JP2011166482A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 各エリアや各ポイントに設置した複数の子機が生成したデータを、容易に取得することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】 所定の検知対象の状態を検知する検知部１ｃ、当該検知部１ｃの検知データを無線で送信する無線通信部１ｂを備えて所定位置に設置された複数の子機と、子機１から検知データを無線で取得する無線通信部２ｂ、当該取得した検知データを格納するデータ記憶部２ｃを備えて移動自在な中継器２と、中継器２が取得した検知データを表示する親機３Ａとで構成され、中継器２が子機１と無線通信可能な範囲に移動した場合、子機１の無線通信部１ｂは検知データを送信し、中継器２は子機１から検知データを受信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムに関するものである。

従来、親機と複数の子機の各々とが互いに無線通信を行い、親機が各子機からデータを取得する通信システムがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４０８２３号公報

例えば、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナント、または工場における各設備機器等の各エリアや各ポイントの消費電力量を検針し、検針した電力量データを上位の管理装置に入力して、管理装置が複数の需要家の消費電力量を一括管理するシステムがある。

さらには、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナントの気温を測定し、取得した気温データを用いて、各住戸、各テナントの空調制御に反映させることがある。また、トラック等の輸送経路となる道路周辺の気温等を測定し、取得した気温データを用いて、生鮮食品や冷凍食品等を輸送するトラックの荷室内温度の設定に反映させることもある。

このような場合、ユーザは、検針メータや温度計等の測定データを読み取ることで、測定対象の各エリアや各ポイントの消費電力量や気温等を記録しており、データの取得が面倒であった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、各エリアや各ポイントに設置した複数の子機が生成したデータを、容易に取得することができる無線通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために第１の発明の無線通信システムは、所定の検知対象の状態を検知する検知部、当該検知部の検知データを無線で送信する無線通信部を備えて所定位置に設置された複数のデータ送信端末と、前記検知データを無線で受信する無線通信部、当該受信した検知データを格納するデータ記憶部を備えて移動自在なデータ受信端末と、前記データ受信端末が受信した前記検知データを表示する表示手段とで構成され、前記データ受信端末は、前記データ送信端末と無線通信可能な範囲に移動した場合、前記データ送信端末から前記検知データを取得することを特徴とする。

第２の発明の無線通信システムは、第１の発明において、前記データ受信端末の無線通信部は、前記データ記憶部に格納した前記検知データを無線で送信し、前記表示手段は、前記データ受信端末と別体に構成されて、前記検知データを無線で受信する無線通信部を備え、前記データ受信端末が前記表示手段と無線通信可能な範囲に移動した場合、前記表示手段は前記データ受信端末から前記検知データを取得して表示することを特徴とする。

第３の発明の無線通信システムは、第１の発明において、前記データ受信端末は、前記表示手段を備えることを特徴とする。

第４の発明の無線通信システムは、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記データ受信端末は、前記データ送信端末との通信状況に関する情報を作成し、前記表示手段は、当該作成した通信状況に関する情報の履歴を表示可能に保存することを特徴とする。

第５の発明の無線通信システムは、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記データ送信端末の無線通信部は、前記検知部の検知対象の種別を示す種別情報を検知データに含み、前記データ受信端末が取得した前記検知データに含まれる種別情報に基づいて検知対象の種別を報知する報知手段を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、各エリアや各ポイントに設置した複数の子機が生成したデータを、容易に取得することができるという効果がある。

実施形態１の無線通信システムの構成を示す図である。 同上のシーケンスを示す図である。 同上の通信履歴情報の構造を示す図である。 実施形態２の無線通信システムの構成を示す図である。 同上のシーケンスを示す図である。 同上の表示画面の表示例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態の無線通信システムの構成を示し、複数台の子機１（データ送信端末）と、各子機１と無線通信可能な中継器２（データ受信端末）と、中継器２と無線通信可能な親機３Ａ（表示手段）とで構成される。

