JP2009237964A - 無線検針システムの検針値収集方法 - Google Patents

無線検針システムの検針値収集方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無線収集端末装置(親機)から電波の届かない無線検針端末装置(子機)に接続されているメータの検針を可能にする。
【解決手段】各無線検針端末装置3は中継機能を持っている。検針を行う前に、無線検針端末装置3が無線収集端末装置2と通信可能(電波が届く)か否かを調べ、通信不可能な無線検針端末装置については、通信可能な無線検針端末装置に至る多段の中継経路を設定する。図では、無線収集端末装置2と通信可能な無線検針端末装置3(1−1〜2)が1段目、1段目と通信可能な無線検針端末装置3(2−1〜5)が2段目、2段目と通信可能な無線検針端末装置3(3−1〜3)が3段目である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、広大な敷地に配置された水道、ガス等のメータの検針値を無線通信回線経由で遠隔地点から集中的に検針可能な無線検針システムの検針値収集方法に関する。
このような無線検針システムとして、ハンディターミナルに接続された無線収集端末装置(無線親機)が無線通信回線を介して、それぞれのメータに接続された無線検針端末装置(無線子機)から検針値を収集し、収集された検針値をハンディターミナルに送信するようにした検針システムがある(特許文献1参照)。
しかし、この検針システムでは、無線収集端末装置と無線検針端末装置とが直接無線通信を行うため、広大な敷地に設置されたメータを検針する場合、検針者はハンディターミナル及び無線収集端末装置を携帯して、電波の届く範囲内へ移動することが必要であることから、検針に時間及び手間がかかるという問題がある。また、電波の届く範囲内に立ち入ることができない場合には、検針することができないという問題がある。
特開平4−61432公報
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、所定の敷地に配置された複数のメータの検針値を、各メータに接続された無線検針端末装置から、無線通信回線を介して無線収集端末装置が収集する無線検針システムにおいて、無線収集端末装置からの電波の届かない無線検針端末装置に接続されているメータの検針を可能にすることである。
本発明は、所定の敷地に配置された複数のメータの検針値を、各メータに接続された中継機能を有する無線検針端末装置から、直接又は他の無線検針端末装置に中継させて無線収集端末装置へ伝送する無線検針システムの検針値収集方法であって、無線収集端末装置からの電波が届く無線検針端末装置を1段目の無線検針端末装置とする第1の工程と、k段目(kは1以上の整数)の無線検針端末装置からの電波が届く無線検針端末装置をk+1段目の無線検針端末装置とする処理をkの値をインクリメントしながら繰り返す第2の工程とにより、2段目以下の無線検針端末装置から1段目の無線検針端末装置に至る中継経路を設定し、1段目の無線検針端末装置の検針値については、直接受信して収集し、2段目以下の無線収集端末装置の検針値については、前記中継経路を介して受信して収集することを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法である。
本発明によれば、所定の敷地に配置された複数のメータの検針値を、各メータに接続された無線検針端末装置から、無線通信回線を介して無線収集端末装置が収集する無線検針システムにおいて、無線収集端末装置からの電波が届かない場所に設置されている無線検針端末装置に接続されているメータの検針が可能になる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態の無線検針システムを示す図であり、それぞれが所定の敷地内に設置され、水道メータやガスメータ(図示せず)が有線接続された複数の無線検針端末装置(無線子機)3と、それらのメータの検針値を敷地外から収集可能な無線収集端末装置(無線親機)2と、無線収集端末装置2に有線接続されたハンディターミナル1とからなる。
無線収集端末装置2、及び各無線検針端末装置3は、特定小電力無線回線を介して互いにデータ通信を行うことができる。また、各無線検針端末装置3はデータの中継機能を有している。
図1において、各無線検針端末装置3の参照符号である“3”の括弧内に記載されている参照符号の内、 “−(ハイフン)”の前の数字は無線収集端末装置2から見た段数を示し、“−(ハイフン)”の後の数字は、同一段数の無線検針端末装置3に付した番号を示す。この段数及び番号を決める手順については後述する。
