JP2001014578A

JP2001014578A - 無線検針システム

Info

Publication number: JP2001014578A
Application number: JP18871999A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Kondo; 邦彦近藤; Koji Hanamura; 浩二花村; Shinji Toda; 晋司戸田
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】メータ用無線端末の消費電力を減らす。メー
タ用無線端末の電池容量を小さくして小形にする。【解決手段】電子式水道メータに接続したメータ用無
線端末は時間間隔Ｔで間欠受信を行っている。ハンディ
検針器が送信する起動電文は１９４ビットの固定フレー
ムと、複数（ｎ＋１）個の起動フレームと、下り電文と
からなる。起動電文には順にフレーム番号を付けてあ
る。このフレーム番号が、その後の下り電文までのタイ
ミングを意味する。例えばメータ用無線端末Ｎｏ．４は
符号ａのときのフレーム番号に応じた時間Ｔ₂の間受信
を止めて、下り電文の始まりで受信を再開する。下り電
文中のお客様番号が自機のものと合っておれば継続して
起動電文終了まで受信し、その指令に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水道メータ等の端末
に接続される無線機子機を電池駆動させるような低消費
電力動作の要求される無線検針システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の無線自動検針システムとして、
例えば出力が１０ｍＷ以下であって、電波到達距離が約
１００ｍ程度の電波を利用した特定小電力無線を用いた
無線自動検針システムは、図４に示すように、メータ２
３で測定した例えば水道、ガスなどの使用量の検針デー
タまたは、メータで発生した異常情報を無線機子機２５
から無線回線を介して無線機親機２７に送信し、それか
ら端末側網制御装置（Ｔ−ＮＣＵ）２９、交換機３１、
自動着信用網制御装置（ＭＡ−ＮＣＵ）３５を介してセ
ンタ装置３７に送信してセンタ装置３７で収集するよう
になっている。このような構成においては、メータ２３
に無線機子機２５が接続され、端末側網制御装置２９に
無線機親機２７が接続されるというようにメータ２３と
端末側網制御装置２９との間が無線化されている。

【０００３】なお、図４では、図の簡単化のために一例
として１つのメータ２３のみが図示されているが、実際
には多数のメータ２３が同様に接続されているものであ
る。また、無線機親機２７及び無線機子機２５の無線機
識別符号は例えば１２桁で構成され、またメータ２３の
識別番号、すなわちメータＩＤは例えば１４桁で構成さ
れている。

【０００４】上述した無線自動検針システムにおいて、
検針データの収集はセンタ装置３７からのノーリンギン
グ通信を行う方法とメータ２３からの端末発呼通信で行
う方法があるが、センタ装置３７からのノーリンギング
通信で行う場合には、センタ装置３７からセンタ側網制
御装置（Ｃ−ＮＣＵ）３３を経由し、交換機３１を介し
て端末側網制御装置２９にノーリンギング着信するため
に交換機３１にはノーリンギング着信用トランク（ＮＲ
Ｔ）３９がループ状に接続されるとともに、またメータ
２３からの端末発呼通信で行う場合に、交換機３１から
センタ装置３７に着信するために、交換機３１とセンタ
装置３７との間には自動着信用網制御装置（ＭＡ−ＮＣ
Ｕ）３５が接続されている。

【０００５】また、図５に示す別の無線検針システムで
あるハンディターミナル無線システムにおいては、複数
のメータ４１ａ〜４１ｎのそれぞれに接続された複数の
無線機子機４３ａ〜４３ｎをハンディターミナル無線機
親機４５から無線呼び出しにより起動し、各メータのデ
ータを収集している。なお、図５に示す無線検針システ
ムにおいて、ハンディターミナル無線機親機４５及び各
無線機子機４３ａ〜４３ｎの無線機識別符号は例えば１
２桁で構成され、各メータ４１ａ〜４１ｎのメータＩＤ
は例えば１４桁で構成されている。

【０００６】上述した無線検針システムでは、無線機子
機及び無線機親機を含む各無線機は例えばガスメータ、
水道メータなどのメータの近傍に設置されるものである
ため、無線機は商用電源を使用することが困難であり、
電池で動作するようになっている。電池で無線機を動作
させた場合、電池の消耗を極力低減するために、無線機
を常時動作させず、間欠的に受信動作を行い、相手無線
機からの無線電波の有無を定期的にチェックする間欠キ
ャリアセンス動作を行っている。

