JP2010098638A - 検針用無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電波環境の悪いところを想定して複数回の送受信を行うため、通信時間が大幅に長くなってしまう。
【解決手段】連送回数記憶部７で指定された回数分だけ検針要求コマンドがセットされるような電文構成となっている。この検針要求コマンドは、１回分の検針要求コマンドの構成は電文のスタートを表すＳＴＸ、電文のエンドを表すＥＴＸ、電文の誤り検出に使用する目的でＳＴＸの次のデータからＥＴＸまでの排他的論理和を計算したＢＣＣと子機情報を含んだＩＤコードと検針要求コードから構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明はガスメータや水道メータ・温水メータ・積算熱量計等の計量器を無線により遠隔検針するために使用する検針用無線装置に関する。

従来、この検針用無線装置が使用される無線システムでは、無線送信する際には、システム起動信号に続いて送信するデータを送信する。そして、この検針用無線装置は、送信するデータを３回連送する通信プロトコルになっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１２６２９１号公報

ところで、上記従来の技術として挙げた検針用無線機で使用する無線通信のプロトコルは、電波環境の悪いところに合わせた通信プロトコルになっており、取りこぼしが少なくなるようにといった配慮から、受信側に３回の受信チャンスを与えるため、全く同じデータであるデータを３回連送する電文構成としていた。そのため、通信時間が大幅に長くなっていた。

そこで本発明は上記課題を解決するもので、電波環境の良いところでは通信時間の短縮を行え、電波環境の悪いところでは通信成功率が高くなるような使い分けが可能な検針用無線装置を提供するものである。

従来の課題を解決するために、本発明の検針用無線子機は、電気、ガス、水道などの使用量を計測する機器と通信することで、あるいは使用量計測機能を内蔵することで計測情報または機器情報を取得する検針用無線子機と無線により通信を行う検針用無線装置において、検針用無線子機と無線通信により電文を送受信する無線送受信部と、通信端末装置と有線通信により電文を送受信する有線送受信部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データの連送回数を記憶する連送回数記憶部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データを連送回数記憶部で記憶した連送回数で無線送信するように無線送信電文を構成する無線送信電文構成部と、有線送受信部で受信した有線電文を無線電文構成部経由で検針用無線子機へ転送したり、無線送受信部で受信した電文を有線送受信部と無線送受信部経由で通信端末装置へ転送したりする制御部を備えたものである。

これによれば、連送回数記憶部の設定内容に応じて、送信データの連送回数が指定できるようになり、電波環境の良いところでは、送信データの連送回数を１回となるように設定を行い、通信時間の短縮を行う。逆に電波環境の悪いところでは、送信データの連送回数を２回あるいは３回となるように設定で使用し、通信成功率が高くなるような使い分けを行うことができ、効率の良い検針が可能である。

また、効率の良い検針を行えるため、通信失敗による再送がなくなり、累積通信時間の短縮が可能で、電源を電池とする無線機を使用した無線システムでは、電池寿命が長い検針用無線システムを提供できるようになる。

本発明の無線検針システムは、電気、ガス、水道などの使用量を計測する機器と通信することで、あるいは使用量計測機能を内蔵することで計測情報または機器情報を取得する
検針用無線子機と無線により通信を行う検針用無線装置において、検針用無線子機と無線通信により電文を送受信する無線送受信部と、通信端末装置と有線通信により電文を送受信する有線送受信部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データの連送回数を記憶する連送回数記憶部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データを連送回数記憶部で記憶した連送回数で無線送信するように無線送信電文を構成する無線送信電文構成部と、有線送受信部で受信した有線電文を無線電文構成部経由で検針用無線子機へ転送したり、無線送受信部で受信した電文を有線送受信部と無線送受信部経由で通信端末装置へ転送したりする制御部を備えたものである。

これによれば、電波環境の良いところでは、連送回数を１回にして通信時間の短縮を行い、電波環境の悪いところでは、その環境に合わせて連送回数を２回あるいはそれ以上にして、通信成功率が高くなるような使い分けを行うことができ、効率の良い検針が可能である。

また、効率の良い検針を行えるため、通信失敗による再送がないため、累積通信時間の短縮が可能で、電源を電池とする無線機を使用した無線システムでは、電池寿命が長い検針用無線システムを提供できるようになる。

第１の発明は、電気、ガス、水道などの使用量を計測する機器と通信することで、あるいは使用量計測機能を内蔵することで計測情報または機器情報を取得する検針用無線子機と無線により通信を行う検針用無線装置において、検針用無線子機と無線通信により電文を送受信する無線送受信部と、通信端末装置と有線通信により電文を送受信する有線送受信部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データの連送回数を記憶する連送回数記憶部と、検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データを連送回数記憶部で記憶した連送回数で無線送信するように無線送信電文を構成する無線送信電文構成部と、有線送受信部で受信した有線電文を無線電文構成部経由で検針用無線子機へ転送したり、無線送受信部で受信した電文を有線送受信部と無線送受信部経由で通信端末装置へ転送したりする制御部を備えたものである。

