JP2002512749A - ユーティリティ・メータの遠隔読み取りシステム - Google Patents

ユーティリティ・メータの遠隔読み取りシステム

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イー． シュムロ、トーマス
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Abstract

(57)【要約】 所望のパラメータを遠隔位置（１８）に送信するための方法において、所望のパラメータを、最初に基地送信機（１０）に伝達する。基地送信機（１０）は、次いで、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有する第１無線信号（２２）を、そこから送信する。第１無線信号（２２）は、所望のパラメータを表す情報を含む。遠隔位置（１８）では、遠隔受信機（１６）が、第１無線信号（２２）の中心周波数を識別し、その中心周波数に遠隔受信機（１６）を同調させて、遠隔受信機（１６）による第１無線信号（２２）の受信を容易にする。次いで、所望のパラメータを表す情報を所望の宛先に伝達することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ユーティリティ・メータの遠隔読み取りシステム 関連出願 この特許出願は、１９９６年６月２０日に出願された、RANDOM INTERVAL INVE NTORY SYSTEM（ランダム・インタバル在庫システム）と題する米国シリアル番号 第０８／６６７，８９６号の一部継続特許出願である。 発明の分野 本発明は、一般に、ユーティリティ・メータの読み取りに関し、更に特定すれ ば、ユーティリティ・メータ読み取り値等を遠隔位置に送信することによって、 所与の地域内の別個の各ユーティリティ・メータを個々に人に読ませる従来技術 における必要性を軽減するシステムに関する。 発明の背景 特定の住居または会社によるユーティリティ（公益事業）の消費の示度を与え るユーティリティ・メータもしくは需給計器は、周知である。かかるユーティリ ティ・メータによって、メータ読み取り者（ユーティリティ・メータの読み取り を担当する人物）は、前回のユーティリティ・メータ読み取り以後に消費された ユーティリティの量の示度を視覚的に観察することができる。かかるユーティリ ティ・メータは、一般に、電気会社、ガス会社、および水道会社によって用いら れている。 当業者によって認められるように、メータ読み取り者を採用することに伴うコ ストは大きい。ユーティリティ・メータを人手によって読み取るための人員採用 に伴うコストの大きさに鑑み、従来技術において、自動的なメータ読み取りのた めに様々な試みが行われてきた。 例えば、１９９３年３月１６日にJones等に発行された、「RADIO TEREMETRY S YSTEM WITH CHANNEL SELECTION（チャネル選択を用いた無線遠隔測定システム） 」と題する米国特許第５，１９４，８６０号は、消費者の電気メータの読み取 り値を収集する無線遠隔測定システムを開示する。このシステムは、車両によっ て搬送されるマスタ・ステーションおよび複数の送受信機を含み、各々の送受信 機が、当該特定の送受信機に関連するメータが測定した電力消費量を示す電気量 を格納する。送受信機とマスタ・ステーションとは通信を行い、送受信機がマス タ・ステーションに対し、内部に格納した電気量の値に関する情報を含む信号を 送信するようになっている。 しかしながら、Jones等のシステムは、メータ読み取り者が個々に各ユーティ リティ・メータを見る必要性を解消するものの、メータ読み取りを行うためには 、マスタ・ステーションを車両に載せて、各送受信機の範囲内で、地域中を運転 することが必要である。このように、Jones等は、メータ読み取りを大幅に簡略 化するが、依然として、メータ読み取りを実行する職員を採用する必要があると いう固有の欠点を有する。 また、メータ読み取り値を示す信号を中央の位置に送信するためにも、様々な 試みが行われてきた。かかる従来技術の試みには、電気ユーティリティの送電線 を用いて通信を実行する構成が含まれている。しかしながら、送電線を通じて通 信しようとする際に、著しい技術的困難に遭遇した。 また、かかる通信に既存の電話線を利用するための試みも行われてきた。しか しながら、電話線の使用は、システムを履行するために、例えば電話会社のよう な他の関係者に大きく依存するので、大きな欠点を有する。ユーティリティ会社 は、明らかに、彼ら自身で全てを制御および管理可能なわけではないシステムを 用いることを好まない。 無線通信を利用する別のシステムが、Connecticut Natural Gasの子会社であ るData Beamによって開発された。この従来技術のシステムによれば、メータ上 にメータ読み取り装置を取り付け、このメータ読み取り装置とは別個の送信アン テナを用いる。送信アンテナを、建物または設置場所の他の部分に位置付けるこ とによって、アンテナは比較的長距離にわたって送信可能となる。Data Beamの システムは、多数の受信ユニットを用い、その各々が、典型的に１０，０００な いし ３０，０００の範囲の多数の送信機からデータを受信するように配置されている 。 しかしながら、この構成は、結果として、典型的に、送信機および受信機に対 するアンテナを建物を介して配線することによる、多数の設置上の問題を発生す ることになる。更に、送信のために必要な、予想される高レベルの電力使用は、 望ましくない程に高価なバッテリ・システムまたは望ましくない程に高価な配線 のいずれかを伴うことが予想される。 無線通信を利用する別のシステムが、１９９６年９月３日にJohnson等に発行 された、「RADIO COMMUNICATION NETWORK FOR REMOTE DATA GENERATING STATION S（遠隔データ発生局のための無線通信ネットワーク）」と題する米国特許第５ ，５５３，０９４号に開示されている。Johnson等は、メータ読み取り値を中央 位置に伝達するための広域通信システムを規定する階層ネットワークを開示する 。 かかる従来技術の無線通信システムに通常伴う問題の１つは、多数の送信機を 設けることに関するコストの問題である。当業者には認められようが、かかる多 数の送信機を設けることのコストは、特に、無線信号を精密な所定無線周波数で 送信するようにかかる送信機を構成する場合には、相当大きい。従って、多数の ユーティリティ・メータを個々に人に読み取らせる必要性を軽減すると共に、設 置および維持に法外な費用がかからないシステムを提供することが望ましいであ ろう。更に具体的には、各送信機のコストを大幅に削減することによってシステ ムの全体的なコストを大きく低下させる、かかるシステムを構成するための手段 を提供することは有益であろう。 発明の概要 本発明は、特に、従来技術に伴う上述の欠点に対処し、これらの欠点を軽減す る。更に具体的には、本発明は、例えばユーティリティ・メータ読み取り値のよ うな所望のパラメータを、中央料金局等の遠隔位置に送信するための方法および 装置を備える。このシステムは、基地送信機を備え、この基地送信機に対してユ ーティリテ ィ・メータ読み取り値が伝達され、この基地送信機を用いてこれから第１無線信 号を送信する。第１無線信号は、既知の周波数帯域内にある未知の中心周波数を 有し、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す情報を含む。 本発明の好適な実施形態は、ユーティリティ・メータ読み取り値を遠隔位置に 送信するためのシステムを備えることは理解されよう。しかしながら、当業者に は認められようが、様々な異なる所望のパラメータを、同様に送信し得る。例え ば、部屋の温度、冷凍庫またはオーブンの温度、タンク内の液体の水位、機械ま たはコンピュータの状態等を、同様に送信し得る。このため、本明細書中のユー ティリティ・メータ読み取り値の使用は、例示のみであり、限定ではない。 ユーティリティ・メータおよびその関連する基地送信機から離れた距離に、遠 隔受信機が位置付けられ、第１無線信号の中心周波数を識別すると共に第１無線 信号の中心周波数に同調して、第１無線信号の受信を容易にするように構成され ている。当業者には認められようが、受信信号の中心周波数を決定するためには 、所定の帯域または周波数範囲内を走査する様々な走査デバイスが適している。 遠隔受信機の出力回路は、遠隔受信機から、中央料金局等の所望の宛先に、ユ ーティリティ・メータ読み取り値を表す情報を伝達する。 本発明の好適な実施形態によれば、基地送信機の各々（各メータからのメータ 読み取り値を送信するために基地送信機が１つ用いられる）は、低コストの構成 要素で構成されている。この結果、各基地送信機の出力周波数は、所定の周波数 帯域または範囲内で大きくドリフトし、このため、受信した各無線信号の中心周 波数を決定するために、スキャナの使用を必要とする。しかしながら、多数の個 別の基地送信機を用いるので、安定した送信を保証するための十分な許容範囲を 有する構成要素によって各々の基地送信機を構成するよりも、遠隔受信機の各々 に単一のスキャナを設ける方が、費用対効果が大きい。このように、各遠隔受信 機が、基地送信機の送信における不適切な精度を補償する。 従って、本発明の好適な実施形態によれば、各基地送信機は、未知の信号周波 数を有する第１無線信号を供給するように周波数がドリフトする発振器を備える 。発 振器は、好ましくは、約１ＭＨｚの帯域幅を有する周波数帯域を規定するように 、周波数がドリフトする。 