(57)【要約】【課題】計量データを無線通信により収集する自動検針システムにおいて効率的に無線通信を行うために、無線中継器を設置するための最適な場所を予測する。【解決手段】無線中継器設置支援装置１は、無線メータの無線特性に基づいて仮想地図データにおける無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果を出力する無線メータ通信範囲予測部９を備える。また、無線メータシミュレーション結果及び無線中継器の無線特性に基づいて、仮想地図データにおける無線中継器及び無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求めて、通信範囲内において無線中継器を設置できる設置設備の場所を予測する無線中継器設置場所予測部１４と、を備える。【選択図】図１
2013121063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線メータが無線通信した計量データを中継する無線中継器が設置される可能性のある設置設備の情報を、平面地図データに高さの情報を加えた立体地図データに仮想的に反映した仮想地図データを生成する仮想地図データ生成部と、
前記無線メータの無線特性に基づいて前記仮想地図データにおける前記無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果を出力する無線メータ通信範囲予測部と、
前記無線メータシミュレーション結果及び前記無線中継器の無線特性に基づいて、前記仮想地図データにおける前記無線中継器及び前記無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求めて、前記通信範囲内において前記無線中継器を設置できる前記設置設備の場所を予測する無線中継器設置場所予測部と、を備える
無線中継器設置支援装置。
【請求項２】
さらに、前記無線中継器の設置条件に基づいて、任意に前記設置設備の設置情報を反映した前記仮想地図データを仮想地図データベースに格納する無線中継器設置情報入力部を備え、
前記無線中継器設置場所予測部は、
前記無線中継器設置情報入力部によって前記設置設備の設置情報が反映された前記仮想地図データを前記仮想地図データベースから読込む設置情報読込み部と、
前記無線メータ通信範囲予測部によって予測された前記無線メータシミュレーション結果に基づいて、前記無線中継器が前記設置設備に任意に設置される場合における前記無線中継器の通信範囲を予測して任意シミュレーション結果を生成する無線中継器任意設置シミュレーション部とを備える
請求項１記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項３】
前記無線中継器設置場所予測部は、
前記無線メータシミュレーション結果に基づいて、前記無線中継器が前記設置設備に自動的に設置される場合における前記無線中継器の通信範囲を予測して自動シミュレーション結果を生成する無線中継器自動設置シミュレーション部を備える
請求項２記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項４】
さらに、前記無線中継器及び前記無線メータの無線通信路が確立される通信範囲、及び前記無線中継器設置場所予測部が予測した前記無線中継器を設置できる前記設置設備の場所を表示部に表示する無線中継器通信範囲予測表示部を備える
請求項３記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項５】
前記無線中継器通信範囲予測表示部は、前記仮想地図に反映した前記任意シミュレーション結果又は前記自動シミュレーション結果を表示部に表示し、
前記予測した前記無線中継器を設置できる前記設置設備の場所が選択されることにより、選択された前記設置設備の場所に設置される前記無線中継器、及び前記無線メータの通信範囲を前記仮想地図に反映して前記表示部に表示する
請求項４記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項６】
前記無線メータ通信範囲予測部は、
前記仮想地図データベースから前記仮想地図データを読込む仮想地図データ読込み部と、
無線メータ設備データベースから前記無線メータ設備データを読込む無線メータ設備データ読込み部と、
前記仮想地図データ及び前記無線メータ設備データにより、前記無線メータの通信範囲をシミュレーションする対象にするか否かを判定するシミュレーション対象判定部と、
前記シミュレーションの対象とされた前記無線メータについて、通信範囲のシミュレーションを行って前記無線メータシミュレーション結果を出力する通信範囲シミュレーション部とを備える
請求項３記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項７】
前記仮想地図データ生成部は、
前記平面地図データを格納する航空地図データベース、及び高さの情報のデータを格納する航空レーザーデータベースより、前記平面地図データ及び前記高さの情報のデータを読込んで、輪郭を抽出した立体地図データを作成する立体地図データ作成部と、
前記立体地図データを表示部に表示する立体地図データ表示部と、
操作部の操作入力により前記立体地図データを編集した前記仮想地図データを前記仮想地図データベースに格納する立体地図データ編集部とを備える
請求項３記載の無線中継器設置支援装置。
【請求項８】
無線メータが無線通信した計量データを中継する無線中継器が設置される可能性のある設置設備の情報を、平面地図データに高さの情報を加えた立体地図データに仮想的に反映した仮想地図データを生成するステップと、
前記無線メータの無線特性に基づいて前記仮想地図データにおける前記無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果を出力するステップと、
前記無線メータシミュレーション結果及び前記無線中継器の無線特性に基づいて、前記仮想地図データにおける前記無線中継器及び前記無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求めて、前記通信範囲内において前記無線中継器を設置できる前記設置設備の場所を予測するステップと、を含む
無線中継器設置支援方法。
【請求項９】
無線メータが無線通信した計量データを中継する無線中継器が設置される可能性のある設置設備の情報を、平面地図データに高さの情報を加えた立体地図データに仮想的に反映した仮想地図データを生成する手順、
前記無線メータの無線特性に基づいて前記仮想地図データにおける前記無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果を出力する手順、
前記無線メータシミュレーション結果及び前記無線中継器の無線特性に基づいて、前記仮想地図データにおける前記無線中継器及び前記無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求めて、前記通信範囲内において前記無線中継器を設置できる前記設置設備の場所を予測する手順と、を
コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、無線通信機能を有する無線メータが検針した電力の計量データ（「ロードサーベイデータ」とも呼ぶ）を無線通信で中継する無線中継器の設置を支援する無線中継器設置支援装置、無線中継器設置支援方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、需要家の住宅、建物等に設置される無線メータは、無線メータが検針した電力の計量データ等を無線通信する機能を有している。また、電柱等の設備（以下、「設置設備」と呼ぶ。）には、無線メータが送信する計量データ等を中継する無線中継器が設置されている。この無線中継器は、設置設備から電力を供給されルことにより、計量データを無線通信で中継することが可能である。そして、無線メータ及び無線中継器を組み合わせることによって、無線メータが無線通信する計量データを自動的に収集する自動検針システムが構築されている。この自動検針システムでは、無線メータが送信した計量データを自動検針システムのサーバが収集する。ため、人手を介さずに広範囲の地域から一括して検針結果を取得することができ、その結果、効率的な検針業務の遂行が実現されていた。
【０００３】
ここで、計量データを無線通信する際の理想的な条件としては、無線通信の発信側となる通信装置と受信側となる通信装置が存在する空間において、無線通信が遮られないような無線通信路が確立されることである。しかし、建物を建築する事業者は、無線メータの無線特性を十分に把握した上で建物を設計しているわけではないから、無線メータの設置方向、方角、高さ等は考慮されずに住宅に設置される場合がある。このため、良好な無線通信路が確立されずに送信側と受信側の通信装置間で無線通信が行えない場合がある。また、電源線等が送信側の通信装置の近くで電磁波を放射することにより、無線通信される計量データにノイズ等の妨害電波が混入して、受信側の通信装置が正しく計量データを受け取れない場合もある。
また、無線メータは、例えば、住宅の配電系統設備に設けられた低電圧引込線の近くなどの、無線通信には適さない場所に設置されることもある。