これによれば、電波環境の良いところでは、連送回数を１回にして通信時間の短縮を行い、電波環境の悪いところでは、その環境に合わせて連送回数を２回あるいはそれ以上にして、通信成功率が高くなるような使い分けを行うことができ、効率の良い検針が可能である。

また、効率の良い検針を行えるため、通信失敗による再送がないため、累積通信時間の短縮が可能で、電源を電池とする無線機を使用した無線システムでは、電池寿命が長い検針用無線システムを提供できるようになる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、通信端末装置から送信される電文により送信データの連送回数を設定変更する連送回数記憶部を備えたものである。

これにより、連送回数記憶部７の設定は、通信端末装置から送信される電文で随時変更できるようになる。

従って、検針員は検針する際に、電波環境の良いところでは、通信端末装置により、検針要求コマンドの連送回数を１回となるように設定を行い、通信時間の短縮を行う。一方電波環境の悪いところでは、通信端末装置により、検針要求コマンドの連送回数を２回あるいは３回となるように設定を行い、１電文を送受信する通信時間は長くなるが、通信成功率が高くなるような使い分けを通信端末装置の操作を行うことでできるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の一実施の形態である検針用無線親機のブロック図である。この検針用無線親機１は、無線送受信部２と制御部３と無線送信電文構成部４と電源５とアンテナ６と連送回数記憶部７と有線送受信部８で構成される。検針用無線親機１は、ハンディーターミナルなどの通信端末装置９と有線通信できるように接続されている。

無線送受信部２は、電源供給を受けると稼動状態になり、アンテナ６からの無線信号を復調して制御部３へ転送したり、無線送信電文構成部４から渡された電文を変調してアンテナ６から機器外部へ無線送信する。

有線送受信部８は、通信端末装置９からの無線送信電文を受信して制御部３へ転送したり、制御部３からの無線受信電文を通信端末装置９へ転送する。

制御部３は、電源５の各部への電源供給を制御したり、無線送受信部２からの復調された信号を加工して有線送受信部８に渡したり、有線送受信部８で受信した有線電文を解析して、無線信号とするための電文に加工して、無線送信電文構成部４に渡す。

無線送信電文構成部４は、制御部３から渡された無線送信電文を元に連送回数記憶部７で記憶されている回数分のデータが送信できるような電文構成に加工しなおす。そして各データの先頭には、連送回数と何番目を送信しているかを知らせる情報を設定するようになっている。このように連送回数と何番目を送信しているかを知らせる情報を付けることにより、受信側で、データを受信した際に、残りのデータの長さを推定して、応答するタイミングを算出することを可能にしている。

連送回数記憶部７は、無線送信する際のデータの連送回数が記憶されている。そして連送回数記憶部７の設定は、ハンディータミナル１２から送信される電文で随時変更できるようになっている。電源５としては、停電時でも動作可能で、任意の場所に設置可能で、長期信頼性の高いリチウム電池等の電池を使用する。

このように構成された検針用無線親機は、通信端末装置９からの送信電文により、検針用無線子機１１との無線通信を開始し、ガスメータ（図示せず）の情報収集を行って、通信端末装置９にその情報を転送する。

次に図２に検針用無線親機のシステム図を示す。

ここで検針用無線親機１は、検針員１３が、検針業務時に携帯する通信端末装置であるハンディータミナル１２と有線通信により接続されており、検針員１３がハンディータミナル１２を操作することにより、無線通信によりガスメータ１４の検針データや機器情報を取得するようになっている。

図３は検針用無線機から無線送信される電文で、検針要求の電文フォーマットである。

先頭に位置するプリアンブルは、特定小電力無線局で送信が義務付けられている信号であり、１００ビットのビット同期信号と、３１ビットのフレーム同期信号と、４８ビットの呼出名称を含む６３ビットの呼出信号からなっている。

プリアンブルの次に位置する子機選択短縮コードは、子機１を選択する短縮コードから成るシステム起動信号で、無線信号キャリアセンス時に通信相手側無線部の電波であるかどうかを識別するためのものであり、受信側機器の無線信号キャリアセンス間隔より長い時間連続して送信される。その構成は、ビット同期信号と、システム識別符号（例えばＰＮ３段符号）と、４８ビットの呼出名称を短縮し誤り訂正符号を付加した短縮型呼出信号（例えば短縮した呼出名称１６ビット＋訂正符号１６ビット＝３２ビット）からなるバケットを複数回連続したものから構成される。

子機選択短縮コードの次に位置する検針要求コマンドは、正式に通信相手を識別するための情報や無線通信するための情報や検針用無線子機１１の情報を設定したり、ガスメータ１４に検針要求を指示したりするための送信データがついている。

ここでは、送信データはガスメータ１４の検針値を取得するための検針要求コマンドを例として説明する。

このように検針用無線親機１から送信される検針要求電文の前半には、システム起動信号として、検針用無線子機１１を選択する子機選択短縮コードがセットされており、検針用無線子機１１は間欠周期毎に一定時間無線受信電源をＯＮにして、システム起動信号をまず受信し、自機宛を選択していると判断した場合は、引き続き後続するデータを受信するようになっている。

