JP2009065337A - 無線テレメータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】間欠受信時にノイズが多いと判定した場合、他チャンネルのノイズも監視することで、無線環境の良い無線チャンネルで通信を行うことを可能にする無線テレメータシステムを提供する。
【解決手段】無線親機または複数の無線子機が３０回毎の間欠受信の際（Ｓ２）に第１のノイズ判定手段によってノイズの有無を判定し（Ｓ３）、ノイズが多いと判定すると、ノイズカウンタを１ＵＰさせ、１２回のノイズ有無の判定でカウンタ値が７以上のとき（Ｓ６）、親機と子機が他チャンネルノイズ手段によって、他チャンネルノイズの監視を開始する（Ｓ７）。すべての子機も他チャンネルノイズの監視を行い、第２のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定すると、親機がすべての子機の他チャンネルノイズの監視結果から最もノイズの少ない無線チャンネルを決定し、無線チャンネルの変更を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、センタ側装置に公衆電話回線等の通信回線を介して接続された端末網制御装置とガスメータ、水道メータ、センサ等の端末機器との間で、メータ値やガス漏れ等の異常を無線によってデータ伝送する、無線テレメータシステムに関する。

無線テレメータシステムは、センタ側網制御装置と通信回線を介して接続された端末側網制御装置（以下、Ｔ−ＮＣＵと略す）と、Ｔ−ＮＣＵに接続された無線親機（以下、「親機」と略す）と、親機と無線回線を介して通信を行う複数の無線子機（以下、「子機」と略す）と、親機または子機に接続されたガス、水道、電気等のメータ、センサ等の端末機器によって構成される。なお、親機および子機を総称して無線端末とする。

上記の無線テレメータシステムにおいては、無線通信に使用する無線チャンネルは、複数のチャンネルうちの１チャンネルが機器設置時に設定され、再度無線チャンネルの設定を行わない限り無線チャンネルを変更することはできなかった。また、メインとサブの２チャンネルを使用し、メインチャンネルがノイズの影響を受ける、或いは他の無線機で使用されることが多いというような無線環境が悪い場合には、自動的に他の無線チャンネルをメインチャンネルに変更するものがある（特許文献１参照）。

上記のような従来の無線システムにおいて、無線環境が悪い場合、無線チャンネルの空き時間が少なくなるために、検針データを円滑に収集することが難しくなる。また、特許文献１に開示されているように、無線チャンネルを自動的に変更するものであっては、変更後の無線チャンネルが変更前の無線チャンネルより無線環境が良いとは限らない。さらに、１台の親機に多数の子機が収容されている場合、親機およびすべての子機の無線環境が同じであるとは限らない。従って、個々の無線機が独立して無線チャンネルの変更動作を行うと、親機は頻繁に無線チャンネルを変更しなければならない。
特開２００４−１２７１７６公報

そこで、無線テレメータシステムにおいて、受信時にノイズが多いと判定した場合、他チャンネルのノイズも監視することで、可及的にノイズが少ない無線チャンネルへの変更の途を開く点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、間欠受信時にノイズが多いと判定した場合、他チャンネルのノイズも監視することで、無線環境の良い無線チャンネルで通信を行うことを可能にする無線テレメータシステムを提供することである。

本発明の無線テレメータシステムは、上記課題を解決するため、親機または複数の子機の内の１台が第１のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定すると、親機と子機が他チャンネルノイズ監視手段によって、他チャンネルノイズの監視を行い、その後の最もノイズの少ない無線チャンネルへの変更の途が開かれる。また、すべての子機も他チャンネルノイズの監視を行い、第２のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定し、無線チャンネルを変更する場合には、親機がすべての子機の他チャンネルノイズの監視結果から最もノイズの少ない無線チャンネルを決定し、無線チャンネルの変更を行う。

このような無線テレメータシステムによれば、親機およびすべての子機において、他チャンネルノイズ監視手段が他チャンネルのノイズも監視することで、無線環境の良い、即ち、ノイズの最も少ない無線チャンネルで通信を行うことが可能になる。

