JP2009232139A - 無線送受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集する無線送受信システムで、親機又は子機又はそれらの中継器のいずれかとして使用される無線送受信機において、通信環境の変化を把握し通信状態が劣化した原因を特定するための情報を蓄積できるようにする。
【解決手段】親機1又は子機2又はそれらの中継器(図示せず)として使用される無線送受信機は、現在日時を計時する計時手段と、無線通信時に受信電界強度を測定する電界強度測定手段と、電界強度測定手段で測定された測定値を、計時手段から得た現在日時を示す時刻情報と共に蓄積する蓄積手段とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】親機1又は子機2又はそれらの中継器(図示せず)として使用される無線送受信機は、現在日時を計時する計時手段と、無線通信時に受信電界強度を測定する電界強度測定手段と、電界強度測定手段で測定された測定値を、計時手段から得た現在日時を示す時刻情報と共に蓄積する蓄積手段とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、ガスメータや水道メータ等の計量器からの検針値等のデータを無線通信にて収集する無線送受信システムで使用する無線送受信機に関する。
ガスメータや水道メータは、検針員が1ヶ月又は2ヶ月毎に各住宅や施設に設置してあるメータの指針値を読み取って、携帯するハンディターミナル(HT)などの検針端末に入力する検針作業を行っている。この検針作業にあたり、メータ付近に物が置いてあったり、犬が居たり、メータが建物内にあったり、積雪によりメータが埋まってしまったりなどして、検針しにくい場合がある。さらに水道メータであれば、重い鉄製の蓋を開けなければメータの指針を確認できない箇所など、危険な場合もある。
そこで、無線にて通信を行う親機と子機があり、ガスメータや水道メータに子機を接続し、メータから離れた場所より親機を操作し無線通信にて子機を介して計量器の指針値を遠隔検針するための無線検針システムがある。また、検針員が各住宅や施設まで出向かなくても良いように、親機を各家庭の軒先や、マンションなどの集合住宅では共用フロアなどの壁などに設置し、さらに親機を公衆回線などに接続して検針センターなどで集中検針をおこなう自動検針システムなどの形態もある。
この種類の無線検針システムには、430MHz帯のテレメータテレコントロール用特定小電力無線局が一般的に使用されているが、送信可能な出力は10mW以下と比較的小さく、電波には建物などの障害物による減衰や反射、回析などの性質があり、親機と子機それぞれが受信する電波は、障害物と親機、子機との位置関係により弱まったり等の変動をする。
従って、無線検針システムの設置時においては、親機と子機間で通信を行って、電界強度や通信品質を確認しながら良好に通信できる位置に親機及び子機を設置したりするものがある。
また、例えば障害物の設置などの周辺の状況の変化によって次回の検針時に通信品質が劣化してしまっていることもあり、検針時に電界強度を報知するシステムも提案されている。
例えば、特許文献1には、計量器に接続された無線送受信機と検針機とを備え、検針機側又は無線送受信機側に信号の電界強度を測定する電界強度測定手段を設け、検針器側にその電界強度を表示する表示手段を設けてなるシステムが開示されている。また、特許文献2には、ガスメータに取り付けられた無線機子機と無線機親機とセンター側装置とを備え、子機側に、外部信号を検出すると複数回無線電文を送信し、その応答電文として親機側で判定した受信レベルを受信し、その結果を報知する手段を設けたシステムが開示されている。
特開2006−236383号公報
特開2004−282587号公報
しかし、この従来のシステムでは、設置時において通信状態は良好であることは確認できるが、運用中において周辺に新たな建物等の構造物が設置されたり、障害物が置かれたりして通信環境が変化した場合、いつ頃からどの程度変化したのかが確認できないため、その原因を特定することは不可能である。また、このような問題は、上述した計量器の検針値のみを収集する無線検針システムだけでなく、検針値や各種警告等の情報を収集可能に構成した無線送受信システムでも生じ得る。