【０００７】この間欠キャリアセンス動作において、相
手無線機からのキャリア（電波）を検出した時には、無
線機は受信動作を継続して、相手無線機からの無線通信
データを受信し、そのデータに基づき各種無線通信を行
うようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、メータ側の無線機子機において間欠キャ
リアセンス動作を行い、キャリアを検出してから下り電
文受信までの連続受信動作時間が長くかかる、または自
局に対する起動信号（電波）以外の電波を受信した場
合、通信を終了するまでの時間が長くかかり、メータ側
無線端末である無線機子機の電池が無駄に消耗されてい
まい、電池寿命が短くなってしまうという問題点があっ
た。

【０００９】そこで本発明はかかる問題点を解消できる
無線検針システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ハンディ検針器とメータ用無線
端末との間を無線で通信するもので、かつメータ用無線
端末がハンディ検針器の電波を間欠受信するものにおい
て、ハンディ検針器の起動信号が複数の起動フレームに
続く下り電文を有し、前記複数の起動フレームの各起動
フレームがその起動フレームから下り電文までの時間に
対応する情報を含み、下り電文はお客様番号を含み、メ
ータ用無線端末はハンディ検針器の起動信号中の起動フ
レームを受信したら、受信した起動フレームの前記時間
に対応する情報に基いた一定時間の間受信動作を止めた
あと、起動信号の下り電文のビット同期信号から受信動
作を再開し、受信した下り電文のお客様番号が自機のお
客様番号と一致した場合のみ応答を送信することを特徴
とするものである。

【００１１】また請求項２の発明は、ハンディ検針器と
メータ用無線端末との間を無線で通信するもので、かつ
メータ用無線端末がハンディ検針器の電波を間欠受信す
るものにおいて、ハンディ検針器の起動信号が複数の起
動フレームに続く下り電文を有し、前記複数の起動フレ
ームの各起動フレームがその起動フレームから下り電文
までの時間に対応する情報を含み、下り電文はお客様番
号を含み、かつ、起動フレームに、自システムのハンデ
ィ検針器を識別する識別符号を含み、メータ用無線端末
はハンディ検針器の起動信号中の起動フレームを受信し
たら起動フレームの前記識別符号が自システムの識別符
号と合致しない場合、通信を終了することを特徴とする
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図１〜図３に従って説明する。図１において、１はハ
ンディ検針器で市販のハンディターミナル２、アンテナ
３、送受信回路４、マイコン及びメモリ５、通信回路６
及び電源回路７で構成されている。

【００１３】８はメータ用無線端末で、アンテナ９、送
受信回路１０、マイコン及びメモリ１１、リチウム電池
１２、試験用スイッチ１３、図示されていない設定器を
接続すべき設定器インターフェース１４及びメータイン
ターフェース１５とで構成され、電子式水道メータ１６
と接続されている。

【００１４】図２に、ハンディ検針器１からの起動信号
の電文構成を示す。この送信電文は１００ビットの同期
信号、３１ビットのフレーム同期信号１８、６３ビット
の識別符号１９とからなるＲＣＲＳＴＤ−１６Ａで規
定される部分（以下、固定フレームともいう）に続い
て、複数の起動フレームがあり、更にその後に下り電文
が続いている。

【００１５】複数の起動フレームは、それぞれ４０ビッ
トのビット同期信号２０、ＳＴＸ、識別符号の上位四桁
２１、３桁の起動フレーム番号２２、ＥＴＸ、ＢＣＣか
らなる最初の起動フレーム（ｎ）、該起動フレーム
（ｎ）とそれぞれ同様の電文構成の起動フレーム（ｎ−
１）、…、起動フレーム（１）、起動フレーム（０）か
ら構成されている。但し、これらの起動フレーム（ｎ）
〜起動フレーム（０）の各起動フレームの起動フレーム
番号２２は、ｎ、ｎ−１、ｎ−２、…、２、１、０とな
っていて、複数のｎの値はメータ用無線端末の間欠キャ
リアセンスの周期等に応じて決定されるが、この実施例
では例えばｎ＝４０と決めている。

【００１６】起動フレーム（０）の次に続く下り電文
は、８０ビットのビット同期信号２３、ＳＴＸ、１桁の
識別子２４、需要家番号としての１４桁のお客様番号２
５、１桁の下りデータ数、指令テキスト２７、１０桁の
時刻データ２８、ＥＴＸ、及びＢＣＣで構成されてい
る。

