JP2016127574A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信部における僅かな消費電力の増減に伴う異常を検出することができる無線通信装置の提供。【解決手段】無線網を介して他の無線通信装置と通信する通信部と、太陽電池から供給される電力を蓄積する蓄電器を有し、通信部を動作させるべく蓄電器が蓄積する電力を通信部に供給する電源部とを備えた無線通信装置において、蓄電器の放電時間を計時する計時手段と、計時手段が計時した放電時間に基づき、通信部における動作異常の有無を判定する判定手段とを備える。【選択図】図７

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の装置へ送信される。

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。一方、無線親機は、消費電力が大きく、リチウム１次電池を使用した場合には頻繁に電池交換が必要となる。商用電源については、周辺に商用電源が無い場合には使用することができない。そこで、無線親機の電源として、例えば、太陽電池と、太陽電池から供給する電力を蓄積するキャパシタとを組み合わせたソーラー電源が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

従来の無線親機で用いられているようなキャパシタは、一般的に、充放電による劣化は少ないため、太陽電池と組み合わせて充放電を繰り返し行ったとしても、蓄電素子として長期間使用できるという利点を有している。

特許５５７０８９７号公報

また、特許文献１には、キャパシタ電圧を検知して、ソーラー電源部における異常の有無を判断する構成が開示されている。例えば、キャパシタ電圧が予め設定された期間連続して満充電電圧とならなかった場合、または連続して下降した場合、太陽電池との接続部における断線、キャパシタの故障、設置場所の周囲に新たな建築物が建造され、太陽電池が日陰になった等の可能性があるため、ソーラー電源部に異常があると判断し、センタ側装置に通知する構成が開示されている。

しかしながら、太陽電池から供給される電力によりキャパシタが充電されている場合、無線親機での消費電力に比べて充電電力が大きいため、無線親機での待機消費電流が数ｍＡ程度増えた場合であっても、キャパシタ電圧の変化として検知することができず、その結果、上述したような異常を検出することができない可能性があるという問題点を有している。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、通信部における僅かな消費電力の増減に伴う異常を検出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、無線網を介して他の無線通信装置と通信する通信部と、太陽電池から供給される電力を蓄積する蓄電器を有し、前記通信部を動作させるべく前記蓄電器が蓄積する電力を前記通信部に供給する電源部とを備えた無線通信装置において、前記蓄電器の放電時間を計時する計時手段と、該計時手段が計時した放電時間に基づき、前記通信部における動作異常の有無を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

本願の無線通信装置は、前記蓄電器の電圧を時系列的に検出する検出手段と、該検出手段が検出した電圧を、所定の電圧Ｖ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）と比較する比較手段と、前記蓄電器の電圧がＶ１以上又はＶ２未満の場合にオフ信号（又はオン信号）を出力し、前記蓄電器の電圧がＶ１未満かつＶ２以上の場合にオン信号（又はオフ信号）を出力する信号出力手段とを備え、前記計時手段は、前記信号出力手段が出力する信号がオン信号（又はオフ信号）である時間を前記蓄電器の放電時間として計時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、時刻を出力する時計手段と、該時計手段が出力する時刻が所定の時間帯に属するか否かを判断する手段とを更に備え、前記時刻が前記所定の時間帯に属すると判断した場合、前記計時手段は、前記蓄電器の放電時間を計時しない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、前記蓄電器が充電中であるか否かを判断する手段を更に備え、前記蓄電器が充電中であると判断した場合、前記計時手段は、前記蓄電器の放電時間を計時しない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、前記蓄電器の放電時間に対する基準値を設定する手段を更に備え、前記判定手段は、前記計時手段が計時した放電時間が設定した基準値と異なる場合、前記通信部の動作に異常が有ると判定するようにしてあることを特徴とする。