本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集する無線送受信システムで、親機又は子機又はそれらの中継器のいずれかとして使用される無線送受信機において、通信環境の変化を把握し通信状態が劣化した原因を特定するための情報を蓄積できるようにすることを、その目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集する無線送受信システムにおいて前記親機、前記子機、前記親機と前記子機を中継する中継器のいずれかとして使用される無線送受信機であって、現在日時を計時する計時手段と、前記無線通信時に受信電界強度を測定する電界強度測定手段と、該電界強度測定手段で測定された測定値を、前記計時手段から得た現在日時を示す時刻情報と共に蓄積する蓄積手段とを備えたことを特徴としたものである。
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記計時手段は、現在日時の代わりに、当該無線送受信機が製造あるいは設置されてからの累計時間を計時し、前記蓄積手段は、前記時刻情報として前記累計時間を示す情報を蓄積することを特徴としたものである。
第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記電界強度測定手段における電界強度測定を実行する間隔又は頻度を設定する設定手段を備えたことを特徴としたものである。
第4の技術手段は、第1〜第3のいずれかの技術手段において、前記電界強度測定手段で測定した測定値が予め設定された許容値を超えて変化したか否かを判定する判定手段を備え、前記蓄積手段は、前記判定手段での判定の結果、変化した場合に、許容値を超えた旨の情報を前記時刻情報と共に蓄積することを特徴としたものである。
第5の技術手段は、第1〜第4のいずれかの技術手段において、テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時には前記測定値の蓄積を行わないことを特徴としたものである。
第6の技術手段は、第1〜第4のいずれかの技術手段において、テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時には前記測定値及び時刻情報と共に、前記テストモード時であることを識別するための識別情報を蓄積する特徴としたものである。
第7の技術手段は、第1〜第4のいずれかの技術手段において、テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時の前記測定値及び時刻情報と、前記通常動作モード時の前記測定値及び時刻情報とを、別々の記憶領域に蓄積することを特徴としたものである。
本発明によれば、子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集する無線送受信システムで、親機又は子機又はそれらの中継器のいずれかとして使用される無線送受信機において、受信電界強度を時刻情報と共に蓄積するため、この情報を読み出すことで通信環境の変化を把握し通信状態が劣化した原因を特定することが可能になる。
本発明に係る無線送受信機が使用される無線送受信システム(以下、本システムという)は、子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集するシステムである。本発明に係る無線送受信機は、本システムにおいて親機又は子機又はそれらの中継器のいずれかとして使用される装置である。以下、本発明に係る無線送受信機が子機として本システムに組み込まれる例を挙げて説明する。
図1は、本発明に係る無線送受信機を備えた無線送受信システムの一構成例を示す図である。図1で例示する本システムは、ガスメータや水道メータ等の計量器3と、計量器3に接続された子機2と、計量器3からの情報を子機2経由で収集する親機1とで構成され、親機1は、子機2との間で無線通信を行い計量器3や子機2の情報を収集する。親機1と子機2との設置数は、1対n(nは1以上の整数)となっており、親機1は多数の計量器3からの情報を子機2を介して収集することや、子機2自身の情報も収集することが可能になっている。
図2は、本発明に係る無線送受信機を備えた無線送受信システムの他の構成例を示す図である。図2で例示する本システムは、図1で例示したシステムにおいて、親機1が、例えばハンディターミナルや集中検針盤、表示器、端末網制御装置などの外部機器4に有線又は無線で接続された構成であり、親機1の情報を外部機器4から適宜読み出し可能となっている。
