(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター装置と通信を行うためにＰＨＳ公衆基地局との間でＰＨＳ無線接続を行うメータに接続される自動検針装置において、ＰＨＳ公衆基地局から１．２秒毎に送信される自局宛呼出スロットの受信を行うＰＨＳモジュールと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第１タイマーと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒より長くかつ１．２秒の整数倍の時間間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第２タイマーとを備え、
前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できなかった場合は、前記第２タイマーからのタイミング信号により前記自局宛呼出スロットの受信を行い、
前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できた場合は、前記ＰＨＳモジュールの電源をＯＦＦするとともに前記第１タイマーと前記第２タイマーとを同時に再起動することを特徴とする自動検針装置。
【請求項２】
自局宛の呼出があった場合に第１タイマーと第２タイマーを中断させ、着信処理が完了すると第１タイマーと第２タイマーを再開させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項３】
第１タイマーと第２タイマーでも正常に動作できなかった場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を中断させ、ＰＨＳ公衆基地局からの電波を連続受信することで得る自局宛の呼出スロットが到来するタイミングを起点して第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を再開させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項４】
センタ装置からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更があった場合に、第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を更新させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項５】
メータからの通信要求があった場合に第１タイマーと第２タイマーにＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を中断させ、メータからの通信要求処理が完了すると第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を再開させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項６】
設定器とプロトコルコントローラとの間で通信する機能を有する設定器Ｉ／Ｆと、設定器からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更があった場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を更新させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項７】
第１タイマーと第２タイマーでの動作開始タイミングでは正常動作できなかった場合、ＰＨＳモジュールが次回以降の動作を開始すべき時間になった時に動作を開始するタイミング信号を送出する一つまたは複数のタイマーを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【請求項８】
基地局からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更を要する場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理情報を更新させるプロトコルコントローラを備えた請求項１記載の自動検針装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線を用いてガス等の検針データを収集する自動検針装置であって、特に低電圧低消費電力の自動検針装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＨＳを用いた従来の自動検針装置のシステム構成を図７に示し説明する。
【０００３】
図７において２０は通信機能付きのガスメータ、４１はＰＨＳ自動検針装置、４２及び２３はアンテナ、２４はＰＨＳ公衆基地局、２５はセンター装置である。センター装置２５より、ＰＨＳ公衆基地局２４を介してＰＨＳ無線で検針要求をガスメータ２０に対して行う。ＰＨＳ自動検針装置４１は前記検針要求を受信しガスメータ２０に検針要求を伝える。ガスメータ２０は検針値をＰＨＳ自動検針装置４１及びＰＨＳ公衆基地局２４を介してセンター装置２５に伝送する。
【０００４】
またガスメータ２０ではガスに異常があった場合や定期的な情報通知時間が来るとＰＨＳ自動検針装置４１に対して通信要求を行う。するとＰＨＳ自動検針装置４１は、ＰＨＳ公衆基地局２４を介してＰＨＳ無線で、センタ装置２５を呼び出してセンタ装置２５にガスメータ２０からの情報を通報するようになっている。
【０００５】