【０００４】
また、ある区画に複数の住宅を集めたアパートやマンション等の集合住宅のように、狭い範囲に建物が密集していたり、斜面に建物が建っていたりすると、無線通信路を遮蔽する遮蔽物が多くなる。このため、各戸に無線メータを設置しても、遮蔽物によって無線通信が行えない場合もあり、このような場合には、自動検針システムにおける計量データの収集率が低下していた。
【０００５】
このように、無線メータが設置される場所は制限されることが多い。また、無線メータの通信範囲は狭いため、減衰した通信波を増幅する無線中継器を用いてサーバに中継する必要がある。さらに、サーバが計量データの収集率を上げるためには、無線中継器を適切な場所に設置することが必要である。しかし、無線メータと無線中継器は共に、通信範囲が異なるため、効率的に無線中継器の設置場所を決めるための技術として、特許文献１に開示されたものが検討されていた。なお、以下の説明で「無線通信が可能」という場合は、無線メータと無線中継器、無線中継器と他の無線中継器、又は無線中継器と業務システムとの間で無線通信路が確立されて、無線通信によって計量データの送受信が可能となることをいう。
【０００６】
ここで、特許文献１には、ある領域に対して基地局の配置パターンを想定し、各パターンについて基地局の放射電力量を算出し、各基地局の放射電力量の合計を求めて、制限条件の範囲で放射電力量が最小となる配置パターンを決定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３５８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、無線メータは、電柱に設置された低圧柱上変圧器に接続される低電圧引込線と建物が接する付近に設置される傾向にある。また、上述したように設計者が建物を設計する際に、無線通信の環境がよくなるように無線メータの設置場所を考慮することは少ない。また、集合住宅では、様々な計器が収納される集合計器ボックス等に無線メータが設置される場合が多く、戸建の住宅に設置される無線メータと同様に、無線通信環境は必ずしも良くない。
【０００９】
さらに、設計者が無線中継器の無線特性を知った上で、無線中継器の設置場所を検討するケースはあまりない。一方、仮に設計者が無線中継器の設置場所を検討する場合であっても、設置場所の周囲の情報が記入された平面地図を用いて設置場所を選定する傾向がある。このため、傾斜地の建物に設置された無線中継器と他の無線中継器との間で遮蔽物が介在するなどで、無線通信路が形成されない場合がある。このように、平面地図のみを用いて無線中継器の設置場所を決めると、地面の高低差が考慮されないまま無線中継器が設置されるので、無線通信効率が低下し、意図した無線通信を行えない場合が発生する。
【００１０】
また、予め想定された配置パターンとは異なる環境に無線中継器を設置する際には、新たに配置パターンを検討する必要があるので、無線中継器の通信環境がよいかどうかを即時に評価することが難しい（例えば、特許文献１を参照）。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、無線メータと無線中継器との間で無線通信が可能となる無線中継器の設置場所を予測する無線中継器設置支援装置、無線中継器設置支援方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、無線メータから送信された計量データを中継する無線中継器を設置することができる設置設備の情報を仮想的に反映した仮想地図データを生成する。この仮想地図データは、平面地図データに高さの情報を加えた立体地図データに設置設備の情報を加えたものである。
そして、無線メータの無線特性に基づいて仮想地図データにおける無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果を出力する。
また、無線メータシミュレーション結果及び無線中継器の無線特性に基づいて、仮想地図データにおける無線中継器及び無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求める。これにより、無線中継器及び無線メータの無線通信路が確立される通信範囲において無線中継器を設置するために適切な場所を予測することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線中継器を設置する設計を行う際に、無線メータ及び無線中継器が無線通信を行える場所を予測できるので、効率的に無線中継器を配置する設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態例における無線中継器設置支援装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態例における住宅が密集する平坦な地域において無線通信が困難となる状況を解消する例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態例における傾斜地の縁部分によって無線通信が困難となる状況を解消する例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態例における航空地図データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態例における航空レーザーデータベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態例における配電系統設備データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態例における仮想地図データ生成部の内部構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態例における仮想地図データ生成部の処理例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態例における無線メータ無線特性データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態例における無線メータの電界強度の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態例における無線メータ設備データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態例における無線メータ通信範囲予測部の内部構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施の形態例における無線メータ通信範囲予測部の処理例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態例における無線中継器設置情報入力部の内部構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の一実施の形態例における無線中継器設置情報入力部の処理例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態例における無線中継器無線特性データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図１７】本発明の一実施の形態例における無線中継器の電界強度の例を示す説明図である。
【図１８】本発明の一実施の形態例における無線中継器設備データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図１９】本発明の一実施の形態例における設置条件データベースのテーブル構成例を示す説明図である。
【図２０】本発明の一実施の形態例における無線中継器設置場所予測部の内部構成例を示すブロック図である。
【図２１】本発明の一実施の形態例における無線中継器設置場所予測部の処理例を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の一実施の形態例における任意に無線中継器を設置した場合における予測結果の表示例を示す説明図である。
【図２３】本発明の一実施の形態例における、自動計算した結果を利用して無線中継器を設置した場合における予測結果の表示例を示す説明図である。
【図２４】本発明の一実施の形態例における無線中継器の設置場所の候補の表示例を示す説明図である。
【図２５】本発明の一実施の形態例における無線中継器の設置場所の第１候補が選択された場合における通信範囲の予測結果の表示例を示す説明図である。
【図２６】本発明の一実施の形態例における無線中継器の設置場所の第２候補が選択された場合における通信範囲の予測結果の表示例を示す説明図である。
【図２７】本発明の一実施の形態例における無線中継器の設置場所の第３候補が選択された場合における通信範囲の予測結果の表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態例について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態例は、無線メータ及び無線中継器毎の無線特性に基づき、無線中継器を設置するために最適な場所を、標高の情報が含まれる立体地図を用いて予測する無線中継器設置支援装置１に適用される。この無線中継器設置支援装置１は、コンピュータがプログラムを実行することにより、後述する内部ブロックが連携して行う無線中継器設置支援方法を実現する。