図3は、図1又は図2のシステムに組み込まれた本発明に係る無線送受信機(子機)の一構成例を示す図である。図3で例示する子機2は、親機1と無線通信を行ったり受信電波の電界強度を検出するための無線通信手段5と、現在日時を計時して時刻情報を生成する計時手段7と、各種情報を記憶しておくRAMやEEPROM等のメモリでなる記憶手段8と、計量器3と通信を行ったり、無線通信手段5の通信制御や記憶手段8の情報の読み書きの制御を行ったりする制御手段6と、から構成される。
無線通信手段5は、このように、親機1と子機2との無線通信時に受信電界強度を測定する電界強度測定手段を有している。また、子機2は、電界強度測定手段で測定された測定値を、計時手段7から得た現在日時を示す時刻情報と共に蓄積する蓄積手段を備える。図3において、この蓄積手段は、記憶手段8と、電界強度測定手段と計時手段7から得た測定値と時刻情報とを共に(関連付けて)記憶するよう記憶手段8を制御する制御手段6とで例示している。
ここで測定値と共に記憶される時刻情報は、現在日時を示す情報であり、子機2にカレンダ機能を持たせたとも言える。このように、本発明では、子機2において、無線通信時に受信電波の電界強度を測定し現在日時と共に記憶するように構成にしている。従って、図1のシステムでは例えば親機1からあるいは子機2に有線/無線接続された他の読み出し機器から、図2のシステムでは例えば親機1を経由して外部機器4からあるいは子機2に有線/無線接続された他の読み出し機器から、記憶された情報を読み出すことが可能となり、読み出した情報を見ることで、時間経過に対する電界強度の変化が分かり、通信に不具合があったときの原因特定に役立てることができる。
また、計時手段7が、現在日時を示す時刻情報を生成する(つまりカレンダ機能をもつ)ものとして説明したが、計時手段7を累積時間タイマとし、子機2の製造時にタイマをスタートさせ製造からの稼働時間として経過時間を積算するようにしてもよい。もしくは、タイマのスタートを子機2の製造時でなく子機2の設置時など、子機2の使用を開始する時刻としてもよい。これらの場合、蓄積手段により記憶手段8に記憶される時刻情報も、子機2が製造あるいは設置されてからの累計時間(稼働累計時間)を示す情報となる。このような構成を採用することで、カレンダ機能を有する計時手段7では必要であった時刻合せ(日時の初期設定)の作業が不要となると共に、時刻合せミスなどの不安も無くなる。なお、以下の例では、カレンダ機能有りの形態を採用した子機2について説明するが、ここで説明したようなカレンダ機能無しの形態にも同様に適用できる。
以下、上述のごとき本システムにおける子機2の構成例及びその応用例について、具体的にその動作と併せて説明する。
子機2にはそれぞれ固有のID番号が付与されており、予め設定された間欠時間間隔で受信動作を行って親機1からの呼出しに備えている。なお、子機2は電池駆動となっている場合が多いため、親機1からの呼び出しに備えるための受信待機を、電池消費を抑えるために予め設定された間隔で間欠受信動作としていることが多い。また、親機1においても子機2からの送信に備えるために間欠受信動作としておく場合もある。
ここで、計量器3の指針値を親機1で収集する場合、親機1は子機2のID番号を短縮し所定時間繰り返す起動信号(自システムの起動信号とも言う)に続けて子機2のID番号と検針要求値のデータを送信する。自システムの起動信号としては、子機2共通のIDを短縮したものや、エリア毎に特定のIDとしたり、子機2のIDではなく単なるパターン信号の繰り返しなどとしてもよく、子機2を起動するという目的が達成できればよい。
子機2は、間欠受信動作にて起動信号を受信し自システムの起動信号であると判断したときに受信時間を延長し、続けて送られてくるID番号を受信する。子機2は、そのID番号が自機宛であると判断したときに、要求データの内容に従い計量器3から指針値等のデータを収集して親機1へ送信したり、自ら持つデータを親機1へ送信したりする。
子機2の制御手段6は、親機1より送られてくるID番号を受信して自機宛であると判断したときに、親機1からの受信電波の電界強度測定を電界強度測定手段で実行し、測定された電界強度の測定値のデータを記憶手段8へ順次記憶(蓄積)していく。このとき、計時手段7の生成する現在日時データも一緒に記憶手段8へ記憶するよう制御する。
