(57)【要約】【課題】電源電圧が低下したとき、電源の無駄な電力消費を抑えることにより、できるだけ長く端末網制御装置の動作を確保できるようにする。【解決手段】端末網制御装置は、電源電圧を監視し、電源電圧が所定値より低下したことを検知すると、通信回路を省電力状態にする。端末網制御装置は、セルサーチを行わない。端末網制御装置は、定期的にセンタ側装置と通信を行い、生存確認の通知を行う。センタ側装置は、端末網制御装置が動作していることを認識する。端末機器から発呼があると、端末網制御装置は、端末機器からのデータを一旦記憶する。端末網制御装置が生存確認の通知を行うとき、端末機器からのデータも合わせてセンタ側装置に送信する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタ側装置に移動体通信網を介して通信可能に端末網制御装置が接続され、端末網制御装置に端末機器が通信可能に接続され、センタ側装置と端末機器との間でデータ通信を行う無線データ通信システムであって、端末網制御装置は、電源電圧の低下を検知したとき、移動体通信網の基地局との通信を行う通信回路を省電力状態にすることを特徴とする無線データ通信システム。
【請求項２】
端末網制御装置は、通信回路が省電力状態にあるとき、センタ側装置に生存確認のための通知を行う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】
端末網制御装置は、端末機器からセンタ側装置へのデータ送信があるとき、生存確認の通知に合わせて、センタ装置にデータ送信を行うことを特徴とする請求項２記載の無線データ通信システム。
【請求項４】
端末網制御装置は、通信回路が省電力状態にあるとき、端末機器からのデータ送信を受けると、受信したデータを記憶し、生存確認の通知を行うときに前記データを送信することを特徴とする請求項３記載の無線データ通信システム。
【請求項５】
端末網制御装置の電源が電池とされ、端末網制御装置は、電池電圧を監視し、電池電圧が所定値より低下したとき、通信回路を省電力状態にして、一定時間ごとに通信回路を起動し、センタ側装置と通信を行う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、通信回線を介してセンタ側装置に端末網制御装置が接続され、端末網制御装置に無線親機が接続され、無線親機と通信可能な無線子機にメータやセンサが接続された無線データ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス、水道等のメータやセンサからの情報を通信回線を通じて送信するための無線データ通信システムでは、センタ側装置と、端末側装置とが通信回線を介して接続される。端末側装置は、通信回線に接続された端末網制御装置と、端末網制御装置に接続された無線親機と、無線親機に無線通信可能に接続された無線子機と、無線親機または無線子機に接続されたガス、水道、電気等のメータやセンサなどの端末機器とによって構成される。
【０００３】
端末機器は、無線親機あるいは無線子機に有線で接続される。無線親機と無線子機とは、特定小電力無線による無線通信を行う。無線親機は、端末網制御装置に有線で接続される。メータの検針値などを送信するために、端末側から発呼する場合、端末機器からのデータは、無線子機、無線親機を通じて端末網制御装置に送信され、端末網制御装置が通信回線を通じてセンタ側装置に送信する。センタ側装置からの発呼によりデータ通信する場合、センタ側装置からの要求信号が通信回線を通じて端末網制御装置に送信される。端末網制御装置は、要求内容に応じて端末機器からデータを取得し、センタ側装置にデータを送信する。
【０００４】
ここで、通信回線として、公衆電話回線網が利用されるが、移動体通信網が利用される場合がある。移動体通信網を利用することにより、公衆電話回線網がない場所でも端末網制御装置を設置できる。また、電話回線の配線工事が不要になるといったメリットもある。
【０００５】
このような移動体通信網を利用したデータ通信システムにおいて、端末網制御装置は、センタ側装置からいつ何時、起動要請があるかわからない。そのため、端末網制御装置は、常時あるいは間欠的に、基地局を探すためのセルサーチを行う必要がある。このセルサーチ動作には多大な電力を必要とし、通信中以外の待機中でも電力を消費する。
【０００６】
