JP2002109673A

JP2002109673A - 自動検針システム

Info

Publication number: JP2002109673A
Application number: JP2000303001A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Tsuchida; 泰秀土田; Akira Koizumi; 章小泉; Tsutomu Yagami; 努矢上; Eiki Motoyama; 栄樹本山
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd; Toyo Keiki Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd; Toyo Keiki Co Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2002-04-12
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP3436919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通信データの円滑な送受信を可能とする。【解決手段】通信データを送受信可能な親局側無線機
６を有する親局３ａと、通信データを親局側無線機６と
の間で送受信可能な子局側無線機７を有する子局４ａ，
４ｂと、有線ラインを介して子局４ａ，４ｂとの間で通
信可能なメータ装置Ｍａ，Ｍｂとを備えた自動検針シス
テム１において、親局側無線機６および子局側無線機７
は、複数の通信チャネルから予め固定的に選択された任
意の２以上の通信チャネルを使用可能チャネルとして設
定可能に構成され、親局側無線機６は、各使用可能チャ
ネルを順次受信することによって空き状態の通信チャネ
ルを選択すると共に選択した通信チャネルを使用して子
局側無線機７との間で通信し、子局側無線機７は、使用
可能チャネルを順次受信して自局宛の通信データを受信
したときに、その通信チャネルを使用して親局側無線機
６との間で通信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス、水道および
電気などの使用量を自動的に検針する自動検針システム
に関し、詳しくは、システム内の親局および子局間にお
いて検針要求データ等の要求データや検針値データ等の
応答データなどの各種通信データを無線通信によって通
信可能な自動検針システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般家庭などに設置されているガ
スメータなどの検針値を自動検針するシステムとして、
無線通信を使用する自動検針システムが開発されてい
る。この従来の自動検針システムは、一般的に、各種の
制御を統括する本部局と、電話回線を介して本部局に接
続された親局と、無線通信回線を介して親局に接続され
た複数の子局と、有線ラインを介して各子局にそれぞれ
接続された複数のメータ装置とで構築されている。ま
た、親局および子局は、一般的には、特定小電力無線装
置で構成された親局側無線機および子局側無線機によっ
て相互通信が可能に構築されている。この場合、この自
動検針システムでは、同一システム内の親局側無線機お
よび複数の子局側無線機の各々に対して、１つの通信チ
ャネル（使用可能チャネル）が予め設定されており、そ
の使用可能チャネルを使用して親局および子局相互間で
データ通信が行われている。

【０００３】この従来の自動検針システムでは、自動検
針に際して、まず、本部局が、電話回線を介して検針要
求データを親局に送信する。次に、親局が、その検針要
求データを無線回線を介して子局に送信する。具体的に
は、親局側無線機が、使用可能チャネルを受信して信号
入力の有無を判別する（キャリアセンス）。この際に、
使用可能チャネルに信号入力が存在するときには、検針
要求データの送信を中断して、その旨を本部局に送信す
る。一方、信号入力が存在しないと判別したときには、
その使用可能チャネルで検針要求データを子局に送信す
る。次いで、子局が、受信した検針要求データを有線ラ
インを介してメータ装置に送信する。この後、メータ装
置が検針値データを子局に送信し、子局がその検針値デ
ータを親局に送信する。続いて、親局は、子局から送信
された検針値データを電話回線を介して本部局に送信す
る。本部局は、これらの処理を各子局に対して行うこと
により、すべてのメータ装置から検針値データを収集す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の自動
検針システムには、以下の問題点がある。すなわち、従
来の自動検針システムでは、親局側無線機および子局側
無線機の使用可能チャネルが特定の１チャネルに予め設
定されている。一方、親局および子局間の通信に際し
て、使用可能チャネルに外来ノイズが重畳しているとき
や、その使用可能チャネルが他のシステムによって使用
されているときなどには、親局側無線機が検針要求デー
タを送信するまでに待機しなければならない。この場
合、ガス検針システムや水道検針システムにおいては、
有線回線を使用する通信を前提として通信手続が確立し
ている。このため、システム内で通信待機状態が発生し
た場合には、検針データの収集が遅延するばかりでな
く、通信エラーに起因して通信手続自体が成立しない事
態が生じる結果、システムの運用に重大な支障をきたす
という問題点がある。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、通信データの円滑な送受信を可能とする自
動検針システムを提供することを主目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の自動検針システムは、通信データを送受信
可能な親局側無線機を有する親局と、通信データを親局
側無線機との間で送受信可能な子局側無線機を有する複
数の子局と、有線ラインを介して子局との間で通信可能
なメータ装置とを備えた自動検針システムにおいて、親
局側無線機および子局側無線機は、複数の通信チャネル
から予め固定的に選択された任意の２以上の通信チャネ
ルを使用可能チャネルとしてそれぞれ設定可能に構成さ
れ、親局側無線機は、各使用可能チャネルを順次受信す
ることによって空き状態の通信チャネルを選択すると共
に選択した通信チャネルを使用して子局側無線機との間
で通信し、子局側無線機は、使用可能チャネルを順次受
信して自局宛の通信データを受信したときに、その通信
チャネルを使用して親局側無線機との間で通信すること
を特徴とする。