更に、本発明の好適な実施形態によれば、タイミング回路が、ランダムな間隔 または疑似ランダムな間隔のいずれかで第１無線信号の送信を実行し、通信のコ ンテンションを緩和すると共に、電力を節約する。かかるランダムまたは疑似ラ ンダムな送信間隔を用いることによって、２つの基地送信機が同時に単一の遠隔 受信機に対して送信を行う可能性が大幅に低下するので、通信のコンテンション が緩和される。実際、仮に２つの基地送信機が同時に同一の遠隔受信機に送信を 行った場合、かかる送信は双方とも無視されるはずであり、その後この２つの基 地送信機の再送信が再び全く同時に発生する可能性は極めて低い。なぜなら、送 信間の時間間隔は、本質的にランダムまたは疑似ランダムであるからである。 ランダムまたは疑似ランダム送信間隔プロトコルを用いることによって、ポー リング・プロトコルに比べて、基地送信機のバッテリ電力が節約される。なぜな ら、ランダムまたは疑似ランダムタイミング間隔を用いる場合、関連する受信機 は、電源を投入してポーリングを待つ必要がないからである。このため、大きな 電力を利用するのは、送信を行う短い間隔の間だけである。 基地送信機は、好ましくは、直接シーケンス・スペクトル拡散無線信号を送信 する回路を備える。当業者には認められようが、直接シーケンス・スペクトル拡 散変調を用いることによって、ＦＣＣ（連邦通信委員会）の認可の必要なく、か かる送信機の有効範囲を最大限にすることが可能である。 任意選択的に、遠隔送信機は基地受信機と電気的な通信状態にあり、遠隔受信 機は基地送信機と電気的な通信状態にある。遠隔送信機は、基地受信機に第２無 線信号を送信する。第２無線信号は、第１無線信号が遠隔受信機によって適正に 受信されたことの確認を含み、および／または少なくとも１つの装置の動作を調 整する命令を与える。ユーティリティ・メータ自体または、これによって測定す るユーティリティが供する装置等である。 かかる確認信号（第２無線信号）を用いることによって、第１無線信号が遠隔 受 信機によって適正に受信されなかった場合に、これを直ちに再送信することに便 宜を図る。 従って、本発明は、任意選択的に、ユーティリティ・メータが監視するユーテ ィリティを消費する１つ以上の装置の動作を調整するために利用し得る。例えば 、電力消費のピーク期間中に、エアコンディショナ等の高消費装置を停止させる か、または最大出力を低下させて動作するように命令することができる。むろん 、かかる装置の調整は、典型的に、電力消費が概して著しく大きく、かつ製造活 動のような動作が潜在的に後回しになり得る産業用の環境において、更に適切で ある。 利用する遠隔送信機は、好ましくは、パルス位置変調（ＰＰＭ）によって送信 を行う。ここで用いる場合、パルス位置変調という用語は、無線信号の変調とし て定義し、同期パルスに続けて少なくとも１つのデータ・パルスを送信すること を含み、同期パルスとデータ・パルス（複数のパルス）の間の時間間隔が、その ように送信するキャラクタを決定する。当業者には認められようが、パルス位置 変調は、所与の平均出力パワーの範囲を最適化する傾向がある。 １パーセント未満のデューティ・サイクルを有するパルス位置変調を用いるこ とによって、平均未満の１０メートル出力で測定した５０ｍＶ／Ｍを維持するこ とで、ＦＣＣの認可の必要性をなくす。本発明の好適な実施形態によれば、基地 送信機は、３０ｄＢｍピーク以下のパワーで、直接シーケンス・スペクトル拡散 （ＤＳＳＳ）を用いて第１無線信号を送信するように構成されている。このよう に、ＰＰＭおよびＤＳＳＳは、適切な範囲を提供する一方で、ＦＣＣの認可を必 要としない。 ユーティリティ・メータ読み取り値を表す情報は、遠隔受信機によって、必要 に応じて、異なる数のシステムのいずれか１つによって、送出することができる 。例えば、遠隔受信機は、従来の電話システム、セルラ電話システム、または衛 星通信システムを利用して、メータ読み取り値等を中央料金局に中継し得る。同 様に、中央料金局から遠隔送信機に制御信号を送信して、この制御信号を、基地 送信機に関連する適切な装置に送出し、ユーティリティ・メータまたは同じ位置 に配置した装置の調整を行うようにすることができる。 好ましくは、第１無線信号は、ユーティリティ・メータのための識別コードを 備え、それにメータ読み取り値を関連付ける。任意選択的に、基地送信機は更に 、ユーティリティ・メータ等の装置の状態を表す情報を供給する回路を備え、そ の制御を容易にする。 遠隔受信機は、好ましくは、ライト・ポール、ユーティリティ・ポール、また は他の背の高い構造物に配置し、遠隔受信機と複数の基地送信機との間の無線通 信を容易にする。 本発明の好適な実施形態によれば、基地送信機は、第１無線信号が約１００ｍ 秒未満の持続時間を有するように第１無線信号を送信するように構成されており 、通信のコンテンションを緩和する。更に、基地送信機は、好ましくは、例えば 上述のランダムまたは疑似ランダム時間間隔の使用によって、他の送信機からの 他の無線信号が送信される時間に対してずらして第１無線信号を送信するように 構成されており、通信のコンテンションを更に緩和する。 任意選択的に、遠隔受信機と電気的な通信状態にあるデータ圧縮回路が、第１ 無線信号を表すデータを圧縮し、圧縮データを格納する。次いで、電話料金が好 都合な時に、圧縮データを所望の宛先に通信する。次いで、所望の宛先、例えば 中央料金局において圧縮データを伸長し、必要に応じて利用する。 同様に、送信の前に、基地送信機においてデータを圧縮し得る。送信機は、任 意選択的に、１時間に約１度等、よりタイムリーに、またはほぼ実時間ベースで 第１無線信号を送信するように構成して、ユーティリティの使用のより精密な監 視に便宜を図る。このデータを用いて、被監視ユーティリティを消費する装置の 制御を行って、その全体的な効率の向上またはピーク使用における負荷の軽減を 試みる。 本発明の代替的な構成によれば、基地送信機はバッテリにより給電され、基地 送信機および遠隔受信機に関して中間の位置に配置された中継送受信機が、基地 送信機から第１無線信号を受信し、中間位置から遠隔受信機に、第１無線信号か らのデータを再送信する。中継送受信機は、電気ユーティリティによって給電さ れる。好ましくは、中継送受信機は、電気メータに近接して配置し、これから受 信した電力 を利用して、その動作を容易にする。このように、かかる中継送受信機を用いる ことによって、これを介して送信を行う１つ以上の基地送信機のバッテリ上の電 力ドレインを低減させ、これによって、基地送信機のバッテリを長寿命化する。 かかる中継送受信機を利用する場合、これに対して送信を行う各基地送信機は 、好ましくは、パルス位置変調によって第１無線信号を送信するように構成され ており、中継送受信機は、好ましくは、直接シーケンス・スペクトル拡散変調に よって、中間位置から遠隔受信機に無線信号を送信するように構成されている。 第１無線信号は、好ましくは、オン・オフ・キーイングを用いたパルス位置変 調によって、基地送信機から中継送受信機に送信する。当業者には認められよう が、非認可帯域でオン・オフ・キーイング変調を用いる場合、ＦＣＣによって、 最大平均−１ｄＢｍの有効放射電力が許可されている。このため、各基地送信機 は、−１ｄＢｍまでの有効放射電力を用いて、その関連する中継送受信機に第１ 無線信号を送信すれば良い。 本発明の代替的な構成によれば、基地送信機および中継送受信機の機能を組み 合わせて、単一の強化型基地送信機を設け、例えばユーティリティ・メータ読み 取り値を表す情報を受信し、この情報を遠隔受信機に送信する。強化型基地送信 機は、上述の中継送受信機が行うように、電気ユーティリティから電力を受け、 従ってバッテリを必要としない。 かかる強化型基地送信機は、大量の被監視ユーティリティを通常消費する産業 用の環境において、特定の用途が見出される。かかる産業用途では、基地送信機 に受信機を関連付けて、遠隔送信機から制御信号を受信すると好ましい。かかる 制御信号を用いて、被監視ユーティリティを消費する装置の活動を制御し、ユー ティリティ分配システムの効率を高め、特に多くのユーザがこの特定のユーティ リティを消費する間に、ピーク・ユーティリティ消費を緩和することができる。 このため、先に詳しく述べたように、ユーティリティ・メータ読み取り値等を 表す情報を、基地送信機から遠隔送信機に直接伝達するか、または、基地送信機 から、バッテリ・パワーに頼らない中継送受信機（関連する基地送信機はバッテ リ・パワ ーを利用する）に伝達し、次いでこの情報を遠隔受信機に再送信する。これらの 通信は全て、基地送信機から遠隔送信機へのデータ転送を表す。しかしながら、 先に簡単に述べたように、例えば中央料金局等の遠隔位置から、ユーティリティ ・メータに関連する基地送信機に、データを転送することが望ましい場合も多い 。かかる逆方向の通信は、ユーティリティ・メータの個別の制御を可能にし、ま た、基地送信機による様々な異なる活動の実行を容易にする。例えば、異なる回 数、異なる時間間隔で、または異なるランダムまたは疑似ランダム・アルゴリズ ムを用いて送信を行うように、基地送信機に対して命令し得る。また、ユーティ リティ・メータに対し、例えば支払をしていないカスタマのユーティリティを終 了させるように命令することができる。 中継送受信機において、選択可能ＩＦ（中間周波数）を用いて、基地送信機ま たは遠隔送信機のいずれかからの無線信号の受信を容易にする。中継送受信機の ＩＦフィルタは、広域動作モードに留まりつつ、基地送信機から送信した第１無 線信号を聴取する。中継送受信機のＩＦの帯域幅は、発振器のドリフトを原因と する、基地送信機の＋／−１ＭＨｚの既知の周波数帯域に対処するように、約２ ＭＨｚであると好ましい。上述のように、基地送信機の各々において低コストの 発振器を用いることによって、システムの全体的なコストを低下させるが、結果 として、第１無線信号の送信は、例えば約＋／−１ＭＨｚの既知の周波数帯域内 にある未知の中心周波数を有する。