JP2015162893A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の劣化時期を予測して外部へ報知できる無線通信装置の提供。
【解決手段】電池により駆動され、消費電流が異なる複数種の動作状態にて動作する無線通信装置において、前記電池の初期容量と、所定期間における平均消費電流値とを記憶する記憶手段、該記憶手段に記憶されている前記初期容量と前記平均消費電流値とに基づいて、前記電池の劣化時期を予測する手段、及び予測した劣化時期を報知する手段を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、メータにて計測された水道、ガスなどの使用量を無線網を利用してセンタ側の通信装置へ送信する無線通信装置に関する。

従来、ガス、水道等のメータ検針用に開発された無線テレメータシステムでは、ホストコンピュータおよびセンタ網制御装置を備えたセンタ側装置にＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網を介して無線親機が接続される。また、無線親機には、複数の無線子機が接続されており、無線子機の夫々には検針用のメータが接続されている。メータから得られる検針値などのデータは、無線子機から無線親機へ送信され、さらに無線親機からセンタ側装置へ送信される。

無線テレメータシステムにおける無線親機及び無線子機は、駆動用の電源として、例えばリチウム１次電池を備え、１０年以上の間電池交換することなく駆動できるように構成されている。無線親機及び無線子機は、使用されている環境によって消費電力が相違するため、生産時から電池が劣化するまでの時期は、設置環境に応じて異なることが多い。

従来の無線親機及び無線子機は、電池電圧を定期的に計測し、計測した電池電圧の大きさが予め設定した閾値より低くなった場合、電池電圧低下発呼を広域無線網を介してセンタ側装置に通知していた。

特開２００９−１１８０５４号公報

しかしながら、無線親機及び無線子機にて計測される電池電圧は、計測時の環境温度によって変動するので、季節によってバラツキが生じていた。このため、例えば冬場に電池電圧の低下を検出したとしても、夏場には回復してしまうなどの不都合が生じることもあった。また、環境温度を調整する回路を無線親機及び無線子機に組み込んだ場合、製造コストが上昇するという問題点を有していた。

更に、設置環境によって無線親機及び無線子機の動作時間は異なるため、同じ時期、同じ地域に新規設置した無線親機及び無線子機が、常に同じ時期に電池電圧低下を起こすとは限らない。個々の機器で電池電圧の低下を検出したときに電池交換を行う構成とした場合、個別に対応しなければならず、対応の効率化を図ることができないという問題点を有していた。また、従来の無線テレメータシステムでは、電池の劣化時期について予測することができず、電池の交換時期について計画を建てることが困難であるという問題点を有していた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電池の劣化時期を予測して外部へ報知することができる無線通信装置を提供することを目的とする。

本願の無線通信装置は、電池により駆動され、消費電流が異なる複数種の動作状態にて動作する無線通信装置において、前記電池の初期容量と、所定期間における平均消費電流値とを記憶する記憶手段、該記憶手段に記憶されている前記初期容量と前記平均消費電流値とに基づいて、前記電池の劣化時期を予測する手段、及び予測した劣化時期を報知する手段を備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記所定期間における平均消費電流値を受付ける手段を備え、受付けた前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、消費電流の値を計測する計測手段、該計測手段により消費電流の値を計測した動作状態の継続時間を計時する計時手段、及び前記計測手段が計測した消費電流の値と前記計時手段が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段を備え、算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記複数種の動作状態における消費電流の値を受付ける手段、各動作状態の継続時間を計時する計時手段、及び受付けた前記複数の動作状態における消費電流の値と前記計時手段が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段を備え、算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、計測対象物の使用量を計測して計測結果を出力するメータを接続する接続手段、及び該接続手段に接続されたメータからの計測結果を外部へ送信する手段を更に備えることを特徴とする。

本願によれば、記憶手段に記憶された平均消費電流と電池の初期容量とに基づき、電池の劣化時期を予測して外部へ報知するようにしているため、無線通信装置の電池の劣化時期を予め判定することができ、電池電圧低下により無線通信装置が動作不能となる前に、交換用の電池を準備するなど計画的に対処することが可能となる。

無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線親機の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る無線子機の内部構成を示すブロック図である。 無線親機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る無線親機の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る無線子機の内部構成を示すブロック図である。 無線親機の動作例を説明するシーケンス図である。 メータ検針における消費電流の経時変化を示すグラフである。 各動作状態において計測された消費電流値及び各動作状態の稼働時間を示す図である。 実施の形態２に係る無線親機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係る無線親機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。 実施の形態４に係る無線親機が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、センタ側の構成として、ホストコンピュータ１１及びセンタ側網制御装置１２を備え、端末側の構成として、無線親機２１、無線子機２２，２２，…，２２、及びメータ２３，２３，…，２３を備える。メータ２３は、例えば個人宅、会社、各種施設毎に設置され、ガス、水道、電気などの使用量を計測し、計測結果（検針値）を出力する計測器である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、メータ２３の検針値を示す信号、無線親機２１及び無線子機２２の動作状態を示す信号など端末側から出力される各種信号を、無線通信を利用してセンタ側へ送信すると共に、無線親機２１及び無線子機２２の動作を制御するためのコマンド等を含んだ各種信号をセンタ側から端末側へ送信することを特徴の１つとしている。

センタ側網制御装置１２と端末側の無線親機２１とは、例えば電話回線網Ｎ１により接続され、電話回線網Ｎ１を介してデータ通信を行う。なお、図１に示す例では、電話回線網Ｎ１に接続されている無線親機２１の数を１つとしたが、複数の無線親機２１が接続されていてもよいことは勿論のことである。