本願によれば、蓄電時間の放電時間に基づき、通信部における僅かな消費電力の増減に伴う異常を検出することができる。

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。 無線親機の内部構成を示すブロック図である。 待機状態における無線親機の消費電流の時間変化を示すグラフである。 キャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。 通信部での消費電流が減少した場合のキャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。 通信部での消費電流が増加した場合のキャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。 制御部が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２において制御部が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態３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３において制御部が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。 基準時間Ｔ０の設定手順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２０、無線子機３０，３０，…，３０、及びメータ３１，３１，…，３１を備える。メータ３１は、例えば需要家毎に設置され、ガス、水道、電気などの供給物の使用量を計測し、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、例えば、センタ側から端末側へ制御信号（検針値の取得要求）を送信することにより、メータ３１が計測する検針値のデータを取得するように構成されている。センタ側から端末側へ送信される検針値の取得要求は、広域無線網Ｎ１を通じて無線親機２０へ送信され、当該無線親機２０から１又は複数の無線子機３０へ送信される。各無線子機３０は、検針値の取得要求を受信した場合、自機に接続されたメータ３１から検針値のデータを取得する。無線子機３０は、取得した検針値のデータをセンタ側へ送信する。このとき、無線子機３０からセンタ側へ送信される検針値のデータは、１又は複数の無線子機３０を介して無線親機２０へ送信され、無線親機２０から広域無線網Ｎ１を通じてセンタ側（ホストコンピュータ１１）へ送信される。
なお、検針指示に係る制御信号、検針値のデータだけでなく、センタ側から端末側へ通知すべき情報、端末側からセンタ側へ通知すべき情報が広域無線網Ｎ１を介して適宜送受信されるように構成されている。

センタ側網制御装置１２と端末側の無線親機２０とは、例えばＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網Ｎ１に接続され、広域無線網Ｎ１を介して無線通信を行う。なお、図１に示す例では、広域無線網Ｎ１に接続されている無線親機２０の数を１つとしたが、複数の無線親機２０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、例えばテレメータシステムを運用する事業者に設けられ、広域無線網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データが入力された場合、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した通信方式にて、端末側へデータを送信する。また、端末側から送信されたデータを広域無線網Ｎ１を介して受信した場合、受信したデータ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２０は、広域無線網Ｎ１を介してセンタ側に接続されると共に、複数の無線子機３０，３０，…，３０との間で、例えばスター型やメッシュ型の狭域無線網Ｎ２を形成する。無線親機２０は、広域無線網Ｎ１を介してセンタ側のホストコンピュータ１１と無線通信を行うと共に、狭域無線網Ｎ２を介して無線子機３０，３０，…，３０と無線通信を行うように構成されている。

無線子機３０は、自機に接続されたメータ３１から検針値を取得した場合、検針値を示すデータを狭域無線網Ｎ２を介して無線親機２０へ送信する。このとき、当該無線子機３０は、直接的に無線親機２０へデータを送信するか、又は他の１又は複数の無線子機３０，３０，…，３０を介して無線親機２０へデータを送信する。無線親機２０は、無線子機３０から送信されるデータを受信した場合、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、広域無線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１と無線通信を行う。

本実施の形態に係る無線親機２０は、太陽電池パネル２１から供給される電力を蓄電するためのキャパシタ２１２（図２を参照）を有しており、このキャパシタ２１２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。

図２は無線親機２０の内部構成を示すブロック図である。無線親機２０は、太陽電池パネル２１からの電力を蓄電し、無線親機２０が備えるハードウェア各部に電力を供給する電源部２１０と、広域無線網Ｎ１を介してセンタ側の装置と通信を行うと共に、狭域無線網Ｎ２を介して無線子機３０と通信を行う通信部２２０とを備える。

電源部２１０は、充電制御部２１１、キャパシタ２１２、電源出力部２１３、第１電圧検知部２１４、第２電圧検知部２１５、接点出力部２１６を備える。

充電制御部２１１は、太陽電池パネル２１から供給される電力によりキャパシタ２１２を充電するように構成されている。キャパシタ２１２は、太陽電池パネル２１から供給される電力を蓄積するための蓄電器であり、たとえばリチウムイオンキャパシタが用いられる。キャパシタ２１２は、天候不良が続き、太陽電池パネル２１から十分な電力が供給されない場合であっても、通信部２２０を稼働できるだけの電力を蓄積できるものであることが好ましい。電源出力部２１３は、キャパシタ２１２に蓄積されている電力を通信部２２０に適宜供給するように構成されている。

第１電圧検知部２１４及び第２電圧検知部２１５は、キャパシタ２１２の電圧をそれぞれ所定の閾値電圧Ｔｈ１，Ｔｈ２（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）とを比較する比較回路を備える。閾値電圧Ｔｈ１は、たとえば満充電状態におけるキャパシタ２１２の電圧より少しだけ小さい値に設定され、閾値電圧Ｔｈ２は、たとえば無線親機２０の通常の稼働状態におけるキャパシタ２１２の電圧最小値より少しだけ大きい値に設定される。