以上の説明で明らかな様に、本発明の無線テレメータシステムにより、以下のような効果が得られる。
（１）使用している無線チャンネルがノイズの影響を受ける、或いは他の無線機で使用されることが多い場合、すなわち無線環境が悪い場合、親機を含めすべての無線機が無線環境を確認し、その結果を反映した最適な無線チャンネルに変更できるので、検針データをより一層円滑に収集することが可能な無線テレメータシステムを提供することができる。
（２）すべての子機に対しての無線チャンネルの変更が完了していない場合、親機は変更前後の無線チャンネルによる子機からの呼出に対応することとしているので、無線チャンネルの変更中であっても、親機はどの子機からの呼出にも応答することができ、信頼性の高い無線テレメータシステムを提供することができる。
（３）無線チャンネルを変更したことをセンタに通知することとしているので、運用している無線テレメータシステムの無線チャンネルの管理を行うことができるため、不具合発生等の理由で調査を行う際に速やかに対応することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明における無線テレメータシステムの一実施例の形態を示すシステム構成図で、ホストコンピュータ１に接続されたセンタ側網制御装置２と電話回線を介して接続されたＴ−ＮＣＵ３と、Ｔ−ＮＣＵ３に接続された親機４と、親機４に接続されたメータ６ｎと、親機４と無線回線を介して通信を行うことで親機４に収容されている複数の子機５ａ〜５ｍと、子機５ａ〜５ｍにそれぞれ接続されたメータ６ａ〜６ｍによって構成される。

図２は本発明における親機および子機の構成を示すブロック図で、アンテナ７と、アンテナ７に接続され親機４または子機５と無線通信を行うための無線通信ユニット８と、親機４または子機５の動作を制御する制御部９と、親機４の場合はＴ−ＮＣＵ３およびメータと接続するための、子機５の場合はメータと接続するためのメータインターフェース部１０と、無線通信を行う相手を記憶するための相手局記憶部１１と、間欠キャリアセンス時に測定した他チャンネルのノイズを記憶する他チャンネルノイズ記憶部１２と、相手局登録や通信テスト時に使用するスイッチ部１３と、通信テストの結果等を示す表示部１４によって構成される。

図３は本発明における親機または子機の第１のノイズ判定手段の動作を示すフローチャート、図４は子機において第１のノイズ判定手段がノイズが多いと判定した場合の動作を示すフローチャート、図５は親機において第１のノイズ判定手段がノイズが多いと判定した場合、または子機から他チャンネルノイズ監視手段が動作したことの通知を受けた場合の動作を示すフローチャート、図６は親機または子機の他チャンネルノイズ監視手段および第２のノイズ判定手段の動作を示すフローチャート、図７は子機における第２のノイズ判定手段による判定を行った場合の動作を示すフローチャート、図８は子機からの第２のノイズ判定手段による判定結果受信時の親機の動作を示すフローチャート、図９は無線チャンネルを変更する場合の親機の動作を示すフローチャートである。

本発明による無線テレメータシステムにおいて、その親機または子機の第１のノイズ判定手段の動作を図１、図２および図３を用いて説明する。

本発明による無線テレメータシステムにおいて、親機４および子機５の制御部９は、相手端末からの呼出の有無を確認するために、定期的（即ち、間欠的）に無線通信ユニット８を動作させ、通信チャンネルの電波の有無を確認する（ステップＳ１、以下「ステップ」を省略する）。制御部９は間欠受信３０回ごとに、自局に対する呼出ではない電波（以下、「ノイズ」という）の有無を確認する（Ｓ２）。間欠受信動作のすべてで前記ノイズの有無を確認しないのは、例えば間欠受信周期を１０秒とした場合、他の無線機による同一の通信を重複してカウントすることを防止するためである。間欠受信回数が３０の倍数でない場合、間欠受信動作終了後、待機状態にもどる。間欠受信回数が３０の倍数の場合、ノイズの有無を確認し（Ｓ３）、ノイズが無い場合、待機状態にもどる。ノイズがあった場合、ノイズカウンタの値を１増加する（Ｓ４）。次に制御部９は間欠受信が３６０回目であるかどうか確認し（Ｓ５）、３６０回目ではない場合、待機状態にもどる。間欠受信が３６０回目であった場合、ノイズカウンタの値が７以上であるか確認する（Ｓ６）。ノイズカウンタの値が６以下であった場合、待機状態にもどる。このように、一定のノイズ有無確認回数（１２回（＝３６０／３０））におけるノイズカウンタの値が所定（本例の場合、ノイズ有回数が７）以上であった場合、制御部９は現在の通信チャンネルにノイズが多いと判断し、他チャンネルノイズ監視動作を開始する（Ｓ７）。

次に、本発明による無線テレメータシステムにおいて、子機５における第１のノイズ判定手段が現在の通信チャンネルにノイズが多いと判定した場合の動作を図１、図２、図４を用いて説明する。

