JP2001127689A

JP2001127689A - 無線局最適置局方法

Info

Publication number: JP2001127689A
Application number: JP30537499A
Authority: JP
Inventors: Akira Tono; 彰東野; Michio Kimura; 通夫木村
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】子機を新たに設置する際、設置作業を効率的
なものにし、かつ、既存の子機に影響を極力与えない。【解決手段】置局用子機は、自らの位置を測定する手
段、又は自らの位置に係るデータが入力される手段を備
えることにより、自らの位置データを保持する。さら
に、親機と置局用子機との間の通信における電波の強度
測定手段が親機又は置局用子機に備わる。複数の子機設
置候補位置に関して、親機と置局用子機との通信電波の
強度が測定され、最も電波強度の大きい位置が、子機設
置位置になる。この親機と置局用子機との間の通信にお
いては、既存の子機に備わるバッテリの消耗に影響を与
えないため、親機と既存子機との間の通信での電波周波
数とは、異なる電波周波数が利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドに設置
される端末（非監視制御端末）のデータ収集並びに遠隔
制御を行なう無線システムにおいて、この端末に接続さ
れて分散して設置される複数の無線子機を効率的に配置
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来例の固定式無線システムの
構成を示すブロック図である。この無線システムは、図
に示されるように、データ収集センター１００に設けら
れたデータ収集センター装置１０１と、対象エリア２０
０内に設けられた親無線機（以下、親機という。）１０
とが、電話回線３００及び端末側網制御装置（以下、Ｔ
−ＮＣＵという。）２０１を介して接続されて構成され
る。ここで、Ｔ−ＮＣＵ２０１は、親機１０からデータ
収集センター装置１０１への発呼処理及びデータ収集セ
ンター装置１０１から親機１０への着呼処理を実行し
て、電話回線３００を制御するものである。なお、電話
回線３００に代えて、専用線などの有線回線、もしくは
ＰＨＳ無線回線などの無線回線を用いて行う場合があ
る。この場合、Ｔ−ＮＣＵに代えて各回線用のモデム装
置を用いてデータ通信を行う。

【０００３】親機１０は、データ収集センター装置１０
１から、監視・制御すべきフィールド端末２１−１乃至
２１−Ｎ（総称して、符号２１を付す。）に接続された
子無線機（以下、子機という。）２０−１乃至２０−Ｎ
（総称して、符号２０を付す。）の子機ＩＤを含むデー
タ収集指示電文信号を受信したとき、当該データ収集指
示電文信号を例えばＦＳＫなどの無線変調方式で変調し
てアンテナ１０ａから子機２０のアンテナ２０ａ−１乃
至２０ａ−Ｎ（総称して、符号２０ａを付す。）に向け
て無線送信する。これに応答して、子機２０は当該無線
信号を受信した後、データ収集指示電文信号を復調して
自己が該当する子機であるか否かを判断し、該当すると
き、記憶している各種監視データを含むデータ収集応答
電文信号を例えばＦＳＫなどの無線変調方式で変調して
アンテナ２０ａから親機１０のアンテナ１０ａに向けて
無線送信する。これに応答して、親機１０は、無線信号
を受信した後、データ収集応答電文信号を復調し、次い
で、復調したデータ収集応答電文信号を所定の電話回線
で用いる変調方式で変調した後、Ｔ−ＮＣＵ２０１及び
電話回線３００を介してデータ収集センター装置１０１
に送信する。そして、データ収集センター装置１０１
は、受信したデータ収集応答電文信号から各種監視デー
タを取り出して記憶装置に記憶した後、所定のデータ処
理を実行する。

【０００４】ところで、本件想定のフィールド端末２１
は、例えば、マイコンガスメータである。従って、それ
らフィールド端末２１及びそれに接続する子機２０は、
各住戸（等）内部又はその極周辺の、限定された範囲内
の場所に配置される。親機１０が既に設定されている状
況で、子機２０を新たに設定する場合、上記の範囲内の
場所で最も通信の成功率が高い位置を探すことになる。

【０００５】子機２０設定位置として最良の位置を決定
する場合には、実際に新たな子機２０を設置し、親機１
０との通信を行ない、現実に通信が行なわれているか行
なわれているならばどの程度良質なものか、を親機１０
によって或いはデータ収集センター装置１０１によって
確認する必要がある。子機２０の設置位置と親機１０の
設置位置との間、及び子機２０の設置位置とデータ収集
センター装置１０１の地点との間は、離隔しているのが
通常である。したがって、上記確認作業は、例えば複数
の作業員が夫々の地点に張りつき何らかの通信手段（例
えば、携帯電話）で頻繁に作業状況の情報をやり取りし
つつ、進められなければならない。これらは、煩わしく
かつ非効率なものになりがちである。