【０００７】請求項２記載の自動検針システムは、請求
項１記載の自動検針システムにおいて、子局側無線機
は、間欠受信を可能に構成され、受信時に各使用可能チ
ャネルを順次受信することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る自動検針システムの好適な実施の形態について
説明する。

【０００９】図１に示す自動検針システム１は、例えば
ガスの使用量などを自動検針するためのシステムであっ
て、概念的には、ホストコンピュータなどで構成される
中央収集装置を有する本部局２と、例えば集合住宅内に
配設されて電話回線などの公衆回線網を介して本部局２
に接続される親局３ａ，３ｂ（以下、区別しないときに
は「親局３」ともいう）と、集合住宅内に配設されて無
線回線を介して親局３に接続される複数の子局４ａ〜４
ｄ（以下、区別しないときには「子局４」ともいう）と
を備えて構築されている。親局３は、本部局２との間で
各種の通信データを通信する制御装置５と、子局４や制
御装置５との間で各種の通信データを送受信する親局側
無線機６とを備えている。一方、子局４は、集合住宅内
の各住宅毎に配設されたメータ装置Ｍａ〜Ｍｄ（以下、
区別しないときには「メータ装置Ｍ」ともいう）と、メ
ータ装置Ｍに有線ラインを介して接続されて親局３との
間で各種の通信データを送受信する子局側無線機７とを
備えている。なお、図示を省略するが、本部局２には、
さらに多くの親局３，３・・が接続され、親局３には、
無線回線を介してさらに多くの子局４，４・・が接続さ
れている。

【００１０】この場合、親局側無線機６および子局側無
線機７は、例えばｃｈ１〜ｃｈ４１の通信チャネルのう
ちの任意の通信チャネルで通信可能な特定小電力無線装
置で構成されている。また、親局側無線機６および子局
側無線機７は、ｃｈ１〜ｃｈ４１の通信チャネルから予
め固定的に選択された任意の２チャネル（例えばｃｈ
１，２）を使用可能チャネルとしてそれぞれ設定されて
いる。また、子局側無線機７は、待機状態から所定時間
おきに起動して受信する間欠受信動作を行い、起動した
際には、２つの使用可能チャネルを受信し、自局宛の通
信データが送信されているときには連続受信を行い、自
局宛の通信データが送信されていないときには待機状態
に移行する。したがって、子局側無線機７の消費電力を
低減することができるため、子局側無線機７は電池駆動
で長期に亘って作動する。