図８に従来のＰＨＳ自動検針装置を示し構成要素の説明をする。図８において１はアンテナ、２は高周波送受信手段、３はπ／４ＱＰＳＫ変復調手段、４はプロトコルコントローラ、５はメータＩ／Ｆ，６は電池、７はＰＨＳモジュール、８はＤＣ／ＤＣコンバータである。プロトコルコントローラ４はＰＨＳ規格で決められている通信プロトコルが実装されており、あらかじめ設定されたモードのプロトコルで動作している。メータＩ／Ｆ５はガスメータ２０との通信Ｉ／Ｆ機能を有しており、ガスメータ２０と送受信ができるようになっている。ＰＨＳモジュール７を構成する高周波送受信手段２、π／４ＱＰＳＫ変復調手段３、プロトコルコントローラ４は標準部品としてＩＣ化されており、動作電圧は３．３Ｖで半導体メーカ各社から販売されている。さらにＰＨＳモジュール７として製品化しているメーカもある。π／４ＱＰＳＫ変復調手段３とプロトコルコントローラ４は１チップＬＳＩ化して販売している半導体メーカもある。
【０００６】
プロトコルコントローラ４はＣＰＵとプログラムを書きこんだメモリー（以下ＲＯＭと呼ぶ）とＰＨＳ公衆基地局と通信を行うのに必要な情報を書きこみ及び読みだしを行うメモリー（以下ＲＡＭと呼ぶ）とで構成されたいわゆるプログラミング処理機能を有した構成である。ＰＨＳの通信プロトコル処理はＲＯＭに書きこまれたプログラムによって処理される。複雑なＰＨＳの通信プロトコルを実行するためにはプロトコルコントローラ４のＣＰＵ能力として１６ビット或いは３２ビットＣＰＵが必要である。電池６はリチウム電池であり電池電圧定格は３Ｖである。そのためＰＨＳモジュール７を動作させるために電池電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ８により３．３Ｖに昇圧してＰＨＳモジュール７に供給される。
【０００７】
次に図７も用いて、ＰＨＳ公衆基地局２４との間の通信を説明する。
【０００８】
ＰＨＳ公衆基地局２４からは１．２秒毎に自局宛の呼出スロットが電波により発射されている。ＰＨＳ公衆基地局２４では自局に対して呼出がある場合、この呼出スロットに呼出がある旨を伝えるデータをセットするようになっている。プロトコルコントローラ４ではＰＨＳ公衆基地局２４からの電波を受信し、１．２秒毎の自局宛の呼出スロットに合わせて同期を毎回取り、高周波送受信手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３に対して電源を供給し受信動作を開始する。そして自局宛の呼出がなければ高周波送受信手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３への電源供給を停止し受信を中断し、１．２秒後の次回受信を開始するまで動作を休止する。自局あての呼出がある場合には電波の受信を継続し受信データを解析し、検針要求であればメータＩ／Ｆ５に検針要求を転送しガスメータ２０と通信を開始する。
【０００９】
このＰＨＳ自動検針装置４１では、ＰＨＳモジュール７のプロトコルコントローラ４の構成要素として１６ビット或いは３２ビットＣＰＵが用いられている。そして１６ビット或いは３２ビットＣＰＵは４ビット或いは８ビットＣＰＵに比べ処理速度、処理能力とも格段に上であるが、動作電圧及び消費電流の点で劣っている。例えば動作電圧は４ビット或いは８ビットＣＰＵが２Ｖでも動作するのに対して１６ビット或いは３２ビットＣＰＵは３．３Ｖ以上の動作電圧が必要である。一方、リチウム電池は通電すると電池自身の内部抵抗により出力電圧が定格電圧以下になるため、定格３Ｖのリチウム電池で駆動する場合には、リチウム電池を直列に２本接続するかＤＣ／ＤＣコンバータを用いて常時昇圧していた。
【００１０】
そしてＣＰＵの消費電流は低速低消費電流モードであるＨＡＬＴモードにおいて、電池を搭載した機器で使用される４ビット或いは８ビットＣＰＵが１０μＡ以下であるのに対して、ＰＨＳの自動検針装置で使用される１６ビット或いは３２ビットＣＰＵは４０μＡ前後流れる。また、このＰＨＳ自動検針装置に使用されるＣＰＵ以外の構成部品の動作休止中消費電流は数μＡ程度である。
【００１１】
従って１．２秒毎に行う受信動作の合間となる動作休止中ではＰＨＳ自動検針装置の消費電流が約４０μＡ〜５０μＡとなる。一方１．２秒毎に行う受信動作では、ＣＰＵは高速ＲＵＮモードとなり、ＤＣ／ＤＣコンバータにより３．３Ｖに昇圧してＰＨＳモジュールに電源が供給され、高周波送受信手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３が動作する。そのため数十ｍＡの消費電流が受信処理が終了するまで流れる。
【００１２】
また定格３Ｖのリチウム電池で３Ｖを定常的に供給するためにＤＣ／ＤＣコンバータを用いた場合では、ＣＰＵがＨＡＬＴモードの電流４０μＡではＤＣ／ＤＣコンバータの効率は非常に悪くリチウム電池に流れる電流は１００μＡ以上であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の自動検針装置にとっては以下の課題があった。
【００１４】
ＰＨＳ公衆基地局から発射される自局の宛の呼出スロットの間隔である１．２秒の精度はＰＨＳ公衆基地局が内蔵している発振器の精度で決まる。またＰＨＳ自動検針装置側でも呼出スロットの間隔に合わせて受信動作する場合の起床タイミングも内蔵される発振器の精度で決まる。基地局では精度の良い発信器を使用しているため、基地局側から発射される呼出スロトットの間隔は限りなく１．２秒に近いが、ＰＨＳの自動検針装置ではコスト的に高価な精度の良い発振器は使用できないため、１．２秒のタイミングに必ず差異が生ずる。そのためこの差異が累積されていくと、最後にはＰＨＳの自動検針装置ではＰＨＳ公衆基地局から発射される自局宛の呼出スロットが受信できなくなる。そのため発振器の精度による違いが累積されないようにＰＨＳ自動検針装置では自局宛の呼出スロットを受信したタイミングで、毎回次回のＰＨＳモジュールの動作開始タイミングを決め直していた。従って自局宛の呼出スロットが受信できない状況が起きると、次回の受信動作開始タイミングを決めることができないので、１．２秒毎に起床して電波を受信する間欠受信モードから連続受信を行うモードへＰＨＳモジュールのモードを切り替え、自局宛の呼出スロットが受信できるまで待ち続けるようになっていた。
【００１５】