接点出力部２１６は、第１電圧検知部２１４及び第２電圧検知部２１５での比較結果に応じたパルス信号を出力する。本実施の形態では、接点出力部２１６は、キャパシタ２１２の電圧（キャパシタ電圧）が閾値電圧Ｔｈ１以上、又は閾値電圧Ｔｈ２未満の場合にオフ信号を出力し、閾値電圧Ｔｈ１未満かつ閾値電圧Ｔｈ２以上の場合にオン信号を出力するように構成されている。

通信部２２０は、制御部２２１、記憶部２２２、広域無線通信部２２３、狭域無線通信部２２４、接続部２２５、接点入力部２２６を備える。

制御部２２１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＣＰＵが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。また、制御部２２１は、時刻情報を出力する時計手段（不図示）、開始指示を与えてから終了指示を与えるまでの時間を計測するタイマ（不図示）を備えていてもよい。

記憶部２２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically 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、自機及び通信相手のアドレス、検針日に係る情報等を記憶する。

広域無線通信部２２３は、図に示していないアンテナを通じて電波を発信または受信することにより、広域無線網Ｎ１を介した無線通信を行う。無線親機２０は、例えば、無線子機３０から送信される検針値のデータを狭域無線通信部２２４を通じて受信した場合、当該データを広域無線通信部２２３を通じてセンタ側のホストコンピュータ１１へ送信する。また、広域無線通信部２２３は、アンテナを通じて電波を受信した場合、受信した電波をデコードすることによって所定の形式の信号を取得する。広域無線通信部２２３を通じて入力される信号には、例えば、ホストコンピュータ１１からの起動指令などの各種制御コマンドが含まれる。広域無線通信部２２３は、受信した電波をデコードして得られる信号を制御部２２１へ出力する。制御部２２１は、広域無線通信部２２３から入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。

なお、本実施の形態では、無線親機２０がＮＣＵの機能を有するものとして説明するが、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２０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２０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。

狭域無線通信部２２４は、図に示していないアンテナを通じて電波を発信または受信することによって、複数の無線子機３０，３０，…，３０と所定の無線通信方式にて通信を行う。この無線通信方式として、例えば特定小電力無線方式を用いることができる。無線親機２０の狭域無線通信部２２４は、例えば、送信すべきデータを有する無線子機３０を探索するための探索信号として、ビーコンを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部２２４は、無線子機３０から送信されるビーコンを受信した場合であって、自装置が送信すべきデータを有するとき、当該データをビーコンの送信元へ送信する。

接続部２２５は、各種の機器を接続するためのポート（不図示）を備える。接続部２２５に接続される機器は、ガス、水道、電気などの使用量を計測するメータ３１、無線親機２０に対する各種設定情報を入力するための設定器等である。なお、接続部２２５にメータ３１を接続するか否かは適宜定めることができ、無線親機２０の設置場所付近にメータ３１が設置されていなければ、接続部２２５にメータ３１が接続されていなくてもよい。

接点入力部２２６は、電源部２１０の接点出力部２１６から出力されるパルス信号が入力される入力端子（不図示）を備える。接点入力部２２６は、入力端子を通じて入力された接点出力部２１６からのパルス信号を制御部２２１へ送出する。

制御部２２１は、接点入力部２２６を通じて入力されるパルス信号に基づき、電源部２１０が備えるキャパシタ２１２の放電時間を計時する。そして、制御部２２１は、計時した放電時間が予め設定した基準時間より長い場合（若しくは短い場合）、通信部２２０の動作に異常があると判定し、その旨を報知する構成としている。

なお、本実施の形態では、接続部２２５とは別に接点入力部２２６を設ける構成としたが、接続部２２５が、接点出力部２１６からのパルス信号を入力するための入力端子を備える構成であってもよい。この場合、接続部２２５に設けられる入力端子は、接点出力部２１６から出力されるパルス信号の入力専用に設けられる端子である必要はない。

また、無線親機２０は、設置作業、保守点検等を行う作業員に対して報知すべき情報を表示するための表示部、作業員からの各種設定操作を受付けるための操作部等を更に備えるものであってもよい。

以下、無線親機２０の動作について説明する。
図３は待機状態における無線親機２０の消費電流の時間変化を示すグラフである。図３の横軸は時間、縦軸は待機状態における無線親機２０の消費電流の大きさを示している。無線親機２０は、待機状態においてもアクセスポイント、フェムトセル等を探索するための探索処理を定期的（例えば、２〜３秒間隔）に実行する。無線親機２０の消費電流は、待機状態において１ｍＡ程度であるが、上述のような探索処理を行った場合、瞬間的に１００ｍＡから５００ｍＡ程度まで上昇する。