段数が最も多い、即ち無線収集端末装置2から見て最下段(段数3)に位置する無線検針端末装置はその直上(段数2)に位置する無線検針端末装置と無線通信可能である。段数2に位置する無線検針端末装置は、その直下(段数3)に位置する無線検針端末装置及び直上(段数1)に位置する無線検針端末装置と無線通信可能である。段数1、即ち無線収集端末装置2から見て最上段に位置する無線検針端末装置は、無線収集端末装置2及び段数2に位置する無線検針端末装置と無線通信可能である。従って、例えば無線検針端末装置3(3−3)の検針値は、無線検針端末装置3(2−1)及び3(1−1)を経由して、無線収集端末装置2へ伝送される。
図2は無線収集端末装置2の構成を示すブロック図である。無線収集端末装置2は、制御部21、それぞれが制御部21に接続されたメモリ22、シリアル通信インタフェース23及び無線部24、並びに電源部25からなる。
制御部21は、マイクロプロセッサを有しており、この無線収集端末装置全体の制御を行う。メモリ22は、制御部21が各種制御を実行するときに使用するプログラムや固定データが記憶されるROM(EEPROM、フラッシュメモリを含む)、制御部21が各種制御を実行するときにプログラムやデータを一時的に記憶するRAMなどからなる。シリアル通信インタフェース23は、ハンディターミナル1との間でデータをシリアル通信するための手段である。無線部24は、無線検針端末装置3との間で、特定小電力無線回線を介する無線通信を行うための手段である。電源部25は、無線収集端末装置2の内部の各部に電力を供給するための手段である。
図3は無線検針端末装置3の構成を示すブロック図である。無線検針端末装置3は、制御部31、それぞれが制御部31に接続されたメモリ32、無線部33、及びメータインタフェース34、並びに電源部35からなる。
制御部31は、マイクロプロセッサを有しており、この無線検針端末装置全体の制御を行う。メモリ32は、制御部31が各種制御を実行するときに使用するプログラムや固定データが記憶されるROM(EEPROM、フラッシュメモリを含む)、制御部31が各種制御を実行するときにプログラムやデータを一時的に記憶するRAMなどからなる。無線部33は、無線収集端末装置2との間で、特定小電力無線回線を介する無線通信を行うための手段である。メータインタフェース34は、メータ4との間でデータ通信を行うための手段である。電源部35は、無線検針端末装置3の内部の各部に電力を供給するための手段である。
以上のように構成された無線検針システムの動作について、検針値の通信経路を設定する手順、その通信経路を介した検針値の収集手順の順に説明する。
図4は検針値の通信経路を設定する手順を示すシーケンス図である。この手順は図1に示されている各無線検針端末装置3の段数及び各段に位置する無線検針端末装置の番号を決める手順であり、図5〜7は、その手順の開始前と途中の段階の段数及び番号を示す図である。
図4の手順を実行する前は、図5に示すように、敷地内の各無線検針端末装置3には、段数及び番号が付されていない。この状態で、検針者がハンディターミナル1の操作部から、端末情報要求電文を送信するための指示を入力すると、ハンディターミナル1は無線収集端末装置2に対し、端末情報要求電文を送信する(手順S1)。端末情報要求電文を受信した無線収集端末装置2は、端末情報要求電文をブロードキャストする(手順S2)。
この端末情報要求電文には、無線収集端末装置2の無線識別ID(端末ID)、グループID、検針番号、及び無線監視短縮時間などが付加されている。ここで、無線識別IDは、無線収集端末装置2に固有のIDであり、グループIDは検針業者などを特定するためのIDであり、いずれもメモリ22のROMに保存されている。検針番号は今回の検針を示す番号である。無線監視短縮時間は、無線検針端末装置3の間欠受信周期の短縮指示値である。
無線収集端末装置2からブロードキャストされた端末情報要求電文は、その電波が届く範囲内に設置されている無線検針端末装置3により受信される。ここでは、X台の無線検針端末装置3により受信されたものとする。端末情報要求電文を受信した無線検針端末装置3は、その電文に付加されているグループIDと、予めメモリ32のROMに保存されているグループIDとの一致を確認した後に、電文に付加されている検針番号をメモリ32のRAMに記憶するとともに、端末情報応答電文を無線収集端末装置2に送信する(手順S3)。この端末情報応答電文には、無線検針端末装置3の無線識別IDが付加される。このように、検針番号を記憶し、検針が完了するまで若しくは一定時間保持し、同一検針番号による端末情報要求電文に応答しないことにより、経路の重複及び通信のループを防止する。