記憶手段8の記憶容量には限界があるので、容量を越える場合には、制御手段6が、最古のデータを消去し代わりに最新のデータを保存する制御を行うなどして、常に最新データに更新していけばよい。また、容量が一杯になったら以降の記憶制御を行わないようにしてもよいし、記憶を開始する日時を設定可能としてもよい。
そして、使用者は、親機1や他の無線機器で、あるいは子機2の図示しない入出力手段や計量器3との入出力手段に有線接続した読み出し装置(読み取り装置)で、あるいは子機2に無線接続された読み出し装置で、子機2の記憶手段8に記憶している電界強度の測定値のデータと日時データを読み出し表示させたりすることで、親機1及び子機2周辺の電磁環境が変化した日時や変化の度合いを確認することが可能となる。
また、本発明の他の実施形態として、子機2は、電界強度の測定間隔情報を予め設定可能に構成しておくことが好ましい。ここで、測定間隔情報とは、電界強度測定手段における電界強度測定を実行する間隔又は頻度を示す情報であり、子機2に設けられたスイッチ等の入力手段や親機1等の外部の入力手段から設定入力できるものとする。頻度とは、ある所定時間を単位時間としてその単位時間内に実行する回数を指す。設定された測定間隔情報は記憶手段8などのメモリに記憶しておき、制御手段6が読み出してそれに応じて測定を実行すればよい。このように、子機2は、測定間隔情報を設定する設定手段を備えることが好ましい。
次に、このような応用例として、測定間隔を1時間として子機2へ設定した場合の動作を以下に説明する。
子機2は、間欠受信動作にて起動信号を受信し自システムの起動信号であると判断したときに受信時間を延長し、続けて送られてくるID番号を受信する。子機2は、そのID番号が自機宛であると判断したときに、親機1からの受信電波の電界強度測定を行って、電界強度の測定値のデータと計時手段7の生成する現在日時データとを記憶手段8へ記憶すると共に、要求データの内容に従い計量器3から指針値等のデータを収集して親機1へ送信したり、自ら持つデータを親機1へ送信したりする。
このとき、制御手段6は図示しないタイマ(又は計時手段7を援用して)1時間の計時を始める。ここで先の通信から1時間以内、例えば10分経過後に、親機1から同様に指針値データ等の要求通信があった場合、子機2の制御手段6は親機1や計量器3との通信は行うが、図示しないタイマのカウントが未だ1時間に達していないので電界強度の測定は行わないように動作する。
さらに時間が経過し1時間経過時には、子機2の制御手段6は図示しないタイマを停止しリセットとする。これ以降に、親機1から子機2へ通信が行われる場合は、子機2は親機1や計量器3と通信を行うと共に、親機1からの受信電場の電界強度測定と記憶を行い、図示しないタイマをスタートさせるとよい。以降は、上記動作を繰り返えせばよい。
このように、子機2において、無線通信時に実行する電界強度測定の間隔や頻度を設定可能とすることで、記憶手段8の容量が節約できると共に長期間のデータ蓄積が可能となる。
また、本発明の他の実施形態として、子機2は、予め設定された電界強度の変化許容値を超えた場合にその旨も記憶手段8に記憶することが好ましい。このような応用例を以下に説明する。
子機2は、上述した例と同様に、親機1との通信時において電界強度の測定と記憶を行っている。子機2には、これに加えて、予め電界強度の変化許容値が設定されており、制御手段6は電界強度の測定値のデータを記憶する際に、前述の許容値と測定値とを比較し、許容値を超えた場合には、電界強度オーバの警報を時刻情報と共に記憶するよう制御している。すなわち、この応用例の子機2は、電界強度測定手段で測定した測定値が予め設定された許容値を超えて変化したか否かを判定する判定手段を備えるものとする。そして、蓄積手段は、判定手段での判定の結果、変化した場合に、許容値を超えた旨の情報を時刻情報と共に蓄積する。このとき、測定値の蓄積は必須ではないが、蓄積することが好ましい。
ここで、許容値と比較する電界強度の測定値は、ノイズ等による誤測定による誤判断を防止するため、電界強度の測定値の複数回分のデータを平均化等の統計処理をして判定値と比較するようにしてもよい。