【０００６】ところで、上記親機１０の支配下にある既
設の子機２０は、子機２０自体に備わるバッテリにより
駆動されるのが通常である。しかも、バッテリの消耗を
極力遅らせるために、子機２０においては、普段はスリ
ーブ状態（バッテリーセービング）にあって親機１０か
らの電波の有無を検知（キャリアセンス）するか否かを
判断するのみであるが、但し一旦該電波を検知すると通
信のための動作状態にはいる、という方式を採用してい
るのが一般的である。この方式を採っていたとしても、
上記のような新たな子機２０設置のための通信を数多く
行なうと、既存の子機２０に備わるバッテリのエネルギ
を減らしてしまうことになる。新たな子機２０を増やせ
ば増やす程、しかも１つの子機２０設置において親機１
０との通信による確認を行なえば行なう程、それらバッ
テリは早く消耗されてしまうことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】子機２０を新たに設置
する場合、設置作業を効率的なものにし、かつ、既存の
装置、特に子機２０に影響を極力与えないことを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明に係る請求項
１記載の無線局最適置局方法は、設置位置が固定され
た、１つ又は複数の第１の無線機と、設置される位置と
高さが変更される、１つ又は複数の第２の無線機と、第
２の無線機に備わり且つ第１の無線機が第２の無線機に
発射する電波の強度を測定する、又は、第１の無線機に
備わり且つ第２の無線機が第１の無線機に発射する電波
の強度を測定する、電波強度測定手段と、を含み、第２
の無線機は、この第２の無線機の地理的位置を測定する
手段、又はこの第２の無線機の地理的位置に係るデータ
が入力される手段を備えることにより、この第２の無線
機の地理的位置データを保持する、無線システムにおい
て、（ａ）第２の無線機の位置を適宜移動させた上で仮
設置するステップと、（ｂ）上記（ａ）ステップの第２
の無線機の位置での、第１の無線機と第２の無線機との
間の通信における電波強度のデータを、電波強度測定手
段が測定するステップと、（ｃ）第２の無線機を仮設置
する複数の位置にて、上記（ａ）ステップと（ｂ）ステ
ップを繰り返すステップと、（ｄ）以上のステップか
ら、電波強度値が最も大きい第２の無線機の位置を選択
するステップと、からなることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る請求項２記載の無線局
最適置局方法は、設置位置が固定された、１つ又は複数
の第１の無線機と、設置位置が固定された、１つ又は複
数の第２の無線機と、設置される位置と高さを変更され
る、１つ又は複数の第３の無線機と、とを含む無線シス
テムにおいて、第３の無線機と第１の無線機との間の通
信において利用される電波の周波数を、第２の無線機と
第１の無線機との間の通信において利用される電波の周
波数とは、異なるように設定する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に係る実施形態について説明する。

【００１１】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である無線局最適置局方法を実現する無
線システム２の構成を示すブロック図である。この無線
システム２は、データ収集センター１００に設けられた
データ収集センター装置１０１と、親機１０と、複数の
子機２０と、置局用子機２０’とから構成される。図に
示されたフィールド端末（例えばマイコンガスメータ）
２１及びそれに接続する子機２０は、上記従来技術の説
明にて示したように、各住戸（等）内部又はその極周辺
に既に配置されているものである。図１に示される無線
システムは、図４に示す従来例の固定式無線システムの
構成と、略同様のものであるから、同一の機能を果たす
部位には、同一の符号を付して説明を省略する。

【００１２】本実施形態において、親機１０は、従来例
の固定式無線システムにおける親機１０の機能を全て備
えるのみならず、子機置局専用波を発射し得るように設
定されている。後で説明するように、この子機置局専用
波は置局用子機２０’との通信において用いられ、しか
もその周波数（ｆ_s）は、親機１０が既存子機２０と通
信を行なう際に利用する電波の周波数（ｆ₀）とは異な
る。