端末網制御装置の電源として電池を用いた場合、セルサーチのために電池電圧が消費されて、電池電圧が低下すると、端末網制御装置が動作しなくなるおそれがある。そこで、特許文献１に記載された端末網制御装置では、電池電圧の低下が検出されたとき、センタ側装置に電池の低下情報を通報する。端末網制御装置は、通報後、所定時間経過するまでは正常に動作し、所定時間経過すると動作を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１２２３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
端末網制御装置は、電池電圧の低下を知らせる情報をセンタ側装置に通報した後、一定時間の動作が確保される。しかし、端末網制御装置の電池が取り換えられずに放置された場合、所定時間経過する前に、電池が消耗して、端末側網制御装置が動作停止状態となる。そのため、ガス漏れなどの異常状態が発生したとき、端末発呼によりセンタ側装置へ通知することができなくなる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑み、電源電圧が低下したとき、電源の無駄な電力消費を抑えることにより、できるだけ長く端末網制御装置の動作を確保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】
【００１０】
本発明は、センタ側装置に移動体通信網を介して通信可能に端末網制御装置が接続され、端末網制御装置に端末機器が通信可能に接続され、センタ側装置と端末機器との間でデータ通信を行う無線データ通信システムであって、端末網制御装置は、電源電圧の低下を検知したとき、移動体通信網の基地局との通信を行う通信回路を省電力状態にするものである。
【００１１】
移動体通信網を利用して無線通信を行う場合、端末網制御装置は、セルサーチを行う。しかし、電源電圧が低下しているときに、セルサーチが行われると、電源の電力が消費され、電源が消耗する。そこで、セルサーチのときに動作する通信回路を省電力状態にすることにより、セルサーチが実行されず、電源の電力消費を減らすことができる。
【００１２】
端末網制御装置は、通信回路が省電力状態にあるとき、センタ側装置に生存確認のための通知を行う。通信回路が省電力状態のとき、センタ側装置の発呼による通信は行えない。そのため、センタ側装置は、端末網制御装置が動作しているのか確認できない。端末網制御装置は、通信回路をアクティブ状態にして、通知のためにセンタ側装置と通信を行う。生存確認の通知により、センタ側装置は、端末網制御装置が動作可能であることを認識できる。
【００１３】
端末網制御装置は、端末機器からセンタ側装置へのデータ送信があるとき、生存確認の通知に合わせて、センタ装置にデータ送信を行う。端末機器からのデータ送信および生存確認の通知を１回の通信によって行うことができる。これによって、電源電圧が低下しているときの通信回数を減らすことができる。
【００１４】
端末網制御装置は、通信回路が省電力状態にあるとき、端末機器からのデータ送信を受けると、受信したデータを記憶し、生存確認の通知を行うときに前記データを送信する。端末機器はデータ送信を一度行えばよく、端末網制御装置の不要な動作をなくすことができ、電源の電力消費が抑えられる。
【００１５】
端末網制御装置の電源が電池とされ、端末網制御装置は、電池電圧を監視し、電池電圧が所定値より低下したとき、通信回路を省電力状態にする。そして、端末網制御装置は、一定時間ごとに通信回路を起動し、センタ側装置と通信を行い、生存確認の通知を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、電源電圧が低下すると、通信回路が省電力状態となるので、セルサーチのための通信が行われない。これにより、電源の電力消費が抑制され、電源を延命できるので、できるだけ長く端末網制御装置の動作を確保できる。また、端末機器から必要なデータ送信があるとき、センタ側装置に対する生存確認の通知とともにデータを送信することにより、通信回路の通信回数が減って、電源の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の無線データ通信システムの全体構成図
【図２】端末網制御装置の概略構成を示すブロック図
【図３】端末機器からの発呼時のデータ通信の流れを示す図
【図４】センタ側装置からの発呼時のデータ通信の流れを示す図
【図５】電池電圧低下時の生存確認の通知の流れを示す図
【図６】電池電圧低下時に端末機器から発呼があったときのデータ通信の流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施形態の無線データ通信システムを図１に示す。本システムでは、センタ側装置と端末側装置とが通信回線を介して通信可能に接続される。センタ側装置は、センタ側網制御装置１と、これに接続されたホストコンピュータとを備えている。通信回線として、移動体通信網２が利用され、センタ側装置と端末側装置との間で無線通信が行われる。