無線収集端末装置2は、X台の無線検針端末装置3からの端末情報応答電文を受信し(手順S4)、それらをハンディターミナル1へ送信する(手順S5)。ハンディターミナル1は、端末情報応答電文を受信するとともに、それに付加されている無線識別IDを用いて、通信経路情報を作成する(手順S6)。ここでは、X=2であり、図6に示すように、2台の無線検針端末装置3(1−1〜2)を1段目の無線検針端末装置と特定し、ハンディターミナル1内のメモリ(図示せず)に保存する。2台の番号は、例えば無線収集端末装置2における端末情報応答電文の受信順に付与することができる。また、この通信経路情報は、無線収集端末装置2内のメモリ22にも保存してもよい。
ハンディターミナル1では、作成した通信経路情報に基づいて、LCD表示部に1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)の無線識別IDの一覧を表示する。
次いで検針者は、ハンディターミナル1の操作部から、一覧表の中の1段目の任意の無線検針端末装置を指定する操作を入力する(手順S7)。この操作は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)の下段に位置する無線検針端末装置を検索するための操作であり、手順S7から始まり、指定された1台の無線検針端末装置の下段に位置する無線検針端末装置の検索結果が得られる手順S15までを、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)の総数であるX回繰り返す。
ハンディターミナル1は、無線収集端末装置2に対して、端末情報検索要求電文を送信する(手順S8)。この端末情報検索要求電文は、指定された1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)に対し、その下段に位置する無線検針端末装置に対して端末情報を要求させるための電文であって、指定された1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)の無線識別ID、グループID、検針番号、及び無線監視短縮時間などが付加されている。
端末情報検索要求電文を受信した無線収集端末装置2は、その電文に付加されている無線識別ID、即ち検針者に指定された1段目の無線検針端末装置3に、端末情報検索要求電文を送信する(手順S9)。この端末情報検索要求電文には、送信元IDである無線収集端末装置2の無線識別ID、グループID、検針番号、及び宛先IDである指定された1段目の無線検針端末装置の無線識別IDが付加されている。
端末情報検索要求電文を受信した1段目の無線検針端末装置は、受信した端末情報検索要求電文中の宛先IDが自分のIDと一致すること、グループID及び検針番号が先に手順S3で保存したものと一致することを確認した後に、端末情報要求電文をブロードキャストする(手順S10)。この端末情報要求電文には、送信元IDである1段目の無線検針端末装置の無線識別ID、グループID、及び検針番号が付加されている。
この端末情報要求電文は、その電波が届く範囲に設置されている無線検針端末装置により受信される。ここでは、1段目のX台の無線検針端末装置3(1−1〜X)からの端末情報要求電文がY台の2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)により受信されたものとする。
無線検針端末装置3(2−1〜Y)は、受信した端末情報要求電文に付加されているグループIDと、予めメモリ32のROMに保存されているグループIDとの一致を確認した後に、電文に付加されている検針番号をメモリ32のRAMに記憶するとともに、端末情報応答電文を1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)に送信する(手順S11)。この端末情報応答電文には、送信元の無線検針端末装置3(2−1〜Y)の無線識別IDが付加されている。
無線検針端末装置3(1−1〜X)は、無線検針端末装置3(2−1〜Y)からの端末情報応答電文を受信し(手順S12)、それらを無線収集端末装置2へ送信する(手順S13)。
無線収集端末装置2は、受信した端末情報応答電文をハンディターミナル1へ送信する(手順S14)。ハンディターミナル1は、端末情報応答電文を受信するとともに、それに付加されている無線識別IDを用いて、通信経路情報を作成する(手順S15)。ここでは、Y=5であり、図7に示すように、1段目の無線検針端末装置3(1−1)の下段に1台の2段目の無線検針端末装置3(2−1)が存在することを特定し、1段目の無線検針端末装置3(1−2)の下段に4台の2段目の無線検針端末装置3(2−3〜5)の存在を特定し、ハンディターミナル1内のメモリ(図示せず)に保存する。