センタ側網制御装置１２は、例えば通信事業者の公衆網に設けられ、電話回線網Ｎ１を介した端末側との通信を制御する機能を有する。センタ側網制御装置１２は、ホストコンピュータ１１から端末側へ送信すべき信号が入力された場合、電話回線網Ｎ１を介して、端末側へ信号を送信する。また、端末側から送信された信号を電話回線網Ｎ１を介して受信した場合、受信した信号をホストコンピュータ１１へ送信するように構成されている。

無線親機２１は、電話回線網Ｎ１を介してセンタ側に接続されると共に、縁組みされた複数の無線子機２２，２２，…，２２との間で狭域無線網Ｎ２を形成する。無線親機２１は、電話回線網Ｎ１を介してセンタ側のホストコンピュータ１１と通信すると共に、狭域無線網Ｎ２を介して無線子機２２，２２，…，２２と通信するように構成されている。

なお、図１に示す例では、各無線子機２２は、狭域無線網Ｎ２を介して直接的に無線親機２１に接続される構成としたが、中継装置を介して無線親機２１に接続される構成であってもよいことは勿論のことである。また、ある無線子機２２は、他の無線子機２２を介して無線親機２１に接続されるものであってもよい。

無線子機２２は、自機に接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示す信号を狭域無線網Ｎ２を介して無線親機２１へ送信する。また、無線親機２１は、無線子機２２から送信される信号を受信した場合、自機に接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、及び自機においてホストコンピュータ１１へ通知すべきイベントが発生した場合等において、電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１と通信を行う。

図２は実施の形態１に係る無線親機２１の内部構成を示すブロック図である。無線親機２１は、制御部２１０、記憶部２１１、回線制御部２１２、狭域無線通信部２１３、表示部２１４、操作部２１５、外部入力ＩＦ２１６、メータＩＦ２１７などを備える。無線親機２１が備えるハードウェア各部は、電池２１９から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＲＡＭに読み出し、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る無線通信装置として機能させる。

記憶部２１１は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、無線子機２２との縁組みに関する情報等を記憶する。

回線制御部２１２は、電話回線網Ｎ１を介したセンタ側との通信を制御する機能を有する。回線制御部２１２は、例えば、自機に接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、又は自機と縁組みされた無線子機２２を通じてメータ２３の検針値を取得した場合、検針値を示す信号をセンタ側のホストコンピュータ１１へ送信する。また、回線制御部２１２は、電話回線網Ｎ１を介してセンタ側からの信号を受信した場合、受信した信号を制御部２１０へ出力する。制御部２１０は、回線制御部２１２から出力された信号を取得した場合、その信号に基づいて各種の制御を行う。

狭域無線通信部２１３は、アンテナ２１３ａを通じて電波を発信または受信することによって、予め縁組みされた複数の無線子機２２，２２，…，２２と所定の無線通信方式にて通信を行う。所定の無線通信方式として、特定小電力無線方式、ＷｉＦｉ対応の無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信といった各種の通信方式を採用することができる。

表示部２１４は、ＬＥＤランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２１０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。

操作部２１５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部２１０は、操作部２１５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２１１に記憶させる。

外部入力ＩＦ２１６は、外部機器を有線又は無線により接続するためのインタフェースである。本実施の形態では、外部機器として、無線親機２１で使用されている電池２１９の初期容量、及び無線親機２１の所定期間における平均消費電流値を無線親機２１に書き込むための書込み装置が接続される。なお、電池２１９の初期容量としては、その電池２１９の公称容量を用いてもよく、容量のバラツキ、温度影響、自己放電等を考慮して定めた実質容量を採用してもよい。また、無線親機２１の平均消費電流値には、無線親機２１の生産時等において予め計測された値を用いることができる。

外部入力ＩＦ２１６は、接続された書込み装置から電池２１９の初期容量、所定期間における平均消費電流値を取得した場合、取得した電池２１９の初期容量及び平均消費電流値を制御部２１０へ送出する。制御部２１０は、外部入力ＩＦ２１６を通じて取得した電池２１９の初期容量及び平均消費電流値を記憶部２１１に記憶させる。制御部２１０は、無線親機２１の運用中の適宜のタイミングにて、記憶部２１１に記憶された電池２１９の初期容量及び平均消費電流値を参照して、電池２１９の劣化時期を予測し、予測した劣化時期を回線制御部２１２を通じてホストコンピュータ１１に通知する。
なお、電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する構成に限らず、予測した劣化時期を表示部２１４に表示する構成としてもよいことは勿論のことである。

メータＩＦ２１７は、ガス、水道などの使用量を計測するためのメータ２３に接続される。メータＩＦ２１７は、接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示す信号を制御部２１０へ送出する。

本実施の形態では、無線親機２１がＮＣＵの機能を有するものとして説明を行ったが、ＮＣＵの機能を有する網制御装置を個別の装置として用意し、無線親機２１を網制御装置に接続する構成であってもよい。この場合、無線親機２１は、網制御装置を接続する接続インタフェースを備え、接続インタフェースに接続された網制御装置を介してセンタ側と通信を行う構成とすればよい。

図３は実施の形態１に係る無線子機２２の内部構成を示すブロック図である。無線子機２２は、制御部２２０、記憶部２２１、狭域無線通信部２２３、表示部２２４、操作部２２５、外部入力ＩＦ２２６、メータＩＦ２２７などを備える。無線子機２２が備えるハードウェア各部は、電池２２９から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＲＡＭに読み出し、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る無線通信装置として機能させる。

