JP3264642B2

JP3264642B2 - 無線検針に使用する通信方式とこれを実施した無線検針システム

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Publication number: JP3264642B2
Application number: JP34271897A
Authority: JP
Inventors: 昇道用; 上条博喜
Original assignee: アイトロンデータ・テック株式会社
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JPH11177564A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス、水道、電力等
の使用量を示す積算メータの値を、無線通信を利用して
検針するようにした無線検針に使用する通信方式とこれ
を実施した無線検針システムに関する。本発明の無線検
針に使用する通信方式とこれを実施した無線検針システ
ムは、独自に開発した間欠通信技術を使用してシステム
の消費電力を少なくして、電池を交換することなく長期
間にわたる検針運用を可能にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス、水道、電力等の使用量を示す各種
メータの検針を行う業務においては、それぞれのメータ
が設置されている環境も様々であることから、検針員に
よる訪問目視検針が容易でない環境に設置されている場
合も多々ある。このような検針困難な状況にあるメータ
検針作業を容易にするために、有線電話回線などの通信
手段を用いた遠隔検針システムの実施運用も種々試行さ
れている。又、このような遠隔検針システムを活用する
ことは、特に検針困難なメータへの対応救済が可能とな
るばかりでなく、併せて検針作業効率も改善されるな
ど、相応の評価が得られるようになってきている。

【０００３】更に、近年の無線応用技術の急速な進歩に
伴い、無線機器のコストやその設置工事費用が有線通信
システムに比して低廉となって来たために、無線通信機
器を利用した無線検針システムの実現への期待が高まっ
ており、種々の無線検針システムが試験的に使用され始
めている。この場合、無線検針システムにあっては、設
置の容易性及び運用コストの低廉性という無線システム
の長所を最大限に生かすために、電源は内蔵電池のみと
し、且つ計量法によるメータの交換サイクルである８年
〜１０年間にわたり、電池を交換することなく運用でき
ることが実用的なシステムとしての条件である。しかし
ながら、現在実現されている各無線検針システムでは、
この条件を満たすために、高価な大容量の電池を使用す
ることが必要なだけでなく、通信の条件にも制約があ
り、実用化される段階には至っていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に無線通信におい
て、通信回線の接続を確認するために要する時間は、信
号自身の正味の所要伝送時間のほかに、信号が通過する
無線回路の特性、即ち送信回路および受信回路に固有の
信号応答特性に大きく依存しており、特に立上りの遅延
時間などに代表される応答性能に起因して、通信開始時
の動作が不安定となる過渡期間の存在を克服するため、
余裕のある動作遅延時間を設けて通信制御ソフトを作成
することが必要である。

【０００５】ちなみに無線受信装置において、受信信号
が安定に出力されるまでの立上り遅延時間は、特性の良
好なものでも通常１０ｍＳ以上である。また、一般にデ
ータ通信を行う場合においては、特定の相手からの通信
要求などの制御情報を受信認識するために、１２００，
２４００，４８００，９６００ビット／秒などの一般的
な信号伝送速度(ビット周期)に基づくシリアルコードの
識別信号を用いて、予め決められているパターンに一致
するか否かで認識判断する方法が行われている。

【０００６】このような方法により前記のような一般的
な伝送速度(周期)の信号を使用すると、他の通信システ
ムが使用する信号との識別を行うために、逐一識別信号
（符号）を認識しなければならず、誤判定を避けてほぼ
確実に通信相手を認識するには、少なくとも同期補足用
の数１０ビット（通常１０数ビット以上）の同期ビット
列、そして有効な符号データ成分としての数１０ビット
(通常１０数ビット以上）のデータビット信号列を取り
込む必要があった。即ち合計して少なくとも約３０ビッ
ト前後のビット信号列を取り込む必要があった。ちなみ
に比較的安定した回線特性で通信ができる、２４００ｂ
ｐｓ程度の信号速度にて３０ビットの信号を処理確認す
るには、伝送時間１２．５ｍＳ、本発明にて利用する無
線回路をそのまま使用した場合における受信機立上り時
間３ｍＳを加算すると約１６ｍＳとなり、多少の余裕
（２０％程度）を考慮すると約２０ｍＳ程度の時間を要
することになる。