このように、子機2において、予め電界強度の許容値を設定しておき、電界強度の変化が前記許容値を超えた場合、時刻情報と共にその旨を記憶するように構成することで、無線通信時の電界強度の変化、すなわち周囲環境の変化、が何時生じたかを客観的な判断基準(上述の許容値)に基づき知ることができ、通信不具合の未然予防や原因特定に役立てられる。
また、本発明の他の実施形態として、子機2は、通常動作モードとテストモードの2つの動作モードを有し、それらのモードが、設けられたスイッチ等の入力手段や外部の入力手段などから少なくともテストモードへの切り替えが可能に構成されていることが好ましい。外部の入力手段としては、親機1や他の無線機器から無線通信で切替操作を行う手段、あるいは計量器3との入出力手段に設定装置を有線接続して切替操作を行う手段などが挙げられる。また、テストモードに設定した後に、そのテストモードを解除する方法については、子機2に図示しないタイマを持ち、例えば5分などの一定時間経過したら自動的に通常動作モードに戻るようにしてもよいし、テストモードへの移行と同様に入力手段から使用者が解除する操作を行うことでその解除信号に基づいて実行する方法や、双方の組み合わせなどがある。
以下、このような2つのモードを持つ子機2について、3つの制御例を説明する。
子機2の制御手段6は、通常動作モード時には上述した様々な動作例と同様に、親機1との通信時において電界強度の測定を行って記憶を行い、切替操作によりテストモードに設定されている場合には、通信時における電界強度の測定値及び時刻情報の記憶を行わないように制御する。このように、テストモードに設定されている間は電界強度の記憶を行わないことで、記憶手段8の容量を節約でき、通常動作モード時の電界強度の測定値をより多く記憶できる。勿論、この制御例では、テストモード時には電界強度の測定すら行わないことが好ましい。
子機2の制御手段6は、通常動作モード時には上述した様々な動作例と同様に、親機1との通信時において電界強度の測定を行って記憶を行い、切替操作によりテストモードに設定されている場合には、通信時における電界強度の測定値及び時刻情報の記憶を行わないように制御する。このように、テストモードに設定されている間は電界強度の記憶を行わないことで、記憶手段8の容量を節約でき、通常動作モード時の電界強度の測定値をより多く記憶できる。勿論、この制御例では、テストモード時には電界強度の測定すら行わないことが好ましい。
また、子機2の制御手段6は、テストモード時も通常動作モード時と同様に通信時における電界強度の測定と記憶を行うが、テストモード時には電界強度の測定値及び時刻情報と共に、テストモード時であることを識別するための識別情報(識別データ)を記憶するよう制御してもよい。なお、この制御例は、テストモード時に電界強度の記憶を行わない制御例とは同時に実行できない。このように、テストモードに設定されている間は、測定した電界強度と時刻情報と共にテストモードのデータと識別できる識別情報を記憶することで、記憶手段8に記憶しているデータからテストモード時のデータを容易に選別することが可能となり、不要となったテストモードのデータのみを削除して記憶手段8の容量を節約したりすることが容易にできる。
また、子機2の制御手段6は、テストモード時の電界強度の測定値及び時刻情報と、通常動作モード時の電界強度の測定値及び時刻情報とを、別々の記憶領域に記憶するように制御してもよい。なお、この制御例は、テストモード時に電界強度の記憶を行わない制御例とは同時に実行できず、またテストモードを識別する情報を記憶する制御例とは併用する必要がない。
この制御例に用いる子機2の構成例を図4に示す。図4は、図1又は図2のシステムに組み込まれた本発明に係る無線送受信機(子機)の他の構成例を示す図である。図4で例示する子機2は、図3で例示した子機2において、記憶手段8の代わりに、第1記憶手段8及び第2記憶手段9を備えたものである。
この制御例では、制御手段6は、通常動作モード時には親機1との通信時において電界強度の測定と記憶を行って、このときの測定値等の記憶は第1記憶手段8に行うように制御する。一方、制御手段6は、テストモード時には親機1との通信時において電界強度の測定と記憶を行って、このときの測定値等の記憶は第2記憶手段9に行うように制御する。