記憶部２２１は、例えば、ＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、無線親機２１との縁組みに関する情報等を記憶する。

狭域無線通信部２２３は、アンテナ２２３ａを通じて電波を発信または受信することによって、予め縁組みされた無線親機２１と所定の無線通信方式にて通信を行う。所定の無線通信方式として、特定小電力無線方式、ＷｉＦｉ対応の無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信といった各種の通信方式を採用することができる。

表示部２２４は、ＬＥＤランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２２０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。

操作部２２５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部２２０は、操作部２２５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２２１に記憶させる。

外部入力ＩＦ２２６は、外部機器を有線又は無線により接続するためのインタフェースである。本実施の形態では、外部機器として、無線子機２２で使用されている電池２２９の初期容量、及び無線子機２２の所定期間における平均消費電流値を無線子機２２に書き込むための書込み装置が接続される。なお、電池２２９の初期容量としては、その電池２２９の公称容量を用いてもよく、容量のバラツキ、温度影響、自己放電等を考慮して定めた実質容量を採用してもよい。また、無線子機２２の平均消費電流値には、無線子機２２の生産時に予め計測された値を用いることができる。

外部入力ＩＦ２２６は、接続された書込み装置から電池２２９の初期容量、所定期間における平均消費電流値を取得した場合、取得した電池２２９の初期容量及び平均消費電流値を制御部２２０へ送出する。制御部２２０は、外部入力ＩＦ２２６を通じて取得した電池２２９の初期容量及び平均消費電流値を記憶部２２１に記憶させる。制御部２２０は、無線親機２１の運用中の適宜のタイミングにて、記憶部２２１に記憶された電池２２９の初期容量及び平均消費電流値を参照して、電池２２９の劣化時期を予測し、予測した劣化時期を無線親機２１経由でホストコンピュータ１１に通知する。
なお、電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する構成に限らず、予測した劣化時期を表示部２２４に表示する構成としてもよいことは勿論のことである。

メータＩＦ２２７は、ガス、水道などの使用量を計測するためのメータ２３に接続される。メータＩＦ２２７は、接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示す信号を制御部２２０へ送出する。

以下、実施の形態１に係る無線親機２１の動作について説明する。
図４は無線親機２１が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線親機２１の制御部２１０は、外部入力ＩＦ２１６に接続された書込み装置を通じて、自機に搭載された電池２１９の初期容量、及び所定期間における平均消費電流値を取得した場合（ステップＳ１１）、取得した初期容量及び平均消費電流値を記憶部２１１に記憶させる（ステップＳ１２）。

無線親機２１の制御部２１０は、運用開始後の適宜のタイミングにて、記憶部２１１に記憶された初期容量及び平均消費電流値を読み出し、電池２１９の劣化時期を算出する（ステップＳ１３）。電池２１９の劣化時期を算出するタイミングは、例えば、運用開始又は電池交換の直後であってもよく、運用開始又は電池交換から予め定められた期間が経過した後であってもよい。また、操作部２１５を通じて作業員からの指示が与えられた場合に、電池２１９の劣化時期を算出する構成としてもよい。

電池２１９の劣化時期は、初期容量を平均消費電流値で除算することにより算出することができる。例えば、記憶部２１１に記憶されている電池２１９の初期容量を２４００ｍＡｈ、平均消費電流値を０．１ｍＡとした場合、制御部２１０は、初期容量を平均消費電流値で除算した値（２４０００ｈ）を劣化時期として算出することができる。
なお、無線親機２１において算出すべき電池２１９の劣化時期は、初期容量を平均消費電流値で除算した値に限定されるものではない。電池２１９の初期容量のうち所定の割合（例えば、７０％）が消費される時期を劣化時期として算出してもよい。上述した例では、制御部２１０は、２４００ｍＡｈ×０．７／０．１ｍＡ＝１６８００ｈを劣化時期として算出する。

次いで、無線親機２１の制御部２１０は、回線制御部２１２を制御し、ステップＳ１３で算出した劣化時期を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する（ステップＳ１４）。

無線親機２１は、ステップＳ１３で電池２１９の劣化時期を算出した直後にホストコンピュータ１１に通知する構成であってもよく、算出した劣化時期を記憶部２１１に記憶しておき、算出した劣化時期より少し前（例えば１年前）のタイミングで通知する構成であってもよい。

なお、図４のフローチャートでは無線親機２１が電池２１９の劣化時期を予測する手順について説明したが、無線子機２２が電池２２９の劣化時期を予測する手順についても同様である。ただし、無線親機２１は、予測した劣化時期を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知するのに対し、無線子機２２は、電話回線網Ｎ１に直接的に接続する手段を備えていないので、予測した劣化時期を無線親機２１へ送信し、無線親機２１を経由してホストコンピュータ１１へ送信するようにしている。

以上のように、実施の形態１では、無線親機２１は、記憶部２１１に書き込まれた電池２１９の初期容量と所定期間の平均消費電流値とに基づき、電池２１９の劣化時期を予測し、ホストコンピュータ１１に通知することができる。また、無線親機２１と縁組みされた無線子機２２，２２，…，２２についても同様であり、各無線子機２２は、自機に搭載された電池２２９の劣化時期を予測して、ホストコンピュータ１１に通知することができる。