ハンディターミナル1では、作成した通信経路情報に基づいて、LCD表示部に1段目、2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)の無線識別IDの一覧を表示する。
次いで、検針者は手順S7と同様に、ハンディターミナル1の操作部から、一覧表の中の2段目の任意の無線検針端末装置を指定する操作を入力する(手順S16)。この操作は、2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)の下段に位置する無線検針端末装置を検索するための操作であり、その手順S16から始まり、指定された1台の無線検針端末装置の下段に位置する無線検針端末装置の検索結果が得られる手順S26までを、2段目の無線検針端末装置の台数であるY回繰り返す。
ハンディターミナル1は、無線収集端末装置2に対して、端末情報検索要求電文を送信する(手順S17)。この端末情報検索要求電文は、指定された2段目の無線検針端末装置に対し、その下段に位置する無線検針端末装置に対して端末情報を要求させるための電文であって、指定された2段目の無線検針端末装置の無線識別ID、その経路となる1段目の無線検針端末装置の無線識別ID、グループID、検針番号、及び無線監視短縮時間などが付加されている。
この端末情報検索要求電文は、無線収集端末装置2から、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)へ送信され、さらに指定された2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)へ送信される(手順S18、S19)。
端末情報検索要求電文を受信した2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)は、受信した端末情報検索要求電文中の宛先IDが自分のIDと一致すること、グループID及び検針番号が先に手順S11で保存したものと一致することを確認した後に、端末情報要求電文をブロードキャストする(手順S20)。この端末情報要求電文には、送信元IDである2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)の無線識別ID、グループID、及び検針番号が付加されている。
この端末情報要求電文は、その電波が届く範囲に設置されている無線検針端末装置により受信される。ここでは、2段目のY台の無線検針端末装置3(2−1〜Y)からの端末情報要求電文が3段目のZ台の無線検針端末装置3(3−1〜Z)により受信される。
無線検針端末装置3(3−1〜Z)は、受信した端末情報要求電文に付加されているグループIDと、予めメモリ32のROMに保存されているグループIDとの一致を確認した後に、電文に付加されている検針番号をメモリ32のRAMに記憶するとともに、端末情報応答電文を2段目の無線検針端末装置に送信する(手順S21)。この端末情報応答電文には、送信元の無線検針端末装置の無線識別IDが付加されている。
無線検針端末装置3(2−1〜Y)は、無線検針端末装置3(3−1〜Z)からの端末情報応答電文を受信し(手順S22)、それらを1段目のX台の無線検針端末装置3(1−1〜X)へ送信する(手順S23)。端末情報応答電文を受信した1段目のX台の無線検針端末装置3(1−1〜X)は、それを無線収集端末装置2へ送信する(手順S24)。
無線収集端末装置2は、受信した端末情報応答電文をハンディターミナル1へ送信する(手順S25)。ハンディターミナル1は、端末情報応答電文を受信するとともに、それに付加されている無線識別IDを用いて、通信経路情報を作成する(手順S26)。ここでは、Z=3であり、図1に示すように、2段目の無線検針端末装置3(2−1)の下段に3台の3段目の無線検針端末装置3(3−1〜3)が存在することを特定し、ハンディターミナル1内のメモリに保存する。
以上のようにして設定した通信経路を介して検針値を収集する手順について、図8のシーケンス図を参照しながら説明する。
この図に示されているように、検針値を収集する手順は、1段目の無線検針端末装置の検針手順、2段目の無線検針端末装置の検針手順、3段目の無線検針端末装置の検針手順からなり、検針者がハンディターミナル1の操作部から検針実行の指示を入力すると、1段目、2段目、3段目の順に検針が自動的に実行される。