【０００７】また場合により、特にアナログ無線通信回
線では、古くからの技術として、特定の周期のトーン信
号を利用することにより互いに相手の確認認識を行う方
法も用いられるが、その場合特にハードウエアのみによ
りこのトーン信号を識別検出する機能を実現するために
は、トーン信号（定周期信号）を検出するための専用の
検出回路を必要とするので、その検出回路が消費する電
力が増加し、あわせて必要となる回路部品のコストも上
昇するなどの不利な要素を含んでいた。以上のように、
従来の実用化されている無線技術を使用して無線検針シ
ステムを製作する場合には、間欠動作方式を採用して
も、せいぜい1か月に数度の通信しか必要としない検針
システムにあっては、送信時に消費する電流は実質的に
殆ど全体に対する負担とはならない。

【０００８】間欠動作方式では、低消費電力のマイクロ
プロセッサを使用し、周辺回路の構成を省電力化して無
線検針システムの動作が休止しているときに定常的に回
路素子中を流れる漏れ電流を極力少なくした場合には、
数秒〜数十秒間の休止間隔での間欠受信動作時の回路動
作電流の累積値が全消費電力の殆どを占めるため、結果
的には内蔵する電池容量の大半が、実際の通信動作には
何ら寄与しない定常的かつ自律的な間欠受信動作におい
て無為に消費されることになる。その結果、無線検針シ
ステムの電力の供給には、例えば１０Ａｈ程度、或いは
それ以上の大容量の一次電池を使用せざるを得ない状況
となっている。特にガス、水道、電力等の検針分野にお
いては、外部供給電源を用いることなく、計量器（メー
タ）の有効耐用期間、即ち８年間から１０年間の長期に
わたり、安定性が維持されることが要求されている。

【０００９】これに対して、現在、標準的かつ入手性の
よい電池としては、例えば１０年間の保存寿命を有する
リチウム電池では、３Ｖ，５０００ｍＡｈ程度の標準的
な容量のものが有るが、このような電池を交換すること
なく長期間連続使用できる、低コストかつ維持管理が容
易な無線検針システムを実現するには程遠い状態であ
る。以上のような状況のために、従来の無線検針システ
ムでは、高価な大容量の電池を用いたり、消費電力を減
らすために過大な休止時間を設けて特定の日、更には特
定の時間帯にしか通信動作ができないなど、極めて制約
条件が多く、特別の運用ルールを定めて使用しなければ
ならないようなシステムが殆どである。このため、無線
を応用した検針システムは、現在でも実質的に試行的な
領域から出られない状況が長く続いており、その結果、
真に実用に耐え得る無線検針システムの実現が広く待望
されている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス、水道、
電力等の使用量を示す積算メータの値を、無線通信を利
用して検針するようにした無線検針システムにおいて、
メータに接続される無線子局が間欠動作を行いながら親
局装置の送信する識別信号を認識することにより回線確
立を行う信号認識方式に、システム固有の周期信号を使
用し、無線子局がこのシステム固有の周期信号を検出す
ることにより、自システム内の有意通信であるか否かを
認識して、システム固有の周期信号に後続する個別のア
ドレス信号を認識することにより、自局に対する通信要
求であるか否かの認識を段階的に行うことにより、必要
最小限の時間内に回路の動作を限定し、無線子局の受信
待機時の無用な消費電力を大幅に低減するよえにしたも
のである。

【００１１】本発明による無線検針システムは、マイク
ロプロセッサと若干の周辺受動回路素子からなるハード
ウエア、及びそのハードウエアの簡潔な制御動作を行う
ことができるソフトウエアにより構成して、僅か数サイ
クルのトーン信号周期に相当する最少の時間で周期信号
を認識し、無線通信回線を確立することができるように
したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１は、本発明の無線検針に使用する通信方
式を実施した無線検針システムの一実施の全体構成を示
す図である。図１において、１はメータ、２はメータ１
に接続される子局装置、３は検針者が携帯する検針用端
末装置、４は携帯端末装置３に搭載する親局装置であ
る。子局装置２は、無線回路１１、制御回路１２、電池
１３、ケース１４、及びアンテナ１５により構成され、
各メータには特定のアドレス（ＩＤ）番号が設定されて
いる。