しかしながら、無線親機２０における消費電流の変化を検出し、通信部２２０における動作異常の有無を判定することは困難である。例えば、キャパシタ２１２が太陽電池パネル２１から供給される電力により充電されている場合、無線親機２０における消費電力に比べて充電電力が大きいため、キャパシタ電圧に異常が現れず、異常を検出することが困難である。また、待機時には上述したようなパルス状の電流が流れるが、このようなパルス電流を電流センサにより計測しようとすれば、サンプリング間隔を非常に狭める必要がると共に、感度が高いセンサを用いる必要があるという問題点を有している。

また、無線親機２０の待機状態での消費電流が例えば数ｍＡ程度増えた場合であっても、キャパシタ容量に余裕がある場合には、キャパシタ２１２の充放電動作が正常に実行されるため、消費電流の僅かな増加を充放電動作の異常として検出することは困難である。

更に、キャパシタ２１２の静電容量や充電電圧、及び無線親機２０の消費電力には機器毎のバラツキが存在するため、キャパシタ電圧にバラツキが発生し、無線親機２０の僅かな消費電流の変化を検出することは困難である。

そこで、本願に開示する無線親機２０は、夜間における非充電時のキャパシタ２１２の放電時間を計時することにより、無線親機２０における数ｍＡ程度の消費電流の異常を検出する構成としている。

図４はキャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。図４の上段に示すグラフは、横軸に時刻、縦軸にキャパシタ２１２の電圧（キャパシタ電圧）をとり、キャパシタ電圧の時刻変化を示したものである。また、図４の下段に示す波形図は、接点出力部２１６が出力するパルス信号の時刻変化を、キャパシタ電圧の時刻変化に対応させて示したものである。

キャパシタ電圧は、太陽電池パネル２１に太陽光が入射し始める朝方（日の出後）の時間帯から徐々に増加し、例えば２時間程度で最大値となる。太陽電池パネル２１から供給される電力によりキャパシタ２１２が充電されている場合、無線親機２０での消費電力に比べ充電電力が大きいため、日中はキャパシタ電圧に変化は殆ど生じず、キャパシタ電圧は最大値の状態で維持される。

夕方以降に太陽電池パネル２１への太陽光の入射量が減少し、無線親機２０での消費電力が充電電力より大きくなった場合、キャパシタ電圧は減少し始める。キャパシタ電圧は、夜間において徐々に減少し、次の日の朝方を迎える頃に最小値となる。以降、キャパシタ２１２は、充放電を繰り返し、図４のグラフに示すような時刻変化を示す。

本実施の形態では、キャパシタ電圧と２つの閾値電圧Ｔｈ１，Ｔｈ２との高低をそれぞれ第１電圧検知部２１４及び第２電圧検知部２１５にて比較する。また、第１電圧検知部２１４及び第２電圧検知部２１５での比較結果に応じて、接点出力部２１６はパルス信号を出力する。具体的には、接点出力部２１６は、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１以上、又は閾値電圧Ｔｈ２未満である場合（キャパシタ２１２が充電中である場合、または、放電開始直後若しくは放電終了直前である場合）、オフ信号を出力し、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１未満かつ閾値電圧Ｔｈ２以上である場合（キャパシタ２１２が放電していると見做せる場合）、オン信号を出力する。

制御部２２１は、接点入力部２２６を通じて入力されるパルス信号のオン信号の継続時間をキャパシタ２１２の放電時間として計時する。また、制御部２２１は、計時したキャパシタ２１２の放電時間を基に通信部２２０における動作異常の有無を判定する。

図５は通信部２２０での消費電流が減少した場合のキャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。図５の上段に示すグラフは、横軸に時刻、縦軸にキャパシタ電圧をとり、キャパシタ電圧の時刻変化を示したものである。図５に示すグラフでは、通信部２２０での消費電流が正常時と比較して減少した場合におけるキャパシタ電圧の時刻変化を実線で示し、参考として、正常時におけるキャパシタ電圧の時刻変化を一点鎖線で示している。

何らかの異常により通信部２２０において消費電流が減少した場合、キャパシタ２１２の充電中は、消費電力に比べ充電電力が大きいため、キャパシタ電圧の変化として検出することは困難であるが、夜間等の非充電時には、正常時との差異が明確に現れる。すなわち、キャパシタ電圧の下降時の傾き（下降率）に顕著な差が現れ、通信部２２０における消費電流が正常時より減少した場合には、キャパシタ電圧の傾きの絶対値は正常時と比較して小さくなる。

