JP2001160990A - メータの無線集中検針用通信方式 - Google Patents

メータの無線集中検針用通信方式

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JP2001160990A
JP2001160990A JP34401499A JP34401499A JP2001160990A JP 2001160990 A JP2001160990 A JP 2001160990A JP 34401499 A JP34401499 A JP 34401499A JP 34401499 A JP34401499 A JP 34401499A JP 2001160990 A JP2001160990 A JP 2001160990A
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wireless
wireless slave
communication
meter
meter reading
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JP34401499A
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English (en)
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Keisei Higashiyama
惠星 東山
Motomu Saito
求 斉藤
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Ricoh Elemex Corp
Original Assignee
Ricoh Elemex Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メータの無線検針を行うシステムにおいて、
応答性が速くかつ確実に起動信号のパターン認識ができ
る通信方式を提供する。 【解決手段】 複数(No.1〜n)の無線子機のう
ち、No.2の無線子機を起動する場合、まず無線親機
は、同期信号に加えてNo.2の無線子機を表す識別信
号を認識パターン(同期信号+‘2’)として送信し続
ける。N台の無線子機は、省電力のため所定の休止期間
を有する間欠動作により受信処理を実行する。例えば無
線子機は2秒ごとに起動して、10msの間FSKデー
タ受信処理を行う。このときに無線子機No.2が、上
記の10ms間に無線親機が送ってきた認識パターンと
自分が保持している認識パターンとが一致するかどうか
を判定し、一致すればシステムが立ち上がって通信モー
ドに入る。本発明においては、上記10msの認識パタ
ーン信号で無線子機の識別まで実行されるので、従来に
比して消費電力の大幅な低減が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定小電力無線局
を用いたガス、水道、電力メータ等の無線集中検針に使
用する通信方式に関し、さらには、小電力セキュリティ
無線局を用いた各セキュリティ装置、及び特定小電力無
線局を用いた医療テレメータ装置等に適用可能な通信方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】ガス、水道、電力等の使用量を示す各種
のメータの検針を行う業務においては、例えば、検針の
為の作業員がメータを巡回し、目視による検針を行った
り、または作業員がハンディターミナルを用いてメータ
検針値の読み出し行う方法が実行されている。また上記
のような作業員の巡回を合理化するために、電話回線等
の有線による通信手段を用いて、集中管理センタと各メ
ータとの間で通信を行う方法についても種々のシステム
構成が知られている。
【0003】一方、このような検針システムをさらに合
理化し、かつ設置環境の制限を受けないようにするため
に、無線通信機を利用した無線通信方式による検針シス
テムが検討されている。例えば、特開平11−1775
64号公報では、システム固有の周期信号を使用し、メ
ータに接続される無線子局がこのシステム固有の周期信
号を検出することにより、自システム内の有意通信であ
るか否かを認識し回線確立を行う通信方式が開示されて
いる。
【0004】無線通信方式による検針システムにおいて
は、設置を容易にし、また運用コストを削減するため
に、その電源は内蔵電池により供給するものとし、かつ
計量法によるメータの交換サイクルである8〜10年の
間、電池を交換することなく運用できることが条件とな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平11−1
77564号公報では、無線集中検針において、無線親
機とN台の無線子機間の通信に同じ周波数を使用してお
り、N台の子機中の一台を呼び出すときにN台の無線子
機が一斉に起動してしまう。起動している時間が長くな
ると電池の消費が増え、電池仕様の集中検針システムを
実現することは困難となる。また無線親機側で、シンセ
サイザで無線子機ごとに周波数を変えて通信を行う方式
では、シンセサイザを使用することにより多くの電力を
必要とするため、電池仕様とすることは困難である。
【0006】従って、無線集中システムにおいて、親機
から起動信号を発呼したとき、N台の子機のうち特定の
無線子機がいかに速く立ち上がって、例えば十数msの
時間内で自分が呼ばれたかどうかの識別を各無線子機が
できるようにすることが求められる。
【0007】本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされ
たものであり、メータの無線集中検針を行うシステムに
適用され、応答性が速く、かつ確実に起動信号のパター
ン認識ができ、これにより消費電力を極力少なくしたシ
ステムを構成できる通信方式を提供することを目的とす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、一台
の無線親機と、ガス、水道、電力等の使用量を示すメー
タに接続される複数の無線子機とにより構成されるシス
テムに適用され、前記無線子機が間欠動作を行いながら
前記無線親機からの起動信号を認識することにより前記
親機との間で無線回線を確立し、該確立した無線回線に
より前記メータの無線集中検針を実行するために使用す
るメータ無線集中検針用通信方式において、前記無線親
機から送信する起動信号は、システム固有の同期信号と
該同期信号に続く個々のメータに割り当てられた自己識
別番号との多数の繰り返しにより構成され、前記無線子
機は、前記起動信号のうちの少なくとも1つから前記同
期信号と自己識別番号とを検出して自システム内の有意
通信であることを認識することにより、前記無線回線を
確立することを特徴としたものである。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記無線子機の認識により前記無線回線が確立した
後、後続のデータの受信によるデータ中のグループ情報
及びID情報の照合を段階的に行った後に、前記無線集
中検針が実行されることを特徴としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の無線通信方式を適
用する無線集中検針システムの構成の一例を概念的に示
す図である。本構成例の無線集中検針システムは、1台
の無線親機と複数台(1〜n)の無線子機とを有し、各
無線子機がメータI/Fを介して所定のメータに接続さ
れる。また無線親機は所定の上位装置に接続される。こ
こで、無線親機と無線子機とが無線通信手段により回線
接続し、メータの検針値を無線子機から無線親機に呼び
出して、例えば無線親機の上位装置である集中管理セン
タ等でデータ管理を行うことができる。また、集中検針
システムとしては双方向通信システムが要求されるた
め、回線接続のための送信相手先の呼出は、無線親機側
から、及び無線子機側からの両方のケースが考えられ
る。
【0011】(親機から所定の子機を起動する場合の動
作例)図2は、本発明の通信方式において、無線親機か
ら所定の無線子機を起動する場合の動作を説明するため
の図である。また図3は、同様に無線親機から無線子機
を起動する場合の起動信号の構成及び無線子機における
検出処理を説明するための図である。ここでは、複数
(No.1〜n)の無線子機のうち、No.2の無線子
機を無線親機からの起動信号により起動する場合を例と
して説明する。図4は、上記の起動処理の動作を示すフ
ローチャートである。
【0012】まず無線親機は、特定の無線子機を起動さ
せるため、同期信号に加えて、その特定の子機を表す識
別信号を認識パターンとして送信し続ける。ここでは、
同期信号+‘2’の認識パターンを送信する。またこの
ときの通信速度は、例えば、4800bpsである。
【0013】N台の子機は、省電力のため所定の休止期
間を有する間欠動作により受信処理を実行する。この例
では無線子機は2秒ごとに起動して、10msの間FS
Kデータ受信処理を行う。このときに無線子機No.2
が、上記の10ms間に親機との間でデータ通信を行っ
て、親機が送ってきた認識パターンと自分が保持してい
る認識パターンとが一致するかどうかを判定する。この
場合、認識パターンが一致するので、システムが立ち上
がって通信モードに入る。
【0014】また無線子機No.2以外のその他の無線
子機も、上記と同様の10ms間のデータ受信を行う。
この場合、無線親機から送信されたパターンと自分の認
識パターンが一致しないため、システムをスタンバイモ
ードに移行させる。
【0015】図4は、上記の起動処理の動作を示すフロ
ーチャートである。図4を参照し、上述したごとくの動
作を行う無線子機のソフトウェア処理を具体的に説明す
る。まずシステム状態の初期化を行い(ステップS
1)、間欠受信動作を行うための間欠制御タイマを設定
する(ステップS2)。次いで間欠動作における休止時
間の監視を行い(ステップS3)、タイムアウトになれ
ば受信制御電源をONにする(ステップS4〜S5)。
このときに同期信号を受信したならば(ステップS
6)、受信した同期信号が所定の同期信号に一致してい
るかどうかを判断し(ステップS7)、一致していれば
さらに識別信号を受信し(ステップS8)、受信した識
別信号が所定の識別信号に一致しているかどうかを判断
する(ステップS9)。
【0016】ステップS9で識別信号が一致した場合に
は、キャリア信号を確認し(ステップS10)、信号が
あればデータ電文を受信する(ステップS11〜S1
2)。受信したデータ電文において、グループ番号の照
合を行い(ステップS13)、グループ番号が一致すれ
ば回線パス応答の送信を実行する(ステップS14〜S
15)。そして無線親機と無線子機との間の通信を行っ
てメータ検針値等のデータの送受信を行い(ステップS
18)、終了後に回線の開放を行う(ステップS1
9)。
【0017】前述したごとくの従来の方法は、上記の1
0msの認識パターン信号を無線子機を起動する単なる
トリガとして使用し、無線子機は、そのトリガにより起
動して通信モードに入り、ここで電文中のIDに基づい
て無線親機が自分を呼んでいるかどうかを確認する。無
線子機が通信モードに入ると、起動している時間は最低