【００１３】無線検針システムによる検針作業は、例え
ば訪問検針作業では、検針者が検針を行なうメータの近
隣まで近づいて、そのメータのアドレス（ＩＤ）番号を
携帯端末装置３に設定した後、携帯端末装置３に搭載さ
れている親局装置４より、通信要求を出して指定された
アドレス（ＩＤ）番号のメータに接続される子局装置２
を呼び出し、そのメータの積算値を無線で携帯端末装置
３で読み取ることにより行われる。この場合、検針者の
携帯する親局装置４からの通信要求信号を確認するため
の子局装置２の受信動作は、電池１３の消耗を低減する
ために、約２秒の休止時間をおいた間欠方式により行な
うように設定されている。

【００１４】又、親局装置４は、基本的には子局装置２
と類似した構成であるが、子局装置２に対して通信要求
を行う際には、信号認識のためのシステム固有の周期信
号は一般の無線通信の信号を検出して誤動作をしないよ
うに、一般的な無線データ通信には使用されていない周
波数の周期、例えば１４００Ｈｚ（０．７１ｍＳ）など
の周期信号を送信する。このシステム固有の周期信号の
送信時間は前記の子局装置２の間欠休止時間２秒を十分
に上回る時間になるように設定されている。子局装置２
の無線回路１１は、高速に立上ることができ、かつ僅か
の消費電流で駆動できる、狭帯域技術に基づく小電力無
線回路が使用される。一例としてその特性をあげると、
送信出力１０ｍＷ、送信立上り時間約１ｍＳ、受信立上
り時間約３ｍＳ、送信時の消費電流約３０ｍＡ受信時の
消費電流約３．５ｍＡである。

【００１５】又、子局装置２の制御回路１２は、低消費
電力のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、極めて僅かの
電力しか消費しない若干の周辺回路のみによって構成さ
れ、全体での消費電流は動作時に約５ｍＡ、休止時には
約１０μＡという特性を有しており、ＭＰＵには無線回
路１１が受信した信号を識別認識するソフトウエアが内
蔵されている。子局装置２の電池１３は、１０年間の保
存性能を有し、かつ一般的に入手が容易なリチウム一次
電池が使用される。リチウム一次電池では、現時点にお
いて規格化されているものの中では３Ｖ５０００ｍＡｈ
程度のものが最も大きな容量であるので、本実施例にお
いてはこの容量での運用が可能となることを目標として
いる。

【００１６】このような構成の本発明の無線検針システ
ムにおいて、例えば親局装置４から、特定のアドレス
（ＩＤ）番号のメータ１の子局装置２に、メータ１の積
算値の送信を要求するための通信を起動する場合の動作
について詳細に説明する。本発明の無線検針に使用する
通信方式を実施した無線検針システムでは、メータに接
続される子局装置２が間欠動作を行いながら親局装置４
の送信する識別信号を認識することにより回線確立を行
うようにしている。この場合の信号認識方式には、シス
テム固有の周期信号が使用される。子局装置２は、この
システム固有の周期信号を検出することにより、自シス
テム内の有意通信であるか否かを認識して、システム固
有の周期信号に後続する個別のアドレス信号を認識する
ことにより、自局に対する通信要求であるか否かの認識
を段階的に行うようにしている。

【００１７】このために、各認識の段階で自局に対する
通信要求で無いことが分かるとその段階で直ちに通信を
打ち切るようにしているので、回路の動作は必要最小限
の時間内にを限定され、受信待機時の無用な消費電力を
大幅に低減することが可能になるようにしたものであ
る。又、子局装置２においては、親局装置４が送信する
周期信号を受信した後、多数決、あるいは連続一致など
の手法による確認判定手法を利用して受信した周波数信
号がシステム固有の周期信号であるかどうかの判別を行
なっている。この判別のために奇数個の信号周期測定を
行うので、利用する周期信号は余り冗長にならない範囲
で５サイクルまたは７サイクル程度で行うのが好まし
い。本発の明無線検針システムに使用されている周期信
号検出のメカニズムについて、図２のタイミングチャー
トと図３，４の周期信号の例を使用して以下に説明す
る。