センタ側のホストコンピュータ１１では、無線親機２１及び無線子機２２，２２，…，２２から通知される電池２１９（電池２２９）の劣化時期を管理することができる。無線親機２１及び無線子機２２，２２，…，２２の保守管理を行う作業員は、ホストコンピュータ１１に管理されている情報を参照することにより、電池交換の時期を事前に把握することができ、電池の交換時期について計画を建て、対応の効率化を図ることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、無線親機２１の記憶部２１１（無線子機２２の記憶部２２１）に、電池２１９（電池２２９）の初期容量及び所定期間の平均消費電流値を外部から書込む構成としたが、無線親機２１（無線子機２２）の内部にて、各動作状態における消費電流を計測し、所定期間の平均消費電流値を算出する構成としてもよい。
実施の形態２では、無線親機２１（無線子機２２）自身が消費電流を計測して平均消費電流値を算出する構成について説明する。

図５は実施の形態２に係る無線親機２１の内部構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る無線親機２１は、前述した制御部２１０、記憶部２１１、回線制御部２１２、狭域無線通信部２１３、表示部２１４、操作部２１５、メータＩＦ２１７を備える他、電流計測部２１８を備えることを特徴とする。

電流計測部２１８は、電池２１９からハードウェア各部に供給される電流の大きさを計測し、計測結果である電流値を制御部２１０へ通知する。制御部２１０は、電流計測部２１８から通知される電流値を動作状態及び稼働時間に関連付けて記憶部２１１に記憶させる。

制御部２１０は、記憶部２１１に記憶された各動作状態の消費電流値及び稼働時間に基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する。そして、制御部２１０は、電池２１９の初期容量と、算出した平均消費電流値とに基づき、電池２１９の劣化時期を算出し、算出した電池２１９の劣化時期をホストコンピュータ１１に通知する。

無線子機２２の構成も基本的には無線親機２１と同様である。図６は実施の形態２に係る無線子機２２の内部構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る無線子機２２は、前述した制御部２２０、記憶部２２１、狭域無線通信部２２３、表示部２２４、操作部２２５、メータＩＦ２２７を備える他、電流計測部２２８を備えることを特徴とする。

電流計測部２２８は、電池２２９からハードウェア各部に供給される電流の大きさを計測し、計測結果である電流値を制御部２２０へ通知する。制御部２２０は、電流計測部２２８から通知される電流値を動作状態及び稼働時間に関連付けて記憶部２２１に記憶させる。

制御部２２０は、記憶部２２１に記憶された各動作状態の消費電流値及び稼働時間に基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する。そして、制御部２２０は、電池２２９の初期容量と、算出した平均消費電流値とに基づき、電池２２９の劣化時期を算出し、算出した電池２２９の劣化時期をホストコンピュータ１１に通知する。

以下、実施の形態２に係る無線親機２１の動作について説明する。
図７は無線親機２１の動作例を説明するシーケンス図である。図７に示す動作例は、メータ検針を実行する際のシーケンスを示したものである。メータ検針を実行するにあたり、ホストコンピュータ１１は、無線親機２１の起動のための起動シーケンスを開始する（ステップＳ１）。ホストコンピュータ１１にて起動シーケンスが開始された場合、無線親機２１には、センタ側網制御装置１２から発せられる起動信号が電話回線網Ｎ１を通じて入力される。

電話回線網Ｎ１からの起動信号が入力された場合、無線親機２１は、起動待ちの状態（待機状態）から、回線制御部２１２が電話回線網Ｎ１を介して信号を受信できる状態を示すモデム受信状態に遷移する。次いで、無線親機２１は、自身が呼ばれたと判断し、回線制御部２１２が電話回線網Ｎ１を介して信号を送信できる状態を示すモデム送信状態に遷移し、起動応答を返信する（ステップＳ２）。起動応答を返信した後、無線親機２１は、モデム受信状態に遷移する。
無線親機２１は、このようなホストコンピュータ１１側からの起動シーケンスによって起動され、電話回線網Ｎ１に接続されることにより、ホストコンピュータ１１と各種信号の送受信を行えるように構成されている。

ホストコンピュータ１１は、電話回線網Ｎ１を介して接続された無線親機２１に対して適宜のタイミングで検針電文を送信する（ステップＳ３）。
ホストコンピュータ１１からの検針電文を受信した無線親機２１は、モデム送信状態に遷移すると共に、検針電文をメータ２３へ送信する（ステップＳ４）。なお、ホストコンピュータ１１から自機宛の検針電文を受信した場合、自機に接続されたメータ２３へ検針電文を送信し、無線子機２２宛の検針電文を受信した場合、狭域無線網Ｎ２を介して該当する無線子機２２へ検針電文を送信する。

メータ２３は、検針電文を受信した場合、検針値を含む検針応答電文を返信する（ステップＳ５）。メータ２３からの検針応答電文は、直接的に、又は無線子機２２を通じて無線親機２１へ送信される。
無線親機２１は、モデム送信状態にしたまま、無線子機２２を通じてメータ２３から送信される検針応答電文を受信し、受信した検針応答電文を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１へ送信する（ステップＳ６）。検針応答電文をホストコンピュータ１１へ送信した後、無線親機２１は、モデム受信状態に遷移する。

ホストコンピュータ１１は、無線親機２１から送信される検針応答電文を受信した場合、検針応答電文から検針値を取り出し、検針値を図に示していない記憶部に記憶させる。
次いで、ホストコンピュータ１１は、メータ検針を終了するために、終了電文を無線親機２１へ送信する（ステップＳ７）。

無線親機２１は、ホストコンピュータ１１からの終了電文を受信した場合、モデム送信状態に遷移させて、応答電文をホストコンピュータ１１へ返信する（ステップＳ８）。応答電文の返信が完了した場合、無線親機２１は、自身を待機状態へ遷移させる（ステップＳ９）。