一方、ＰＨＳを使用した無線通信をする電波環境は、外来の影響を受けやすく、ＰＨＳモジュールが受信動作を開始するタイミングで一時的に電波状況が悪くなり、自局宛の呼出スロットが一時的に受信できなくなることは少なくなかった。そのため数十ｍＡ以上流れる消費電流の多い状態である受信モードが次回の自局宛の呼出スロット到来タイミングまで継続してしまうことが多く、予想より早く電池が消耗したり、また大幅に余裕を見た容量の電池を搭載してコストの高い装置にしなければならないという課題があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、センター装置と通信を行うためにＰＨＳ公衆基地局との間でＰＨＳ無線接続を行うメータに接続される自動検針装置において、ＰＨＳ公衆基地局から１．２秒毎に送信される自局宛呼出スロットの受信を行うＰＨＳモジュールと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第１タイマーと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒より長くかつ１．２秒の整数倍の時間間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第２タイマーとを備え、前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できなかった場合は、前記第２タイマーからのタイミング信号により前記自局宛呼出スロットの受信を行い、前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できた場合は、前記ＰＨＳモジュールの電源をＯＦＦするとともに前記第１タイマーと前記第２タイマーとを同時に再起動することを特徴とする。
【００１７】
上記発明によれば、通常第１タイマーにより、受信動作を開始するまでの間はＰＨＳモジュールを休止させておき、第１タイマーにより正常受信できない時は、第１タイマーと同時にスタートさせた第２タイマーにより次回の受信動作を開始するまでの間はＰＨＳモジュールを休止させることができる。従って一時的に電波の状態が悪くなっても、ＰＨＳモジュールの間欠受信動作を継続させることができ、低消費電力で動作可能な自動検針装置を実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる自動検針装置は、ＰＨＳ公衆基地局から１．２秒毎に送信される自局宛呼出スロットの受信を行うＰＨＳモジュールと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第１タイマーと、前記ＰＨＳモジュールの受信動作を開始させるタイミング信号を１．２秒より長くかつ１．２秒の整数倍の時間間隔で前記ＰＨＳモジュールへ送出する第２タイマーとを備え、前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できなかった場合は、前記第２タイマーからのタイミング信号により前記自局宛呼出スロットの受信を行い、前記ＰＨＳモジュールが前記第１タイマーによるタイミング信号により前記自局宛呼出スロットを受信できた場合は、前記ＰＨＳモジュールの電源をＯＦＦするとともに前記第１タイマーと前記第２タイマーとを同時に再起動することを特徴とするものである。
【００１９】
そして、２本のタイマーを用いてＰＨＳモジュールの動作スケジュールを管理しているため、第１タイマーにより正常動作できなくても、第２タイマーにより次回の動作タイミングでＰＨＳモジュールを動作させることができるので、一時的に電波の状態が悪くなっても、間欠受信動作を継続でき、ＰＨＳモジュールを休止させることができるので、消費電力の増加を防止でき、容量の小さい電池で１０年動作可能な自動検針装置を実現できる。
【００２０】
本発明の請求項２にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラは、自局宛の呼出があった場合に第１タイマーと第２タイマーを中断させ、着信処理が完了すると第１タイマーと第２タイマーを再開させるものである。
【００２１】
そして、自局宛に対して呼出があった場合、着信処理を行っている間は第１タイマーや第２タイマーによるＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を中断させることができ、着信処理終了後即、第１タイマーや第２タイマーによるＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理が再開できるので、第１タイマー及び第２タイマーによるＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理が不要の時は第１タイマー及び第２タイマーをとめておき、必要になれば再開するため、効率的に消費電流の低減が可能である。
【００２２】
本発明の請求項３にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラは、第１タイマーと第２タイマーでも正常に動作できなかった場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を中断させ、ＰＨＳ公衆基地局からの電波を連続受信することで得る自局宛の呼出スロットが到来するタイミングを起点して第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を再開させるものである。
【００２３】
そして、プロトコルコントローラは第１タイマーと第２タイマーでも自局の呼出スロットを正常に受信でなかった場合、第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を中断させ、ＰＨＳ公衆基地局からの電波を連続受信することで得る自局宛の呼出スロットが到来するタイミングを起点して、再度第１タイマーや第２タイマーを起動するので、第１タイマー及び第２タイマーでは取れないぐらいに同期がはずれても、ＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を即再開でき、消費電流の低減に効果がある。