【００１８】図２の（ａ）は子局装置２の受信動作を示
し、図２の（ｂ）は親局装置４の送信動作示したタイミ
ングチャートである。子局装置２は、図２の（ａ）に示
すように、無線回路１１の受信部から休止時間２秒を介
して間欠受信期間２２に出力される受信復調出力信号２
３により一定の期間、１０ｍＳの間に受信動作を行な
う。この１０ｍＳの間受信動作の期間は、無線回路１１
の受信立上り応答時間は約３．５ｍＳ、約０．７ｍＳ程
度の周期信号を、所要信号長５又は７サイクル受信する
の場合の必要な期間が約５ｍＳ、これに若干の余裕を含
んで１０ｍＳ程度に設定されている。

【００１９】この１０ｍＳの間に、所定の周期信号をソ
フトウエアにより認識判断するには、受信機が間欠受信
動作を行うタイミング（時間スロット）に確実に相手局
からの信号が入力されなければならない。このため、少
なくとも最初に送信を起動する正規の通信相手である親
局装置４の送信動作は、図２の（ｂ）に示すように、自
己のクロックタイミングで間欠受信動作を行っている子
局装置２の間欠動作周期を十分に上回る時間、即ち、間
欠受信時間１０ｍＳ、間欠休止時間が２Ｓの場合には、
少なくとも２．０２Ｓ（２Ｓ＋０．０１Ｓ×２）程度以
上期間の起動信号の送信が必要となる。なお、識別用信
号２１に後続して個別選択用のＩＤ信号が送信される。

【００２０】本発明においては、子局装置２の消費電力
を節約するために、３段階にわけて識別信号の認識を行
なっている。第１の選択段階としては、親局装置が送信
する電波の有無を確認を行う。第２の選択段階として
は、システム固有の周期信号を検出することにより、自
システム内の有意通信であるか否かの認識を行う。第３
の選択段階としては、システム固有の周期信号に後続す
る個別のアドレス信号を認識することにより、自局に対
する通信要求であるか否かの認識を行う。

【００２１】＊第一の選択段階＊子局装置２は、図２の（ａ）に示すように、無線回路１
１の受信部から休止時間２秒を介して間欠受信期間２２
に出力される受信復調出力信号２３により一定の期間、
１０ｍＳの間に受信動作を行なっても、親局装置４の送
信する起動用（識別用）の周期信号２１が確認出来ない
場合には、自局に対する通信の要求は無いと判断し２秒
の休止時間に入る。これらの間欠受信動作においては、
信号の認識判定を行う前に電波の有無を確認する第一の
選択段階により、所望の周波数の電波の入力が確認でき
なかったときには、信号認識動作は行わず、直ちに受信
休止状態に戻るように制御されるので、この場合の電力
の消費は小さな値である。

【００２２】＊第二の選択段階＊間欠受信動作１０ｍＳの間に受信動作を行なった結果、
親局装置４の送信する起動用（識別用）の周期信号２１
が確認出来た場合には、識別用の周期信号２１の周期を
測定する第二の選択段階に入る。図３は本発明の無線検
針システムに使用される識別用信号２１の一例を示した
ものである。次に親局装置４が送信する識別用信号を子
局装置２が効率よく認識するには、図３に示す識別用信
号２１の、交流的に変化する受信信号の立上り、または
立ち下がりのエッジ３１を検出し、次のエッジ３２を検
出するまでの周期時間３３のＴを計測し、この計測値Ｔ
を予め決められているシステムに固有の周期時間と許容
される誤差範囲の中で比較することにより、受信した信
号が有意信号であるか否かを判断を行なっている。本発
明の無線検針システムでは、判断の精度を上げるため
に、この一連の動作を奇数回繰り返し、多数決判定を行
うようにしている。