本実施の形態では、このようなキャパシタ電圧の下降時の傾きの差を、接点出力部２１６が出力するパルス信号のパルス幅（時間幅）の差として検出する。

図５の中段に示す波形図は、正常時において接点出力部２１６が出力するパルス信号の時刻変化を示し、図５の下段に示す波形図は、何らかの異常により通信部２２０において消費電流が減少した場合において接点出力部２１６が出力するパルス信号の時刻変化を示している。

キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１から閾値電圧Ｔｈ２まで下降する時間を放電時間と定義した場合、制御部２２１は、接点入力部２２６を通じて入力される接点出力部２１６からのパルス信号におけるオン信号の継続時間を計時することにより、放電時間を計時することができる。通信部２２０において何らかの異常が発生し、通信部２２０での消費電流が減少した場合、制御部２２１が計時する放電時間Ｔ１は、図５に示すように正常時の放電時間Ｔ０と比べて長くなる。

図６は通信部２２０での消費電流が増加した場合のキャパシタ電圧と接点出力との関係を説明する説明図である。図６の上段に示すグラフは、横軸に時刻、縦軸にキャパシタ電圧をとり、キャパシタ電圧の時刻変化を示したものである。図６に示すグラフでは、通信部２２０での消費電流が増加した場合におけるキャパシタ電圧の時刻変化を実線で示し、参考として、正常時におけるキャパシタ電圧の時刻変化を一点鎖線で示している。

何らかの異常により通信部２２０において消費電流が増加した場合、キャパシタ２１２の充電中は、消費電力に比べ充電電力が大きいため、キャパシタ電圧の変化として検出することは困難であるが、夜間等の非充電時には、正常時との差異が明確に現れる。すなわち、キャパシタ電圧の下降時の傾き（下降率）に顕著な差が現れ、通信部２２０における消費電流が正常時より増加した場合には、キャパシタ電圧の傾きの絶対値は正常時と比較して大きくなる。

本実施の形態では、このようなキャパシタ電圧の下降時の傾きの差を、接点出力部２１６が出力するパルス信号のパルス幅（時間幅）の差として検出する。

図６の中段に示す波形図は、正常時において接点出力部２１６が出力するパルス信号の時刻変化を示し、図６の下段に示す波形図は、何らかの異常により通信部２２０において消費電流が増加した場合において接点出力部２１６が出力するパルス信号の時刻変化を示している。

通信部２２０において何らかの異常が発生し、通信部２２０での消費電流が増加した場合、制御部２２１が計時する放電時間Ｔ２は、図６に示すように正常時の放電時間Ｔ０と比べて長くなる。

以下、制御部２２１における判定処理について説明する。
図７は制御部２２１が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部２２１は、接点入力部２２６を通じて入力される接点出力部２１６からのパルス信号に基づき、そのパルス信号がオフ信号からオン信号に切り替わったか否かを判断する（ステップＳ１１）。切り替わっていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部２２１は、オフ信号からオン信号に切り替わるまで待機する。

入力されたパルス信号がオフ信号からオン信号に切り替わったと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部２２１は図に示していない内蔵タイマを用いて計時を開始する（ステップＳ１２）。

次いで、制御部２２１は、入力されたパルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わったか否かを判断し（ステップＳ１３）、切り替わっていない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、パルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わるまで待機する。

入力されたパルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わったと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部２２１は、計時を終了し（ステップＳ１４）、ステップＳ１２で計時を開始してからステップＳ１４で計時を終了するまでの時間をキャパシタ２１２の放電時間Ｔとして記憶部２２２に記憶させる。

次いで、制御部２２１は、計時した放電時間Ｔを基準時間Ｔ０と比較する（ステップＳ１５）。ここで、基準時間Ｔ０は、通信部２２０が正常に動作している場合のキャパシタ２１２の放電時間であり、予め記憶部２２２に記憶されているものとする。

制御部２２１は、計時した放電時間Ｔと基準時間Ｔ０とが同一であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。制御部２２１は、計時した放電時間Ｔと基準時間Ｔ０とが同一であると判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、通信部２２０の動作が正常であると判定し（ステップＳ１７）、同一でないと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、通信部２２０の動作が異常であると判定する（ステップＳ１８）。