実施の形態２に係る無線親機２１（無線子機２２）は、例えば、このような一連の検針処理について各動作状態の消費電流を計測することにより、所定期間における平均消費電流値を算出する。

図８はメータ検針における消費電流の経時変化を示すグラフである。図８に示すグラフの横軸は時間（ｓｅｃ）、縦軸は消費電流（ｍＡ）を表している。グラフ中の記号Ｓは待機状態を表し、他の動作状態より消費電流が低いことを示している。記号Ａは、無線親機２１がモデム受信状態であることを表し、記号Ｂは、無線親機２１がモデム送信状態であることを表している。モデム受信状態とモデム送信状態とでは、モデム送信状態の方が消費電流が高いことを示している。

記号Ｃ及びＤは、共にモデム送信状態であるが、記号Ｃでは更にメータ電文の送信処理を行っており、記号Ｄではメータ電文の受信処理を行っているため、記号Ｂのモデム送信状態より消費電流が高くなっていることを示している。

記号Ｅは、信号の送受信を行っておらず、制御部２１０にて待機状態へ遷移させる処理のみを行っているため、記号Ａ〜Ｄの動作状態より消費電流が低くなっている。

図９は各動作状態において計測された消費電流値及び各動作状態の稼働時間を示す図である。無線親機２１の制御部２１０は、各ハードウェアの動作状態を監視し、内蔵のタイマ（不図示）を利用して各動作状態の稼働時間を計時する。また、制御部２１０は、電流計測部２１８に各動作状態の消費電流を計測させ、電流計測部２１８によって計測された各動作状態の消費電流値を取得する。制御部２１０は、各動作状態の稼働時間、及び電流計測部２１８から取得した消費電流値を、各動作状態に関連付けて記憶部２１１に記憶させる。

図９に示す例は、メータ検針における各動作状態の消費電流（ｍＡ）、及び各動作状態の稼働時間（ｓｅｃ）を表す。例えば、起動待ちの待機状態では、消費電流値が０．００５ｍＡであったことを示している。なお、本実施の形態では、待機状態の稼働時間については計時しないものとしている。
また、電話回線網Ｎ１からの起動に伴うモデム受信状態では、消費電流値が１０ｍＡ、稼働時間が３ｓｅｃであったことを示している。他の動作状態についても図９に示す通りであり、制御部２１０は、メータ検針における一連の動作状態について消費電流値と稼働時間とを記憶部２１１に記憶させる。

本実施の形態では、制御部２１０は、記憶部２１１に記憶されている消費電流値及び稼働時間を参照し、メータ検針の開始に伴う起動処理を実行してから、メータ検針の完了に伴う待機状態への遷移処理を実行するまでの期間を所定期間として平均消費電流値を算出する。図９に示す例では、平均消費電流値は、１０ｍＡ×３ｓｅｃ＋１２ｍＡ×１ｓｅｃ＋…＋３ｍＡ×３ｓｅｃ＝３０５ｍＡｓｅｃ（≒０．０８５ｍＡｈ）と算出される。

図１０は実施の形態２に係る無線親機２１が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線親機２１の制御部２１０は、消費電流の計測を開始するか否かを判断する（ステップＳ２１）。本実施の形態では、初回の起動後に回線制御部２１２を通じて起動信号を受信した場合、制御部２１０は、消費電流の計測を開始すると判断する。消費電流の計測を開始しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、例えば記憶部２１１に既に各動作状態における消費電流値及び稼働時間が記憶されており、消費電流を計測する必要がない場合、制御部２１０は、本フローチャートによる処理を終了する。

回線制御部２１２を通じて起動信号を受信し、消費電流の計測を開始すると判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御部２１０は、内蔵のタイマをセットして稼働時間を計時すると共に（ステップＳ２２）、電流計測部２１８により消費電流の計測を行う（ステップＳ２３）。

次いで、制御部２１０は、各ハードウェアの動作状態を監視して、動作状態が遷移したか否かを判断する（ステップＳ２４）。動作状態が遷移していないと判断した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御部２１０は、動作状態が遷移するまで待機する。

動作状態が遷移したと判断した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、制御部２１０は、ステップＳ２３で計測した消費電流、及びステップＳ２２でタイマをセットしてからの経過時間（稼働時間）を記憶部２１１に記憶させる（ステップＳ２５）。

次いで、制御部２１０は、消費電流の計測を終了するか否かを判断する（ステップＳ２６）。本実施の形態では、終了電文をホストコンピュータ１１へ送信した後、待機状態へ遷移した場合、消費電流の計測を終了すると判断する。計測を終了しないと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、制御部２１０は、処理をステップＳ２２へ戻し、次の動作状態について消費電流の計測及び稼働時間の計時を継続して実行する。

消費電流の計測を終了した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、制御部２１０は、記憶部２１１に記憶されている各動作状態の消費電流値及び稼働時間を参照し、平均消費電流値を算出する（ステップＳ２７）。

次いで、制御部２１０は、記憶部２１１に予め記憶されている初期容量と、ステップＳ２７で算出した平均消費電流値とを用いて、電池２１９の劣化時期を算出する（ステップＳ２８）。例えば、記憶部２１１に記憶されている電池２１９の初期容量を２４００ｍＡｈ、平均消費電流値を０．０８５ｍＡとした場合、制御部２１０は、初期容量を平均消費電流値で除算した値（２８２３５ｈ）を劣化時期として算出することができる。