【００１６】
［無線中継器設置支援装置の構成例］
図１は、無線中継器設置支援装置１の内部構成例を示すブロック図である。
無線中継器設置支援装置１は、航空機が撮影した写真に基づいて作成される航空地図データを格納する航空地図データベース２と、航空機が地表面に照射したレーザーによって観測した標高の情報に関する航空レーザーデータを格納する航空レーザーデータベース３と、配電線等の配電系統設備のデータを格納する配電系統設備データベース４とを備える。この配電系統設備が無線中継器を設置する可能性がある設置設備となる。また、無線中継器設置支援装置１は、仮想地図データ生成部５を備える。仮想地図データ生成部５は、航空地図データベース２と配電系統設備データベース４から入力した各データを編集し、航空地図に標高の情報と配電系統設備の情報が反映された仮想地図データを出力する。
【００１７】
また、無線中継器設置支援装置１は、仮想地図データ生成部５が出力する仮想地図データを格納するための仮想地図データベース６と、無線メータの無線特性データを格納するための無線メータ無線特性データベース７と、配電系統設備に設置された無線メータの設置状態に関するデータを格納するための無線メータ設備データベース８とを備える。また、無線中継器設置支援装置１は無線メータ通信範囲予測部９を備える。無線メータ通信範囲予測部９は、仮想地図データベース６、無線メータ無線特性データベース７及び無線メータ設備データベース８から入力した各データから無線メータの通信範囲を予測する。
【００１８】
また、無線中継器設置支援装置１は、設計者によって無線中継器の設置情報が入力される無線中継器設置情報入力部１０を備える。また、無線中継器設置支援装置１は、無線中継器の無線特性データを格納する無線中継器無線特性データベース１１と、無線中継器の設備情報に関するデータを格納する無線中継器設備データベース１２と、無線中継器の設置条件に関するデータを格納する設置条件データベース１３とを備える。
【００１９】
また、無線中継器設置支援装置１は、無線中継器設置場所予測部１４を備える。無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器設置情報入力部１０から入力した情報と、無線中継器無線特性データベース１１、無線中継器設備データベース１２及び設置条件データベース１３から入力されたデータに基づいて、無線中継器の設置場所を予測する。
また、無線中継器設置支援装置１は無線中継器通信範囲予測表示部１５を備える。無線中継器通信範囲予測表示部１５は、無線中継器及び無線メータの無線通信路が確立される通信範囲、及び無線中継器設置場所予測部１４が予測した無線中継器を設置できる設置設備の場所をモニタ等の表示部１６に表示する。
【００２０】
次に、データベース及び処理ブロックの概要説明を順に行う。
航空地図データベース２には、航空機によって撮影された最新の航空地図データ、例えば、人口的な建物、自然地形等の情報が格納されている。この自然地形の情報には、森、林、山、丘、河川、海、沼、湿地、火山口等がある
航空レーザーデータベース３には、航空機が航空レーザーを地表に照射して測定する地上の基準点から測定された高さの情報（以下、「地上高の情報」という）を含む航空レーザーデータが格納されている。この地上高の情報は、例えば、地表を５ｍ四方のメッシュ領域に分け、各メッシュ領域の高さを地上の基準点に対して１０ｃｍ単位とした場合における高さの情報を含む。
配電系統設備データベース４には、電柱、低圧配電線、低圧柱上変圧器、通電設備か否かの情報、需要家引込線数、引込線に接続される需要家数等の配電系統設備データが格納されている。
そして、航空地図データベース２、航空レーザーデータベース３及び配電系統設備データベース４から読み出されるデータは、「地図初期データ」と総称される。
【００２１】
そして、仮想地図データ生成部５は、航空地図データに高さの情報を加えた立体地図データに仮想的に無線メータの設置場所の情報と、設置設備の情報とを反映させた仮想地図データを生成する。すなわち、仮想地図データ生成部５は、地図初期データに、無線中継器が設置される可能性のある設置設備の情報を反映させた仮想地図データを生成し、仮想地図データベース６に格納する。
【００２２】
このように、仮想地図データベース６には、仮想地図データ生成部５が地図初期データをカスタマイズした仮想地図データが格納される。このカスタマイズには、建物の増設、建物の撤去、土地の造成、掘削等の情報を地図初期データに反映する作業が含まれる。
無線メータ無線特性データベース７には、無線メータの無線特性データが格納される。無線メータの無線特性には、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における無線通信が可能な範囲と、無線通信が可能な範囲における電界強度想定値が含まれる。
無線メータ設備データベース８には、建物等に設置済みである無線メータの無線通信の設置状態に関するデータが格納される。無線メータの設置状態には、例えば、建物に取付けられた無線メータの地上高、正面方向、無線メータの近傍にある物体の配置状況が含まれる。
【００２３】
無線メータ通信範囲予測部９は、仮想地図データベース６、無線メータ無線特性データベース７及び無線メータ設備データベース８から必要なデータを読込んで、無線メータの無線特性に基づいて仮想地図データにおける無線メータの通信範囲を予測した無線メータシミュレーション結果１４ｅ（後述する図２０を参照）を出力する。そして、無線メータ通信範囲予測部９は、仮想地図データベース６から読み出した仮想地図データと無線メータの設置場所とが一致しなかった場合には、無線メータの設置場所のデータを無効として、通信範囲をシミュレーション予測する対象から除外する。なお、無線メータの設置場所のデータは、メータ設備データベース８から読み出した無線メータの設置状態に関するデータから求められるデータである。
【００２４】
無線中継器設置情報入力部１０は、無線中継器の設置条件に基づいて、任意に設置設備の設置情報を反映した仮想地図データを仮想地図データベース６に格納する。設計者は、無線メータ通信範囲予測部９が予測した無線メータの通信範囲を確認しながら、任意の場所に無線中継器を仮想的に設置する入力を行うことが可能となる。
【００２５】
また、無線中継器無線特性データベース１１には、無線中継器の無線特性データも格納されている。この無線特性としても、無線メータと同様に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における無線通信が可能な範囲と、無線通信が可能となる電界強度の想定値が含まれる。
無線中継器設備データベース１２には、設置設備に設置済みである無線中継器の設置状態に関するデータが格納される。この無線中継器の設置状態としては、例えば、無線中継器が設置される地上高の情報、無線中継器の正面の方向、及びその近傍の物体配置状況などが考えられる。
設置条件データベース１３には、無線中継器の設置条件に関するデータが格納される。この無線中継器を設置する条件としては、例えば、無線中継器が設置される設備に対する高さ情報の限界値、必要供給電源スペック、設備の建設もしくは設置の制約等が考えられる。
【００２６】
無線中継器設置場所予測部１４は、無線メータシミュレーション結果１４ｅ（後述する図２０を参照）及び無線中継器の無線特性に基づいて、仮想地図データにおける無線中継器及び無線メータの無線通信路が確立される通信範囲を求める。そして、通信範囲内において無線中継器を設置できる設置設備の場所を予測する。具体的には、無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器無線特性データベース１１、無線中継器設備データベース１２、設置条件データベース１３から読み出した各データに基づいて、無線中継器を設置可能な場所を自動的に予測し、自動シミュレーション結果１４ｈを出力する（後述する図２０を参照）。また、この自動的に行う予測とは別に、無線中継器設置情報入力部１０によって入力された無線中継器の設置情報に基づいて、無線メータとの間で無線通信が可能となるように無線中継器を仮想地図データへ仮想的に設置するための予測を行う。そして、その予測結果を任意シミュレーション結果１４ｇとして出力する（後述する図２０を参照）。
【００２７】
このとき、無線中継器設置場所予測部１４は、仮想地図データに反映されている無線メータの設置場所の情報に基づいて、無線メータにおけるＸ軸方向の無線通信空間を識別し、無線中継器が無線メータとの間で無線通信を可能とする範囲をシミュレーション予測する。このとき、無線中継器設置場所予測部１４は、無線メータの設置場所を航空レーザーデータベース３より地上の基準点を基にした地上高を
認識し、Ｙ軸方向の無線通信空間を識別した上で、無線中継器の通信範囲をシミュレーション予測することができる。
【００２８】