そして、後続するデータつまり検針要求コマンドが、連送回数記憶部７で指定された回数分セットされるような電文構成となっている。

この検針要求コマンドは、図３で示すように１回分の検針要求コマンドの構成は電文のスタートを表すＳＴＸ、電文のエンドを表すＥＴＸ、電文の誤り検出に使用する目的でＳＴＸの次のデータからＥＴＸまでの排他的論理和を計算したＢＣＣと子機情報を含んだＩＤコードと検針要求コードから構成されている。

そしてこの検針要求コマンドの前には、データ送信回数の合計である連送回数と何番目を送信しているかを知らせる連送番号を付けるようになっている。図３では、３回連送する場合の１連送目の詳細を記載しており、連送回数には３が、連送番号には１が設定されている。

そして受信側が、１連送目を受信できた場合、連送回数と連送番号の差をとると、この後に２回検針要求コマンドが後続することが推定できるので、２回分のデータが送信される時間を待って、受信側が応答するようにしている。

このように検針要求コマンドの前に連送回数と連送番号を付けて送信することで、受信側では、データを受信した際に、連送回数と連送番号から、残りのデータの長さを推定算出して、送信側が送信終了したころを見計らって応答して、確実に送信側の送信終了を判断することが可能となるので、連送回数が２回の場合で、１連送目を受信できた場合は、あと１回分のデータが送信される時間を待って、受信側が応答することが可能になり、２連送目を受信できた場合は、時間を待たずに、受信側が応答することが可能になる。

従って、検針員は検針する際に、送信データを１回送信で十分受信可能と思われる電波環境の良いところでは、ハンディータミナル１２により、送信データの連送回数を１回となるように設定を行い、通信時間の短縮を行う。逆に電波環境の悪いところでは、ハンディータミナル１２により、データつまり検針要求コマンドの連送回数を２回あるいは３回、４回となるように設定を行い、１電文を送受信する通信時間は長くなるが、通信成功率
が高くなるような使い分けを行い、通信失敗による、再検針作業をやり直しを防止する。

なお、この検針用無線親機の連送回数記憶部への設定は、検針を開始する前にあらかじめ設定しておいても良いし、ハンディータミナル１２から検針要求を行う際の検針要求電文を送信する直前に、設定電文により指定しておいても良い。

あるいはハンディータミナル１２から検針用無線親機１へ送信する検針要求電文の中に連送回数を指定するデータエリアを割り付けて、検針要求と同時に指定する方法を取っても良い。

なお、検針員１３が操作するハンディータミナル１２は、検針用無線親機１と接続して使用できるものであるなら、ＰＤＡやパソコンであっても良い。

そうすることで、検針用無線子機１１との通信は、検針用無線親機１にハンディータミナル１２を接続して、検針員１３が操作するように説明したが、検針用無線親機１は網制御装置（通称ＴＮＣＵ）経由で公衆回線網に接続してガス事業者のセンターからの操作としても同様の効果がある。また、連送回数記憶部７の設定内容をセンターで管理している現場情報と組み合わせて設定できるため、さらなる通信時間短縮と通信品質の向上が可能で、無線機の低消費電力化が可能となる。

以上のように、本発明にかかる検針用無線親機は、無線子機と組み合わせることでガスメータに限らず電気、水道その他の流量を計測する計測メータ装置にも適用できるものである。

この発明の一実施の形態である検針用無線子機のブロック図 この発明の一実施の形態である検針用無線子機のシステム図 検針用無線親機からの送信される検針要求の電文フォーマットを示す図

符号の説明

１ 検針用無線子機
２ 無線送受信部
３ 制御部
４ 無線送信電文構成部
５ 電源
６ アンテナ
７ 連送回数記憶部
８ 有線送受信部
９ 通信端末装置

Claims (2)

1. 電気、ガス、水道などの使用量を計測する機器と、あるいは使用量計測機能を内蔵することで計測情報または機器情報を取得する検針用無線子機と無線により通信を行う検針用無線親機において、
   検針用無線子機と無線通信により電文を送受信する無線送受信部と、通信端末装置と有線通信により電文を送受信する有線送受信部と、前記検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データの連送回数を記憶する連送回数記憶部と、前記検針用無線子機に送信する無線送信電文中の送信データを前記連送回数記憶部で記憶した連送回数で無線送信するように無線送信電文を構成する無線送信電文構成部と、前記有線送受信部で受信した有線電文を前記無線電文構成部経由で前記検針用無線子機へ転送したり、前記無線送受信部で受信した電文を前記有線送受信部と前記無線送受信部経由で前記通信端末装置へ転送したりする制御部とを備えたことを特徴とする検針用無線装置。
2. 通信端末装置から送信される電文により送信データの連送回数を設定変更する連送回数記憶部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検針用無線装置。