【００１９】
端末側装置は、移動体通信網２に接続された端末網制御装置４と、端末網制御装置４に接続された無線親機５と、無線親機５と無線通信を行う複数の無線子機６とを備えている。無線親機５あるいは無線子機６に、ガス、水道、電気などのマイコンメータ、センサ等の複数の端末機器７が接続される。無線親機５と各無線子機６との間では、特定小電力無線により無線通信が行われる。
【００２０】
端末網制御装置４は、図２に示すように、移動体無線送受信回路部１０、無線親機Ｉ／Ｆ部１１、電源制御部１２、制御部１３を備えている。移動体無線送受信回路部１０は、移動体通信網２としての携帯電話、ＰＨＳ等の電話網を利用した無線通信を行う通信回路であり、移動体通信網２の無線基地局との間で無線によるデータの送受信を行う。無線親機Ｉ／Ｆ部１１は、有線で接続された無線親機５との通信を行う。なお、端末網制御装置４に直接、端末機器７が接続されてもよい。
【００２１】
端末網制御装置４は、電源として電池１４が使用される。電池１４は、一次電池あるいは二次電池のいずれであってもよい。電源制御部１２は、電池電圧を常に監視し、電池電圧の低下を検知する。電源制御部１２は、電池電圧が所定値より低下したことを検知すると、電池電圧低下の検知情報を制御部１３に通知する。なお、所定値は、端末網制御装置４が移動体無線送受信回路部１０を通じてセンタ側網制御装置１と無線通信を行ったり、無線親機Ｉ／Ｆ部１１を通じて無線親機５と通信を行うことが可能な電圧に設定されている。
【００２２】
制御部１３は、移動体通信網２による無線通信および無線親機５との通信を制御して、センタ側装置との間でデータの送受信を行う。
【００２３】
端末機器７から発呼する場合として、メータの検針値のデータ送信、センサによる異常検知の通報などがある。この場合、図３に示すように、端末機器７は起動信号を無線子機６に送出する。無線子機６は、起動信号を受信すると起動して、無線親機５に起動信号を送信する。無線親機５は、起動信号を受信すると起動して、端末網制御装置４に起動信号を送出する。端末網制御装置４の制御部１３は、無線親機Ｉ／Ｆ部１１を通じて起動信号が入力されると、移動体無線送受信回路部１０に電源供給を行ってアクティブ状態にする。制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０を通じてセルサーチを行う。セルサーチにより、端末網制御装置４と基地局との間でリンクが確立すると、制御部１３は、センタ側網制御装置１に接続要求の電文を出力する。移動体無線送受信回路部１０は、この電文を移動体通信網２を介してセンタ側網制御装置１に送信する。
【００２４】
センタ側装置では、端末側からの接続要求に応じて、検針値要求などの応答電文を端末網制御装置４に送信する。この応答電文は、端末網制御装置４から無線親機５、無線子機６を介して端末機器７に伝送される。端末機器７は、センタ側装置からの応答電文を受けて、検針値などのデータを出力する。データは、無線子機６、無線親機５、端末網制御装置４を介してセンタ側装置に送信される。センタ側装置は、端末側装置からの検針値などのデータを取得する。
【００２５】
センタ側装置から発呼する場合として、センタポーリング通信が行われる。ここで、センタポーリング通信では、センタ側装置が各端末機器７に送信要求の有無を順次尋ねていき、送信要求がある端末機器７に対して、センタ側装置への送信が許可される。端末機器７は、センタ側装置からの問い合わせの順が回ってきて、センタ側装置により許可されると、データ送信を行う。この際、端末機器７は、センタ側装置からの送信については受信拒否できない。センタポーリング通信は、端末側網制御装置４、端末機器７などの端末側の種々の機器に設定変更があった場合に、センタ側装置からの起動によって、遠隔で端末側装置とリンクを確立するときに行われる。また、毎月１回のように定期的にメータ検針をする場合に、端末側の起動設定ではなく、センタポーリング通信で検針を実行する場合に行われる。
【００２６】
図４に示すように、センタ側網制御装置１は、移動体通信網２を介して端末側網制御装置４に接続要求の電文を送信する。端末網制御装置４の移動体無線送受信回路部１０が電文を受信すると、制御部１３が起動して、起動信号を無線親機５に送出する。無線親機５は、起動信号を受信すると起動して、無線子機６に起動信号を送信する。無線子機６は、起動信号を受信すると起動して、端末機器７に起動信号を送出する。端末機器７は、起動信号を受信すると起動する。センタ側網制御装置１と端末網制御装置４とのリンクが確立し、端末機器７は、センタ側網制御装置１への送信が許可される。端末機器７は、センタ側装置から要求されたデータ、例えば検針値のデータをセンタ側装置に送信する。センタ側装置は、端末機器７からのデータを取得する。