無線中継器通信範囲予測表示部１５は、無線中継器設置場所予測部１４が自動的にシミュレーション予測した無線中継器の通信範囲の予測結果である自動シミュレーション結果１４ｈと、任意シミュレーション結果１４ｇを表示部１６に表示する。このとき、無線中継器通信範囲予測表示部１５は、自動シミュレーション結果１４ｈと、任意シミュレーション結果１４ｇとをレイヤーに分けて重ね合わせて、通信範囲を比較できるように表示する。これにより、設計者は、いずれかのシミュレーション結果を選択することが可能となる。なお、任意シミュレーション結果１４ｇ及び自動シミュレーション結果１４ｈの表示例については、図２２〜図２７を参照して後述する。
【００２９】
［無線中継器の設置場所における通信範囲の予測例］
次に、無線中継器の設置場所における通信範囲の予測例について、図２と図３を参照して説明する。
図２は、住宅が密集する平坦な地域において無線通信が困難となる状況を解消する例を示す。図２Ａは、無線メータと無線中継器間の無線通信が建物によって遮られる例を示し、図２Ｂは、無線中継器を追加して遮蔽物の影響をなくす例を示している。
【００３０】
図２Ａに示すように、計量データの処理を行う業務システムのサーバ２０にネットワーク網を介して接続されている無線中継器２１ａは、設計者が決めた設置場所から良好に無線通信を行うことが可能な通信範囲を予測することができる。なお、図中において、実線の直線は各無線メータと無線中継器とを接続する無線通信路を表し、破線の直線は無線通信路が遮られている状態を表している。
【００３１】
上述したように遮蔽物の多い地域の住宅に無線メータが設置されても、無線メータ及び無線中継器の特性を考慮せずに設計が行われていた。そして適切な位置に無線中継器が設置されなければ、無線通信で収集できる計量データの数が少なくなることがあった。
【００３２】
このため、無線中継器２１ａが設置される候補の場所としては、各建物に設置された無線メータ２２ａ〜２２ｉのうち、できるだけ多くの無線メータとの無線通信を行うことができて、計量データを収集することができる場所を選定する必要がある。なお、無線中継器２１ａが収集した計量データは、無線中継器２１ａに接続されたサーバ２０によりまとめて集計される。
【００３３】
しかし、図２Ａに示す無線中継器２１ａと一部の無線メータ（無線メータ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｉ）との間には、建物が存在しており、この建物によって無線通信が遮られる。また、無線メータ２２ｈ，２２ｉは、無線中継器２１ａとの距離が長すぎるため、無線通信が行えない。したがって、図２Ａに示される状況下では、無線中継器２１ａは、一部の無線メータから無線通信によって計量データを取得できなくなり、図２Ｂに示すように、別途、無線中継器２１ｂを追加しなければならない。
【００３４】
図２Ｂに示すように、無線中継器２１ｂが追加されると、追加した無線中継器２１ｂの設置場所に基づいて新たに通信範囲が予測される。そして、無線中継器設置支援装置１は、できるだけ多くの無線メータから無線通信を用いて計量データを収集できるように無線通信路を確保するための無線中継器２１ｂの設置場所を予測する。例えば、追加される無線中継器２１ｂは、無線メータ２２ｅ，２２ｉの間にその設置場所が予測され、これにより無線メータ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｈ，２２ｉが通信範囲に含まれることになる。このとき、無線中継器２１ｂは、無線メータ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｈ，２２ｉから無線通信で計量データを取得する。また、既設の無線中継器２１ａは、無線メータ２２ａ，２２ｆ，２２ｇから無線通信で計量データを収集できる。この結果、無線中継器２１ａ，２１ｂは、全ての無線メータ２２ａ〜２２ｉから無線通信で計量データを収集し、サーバ２０に計量データを送信することができるようになる。
【００３５】
図３は、傾斜地の縁部分によって無線通信が困難となる状況を解消する例を示す。図３Ａは、無線メータと無線中継器間の無線通信が傾斜地の縁部分によって遮られる例を示し、図３Ｂは、無線中継器の設置場所を動かして傾斜地の縁部分による影響をなくした例を示している。
【００３６】
図３Ａでは、無線中継器２１ａは、傾斜地の裾に設けられた電柱２４ａに設置されている。この図３Ａに示す状況では、傾斜地の裾に建てられた住宅２３ａに設置される無線メータ２２ａと無線中継器２１ａとの間には遮蔽物がなく無線通信路が確保されているので、無線通信は良好に行える。しかし、図３Ａでは、無線中継器２１ａより高い位置に存在する住宅２３ｂに無線メータ２２ｂが設置されている。このため、無線メータ２２ｂ及び無線中継器２１ａとの通信路の間に存在する傾斜地の縁部分によって無線通信路が遮られるため、無線メータ２２ｂ及び無線中継器２１ａの間では、互いに無線通信を行うことができない。
【００３７】
ここで、住宅２３ｂよりも更に高い場所に住宅２３ｃが建てられ、無線中継器２１ａは、住宅２３ｃに設置された無線メータ２２ｃから計量データを収集する必要が生じた場合を想定する。このとき、斜面の中腹に造成された平地部分に建てられている電柱２４ｂに既設の無線中継器２１ａを動かして設置することが考えられる。これにより、無線メータ２２ｂ及び無線中継器２１ａの無線通信が可能となるだけでなく、住宅２３ｃに設置された無線メータ２２ｃとの無線通信も可能となる。このように、できるだけ広く無線通信が可能となる範囲を事前に予測することで、無線中継器の設置場所を予め検討することができる。
【００３８】
［各データベース及び処理ブロックの詳細な説明］
次に、無線中継器設置支援装置１を構成するデータベース及び処理ブロックの詳細な説明を行う。
【００３９】
図４は、航空地図データベース２のテーブル構成例を示す。
航空地図データベース２は、基点緯度、基点経度、終点緯度、終点経度、対象画像のフィールドを持つテーブル２ｔで構成される。
【００４０】
ここで、航空機に装着されたカメラが１枚ずつ撮影した地表の平面画像を「対象画像」と呼ぶ。そして、対象画像の四隅のうち、北西における地点を「基点」と呼び、南東における地点を「終点」と呼ぶ。対象画像は、画像Ａ，Ｂに示すように南北方向より東西方向が長い長方形としてあり、画像Ａ，Ｂの一部は互いに重複している。そして、対象画像毎に対角線上の基点の緯度及び経度、並びに終点の緯度及び経度が判明すれば、対象画像の地表面における位置を特定することが可能となる。
【００４１】
図５は、航空レーザーデータベース３のテーブル構成例を示す。
航空レーザーデータベース３は、基点緯度、基点経度に加えて、標高セルＸ、標高セルＹ、標高Ｚのフィールドを持つテーブル３ｔで構成される。
【００４２】
ここで、対象画像をメッシュサイズが５０ｃｍ四方となる複数のメッシュ領域に分割した場合に、各メッシュ領域を「標高セル」と呼び、各標高セルにおける基点緯度及び基点経度を基準として基準点に対する標高の情報を「標高Ｚ」と呼ぶ。そして、標高セル毎に符号が振られることにより対象画像内における標高セルの位置を一意に特定することができる。また、標高セルの東西方向をＸ方向とし、南北方向をＹ方向として、標高セルのＸＹ方向におけるサイズを規定している。なお、標高セルのメッシュサイズは、正方形に限らず長方形、多角形としてもよい。
【００４３】
図６は、配電系統設備データベース４のテーブル構成例を示す。
配電系統設備データベース４は、設備設置中心点緯度、設備設置中心点経度、設備名、低圧変圧器有無、共架可否、機器設置可能高、設置場所のフィールドを持つテーブル４ｔで構成される。
【００４４】
電力会社等は、電力を送電するための電柱、鉄柱等が含まれる各種の設備を持っている。既に述べたように、このような設備のうち、無線中継器を設置できる可能性がある設備を「設置設備」としている。そして、無線中継器の設置場所の候補として、設置設備の中心点の緯度及び経度を予め配電系統設備データベース４に格納しておく。なお、配電系統設備データベース４に格納される設備の情報としては、無線通信に影響を及ぼす可能性がある低圧変圧器の設置の有無に関する情報も含まれている。また、設置設備に対して、無線中継器を設置することを「共架」と呼んでおり、共架の可否は無線中継器の設置に際して重要な判断事項となる。例えば、共架が「否」であれば、この設置設備に無線中継器を設置することはできない。そして、設置設備に設置される無線中継器の高さを「機器設置可能高」として表し、さらに、設置設備がどのような場所に設けられているかは、「設置場所」として表している。
【００４５】
図７は、仮想地図データ生成部５の内部構成例を示すブロック図である。
仮想地図データ生成部５は、立体地図データ作成部５ａと立体地図データ表示部５ｂを備える。立体地図データ作成部５ａは、航空地図データベース２及び航空レーザーデータベース３より、航空地図データ及び航空レーザーデータを読込んで、地表の高低差を示す標高の情報も含めて輪郭を抽出した立体地図データを作成する。また、立体地図データ表示部５ｂは、配電系統設備データベース４から読み出した配電系統設備データを立体地図データに反映することで、設置設備の情報を反映した立体地図を表示部１６に表示する。
【００４６】