1段目の検針の際は、ハンディターミナル1が無線収集端末装置2に対し、1段目の無線検針端末3(1−1〜X)に接続されているメータの検針値を要求する検針値要求電文を送信する(手順S31)。検針値要求電文を受信した無線収集端末装置2は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)に対し、順次検針値要求電文を送信する(手順S32)。
検針要求電文を受信した無線検針端末装置3(1−1〜X)は、メータの検針値を取得し(手順S33)、検針値応答電文に付加して無線収集端末装置2へ送信する(手順S34)。無線収集端末装置2は、受信した検針値応答電文をハンディターミナル1へ送信する(手順S35)。ハンディターミナル1は、受信した検針値応答電文中の検針値を内蔵するメモリに保存する。手順S31〜S35をX回繰り返すことで、1段目の検針が終了する。
2段目の検針の際は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)が検針値要求電文及び検針値応答電文を中継する。
まず、ハンディターミナル1が無線収集端末装置2に対し、2段目の無線検針端末3(2−1〜Y)に接続されているメータの検針値を要求する検針値要求電文を送信する(手順S36)。検針要求電文を受信した無線収集端末装置2は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)に対し、順次検針値要求電文を送信する(手順S37)。検針要求電文を受信した無線検針端末装置3(1−1〜X)は、2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)に対し、順次検針値要求電文を送信する(手順S38)。
検針要求電文を受信した2段目の無線検針端末装置3(1−1〜Y)は、メータの検針値を取得し(手順S39)、検針値応答電文に付加して1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)へ送信する(手順S40)。検針値応答電文は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)により無線収集端末装置2へ中継され、ハンディターミナル1へ伝送される(手順S41、S42)。ハンディターミナル1は、受信した検針値応答電文中の検針値を内蔵するメモリに保存する。手順S36〜S42をY回繰り返すことで、2段目の検針が終了する。
3段目の検針の際は、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)及び2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)が検針値要求電文及び検針値応答電文を中継する。
まず、ハンディターミナル1が無線収集端末装置2に対し、3段目の無線検針端末装置3(3−1〜Z)に接続されているメータの検針値を要求する検針値要求電文を送信する(手順S43)。
この検針値要求電文は、無線収集端末装置2→1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)→2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)→3段目の無線検針端末装置3(3−1〜Z)の通信経路により、3段目の無線検針端末装置3(3−1〜Z)まで届けられる(手順S44〜S46)。
検針要求電文を受信した3段目の無線検針端末装置3(1−1〜Z)は、メータの検針値を取得し(手順S47)、検針値応答電文に付加して2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)へ送信する(手順S48)。検針値応答電文は、2段目の無線検針端末装置3(2−1〜Y)により1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)に中継され、1段目の無線検針端末装置3(1−1〜X)により無線収集端末装置2へ中継され、ハンディターミナル1へ伝送される(手順S49〜S51)。ハンディターミナル1は、受信した検針値応答電文中の検針値を内蔵するメモリに保存する。手順S43〜S51をZ回繰り返すことで、3段目の検針が終了する。
次回の検針を行うときは、ハンディターミナル1のメモリに保存した通信経路情報を用いて、検針を実行することができる。
本発明の実施形態の無線検針システムによれば、広大な敷地に設置されている同一グループIDを持つ無線検針端末装置からの検針値を、各無線検針端末装置の設置場所付近まで行かずに取得することができる。