【００２４】
本発明の請求項４にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラはセンタ装置からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更があった場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を更新させるものである。
【００２５】
そしてセンタ装置から第１タイマー及び第２タイマーの設定を変更する情報がＰＨＳ無線接続を介して送信されてくる。この情報は一旦プロトコルコントローラで受信解析される。そしてプロトコルコントローラより第１タイマーと第２タイマーへタイマー設定情報が送られ、ＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を更新することが可能となる。従ってＰＨＳモジュールの受信間隔（休止時間）をセンタ装置の各々の運用に合わせて設定が可能で、きめ細かい運用が可能となりさらなる低消費電力化が可能である。
【００２６】
本発明の請求項５にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラはメータからの通信要求があった場合に第１タイマーと第２タイマーにＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を中断させ、メータからの通信要求処理が完了すると第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を再開させる。
【００２７】
そして、ガスメータからの通信要求がメータＩ／Ｆを介してプロトコルコントローラで受信されるとメータとの通信要求処理を行い、センタ装置へＰＨＳ無線接続により通報処理を行う。そしてプロトコルコントローラはこの通報処理中第１タイマーと第２タイマーによるＰＨＳモジュールのスケジュール管理を中断させる。通報処理が完了するとすぐに、プロトコルコントローラは第１タイマーと第２タイマーによるＰＨＳモジュールのスケジュール管理を再スタートさせる。従ってメータからの通信要求があってもその処理完了後に第１タイマーや第２タイマーによるＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を即再開できるので消費電流の低減に効果がある。
【００２８】
本発明の請求項６にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラは設定器からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更があった場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理を更新させる。
【００２９】
そして、設定器から第１タイマーの設定を変更する情報が設定器Ｉ／Ｆを介して送信されてくる。この情報は一旦プロトコルコントローラで受信解析される。
【００３０】
そしてプロトコルコントローラより第１タイマーと第２タイマーへタイマー設定情報が送られ、ＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を更新することができる。従って自動検針装置の設置現場にて施工者が設定器を使用して任意にタイマーを変更できるため、周囲の電波状況をその場で確認しながら、最適なタイマー値を設定できる。
【００３１】
本発明の請求項７にかかる自動検針装置には第１タイマーと第２タイマーでの動作開始タイミングでは正常動作できなかった場合ＰＨＳモジュールが次回以降の動作を開始すべき時間になった時に動作を開始するタイミング信号を送出する一つまたは複数のタイマーを有する。
【００３２】
そして、第１タイマー及び第２タイマーにより自局宛の呼出スロットを受信できなかった時でも第１タイマーや第２タイマー以外でＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を行うことができるので、消費電流が増大する連続的なサーチに移行しにくくなり、さらに電池寿命を長くしたり、電池容量が低い種類の電池を搭載することができ低コストの自動検針装置が実現できる。
【００３３】
本発明の請求項８にかかる自動検針装置に用いられるＰＨＳモジュールを構成するプロトコルコントローラは基地局からの情報により第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更を要する場合に第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理情報を更新させる。
【００３４】
そして、自営モードやトランシーバモードなどの公衆モード以外では自局の呼出スロットの間隔が公衆モードと異なり、中継基地局などからその情報が電波で送られてくる。その情報を自動検針装置で受信すると、プロトコルコントローラはその情報を解析して、第１タイマーと第２タイマーのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理情報に変更して、第１タイマーと第２タイマーに対してＰＨＳモジュールの動作スケジュールの管理情報を更新させることができるので、公衆モードだけでなく、自営モードやトランシーバモードに切り替えても、低消費電力化のためのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理を自動的に切り替えることが可能となり、メンテナンスが容易となる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００３７】
（実施例１）
図１に本実施例１に用いられる自動検針装置のブロック図を示し説明する。
【００３８】