なお、ステップＳ１６では、計時した放電時間Ｔと基準時間Ｔ０が同一であるか否かを判断する構成としたが、必ずしも厳密に同一性を判断する必要はなく、誤差の範囲で同一と見做せる場合に、通信部２２０の動作が正常であると判定してもよい。
また、ステップＳ１８で通信部の動作が異常であると判定した場合、制御部２２１は、通信部２２０の動作に異常が発生した旨の通知を、広域無線通信部２２３を通じてホストコンピュータ１１へ送信するようにしてもよく、無線親機２０が備える表示部（不図示）に表示してもよい。

以上のように、実施の形態１では、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１から閾値電圧Ｔｈ２まで下降する時間をキャパシタ２１２の放電時間として計時することにより、通信部２２０での僅かな消費電流の増減を伴う異常を検知することができる。

また、実施の形態１では、接点入力部２２６を通じて制御部２２１に入力されるパルス信号に基づき、キャパシタ２１２の放電時間を計時することができるので、電源部２１０に、時間を計時するための特別な回路を設けたり、キャパシタ電圧を制御部２２１に入力するために信号形式を変換するための変換回路を設けたりする必要がなく、通信部２２０側の構成を変更することなく、動作異常を判定することが可能となる。

更に、実施の形態１では、接点入力部２２６を通じて入力されるパルス信号のオフからオンの切り替えを契機として計時を開始し、パルス信号のオンからオフへの切り替えを検知した場合に計時を終了する構成であるため、キャパシタ２１２の放電時間を計時するために常時起動しておく必要がなく、無線親機２０での消費電力を軽減できる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、夜間の時間帯にのみキャパシタ２１２の放電時間を計時し、朝方及び昼間の時間帯には、キャパシタ２１２の放電時間を計時しない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、無線親機２０の内部構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

実施の形態２では、キャパシタ２１２の放電時間を計時しない朝方及び昼間の時間帯（所定の時間帯）の情報を記憶部２２２が記憶しているものとする。所定の時間帯として、例えば４：００〜２０：００の時間帯を設定することができる。また、季節毎に時間帯を設定し、季節に応じて所定の時間帯を変更する構成としてもよい。

図８は実施の形態２において制御部２２１が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部２２１は、図に示していない時計手段が出力する時刻に基づき、現在時刻が所定の時間帯に属するか否かを判断する（ステップＳ２０）。所定の時間帯に属すると判断した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、制御部２２１は、キャパシタ２１２の放電時間を計時しないので、そのまま待機する。

現在時刻が所定の時間帯に属さないと判断した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、制御部２２１は、キャパシタ２１２の放電時間を計時すると判断する。キャパシタ２１２の放電時間を計時すると判断した場合、制御部２２１は、実施の形態１と同様に、ステップＳ１１以降の処理を実行することにより、キャパシタ２１２の放電時間を計時し、通信部２２０における動作異常の有無を判定する。

以上のように、実施の形態２では、朝方及び昼間の時間帯を除く、夜間の時間帯にのみキャパシタ２１２の放電時間を計時する構成としているので、充電中にキャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ２から閾値電圧Ｔｈ１まで上昇する時間を放電時間として計時することがなくなる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、キャパシタ２１２が非充電中である場合にのみキャパシタ２１２の放電時間を計時し、キャパシタ２１２が充電中である場合には、キャパシタ２１２の放電時間を計時しない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は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図９は実施の形態３に係る無線親機２０の内部構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る無線親機２０の内部構成は、実施の形態１に示したものと基本的に同一であるが、充電制御部２１１は、キャパシタ２１２の充電状態に係る情報（充電中であるか否かの情報）を、通信部２２０側の制御部２２１に通知する機能を有するものとする。

図１０は実施の形態３において制御部２２１が実行する判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部２２１は、充電制御部２１１から通知されるキャパシタ２１２の充電状態に係る情報に基づき、キャパシタ２１２が充電中であるか否かを判断する（ステップＳ３０）。キャパシタ２１２が充電中であると判断した場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、制御部２２１は、キャパシタ２１２の放電時間を計時しないので、そのまま待機する。

キャパシタ２１２が充電中でないと判断した場合（Ｓ３０：ＮＯ）、制御部２２１は、キャパシタ２１２の放電時間を計時すると判断する。キャパシタ２１２の放電時間を計時すると判断した場合、制御部２２１は、実施の形態１と同様に、ステップＳ１１以降の処理を実行することにより、キャパシタ２１２の放電時間を計時し、通信部２２０における動作異常の有無を判定する。

以上のように、実施の形態３では、非充電中にのみキャパシタ２１２の放電時間を計時する構成としているので、充電中にキャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ２から閾値電圧Ｔｈ１まで上昇する時間を放電時間として計時することがなくなる。