【００２３】この場合、本発明の無線検針システムによ
り実現することを目標としている有効受信時間５ｍＳ以
下の設定条件を満たすためには、例えば１４００ヘルツ
程度の信号を受信するとき、７周期程度が認識対象とな
る。又このように、ある程度の信号長（判定対象数：７
周期の場合は７個）が確保できる場合には、一般に無線
回路１１の受信部の過渡特性により、受信信号列の先頭
部分３４のほうが後方部分３５よりも信頼性が劣る傾向
にあるため、それぞれの判定値に異なる重みを付けて多
数決判定の信頼性を向上させることもできる。

【００２４】図６は、重み付けの判定を行なった事例の
説明を行なう測定データを示したものである。図６にお
いて、１：許容される誤差範囲の中、０：許容される誤
差範囲の外の測定結果を示す。図６の重み付けの判定で
は、判定対象数が５個の信号を〜の順に受信した場
合、後方の２個に重み（×２）を付加した後に５個分の
判定値を合算し、ＯＫ≧３の条件にて判定を行なうこと
を示している。なお、判定ＯＫの数が重み付加をせずに
過半数を占める場合はそのまま有意通信と認識する。

【００２５】以上のように、重みを付加した個々の判定
結果を加算比較することにより、通信システムにおいて
雑音干渉などにより潜在的かつ確率的に発生するランダ
ム誤り等とは異なった、アナログ的伝達特性に基づく、
通信システムに固有の信号立上り過渡特性を考慮して、
大きな受信遅延時間を設けることなく、認識精度の高い
且つ無駄な動作時間の少ない、電池の容量消費を極力低
減できる無線検針システムが実現される。

【００２６】図４は本発明の無線検針システムで使用す
る識別用信号２１の他の例を示したものである。本発明
の無線検針システムで使用する識別用信号２１は、受信
機のアナログ的過渡状態において、ある程度周期を長く
した方が認識精度を上げることができるが、基本的に全
体の認識動作は極力短縮しなければならないため、図４
に示すように、識別用信号２１の前方部３４は周期を長
く（第一の周期４１）、そして後方部３５は逆に短く
（第二の周期４２）するような、複数の周期信号を組み
合わせる方法を採ることも可能である。この場合には全
体の信号長に殆ど影響を与えることなく認識精度を更に
改善することができる。

【００２７】又、識別用の周期信号チエックの結果、シ
ステムの周波数では無い場合には自局に対する通信要求
でないと判断し、通信を打ち切り通信休止状態に入るこ
のため、これ以後の電力の消費が行われない。識別用の
周期信号チエックのために使用される電力の消費消費
は、個別子局ＩＤの識別動作を行う場合に消費される電
力に比べると少ないので、識別用の周期信号を複数個設
定し、子局を識別用の周期信号ごとにグループ分けする
ことにより、子局の選定を識別用の周期信号チエックす
る第２の選択段階で絞り込むことが可能になるので、個
別子局がＩＤの識別動作までを行うケースが少なくなる
ため、第２の選択段階を設けたことにより、個別子局の
電力の消費が大幅に節約される。

【００２８】＊第３の選択段階＊以上の一連の動作によ
り、識別用信号は判別の結果、有意通信要求であること
を認識した場合には、子局装置２は、第３の選択段階で
ある、個別子局ＩＤの識別動作を行う動作に入る。第３
の選択段階の動作を、図５のタイムチャーにより説明す
る。

【００２９】図５は本発明の無線検針システムの実施例
の第３の選択段階の動作の親局装置と子局装置の動作の
詳細を示すタイムチャーである。図５の（ａ）は親局装
置が送信する起動信号の構成を示し、図５の（ｂ）は子
局装置の間欠受信のタイミングを示し、図５の（Ｃ）は
子局装置の信号認識判定動作例を示したものである。識
別用信号の判別の結果、識別用信号が有意通信要求であ
ることが確認されると、子局装置２は、個別子局ＩＤの
識別動作を行うため、図５の（ａ）に示す親局装置４か
ら送信された識別用信号のデータ部の個別子局ＩＤの識
別データ受信を行なう。例えば子局装置２と親局装置４
との信号タイミングを表した図５において、子局装置２
は親局装置４からの所要の周波数の電波を＃１の間欠受
信タイミング５１で認識すると、識別受信動作５２に入
り、希望の周期信号を所要条件のもとに認識した場合に
は有意信号と判断して、各子局ｌＤデータの待受け動作
５３及び受信動作５４を行い、所定の手続きの後相互通
信５５の動作に入る。