【００１１】一方、通信データ（例えば接続要求データ
ＤCP）は、図３に示すように、パケット型のデータで構
成され、各通信パケットＰは、ビット同期信号ＳBC、フ
レーム同期信号ＳFC、システムＩＤデータＤID1 、個別
ＩＤデータＤID2 、信号識別子ＤSDおよび検定符合ＤAP
によって構成されている。一方、例えば親局３ａが子局
４ａに対して通信データを送信する際には、図２に示す
ように、親局側無線機６は、子局側無線機７の待機時間
（ｔ１〜ｔ３、間欠周期）と、ｃｈ１，２に自局宛の通
信パケットＰが含まれていることを確実に認識できる受
信時間（ｔ３〜ｔ５、ｔ５〜ｔ７）との合計時間に相当
する時間（ｔ２〜ｔ８）だけ同一の通信パケットＰを繰
り返して送信する。この場合、各受信時間（ｔ３〜ｔ５
またはｔ５〜ｔ７）は、通信パケットＰの送信中に起動
した子局側無線機７が通信パケットＰを確実に受信でき
るために最低限必要な時間、つまり通信パケットＰの時
間長（ｔ４〜ｔ６）の２倍の時間に規定されている。し
たがって、この自動検針システム１によれば、図２に示
すように、子局側無線機７に対して自局宛通信パケット
（通信パケットＰａ）を確実に受信させることができる
結果、通信エラーの発生が確実に回避されている。な
お、通信パケットＰの送信回数は、下記の式で表され
る。送信回数＝間欠周期／１通信パケット長＋２・使用可能チャネル数・・式

【００１２】次に、自動検針システム１における全体的
な動作について、主として、親局３および子局４の間の
通信処理を中心にして説明する。

【００１３】検針値データの収集に際しては、まず、本
部局２が親局３ａ，３ｂに対して検針要求データを送信
する。この際に、例えば、親局３ａは、検針要求データ
の受信に応答し、子局４ａ，４ｂに対する送信処理を実
行する。この送信処理では、図４に示すように、親局側
無線機６が、使用可能チャネルとして設定された通信チ
ャネル（例えばｃｈ１）を受信し、信号入力の有無を判
別する（キャリアセンス、ステップ２１）。この際に、
ｃｈ１のチャネルが他の通信機器（例えば親局３ｂの親
局側無線機６）によって使用されていたり、外来ノイズ
が発生していたりしたときには、使用可能チャネルをｃ
ｈ２に変更し（ステップ２２）、ステップ２１に戻って
信号入力の有無を判別する。

【００１４】ステップ２１においてｃｈ１が空きチャネ
ルと判別したときには、親局側無線機６は、例えば子局
４ａに対して接続要求データＤCPを連続的に複数回送信
する（ステップ２３）。この後、子局４ａによって送信
された接続確認データを受信したときには、親局側無線
機６は、所定手順で検針処理を実行する（ステップ２
４）。この処理では、親局側無線機６は、検針要求デー
タを子局４ａの親局側無線機６に送信し、これに応じて
親局側無線機６から送信される検針値データを受信して
制御装置５に出力する。次に、親局３ａの制御装置５
が、検針値データを公衆回線網を介して本部局２に送信
する。この場合、本部局２は、すべての子局４ａについ
ての検針値データを収集し終えたと判別したときに、親
局３ａに切断要求データを送信する。この際に、親局３
ａの制御装置５は、本部局２による切断要求データの送
信有無を判別し（ステップ２５）、切断要求データの送
信を検知したときには、親局側無線機６に対して、その
切断要求データを子局側無線機７に送信させる（ステッ
プ２６）。これにより、親局側無線機６と、子局４ａの
子局側無線機７との間の通信が切断される。