子機１は、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナント、または工場における各設備機器等の各エリアや各ポイントに設置されており、制御部１ａと、無線通信部１ｂと、検知部１ｃとを備える。無線通信部１ｂは、中継器２との間で特定小電力無線等の無線通信を行う。検知部１ｃは、子機１が設置された集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナント、または工場における各設備機器等の各エリアや各ポイントの消費電力量を測定する。制御部１ａは、無線通信部１ｂ、検知部１ｃ等の各部の動作を監視・制御する。

中継器２は、消費電力量を管理する管理人が携行可能に構成されており、制御部２ａと、無線通信部２ｂと、データ記憶部２ｃとを備える。無線通信部２ｂは、子機１および親機３Ａとの間で特定小電力無線等の無線通信を行う。データ記憶部２ｃは、子機１から取得した電力量データ（検知データ）を格納する。制御部２ａは、無線通信部２ｂ、データ記憶部２ｃ等の各部の動作を監視・制御する。

親機３Ａは、管理センターまたは管理室に設置されたプログラマブル表示器等で構成されており、制御部３ａと、無線通信部３ｂと、データ記憶部３ｃと、報知部３ｄとを備える。無線通信部３ｂは、中継器２との間で特定小電力無線等の無線通信を行う。データ記憶部３ｃは、中継器２から取得した電力量データを格納する。報知部３ｄは、ＬＣＤ等の表示画面Ｍ１と、スピーカを有する音声出力部ＳＰ１とで構成される。制御部３ａは、無線通信部３ｂ、データ記憶部３ｃ、報知部３ｄ等の各部の動作を監視・制御する。

以下、子機１、中継器２、親機３Ａの間で行われる無線通信処理について、図２のシーケンスを用いて説明する。

まず中継器２は、無線通信部２ｂが所定周期でデータ要求信号を送信する（Ｓ１）。管理人は、この中継器２を携行して集合住宅、オフィスビル・商業ビル内を移動する。子機１では、無線通信部１ｂが中継器２からのデータ要求信号を受信すると、検知部１ｃが現在の消費電力量を測定する。そして、無線通信部１ｂは、測定した電力量データを、子機１毎に予め設定されたアドレス等の識別情報を付加して送信する（Ｓ２）。すなわち、中継器２が各子機１との無線通信が可能な無線通信範囲Ｘ１内に入れば、中継器２が周期的に送信するデータ要求信号を子機１が受信し、データ要求信号を受信した子機１は電力量データを送信する。データ要求信号の送信後に受信待受状態に移行している中継器２は、子機１から受信した電力量データをデータ記憶部２ｃに格納する（ロギング）。すなわち、中継器２が移動するにつれて、データ記憶部２ｃには、各子機１が測定した電力量データが蓄積される。

そしてデータ収集を終了した管理人は、中継器２を携行して、親機３Ａが設置されている管理センターまたは管理室に移動する。親機３Ａの無線通信部３ｂは、中継器２が周期的に送信するデータ要求信号を受信すると、中継器２へデータ要求信号を返信する（Ｓ３）。データ要求信号の送信後に受信待受状態に移行している中継器２の無線通信部２ｂは、親機３Ａからのデータ要求信号を受信すると、データ記憶部２ｃに格納している電力量データを親機３Ａへ送信する（Ｓ４）。データ要求信号の送信後に受信待受状態に移行している親機３Ａは、中継器２から受信した電力量データをデータ記憶部３ｃに格納した後に、中継器２へ受信確認信号を送信し（Ｓ５）、受信待受状態に移行する。

親機３Ａでは、報知部３ｄが、データ記憶部３ｃに格納した電力量データを表示画面Ｍ１に表示したり、音声出力部ＳＰ１から音声報知することで、各エリアや各ポイントにおける消費電力量を管理人に提示する。この消費電力量の表示は、消費電力量の具体的な数字を表示する方法や、針等を用いたメータ表示等のいずれでもよい。

また、親機３Ａの制御部３ａは、消費電力量に基づいて電気料金を算出して表示画面Ｍ１に表示したり、消費電力量、電気料金の過去の履歴を、現在の消費電力量、電気料金と比較可能に表示画面Ｍ１に表示してもよい。例えば、今月（今週）の消費電力量、電気料金を前年同月（前月同週）の消費電力量、電気料金と比較する。