図１において、１はアンテナ、２は高周波送受信手段、３はπ／４ＱＰＳＫ変復調手段、１３はプロトコルコントローラ、５はメータＩ／Ｆ，６は電池、１４はＰＨＳモジュール、９はＤＣ／ＤＣコンバータ、１０は第１タイマーで、１２は第２タイマーであるある。従来例である図８と同じ機能ブロックには同一の番号を付与している。第１タイマー１０はＰＨＳ公衆基地局との間で１．２秒毎に発射される自局宛呼出スロットとの同期を取るための時間を管理するタイマーコントローラである。第２タイマー１２は第１タイマー１０で自局宛の呼出スロットが受信できない場合に次回の受信タイミング同期用タイマーとして使用する２．４秒の時間を管理するタイマーコントローラである。
【００３９】
図２は本実施例の動作を示すフローチャートである。図２を参照しながら動作について説明する。なお図２のフローチャートにおいて、待機モードとはＤＣ／ＤＣコンバータ９はＯＦＦであり、ＰＨＳモジュール１４は電源が供給されてない状態で、第１タイマー１０と第２タイマー１２とメータＩ／Ｆ５だけに電源が供給されている状態、同期確認モードとはＰＨＳ公衆基地局からの１．２秒毎の自局宛の呼出スロットを受信に行く状態で全体に電源が供給されている状態を表している。
【００４０】
ステップ（１）
待機モード：この状態ではＤＣ／ＤＣコンバータ９はＯＦＦであり、ＰＨＳモジュールには電源が供給されておらず、第１タイマー１０と第２タイマー１２とメータＩ／Ｆ５だけに電源が供給されている。
【００４１】
ステップ（２）
第１タイマー１０は１．２秒のタイマーを有し、１．２秒毎にＤＣ／ＤＣコンバータ９の電源をＯＮする。第１タイマー停止中は第２タイマー１２が２．４秒のタイマーを有し、２．４秒のタイミングでＤＣ／ＤＣコンバータ９の電源をＯＮする。
【００４２】
ステップ（３）
ＤＣ／ＤＣコンバータ９が起動されるとプロトコルコントローラ１３に電源が印加される。プロトコルコントローラ１３は内部にクロック発生手段を有しクロック発生手段で発振したクロック信号を用いてプロトコルコントローラ１３の内のＣＰＵは動作を開始し、イニシャル処理を実行する。
【００４３】
ステップ（４）
続いてＣＰＵは所定の入力ポートＡがＨｉｇｈかどうかをチェックする。ポートＡがＨｉｇｈということは既にＰＨＳ公衆基地局との間の通信に必要な情報が書きこみ呼び出し可能でかつ不揮発性メモリーであるＥＥＲＯＭに書きこまれていることを意味している。入力ポートがＨｉｇｈならばステップ（５）に移行する。そうでなければステップ（１０）に移行する。
【００４４】
ステップ（５）
ＰＨＳ公衆基地局との間の通信に必要な情報がＥＥＲＯＭに書きこまれていればその情報をＳＲＡＭに転送する。
【００４５】
ステップ（６）
高周波送受信手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３に電源を供給しＰＨＳ公衆基地局の電波を受信に行く。そしてＰＨＳ公衆基地局からの電波を補足し自局宛の呼出スロットの受信を行い、自局宛の呼出スロット受信時の割り込み起動信号が発生し、この起動信号を受信すればステップ（７）に移行する。起動信号を受信できない場合で、第１タイマーによる起動信号の受信ができない時は、次回は第２タイマーによる起動信号の受信を行うべくステップ（８）へ行く。第２タイマーによる起動信号の受信もできない時はステップ（１０）へ行く。
【００４６】
ステップ（７）
ステップ（６）で起動信号を受信すると、自局宛の呼び出しがあるかどうかを解析する。そして自局宛の呼び出しがあれば着信処理に入り、受信を継続する。そして着信処理中は第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を中断する。着信処理が完了すると、第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を再スタートさせるべくステップ（１０）へ移行する。自局の呼び出しが無ければ、第１タイマー１０及び第２タイマー１２にタイマーの再スタートをかけることで、ＰＨＳ公衆基地局からの発射される自局宛の呼出スロットとの同期を取り直して、ステップ（８）に移行する。
【００４７】
ステップ（８）
必要な情報をＥＥＲＯＭに退避する。
【００４８】
ステップ（９）
ＤＣ／ＤＣコンバータ９の電源をＯＦＦし、ＰＨＳモジュール１４に電源を供給しない状態でステップ（１）に戻る。
【００４９】
ステップ（１０）
ＰＨＳ公衆基地局と同期がとれていないため、第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を中断してプロトコルコントローラ１３自身で動作タイミングを獲得すべく、高周波送受信手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３に電源を連続供給しＰＨＳ公衆基地局からの電波で自局宛の呼出スロットを受信できるまで連続的にサーチする。そしてＰＨＳ公衆基地局からの電波を受信し自局の呼出スロットを受信すると、必要な情報をＳＲＭＡに書きこみ、第１タイマー１０及び第２タイマー１２にＰＨＳ公衆基地局と同期を取るためのタイミングを知らせて各タイマーをスタートさせ、第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を再スタートさせるべく、ステップ（８）に移行する。
【００５０】
上記ステップ（１）〜ステップ（１０）の処理から明らかなように、ＰＨＳ公衆基地局との１．２秒毎の通信タイミングに合わせて第１タイマー１０のタイミング制御により、自局宛の呼出スロットが受信できなかった場合でも、すぐにステップ（１０）に移行してＰＨＳ公衆基地局からの電波を受信できるまで連続的にサーチするのではなく、ステップ（１０）を経由せず一旦待機モードに戻し、第２タイマー１２のタイミング制御により再度、自局宛の呼出スロットを受信する構成である。従って一時的な電波障害が発生し、自局宛の呼出スロットが受信できなくても、もう一度次回のタイミングで受信可能であるので、すぐに消費電流が増大する連続的なサーチに移行しないので、電池寿命を長くしたり、電池容量が低い種類の電池を搭載することができ低コストのＰＨＳ自動検針装置が実現できる。なお第１タイマー１０及び第２タイマー１２は、低消費電力である４ビットないし８ビットのＣＰＵ一つで２個分のタイマー構成するとも可能である。