基地送信機の発振器ドリフトを補償するため に、これより大幅に数が少ない中継送受信機は、例えば約２ＭＨｚの広帯域幅内 の信号を受信可能でなければならない。 中継送受信機が遠隔送信機からの無線送信を聴取している場合、中継送受信機 は、好ましくは約３０ｋＨｚの帯域幅を有する狭帯域モードに置かれる。中継送 受信機を狭帯域モードに切り替えることによって、その受信機の感度を１８ｄＢ だけ高め、これによって、基地送信機からの無線信号を受信可能なものよりも著 しく大きい距離で、遠隔送信機からの無線信号を受信可能となる。むろん、所与 の遠隔送信機が送信を行うことができる中継送受信機の数が多くなればなる程、 システムの全体的 なコストは低くなる。基地送信機および中継送受信機の双方の局部発振器は、基 地送信機および中継送受信機の双方に共通の中間周波数によって相殺される。 あるいは、各ユーティリティ・メータ自体に、またはこれに近接して、セルラ ・データ・モデムを配置し得る。各セルラ・データ・モデムは、メータ読み取り 値を表す信号を、セルラ電話システムを介して中央料金局に送信する。任意選択 的に、単一のセルラ・データ・モデムが、複数の異なるユーティリティ・メータ と電気的な通信状態にあり、このため、複数のユーティリティ・メータ読み取り 値を表す信号を送信するために用いることができる。 更に別の選択肢として、複数の異なるユーティリティ・メータのための基地送 信機が、局部受信機、すなわち、単一の家屋または小さい家屋群内に送信を行う ことができ、これが次いでセルラ・データ・モデムを用いて、複数のユーティリ ティ・メータ読み取り値を表す信号を、セルラ・ネットワークを介して中央料金 局に送信する。 本発明によれば、遠隔ユーティリティ・メータ読み取り等を容易にし、更に、 ユーティリティ・メータ読み取り値を表す情報を送信するための低コストの基地 送信機を多数用いる一方で、基地送信機からの不安定な送信周波数を受信可能な 、より洗練され、より高価な遠隔受信機の使用数を大幅に減少させるシステムが 提供される。 本発明のこれらおよび他の利点は、以下の説明および図面から、より明らかに なろう。図示し説明する特定の構造は、本発明の精神から逸脱することなく、特 許請求の範囲内で変更し得ることは理解されよう。 図面の簡単な説明 図１は、地域の概略表現であり、これにおいて、各家屋は、その少なくとも１ つのユーティリティ・メータに関連する基地送信機を有し、基地送信機は、ユー ティリティ・メータ読み取り値を表す情報を、ユーティリティ・ポール等に配置 した遠隔受信機に送信し、遠隔受信機は次いで、ユーティリティ・メータ読み取 り値を、 セルラ電話ネットワークを介して中央料金局に伝達する。 図２は、ユーティリティ・メータに関連する基地送信機の概略表現であり、基 地送信機は、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を、ユーテ ィリティ・ポール等に配置した遠隔受信機に直接送信する、。 図３は、地域の概略表現であり、これにおいて、２つの中継送受信機を用いて 、基地送信機からユーティリティ・メータ読み取り値を表す情報を受信すると共 に、この情報を遠隔受信機に中継する。 図４は、ユーティリティ・メータに関連する基地送信機の概略表現であり、基 地送信機は、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を中継送受 信機に送信し、中継送受信機は次いで、このデータを、ユーティリティ・ポール 等に配置した遠隔受信に中継する。 図５は、図２の概略表現を示し、基地送信機および遠隔受信機の更なる詳細を 含む。 図６は、図４の概略表現を示し、中継送受信機の更なる詳細を含む。 図７は、少なくとも１つの基地送信機から無線信号を受信し、そのユーティリ ティ・メータ読み取り値をセルラ電話ネットワークを介して中央料金局に送信す るセルラ・データ・モデムを有する単一の家屋の概略表現である。 好適な実施形態の詳細な説明 添付図面と関連付けて以下に述べる詳細な説明は、本発明の現在好適な実施形 態の説明として意図するものであり、本発明を構成または利用し得る唯一の形態 を表すことを意図するものではない。説明は、例示する実施形態と共に本発明を 構成し動作させる機能およびステップの順序について説明する。しかしながら、 本発明の精神および範囲内に包含されることを意図する異なる実施形態によって 、同一または同等の機能および順序を達成し得ることは、理解されよう。 本発明のユーティリティ・メータ読み取りシステムを、その現在好適な実施形 態を示す図１ないし７に例示する。 ここで図１および２を参照すると、本発明は、全体として、複数の基地送信機 １０を備え、各基地送信機１０はユーティリティ・メータ１２に関連付けられて いる。 各基地送信機１０は、好ましくはこれとの直接の電気的接続を介して、その関 連するユーティリティ・メータ１２と通信状態にある。このため、各基地送信機 １０は、ユーティリティ・メータ１２の読み取り値を表す信号を受信し、この信 号は、ここから第１無線信号として送信され得るようになっている。 任意選択的に、複数の別個のユーティリティ・メータ１２を、単一の送信機基 地１０に接続し得る。このため、通常の住居では、電気、ガス、および水道のメ ータは、各々がそれ自体の別個の基地送信機１０を有するか、あるいは、共通の 基地送信機１０に接続され得る。当業者には理解されようが、必要に応じて、専 用の基地送信機および共有の基地送信機の様々な組み合わせを用いることができ る。 各基地送信機１０は、好ましくは互いに異なる回数だけ、第１無線信号２２を 遠隔受信機１６に送信するように構成されている。遠隔受信機１６は、ユーティ リティ・ポール、ライト・ポール、塔、または、地域２０において基地送信機１ ０からの第１無線信号２２の受信を容易にする他の比較的背の高い構造物１８に 配置すると好ましい。 遠隔受信機１６は、遠隔送信機２４と電気的な通信状態にある。遠隔送信機２ ４は、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す情報を、好ましくはセルラ基地 局２８によって受信されるセルラ電話信号２６を介して、中央料金局等の所望の 宛先に送信するように構成されている。当業者は、遠隔受信機１６から第１無線 信号に含まれる情報を中央料金局に伝達するために、様々な異なる方法を利用し 得ることを認めよう。例えば、有線電話線、セルラ電話線、衛星通信等を利用す ることができる。 このように、本発明の第１の構成によれば、ユーティリティ・メータ読み取り 値等を、各家屋１４に位置する基地送信機１０から、通常は地域内または地域に 近接して位置し、好ましくは地域に関して中心に位置する遠隔受信機１６に送信 する。次いで、ユーティリティ・メータ読み取り値を、利用可能な手段のうち最 も費用対 効果が大きいものによって、中央料金局に中継する。 多くの例では、バッテリによって基地送信機１０に給電することが好ましい。 なぜなら、多くのユーティリティ・メータは、住居のアウトレットのような電力 源の近くに位置しないからである。従って、基地送信機１０を家屋の電気配線に 配線する費用を回避するために、着脱可能なバッテリを利用すれば良い。しかし ながら、かかるバッテリは、最終的には除去および交換しなければならないので 、基地送信機１０による電力消費を最小限に抑えることによって、それらの寿命 を最大にすることが望ましい。基地送信機１０の電力消費は、ランダムまたは疑 似ランダム間隔の送信の使用および、直接シーケンス・スペクトル拡散変調の使 用によって、抑えられる。これらについては、以下で詳細に述べる。 ここで図３および４を参照すると、いくつかの例では、基地送信機１０から遠 隔受信機１６に送信を行うのに必要な電力を供給するために、過剰なバッテリ消 費を必要とすることが認められよう。かかる例では、バッテリ電力消費の所望の 範囲内で近傍の基地送信機１０の動作に便宜を図るように、中継送受信機を設け ることが好ましい場合がある。各中継送受信機３２は、電力をバッテリに頼らな いように、電気ユーティリティ、すなわち家屋配線によって給電される。このた め、かかる中継送受信機３２を用いることによって、中継送受信機３２に対して 送信を行う各送受信機１０に給電するために用いるバッテリの寿命が更に延長す る。各基地送信機１０は、遠隔受信機１６までのはるかに長い距離ではなく、中 継送受信機３２までの比較的短い距離を送信するのに十分な電力を消費するだけ で良い。 かかる中継送受信機３２を用いる場合、これに送信を行う各基地送信機１０は 、オン・オフ・キーイング（オン・オフ変調）の一形態である位置パルス変調を 用いて送信を行うように構成されていると好ましい。このため、基地送信機１０ から中継送受信機３２までの無線信号３４は、好ましくは、オン・オフ・キーイ ングを用いた位置パルス変調を行った無線信号を含み、中継送受信機３２から遠 隔受信機１６までの無線信号２２は、好ましくは、直接シーケンス・スペクトル 拡散変調を行った信号を含む。 ここで図５を参照すると、各基地送信機１０は、好ましくはデータ入力ポート ４０を備え、これが、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す電気信号を受信 し、この信号をマイクロプロセッサ４２に供給する。マイクロプロセッサ４２は 、必要に応じて、ユーティリティ・メータ読み取り値を符号化し、また、ランダ ムまたは疑似ランダム時間間隔でのその送信を容易にする。変調器４４は、マイ クロプロセッサ４２の出力、すなわちユーティリティ・メータ読み取り値を表す 信号を受け取り、更に局部発振器４６の出力も受け取り、その変調を行う。