【００３０】自局の通信を完了した子局は再度通信休止
状態に入り、周辺の子局が通信を行う可能性のある一定
の時間内は間欠受信動作も行わず、完全な休止状態とな
る。又、識別ＩＤの受信して識別データをチエックした
結果、子局装置２のＩＤでは無い場合には自局に対する
通信要求でないと判断し、通信を打ち切り通信休止の間
欠待受け動作状態に入る。なお、親局装置４の電波を子
局装置２が認識できなかった場合、および子局装置２が
親局装置４の電波を受信しても有意信号を認識(識別)で
きなかった場合には即座に間欠待受け動作状態に入る。

【００３１】以上に説明した、一連の流れにおける子局
装置２の動作の最も重要なポイントを、図７のフローチ
ャートにより示す。図７は、本発明の無線検針システム
の子局装置２で使用されるソアトウェアのフローチャー
トを示したもので、間欠タイマの設定の１０１ステップ
から回線切断の１１５ステップまでの子局装置２の動作
を制御しているものである。受信休止時間２２、及び間
欠受信期間２３の間欠条件などの内部タイマ監視条件を
設定（ステップ１０１）し、休止タイマ値の監視（ステ
ップ１０２）を行い、タイムアップの有無の確認（ステ
ップ１０３）を行なう。

【００３２】この結吉果、設定条件を満たしていなけれ
ばタイマ監視１０２に戻り、タイムアップしたならば受
信回路をＯＮ（ステップ１０４）とし、キャリア（所望
の電波）の有無をチエック（ステップ１０５）し、ＢＵ
ＳＹレベルの判定条件（ステップ１０６）において、Ｂ
ＵＳＹ条件に満たない場合にはタイマ設定１０１に戻
り、ＢＵＳＹと見なされる場合には親局が送信する周期
信号の確認測定（ステップ１０７）を行う。次に周期信
号が全く確認できない場合、及び確認された信号周期
が、定められている条件に基づき判定（ステップ１０
８）を行なう。その結果、所定の周期に一致していなけ
れば間欠タイマ設定１０１に戻り、一致していたならば
次の多数決処理（ステップ１０９）を経て多数決判定
（スナッブ１１０）を行う。

【００３３】多数決判定（ステップ１１０）の結果、否
定された場合には間欠タイマ設定１０１に戻る。多数決
判定（ステップ１１０）の結果、肯定された場合には個
別ＩＤのポーリング始点ＩＤ番号および終点ｌＤ番号を
待ち受け確認（ステップ１１１）を行なう。ｌＤ番号の
確認（ステップ１１１）の結果、自局ｌＤが含まれてい
なけれぱ間欠タイマ設定１０１に戻り、含まれていた場
合には親局装置４からのポーリングアクセスを待機し、
各子局装置２は順次アクセス順に応答信号を送信（ステ
ップ１１３）し、検針データ収集のための相互通悟（ス
テップ１１４）を行う。こまでの一連の通信処理が完了
した子局装置２は、無線通信回線を切断（ステップ１１
５）し、スタートへ戻る。尚、実際の運用時において、
検針通信動作を正常に完了した後まもなく再度のアクセ
スを行う必要が無い場合には、他の近接エリアでの検針
時に無用な受信確認勒作を行わないよう、強制休止時間
を設けるため間欠タイマ設定１０１における再スタート
初回の休止タイマ設定値を例えば１時間などの大きな値
とすることもできる。