また、親機３Ａの制御部３ａは、消費電力量、電気料金の過去の履歴に基づいて、省エネルギー化のためのアドバイス情報を表示画面Ｍ１に表示してもよい。さらに、制御部３ａは、電気機器の監視制御機能を備えることで、所定期間（１か月、１年）の消費電力量が予め設定された目標電力量となるように電気機器を省エネルギー方向に制御することも可能である。

また、親機３Ａが電池駆動の場合、制御部３ａは、電池の寿命を表示画面Ｍ１に表示し、電池が寿命に達した場合には音声出力部ＳＰ１からブザーオン等で報知してもよい。

このように、固定設置された子機１および親機３Ａは、移動する中継器２が周期的に送信するデータ要求信号を受信した場合に、電力量データの授受のための通信シーケンスを開始する。したがって、各エリアや各ポイントに設置した複数の子機１が生成した電力量データを、中継器２が容易に取得することができ、さらに親機３Ａは中継器２が収集した電力量データを容易に取得することが可能となる。また、収集した電力量データは親機３Ａにおいて画面および音声で提示可能となる。また、データ受信端末である中継器２と、表示手段である親機３Ａとを別体にすることで、中継器２を簡易、軽量に構成することができ、携行しやすい構成を容易に実現できる。

さらに、中継器２の制御部２ａは、各子機１の設置場所（部屋名称、店舗名称等）、受信した電力量データの電界強度、電力量データの収集日時等のように、通信可能な子機１と中継器２との通信状況に関する情報（通信履歴情報）を生成する（図３参照）。ここで、制御部２ａは、子機１から受信した電力量データに付加された各子機１の識別情報に、当該子機１が設置されている場所情報（部屋名称、店舗名称等）を予め対応付けており、識別情報に基づいて各子機１の設置場所を判別できる。そして、中継器２の無線通信部２ｂは、親機３Ａからのデータ要求信号を受信すると、電力量データとともにこの通信履歴情報を親機３Ａへ送信する
親機３Ａは、データ記憶部３ｃに電力量データとともにこの通信履歴情報を格納し、表示部Ｍ１に通信履歴情報を表示することができ、管理人は、子機１と中継器２との通信状況を必要に応じて確認できる。

（実施形態２）
図４は、本実施形態の無線通信システムの構成を示し、複数台の子機１（データ送信端末）と、各子機１と無線通信可能な親機３Ｂ（データ受信端末、表示手段）とで構成される。

子機１は、集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナント、または工場における各設備機器等の各エリアや各ポイントに設置されており、制御部１ａと、無線通信部１ｂと、検知部１ｃとを備える。無線通信部１ｂは、親機３Ｂとの間で特定小電力無線等の無線通信を行う。検知部１ｃは、子機１が設置された集合住宅の各住戸やオフィスビル・商業ビルにおける各テナント、または工場における各設備機器等の各エリアや各ポイントの消費電力量を測定する。制御部１ａは、無線通信部１ｂ、検知部１ｃ等の各部の動作を監視・制御する。

親機３Ｂは、消費電力量を管理する管理人が携行可能に構成されており、制御部３ａと、無線通信部３ｂと、データ記憶部３ｃと、報知部３ｄとを備える。無線通信部３ｂは、子機１との間で特定小電力無線等の無線通信を行う。データ記憶部３ｃは、子機１から取得した電力量データ（検知データ）を格納する。報知部３ｄは、ＬＣＤ等の表示画面Ｍ１と、スピーカを有する音声出力部ＳＰ１とで構成される。制御部３ａは、無線通信部３ｂ、データ記憶部３ｃ、報知部３ｄ等の各部の動作を監視・制御する。