電力 増幅器４８は、アンテナ５０を介して送信を行う前に、無線周波数信号の出力電 力を増大させる。バンドパス・フィルタ４９は、第１無線信号２２の同報通信帯 域幅を規定する。 アンテナ５０は、更に、遠隔送信機５２が送信した第２の無線信号を受信する ためにも利用し得る。第２の無線信号は、バンドパス・フィルタ５３によって濾 波し、増幅器５４によって増幅し、ミキサ５６によってＩＦ周波数に変換し、バ ンドパス・フィルタ５７によって濾波し、次いで復調器５８を介して、マイクロ プロセッサ４２に供給される。代替的な実施形態では、別個の受信および送信ア ンテナを用い得る。出力６０からのデータ出力をマイクロプロセッサ４２によっ て用いて、ユーティリティ・メータ１２および／またはそれによって監視される 装置の制御を実行することができる。制御信号を用いて、ユーティリティ・メー タ読み取り値を取得する時間間隔の長さを変更するか、または、上述のように、 ユーティリティ・メータ１２に、供給しているユーティリティを停止させること ができる。更に、データ出力信号を用いて、被監視装置の動作を変更し、例えば ピーク使用中の被監視ユーティリティの消費を低減させ得る。また、データ出力 ポート６０から供給される信号は、ユーティリティ・メータ読み取り値が遠隔受 信機１６によって適正に受信されなかった場合にこれを再送信するための確認信 号を含む。 遠隔受信機１６および送信機５２は、好ましくは、発振器６４を備える。発振 器６４は、双方ともアンテナ６６を用いる直接シーケンス・スペクトル拡散遠隔 受信機１６およびオン・オフ・キー遠隔送信機６２の双方に、出力を供給する。 オン・オフ・キー遠隔送信機５２は、ここから基地受信機７０への第２の無線信 号６８の 送信を容易にする。 ここで図６を送信すると、任意選択的な中継送受信機３２は、好ましくは、無 線信号の受信および送信の双方を行うためのアンテナ８０を備える。代替的な実 施形態は、別個の受信および送信アンテナを用いる。バンドパス・フィルタ８１ は、典型的に数メガヘルツの、基地送信機１０からの信号が位置する帯域幅内の 周波数を通過させる。増幅器８２は、濾波した無線周波数信号を増幅し、ミキサ ８4は、無線周波数信号をベースバンドに変換する。１ＭＨｚのバンドパス・フ ィルタ８６は、基地送信機１０からの無線信号の広帯域受信を与え、一方、狭帯 域フィルタ８８は、後のその受信を容易にし、復調器９０は、出力ポート９２か らのデータ出力をマイクロプロセッサ９６に供給する。データ入力ポート９４か らのもののような、再送信されるデータは、マイクロプロセッサ９６に供給され る。好適な実施形態では、中継送受信機は、広帯域または狭帯域の受信の場合、 局部発振器８５の周波数を異なる周波数に切り替える。マイクロプロセッサ９６ は、必要に応じてデータを符号化し、所望の時点におけるその送信を容易にする 。送信対象のデータは、マイクロプロセッサ９６から、変調器９８を介し、局部 発振器８５を用いて、電力増幅器１００に出力される。バンドパス・フィルタ１ ０２は、所望の周波数内容の信号をアンテナ８０に供給する。 本発明の好適な実施形態によれば、各遠隔送信機および受信機は、約１マイル の半径を有する地域にサービスを提供し、このため、約６平方マイルを有効範囲 とする。 本発明の好適な実施形態によれば、基地送信機から中継送受信機に送信するた めに用いるオン・オフ・キーイングは、２，４０８．３ＭＨｚの無線信号を含む 。これは、中継送受信機が広帯域モードにある場合、中継送受信機によって受信 される。中継送受信機の局部発振器は、好ましくは、２，４０８．３信号をミキ シングして１０．７Ｍｈｚの中継送受信機のＩＦに低下させる、２，４１９ＭＨ ｚ発振器である。 中継送受信機は、基地送信機から、オン・オフ・キーイング変調した無線信号 を 受信し、これを、２，４１４ＭＨｚで直接シーケンス・スペクトル拡散変調を用 いて、遠隔受信機に中継する。遠隔受信機への送信を行う前に、中継送受信機は 、その狭帯域ＩＦフィルタに切り替わる。 遠隔受信機は、スペクトル拡散信号を受信し、これを復調し、中継送受信機（ または、中継送受信機を用いない場合は基地送信機）からの送信の中心周波数を 決定する。 中継送受信機３２からの無線送信の中心周波数を決定した後、遠隔受信機１６ は、その周波数ドリフトを調節し、次いで、正確な周波数で、オン・オフ・キー 送信を用いて中継送受信機３２に返信するので、遠隔送信機２４から中継送受信 機への送信が適正に受信可能となる、すなわち、その変換ＲＦ中心周波数は、中 継送受信機３２がその狭帯域フィルタを用いている場合、中継送受信機のＩＦ帯 域幅内である。 遠隔送受信機から無線送信を受信した後、中継送受信機は、直接またはスペク トル拡散変調からオン・オフ・キーイング変調に切り替わり、２，４１３．５４ ５ＭＨｚで基地受信機に送信を行う。局部受信機は、２，４１３．５４５ＭＨｚ 信号を受信し、その２，４１４ＭＨｚ局部発振器を用いて、受信した無線信号を ミキシングして、その復調のために４５５ＫＨｚのＩＦに低下させる。 中継送受信機３２を用いる場合、基地送信機１０の回路を変更して、直接シー ケンス・スペクトル拡散変調でなくオン／オフ・キーイング送信を用いたパルス 位置変調の使用に対処する。このため、図６に示すように、マイクロプロセッサ ４２は、その出力を直接増幅器４８に供給し、増幅器４８は、発振器信号４６の バンドパス・フィルタ４９への通過を制御し、このようにしてオン／オフ・キー イングを実行する。 ここで図７を参照すると、更に代替的な構成によれば、住居の各ユーティリテ ィ・メータ１２に関連する基地送信機１０は、例えば、メータ読み取り値を表す 無線信号を、家屋１４内または家屋１４の付近に位置する受信機に送信し、電話 インタフェース１１２を介して、セルラ・データ・モデム１１０にインタフェー スする。セルラ・データ・モデム１１０は次いで、メータ読み取り値を、セルラ ・システム を介して中央料金局に送信する。 本明細書中で説明し図面に示した例示的な遠隔ユーティリティ・メータ読み取 りシステムは、その現在好適な実施形態のみを表すことは理解されよう。実際、 本発明の精神および範囲から逸脱することなく、かかる実施形態には様々な変更 および追加を行い得る。例えば、当業者は、基地送信機、中継送受信機、および 遠隔受信機間のデータ送信には、様々な異なるプロトコルおよび変調方法が適し ていることを認めよう。また、ユーティリティ・メータ読み取り値以外に、様々 な異なるパラメータをこのように送信することができる。従って、これらおよび その他の変更および追加は当業者には明らかであり、様々な異なる用途で用いる ために、本発明を適合させるように履行し得る。
【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】平成１０年１０月２日（１９９８．１０．２） 【補正内容】 請求の範囲 １．削除 ２．削除 ３．削除 ４．削除 ５．削除 ６．削除 ７．削除 ８．削除 ９．削除 １０．削除 １１．削除 １２．削除 １３．削除 １４．削除 １５．削除 １６．削除 １７．削除 １８．削除 １９．削除 ２０．削除 ２１．削除 ２２．削除 ２３．削除 ２４．削除 ２５．削除 ２６．削除 ２７．削除 ２８．削除 ２９．削除 ３０．削除 ３１．削除 ３２．削除 ３３．削除 ３４．削除 ３５．削除 ３６．削除 ３７．削除 ３８．削除 ３９．削除 ４０．削除 ４１．削除 ４２．削除 ４３．削除 ４４．削除 ４５．削除 ４６．削除 ４７．削除 ４８．削除 ４９．削除 ５０．削除 ５１．削除 ５２．削除 ５３．削除 ５４．削除 ５５．削除 ５６．削除 ５７．削除 ５８．削除 ５９．削除 ６０．削除 ６１．削除 ６２．削除 ６３．削除 ６４．削除 ６５．削除 ６６．削除 ６７．削除 ６８．削除 ６９．削除 ７０．削除 ７１．削除 ７２．削除 ７３．削除 ７４．削除 ７５．削除 ７６．削除 ７７．削除 ７８．削除 ７９．削除 ８０．削除 ８１．削除 ８２．削除 ８３．削除 ８４．削除 ８５．(新規)基地局から遠隔位置に所望のパラメータを送信するための方法であ って： ａ）前記基地送信機から、前記基地局および前記遠隔位置の中間の位置に配置 された中継送受信機に、パルス位置変調によって、第１無線信号を送信するステ ップと； ｂ）前記第１無線信号を、前記中継送受信機によって受信するステップと； ｃ）前記中継送受信機から前記遠隔位置に、直接シーケンス・スペクトラム拡 散変調によって、前記データを中継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ８６．(新規)請求項８５に記載の方法であって、更に、前記遠隔位置から前記基 地局に第２無線信号を送信するステップを備え、前記第２無線信号が、少なくと も１つの装置の動作を調整するための命令を含むことを特徴とする方法。 ８７．(新規)請求項８５に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するス テップが、通信のコンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続 時間を有する第１無線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ８８．(新規)請求項８５に記載の方法であって、更に： ａ）前記所望のパラメータを表すデータを圧縮するステップと； ｂ）前記圧縮データを格納するステップと； ｃ）電話料金が好都合な時に、電話によって、前記圧縮データを所望の位置に 送 信するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ８９．