【００１５】一方、親局３ａによる送信処理時に、子局
４ａの子局側無線機７は、起動時に、図５に示す受信処
理を実行する。この受信処理では、子局側無線機７は、
使用可能チャネル（例えばｃｈ１）を受信し、信号入力
の有無を判別する（ステップ３１）。この際に、ｃｈ１
が使用されていると判別したときには、使用可能チャネ
ルをｃｈ２に変更し（ステップ３２）、ステップ３１で
ｃｈ２における信号入力の有無を判別する。次に、ｃｈ
２の使用可能チャネルにおいて信号が入力されていると
判別したときには、子局側無線機７は、ビット同期信号
ＳBCおよびフレーム同期信号ＳFCを検出できたか否かを
判別する（ステップ３３）。子局側無線機７は、同期信
号ＳBCおよびフレーム同期信号ＳFCを検出するまで、フ
レーム同期信号ＳFCの２パケット長に相当する時間だけ
ｃｈ２を受信する（ステップ３４）。この時間内に同期
信号ＳBCおよびフレーム同期信号ＳFCを検出できないと
きには、すべての使用可能チャネルを受信したかを判別
し（ステップ３５）、受信を完了したと判別したときに
は受信処理を終了して待機状態に移行する。一方、すべ
ての使用可能チャネルについての受信を完了していない
ときには、ステップ３２に戻り、使用可能チャネルを変
更する。なお、上記ステップ３４において、ノイズの受
信時などでは１パケット長の時間内にフレーム同期信号
ＳFCを検出できないため、その際には、１パケット長の
時間を経過した時点でステップ３５を実行するように構
成してもよい。

【００１６】ステップ３３において同期信号ＳBCおよび
フレーム同期信号ＳFCを検出したときには、その接続要
求データＤCP内のシステムＩＤデータＤID1 に基づい
て、その接続要求データＤCPが同一システム内の親局３
ａによって送信された通信データであるか否かを判別す
る（ステップ３６）。この際に、親局３ｂなどの他シス
テムによって送信された通信データであると判別したと
きには、その接続要求データＤCPの受信をキャンセルし
て上記したステップ３５を実行する。同一システム内の
親局３ａによって送信された通信データであると判別し
たときには、その接続要求データＤCP内の個別ＩＤデー
タＤID2 に基づいて、自局（この場合、子局４ａ）宛の
通信データであるか否かを判別する（ステップ３７）。
自局宛ての通信データであると判別したときには、現在
の使用可能チャネルに固定した状態で検針処理を実行す
る（ステップ３８）。具体的には、子局４ａの子局側無
線機７は、検針要求データを出力してメータ装置Ｍａか
ら検針値データを入力すると共に、その検針値データを
親局３ａの親局側無線機６に送信する。次いで、子局側
無線機７は、親局３ａによって送信される切断要求デー
タを受信したか否かを判別し（ステップ３９）、切断要
求データを受信した際には、親局３ａの親局側無線機６
との通信を切断して待機状態に移行する。なお、親局側
無線機６は、子局４ｂに対しても同様にして送信処理を
行い、同様にして、子局４ｂも、上記の受信処理を行
う。

【００１７】このように、この自動検針システム１によ
れば、親局側無線機６および子局側無線機７に２つの使
用可能チャネルを設定し、かつ、通信データの送信時に
使用可能チャネルのうちの空きチャネルを使用する構成
を採用したことにより、予め固定的に設定された１つの
通信チャネルを使用して通信データを送受信する従来の
自動検針システムと比較して、通信データを円滑に送受
信することができる。この結果、有線通信による通信デ
ータの送受信を前提とするガスや水道の自動検針システ
ム内での通信手続の不成立を回避することができるた
め、極めて高い信頼性を有する自動検針システムを構築
することができる。また、間欠受信を可能に子局４内の
子局側無線機７を構成したことにより、電池駆動で長期
に亘って連続的に作動させることができる。