以下、子機１、親機３Ｂとの間で行われる無線通信処理について、図５のシーケンスを用いて説明する。

まず親機３Ｂは、無線通信部３ｂが所定周期でデータ要求信号を送信する（Ｓ１１）。管理人は、この親機３Ｂを携行して集合住宅、オフィスビル・商業ビル内を移動する。子機１では、無線通信部１ｂが親機３Ｂからのデータ要求信号を受信すると、検知部１ｃが現在の消費電力量を測定する。そして、無線通信部１ｂは、測定した電力量データを、子機１毎に予め設定されたアドレス等の識別情報を付加して送信する（Ｓ１２）。すなわち、親機３Ｂが各子機１との無線通信が可能な無線通信範囲Ｘ１内に入れば、親機３Ｂが周期的に送信するデータ要求信号を子機１が受信し、データ要求信号を受信した子機１は電力量データを送信する。データ要求信号の送信後に受信待受状態に移行している親機３Ｂは、子機１から受信した電力量データをデータ記憶部３ｃに格納する（ロギング）。すなわち、親機３Ｂが移動するにつれて、データ記憶部３ｃには、各子機１が測定した電力量データが蓄積される。

そして、親機３Ｂは、各子機１から取得した電力量データを表示画面Ｍ１に表示する（Ｓ１３）。この表示するタイミングは、各子機１からの電力量データを受信したときに自動で表示したり、管理人の手動操作によって任意のタイミングで表示することができる。

図６は、表示画面Ｍ１の表示例を示しており、各子機１の外観を示す画像Ｇ１を表示し、画像Ｇ１内に各子機１における各電力量データを表示する。ここで、画像Ｇ１は子機１の外観を再現しており、電力量データは画像Ｇ１に再現された各表示画面に表示される。このように子機１の外観を再現した画像を表示することで、ユーザにとって視覚的にわかりやすいものとなる。さらに、各画像１には、電力量データに付加された子機１の識別情報に基づく機器名称、電力量データの取得状況（収集完了、収集中、未収集）、電力量データのデータ量（ビット）、収集日時等が対応して表示される。また、画面下部には、画面切換等の機能ボタンＢが設けられている。

親機３Ｂでは、報知部３ｄが、データ記憶部３ｃに格納した電力量データを表示画面Ｍ１に表示するだけでなく、音声出力部ＳＰ１から音声報知することで、各エリアや各ポイントにおける消費電力量を管理人に提示してもよい。

また、親機３Ｂの制御部３ａは、消費電力量に基づいて電気料金を算出して表示画面Ｍ１に表示したり、消費電力量、電気料金の過去の履歴を、現在の消費電力量、電気料金と比較可能に表示画面Ｍ１に表示してもよい。例えば、今月（今週）の消費電力量、電気料金を前年同月（前月同週）の消費電力量、電気料金と比較する。

また、親機３Ｂの制御部３ａは、消費電力量、電気料金の過去の履歴に基づいて、省エネルギー化のためのアドバイス情報を表示画面Ｍ１に表示してもよい。さらに、制御部３ａは、電気機器の監視制御機能を備えることで、所定期間（１か月、１年）の消費電力量が予め設定された目標電力量となるように電気機器を省エネルギー方向に制御することも可能である。

また、親機３Ｂが電池駆動の場合、制御部３ａは、電池の寿命を表示画面Ｍ１に表示し、電池が寿命に達した場合には音声出力部ＳＰ１からブザーオン等で報知してもよい。

このように、固定設置された子機１は、移動する親機３Ｂが周期的に送信するデータ要求信号を受信した場合に、電力量データの授受のための通信シーケンスを開始する。したがって、各エリアや各ポイントに設置した複数の子機１が生成した電力量データを、親機３Ｂが容易に取得することができる。さらに、移動自在な親機３Ｂに電力量データの表示手段を設けたので、電力量データの収集処理と、電力量データの確認処理とを１台の通信端末で行うことができ、収集した電力量データは親機３Ｂにおいて提示可能となり、利便性が向上している。

さらに、親機３Ｂの制御部３ａは、各子機１の設置場所（部屋名称、店舗名称等）、受信した電力量データの電界強度、電力量データの収集日時等のように、通信可能な子機１と親機３Ｂとの通信状況に関する情報（通信履歴情報）を生成する（図３参照）。ここで、制御部３ａは、子機１から受信した電力量データに付加された各子機１の識別情報に、当該子機１が設置されている場所情報（部屋名称、店舗名称等）を予め対応付けており、この識別情報に基づいて各子機１の設置場所を判別できる。そして、親機３Ｂでは、データ記憶部３ｃに電力量データとともにこの通信履歴情報を格納し、表示部Ｍ１に通信履歴情報を表示することができ、管理人は、子機１と親機３Ｂとの通信状況を必要に応じて確認できる。