【００１３】親機１０は、さらに、置局用子機２０’か
らの電波を受信する際の電波の強さを測定する手段（電
波電界強度測定手段）１２を備える。本手段１２におい
ては、電波の無線信号の受信電界強度値を、例えば中間
増幅器のＡＧＣ電流を検出するなどの公知の方法で検出
する。

【００１４】置局用子機２０’は、上記の子機置局専用
波（周波数ｆ_s）によって、上記親機１０と通信を行な
う。この置局用子機２０’は、フィールド端末２１とは
接続されない。しかも、携帯可能なように設計されてい
る。さらに、建物内外の通路、廊下、壁等に、ある程度
の時間、動かないように仮設置することができる。例え
ば、固定式の三脚や接着部材を備えている。

【００１５】また、置局用子機２０’は、自位置特定手
段２４と自位置通知手段２６とを備える。まず、自位置
特定手段２４とは、移動しつつも自らの位置を自らによ
り特定する手段であり、例えば、既存の技術であるＧＰ
Ｓ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔ
ｅｍ）が挙げられる。次に、自位置通知手段２６とは、
置局用子機２０’の側にいる操作者が、置局用子機２
０’が仮設置された位置に対し適宜識別子を決定した上
で、置局用子機２０’に備わる入力装置によりその識別
子に係るデータを入力し、必要に応じて親機１０への電
波にそのデータを付する手段である。

【００１６】例えば、図２に示される建物３０に置局用
子機２０’を仮設置することを想定する。図２におい
て、点線で示される筐体の位置は、仮設置の候補位置で
ある。左から、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄと識別
子を付す。置局用子機２０’を位置Ａに（仮）設置する
のに合わせて、置局用子機２０’の側にいる操作者は置
局用子機２０’に備わる入力装置により「位置Ａ」を入
力することができる。この「位置Ａ」のデータは置局用
子機２０’に備わるメモリに格納され、親機１０への信
号電波の信号内容に含めることができる。

【００１７】以上の、データ収集センター装置１０１
と、親機１０と、複数の子機２０と、置局用子機２０’
とから構成される無線システム２を用いて行う、無線局
最適置局方法を順序に従い説明する。

【００１８】（工程１）：子機１０の置局が予定される
住戸（等）において、設置候補位置の１つに置局用子機
２０’が設置される。

【００１９】（工程２）：親機１０から上記置局用子機
２０’に対して、その子機２０’の識別を示すＩＤを付
与した置局専用波（周波数ｆ_s）を発射し該子機２０’
を呼び出すように、データ収集センター装置１０１から
親機１０へ指示を出す。直ちに親機１０は置局専用波を
発射するが、この際、既存の１つ又は複数の子機２０
は、親機１０から発射される信号電波が置局専用波であ
るため、キャリアセンスを行なわずスリーブ状態を続け
る。

【００２０】なお、親機１０が置局専用波（周波数
ｆ_s）により置局用子機２０’を呼び出す電波は、連続
波であってもよい。

【００２１】（工程３）：呼出しを受けた置局用子機２
０’は、少なくとも自己の子機ＩＤと設置候補位置の位
置データとを応答の信号に付与して、やはり置局専用波
により親機１０に対し発射する。この際においても、置
局用子機２０’から発射される信号電波が置局専用波で
あるため、既存の子機２０はキャリアセンスを行なわず
スリーブ状態を続ける。

【００２２】（工程４）：親機１０は上記応答の信号電
波を受信する際に、同時にその電波の強度を電波電界強
度測定手段１２により測定する。親機１０は置局用子機
２０’からの置局専用波に乗せられるデータ（例えば、
置局用子機２０’のＩＤ、設置候補位置、等）に、この
電波電界強度値を付加してデータ収集センター装置１０
１に送信する。

【００２３】（工程５）：データ収集センター装置１０
１では、置局用子機２０’が設置された設置候補位置の
位置データと共に、上記の電波電界強度値をデータ収集
センター装置１０１に備わる記録部（図示せず。）に記
録する。

【００２４】ここで、置局用子機２０’が設置される設
置候補位置の位置データについて述べる。前に説明し
た、設置用子機２０’に備えられた自位置特定手段２４
により得られる位置情報を利用することが可能である。
但し、自位置特定手段２４の既存技術であるＧＰＳを用
いると、設置候補位置の変動範囲が小さい（例えば、数
十ｃｍ）場合その変動が十分に把握されない可能性があ
る。即ち、ＧＰＳの感知し得る位置の変動には、ある程
度の下限が存在する。そのような場合（例えば、設置候
補位置を数十ｃｍ程度の範囲内で変動するような場合）
は、置局用子機２０’を設置候補位置の１つに設置する
際に、置局用子機２０’に備わる入力装置により、設置
候補位置の識別子に係るデータを入力する。置局用子機
２０’自身が設置候補位置毎に把握する位置データは、
親機１０への応答信号に付与される。よって、置局用子
機２０’ＩＤ、電波電界強度値と共に、データ収集セン
ター装置１０１に送信される。