子機５の制御部９は、前述のように第１のノイズ判定手段が通信チャンネルにノイズが多いと判定した場合、他チャンネルノイズ監視動作を開始した後、親機４を呼び出し（Ｓ８）、親機４が応答するのを待つ（Ｓ９）。親機４からの応答がない場合、親機４が応答するまで呼び出しを繰り返す。親機４からの応答があった場合、親機４に対して他チャンネルノイズ監視動作を開始したことを通知する（Ｓ１０）。

次に、本発明による無線テレメータシステムにおいて、親機４における第１のノイズ判定手段が通信チャンネルにノイズが多いと判定した場合、または子機５から他チャンネルノイズ監視手段が動作したことの通知を受けた場合の動作を図１、図２、図５を用いて説明する。

親機４の制御部９は、前述のように親機４において第１のノイズ判定手段が通信チャンネルにノイズが多いと判定した場合のみならず、子機５から他チャンネルノイズ監視手段が動作したことの通知を受けた場合にも、他チャンネルノイズ監視動作を開始し（Ｓ１１）、その後、相手局記憶部１１で記憶しているすべての子機５に対して、一斉呼び出しを行い（Ｓ１２）、親機４として他チャンネルノイズ監視動作を開始したことを通知する（Ｓ１３）。

次に、親機４または子機５の他チャンネルノイズ監視手段および第２のノイズ判定手段の動作を図１、図２、図６を用いて説明する。

親機４または子機５の制御部９は、前述のように第１のノイズ判定手段が通信チャンネルにノイズが多いと判定した場合、通常時と同様に、間欠受信の際に通信チャンネルの電波の有無を確認する（Ｓ１４）。制御部９は間欠受信３０回ごとに、自局に対する呼出ではない電波の有無を、すべてのチャンネルについて確認する（Ｓ１５）。間欠受信回数が３０の倍数でない場合、間欠受信動作終了後、待機状態にもどる。間欠受信回数が３０の倍数の場合、すべてのチャンネルのノイズの有無を確認し（Ｓ１６）、通信にチャンネルノイズが無い場合、待機状態にもどる。ノイズがあった場合、ノイズカウンタの値を１増加する（Ｓ１７）。Ｓ１６において、通信チャンネルのノイズの有無にかかわらず、すべてのチャンネルのノイズの有無の結果を他チャンネルノイズ記憶部１２に記憶する。次に制御部９は間欠受信が３６０回目であるかどうか確認し（Ｓ１８）、３６０回目ではない場合、待機状態にもどる。間欠受信が３６０回目であった場合、ノイズカウンタの値が７以上であるか確認する（Ｓ１９）。ノイズカウンタの値が６以下であった場合、他チャンネルノイズ監視動作を停止し、相手端末（親機４の場合には相手端末は子機５、或いはその逆）に他チャンネルノイズ監視動作を停止したことを通知する（Ｓ２０）。ノイズカウンタの値が７以上であった場合、制御部９は現在の通信チャンネルにノイズが多いと判断し、他チャンネルノイズ監視動作を停止し、相手端末に対して、即ち子機５の場合は親機４に対して、チャンネル変更要求を行い、親機４の場合は相手局記憶部１１で記憶しているすべての子機５に対して、他チャンネルノイズ監視結果を要求する（Ｓ２１）。

次に、子機５における第２のノイズ判定手段による判定を行った場合の動作を図１、図２、図７を用いて説明する。

子機５の制御部９は、前述のように間欠受信が３６０回目であった場合、ノイズカウンタの値を確認するとともに、他チャンネルノイズ監視動作を停止し、確認結果を通知するために親機４の呼び出しを行い（Ｓ２２）、親機４が応答するのを待つ（Ｓ２３）。親機４からの応答がない場合、親機４が応答するまで呼び出しを繰り返す。親機４からの応答があった場合、親機４に対して第２のノイズ判定手段による判定結果である、チャンネル変更要求または、他チャンネルノイズ監視動作を停止したことを通知する（Ｓ２４）。