でも数百msから長ければ数秒が必要となる。またn台
の無線子機から1台を呼び出すたびに、n台無線子機の
全てが一斉に起動してしまう。起動時間が長くなるほど
無線子機の電池消費が増大し、電池仕様に無線集中検針
の実現が困難となる。
【0018】本発明の通信方式により、無線子機による
自分の認識パターンの認識時間が、従来数百ms〜数秒
単位であったものを十数msにまで短縮することがで
き、無線子機は自分が呼ばれたかどうかのパターン認識
時間を最小限度に押さえると同時に、無駄な消費電力を
大幅に低減することができる。
【0019】(子機から親機を起動する場合の動作例)
図5は、本発明の通信方式により無線子機から無線親機
を呼び出す時の動作を説明するための図である。まず無
線子機は、無線親機を起動させるため、同期信号に加え
て、無線親機を表す識別信号を認識パターンとして送信
し続ける。ここでは、同期信号+‘0’の認識パターン
を送信する。またこのときの通信速度は、例えば、72
00bpsで、送信時間は2秒間である。無線親機側か
ら無線子機を呼び出すときと無線子機側から無線親機を
呼ぶときに通信速度を変えているのは、無線子機側から
無線親機を呼ぶときに他の無線子機が反応しないように
するためである。
【0020】無線親機においても、無線子機と同様に省
電力のため所定の休止期間を有する間欠動作により受信
処理を実行する。この例では無線親機は2秒ごとに起動
して、10msの間FSKデータ受信処理を行う。この
ときに無線親機が、上記の10ms間に無線子機との間
でデータ通信を行って、無線子機が送信してきた認識パ
ターンと自分が保持している認識パターンとが一致する
かどうかを判定する。本例の場合、認識パターンが一致
するので、システムが立ち上がって通信モードに入る。
また、無線親機は、無線子機から送信されてきた認識パ
ターンと自分の認識パターンとが一致しないと判定した
場合には、システムをスタンバイモードに入れる。
【0021】従来の通信方式においては、無線親機をA
C仕様/大容量電池仕様として、無線子機の起動信号を
常時待ち受けるようにすることが多い。本発明の通信方
式によれば、無線親機のパターン認識の時間を、上述の
ごとくの常時待機方式のものよりはるかに短縮して最小
限度に押さえることができ、これにより無駄な消費電力
を大幅に低減することができる。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ガス、水道、電力等のメータ値を無線通信を
利用して検針する無線集中検針のための通信方式におい
て、無線子機無線親機との間の通信に伴う動作時間を最
小限度に押さえることができ、、これによりシステムに
おける無駄な消費電力を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の無線通信方式を適用する無線集中シ
ステムの構成の一例を概念的に示す図である。
【図2】 本発明の通信方式において、無線親機から所
定の子機を起動する場合の動作を説明するための図であ
る。
【図3】 無線親機から無線子機を起動する場合の起動
信号の構成及び無線子機における検出処理を説明するた
めの図である。
【図4】 無線親機から無線子機を起動する場合の起動
処理の動作を示すフローチャートである。
【図5】 本発明の通信方式において、無線子機から無
線親機を起動する場合の動作を説明するための図であ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 7/26 G08C 17/00 Z H04Q 9/14 H04B 7/26 E Fターム(参考) 2F073 AA07 AA08 AA09 AB03 BB01 BC02 CC01 CC10 CC11 DD02 DE02 DE11 GG01 GG06 GG08 5K048 AA08 AA15 AA16 BA36 BA53 CA07 DA02 DB01 DC01 EA14 EA16 EB01 EB04 EB10 HA01 HA02 5K067 AA14 AA43 BB27 DD17 DD25 EE02 EE10 EE22 GG01 GG11 HH22 HH23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一台の無線親機と、ガス、水道、電力等
    の使用量を示すメータに接続される複数の無線子機とに
    より構成されるシステムに適用され、前記無線子機が間
    欠動作を行いながら前記無線親機からの起動信号を認識
    することにより前記親機との間で無線回線を確立し、該
    確立した無線回線により前記メータの無線集中検針を実
    行するために使用するメータ無線集中検針用通信方式に
    おいて、前記無線親機から送信する起動信号は、システ
    ム固有の同期信号と該同期信号に続く個々のメータに割
    り当てられた自己識別番号との多数の繰り返しにより構
    成され、前記無線子機は、前記起動信号のうちの少なく
    とも1つから前記同期信号と自己識別番号とを検出して
    自システム内の有意通信であることを認識することによ
    り、前記無線回線を確立することを特徴とするメータの
    無線集中検針用通信方式。
  2. 【請求項2】 前記無線子機の認識により前記無線回線
    が確立した後、後続のデータの受信によるデータ中のグ
    ループ情報及びID情報の照合を段階的に行った後に、
    前記無線集中検針が実行されることを特徴とする請求項
    1に記載の無線集中検針用通信方式。
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