【００２５】（工程６）：続いて、置局用子機２０’
が、別の設置候補位置に設置される。この設置候補位置
についても、上記（工程１）から（工程５）を繰り返
す。即ち、データ収集センター装置１０１から親機１０
における応答信号電波の電波電界強度値の測定を指示
し、データ収集センター装置１０１（の記録部）におい
て、設置候補位置データ、電波電界強度測定値、及び置
局用子機ＩＤを結び付けて記録する。

【００２６】（工程７）：このようにして、複数の設置
候補位置に関して、それぞれ、設置候補位置データ及び
電波電界強度値を記録する。そして、それら複数の設置
候補位置に係る電波電界強度値の中から、最も電波電界
強度値が大きい設置候補位置を選定し、それを実際の子
機１０設置位置とする。

【００２７】＜第２の実施形態＞上記の方法において
は、電波電界測定手段１２は親機１０に備わっている。
この電波電界測定手段１２は、置局用子機２０’に備わ
っていてもよい。この場合、親機１０が発射する置局専
用波を置局用子機２０’が受信する際に、その電波の強
度が測定される。置局用子機２０’により測定された電
波電界強度置は、置局用子機２０’が応答の信号電波を
親機１０に対し発射する際に、その信号内容に付与さ
れ、親機１０を介してデータ収集センター装置１０１に
送信される。

【００２８】＜第３の実施形態＞また、上記の方法にお
いては、データ収集センター装置１０１から親機１０へ
指示により、親機１０から置局用子機２０’に対して、
その子機２０’の識別を示す子機ＩＤを付与した置局専
用波（周波数ｆ_s）を発射し該子機２０’を呼び出す。
ここで、データ収集センター装置１０１からの指示によ
らず、親機１０自ら置局専用波を発射し該子機２０’を
呼び出すようにしてもよい。

【００２９】＜第４の実施形態＞さらに、上記の方法に
おいては、親機１０が発射する置局専用波により置局用
子機２０’が呼び出され該子機２０’が応答電波を親機
１０に返信しているが、親機１０からの呼出しがなくと
も置局用子機２０’が自ら子機ＩＤを付した置局専用波
を発射する形態であってもよい。この形態では、電波電
界測定手段１２は、親機１０に備わることが必須とな
る。

【００３０】＜第５の実施形態＞さらに、上記の実施形
態において、親機１０は、従来例（図４）の固定式無線
システムにおける親機１０の機能をまず全て備え、その
上に子機置局用専用波を発射できるように設定されてい
るが、少なくとも子機置局用専用波を発射する子機置局
用親機１０’を別に用意してもよい。そうするとこの子
機置局用親機１０’は、従来例の親機１０と同様に、Ｔ
−ＮＣＵ２０１、電話回線３００、データ収集センター
装置１０１、などと接続され、且つ既存の親機１０の極
側に設置されることになる。この構成によっても、上述
の実施形態に係る無線局最適置局方法は実現可能であ
る。

【００３１】なお、親機１０からの呼出しにもかかわら
ず置局用子機２０’に電波が届かず該子機２０’からの
応答の信号送信がない設置候補位置が生じることがあ
る。その場合、その旨（応答の信号送信がない旨）の情
報を、データ収集センター１００から置局用子機２０’
の側の操作者に、別途準備した通信手段（例えば、携帯
電話）により連絡し、相互に、例えば当該設置候補位置
は電界強度値を「０（ゼロ）」にすることを、確認す
る。上記＜第４の実施形態＞のように、まず置局用子機
２０’から置局専用波を発射する形態であっても、同様
に置局用子機２０’操作者と上記センター１００とで連
絡し確認することになる。