また、仮想地図データ生成部５は、設計者がマウス、キーボード等の操作部１７を用いた操作入力により、立体地図データを編集した仮想地図データを作成する立体地図データ編集部５ｃを備える。そして、立体地図データ編集部５ｃは、作成した仮想地図データを仮想地図データベース６に格納する処理を行う。なお、仮想地図データベース６のフィールド構成は、図示しないものの、航空地図データベース２、航空レーザーデータベース３、配電系統設備データベース３のフィールドを組み合わせたものとなる。
【００４７】
図８は、仮想地図データ生成部５の処理例を示すフローチャートである。
始めに、立体地図データ作成部５ａは、航空地図データベース２から航空地図データを読込み、航空レーザーデータベース３から対象画像における標高の情報を含む航空レーザーデータを読込んで立体地図データを作成する（ステップＳ１）。このとき、立体地図データ作成部５ａは、航空地図データから地表面の高さのデータを取り出した地表モデルとして、例えば数値標高モデル（ＤＥＭ：Digital Elevation Model）を作成する。この数値標高モデルを利用して、地表面を同一標高の輪郭で表したスケルトンデータに変換することができ、スケルトンデータに、仮想的な建物を建造したり、撤去したりすることができる。なお、建物や樹木の高さを含む地表モデルとして、例えば数値表層モデル（ＤＳＭ：Digital Surface Model）を作成してもよい。
【００４８】
次に、立体地図データ表示部５ｂは、配電系統設備データベース４から読込みた配電系統設備データを立体地図データに反映させて、この立体地図データに基づく立体地図を表示部１６に表示する（ステップＳ２）。そして、立体地図データ編集部５ｃは、表示部１６に表示されている立体地図データに対して編集が必要か否かを判断する（ステップＳ３）。編集が不要であれば、処理を終了し、仮想地図データ生成部５は、処理時点における立体地図データを仮想地図データベース６に格納する。
【００４９】
一方、編集が必要であれば、設計者が行う操作部１７の操作入力により立体地図データを編集する（ステップＳ４）。この編集は、過去に航空機が撮影した写真だけでは分からないような、直近に撮影された対象画像に含まれる地域で行われた、建物の撤去、新設、移動、変形、又は地形造成、整地、掘削等の情報を反映するために行われる。その後、立体地図データ編集部５ｃは処理を終了し、仮想地図データ生成部５は、処理時点における立体地図データを仮想地図データとして仮想地図データベース６に格納する。
【００５０】
このようにして、無線中継器を仮想地図に設置した場合における無線通信のシミュレーション予測を行い、具体的に無線中継器の設置を計画するための前処理が行われる。さらに、後述する処理を経た後、無線メータ及び無線中継器の無線通信に関してシミュレーション予測した結果を設計者に提供することができる。
【００５１】
図９は、無線メータ無線特性データベース７のテーブル構成例を示す。
無線メータ無線特性データベース７は、無線メータの型式、出力、通信可能、正面、左面、右面、背面、上面、下面のフィールドを持つテーブル７ｔで構成される。
【００５２】
無線メータには様々な種類があるため、無線メータ毎に型式が定められている。また、無線通信を行う電波の強さは出力によって変わる。そして、有効に無線通信を行える距離を、「通信可能」として表している。さらに、無線メータの六面のサイズが定まっており、無線メータの設置場所に応じて適切な大きさの無線メータが選択される。
【００５３】
図１０は、無線メータの電界強度の例を示す。図１０Ａは、図９に示したテーブル７ｔのフィールド構成例を示し、図１０Ｂは、型式Ａの無線メータの電界強度分布図を示し、図１０Ｃは、型式Ｂの無線メータの電界強度分布図を示す。
【００５４】
図１０Ｂ及び図１０Ｃには、無線メータとして表現される五角形のアイコンを中心とした等距離の円が示される。このアイコンは、最も内角が小さい角が向く方向を、無線メータの正面方向として表している。ここで、図１０Ｂに示す型式Ａの無線メータの電界強度は、左右面Ｘに向けては約２００ｍであるが、正面Ｘに向けて約２５０ｍまであることから、正面Ｘに強い指向性があることが分かる。一方、上下面Ｙについては、それぞれ約１０ｍしかなく、上下方向にはほとんど電界強度が及んでいない。
【００５５】
一方、図１０Ｃに示す型式Ｂの無線メータは、型式Ａの無線メータよりも出力が小さい。このため、型式Ｂの無線メータの電界強度は、左右面Ｘ、正面Ｘ、及び上下面Ｙへの電界強度がそれぞれ型式Ａの無線メータより小さいが、正面Ｘに強い指向性がある。
【００５６】
図１１は、無線メータ設備データベース８のテーブル構成例を示す。
無線メータ設備データベース８は、ＩＤ、設置緯度、設置経度、地上設置高、無線メータの型式、正面方向のフィールドを持つテーブル８ｔで構成される。
【００５７】
建物に設置された無線メータ毎に設置場所を一意に特定する識別コードとしてＩＤが割り振られている。そして、建物に設置されている無線メータの設置緯度、設置経度と共に、無線メータが設置されている高さと無線メータの型式が無線メータ設備データベース８に格納される。また、無線メータは設置された向きによって電波の強度が大きく変わる。このため、無線メータの正面方向がどの方角に向いているかに関する情報についても無線メータ設備データベース８に格納されている。
【００５８】
このように、無線メータ設備データベース８には、各需要家に設置されている無線メータの設置状態が予め格納されている。これらのデータにより、地上からの設置高、向き、近傍の遮蔽物等が含まれる無線メータの設置状態を考慮した上で、無線メータの無線特性と地形、遮蔽物等の影響について無線メータ及び無線中継器の通信範囲を予測することができる。また、無線メータの無線特性データも無線メータ無線特性データベース７に格納することにより、無線メータ通信範囲予測部９は、航空地図データから読み取れる物理的な遮蔽物を認識し、航空レーザーデータにより地形的な遮蔽状況をシミュレーション予測することが可能となる。
【００５９】
図１２は、無線メータ通信範囲予測部９の内部構成例を示すブロック図である。
無線メータ通信範囲予測部９は、仮想地図データベース６から仮想地図データを読込む仮想地図データ読込み部９ａと、無線メータ設備データベース８から無線メータ設備データを読込む無線メータ設備データ読込み部９ｂと、仮想地図データ及び無線メータ設備データにより、無線メータの通信範囲をシミュレーションする対象にするか否かを判定するシミュレーション対象判定部９ｃとを備える。
【００６０】
また、無線メータ通信範囲予測部９は、無線メータ無線特性データ読込み部９ｄと通信範囲シミュレーション部９ｅを備える。無線メータ無線特性データ読込み部９ｄは、無線メータ設備データベース８から無線メータ設備データを読込み、無線メータ無線特性データベース７から無線メータの無線特性データを読込んで、無線メータが無線通信を可能とする通信範囲を求める。また、通信範囲シミュレーション部９ｅは、シミュレーションの対象とされた無線メータについて、通信範囲のシミュレーションを行って無線メータシミュレーション結果１４ｅ（後述する図２０を参照）を出力する。この無線メータシミュレーション結果１４ｅは無線中継器設置場所予測部１４に出力される。
【００６１】
図１３は、無線メータ通信範囲予測部９の処理例を示すフローチャートである。
始めに、仮想地図データ読込み部９ａは、仮想地図データベース６から仮想地図データを読込む（ステップＳ１１）。これにより、仮想地図データ読込み部９ａは、地形の起伏と地上の建物を認識し、現在の設置設備を認識することができる。この設置設備の情報には、例えば、電柱に取付けられる機器の状況、無線中継器に供給する電源の有無、無線中継器の設置可否等の情報が含まれる。
【００６２】
次に、無線メータ設備データ読込み部９ｂは、無線メータ設備データベース８から無線メータの設置状態に関するデータを読込む（ステップＳ１２）。これにより、無線メータ設備データ読込み部９ｂは、設置設備に設置されている無線メータの現在の設置状態を把握できる。
【００６３】
次に、シミュレーション対象判定部９ｃは、無線メータが通信範囲のシミュレーション対象となるか否かを判定する処理を行う（ステップＳ１３）。例えば、無線メータが空中に存在する場合、地面に埋没する場合、水中（沼、海、湖、川）に埋没する場合、火山口に存在している場合、規定範囲外の緯度、経度、標高設置値である場合には、シミュレーション対象から除外する判定がされる。
【００６４】
次に、無線メータ無線特性データ読込み部９ｄは、シミュレーション対象と判定された無線メータについて、無線メータ無線特性データベース７から無線メータの無線特性データを読込む（ステップＳ１４）。このとき、無線メータ無線特性データ読込み部９ｄは、無線メータの設置状態に関するデータの詳細項目における無線メータの設置緯度、設置経度、標高基準設置高に基づいて、無線メータ無線特性データベース７から、無線メータの通信範囲を把握する。
【００６５】
次に、通信範囲シミュレーション部９ｅは、シミュレーション対象と判定された無線メータについて、仮想地図データ読込み部９ａが読込んだ仮想地図データに基づいて、地形起伏、地上建物によって無線通信が遮蔽される範囲を考慮した無線メータの無線通信が可能となる通信範囲をシミュレーションする（ステップＳ１５）。その後、無線メータ通信範囲予測部９は、無線メータシミュレーション結果１４ｅ（後述する図２０を参照）を無線中継器設置場所予測部１４に出力する。