なお、実施の形態２では、夜間の時間帯にキャパシタ２１２の放電時間を計時する構成とし、実施の形態３では、非充電中にキャパシタ２１２の放電時間を計時する構成としたが、夜間の時間帯かつ非充電中の場合に、キャパシタ２１２の放電時間を計時する構成としてもよいことは勿論のことである。

（実施の形態４）
実施の形態４では、キャパシタ２１２の放電時間に対する基準時間Ｔ０を設定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、無線親機２０の内部構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図１１は基準時間Ｔ０の設定手順を説明するフローチャートである。無線親機２０の制御部２２１は、基準時間Ｔ０の設定タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ４１）。例えば、無線親機２０の初回起動時、広域無線通信部２２３を通じてセンタ側からの指示を受信した場合、操作部（不図示）を通じて作業員の指示を受付けた場合、又は定期的なタイミング等において、制御部２２１は、基準時間Ｔ０の設定タイミングであるとして、以下の処理を行う。設定タイミングでない場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、制御部２２１は、設定タイミングとなるまで待機する。

設定タイミングとなった場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、制御部２２１は、接点入力部２２６を通じて入力される接点出力部２１６からのパルス信号に基づき、そのパルス信号がオフ信号からオン信号に切り替わったか否かを判断する（ステップＳ４２）。切り替わっていない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、制御部２２１は、オフ信号からオン信号に切り替わるまで待機する。

入力されたパルス信号がオフ信号からオン信号に切り替わったと判断した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、制御部２２１は図に示していない内蔵タイマを用いて計時を開始する（ステップＳ４３）。

次いで、制御部２２１は、入力されたパルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わったか否かを判断し（ステップＳ４４）、切り替わっていない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、パルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わるまで待機する。

入力されたパルス信号がオン信号からオフ信号に切り替わったと判断した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、制御部２２１は、計時を終了し（ステップＳ４５）、ステップＳ４３で計時を開始してからステップＳ４５で計時を終了するまでの時間（キャパシタ２１２の放電時間）を記憶部２２２に記憶させることで、基準時間Ｔ０を設定する（ステップＳ４６）。なお、本実施の形態では、計時した１回の放電時間を基準時間Ｔ０として設定する構成としたが、キャパシタ２１２の放電時間を数回計時し、その平均値を基準時間Ｔ０として設定してもよい。

以上のように、実施の形態４では、個々の無線親機２０に応じた基準時間Ｔ０を設定できるので、機器毎のバラツキの影響を軽減することができる。

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、本実施の形態１〜４では、無線親機２０がキャパシタ２１２を備える構成としたが、キャパシタ２１２に代えてニッケル水素電池等の二次電池を備えるものであってもよく、キャパシタ２１２とニッケル水素電池等の二次電池とを組み合わせて使用するものであってもよい。

また、実施の形態１〜４では、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１未満かつ閾値電圧Ｔｈ２以上の場合、接点出力部２１６からオン信号を出力し、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１以上、又は閾値電圧Ｔｈ２未満の場合、接点出力部２１６からオフ信号を出力する構成としたが、キャパシタ電圧が閾値電圧Ｔｈ１未満かつ閾値電圧Ｔｈ２以上の場合にオフ信号を出力し、閾値電圧Ｔｈ１以上、又は閾値電圧Ｔｈ２未満の場合にオン信号を出力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、無線網（Ｎ２）を介して他の無線通信装置（３０）と通信する通信部（２２０）と、太陽電池（２１）から供給される電力を蓄積する蓄電器（２１２）を有し、前記通信部（２２０）を動作させるべく前記蓄電器（２１２）が蓄積する電力を前記通信部（２２０）に供給する電源部（２１０）とを備えた無線通信装置において、前記蓄電器（２１２）の放電時間を計時する計時手段（２２１）と、該計時手段（２２１）が計時した放電時間に基づき、前記通信部（２２０）における動作異常の有無を判定する判定手段（２２１）とを備えることを特徴とする。

本願では、蓄電器の放電時間として計時することにより、通信部での僅かな消費電流の増減を伴う異常を検知することができる。

本願の無線通信装置は、前記蓄電器の電圧を時系列的に検出する検出手段（２１４，２１５）と、該検出手段（２１４，２１５）が検出した電圧を、所定の電圧Ｖ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）と比較する比較手段（２１４，２１５）と、前記蓄電器の電圧がＶ１以上又はＶ２未満の場合にオフ信号（又はオン信号）を出力し、前記蓄電器の電圧がＶ１未満かつＶ２以上の場合にオン信号（又はオフ信号）を出力する信号出力手段（２１６）とを備え、前記計時手段（２２１）は、前記信号出力手段（２１６）が出力する信号がオン信号（又はオフ信号）である時間を前記蓄電器の放電時間として計時するようにしてあることを特徴とする。