次に親機４が子機からの第２のノイズ判定手段による判定結果を受信した時の動作を図１、図２、図８を用いて説明する。

親機４の制御部９は、無線通信ユニット８から子機５から呼出があったことを検出すると、前記呼出に応答し（Ｓ２５）、呼出が他チャンネルノイズ監視動作の停止通知であるか否かを確認する（Ｓ２６）。呼出が他チャンネルノイズ監視動作の停止通知であった場合、親機４自身も他チャンネルノイズ監視動作を停止し（Ｓ２７）、相手局記憶部１１で記憶しているすべての子機５に対して一斉呼出を行い（Ｓ２８）、他チャンネルノイズ監視動作を停止したことを通知する（Ｓ２９）。呼出が他チャンネルノイズ監視動作の停止通知でない場合、呼出がチャンネル変更要求であるか否かを確認する（Ｓ３０）。呼出がチャンネル変更要求でない場合、子機５に対して通常の応答を行い、通信を終了する（Ｓ３４）。呼出がチャンネル変更要求であった場合、親機４自身の他チャンネルノイズ監視動作を停止し（Ｓ３１）、相手局記憶部１１で記憶しているすべての子機５に対して一斉呼出を行い（Ｓ３２）、他チャンネルノイズ監視結果要求を行う（Ｓ３３）。

親機４から他チャンネルノイズの監視結果を要求された子機５は、親機４に対して監視結果の通知を行うとともに、他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止し、これ以降、第１のノイズ判定手段によって、ノイズが多いと判定するまで、他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止する。

次に、無線チャンネルを変更する場合の親機４の動作を図１、図２、図９を用いて説明する。

親機４の制御部９は、前述の一斉呼出に対して、すべての子機５からの他チャンネルノイズ監視結果を受信したか否かを確認する（Ｓ３５）。受信していない場合、すべての子機５から結果を受信するまで待つ。親機４の制御部９は、すべての子機５から他チャンネルノイズ監視結果を受信すると、受信した監視結果から最もノイズの少ない無線チャンネルを最適チャンネルとするため、無線チャンネルを多数決判定で決定する（Ｓ３６）。親機４は決定した無線チャンネルに変更するために、相手局記憶部１１で記憶しているすべての子機５（ｍ台とする）に対して、変更通知を行うために、まず相手局記憶部１１で記憶しているｍ番目の子機５に対して、呼出を行い、無線チャンネル変更通知を行う（Ｓ３７）。親機４の制御部９は、ｍ番目の子機５に対する通知が終了すると、ｍ＝ｍ−１の計算を行い（Ｓ３８）、新しいｍの値が０であるか確認する（Ｓ３９）。ｍが０でない場合、上述のように子機５（相手局記憶部１１で記憶しているｍ−１番目の子機）に対して、呼出を行い、無線チャンネル変更通知を行う。ここで、図示はしていないが、親機４はすべての子機５に対しての無線チャンネル変更が完了するまで、無線チャンネル変更前の子機５と、無線チャンネル変更済みの子機５からの呼出に対応するため、変更前後の２つの無線チャンネルの間欠受信動作を行っている。

Ｓ３９に戻って、ｍが０の場合、親機４が収容しているすべての子機に対して、無線チャンネル変更が行えたと判断し、センタに無線チャンネルを変更したことを通知する（Ｓ４０）。これによって、センタ側で運用している無線テレメータシステムの無線チャンネルの管理が行えるため、不具合発生等の理由で、調査を行う際に、速やかに対応することができる。

本発明の無線テレメータシステムにおける、一実施例の形態を示すシステム構成図である。 本発明の無線テレメータシステムにおける親機および子機の構成を示すブロック図である。 本発明の無線テレメータシステムにおける、親機または子機の第１のノイズ判定手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の無線テレメータシステムにおける、子機において第１のノイズ判定手段によりノイズが多いと判定した場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の無線テレメータシステムにおける、親機において、第１のノイズ判定手段によりノイズが多いと判定した場合、または子機から他チャンネルノイズ監視手段が動作したことの通知を受けた場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の無線テレメータシステムにおける、親機または子機の他チャンネルノイズ監視手段および第２のノイズ判定手段の動作を示すフローチャートである。 本発明における無線テレメータシステムにおける、子機における第２のノイズ判定手段による判定を行った場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の無線テレメータシステムにおける、子機からの第２のノイズ判定手段による判定結果受信時の親機の動作を示すフローチャートである。 本発明の無線テレメータシステムにおける、無線チャンネルを変更する場合の親機の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ホストコンピュータ
２ センタ側網制御装置
３ Ｔ−ＮＣＵ
４ 無線親機
５ａ〜５ｍ 子機
６ａ〜６ｎ メータ
７ アンテナ
８ 無線通信ユニット
９ 制御部
１０ メータインターフェース部
１１ 相手局記憶部
１２ 他チャンネルノイズ記憶部
１３ スイッチ部
１４ 表示部