【００６６】
図１４は、無線中継器設置情報入力部１０の内部構成例を示すブロック図である。
無線中継器設置情報入力部１０は設置条件反映部１０ａを備える。設置条件反映部１０ａは、仮想地図データベース６から仮想地図データを読込み、設置条件データベース１３から無線中継器の設置条件に関するデータを読込む。この設置条件反映部１０ａが反映する無線中継器の設置条件は、設計者が操作部１７を用いて入力できる。そして、設置条件反映部１０ａは、設置条件を反映した仮想地図データを仮想地図データベース６に格納する。
【００６７】
図１５は、無線中継器設置情報入力部１０の処理例を示す。図１５Ａは、無線中継器設置情報入力部１０の処理例を示すフローチャートであり、図１５Ｂは、任意の場所に無線中継器を設置する場合における表示部１６の表示例を示している。
【００６８】
図１５Ａに示すように、始めに、設置条件反映部１０ａは、仮想地図データベース６から仮想地図データを読込み、設置条件データベース１３から無線中継器の設置条件に関するデータを読込む（ステップＳ２１）。
【００６９】
次に、設置条件反映部１０ａは、仮想地図データに基づいて仮想地図を表示部１６に表示する（ステップＳ２２）。次に、設計者は操作部１７を使用して、表示された仮想地図の任意の場所に無線中継器を設置するための入力を行い（ステップＳ２３）、無線中継器の設置場所における標高を入力する（ステップＳ２４）。設計者が入力する内容は、設置条件データベース１３の条件によって適宜チェックされ、不正な入力を受け付けないようになっている。その後、無線中継器設置情報入力部１０は、入力結果を無線中継器設置場所予測部１４に渡す。
【００７０】
このとき、図１５Ｂに示すように、表示部１６には、仮想地図が表示されると共に、設計者が操作部３２を操作して動く矢印カーソルが表示される。そして、矢印カーソルを用いて、四角形で示される無線中継器を黒丸で示される設置設備まで移動させ、任意の場所に無線中継器を設置することができる。このようにして、仮想地図データに任意で入力した無線中継器の設置場所が反映される。
【００７１】
図１６は、無線中継器無線特性データベース１１のテーブル構成例を示す。
無線中継器無線特性データベース１１は、無線中継器の型式、出力、通信可能、正面、左面、右面、背面、上面、下面のフィールドを持つテーブル１１ｔで構成される。無線中継器無線特性データベース１１のフィールド構成は、既に説明した無線メータ無線特性データベース７のフィールド構成と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００７２】
なお、無線メータ通信範囲予測部９が無線メータの通信範囲を予測した後、無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器無線特性データベース１１から読み出した無線中継器の無線特性に基づいて、Ｚ軸方向を含め、より多くの無線メータと無線通信が可能となる設置場所をシミュレーション予測する。また、無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器が電源供給を受ける配電設備を保有する企業もしくは団体が管理する設置設備について、配電系統設備データベース４より電源供給に関する工事が可能であるか否かを判断する。併せて、予測した設置場所が無線中継器の無線通信を行う場所として適しているか、無線中継器を設置するための地理的条件を満たしているか否かを判定する。
【００７３】
図１７は、無線中継器の電界強度の例を示す。図１７Ａは、図１６に示したテーブル１１ｔのフィールド構成例を示し、図１７Ｂは、型式Ｔ１の無線中継器の電界強度分布図を示し、図１７Ｃは、型式Ｔ２の無線中継器の電界強度分布図を示す。
【００７４】
図１７Ｂ及び図１７Ｃに示すように、無線中継器として表現される五角形のアイコンを中心とした等距離の円が示される。このアイコンは、最も内角が小さい角が向く方向を、無線中継器の正面方向として表している。ここで、図１７Ｂに示す型式Ｔ１の無線中継器の電界強度は、左右面Ｘに向けては約１５０ｍまでだが、正面Ｘに向けて約３００ｍまで達することから、正面Ｘに強い指向性があることが分かる。一方、下面Ｙについては、電界強度が約１５０ｍまで達するため、この無線中継器が設置設備に取付けられた場所が高所であっても、下に配置された無線メータとの間で十分に無線通信を行うことができることが分かる。
【００７５】
一方、図１７Ｃに示す型式Ｔ２の無線中継器は、型式Ｔ１の無線中継器よりも出力が弱い。しかし、型式Ｔ２の無線中継器の電界強度は、Ｘ平面では全範囲に達し、Ｙ平面では上下共に約５０ｍまで達する。このため、住宅地等の設置設備に配置された場合には、無線メータとの間で無線通信を行って効率的に計量データを中継できると考えられる。
【００７６】
図１８は、無線中継器設備データベース１２のテーブル構成例を示す。
無線中継器設備データベース１２は、ＩＤ、設置緯度、設置経度、地上設置高、無線中継器の型式、正面方向のフィールドを持つテーブル１２ｔで構成される。無線中継器設備データベース１２のフィールド構成も、上述した無線メータ設備データベース８のフィールド構成と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００７７】
図１９は、設置条件データベース１３のテーブル構成例を示す。
設置条件データベース１３は、設置設備、条件、条件該当通信範囲のフィールドを持つテーブル１３ｔで構成される。設置設備には、鉄柱、ビル等があり、設置設備毎に無線中継器を設置するために様々な条件が課されており、この条件を満たさなければ無線中継器を設置設備に設置できない。そして、この条件に該当する設置設備に無線中継器が設置された場合における通信範囲が設置条件データベース１３に格納されている。
【００７８】
図２０は、無線中継器設置場所予測部１４の内部構成例を示すブロック図である。
無線中継器設置場所予測部１４は、入力判断部１４ａと設置情報読込み部１４ｂを備える。入力判断部１４ａは、無線中継器設置情報入力部１０によって無線中継器の設置情報が入力されたか否かを判断する。そして、設置情報読込み部１４ｂは、無線中継器の設置情報が入力された場合に、無線中継器設置情報入力部１０によって設置設備の設置情報が反映された仮想地図データを仮想地図データベース６から読込む。
【００７９】
また、無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃを備える。無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃは、無線メータ通信範囲予測部９によって予測された無線メータシミュレーション結果１４ｅに基づいて、無線中継器が設置設備に任意に設置される場合における無線中継器の通信範囲を予測して任意シミュレーション結果１４ｇを生成する。本来、通信範囲のシミュレーションは、自動的に計算されるものであるが、本実施の形態例では、設計者の経験から起因する勘的な要素も取り入れてシミュレーションを行い、無線中継器の設置場所の選択肢を広げることを目的として、無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃを設けている。この無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃは、無線中継器無線特性データベース１１，無線中継器設備データベース１２及び設置条件データベース１３から必要なデータを読込んでシミュレーションした予測値を、任意シミュレーション結果１４ｇとして出力する。
【００８０】
また、無線中継器設置場所予測部１４は、無線中継器自動設置シミュレーション部１４ｄを備える。無線中継器自動設置シミュレーション部１４ｄは、入力判断部１４ａが無線中継器の設置情報は入力されていないと判断した場合に、無線メータシミュレーション結果１４ｅを入力とし、無線中継器無線特性データベース１１、無線中継器設備データベース１２及び設置条件データベース１３から必要なデータを読込む。そして、無線中継器が設置設備に自動的に設置される場合における無線中継器の通信範囲をシミュレーション予測した自動シミュレーション結果１４ｈを出力する。
【００８１】
そして、無線中継器通信範囲予測表示部１５は、無線中継器設置場所予測部１４から入力する任意シミュレーション結果１４ｇと自動シミュレーション結果１４ｈを、仮想地図に反映して、無線中継器の通信範囲の予測結果として表示部１６に表示する。さらに、予測した無線中継器を設置できる設置設備の場所が選択されることにより、選択された設置設備の場所に設置される無線中継器、及び無線メータの通信範囲を仮想地図に反映して表示部１６に表示することもできる。
【００８２】
図２１は、無線中継器設置場所予測部１４の処理例を示すフローチャートである。
始めに、入力判断部１４ａは、無線中継器設置情報入力部１０から無線中継器の設置情報が入力されたか否かを判断する（ステップＳ３１）。無線中継器の設置情報が入力されたと判断した場合、設置情報読込み部１４ｂは、無線中継器設置情報入力部１０から無線中継器の設置情報を読込む（ステップＳ３２）。