【００２７】
このセンタポーリング通信が行われるとき、端末網制御装置４は、センタ側装置からいつ何時、移動体通信網２を経由して起動要請があるかわからない。そのため、端末網制御装置４の制御部１３は、常時または間欠的にセルサーチを行う。制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０に電源を供給し、移動体無線送受信回路１０をアクティブ状態にして、セルサーチを実行する。そして、制御部１３は、通信可能な基地局を探し、基地局を検出すると、この基地局との無線通信に必要な通信方式、周波数帯域等の通信情報を記憶部に記憶する。
【００２８】
以上のように、端末側からの発呼によるセンタ側装置への通信においては、発呼のための起動信号が端末網制御装置４に伝わるまで、移動体無線送受信回路部１０は動作しないので、移動体無線送受信回路部１０がスリープ状態やパワーダウン状態のような省電力状態にあっても差し支えない。しかし、センタ側網制御装置１から通信を開始する場合、端末網制御装置４はセルサーチ動作を行う必要があり、移動体無線送受信回路部１０はアクティブ状態でなければならない。
【００２９】
ところで、端末網制御装置４の電源は電池１４が使用される。端末網制御装置４の動作により、電池電圧が低下していく。電源制御部１２は、電池電圧を監視して、電池電圧が所定値より下がったことを検出する。制御部１３は、電池電圧の低下が検知されたとき、移動体無線送受信回路部１０の動作を制限する。すなわち、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０への電源供給を停止して、移動体無線送受信回路部１０を省電力状態にする。省電力状態は、スリープ状態あるいはパワーダウン状態である。
【００３０】
移動体無線送受信回路部１０は、省電力状態にあるときには動作しない。したがって、端末網制御装置４は、セルサーチのための通信を行わない。これにより、電池１４の消耗を抑制でき、電池１４の寿命を延ばすことができる。電池１４の交換あるいは電池１４の充電が行われるまでの間、異常通報のような必要な通信だけは可能となる。ただし、センタ側装置の発呼による送信要求があっても、移動体無線送受信回路部１０が動作していないので、端末網制御装置４は、この要求を受け付けない。すなわち、センタ側装置の発呼による通信は行われない。
【００３１】
そして、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０が省電力状態にあるとき、生存確認のための通知をセンタ側装置に行う。この通知に際して、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０をアクティブ状態にして、センタ側装置との通信を行う。通信の終了後、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０を再び省電力状態にする。
【００３２】
生存確認の通知は、定期的に、例えば６時間ごとに行われる。あるいは、通知の間隔を電池電圧の低下に応じて長くしてもよい。例えば、初めは４時間ごと、その後８時間ごと、最終的に２４時間ごとに通知するといったようにする。これによって、電池の電力消費を極力抑えることができ、電池を延命して、端末網制御装置の動作可能な状態を長期間にすることができる。
【００３３】
図５に示すように、移動体無線送受信回路部１０が省電力状態になると、制御部１３は、タイマをスタートさせる。所定時間経過すると、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０に電源を供給して、移動体無線送受信回路部１０を起動する。制御部１３は、センタ側装置に起動電文を出力する。移動体無線送受信回路部１０は、基地局と通信を行って、起動電文をセンタ側網制御装置１に送信する。センタ側網制御装置１は、起動電文を受信すると、端末網制御装置４に発呼要因の要求電文を送信する。
【００３４】
端末網制御装置４の制御部１３は、センタ側装置から要求電文を受け取ると、省電力状態にあることを示す電文を送信する。センタ側装置は、この電文を受信することにより、端末網制御装置４が動作可能であると認識し、端末網制御装置４の生存確認を行える。このような生存確認の通知は、定期的に行われる。したがって、電池電圧が低下したとき、必要最小限の通信だけを行うことにより、電池１４の不要な電力消費を抑制でき、電池１４の長寿命化を図れる。