【００３４】このように、本発明では、無線子局が間欠
動作を行いながら親局装置の送信する識別信号を認識す
ることにより回線確立を行うようにした無線検針システ
ムにおいて、信号認識にシステム固有の周期信号を使用
することにより、信号認識の、第１の選択段階として、
親局装置が送信する電波の有無を確認し、第２の選択段
階として、システム固有の周期信号を検出することによ
り、自システム内の有意通信であるか否かを認識し、更
に第３の選択段階として、システム固有の周期信号に後
続する個別のアドレス信号を認識することにより、自局
に対する通信要求であるか否かの認識を段階的に行うよ
うにしている。このために、無線子局の回路の動作時間
は必要最小限に限定され、受信待機時の無用な消費電力
を大幅に低減するよことが出来る。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の無線検針に使用する通信方式を実施した無線検針シス
テムは、ガス、水道、電力等の使用量を示す積算メータ
の値を、無線通信を利用して検針するようにした無線遠
隔検針システムにおいて、回線確立を行う信号認識方式
に、システム固有の周期信号を使用し、無線子局がこの
システム固有の周期信号を検出することにより、自シス
テム内の有意通信であるか否かを認識して、システム固
有の周期信号に後続する個別のアドレス信号を認識する
ことにより、自局に対する通信要求であるか否かの認識
を段階的に行うことにより、無線子局の動作を必要最小
限の時間内に限定出来るので、受信待機時の無用な消費
電力を大幅に低減することが可能になった。

【００３６】このため、従来読取り作業が困難であった
特定メータに本発明の無線検針システムを使用すること
により、特定メータの検針作業を容易に行うことができ
るようになると共に、降雪地帯では冬期間における検針
作業そのものができず、月単位の正確なメータ値をとる
ことができなかったなどの、地域的な困窮問題も殆ど解
決できるようになる。これとともに、メータ装置の様々
な状態情報も容易に収集できるようになり、公益事業が
本来目指すところの公共の便益を新たな付加情報サービ
スとして提供できるようになるなど、あらたな産業の創
造および産業の発展に寄与できる等の幅広い効果を得る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線検針に使用する通信方式を実施し
た無線検針システムの一実施の全体構成を示す図であ
る。

【図２】本発の明無線検針システムに使用されている周
期信号検出のメカニズムを説明するためのタイミングチ
ャートである。

【図３】本発明の無線検針に使用する通信方式を実施し
た無線検針システムに使用される周期信号の一例を示す
図である。

【図４】本発明の無線検針に使用する通信方式を実施し
た無線検針システムに使用される周期信号の一例を示す
図である。

【図５】本発明の無線検針システムの実施例の第３の選
択段階の動作の親局装置と子局装置の動作の詳細を示す
タイムチャーである。

【図６】重み付けの判定を行なった事例の説明を行なう
測定データを示したものである。

【図７】本発明の無線検針システムの子局装置２で使用
されるソアトウェアのフローチャートを示したものであ
る。

【符号の説明】

１・・・メータ２・・・子局装置３・・・検針用端末装置４・・・親局装置１１・・・無線回路１２・・・制御回路１３・・・電池１４・・・ケース１５・・・アンテナ２１・・・識別用周期信号２２・・・間欠受信期間２３・・・受信復調信号２４・・・個別選択用ＩＤ信号３１・・・識別用周期信号の立上りエッジ３２・・・識別用周期信号の次の立上りエッジ３３・・・識別用信号の周期時間３４・・・識別用信号の前方部３５・・・識別用信号の後方部４１・・・異なる周期の組合せによる識別用信号の第一
の周期４２・・・異なる周期の組合せによる識別用信号の第二
の周期５１・・・子局間欠待ち受け期間５２・・・識別動作５３・・・データ待受け動作５４・・・データ受信動作５５・・・相互通信動作