【００５１】
図９、図１０は本実施例の動作を示すシーケンスである。まず図９参照しながら通常の動作シーケンスについて説明をする。ＰＨＳ自動検針装置は初期化されると基地局からの電波を受信するモードとなり、候補補足、指定補足、ＢＳ補足といった補足動作を行い自局の呼出スロットを受信すると、第１タイマーと第２タイマーを同時に起動してＰＨＳモジュールの電源をＯＦＦする。その後、ＰＨＳモジュールは休止状態となっているが、第１タイマーが１．２秒の直前のタイミングでＰＨＳモジュールの電源がＯＮされ、休止状態が解除される。休止状態が解除されたＰＨＳモジュールは基地局からの電波を受信にいき、自局の呼出スロットを見つけると第１、第２タイマーに受信できたことを知らせる。そして自局の呼出スロットを受信できたタイミングで第１、第２タイマーは同時に再起動されて、ＰＨＳモジュールの電源はＯＦＦされる。以降同様なシーケンスで動作を続ける。
【００５２】
次に図１０は一時的に電波の状況が悪くなり途中で、第１タイマーでは自局の呼出スロットが受信できなかった場合のシーケンスである。この図のように第１タイマーで自局の呼出スロットの呼出スロットが受信できなかった場合でも、ＰＨＳモジュールの電源はＯＦＦさせ、休止状態にする。ＰＨＳモジュールが次回起床するタイミングは第２タイマーが２．４秒になる直前のタイミングで、ＰＨＳモジュールはこのタイミングで受信動作を開始し、次回の自局の呼出スロットの呼出スロットを受信することができる。そして自局の呼出スロットの呼出スロットを受信すると、第１タイマー、第２タイマーともに再させ、通常の受信動作シーケンスに戻ることができる。
【００５３】
このように一時的な電波の悪い状況でもＰＨＳモジュールを休止状態にでき、間欠受信を継続させることが可能であるため、低消費電力となる。
【００５４】
またセンタ装置からガスメータに対する検針要求がある場合、ＰＨＳ公衆基地局２４から発射された呼出スロットに自局の呼出を見つけたプロトコルコントローラ１３は着信処理を開始する。プロトコルコントローラ１３は着信処理を行っている間は第１タイマー１０や第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４の動作スケジュール管理を中断させる。そしてガスメータとの通信により取得した検針情報をセンタ装置に伝送して着信処理を終了すると、すぐにＰＨＳ公衆基地局２４の電波を監視して、自局宛の呼出スロットを見つけると、その時点より第１タイマー１０や第２タイマー１２を再スタートさせ、ＰＨＳモジュール１４の動作スケジュール管理を再開させる。従ってＰＨＳモジュール１４の間欠動作を遅滞なく行え、消費電流の低減に効果がある。
【００５５】
また電波状況が一時的にではなく、連続的に悪い場合、第１タイマー１０と第２タイマー１２でも自局の呼出スロットを正常に受信できない場合がある。この時、プロトコルコントローラ１３は第１タイマー１０と第２タイマー１２に対してＰＨＳモジュール１４の動作スケジュールの管理を中断させ、ＰＨＳ公衆基地局２４からの電波を連続受信させる。この場合、電波状況が回復するとすぐに自局宛の呼出スロットを見つけることができ、自局宛の呼出スロットの受信タイミングを起点として第１タイマー１０と第２タイマー１２に対してＰＨＳモジュール１４の動作スケジュールの管理を再開させる。そうすると自局に対する呼出を見逃すことなく、第１タイマー１０や第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４の動作スケジュール管理を再開できる。
【００５６】
（実施例２）
図１に示す実施例１においては、ステップ（９）でＤＣ／ＤＣコンバータ９の電源をＯＦＦすることによりＰＨＳモジュール１４全体の電源をＯＦＦしている。
【００５７】
この場合、ＰＨＳモジュール１４の電源を一旦ＯＦＦにするため、次に電源をＯＮするとＰＨＳモジュール１４の初期化が必要になる。ＰＨＳモジュールの種類によってはこの初期化の電池容量の消費が非常に大きい場合がある。本実施例２では、初期化時に消費電流が多いＰＨＳモジュールを使用した場合の実施例について説明する。
【００５８】
ステップ（９）においてプロトコルコントローラ１３のＣＰＵは自らクロック発生手段の動作を停止し、プロトコルコントローラ１３をストップモードに移行させる。このストップモードにおいてはＰＨＳモジュール１４はＳＲＡＭやＣＰＵなどの一部のみ電源が供給されているだけでほとんどの回路の電源はＯＦＦである。またＤＣ／ＤＣコンバータ９は第１タイマー１０や第２タイマー１２からの制御によりＤＣ／ＤＣコンバータ９のの出力と電池６とが直結されるように構成されている。そしてステップ（９）でＤＣ／ＤＣコンバータ９の動作をＯＦＦし、ＤＣ／ＤＣコンバータ９のの出力と電池６とを直結するように第１タイマー１０及び第２タイマー１２から制御する。従ってストップモード状態ではＤＣ／ＤＣコンバータ９は電流を消費せず、またＰＨＳモジュール１４もデータを保持するＳＲＡＭ等一部の回路だけに電源が印加され動的動作はしていないため、ほとんど電流を消費しない。
【００５９】
そしてステップ（２）において第１タイマー１０や第２タイマー１２はＤＣ／ＤＣコンバータ９を起動し、かつプロトコルコントローラ１３に起動をかけてクロック発生手段を立ち上げストップモードから動作モードに移行することで、消費電流を低減することができる。
【００６０】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の自動検針装置に用いるＰＨＳ自動検針装置を示すブロック図である。実施例３はプロトコルコントローラ１５が実施例２で使用したストップモード機能を有しない場合の対応である。
【００６１】