【００８３】
次に、無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃは、任意の設置場所における無線中継器の通信範囲をシミュレーションで求めて（ステップＳ３３）、任意シミュレーション結果１４ｇを出力する。このとき、無線中継器任意設置シミュレーション部１４ｃは、無線メータ通信範囲予測部９が出力する無線メータシミュレーション結果１４ｅ、及び無線中継器設置情報入力部１０から入力された無線中継器の設置情報に基づいて、無線中継器の通信範囲をシミュレーション予測する。このシミュレーションでは、無線中継器無線特性データベース１１、無線中継器設備データベース１２及び設置条件データベース１３から必要なデータが読み出される。
【００８４】
入力判断部１４ａは、ステップＳ３１で無線中継器の設置情報が入力されていないと判断すると、無線中継器自動設置シミュレーション部１４ｄは、無線中継器が設置された場所において効率的に無線通信ができる通信範囲をシミュレーション予測して（ステップＳ３４）、自動シミュレーション結果１４ｈを出力する。このとき、無線中継器自動設置シミュレーション部１４ｄは、無線メータ通信範囲予測部９が出力する無線メータシミュレーション結果１４ｅに基づいてシミュレーション予測する。
【００８５】
ステップＳ３３，Ｓ３４の処理後、無線中継器設置場所予測部１４は、任意シミュレーション結果１４ｇ又は自動シミュレーション結果１４ｈを、無線中継器通信範囲予測表示部１５に出力する。無線中継器通信範囲予測表示部１５は、任意シミュレーション結果１４ｇ又は自動シミュレーション結果１４ｈを表示部１６に表示する。このため、設計者はシミュレーション結果を速やかに認識することができる。
【００８６】
次に、無線中継器設置支援装置１を用いて、無線メータ及び無線中継器の通信範囲をシミュレーション予測し、無線中継器通信範囲予測表示部１５が表示部１６に予測結果を表示する表示例について、図２２〜図２７を参照して説明する。
【００８７】
図２２は、任意の場所に無線中継器を設置した場合における予測結果の表示例を示す。図２２Ａは、無線中継器が設置される仮想地図の表示例を示し、図２２Ｂは、設計者が仮想地図の任意の場所に無線中継器を設置した場合の表示例を示す。
【００８８】
図２２Ａに示すように、表示部１６に表示される仮想地図には、建物２３ａ、２３ｂが配置される。建物２３ａ，２３ｂに設置される無線メータＡ１，Ａ２の正面は、それぞれ異なる方向を向いている。そして、電柱等の既存の設置設備２４が表示されている。設計者は、設置設備２４以外の任意の場所に無線中継器を設置する際には、仮想的な設置設備２５ａを表示し、この設置設備２５ａに無線中継器Ｔ１を設置する。その後、設計者は、設置設備２５ａに無線中継器Ｔ１を設置した場合における通信範囲の予測結果を確認する。
【００８９】
図２２Ｂに示すように、任意の場所に無線中継器Ｔ１が設置されると、無線中継器設置支援装置１は、任意の中継器の設置箇所からの無線通信が可能となる範囲を予測する。このとき、シミュレーション予測された無線メータＡ１、Ａ２の通信範囲が表示され、無線中継器の通信範囲に重なる無線メータが無線中継器設置支援装置１によって検索される。また、無線中継器を設置する際に、設置設備を新設する必要がある場合には、設置条件データベース１３から読込んだ設置条件を参照して設置可能であるか否かを判断する。そして、設計者が指定した場所に設置設備を新設することができない場合には、このときの設置条件を設置条件データベース１３に格納する。この結果、無線メータＡ１，Ａ２と、無線中継器Ｔ１の通信範囲が色分けなどにより区別されて表示部１６に表示される。
【００９０】
図２２Ｂでは、無線メータＡ１と無線中継器Ｔ１の通信範囲が重なるため、無線メータＡ１と無線中継器Ｔ１は互いに無線通信を行うことができる。しかし、無線メータＡ２の通信範囲は、無線中継器Ｔ１の通信範囲と重ならないので。この結果、建物２３ｂによって無線メータＡ２と無線中継器Ｔ１の無線通信路が遮られるため、無線メータＡ２と無線中継器Ｔ１は互いに無線通信を行うことができない。
【００９１】
図２３は、自動計算した結果を利用して無線中継器を設置した場合における予測結果の表示例を示す。図２３Ａは、無線中継器が設置される仮想地図の表示例を示し、図２３Ｂは、無線中継器設置支援装置１が自動計算して無線中継器を仮想地図に置いた場合の表示例を示す。
【００９２】
図２３Ａは、図２２Ａに示したものと同じ仮想地図である。そして、無線中継器設置支援装置１は、設置設備を追加しない状態で、既設の無線メータＡ１，Ａ２の通信範囲を予測する。
【００９３】
図２３Ｂは、無線メータＡ１，Ａ２の通信範囲の予測結果と共に、無線中継器Ｔ１を設置可能となる候補の設置場所を表示する。このとき、無線中継器設置支援装置１は、無線メータＡ１，Ａ２の通信範囲が重なる地点を自動計算によって検索する。そして、無線中継器Ｔ１を設置するための優先度に従って設置場所を自動的に予測する。
無線中継器Ｔ１を設置するための優先度は、以下の順序に従う。
（１）既設の設置設備に無線中継器Ｔ１を設置可能である場合には、この設置設備に設置する。
（２）設置設備を新設する必要があれば、新設する設置設備に無線中継器Ｔ１を設置する。
ここで、無線メータの通信範囲で無線中継器を設置するために、新たに設置設備が必要となる場合には、新設すべき設置設備を設計者に通知する。
【００９４】
このような優先度に従うと、無線中継器Ｔ１の設置場所の候補として、第１及び第２案が提示される。最も優先度が高いのは、無線中継器Ｔ１を既設の設置設備２４に設置する場合である（第１案）。次に優先度が高いのは、無線中継器Ｔ１を新設した設置設備２５に設置する場合である（第２案）。
【００９５】
図２４は、無線中継器Ｔ１の設置場所の候補の表示例を示す。
上述したように、無線中継器Ｔ１の設置場所には複数の候補が存在する。ここで、無線中継器設置支援装置１は、任意に指定した無線中継器Ｔ１の設置場所を第１候補とし、自動計算によって指定された設置場所を第２及び第３候補とする。そして、無線中継器Ｔ１の設置場所の第１〜第３候補は、まとめて表示部１６に表示される。本実施の形態例では、第１候補を既設の設置設備２５ａに設置する場合、第２候補を既設の設置設備２４に設置する場合、第３候補を新設の設置設備２５ｂに設置する場合として各候補を決めている。併せて、無線中継器設置支援装置１は、第１〜第３候補の設置場所に設置される無線中継器Ｔ１を、リスト２６に表示する。設計者は、第１〜第３候補として表示されるいずれかの無線中継器Ｔ１のアイコンをクリックするか、リスト２６から候補を選択する。この選択により、選択された候補の設置場所に無線中継器Ｔ１が設置された場合に、無線メータ及び無線中継器の通信範囲の予測結果が表示される。
【００９６】
図２５は、無線中継器Ｔ１の設置場所の第１候補が選択された場合の通信範囲の予測結果を表示した例である。図２５Ａは、アイコンのクリック又はリスト２６により第１候補となる無線中継器Ｔ１が選択された例を示し、図２５Ｂは、第１候補となる無線中継器Ｔ１の通信範囲の予測結果の例を示す。
【００９７】
第１候補として設置設備２５ａに設置される無線中継器Ｔ１が選択されると、この無線中継器Ｔ１と、無線メータＡ１，Ａ２との通信範囲の予測結果が表示される。このとき、無線中継器Ｔ１は、無線メータＡ１と無線通信路を確立できる。しかし、建物２３ｂが遮蔽物となるため、無線メータＡ２とは無線通信路を確立することができない。
【００９８】
図２６は、無線中継器Ｔ１の設置場所の第２候補が選択された場合の通信範囲の予測結果を表示した例である。図２６Ａは、アイコンのクリック又はリスト２６により第２候補となる無線中継器Ｔ１が選択された例を示し、図２６Ｂは、第２候補となる無線中継器Ｔ１の通信範囲の予測結果の例を示す。
【００９９】
第２候補として設置設備２５ａに設置される無線中継器Ｔ１が選択されると、この無線中継器Ｔ１と、無線メータＡ１，Ａ２との通信範囲の予測結果が表示される。このとき、無線中継器Ｔ１は、無線メータＡ１，Ａ２と無線通信路を確立できる。
【０１００】
図２７は、無線中継器Ｔ１の設置場所の第３候補が選択された場合の通信範囲の予測結果を表示した例である。図２７Ａは、アイコンのクリック又はリスト２６により第３候補となる無線中継器Ｔ１が選択された例を示し、図２７Ｂは、第３候補となる無線中継器Ｔ１の通信範囲の予測結果の例を示す。
【０１０１】
第３候補として設置設備２５ａに設置される無線中継器Ｔ１が選択されると、この無線中継器Ｔ１と、無線メータＡ１，Ａ２との通信範囲の予測結果が表示される。このとき、無線中継器Ｔ１は、無線メータＡ１，Ａ２と無線通信路を確立できる。
【０１０２】
以上説明した一実施の形態例に係る無線中継器設置支援装置１によれば、航空地図データに標高の情報と、無線中継器が設置される配電系統設備の情報も含めた仮想地図データを作成し、この仮想地図データに基づいて、無線メータと無線中継器の通信範囲を予測する。このとき、航空地図データや航空レーザーデータに基づき、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の無線通信の障害を設備計画の設計段階で設計者が認識することが可能となる。そして、各データベースから無線毎に異なる無線特性を読込み、無線メータ及び無線中継器が無線通信となる適切な場所を、無線中継器の設置場所の候補として予測し、設計者に提示することができる。このため、無線毎に違う無線特性をデータベースに登録することにより、汎用性のある無線通信装置の設備計画サービスを実現することが可能となる。