(新規)請求項８５に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するス テップが、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を送信するス テップを備えることを特徴とする方法。 ９０．(新規)基地局から遠隔位置に所望のパラメータを送信するためのシステム であって： ａ）前記基地局に配置され、前記基地局および前記遠隔位置の中間の位置に配 置された中継送受信機に、パルス位置変調によって第１無線信号を送信するよう に構成された基地送信機と； ｂ）前記パルス位置変調を行った第１無線信号を受信するように構成された中 継送受信機であって、該中継送受信機から前記遠隔位置に、直接シーケンス・ス ペクトラム拡散変調によって前記データを中継する前記中継送受信機と； を備えることを特徴とするシステム。 ９１．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記中継送信機が、前記遠 隔位置から前記基地局に第２無線信号を送信するように構成されており、前記第 ２無線信号が、少なくとも１つの装置の動作を調整するための命令を含むことを 特徴とするシステム。 ９２．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、通信の コンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続時間を有する第１ 無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。 ９３．(新規)請求項９０に記載のシステムであって、更に： ａ）前記所望のパラメータを表すデータを圧縮するための回路と； ｂ）前記圧縮データを格納するためのメモリと； を備え、 ｃ）前記データを圧縮および格納するステップが、後に、電話料金が好都合な 時に電話によって前記圧縮データを所望の位置に送信することを容易にすること を特徴とするシステム。 ９４．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、ユーテ ィリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を送信するように構成されてい ることを特徴とするシステム。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年６月４日（１９９９．６．４） 【補正内容】 ７２．削除 ７３．削除 ７４．削除 ７５．削除 ７６．削除 ７７．削除 ７８．削除 ７９．削除 ８０．削除 ８１．削除 ８２．削除 ８３．削除 ８４．削除 ８５．（新規）基地局から遠隔位置に所望のパラメータを送信するための方法で あって： ａ）前記基地送信機から、前記基地局および前記遠隔位置の中間の位置に配置 された中継送受信機に、パルス位置変調によって、第１無線信号を送信するステ ップと； ｂ）前記第１無線信号を、前記中継送受信機によって受信するステップと； ｃ）前記中継送受信機から前記遠隔位置に、直接シーケンス・スペクトラム拡 散変調によって、前記データを中継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ８６．(新規)請求項８５に記載の方法であって、更に、前記遠隔位置から前記基 地局に第２無線信号を送信するステップを備え、前記第２無線信号が、少なくと も１つの装置の動作を調整するための命令を含むことを特徴とする方法。 ８７．(新規)請求項８５に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するス テップが、通信のコンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続 時間を有する第１無線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ８８．(新規)請求項８５に記載の方法であって、更に： ａ）前記所望のパラメータを表すデータを圧縮するステップと； ｂ）前記圧縮データを格納するステップと； ｃ）電話料金が好都合な時に、電話によって、前記圧縮データを所望の位置に 送信するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ８９．(新規)請求項８５に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するス テップが、ユーティリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を送信するス テップを備えることを特徴とする方法。 ９０．(新規)基地局から遠隔位置に所望のパラメータを送信するためのシステム であって： ａ）前記基地局に配置され、前記基地局および前記遠隔位置の中間の位置に配 置された中継送受信機に、パルス位置変調によって第１無線信号を送信するよう に構成された基地送信機と； ｂ）前記パルス位置変調を行った第１無線信号を受信するように構成された中 継送受信機であって、該中継送受信機から前記遠隔位置に、直接シーケンス・ス ペクトラム拡散変調によって前記データを中継する前記中継送受信機と； を備えることを特徴とするシステム。 ９１．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記中継送信機が、前記遠 隔位置から前記基地局に第２無線信号を送信するように構成されており、前記第 ２無線信号が、少なくとも１つの装置の動作を調整するための命令を含むことを 特徴とするシステム。 ９２．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、通信の コンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続時間を有する第１ 無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。 ９３．(新規)請求項９０に記載のシステムであって、更に： ａ）前記所望のパラメータを表すデータを圧縮するための回路と； ｂ）前記圧縮データを格納するためのメモリと； を備え、 ｃ）前記データを圧縮および格納するステップが、後に、電話料金が好都合な 時に電話によって前記圧縮データを所望の位置に送信することを容易にすること を特徴とするシステム。 ９４．(新規)請求項９０に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、ユーテ ィリティ・メータ読み取り値を表す第１無線信号を送信するように構成されてい ることを特徴とするシステム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュムロ、トーマス イー. アメリカ合衆国 60067 イリノイ州 パ ラタイン エス．エルム ストリート 711 (72)発明者 ガスリー、ウォーレン イー. アメリカ合衆国 60187 イリノイ州 ウ ィートン ウッドローン オーエヌ654 (72)発明者 イエンセン、ジェームス アメリカ合衆国 60067 イリノイ州 パ ラタイン エヌ．グリーンウッド ドライ ブ 641

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．所望のパラメータを遠隔位置に送信するための方法であって： ａ）前記所望のパラメータを基地送信機に伝達するステップと； ｂ）前記基地送信機から第１無線信号を送信するステップであって、前記送信 される第１無線信号が、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有し、前記第 １無線信号が、前記所望のパラメータを表す情報を含む、ステップと； ｃ）遠隔受信機によって、前記第１無線信号の前記中心周波数を識別するステ ップと； ｄ）前記遠隔受信機を、前記第１無線信号の前記中心周波数に同調させるステ ップと； ｅ）前記遠隔受信機によって前記第１無線信号を受信するステップと； ｆ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記所望のパラメータを表す前記情報 を伝達するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ２．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが、 前記第１送信機の発振器のドリフトのために、未知の中心周波数を有する第１無 線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ３．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが、 少なくとも約１ＭＨｚの周波数のドリフトを有する第１無線信号を送信するステ ップを備えることを特徴とする方法。 ４．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが、 通信のコンテンションを緩和するように、また電力を節約するように、ランダム 時間および疑似ランダム時間の一方で前記第１無線信号を送信するステップを備 える ことを特徴とする方法。 ５．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが、 直接シーケンス・スペクトル拡散無線信号を送信するステップを備えることを特 徴とする方法。 ６．