本実施例３において、実施例１である図１に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例１である図１と違う部分はクロック制御手段１１を有しており、クロック制御手段１１よりプロトコルコントローラ１５のＣＰＵを動作させるためのクロックを供給している点であり、プロトコルコントローラ１５に内蔵されているクロック発生手段は利用しない。
【００６２】
また実施例２と違う点はプロトコルコントローラ１５に内蔵されているクロック発生手段を用いず、ＰＨＳモジュール１６の外部にクロック制御手段１１を用意している点である。
【００６３】
実施例２と動作の違う点を中心に以下その動作を説明する。
【００６４】
ステップ（９）においてプロトコルコントローラ１５は高周波増幅手段２及びπ／４ＱＰＳＫ変復調手段３の電源をＯＦＦし、プロトコルコントローラ１５のＣＰＵは第１タイマー１０からの起動信号が入力するポートの割り込み待ち状態にして、ステップ（１）へ移行する準備をする。そして第１タイマー１０はクロック制御手段１１を制御し、クロック制御手段１１からのプロトコルコントローラ１５のＣＰＵへのクロックの供給を停止させる。従って、プロトコルコントローラ１５のＣＰＵは動作がストップした状態である。この状態では動的動作は行われていないので電流消費は非常に少なくなっている。さらに動的動作が行われていないためプロトコルコントローラ１５に供給する電源電圧を下げることができる。
【００６５】
そこで第１タイマー１０はＤＣ／ＤＣコンバータ９の動作をＯＦＦさせ、ＤＣ／ＤＣコンバータ９のの出力と電池６とを直結させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ９は第１タイマー１０からの制御によりＤＣ／ＤＣコンバータ９のの出力と電池６とが直結されるように構成されている。そして１．２秒が経過するとステップ（２）において第１タイマー１０によりＤＣ／ＤＣコンバータ９を起動し、かつクロック制御手段１１に起動をかけてクロックを発振させプロトコルコントローラ１５にクロックを供給する。そして第１タイマー１０はプロトコルコントローラ１５のポートに起動信号を出力する。クロック制御手段１１は第１タイマー１０の制御によりプロトコルコントローラ１５へのクロック供給をＯＮ／ＯＦＦする。ま第１タイマー１０では自局宛の呼出スロットが受信できなかった場合は、第２タイマー１２が同様に動作する。
【００６６】
一方、実施例１においてＰＨＳ公衆基地局からの電波を受信するために、第１タイマーにより１．２秒毎にＰＨＳモジュール１４は起きあがるとしたが、１．２秒の整数倍で起き上がるようにしても良く、その場合第２タイマー１２は第１タイマー１０に１．２秒を足した値にする。例えば第１タイマー１０を３．６秒毎に起きあがるようにすると、第２タイマー１２は４．８秒になる。このようにすることでＰＨＳモジュール１４の平均消費電流を低くすることができるが、センタ装置からの呼出があると、タイミングによっては公衆基地局が圏外あるいは電源ＯＦＦと判断することがあるため、センタ装置からのリトライ回数を増やす等する必要がある。従ってセンタ装置の各々の運用により第１タイマー１０の値を決めることになる。この場合、センタ装置から第１タイマー１０の設定を１．２秒から３．６秒に変更する情報がＰＨＳ無線接続を介して送信されてくる。この情報は一旦プロトコルコントローラ１３で受信解析される。そしてプロトコルコントローラ１３より第１タイマー１０へは３．６秒タイマー設定情報と、第２タイマー１２へは４．８秒のタイマー設定情報が送られ、ＰＨＳモジュール１４の動作スケジュール管理を更新することが可能となる。従ってＰＨＳモジュール１４の起きあがる間隔をセンタ装置の各々の運用によっては長くできるため、さらなる低消費電力化が可能である。
【００６７】
またガスメータからの通信要求をメータＩ／Ｆ５を介してプロトコルコントローラ１３で受信するとメータ通信要求処理に入り、センタ装置へＰＨＳ無線接続により通報処理を行う。そしてこの通報処理中プロトコルコントローラ１３は第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を中断させる。通報処理が完了すると即、プロトコルコントローラ１３は第１タイマー１０と第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４のスケジュール管理を再スタートさせる。従ってガスメータからの通信要求があっても処理完了後に第１タイマー１０や第２タイマー１２によるＰＨＳモジュール１４の動作スケジュール管理を即再開できるので消費電流の低減に効果がある。
【００６８】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４の自動検針装置に用いるＰＨＳ自動検針装置を示すブロック図である。
【００６９】
本実施例４において、実施例１である図１に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例１である図１と違う部分は、設定器Ｉ／Ｆ１７を有しており、現場でのメンテナンス用の設定器との通信を行うためのプロトコルコントローラ１８との通信用インターフェースを備えている点である。
【００７０】
実施例４について以下その動作を説明すると、ＰＨＳ公衆基地局から呼出を行う場合、４秒以内に着信応答をすれば良いため、１．２秒毎の自局の呼出スロット毎回受信しなくても３回に１回ないし２回受信動作を行っても良い。自動検針装置が電波環境いい場所に設置されている場合、例えば３回に１回受信動作を行うように、設定器から第１タイマー１０の設定を１．２秒から３．６秒に変更する情報がＰＨＳ無線接続を介して送信されてくる。この情報は一旦プロトコルコントローラ１８で受信解析される。そしてプロトコルコントローラ１８より第１タイマー１０へは３．６秒タイマー設定情報と、第２タイマー１２へは３．６秒に１．２秒を足した４．８秒のタイマー設定情報が送られ、ＰＨＳモジュール１９の動作スケジュール管理を更新することができる。従ってＰＨＳ自動検針装置の設置現場にてタイマーを変更できるため、周囲の電波状況を確認しながら、最適なタイマー値を設定できる。ここで設定器Ｉ／Ｆ１７はメータＩ／Ｆ５とは別の構成要素としたが、メータＩ／Ｆ５を設定器通信用インターフェースと兼用しても良い。