Claims (14)

1. センタ側網制御装置と、これと通信回線を介して接続された端末側網制御装置と、前記端末側網制御装置に接続された無線親機と、前記無線親機と無線回線を介して通信を行うことで前記無線親機に収容されている複数の無線子機と、前記無線親機および無線子機に接続されたメータから成り、電池の無駄な消耗を防止するために相手の無線機からの呼出検出を一定間隔で間欠的に受信を行う無線テレメータシステムにおいて、
   前記無線親機または前記無線子機において第１のノイズ判定手段により間欠受信時におけるノイズが多いと判定されることに応じて、以降の間欠受信の際に他チャンネルノイズ監視手段が他チャンネルのノイズも監視することを特徴とする無線テレメータシステム。
2. 前記無線子機が前記他チャンネルノイズ監視手段を動作することに応じて、前記無線子機は前記無線親機に当該他チャンネルノイズ監視手段が動作した旨の通知を行うことを特徴とする請求項１記載の無線テレメータシステム。
3. 前記他チャンネルノイズ監視手段を動作した前記無線親機、または前記無線子機から前記他チャンネルノイズ監視手段を動作した旨のことの通知を受けた前記無線親機は、収容している前記無線子機すべてに、当該他チャンネルノイズ監視手段が動作した旨の通知をすることを特徴とする請求項１又は２記載の無線テレメータシステム。
4. 前記他チャンネルノイズ監視手段が動作した旨の前記通知を受けた前記無線親機または前記無線子機は、前記無線親機または前記無線子機に備わる前記他チャンネルノイズ監視手段によって、他チャンネルのノイズも監視することを特徴とする請求項２または３記載の無線テレメータシステム。
5. 前記第１のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定した前記無線親機または前記無線子機において、第２のノイズ判定手段によってノイズが少ないと判定されることに応じて、前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の無線テレメータシステム。
6. 前記無線子機が前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止することに応じて、前記無線子機は前記無線親機に当該他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止した旨の通知を行うことを特徴とする請求項５記載の無線テレメータシステム。
7. 前記第２のノイズ判定手段によってノイズが少ないと判定した前記無線親機、または前記無線子機から前記第２のノイズ判定手段によってノイズが少ないと判定した旨の通知を受けた前記無線親機は、収容している前記無線子機すべてに、前記他チャンネルノイズ監視手段の動作が停止された旨の通知を行うことを特徴とする請求項５または６記載の無線テレメータシステム。
8. 前記第２のノイズ判定手段によってノイズが少ないと判定した旨の前記通知を受けた前記無線親機または無線子機は、前記無線親機または前記無線子機に備わる当該他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止することを特徴とする請求項６又は７記載の無線テレメータシステム。
9. 前記第１のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定した前記無線子機において、第２のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定されることに応じて、前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止するとともに、前記無線親機に無線チャンネル変更要求を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の無線テレメータシステム。
10. 前記無線親機において、第２のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定されることに応じて、または前記無線子機から無線チャンネル変更要求があったことに応じて、前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止するとともに、収容している前記無線子機すべてに他チャンネルノイズ監視の結果を要求することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の無線テレメータシステム。
11. 前記無線親機から他チャンネルノイズの監視結果を要求された前記無線子機は、前記無線親機に対して監視結果の通知を行い、前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止するとともに、これ以降、前記第１のノイズ判定手段によってノイズが多いと判定するまで前記他チャンネルノイズ監視手段の動作を停止することを特徴とする請求項１０記載の無線テレメータシステム。
12. 収容している前記無線子機すべてから他チャンネルノイズの監視結果の通知を受けた前記無線親機は、監視結果から最もノイズの少ない無線チャンネルを多数決判定で決定し、収容している前記無線子機に対して順次無線チャンネルの変更を行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の無線テレメータシステム。
13. 前記無線親機は、収容している前記無線子機すべての無線チャンネルの変更が完了するまで、変更前後の２つの無線チャンネルの間欠受信動作を行うことを特徴とする請求項１２記載の無線テレメータシステム。
14. 前記無線親機は、収容している前記無線子機すべての無線チャンネルの変更が完了したことに応じて、センタに対して無線チャンネルを変更したことを通知することを特徴とする請求項１２又は１３記載の無線テレメータシステム。

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