本願では、蓄電器の電圧がＶ１からＶ２まで下降する時間を蓄電器の放電時間として計時することにより、通信部での僅かな消費電流の増減を伴う異常を検知することができる。

本願の無線通信装置は、時刻を出力する時計手段（２２１）と、該時計手段（２２１）が出力する時刻が所定の時間帯に属するか否かを判断する手段（２２１）とを更に備え、前記時刻が前記所定の時間帯に属すると判断した場合、前記計時手段（２２１）は、前記蓄電器（２１２）の放電時間を計時しないようにしてあることを特徴とする。

本願では、所定の時間帯に属さない場合にのみ蓄電器の放電時間を計時する構成としているので、例えば朝方及び昼間の時間帯に蓄電器の電圧がＶ２からＶ１まで上昇する時間を放電時間として計時することがなくなる。

本願の無線通信装置は、前記蓄電器（２１２）が充電中であるか否かを判断する手段（２２１）を更に備え、前記蓄電器（２１２）が充電中であると判断した場合、前記計時手段（２２１）は、前記蓄電器（２１２）の放電時間を計時しないようにしてあることを特徴とする。

本願では、非充電中にのみ蓄電器の放電時間を計時する構成としているので、充電中に蓄電器の電圧がＶ２からＶ１まで上昇する時間を放電時間として計時することがなくなる。

本願の無線通信装置は、前記蓄電器（２１２）の放電時間に対する基準値を設定する手段（２２１）を更に備え、前記判定手段（２２１）は、前記計時手段（２２１）が計時した放電時間が設定した基準値と異なる場合、前記通信部（２２０）の動作に異常が有ると判定するようにしてあることを特徴とする。

本願では、個々の無線通信装置に応じて基準値を設定することができるので、機器毎のバラツキの影響を軽減することができる。

１１ ホストコンピュータ
１２ センタ側網制御装置
２０ 無線親機
２１ 太陽電池パネル
３０ 無線子機
３１ メータ
２１０ 電源部
２１１ 充電制御部
２１２ キャパシタ
２１３ 電源出力部
２１４ 第１電圧検知部
２１５ 第２電圧検知部
２１６ 接点出力部
２２０ 通信部
２２１ 制御部
２２２ 記憶部
２２３ 広域無線通信部
２２４ 狭域無線通信部
２２５ 接続部
２２６ 接点入力部

Claims (5)

1. 無線網を介して他の無線通信装置と通信する通信部と、太陽電池から供給される電力を蓄積する蓄電器を有し、前記通信部を動作させるべく前記蓄電器が蓄積する電力を前記通信部に供給する電源部とを備えた無線通信装置において、
   前記蓄電器の放電時間を計時する計時手段と、
   該計時手段が計時した放電時間に基づき、前記通信部における動作異常の有無を判定する判定手段と
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記蓄電器の電圧を時系列的に検出する検出手段と、
   該検出手段が検出した電圧を、所定の電圧Ｖ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）と比較する比較手段と、
   前記蓄電器の電圧がＶ１以上又はＶ２未満の場合にオフ信号（又はオン信号）を出力し、前記蓄電器の電圧がＶ１未満かつＶ２以上の場合にオン信号（又はオフ信号）を出力する信号出力手段と
   を備え、
   前記計時手段は、前記信号出力手段が出力する信号がオン信号（又はオフ信号）である時間を前記蓄電器の放電時間として計時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. 時刻を出力する時計手段と、
   該時計手段が出力する時刻が所定の時間帯に属するか否かを判断する手段と
   を更に備え、
   前記時刻が前記所定の時間帯に属すると判断した場合、前記計時手段は、前記蓄電器の放電時間を計時しないようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記蓄電器が充電中であるか否かを判断する手段
   を更に備え、
   前記蓄電器が充電中であると判断した場合、前記計時手段は、前記蓄電器の放電時間を計時しないようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の無線通信装置。
5. 前記蓄電器の放電時間に対する基準値を設定する手段
   を更に備え、
   前記判定手段は、前記計時手段が計時した放電時間が設定した基準値と異なる場合、前記通信部の動作に異常が有ると判定するようにしてあ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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