次いで、無線親機２１の制御部２１０は、回線制御部２１２を制御することにより、ステップＳ２８で算出した劣化時期を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する（ステップＳ２９）。

無線親機２１は、ステップＳ２８で電池２１９の劣化時期を算出した直後にホストコンピュータ１１に通知する構成であってもよく、算出した劣化時期を記憶部２１１に記憶しておき、算出した劣化時期より少し前（例えば１年前）のタイミングで通知する構成であってもよい。

図７〜図１０では、主として無線親機２１の動作について説明したが、無線子機２２についても同様である。無線子機２２は、検針処理に関する一連の動作状態における消費電流を電流計測部２２８にて計測し、各動作状態の稼働時間を計時することで、所定期間における平均消費電流値を算出することができる。また、算出した平均消費電流値と電池２２９の初期容量とを用いて、電池２２９の劣化時期を算出することができる。

以上のように、実施の形態２では、無線親機２１及び無線子機２２は、各動作状態における消費電流を計測するので、設置環境によって動作時間が異なる場合であっても、個々の機器における電池交換時期を正確に把握することができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、各動作状態の稼働時間を計時すると共に、実際に稼働している動作状態の消費電流値を計測して平均消費電流値を算出する構成としたが、各動作状態の消費電流値を予め計測しておき、計測した各動作状態の消費電流値を外部入力ＩＦ２１６（２２６）を通じて入力し、記憶部２１１（２２１）に記憶させる構成としてもよい。
実施の形態３では、各動作状態の稼働時間（継続時間）を計測し、計測した稼働時間と、記憶部２１１に記憶されている消費電流値とを用いて、所定期間の平均消費電流値を算出する構成について説明する。なお、無線テレメータシステムの全体構成、並びに無線親機２１及び無線子機２２の内部構成については実施の形態１と同様であるから、その説明を省略することとする。

図１１は実施の形態３に係る無線親機２１が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。実施の形態３では、予め各動作状態の消費電流値を計測しているものとする。無線親機２１は、外部入力ＩＦ２１６を通じて予め計測された各動作状態の消費電流値を受付け、受付けた各動作状態の消費電流値を記憶部２１１に記憶させる。

無線親機２１の制御部２１０は、消費電流の計測を開始するか否かを判断する（ステップＳ３１）。本実施の形態では、初回の起動後に回線制御部２１２を通じて起動信号を受信した場合、制御部２１０は、消費電流の計測を開始すると判断する。消費電流の計測を開始しない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、例えば記憶部２１１に既に各動作状態における消費電流値及び稼働時間が記憶されており、消費電流を計測する必要がない場合、制御部２１０は、本フローチャートによる処理を終了する。

回線制御部２１２を通じて起動信号を受信し、消費電流の計測を開始すると判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、制御部２１０は、内蔵のタイマをセットして稼働時間を計時すると共に（ステップＳ３２）、現在の動作状態を特定する（ステップＳ３３）。

次いで、制御部２１０は、各ハードウェアの動作状態を監視して、動作状態が遷移したか否かを判断する（ステップＳ３４）。動作状態が遷移していないと判断した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、制御部２１０は、動作状態が遷移するまで待機する。

動作状態が遷移したと判断した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、タイマをセットしてからの経過時間（稼働時間）を、ステップＳ３３で特定した動作状態に関連付けて記憶部２１１に記憶させる（ステップＳ３５）。

次いで、制御部２１０は、稼働時間の計時を終了するか否かを判断する（ステップＳ３６）。本実施の形態では、終了電文をホストコンピュータ１１へ送信した後、待機状態へ遷移した場合、稼働時間の計時を終了すると判断する。計時を終了しないと判断した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、制御部２１０は、処理をステップＳ３２へ戻し、次の動作状態の稼働時間を計時する。

稼働時間の計時を終了した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、制御部２１０は、記憶部２１１に予め記憶されている各動作状態の消費電流値と、新たに計時した稼働時間とを参照し、平均消費電流値を算出する（ステップＳ３７）。

次いで、制御部２１０は、記憶部２１１に予め記憶されている初期容量と、ステップＳ３７で算出した平均消費電流値とを用いて、電池２１９の劣化時期を算出する（ステップＳ３８）。例えば、記憶部２１１に記憶されている電池２１９の初期容量を２４００ｍＡｈ、平均消費電流値を０．０８５ｍＡとした場合、制御部２１０は、初期容量を平均消費電流値で除算した値（２８２３５ｈ）を劣化時期として算出することができる。

次いで、無線親機２１の制御部２１０は、回線制御部２１２を制御することにより、ステップＳ３８で算出した劣化時期を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する（ステップＳ３９）。

無線親機２１は、ステップＳ３８で電池２１９の劣化時期を算出した直後にホストコンピュータ１１に通知する構成であってもよく、算出した劣化時期を記憶部２１１に記憶しておき、算出した劣化時期より少し前（例えば１年前）のタイミングで通知する構成であってもよい。

図１１では、主として無線親機２１の動作について説明したが、無線子機２２についても同様である。無線子機２２は、検針処理に関する一連の動作状態における消費電流を電流計測部２２８にて計測し、各動作状態の稼働時間を計時することで、所定期間における平均消費電流値を算出することができる。また、算出した平均消費電流値と電池２２９の初期容量とを用いて、電池２２９の劣化時期を算出することができる。

以上のように、実施の形態３では、無線親機２１及び無線子機２２は、各動作状態の稼働時間を計測して平均消費電流値を算出するので、設置環境によって動作時間が異なる場合であっても、個々の機器における電池交換時期を正確に把握することができる。

