計測した自分の計測データを付加して、送信データ設定部３３へ送る。送信データ設定部３３で送信信号に変換し、送信部３４を通じてアンテナ２９から次の子機へ送信するように構成している。
【００１６】
図４は、図３の子機の受信タイミングを示す図で、図５の子機の間欠受信動作からリンク確定までの処理手順を示すフローチャートとともに、子機の受信手順を説明する。まず、図５のステップＳ１で、間欠受信を行いながら、ステップＳ２で相手局（自分より接続順位の１つ低い子機）からの電波到来を待つ。電波の到来があったと判断したときは、ステップＳ２が「ＹＥＳ」で、次のステップＳ３の連続受信動作に移る。次に、ステップＳ４〜Ｓ６において、無線ヘッダに含まれる送信側の呼出符号を読み取り、グループＩＤ、端末ＩＤ等が一致するか否かを確認する。一致したときは、ステップＳ６は、「ＹＥＳ」で、ステップＳ７において、リンクを確定する。違う場合には、再び間欠受信動作へ戻る。すなわち、電波が到来するたびに、受信動作に入り、相手局側の呼出符号等の確認が済むまで、受信状態におかれる。なお、図４の電文フォーマットは、無線ヘッダと、グループＩＤと、端末ＩＤと、メータデータとで構成されている。
【００１７】
次に、図６の複数の子機を無線で数珠繋ぎ接続し、計測データを転送リレーする処理手順をフローチャートにもとづいて説明する。
まず、例えば、図１の子機ａが、図６のステップＳ１１において、予め設定されている期間、あるいは時間ごとに、一定の周期をもって、メータの計測を自動的に開始する。計測されたメータのデータは、ステップＳ１２で、グループＩＤ、端末ＩＤ等を含めたデータ信号として送信を開始する。この送信されたデータ信号を図１の子機ｂが受信すると、グループＩＤ、端末ＩＤ等の一致を確認し、子機ａから送信されてきた計測データに、自分の計測データをステップＳ１６で付加処理する。
【００１８】
この子機ｂで付加処理した計測データは、送信信号に変換されてステップＳ１７で、送信が開始される。この時、子機ｂは、図１で示すグループＡの最終メータの計測データではないので、ステップＳ２０では、「ＮＯ」で、次の子機が受信する。このような、計測データの付加処理動作が無線で数珠繋ぎ接続された各子機で繰り返し行われ、図１の子機ｚへ計測データが転送リレーされる。この子機ｚは、最終メータとして管理されているため、ステップＳ２０は、「ＹＥＳ」で、図１のデータセンタ１１がグループＡの全計測データを受信し、収集することができる。
【００１９】
なお、上述した実施例では、水道、電気、ガスなどのメータの計測データを収集する自動検針無線システムについて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、水量や気温、あるいは自動販売機の在庫管理などの無線テレメータシステムにも適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、従来、一定の区域ごとに設置する必要があった無線基地局が不要となり、システムを構成するのに要する費用が安価となる。また、無線で数珠繋ぎ接続した各子機は、隣接する各住宅に設置されるため、各子機間の設置間隔が短くでき、かつ各子機が中継局としての役割を果たしているので、子機は、電波の到達距離の短い安価な小電力タイプのもので構成することが可能となる。
【００２１】
さらに、子機は、小電力タイプのものでも使用可能であるため、電源用の電池も安価な小容量のものを使用することができ、システム全体を安価に構成することができる。したがって、既設の個別住宅にも容易に実施でき、経済的にも有利な自動検針無線システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる自動検針無線システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明に係わる自動検針無線システムのデータセンタ制御系と子機制御系の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の子機の一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係わる自動検針無線システムの電文フォーマットの一例を示す構成説明図である。
【図５】本発明に係わる自動検針無線システムの間欠受信動作からリンク確定までの処理手順を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の複数の子機を用いて計測データの転送リレーを行う場合の処置手順を示すフローチャート図である。
【図７】従来の自動検針システムの一例を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１１　　データセンタ
１２　　ホストコンピュータ
１３　　網制御部
１４　　通信回線
１５　　親機
１６　　メータ
ａ〜ｚ　　　子機
【図１】
2004062510.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004062510.tif 000007
【図６】
2004062510.tif 000008
【図７】
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