（実施形態３）
実施形態１または２の無線通信システムにおいて、子機１の検知部１ｃの検知対象は消費電力量に限らず、温度や振動等でもよい。この場合、実施形態１の親機３Ａは、中継器２を介して各子機１から消費電力量、温度、振動量等の検知データを取得し、実施形態２の親機３Ｂは、各子機１からこれらの検知データを直接取得する。例えば、検知対象が温度の場合、温度データに基づく不快指数を表示してもよい。

さらに、実施形態２の親機３Ｂは、子機１から検知データを取得したときに、取得した検知データの検知対象毎に異なる報知動作を行ってもよい。具体的には、子機１が送信する検知データに、当該子機１が備える検知部１ｃの検知対象の種別情報（消費電力量、温度、振動量等）を付加する。親機３Ｂは、受信した検知データから検知対象の種別情報を抽出し、当該抽出した種別情報に基づいて、音声出力部ＳＰ１から音声報知する。例えば、検知データの種別情報が消費電力量であれば、「ピッピッ」というブザー音、種別情報が温度であれば、「ブー」というブザー音、種別情報が振動であれば、メロディ音に設定する。あるいは子機１の検知対象毎に上記表示画面Ｍ１に表示する子機１の画像Ｇ１を異なる形状に設定してもよい。このように子機１の検知対象毎に検知データ受信時の報知方法を変えることによって、取得した検知データの種別を容易に判別可能となる。

また、実施形態１の中継器２も報知部を備えることによって、上記同様に子機１の検知対象毎に検知データ受信時の報知方法を変えることができる。

なお、上記実施形態１では中継器２がデータ要求信号を送信する中継器発呼に構成され、上記実施形態２では親機３Ｂがデータ要求信号を送信する親機発呼に構成されているが、各実施形態では、中継器発呼、親機発呼、子機発呼のいずれを採用してもよい。

１ 子機（データ送信端末）
１ａ 制御部
１ｂ 無線通信部
１ｃ 検知部
２ 中継器（データ受信端末）
２ａ 制御部
２ｂ 無線通信部
２ｃ データ記憶部
３Ａ 親機（表示手段）
３Ｂ 親機（データ受信端末、表示手段）
３ａ 制御部
３ｂ 無線通信部
３ｃ データ記憶部
３ｄ 報知部（報知手段）

Claims (5)

1. 所定の検知対象の状態を検知する検知部、当該検知部の検知データを無線で送信する無線通信部を備えて所定位置に設置された複数のデータ送信端末と、
   前記検知データを無線で受信する無線通信部、当該受信した検知データを格納するデータ記憶部を備えて移動自在なデータ受信端末と、
   前記データ受信端末が受信した前記検知データを表示する表示手段とで構成され、
   前記データ受信端末は、前記データ送信端末と無線通信可能な範囲に移動した場合、前記データ送信端末から前記検知データを取得する
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記データ受信端末の無線通信部は、前記データ記憶部に格納した前記検知データを無線で送信し、
   前記表示手段は、前記データ受信端末と別体に構成されて、前記検知データを無線で受信する無線通信部を備え、
   前記データ受信端末が前記表示手段と無線通信可能な範囲に移動した場合、前記表示手段は前記データ受信端末から前記検知データを取得して表示する
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記データ受信端末は、前記表示手段を備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記データ受信端末は、前記データ送信端末との通信状況に関する情報を作成し、前記表示手段は、当該作成した通信状況に関する情報の履歴を表示可能に保存することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の無線通信システム。
5. 前記データ送信端末の無線通信部は、前記検知部の検知対象の種別を示す種別情報を検知データに含み、
   前記データ受信端末が取得した前記検知データに含まれる種別情報に基づいて検知対象の種別を報知する報知手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の無線通信システム。

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