（実施の形態４）
実施の形態２及び３では、各動作状態の稼働時間及び消費電流値を基に平均消費電流値を算出する構成としたが、所定時間毎に無線親機２１（無線子機２２）で消費される消費電流を計測し、計測結果として得られる所定時間毎の消費電流値を基に平均消費電流値を算出する構成としてもよい。
実施の形態４では、所定時間毎に消費電流を計測し、所定期間における平均消費電流値を算出する構成について説明する。なお、無線テレメータシステムの全体構成、並びに無線親機２１及び無線子機２２の内部構成については実施の形態２と全く同様であるから、その説明を省略することとする。

図１２は実施の形態４に係る無線親機２１が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。無線親機２１の制御部２１０は、消費電流の計測を開始するか否かを判断する（ステップＳ４１）。本実施の形態では、初回の起動後に回線制御部２１２を通じて起動信号を受信した場合、制御部２１０は、消費電流の計測を開始すると判断する。消費電流の計測を開始しない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、例えば記憶部２１１に既に各動作状態における消費電流値及び稼働時間が記憶されており、消費電流を計測する必要がない場合、制御部２１０は、本フローチャートによる処理を終了する。

回線制御部２１２を通じて起動信号を受信し、消費電流の計測を開始すると判断した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御部２１０は、内蔵のタイマをセットして時間を計時する（ステップＳ４２）。

次いで、制御部２１０は、タイマの出力を参照して所定時間（例えば、０．５ｓｅｃ）が経過したか否かを判断する（ステップＳ４３）。所定時間が経過していない場合（Ｓ４３：ＮＯ）、制御部２１０は所定時間が経過するまで待機する。

所定時間が経過したと判断した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、電流計測部２１８により消費電流の計測を行う（ステップＳ４４）。制御部２１０は、ステップＳ４４で得られる消費電流値を記憶部２１１に記憶させる（ステップＳ４５）。

次いで、制御部２１０は、消費電流の計測を終了するか否かを判断する（ステップＳ４６）。本実施の形態では、終了電文をホストコンピュータ１１へ送信した後、待機状態へ遷移した場合、消費電流の計測を終了すると判断する。計測を終了しないと判断した場合（Ｓ４６：ＮＯ）、制御部２１０は、処理をステップＳ４２へ戻す。

消費電流の計測を終了した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、制御部２１０は、記憶部２１１に記憶されている所定時間毎の消費電流値を参照し、平均消費電流値を算出する（ステップＳ４７）。平均消費電流値は、例えば、（所定時間毎の消費電流値×所定時間）の総和により算出される。

次いで、制御部２１０は、記憶部２１１に予め記憶されている初期容量と、ステップＳ４７で算出した平均消費電流値とを用いて、電池２１９の劣化時期を算出する（ステップＳ４８）。例えば、記憶部２１１に記憶されている電池２１９の初期容量を２４００ｍＡｈ、平均消費電流値を０．０８５ｍＡとした場合、制御部２１０は、初期容量を平均消費電流値で除算した値（２８２３５ｈ）を劣化時期として算出することができる。

次いで、無線親機２１の制御部２１０は、回線制御部２１２を制御することにより、ステップＳ４８で算出した劣化時期を電話回線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１に通知する（ステップＳ４９）。

無線親機２１は、ステップＳ４８で電池２１９の劣化時期を算出した直後にホストコンピュータ１１に通知する構成であってもよく、算出した劣化時期を記憶部２１１に記憶しておき、算出した劣化時期より少し前（例えば１年前）のタイミングで通知する構成であってもよい。

図１２では、無線親機２１による処理の手順を説明したが、無線子機２２についても同様である。無線子機２２は、所定時間毎に消費電流を計測することにより、所定期間の平均消費電流値を算出することができる。また、算出した平均消費電流値と電池２２９の初期容量とを用いて、電池２２９の劣化時期を算出することができる。

以上のように、実施の形態４では、無線親機２１及び無線子機２２は、各動作状態における消費電流を計測するので、設置環境によって動作時間が異なる場合であっても、個々の機器における電池交換時期を正確に把握することができる。

（実施の形態５）
実施の形態２〜４では、初回の起動後に回線制御部２１２を通じて起動信号を受信した場合、制御部２１０は、消費電流の計測を開始すると判断する構成としているが、センタ側の任意のタイミングでの計測開始指示に基づいて、再計測を実施し、その結果をセンタ側に応答するようにしてもよい。
このように構成することで、必要に応じて、各端末（無線親機２１及び無線子機２２）の電池残量の最新予測値を知ることができ、より適切なタイミングでの電池交換を実施することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、実施の形態２〜４では、メータ検針に係る一連の動作を実行する際の無線親機２１及び無線子機２２の消費電流値を計測する構成としたが、動作状態に見合う適宜の期間を計測期間として設定し、設定した計測期間中の消費電流値を計測するようにしてもよい。例えば、分単位で動作状態が遷移する場合には、計測期間を１時間に設定し、月に数回程度の動作を行う場合には、計測期間を４ヶ月に設定して、消費電流値を計測する構成としてもよい。

以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

本願の無線通信装置は、電池（２１９）により駆動され、消費電流が異なる複数種の動作状態にて動作する無線通信装置（２１）において、前記電池（２１９）の初期容量と、所定期間における平均消費電流値とを記憶する記憶手段（２１１）、該記憶手段（２１１）に記憶されている前記初期容量と前記平均消費電流値とに基づいて、前記電池の劣化時期を予測する手段（２１０）、及び予測した劣化時期を報知する手段（２１２）を備えることを特徴とする。