【００７１】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５の自動検針装置に用いるＰＨＳ自動検針装置を示すブロック図である。
【００７２】
本実施例５において、実施例１である図１に示すブロック図と同一の機能ブロックには同一の番号を付与している。実施例１である図１と違う部分は、第３タイマー３０及び第４タイマー３１を有していることである。ここで第１タイマーは１．２秒、第２タイマーは２．４秒、第３タイマーは３．６秒、第４タイマーは４．８秒を計測するタイマーで、プロトコルコントローラ３２により自局あての呼出スロットを受信したタイミングでいずれもスタートさせている。そして電波状況が悪い状態が３〜４秒程度続くような環境の場合では、第１タイマー１０及び第２タイマー１２では自局宛の呼出スロットが受信できないが、第３タイマー３０や第４タイマー３１により自局宛の呼出スロットを受信できるので、ＰＨＳモジュール３３の間欠動作を継続することが可能である。従って、消費電流が増大する連続的な受信動作に実施例１よりも移行しにくくなり、さらに電池寿命を長くしたり、電池容量が低い種類の電池を搭載することができ低コストの自動検針装置が実現できる。
【００７３】
（実施例６）
図６は本発明の実施例６の自動検針装置に用いるＰＨＳ自動検針装置を示すシステム構成図である。
【００７４】
本実施例６において、実施例１である図７に示すシステム構成図と同一要素には同一の番号を付与している。
【００７５】
ここでＰＨＳ自動検針装置２１は直接ＰＨＳ公衆基地局２４と接続せず、一旦別のＰＨＳ自動検針装置２６を中継してＰＨＳ公衆基地局２４に接続するシステム構成が考えられる。この場合はＰＨＳ自動検針装置２１と別の中継基地局となるＰＨＳ自動検針装置２６との間の通信はＰＨＳトランシーバーモードや自営モードで行われることが考えられる。トランシーバモードや自営モードにおいてもＰＨＳ自動検針装置２６から間欠的にＰＨＳ自動検針装置２１の自局の呼出スロットが電波により発射される。公衆基地局では１．２秒間隔で発射されたが、トランシーバモードや自営モードにおいては中継基地局となるＰＨＳ自動検針装置２６がその間隔を管理するため、その情報をＰＨＳ自動検針装置２１に対して送信する。ＰＨＳ自動検針装置２１ではその情報をプロトコルコントローラ１３により受信解析して、第１タイマー１０と第２タイマー１２のスケジュール管理情報に変更を要する場合に第１タイマー１０と第２タイマー１２に対してＰＨＳモジュール１４の動作スケジュールの管理情報を更新させることができるため、公衆モードで使用した後に自営モードやトランシーバモードに切り替えると、低消費電力化のためのＰＨＳモジュールの動作スケジュール管理も自動的に切り替えることが可能である。
【００７６】
なお本発明の自動検針装置は実施例６で自営モードやトランシーバモードに適用させたが、全ての実施例において自営モードやトランシーバモードででも適用が可能である。
【００７７】
なお、メータはガスに限らず水道や電力、灯油などのメータであればよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自動検針装置は、ＰＨＳモジュールと、ＰＨＳモジュールの動作スケジュールを管理しＰＨＳモジュールが動作を開始すべき時間になった時に動作を開始するタイミング信号を送出する第１タイマーと、第１タイマーでの動作開始タイミングでは正常動作できなかった場合でＰＨＳモジュールが次回の動作を開始すべき時間になった時に動作を開始するタイミング信号を送出する第２タイマーと、電源となる電池を備えているので、２本のタイマーを用いてＰＨＳモジュールの動作スケジュールを管理しているため、第１タイマーにより正常動作できなくても、第２タイマーにより次回の１．２秒毎の動作でＰＨＳモジュールを動作させることができ一時的に電波の状態が悪くなっても、動作開始タイミングを維持できるので、消費電力の増加を防止でき電池を搭載する装置においては容量の小さい電池を搭載することができ低コストの自動検針装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における自動検針装置のブロック図
【図２】本発明の実施例１における自動検針装置の動作を示すフローチャート
【図３】本発明の実施例３における自動検針装置のブロック図
【図４】本発明の実施例４における自動検針装置のブロック図
【図５】本発明の実施例５における自動検針装置のブロック図
【図６】本発明の実施例６の自動検針装置のシステム構成図
【図７】従来の自動検針装置のシステム構成図
【図８】従来の自動検針装置のブロック図
【図９】本発明の実施例１における自動検針装置のシーケンス１図
【図１０】本発明の実施例１における自動検針装置のシーケンス２図
【符号の説明】
１  アンテナ
２  高周波送受信手段
３  π／ＱＰＳＫ変復調手段（無線通信手段）
４  プロトコルコントローラ
５  メータＩ／Ｆ
６  電池
７  ＰＨＳモジュール
９  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０  第１タイマー
１２  第２タイマー
１７  設定器Ｉ／Ｆ
２０  ガスメータ
２４  ＰＨＳ公衆基地局
２５  センター装置
【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】
0003994727.tif 000008
【図８】
0003994727.tif 000009
【図９】
0003994727.tif 000010
【図１０】
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