請求項１に記載の方法であって、更に、遠隔送信機から基地受信機に第２無 線信号を送信するステップを備え、前記第２無線信号は、前記第１無線信号が前 記遠隔受信機によって適正に受信されたことの確認と、少なくとも１つの装置の 動作を調整するための命令とのうち少なくとも一方を備えることを特徴とする方 法。 ７．請求項６に記載の方法において、前記第２無線信号を送信するステップが、 パルス位置変調信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ８．請求項１に記載の方法において、前記所望のパラメータを表す前記情報を所 望の位置に伝達するステップが、セルラ電話システム、従来の電話システム、お よび衛星通信システムのうち１つによって、前記所望のパラメータを表す前記情 報を前記所望の宛先に伝達するステップを備えることを特徴とする方法。 ９．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが、 前記所望のパラメータを供給する装置のための識別コードを含む第１無線信号を 送信するステップを備えることを特徴とする方法。 １０．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが 、装置の状態を表す情報を含む無線信号を送信するステップを備えることを特徴 とする方法。 １１．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号の前記中心周波数を遠 隔受信機によって識別するステップが： ａ）ライト・ポール； ｂ）ユーティリティ・ポール； ｃ）煙突； のうち１つに配置された遠隔受信機によって、前記第１無線信号の前記中心周波 数を識別するステップを備えることを特徴とする方法。 １２．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが 、通信のコンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続時間を有 する第１無線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 １３．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが 、通信のコンテンションを緩和するように、他の送信機から他の無線信号を送信 する時点に対してずらした時点で、第１無線信号を送信するステップを備えるこ とを特徴とする方法。 １４．請求項１に記載の方法において、前記所望のパラメータを表す前記情報を 所望の宛先に伝達するステップが： ａ）前記第１無線信号を表すデータを圧縮するステップと； ｂ）前記圧縮データを格納するステップと； ｃ）電話料金が好都合な時に、前記圧縮データを前記所望の宛先に送信するス テップと； を備えることを特徴とする方法。 １５．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが 、ほぼ１時間に１度、前記第１無線信号を送信するステップを備えることを特徴 とす る方法。 １６．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが 、３０ｄＢｍピーク以下の電力で前記第１無線信号を送信するステップを備える ことを特徴とする方法。 １７．請求項１に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップが ： ａ）前記第１無線信号を、バッテリによって給電される送信機によって、中間 位置に配置された中継送受信機に送信するステップと； ｂ）電気ユーティリティによって給電される送信機によって、前記中間位置か ら前記遠隔受信機に前記データを中継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 １８．請求項１７に記載の方法において、前記第１無線信号を中継送受信機に送 信するステップが、パルス位置変調によって前記第１無線信号を前記中継送受信 機に送信するステップを備え、前記中間位置から前記遠隔受信機に前記データを 中継するステップが、直接シーケンス・スペクトル拡散変調によって前記データ を中継するステップを備えることを特徴とする方法。 １９．所望のパラメータを表す無線信号を送信する方法であって： ａ）その所望のパラメータを表す通信を受信するステップと； ｂ）前記受信した通信を表す無線信号を送信するステップであって、前記送信 された無線信号が、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有する、ステップ と； を備え、 ｃ）前記無線信号を未知の中心周波数で送信するステップが、前記送信機にお ける低価格の発振器の使用を容易にし、前記無線信号を既知の周波数帯域内で送 信するステップが、その受信を容易にすることを特徴とする方法。 ２０．所望のパラメータを表す無線信号を中継する方法であって： ａ）前記所望のパラメータを表すデータを、バッテリによって給電される送信 機から受信するステップと； ｂ）前記データを、電気ユーティリティによって給電される送信機によって中 継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ２１．所望のパラメータを表す無線信号を受信する方法であって： ａ）前記無線信号の中心周波数を識別するステップと； ｂ）前記無線信号の前記中心周波数に、受信機を同調させるステップと； ｃ）前記無線信号を受信するステップと； ｄ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記所望のパラメータを表す前記情報 を伝達するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ２２．ユーティリティ・メータを読み取る方法であって： ａ）基地送信機から第１無線信号を送信するステップであって、前記送信され る第１無線信号が、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有し、前記基地送 信機がユーティリティ・メータと通信状態にあり、前記第１無線信号が、ユーテ ィリティ・メータ読み取り値を表す情報を含む、ステップと； ｂ）遠隔受信機によって、前記第１無線信号の前記中心周波数を識別するステ ップと； ｃ）前記遠隔受信機を、前記第１無線信号の前記中心周波数に同調させるステ ップと； ｄ）前記遠隔受信機によって前記第１無線信号を受信するステップと； ｅ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記ユーティリティ・メータ読み取り 値 を表す前記情報を伝達するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ２３．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、前記第１送信機の発振器のドリフトのために、未知の中心周波数を有する第 １無線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ２４．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、少なくとも約１ＭＨｚの周波数のドリフトを有する第１無線信号を送信する ステップを備えることを特徴とする方法。 ２５．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、通信のコンテンションを緩和するように、また電力を節約するように、ラン ダム時間および疑似ランダム時間の一方で前記第１無線信号を送信するステップ を備えることを特徴とする方法。 ２６．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、直接シーケンス・スペクトル拡散無線信号を送信するステップを備えること を特徴とする方法。 ２７．請求項２２に記載の方法であって、更に、遠隔送信機から基地受信機に第 ２無線信号を送信するステップを備え、前記第２無線信号は、前記第１無線信号 が前記遠隔受信機によって適正に受信されたことの確認と、前記ユーティリティ ・メータに関連する少なくとも１つの負荷の装置調整動作のための命令とのうち 、少なくとも一方を備えることを特徴とする方法。 ２８．請求項２７に記載の方法において、前記第２無線信号を送信するステップ が、 パルス位置変調信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ２９．請求項２２に記載の方法において、前記ユーティリティ・メータ読み取り 値を表す前記情報を所望の位置に伝達するステップが、セルラ電話システム、従 来の電話システム、および衛星通信システムのうち１つによって、前記ユーティ リティ・メータ読み取り値を表す前記情報を前記所望の宛先に伝達するステップ を備えることを特徴とする方法。 ３０．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、前記ユーティリティ・メータのための識別コードを含む第１無線信号を送信 するステップを備えることを特徴とする方法。 ３１．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、前記ユーティリティ・メータの状態を表す情報を含む無線信号を送信するス テップを備えることを特徴とする方法。 ３２．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号の前記中心周波数を 遠隔受信機によって識別するステップが： ａ）ライト・ポール； ｂ）ユーティリティ・ポール； ｃ）煙突； のうち１つに配置された遠隔受信機によって、前記第１無線信号の前記中心周波 数を識別するステップを備えることを特徴とする方法。 ３３．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、通信のコンテンションを緩和するように、約１００ミリ秒未満の持続時間を 有する第１無線信号を送信するステップを備えることを特徴とする方法。 ３４．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、通信のコンテンションを緩和するように、他の送信機から他の無線信号を送 信する時点に対してずらした時点で、第１無線信号を送信するステップを備える ことを特徴とする方法。 ３５．請求項２２に記載の方法において、前記ユーティリティ・メータ読み取り 値を表す前記情報を所望の宛先に伝達するステップが： ａ）前記第１無線信号を表すデータを圧縮するステップと； ｂ）前記圧縮データを格納するステップと： ｃ）電話料金が好都合な時に、前記圧縮データを前記所望の宛先に送信するス テップと； を備えることを特徴とする方法。 ３６．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、ほぼ１時間に１度、前記第１無線信号を送信するステップを備えることを特 徴とする方法。 ３７．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が、３０ｄＢｍピーク以下の電力で前記第１無線信号を送信するステップを備え ることを特徴とする方法。 ３８．請求項２２に記載の方法において、前記第１無線信号を送信するステップ が： ａ）前記第１無線信号を、バッテリによって給電される送信機によって、中間 位置に配置された中継送受信機に送信するステップと； ｂ）電気ユーティリティによって給電される送信機によって、前記中間位置か ら 前記遠隔受信機に前記データを中継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ３９．請求項３８に記載の方法において、前記第１無線信号を中継送受信機に送 信するステップが、パルス位置キー変調によって前記第１無線信号を前記中継送 受信機に送信するステップを備え、前記中間位置から前記遠隔受信機に前記デー タを中継するステップが、直接シーケンス・スペクトル拡散変調によって前記デ ータを中継するステップを備えることを特徴とする方法。 ４０．ユーティリティ・メータ読み取り値を表す無線信号を送信する方法であっ て： ａ）その読み取り値を表す前記ユーティリティ・メータからの通信を受信する ステップと； ｂ）前記受信した通信を表す無線信号を送信するステップであって、前記送信 された無線信号が、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有する、ステップ と； を備え、 ｃ）前記無線信号を未知の中心周波数で送信するステップが、前記送信機にお ける低価格の発振器の使用を容易にし、前記無線信号を既知の周波数帯域内で送 信するステップが、その受信を容易にすることを特徴とする方法。 ４１．ユーティリティ・メータ読み取り値を表す無線信号を中継する方法であっ て： ａ）ユーティリティ・メータ読み取り値を表すデータを、バッテリによって給 電される送信機から受信するステップと； ｂ）前記データを、電気ユーティリティによって給電される送信機によって中 継するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ４２．ユーティリティ・メータ読み取り値を表す無線信号を受信する方法であっ て： ａ）前記無線信号の中心周波数を識別するステップと； ｂ）前記無線信号の前記中心周波数に、受信機を同調させるステップと； ｃ）前記無線信号を受信するステップと； ｄ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記ユーティリティ・メータ読み取り 値を表す前記情報を伝達するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ４３．所望のパラメータを遠隔位置に送信するためのシステムであって： ａ）前記所望のパラメータが伝達されると共に、第１無線信号を送信する基地 送信機であって、前記第１無線信号が、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数 を有し、前記第１無線信号が、前記所望のパラメータを表す情報を含む、前記基 地送信機と； ｂ）前記第１無線信号の前記中心周波数を識別し、前記第１無線信号の前記中 心周波数に同調し、前記第１無線信号を受信する遠隔受信機と； ｆ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記所望のパラメータを表す前記情報 を伝達するための出力回路と； を備えることを特徴とするシステム。 ４４．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記送信機が、未知の中心周波数 を有する第１無線信号を供給するようにドリフトする発振器を備えることを特徴 とするシステム。 ４５．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記送信機が、少なくとも約１Ｍ Ｈｚの周波数のドリフトを有する発振器を備えることを特徴とするシステム。 ４６．請求項４３に記載のシステムにおいて、更に、通信のコンテンションを緩 和するように、また電力を節約するように、ランダム時間および疑似ランダム時 間の一方で前記第１無線信号の送信を行うための回路を備えることを特徴とする システム。 ４７．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記送信機が、直接シーケンス・ スペクトル拡散無線信号を送信するための回路を備えることを特徴とするシステ ム。 ４８．請求項４３に記載のシステムであって、更に、前記基地送信機と電気的な 通信状態にある基地受信機および、前記遠隔受信機と電気的な通信状態にある遠 隔送信機を備え、遠隔送信機から基地受信機に第２無線信号を送信し、前記第２ 無線信号は、前記第１無線信号が前記遠隔受信機によって適正に受信されたこと の確認と、少なくとも１つの装置の装置調整動作のための命令とのうち少なくと も一方を備えることを特徴とするシステム。 ４９．請求項４８に記載のシステムにおいて、前記遠隔送信機が、パルス位置変 調信号を送信するための回路を備えることを特徴とするシステム。 ５０．請求項４３に記載のシステムであって、更に、前記所望のパラメータを表 す前記情報を所望の位置に伝達するために、セルラ電話システム、従来の電話シ ステム、および衛星通信システムのうち１つを備えることを特徴とするシステム 。 ５１．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、前記所望のパ ラメータを与える装置のための識別コードを供給する回路を備えることを特徴と するシステム。 ５２．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、更に、装置の 状態を表す情報を供給するための回路を備え、前記状態が前記第１無線信号内で 送信されることを特徴とするシステム。 ５３．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記遠隔受信機が： ａ）ライト・ポール； ｂ）ユーティリティ・ポール； ｃ）煙突； のうち１つに配置されていることを特徴とするシステム。 ５４．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機は、前記第１無線 信号が約１００ミリ秒未満の持続時間を有し、通信のコンテンションを緩和する ように、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシ ステム。 ５５．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、通信のコンテ ンションを緩和するように、他の送信機から他の無線信号を送信する時点に対し てずらした時点で、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特 徴とするシステム。 ５６．請求項４３に記載のシステムであって、更に： ａ）前記第１無線信号を表すデータを圧縮するための、前記遠隔受信機と電気 的な通信状態にあるデータ圧縮回路と； ｂ）前記圧縮データを格納するためのデータ記憶装置と； ｃ）電話料金が好都合な時に、前記圧縮データを前記所望の宛先に伝達するた めの回路と； を備えることを特徴とするシステム。 ５７．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記送信機が、ほぼ１時間に１度 、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシステム 。 ５８．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、３０ｄＢｍピ ーク以下の電力で前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴 とするシステム。 ５９．請求項４３に記載のシステムにおいて、前記基地送信機がバッテリによっ て給電され、更に、前記基地送信機および前記遠隔受信機に対して中間位置に配 置され、前記基地送信機からの前記第１無線送信を受信すると共に、前記中間位 置から前記遠隔受信機に前記データを中継するための中継送受信機を備え、該中 継送受信機が電気ユーティリティによって給電されることを特徴とするシステム 。 ６０．請求項５９に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、パルス位置キ ー変調によって前記第１無線信号を前記中継送受信機に送信するように構成され ており、前記中間位置から前記遠隔受信機に前記データを中継する前記中継送受 信機のステップが、直接シーケンス・スペクトル拡散変調によって前記データを 中継するステップを備えることを特徴とするシステム。 ６１．所望のパラメータを表す無線信号を送信するデバイスであって、前記シス テムが： ａ）前記所望のパラメータを表す通信を受信すると共に、前記受信した通信を 表す無線信号を送信するように構成された送信機であって、更に、既知の周波数 帯域内の未知の中心周波数を有する無線信号を送信するように構成された、前記 送信機と； を備え、 ｃ）前記無線信号を未知の中心周波数で送信するステップが、前記送信機にお け る低価格の発振器の使用を容易にし、前記無線信号を既知の周波数帯域内で送信 するステップが、その受信を容易にすることを特徴とするデバイス。 ６２．所望のパラメータを表す無線信号を中継するデバイスであって、前記シス テムが、前記所望のパラメータを表すパルス位置変調無線信号を、バッテリによ って給電される送信機から受信すると共に、前記データを直接シーケンス・スペ クトル拡散変調を用いて中継するように構成された中継送受信機を備え、該中継 送受信機が電気ユーティリティによって給電されることを特徴とするデバイス。 ６３．所望のパラメータを表す無線信号を受信するデバイスであって、前記シス テムが： ａ）中心周波数直接シーケンス・スペクトル拡散無線信号を識別するための周 波数同調回路と； ｂ）前記無線信号の前記中心周波数に、受信機を同調させるための同調回路と ； ｃ）前記所望のパラメータを表す前記情報を所望の宛先に伝達するための出力 回路と； を備えることを特徴とするデバイス。 ６４．ユーティリティ・メータ読み取り値を遠隔位置に送信するためのシステム であって： ａ）前記ユーティリティ・メータ読み取り値が伝達されると共に、第１無線信 号を送信する基地送信機であって、前記第１無線信号が、既知の周波数帯域内の 未知の中心周波数を有し、前記第１無線信号が、前記ユーティリティ・メータ読 み取り値を表す情報を含む、前記基地送信機と； ｂ）前記第１無線信号の受信を容易にするように、前記第１無線信号の前記中 心周波数を識別すると共に前記第１無線信号の前記中心周波数に同調するように 構成された遠隔受信機と； ｆ）前記遠隔受信機から所望の宛先に、前記ユーティリティ・メータ読み取り 値を表す前記情報を伝達するための出力回路と； を備えることを特徴とするシステム。 ６５．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記送信機が、未知の中心周波数 を有する第１無線信号を供給するように周波数がドリフトする発振器を備えるこ とを特徴とするシステム。 ６６．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記送信機が、少なくとも約１Ｍ Ｈｚの周波数のドリフトを有する発振器を備えることを特徴とするシステム。 ６７．請求項６４に記載のシステムにおいて、更に、通信のコンテンションを緩 和するように、また電力を節約するように、ランダム時間および疑似ランダム時 間の一方で前記第１無線信号の送信を行うためのタイミング回路を備えることを 特徴とするシステム。 ６８．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記送信機が、直接シーケンス・ スペクトル拡散無線信号を送信するための回路を備えることを特徴とするシステ ム。 ６９．請求項６４に記載のシステムであって、更に、前記基地送信機と電気的な 通信状態にある基地受信機および、前記遠隔受信機と電気的な通信状態にある遠 隔送信機を備え、遠隔送信機から基地受信機に第２無線信号を送信し、前記第２ 無線信号は、前記第１無線信号が前記遠隔受信機によって適正に受信されたこと の確認と、少なくとも１つの装置の動作を調整するための命令とのうち少なくと も一方を備えることを特徴とするシステム。 ７０．請求項６９に記載のシステムにおいて、前記遠隔送信機が、パルス位置変 調 信号を送信するための回路を備えることを特徴とするシステム。 ７１．請求項６４に記載のシステムであって、更に、前記ユーティリティ・メー タ読み取り値を表す前記情報を所望の位置に伝達するために、セルラ電話システ ム、従来の電話システム、および衛星通信システムのうち１つを備えることを特 徴とするシステム。 ７２．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、前記ユーティ リティ・メータのための識別コードを供給する回路を備えることを特徴とするシ ステム。 ７３．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、更に、装置の 状態を表す情報を供給するための回路を備え、前記状態が前記第１無線信号内で 送信されることを特徴とするシステム。 ７４．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記遠隔受信機が： ａ）ライト・ポール； ｂ）ユーティリティ・ポール； ｃ）煙突； のうち１つに配置されていることを特徴とするシステム。 ７５．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機は、前記第１無線 信号が約１００ミリ秒未満の持続時間を有し、通信のコンテンションを緩和する ように、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシ ステム。 ７６．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、通信のコンテ ンションを緩和するように、他の送信機から他の無線信号を送信する時点に対し てず らした時点で、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴と するシステム。 ７７．請求項６４に記載のシステムであって、更に： ａ）前記第１無線信号を表すデータを圧縮するための、前記遠隔受信機と電気 的な通信状態にあるデータ圧縮回路と； ｂ）前記圧縮データを格納するためのデータ記憶装置と； ｃ）電話料金が好都合な時に、前記圧縮データを前記所望の宛先に伝達するた めの回路と； を備えることを特徴とするシステム。 ７８．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記送信機が、ほぼ１時間に１度 、前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴とするシステム 。 ７９．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、３０ｄＢｍピ ーク以下の電力で前記第１無線信号を送信するように構成されていることを特徴 とするシステム。 ８０．請求項６４に記載のシステムにおいて、前記基地送信機がバッテリによっ て給電され、更に、前記基地送信機および前記遠隔受信機に対して中間位置に配 置され、前記基地送信機からの前記第１無線送信を受信すると共に、前記中間位 置から前記遠隔受信機に前記第１データを中継するための中継送受信機を備え、 該中継送受信機が電気ユーティリティによって給電されることを特徴とするシス テム。 ８１．請求項８０に記載のシステムにおいて、前記基地送信機が、パルス位置キ ー変調によって前記第１無線信号を前記中継送受信機に送信するように構成され ており、前記中間位置から前記遠隔受信機に前記データを中継する前記中継送受 信機 のステップが、直接シーケンス・スペクトル拡散変調によって前記データを中継 するステップを備えることを特徴とするシステム。 ８２．ユーティリティ・メータ読み取り値を表す無線信号を送信するデバイスで あって、前記システムが： ａ）前記ユーティリティ・メータ読み取り値を表す通信を受信すると共に、前 記受信した通信を表す無線信号を送信するように構成された送信機であって、更 に、既知の周波数帯域内の未知の中心周波数を有する無線信号を送信するように 構成された、前記送信機と； を備え、 ｃ）前記無線信号を未知の中心周波数で送信するステップが、前記送信機にお ける低価格の発振器の使用を容易にし、前記無線信号を既知の周波数帯域内で送 信するステップが、その受信を容易にすることを特徴とするデバイス。 ８３．ユーティリティ・メータ読み取り値を表すデータを中継するデバイスであ って、前記システムが、前記ユーティリティ・メータ読み取り値を表すパルス位 置変調無線信号を、バッテリによって給電される送信機から受信すると共に、前 記データを直接シーケンス・スペクトル拡散変調を用いて中継するように構成さ れた中継送受信機を備え、該中継送受信機が電気ユーティリティによって給電さ れることを特徴とするデバイス。 ８４．ユーティリティ・メータ読み取り値を表す無線信号を受信するデバイスで あって： ａ）中心周波数直接シーケンス・スペクトル拡散無線信号を識別するための周 波数同調回路と； ｂ）前記無線信号の前記中心周波数に、受信機を同調させるための同調回路と ； ｃ）前記ユーティリティ・メータ読み取り値を表す前記情報を所望の宛先に伝 達 するための出力回路と； を備えることを特徴とするデバイス。
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