本願では、記憶手段に記憶された平均消費電流と電池の初期容量とに基づき、電池の劣化時期を予測して外部へ報知するようにしている。本願では、無線通信装置に搭載された電池の劣化時期を予め判定することができるので、電池電圧低下により無線通信装置が動作不能となる前に、交換用の電池を準備するなど計画的に対処することが可能となる。

本願の無線通信装置は、前記所定期間における平均消費電流値を受付ける手段（２１６）を備え、受付けた前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段（２１１）に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願では、例えば、無線通信装置の生産時において平均消費電流を計測しておき、記憶部に記憶させる構成としている。本願の無線通信装置は、電流計測手段を搭載することなく、電池の劣化時期を予測することができる。

本願の無線通信装置は、消費電流の値を計測する計測手段（２１８）、該計測手段（２１８）により消費電流の値を計測した動作状態の継続時間を計時する計時手段（２１０）、及び前記計測手段（２１８）が計測した消費電流の値と前記計時手段（２１０）が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段（２１０）を備え、算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段（２１１）に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願では、無線通信装置にて各動作状態における消費電流の値を計測し、計測した消費電流の値と各動作状態の継続時間とに基づき、平均消費電流値を算出することができる。本願では、実際の使用環境における平均消費電流を算出するので、消費電流の計測期間を適宜設定することにより、環境温度の変化に伴うバラツキを解消し、電池の劣化時期を正確に把握することが可能となる。

本願の無線通信装置は、前記複数種の動作状態における消費電流の値を受付ける手段（２１６）、各動作状態の継続時間を計時する計時手段（２１０）、及び受付けた前記複数の動作状態における消費電流の値と前記計時手段（２１０）が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段（２１０）を備え、算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段（２１１）に記憶するようにしてあることを特徴とする。

本願では、無線通信装置にて各動作状態の継続時間を計時し、外部から受付けた消費電流の値と計時した各動作状態の継続時間とに基づき、平均消費電流値を算出することができる。本願では、実際の使用環境における平均消費電流を算出するので、消費電流の計測期間を適宜設定することにより、環境温度の変化に伴うバラツキを解消し、電池の劣化時期を正確に把握することが可能となる。

本願の無線通信装置は、計測対象物の使用量を計測して計測結果を出力するメータ（２３）を接続する接続手段（２１７）、及び該接続手段（２１７）に接続されたメータ（２３）からの計測結果を外部へ送信する手段（２１２）を更に備えることを特徴とする。

本願では、計測対象物の使用量を計測して計測結果を出力するためのメータを接続する接続手段を備えているため、例えば、ガス、水道等のメータ検針用に開発された無線テレメータシステムにおける無線子機に適用できる。

本願の無線通信装置は、広域通信網（Ｎ１）に接続された外部通信装置（１１）と通信を行う広域通信手段（２１２）、及び狭域無線網（Ｎ２）に接続され、計測対象物の使用量を計測して計測結果を出力するメータを接続する手段（２２７）を備えた他の無線通信装置（２２）と無線通信を行う狭域無線通信手段（２１３）を更に備え、前記他の無線通信装置に接続されたメータからの計測結果を前記狭域無線通信手段（２１３）を通じて受信した場合、受信した計測結果を前記広域通信手段（２１２）により前記外部通信装置（１１）へ送信するようにしてあることを特徴とする。

本願では、狭域無線網を通じて取得したメータからの計測結果を、外部通信装置へ送信する構成を備えるので、例えば、ガス、水道等のメータ検針用に開発された無線テレメータシステムにおける無線親機に適用できる。なお、無線親機は、無線に限らず、有線により外部通信装置と通信するものであってもよい。

１１ ホストコンピュータ
１２ センタ側網制御装置
２１ 無線親機
２２ 無線子機
２３ メータ
２１０，２２０ 制御部
２１１，２２１ 記憶部
２１２ 回線制御部
２１３，２２３ 狭域無線通信部
２１４，２２４ 表示部
２１５，２２５ 操作部
２１６，２２６ 外部入力ＩＦ
２１７，２２７ メータＩＦ
２１８，２２８ 電流計測部
２１９，２２９ 電池

Claims (5)

1. 電池により駆動され、消費電流が異なる複数種の動作状態にて動作する無線通信装置において、
   前記電池の初期容量と、所定期間における平均消費電流値とを記憶する記憶手段、
   該記憶手段に記憶されている前記初期容量と前記平均消費電流値とに基づいて、前記電池の劣化時期を予測する手段、及び
   予測した劣化時期を報知する手段
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記所定期間における平均消費電流値を受付ける手段
   を備え、
   受付けた前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 消費電流の値を計測する計測手段、
   該計測手段により消費電流の値を計測した動作状態の継続時間を計時する計時手段、及び
   前記計測手段が計測した消費電流の値と前記計時手段が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段
   を備え、
   算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記複数種の動作状態における消費電流の値を受付ける手段、
   各動作状態の継続時間を計時する計時手段、及び
   受付けた前記複数の動作状態における消費電流の値と前記計時手段が計時した継続時間とに基づき、所定期間における平均消費電流値を算出する手段
   を備え、
   算出した前記所定期間における平均消費電流値を前記記憶手段に記憶するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
5. 計測対象物の使用量を計測して計測結果を出力するメータを接続する接続手段、及び
   該接続手段に接続されたメータからの計測結果を外部へ送信する手段
   を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の無線通信装置。

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