【００３２】＜第６の実施形態＞図１を利用して行なっ
た以上の説明においては、親機１０は１つだけである。
ところで、親機１０が複数備わる無線システムにおいて
も、本発明に係る無線局最適置局方法は実現可能であ
る。図３はそのような、親機１０が複数（１０Ｐ、１０
Ｑ）備わる無線システムの例である。図３において、子
機２０の置局が予定される場所４０は、親機１０Ｐ、親
機１０Ｑのいずれとも通信可能であるとする。この場
合、例えば、親機１０Ｐと置局用子機２０’との置局専
用波による通信から得られる、設置候補位置と電波電界
強度値との組み合せデータにさらに親機１０ＰのＩＤを
付加して、データ収集センター装置１０１に記録するこ
とができる。同様に、親機１０Ｑと置局用子機２０’と
の置局専用波による通信から得られる、設置候補位置と
電波電界強度値との組み合せデータに親機１０ＱのＩＤ
を付加して、データ収集センター装置１０１に記録する
ことができる。そして、データ収集センター装置１０１
の記録部に記録されたそれらデータを基に、最も電波電
界強度値が大きいものを選択し、その際の、親機ＩＤと
設置候補位置とを判断することができる。但し、親機１
０Ｐと置局用子機２０’との置局専用波による通信と、
親機１０Ｑと置局用子機２０’との置局専用波による通
信とは、時間をずらして実施することが必要である。

【００３３】もっとも、親機１０Ｐと置局用子機２０’
との通信と、親機１０Ｑと置局用子機２０’との通信と
において、異なる周波数の置局専用波（例えば、ｆ_s1と
ｆ_s2）を設定してもよく、その場合は、それら通信は同
時に行なうこともできる。

【００３４】

【発明の効果】以上において説明してきた発明の実施の
形態から明らかなように、本発明に係る無線局最適置局
方法を用いることにより、子機２０を新たに設置する場
合、設置作業を効率的で確実なものにすることができ
る。さらに、子機２０が既に分散して多数設置されてい
ても、子機２０に影響を極力与えずに、新たな子機２０
の設置作業を行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連する固定式無線システムの構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る設置用子機の設置候補位置を複
数備える例示の建物の斜視図である。

【図３】本発明に関連する固定式無線システムの構成
を示すブロック図である。

【図４】従来例の固定式無線システムの構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０・・・無線親機、１２・・・電波強度測定手段、２０・・・無線子機、２０’・・・置局用子機、２４・・・自位置特定手段、２６・・・自位置通知手段、２１・・・フィールド端末、３０・・・建物、４０・・・子機設置範囲、１００・・・データ収集センター、１０１・・・データ収集センター装置、２０１・・・Ｔ−ＮＣＵ、３００・・・電話回線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F073 AA08 AA19 AB20 BB01 BC02 GG01 5K067 AA01 AA21 AA41 BB21 DD44 EE02 EE10 EE23 HH11 LL01 LL11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設置位置が固定された、１つ又は複数の
第１の無線機と、設置される位置と高さが変更される、１つ又は複数の第
２の無線機と、第２の無線機に備わり且つ第１の無線機が第２の無線機
に発射する電波の強度を測定する、又は、第１の無線機
に備わり且つ第２の無線機が第１の無線機に発射する電
波の強度を測定する、電波強度測定手段と、を含み、第２の無線機は、この第２の無線機の地理的位置を測定
する手段、又はこの第２の無線機の地理的位置に係るデ
ータが入力される手段を備えることにより、この第２の
無線機の地理的位置データを保持する、無線システムに
おいて、（ａ）第２の無線機の位置を適宜移動させた上
で仮設置するステップと、（ｂ）上記（ａ）ステップの
第２の無線機の位置での、第１の無線機と第２の無線機
との間の通信における電波強度のデータを、電波強度測
定手段が測定するステップと、（ｃ）第２の無線機を仮
設置する複数の位置にて、上記（ａ）ステップと（ｂ）
ステップを繰り返すステップと、（ｄ）以上のステップ
から、電波強度値が最も大きい第２の無線機の位置を選
択するステップと、からなることを特徴とする無線局最
適置局方法。
【請求項２】設置位置が固定された、１つ又は複数の
第１の無線機と、設置位置が固定された、１つ又は複数の第２の無線機
と、設置される位置と高さが変更される、１つ又は複数の第
３の無線機と、とを含む無線システムにおいて、第３の無線機と第１の無線機との間の通信において利用
される電波の周波数を、第２の無線機と第１の無線機と
の間の通信において利用される電波の周波数とは、異な
るように設定する無線局最適置局方法。