【００１７】メータ用無線端末８は、マイコン及びメモ
リ１１に設定された４秒間隔で間欠受信を行っている。
通信速度は１２００ｂｐｓに定めてある。ハンディ検針
器からの起動信号を送信するのに、・ＲＣＲＳＴＤ−１６Ａで規定されている部分では１
９４ｂｉｔ／１２００ｂｐｓ＝０．１６２ｓを要し、・起動フレーム（０４０）〜（０００）では、（１２０
ｂｉｔ／１２００ｂｐｓ）×４１フレーム＝４．１ｓを
要し、・これに、下り電文の送信時間を要する。

【００１８】起動フレーム中の識別符号上位４桁は、ハ
ンディ検針器１の識別符号であり、自社のシステムであ
ることをメータ用無線端末８へ知らせる。起動フレーム
中の起動フレーム番号は、実施例では起動フレーム毎に
順に０４０、０３９、０３８、…、００３、００２、０
０１、０００であるが、これらの番号を示す数値は、そ
の起動フレームから下り電文までのタイミングをメータ
用無線端末８へ知らせる。即ち、起動フレーム番号０３
８を端末で受信したとすると、そのときから３８×０．
１ｓ＝３．８ｓ後に下り電文が送られてくるという時間
情報を示している。

【００１９】メータ用無線端末８は、間欠的に４秒間隔
で１５ｍｓずつの短時間の間受信動作をするように符号
１１のマイコンで制御されて作動する。この受信間隔
４．０ｓ毎で間欠受信を行うことにより、起動信号電文
（図２参照）のＲＣＲＳＴＤ−１６Ａで規定の部分
と、起動フレーム０４０〜００１の時間の間に必ず１回
は受信することができる。起動フレーム中のビット同期
信号により同期を取った後、データを受信する。

【００２０】識別番号上位４桁により自社システムであ
ることの確認を行う。更に、起動フレーム番号により、
下り電文を受信するタイミングを確認し、自機のマイコ
ン内部に持っているタイマー機能の時間をセットして、
一旦受信動作を終了して待機状態となる。タイマー機能
にセットする時間は、間欠受信で受信した起動フレーム
の番号が意味する時間情報で定める。例えば、受信した
起動フレームの番号が０３８であれば、符号１１で示す
マイコンで、３．８秒の時間をタイマー機能にセットす
る。

【００２１】こうして、０３８の起動フレームを受信し
たあと、一旦受信動作を停止し、３．８秒後に待機状態
から受信状態になって下り電文を受信する。下り電文受
信のタイミングは、このように受信した起動フレームの
番号により決定され、実施例では起動フレームの番号×
０．１ｓで示される。このように、起動フレームの番号
は、その後下り電文までの時間情報に対応している。

【００２２】下り電文に含まれるお客様番号（メータ用
無線端末の固有番号で、需要家番号とも言われる。）を
自機のお客様番号と比較して、異なっている場合は受信
動作を中止し、待機状態に戻る。

【００２３】お客様番号が一致したメータ用無線端末
は、受信動作を続けて受信終了後、下り電文の指令の動
作を行い応答電文を送信する。なお、メータ用無線端末
のお客様番号（メータ用無線端末の固有番号）は符号１
１のメモリに記憶されている。

【００２４】図３は、メータ用無線端末がＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．ｎのｎ台あって、１台のハンディ検針器でＮｏ．４
のメータ用無線端末の水道使用量を検針するときの起動
信号と、間欠受信、応答のタイミングを示す。

【００２５】ハンディ検針器は設定された長さの起動信
号を送信する（起動フレーム数を可変とする。）。下り
電文の中に検針データを取得したいメータ用無線端末Ｎ
ｏ．４のお客様番号を入れて送信する。

【００２６】メータ用無線端末は設定された間隔Ｔで間
欠受信を行う。間欠受信でキャリア有りと判断した場合
は、符号ａで示すように引き続きビット同期信号により
同期をとった後データを受信する。

【００２７】識別番号上位４桁により自社システムであ
ることの確認を行う。更に起動フレーム番号により下り
電文受信のタイミングを確認し、自機のタイマ機能の時
間Ｔ ₂をセットして、一旦受信を終了し待機状態とな
る。