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−121597（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−12208（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−10206（ＪＰ，Ａ) 特開平５−282468（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−281642（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−161448（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−13843（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−13844（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−58395（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−196189（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/40 H04Q 9/00 H04L 27/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス、水道、電力等の使用量を示すメータ
の値を、無線通信を利用して検針するために、メータに
接続される無線子局が間欠動作を行いながら親局装置の
送信する識別信号を認識することにより回線確立を行う
ようにした無線検針システムにおいて、信号認識にシス
テム固有の周期信号と該周期信号に後続する個別のアド
レス信号を使用し、無線子局がこのシステム固有の周期
信号を検出することにより、自システム内の有意通信で
あることを認識して、システム固有の周期信号に後続す
る個別のアドレス信号を認識することにより、自局に対
する通信要求であるか否かの認識を段階的に行うように
した無線検針に使用する通信方式。
【請求項２】ガス、水道、電力等の使用量を示すメータ
の値を、無線通信を利用して検針するために、メータに
接続される無線子局が間欠動作を行いながら親局装置の
送信する識別信号を認識することにより回線確立を行う
ようにした無線検針システムにおいて、信号認識にシス
テム固有の周期信号と該周期信号に後続する個別のアド
レス信号を使用し信号認識の、第１の選択段階として、
親局装置が送信する電波の有無を確認し、第２の選択段
階として、システム固有の周期信号を検出することによ
り、自システム内の有意通信であるか否かを認識し、更
に第３の選択段階として、システム固有の周期信号に後
続する個別のアドレス信号を認識することにより、自局
に対する通信要求であるか否かの認識を段階的に行うこ
とにより、無線子局の回路の動作を必要最小限の時間内
に限定し、受信待機時の無用な消費電力を低減するよう
にした無線検針に使用する通信方式。
【請求項３】請求項１及び請求項２において、システム
固有の周期信号が、２種類以上の周期信号を組み合わせ
てなることを特徴とする無線検針に使用する通信方式。
【請求項４】請求項１及び請求項２において、システム
固有の周期信号の信号列における個々の信号判定結果
に、重みを付加することにより有意信号の認識精度を向
上させたことを特徴とする無線検針に使用する通信方
式。
【請求項５】ガス、水道、電力等の使用量を示すメータ
の値を、無線通信を利用して送信する個別のアドレスを
持った複数個の無線子局、個別のアドレスを指定して無
線子局を呼び出し無線子局の接続されたメータの値を無
線通信を利用して受信する無線親局装置、よりなる無線
検針システムにおいて、親局装置は無線子局の呼び出し
にあたって信号認識にシステム固有の周期信号と該周期
信号に後続する個別のアドレス信号を使用し、先ずシス
テム固有の周期信号を一定の期間発信した後に無線子局
個別のアドレス信号を送信する無線子局の呼び出し手段
を具備し、無線子局は一定の周期で間欠的に受信動作を
行いながら親局装置の送信するシステム固有の周期信号
を認識することにより回線確立を行う回線確立手段を具
備した無線検針システム。
【請求項６】ガス、水道、電力等の使用量を示すメータ
の値を、無線通信を利用して送信する個別のアドレスを
持った複数個の無線子局、個別のアドレスを指定して無
線子局を呼び出し無線子局の接続されたメータの値を、
無線通信を利用して受信する無線親局装置、よりなる無
線検針システムにおいて、親局装置は無線子局の呼び出
しにあたって信号認識にシステム固有の周期信号と該周
期信号に後続する個別のアドレス信号を使用し、先ずシ
ステム固有の周期信号を一定の期間発信した後に無線子
局個別のアドレス信号を送信する無線子局の呼び出し手
段を具備し、無線子局は第１の選択段階として、親局装
置が送信する電波の有無を確認し、第２の選択段階とし
て、システム固有の周期信号を検出することにより、自
システム内の有意通信であるか否かの識別を行い、更に
第３の選択段階として、システム固有の周期信号に後続
する個別のアドレス信号を認識することにより、自局に
対する通信要求であるか否かの識別を段階的を行うこと
により回線確立を行う回線確立手段を具備した無線検針
システム。
【請求項７】請求項６及び請求項７において、システム
固有の周期信号が、２種類以上の周期信号を組み合わせ
てなることを特徴とする無線検針システム。
【請求項８】請求項5及び請求項6において、システム固
有の周期信号の信号列における個々の信号判定結果に、
重みを付加することにより有意信号の認識精度を向上さ
せたことを特徴とする無線検針システム。