この制御例では、記憶手段を複数持ち、テストモード時の無線通信時に測定した電界強度の測定値等は、通常動作モード時に測定した電界強度の測定値等とは違う記憶手段へ記憶するように構成しているため、テストモードと通常動作モードとの測定値のデータの区別が容易となると共に、通常動作モード時の測定値のデータの蓄積に関わらず、テストモード時の測定値のデータの記録を残しておくことが可能となる。従って、後日でもテストモード時の通信環境を容易に確認することができるため、通信不具合等の原因特定に役立てることができる。
なお、この制御例においては、記憶手段を2つ持つこととしているが、物理的な2個、例えばメモリを2個搭載して構成してもよいし、1つのメモリ内をアドレス等の制御で2つのメモリ空間に区切る等、擬似的に2つのメモリに分けて構成してもよい。いずれの構成でも、通常動作モード時の測定値等とテストモード時の測定値等の分離が可能である。
以上、本発明に係る無線送受信機が子機として本システムに組み込まれる例を挙げて説明したが、本発明に係る無線送受信機が親機又は中継器として本システムに組み込まれていてもよい。中継器とは、図示しないが親機と子機との通信の中継を行う装置である。その場合、上述した計時手段、電界強度測定手段、及び蓄積手段は子機側に設けられず親機側又は中継器側に設けられることになる。但し、親機側に設けられた場合、蓄積手段は、基本的に子機を識別するID等の子機識別情報と共に測定値及び時刻情報等を蓄積する必要があり、中継器側に設けられた場合には子機識別情報と共に親機識別情報も蓄積することが好ましい。また、親機又は中継器は、これらの各手段に加えて上述した設定手段や判定手段を備えてもよく、またテストモードと通常動作モードとを切り替え可能に構成すると共に蓄積手段について上述した応用例を採用してもよい。このように、親機や中継器を本発明に係る無線送受信機とした場合でも、子機の場合と同様の動作を行うことが可能であり、また同様の効果が得られる。
1…親機、2…子機、3…計量器、4…外部機器、5…無線通信手段、6…制御手段、7…計時手段、8…記憶手段(第1記憶手段)、9…第2記憶手段。
Claims (7)
- 子機に接続された計量器からの情報を無線通信により親機で収集する無線送受信システムにおいて前記親機、前記子機、前記親機と前記子機を中継する中継器のいずれかとして使用される無線送受信機であって、現在日時を計時する計時手段と、前記無線通信時に受信電界強度を測定する電界強度測定手段と、該電界強度測定手段で測定された測定値を、前記計時手段から得た現在日時を示す時刻情報と共に蓄積する蓄積手段とを備えたことを特徴とする無線送受信機。
- 前記計時手段は、現在日時の代わりに、当該無線送受信機が製造あるいは設置されてからの累計時間を計時し、前記蓄積手段は、前記時刻情報として前記累計時間を示す情報を蓄積することを特徴とする請求項1に記載の無線送受信機。
- 前記電界強度測定手段における電界強度測定を実行する間隔又は頻度を設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線送受信機。
- 前記電界強度測定手段で測定した測定値が予め設定された許容値を超えて変化したか否かを判定する判定手段を備え、前記蓄積手段は、前記判定手段での判定の結果、変化した場合に、許容値を超えた旨の情報を前記時刻情報と共に蓄積することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線送受信機。
- テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時には前記測定値の蓄積を行わないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線送受信機。
- テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時には前記測定値及び時刻情報と共に、前記テストモード時であることを識別するための識別情報を蓄積する特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線送受信機。
- テストモードと通常動作モードとが切り替え可能となっており、前記蓄積手段は、前記テストモード時の前記測定値及び時刻情報と、前記通常動作モード時の前記測定値及び時刻情報とを、別々の記憶領域に蓄積することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線送受信機。
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