【００１８】なお、本発明は、上記した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、複数の通信チャネルから任意の２チャネ
ルを使用可能チャネルとして親局側無線機６および子局
側無線機７に設定する例について説明したが、これに限
定されず、３つ以上のチャネルを使用可能チャネルとし
て設定することができる。さらに、本発明の実施の形態
では、ガスの使用量などを検針する自動検針システム１
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、
水道や電気などの使用量を検針する自動検針システムに
適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の自動検針
システムによれば、親局側無線機が、各使用可能チャネ
ルを順次受信することによって空き状態の通信チャネル
を選択すると共に選択した通信チャネルを使用して子局
側無線機との間で通信し、子局側無線機が、使用可能チ
ャネルを順次受信して自局宛の通信データを受信したと
きに、その通信チャネルを使用して親局側無線機との間
で通信することにより、予め固定的に設定された１つの
通信チャネルを使用して通信データを送受信する従来の
自動検針システムと比較して、通信データを円滑に送受
信することができる。この結果、有線通信による通信デ
ータの送受信を前提とするガスや水道の自動検針システ
ム内での通信手続の不成立を回避することができ、これ
により、極めて高い信頼性を有する自動検針システムを
構築することができる。

【００２０】また、請求項２記載の自動検針システムに
よれば、間欠受信を可能に子局側無線機を構成したこと
により、消費電力を低減することができるため、例えば
電池駆動で長期に亘って連続的に作動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る自動検針システム１
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る自動検針システム１
における親局３ａおよび子局４ａの動作例を説明するた
めの説明図である。

【図３】親局３ａによって送信される接続要求データＤ
CPの一例を示すデータ構造図である。

【図４】自動検針システム１における親局側無線機６の
送信処理を説明するためのフローチャートである。

【図５】自動検針システム１における子局側無線機７の
受信処理を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１自動検針システム３ａ，３ｂ親局４ａ〜４ｄ子局５制御装置６親局側無線機７子局側無線機ＤCP 接続要求データＭａ〜Ｍｄメータ装置ＳBC ビット同期信号Ｐ通信パケット

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１ＢＨ０４Ｌ 11/00 ３１０Ｂ (72)発明者小泉章長野県松本市和田3967番地10 東洋計器株式会社内 (72)発明者矢上努長野県松本市和田3967番地10 東洋計器株式会社内 (72)発明者本山栄樹長野県長野市稲里町下氷鉋1163番地長野日本無線株式会社内Ｆターム(参考） 2F073 AA07 AA08 AA09 AB02 AB03 AB12 BB01 BC02 CC11 DD02 DE11 GG01 GG06 GG07 GG08 5K033 AA07 BA11 CA11 DA17 5K048 AA06 BA36 CA01 DA02 DB01 DC01 DC03 HA01 HA02 HA04 HA06 5K067 AA33 AA43 BB21 CC08 DD00 DD17 EE04 EE10 EE16 EE22 GG11 HH22 JJ02 JJ18 JJ21 JJ38 5K101 KK12 LL11 QQ11 RR17 SS07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信データを送受信可能な親局側無線機
を有する親局と、前記通信データを前記親局側無線機と
の間で送受信可能な子局側無線機を有する複数の子局
と、有線ラインを介して前記子局との間で通信可能なメ
ータ装置とを備えた自動検針システムにおいて、前記親局側無線機および前記子局側無線機は、複数の通
信チャネルから予め固定的に選択された任意の２以上の
通信チャネルを使用可能チャネルとしてそれぞれ設定可
能に構成され、前記親局側無線機は、前記各使用可能チ
ャネルを順次受信することによって空き状態の通信チャ
ネルを選択すると共に当該選択した通信チャネルを使用
して前記子局側無線機との間で通信し、前記子局側無線
機は、前記使用可能チャネルを順次受信して自局宛の前
記通信データを受信したときに、その通信チャネルを使
用して前記親局側無線機との間で通信することを特徴と
する自動検針システム。
【請求項２】前記子局側無線機は、間欠受信を可能に
構成され、受信時に前記各使用可能チャネルを順次受信
することを特徴とする請求項１記載の自動検針システ
ム。