【０１０３】
また、設備計画を行う時点で、法規的制約、設備設置の場所的な制約等に基づいて、無線通信が可能な範囲と無線中継器の適切な設置場所を予測することもできる。このため、設計者は、無線中継器を設置する際の設計段階において、無線通信環境が良好となる設置設備を予測し、計量データの収集効率を上げることが可能となる無線中継器の配置場所を効率的に予測できる。
【０１０４】
また、無線中継器設置支援装置１は、任意シミュレーション結果１４ｇ及び自動シミュレーション結果１４ｈを仮想地図データに反映させて、表示部１６に無線中継器を設置可能な設置場所の候補として表示する。そして、設計者が操作部１７を操作して、仮想地図に表示された無線中継器Ｔ１を表すアイコンをクリックし、又はリスト２６から候補となるレコードを選択する。これにより、選択された候補の設置場所に設置された無線中継器Ｔ１と、無線メータの通信範囲の予測結果を反映した仮想地図を表示する。このため、設計者は候補となった設置場所毎に通信範囲の予測結果を速やかに読み取ることができ、無線中継器の設置場所を容易に探すことができる。
【０１０５】
また、無線メータと無線中継器の設置計画の策定に際して、無線中継器設置支援装置１は、設計段階において、無線メータの無線通信が可能な範囲内より、地形的制約、土地利用制約、設置高制約、建物遮蔽による無線通信路の確保が困難な場所から無線通信を可能とする無線中継器の設置場所を予測する。そして、無線中継器設置支援装置１は、無線メータ及び無線中継器の無線通信の特性上、無線中継器の適切な設置場所を、設計者に効率よく提案することができる。このため、設計者は、設置設備が存在する場所の視察をする必要がなく、無線中継器の台数を削減することができ、設備建設コスト低下を見込むことができる。さらに、無線中継器設置支援装置１は、無線中継器が無線メータと無線通信を行うことができない場所を自動的に予測しており、設計者が視察する場所を限定することができる。このため、設計者は効率的に現地の設置設備を視察することができる。また、無線通信が行えないような設置場所を除くことで、計量データを目視で計測する人員を派遣するための工数を低減することを考慮した、無線中継器の設置設計の支援を行うことが可能となる。
【０１０６】
また、建物の増減、宅地造成等により計量データの収集効率が低下してきた場合には、無線中継器設置支援装置１は、設置済みとした無線中継器の配置換えすることを設計者に提案できる。このため、既に設置されている無線中継器を有効活用することも可能である。また、効率的に無線中継器を配置することにより、無線通信環境を改善できる。また、複数の無線中継器で計量データの中継を分担することにより、無線通信路のトラフィックを低下させて、無線通信の効率を向上させることを設計段階で予測し、計量データの収集効率を向上させることが可能となる。
【０１０７】
また、無線メータ通信範囲予測部９は、無線中継器の設置場所として、例えば、河川、沼、火山口、海、湿地の中を候補として選ばないように判定するため、適切な設置設備を候補に選ぶことができる。また、無線中継器設置場所予測部１４は、設置条件データベース１３を参照することで、法律上、条例上、工事基準上等の理由に基づいて、無線中継器を設置可能か否か判断することもできる。
【０１０８】
また、無線メータと無線中継器の各無線特性より、無線通信が適切に行われると思われる無線中継器の設置高（各自動検針システムを保有する工事に関する社内規則、法律上の設置高等）や、無線中継器を設置した場合の場所から無線通信が可能な範囲をシミュレーションで予測する。そして、配電系統設備の設置を計画する設計者に対して設置場所の予測結果を提示することができる。
【０１０９】
このように、無線通信を用いた自動検針システムを構築するために、無線中継器の無線通信を予測することが可能となる。電力料金計算システムや、電力使用量管理システム等の業務システムへデータ転送を行う無線中継器を適切に設置することにより、計量データの収集効率を向上させることを目的とした無線中継器の設置予測が行える。
【０１１０】
［変形例］
なお、上述した一実施の形態例では、電力の計量データを無線通信する無線メータ及び無線中継器に適用した例について設営したが、ガス、水道等の計量データを無線通信して収集する業務システムに適用してもよい。また、家庭用の太陽光発電システムのように、一般家庭から電力会社へ電力を売電する場合においても、売電するための電力の計量データを無線通信する無線メータ及び無線中継器に適用することができる。
【０１１１】
また、仮想地図データ生成部５が航空地図データと航空レーザーデータを組み合わせて、航空地図に標高の情報を加えた仮想地図データを作成した例を説明したが、予め平面地図のデータに標高の情報が加えられた地図データを用いてもよい。また、航空地図データは、スケルトンデータに変換せずに、通常の平面地図データとして用いてもよい。また、航空地図データは、地表面の様子を表す平面地図データの一例として用いるものであり、他の方法により測量された地図データを用いることもできる。
【０１１２】
また、地表面だけでなく、駅舎や病院等の巨大な建物の内部構造や、地下鉄等の地下構造についても仮想地図データを作成することによって、無線中継器を設置する場所を効率的に探すことができる。
【０１１３】
また、上述した実施の形態例における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、又は各種の機能を実行するためのプログラムをインストールしたコンピュータにより、実行可能である。例えば汎用のパーソナルコンピュータ等に所望のソフトウェアを構成するプログラムをインストールして実行させればよい。
【０１１４】
また、無線中継器設置支援装置１の各ブロックを別々に通信ネットワークで接続することで、各ブロックを異なる地域に設けた無線中継器設置支援システムを構築することも可能である。この場合には、計算処理等により負荷がかかる処理ブロックの性能を上げることで複数の処理ブロック間でスムーズにデータを送受信できる。また、Ｗｅｂを利用したネットワークシステムとして構成することにより、設計者は表示部１６と操作部１７を備えたノート型のコンピュータやタブレット端末等を操作するだけで所望の予測結果を得ることも可能である。
【０１１５】
また、上述した実施の形態例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、ネットワークシステムあるいは装置に供給してもよい。また、そのネットワークシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵ等の制御装置）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、機能が実現されることは言うまでもない。
【０１１６】
この場合のプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態例の機能が実現される。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行う。その処理によって上述した実施の形態例の機能が実現される場合も含まれる。
【０１１８】
また、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…無線中継器設置支援装置、２…航空地図データベース、３…航空レーザーデータベース、４…配電系統設備データベース、５…仮想地図データ生成部、５ａ…立体地図データ作成部、５ｂ…立体地図データ表示部、５ｃ…立体地図データ編集部、６…仮想地図データベース、７…無線メータ無線特性データベース、８…無線メータ設備データベース、９…無線メータ通信範囲予測部、９ａ…仮想地図データ読込み部、９ｂ…無線メータ設備データ読込み部、９ｃ…シミュレーション対象判定部、９ｄ…無線メータ無線特性データ読込み部、９ｅ…通信範囲シミュレーション部、１０…無線中継器設置情報入力部、１０ａ…設置条件反映部、１１…無線中継器無線特性データベース、１２…無線中継器設備データベース、１３…設置条件データベース、１４…無線中継器設置場所予測部、１４ａ…入力判断部、１４ｂ…設置情報読込み部、１４ｃ…無線中継器任意設置シミュレーション部、１４ｄ…無線中継器自動設置シミュレーション部、１４ｅ…無線メータシミュレーション結果、１４ｇ…任意シミュレーション結果、１４ｈ…自動シミュレーション結果、１５…無線中継器通信範囲予測表示部、１６…表示部、１７…操作部、２０…業務システム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２４】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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