なお、上記実施形態では、ハンディターミナル1と無線収集端末装置2とをシリアル通信インタフェースを介して有線接続したが、無線接続にしてもよい。また、ハンディターミナル1に無線収集端末装置2を内蔵させた一体型にしてもよい。さらに、端末情報応答電文に検針値を付加することにより、作業時間を短縮することもできる。また、メータの検針に限らず、ガス漏れ警報機等の接点情報の取得も可能である。また、無線収集端末装置2を公衆通信回線を介してセンタ装置に接続してもよい。この場合、無線検針端末装置3を無線収集端末装置2と無線縁組を行わずに任意の場所に設置しても、センタ装置にて通信経路情報を取得して、自動遠隔検針を行うことができる。
本発明の実施形態の無線検針システムを示す図である。 図1の無線収集端末装置の構成を示すブロック図である。 図1の無線検針端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の無線検針システムにおいて、検針値の伝送経路を設定する手順を示すシーケンス図である。 図4の手順の開始前の状態を示す図である。 図4の手順の途中の段階で決まった段数及び番号を示す図である。 図4の手順の途中の段階で決まった段数及び番号を示す図である。 本発明の実施形態の無線検針システムにおいて、設定された通信経路を介した検針値の収集手順を示すシーケンス図である。
符号の説明
1・・・ハンディターミナル、2・・・無線収集端末装置、3・・・無線検針端末装置、4・・・メータ、21,31・・・制御部、24,33・・・無線部。

Claims (5)

  1. 所定の敷地に配置された複数のメータの検針値を、各メータに接続された中継機能を有する無線検針端末装置から、直接又は他の無線検針端末装置に中継させて無線収集端末装置へ伝送する無線検針システムの検針値収集方法であって、
    無線収集端末装置からの電波が届く無線検針端末装置を1段目の無線検針端末装置とする第1の工程と、k段目(kは1以上の整数)の無線検針端末装置からの電波が届く無線検針端末装置をk+1段目の無線検針端末装置とする処理をkの値をインクリメントしながら繰り返す第2の工程とにより、2段目以下の無線検針端末装置から1段目の無線検針端末装置に至る中継経路を設定し、1段目の無線検針端末装置の検針値については、直接受信して収集し、2段目以下の無線収集端末装置の検針値については、前記中継経路を介して受信して収集することを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法。
  2. 請求項1に記載された無線検針システムの検針値収集方法において、
    第1の工程は、無線収集端末装置との間で端末識別情報のやりとりができた無線検針端末装置を1段目の無線検針端末装置として特定し、第2の工程は、k段目(kは1以上の整数)の無線検針端末装置と端末識別情報のやりとりができた無線検針端末装置をk+1段目の無線検針端末装置として特定する処理をkの値をインクリメントしながら繰り返すことを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法。
  3. 請求項2に記載された無線検針システムの検針値収集方法において、
    第1の工程は、自分の端末識別情報が付加された端末情報要求電文をブロードキャストし、端末識別情報が付加された応答電文を返送してきた無線収集端末装置を1段目の無線検針端末装置として特定し、第2の工程は、k段目(kは1以上の整数)の無線検針端末装置に、端末識別情報が付加された端末情報要求電文のブロードキャスト、及び返送された端末情報応答電文の受け渡しを指示し、渡された端末情報応答電文に付加された端末識別情報を有する無線検針端末装置をk+1段目の無線検針端末装置として特定する処理をkの値をインクリメントしながら繰り返すことを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法。
  4. 請求項3に記載された無線検針システムの検針値収集方法において、
    ブロードキャストされる端末情報要求電文に付加される端末識別情報は、端末装置固有のID、及び検針対象メータ群を示すグループIDを含むことを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法。
  5. 請求項3に記載された無線検針システムの検針値収集方法において、
    返送される端末情報応答電文にメータの検針値を付加することを特徴とする無線検針システムの検針値収集方法。
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