【００３５】
電源制御部１２が、電池１４の交換などによって、電池電圧が規定値以上になったことを検知すると、制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０を省電力状態からアクティブ状態に戻す。以後、制御部１３は、生存確認の通知を行わない。そして、制御部１３は、常時あるいは間欠的にセルサーチを実行する。
【００３６】
電池１４の交換などが行われなかった場合、電池１４が消耗して、移動体無線送受信回路部１０が動作できなくなり、生存確認の通知が行われなくなる。センタ側装置は、端末網制御装置４から定期的な生存確認の通知がないことを検知すると、端末網制御装置４が動作停止状態にあると判断して、サービスマンに電池１４の交換、充電などを促すメッセージを通知する。すぐに電池１４の交換などによって、端末網制御装置４は動作可能となる。
【００３７】
また、移動体無線送受信回路部１０が省電力状態にあるとき、端末機器７の発呼があった場合、端末網制御装置４の制御部１３は、センタ側装置への生存確認の通知に合わせて、端末機器７のデータ送信を行う。端末機器７から発呼があったとき、制御部１３は、端末機器７との通信を行うが、センタ側装置との通信は行わない。そのため、制御部１３は、端末機器７から受信したデータを記憶部に記憶する。
【００３８】
図６に示すように、端末網制御装置４の制御部１３は、移動体無線送受信回路部１０が省電力状態にあるとき、定期的に生存確認の通知を行う。この通知の合間に、端末機器７がデータ送信のための発呼を行ったとき、制御部１３は、無線子機６、無線親機５を通じて起動信号を受信すると、端末機器７にデータ要求の電文を送信する。端末機器７は、検針値などのデータを送信する。制御部１３は、端末機器７からのデータを受信したとき、センタ側装置に通知する時間であるかを確認する。通知する時間でないとき、制御部１３は、受信したデータを記憶部に一旦記憶する。通知する時間がきたとき、制御部１３は、生存確認の通知とともに、端末機器７からのデータを記憶部から読み出し、データをセンタ側装置に送信する。
【００３９】
なお、端末機器７の発呼が、検針値などのデータ送信ではなく、ガス漏れなどの異常発生の通報の場合、端末網制御装置４の制御部１３は、端末機器７からの発呼の要求があると、すぐにセンタ側装置に異常発生を知らせる電文を送信するとよい。
【００４０】
センタ側装置との通信をまとめて行うことにより、端末機器７の発呼のたびにセンタ側装置と通信する場合に比べて、センタ側装置との通信回数を減らすことができる。また、端末網制御装置４と端末機器７との通信も一度だけですむので、不要な通信を減らすことができる。したがって、電池電圧が低下しているとき、移動体無線送受信回路部１０への電源供給の時間を低減でき、電池１４の電力消費を減らすことができる。しかも、端末機器７からのデータ送信は行えるので、データ通信システムの信頼性を確保することができる。
【００４１】
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。端末網制御装置は、移動体通信網以外に、インターネット網、公衆電話回線網といった他の通信回線を利用して、センタ側装置と通信してもよい。端末網制御装置は、他の通信回線との通信を行う通信回路を備え、電池電圧が低下したとき、制御部は、移動体無線送受信回路部を省電力状態にしたまま、通信回路を起動し、他の通信回線を利用して、センタ側装置に生存確認の通知を行う。
【００４２】
電源として、太陽電池を用いてもよい。この場合、制御部は、太陽電池が発電しない夜間に、移動体無線送受信回路部を省電力状態にする。昼間は、移動体無線送受信回路部をアクティブ状態にする。あるいは風力発電機を用いてもよい。風がなくて、風力発電機が発電しないとき、移動体無線送受信回路部は省電力状態になる。
【符号の説明】
【００４３】
１    センタ側網制御装置
２    移動体通信網
４    端末網制御装置
５    無線親機
６    無線子機
７    端末機器
１０    移動体無線送受信回路部
１１    無線親機Ｉ／Ｆ部
１２    電源制御部
１３    制御部
１４    電池
【図１】
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【図２】
2012044392.tif 000004
【図３】
2012044392.tif 000005
【図４】
2012044392.tif 000006
【図５】
2012044392.tif 000007
【図６】
2012044392.tif 000008