【００２８】ハンディ検針器からの下り電文のビット同
期信号送信タイミングに合わせて待機状態から受信状態
に戻して下り電文を受信する。下り電文受信のタイミン
グは、前述の起動フレーム番号により決定されており、
この場合は符号ａで示す受信状態で受信したハンディ検
針器の起動フレーム番号×０．１ｓとなる。

【００２９】こうして符号ｂで示す受信状態で受信した
下り電文に含まれるお客様番号を自機のお客様番号と比
較して（異なっている場合は受信動作を中止して待機状
態となるが）、お客様番号が一致するメータ用無線端末
Ｎｏ．４は、受信動作を続けて受信終了後に指令の動作
を行い応答電文ｃを送信する。

【００３０】Ｎｏ．４以外のメータ用無線端末は、下り
電文のお客様番号が自機のメモリに記憶しているお客様
番号と異なるので、下り電文の途中０．５ｓ以内で受信
動作を中止して前述のように待機状態となる。０．５ｓ
以内という時間は間欠キャリアセンスから起動フレーム
の受信時間を含めた時間であり、電池寿命を考慮して決
めた時間である。

【００３１】本検針システムでは、メータ用無線端末の
間欠受信間隔は０．１ｓ×ｎに設定して使用する。

【００３２】起動フレーム群が設定時間＋０．１ｓであ
ること、更にその前に０．１６ｓの固定フレームがある
ことにより、固定フレームから最終起動フレームまでが
設定時間より０．２６ｓ長くなる。従って、必ず固定フ
レーム又は起動フレームを始めに受信できるため、起動
フレームの番号からその後の下り電文の受信タイミング
がわかり、確実に下り電文を受信できる。

【００３３】メータ用無線端末が自局以外の起動電文を
受信したときの最大受信ビット数は、固定フレームから
下り電文のお客様番号までとなり、５２２ビットとな
り、その受信時間は０．４３５ｓで、電池寿命から制限
される０．５ｓ以下に十分収まっている。

【００３４】

【発明の効果】本発明の無線検針システムは上述のよう
に構成されているので、メータ用無線端末の無駄な電力
消費を少なくでき、従来と同じ間欠受信間隔とするなら
ば電池容量を減らすことができるため、メータ用無線端
末の電池の本数を少なくして小形化することができる。

【００３５】また、低消費電力化により間欠受信間隔が
短くできるため、従来よりも起動信号を短くできる。そ
の結果、需要家当りの検針に要する時間を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の実施例の起動信号の電文構成を示す図
である。

【図３】本発明の実施例の動作を説明するタイミング図
である。

【図４】従来技術のブロック図である。

【図５】他の従来技術のブロック図である。

【符号の説明】

１ハンディ検針器８メータ用無線端末１６電子式水道メータ２２起動フレーム番号２５お客様番号Ｔ₂ 受信動作を止めている時間Ｔ間欠受信間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸田晋司愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号愛知時計電機株式会社内Ｆターム(参考） 2F073 AA07 AB01 BB01 BC02 DD02 FF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハンディ検針器とメータ用無線端末との
間を無線で通信するもので、かつメータ用無線端末がハ
ンディ検針器の電波を間欠受信するものにおいて、ハンディ検針器の起動信号が複数の起動フレームに続く
下り電文を有し、前記複数の起動フレームの各起動フレ
ームがその起動フレームから下り電文までの時間に対応
する情報を含み、下り電文はお客様番号を含み、メータ用無線端末はハンディ検針器の起動信号中の起動
フレームを受信したら、受信した起動フレームの前記時
間に対応する情報に基いた一定時間の間受信動作を止め
たあと、起動信号の下り電文のビット同期信号から受信
動作を再開し、受信した下り電文のお客様番号が自機の
お客様番号と一致した場合のみ応答を送信することを特
徴とする無線検針システム。
【請求項２】ハンディ検針器とメータ用無線端末との
間を無線で通信するもので、かつメータ用無線端末がハ
ンディ検針器の電波を間欠受信するものにおいて、ハンディ検針器の起動信号が複数の起動フレームに続く
下り電文を有し、前記複数の起動フレームの各起動フレ
ームがその起動フレームから下り電文までの時間に対応
する情報を含み、下り電文はお客様番号を含み、かつ、
起動フレームに、自システムのハンディ検針器を識別す
る識別符号を含み、メータ用無線端末はハンディ検針器の起動信号中の起動
フレームを受信したら起動フレームの前記識別符号が自
システムの識別符号と合致しない場合、通信を終了する
ことを特徴とする無線検針システム。