JP3774943B2 - 無線システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は親機と子機と中央制御装置から構成される無線システムにおいて、特に親機と子機間の無線通信における通信条件の決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の無線システムは、特開平６−３０３６７４号公報に記載されているようなものが一般的であった。この無線システムは図７に示すように、回線網制御装置１を介して電話回線２に接続された親機３と、メータ４に接続された子機５と、設定器６に接続された設定器側無線通信手段７から構成され、操作員は親機３と子機５を設置する際には、設定器側無線通信手段７に接続された設定器６により親機３と子機５間で無線通信を行うための回線品質状態を調べてから設置する。その後親機３は回線網制御装置１を介し電話回線２から送信される指令に応じて、無線を介して子機５に接続されているメータ等の装置に対してデータの収集や制御を行う。図３は設定器側無線通信手段７のブロック図を示し、設定器６と接続するための設定器インターフェイス部７１と、親機３または子機５と無線通信を行うための無線送信部７２と無線受信部７３と、無線送信部７２および無線受信部７３の切換を行う切換部７４と、親機３または子機５から送信される電文の受信感度の検出を行う受信感度検出手段７５とから構成されている。
【０００３】
次に動作について図７、図８を用いて説明する。子機５と親機３を設置する場合、子機５または親機３から送信される電文に対して設定器６に接続された設定器側無線通信手段７はこの電文を切換部７４および受信感度検出手段７５を介し無線受信部７３より受信する。この際受信感度検出手段７５は前記電文の受信感度の検出を行い、その受信感度の情報を無線機インターフェイス部７１を介して設定器に送り、そして操作員は設定器６に表示される受信感度の情報を基に、子機５および親機３を今から設置しようとする場所が設置場所として最適か否かの評価を行い、通信障害が小さいポジションに設置する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、親機と子機を設置するときに設定器側無線通信手段を用いて受信感度の確認を行い、親機と子機間で受信される電文の受信感度が、電文の送受信を行うために必要である基準値以上である場合設置されていたので、この後に近傍エリアに他の親機と子機から構成されるシステムが設置された時や、同じチャンネルを用いる通信機器が設置された場合など、干渉や妨害に絶えずさらされ、安定して通信が行うことができない。ここで、親機または子機が電文を受信する場合を考えてみると、自システムの周波数と近傍エリアに設置された他のシステムまたは通信機器で用いられている周波数とが同一の場合、他システムの親機と子機間で通信が行われている間、親機または子機は受信動作を行い無駄に電力を消費する。この時に消費される電力は大きな割合を占め、特に親機または子機の電源が電池である場合は動作寿命が短くなる。このような電波環境の変化に対応するためには、作業員が設置現場に赴き電波環境の確認を行う必要があった。
【０００５】
さらに、子機が親機以外に電話回線網に接続された中央制御装置等と通信を行うための通信経路を確保する場合、子機からの電波到達範囲を設定器を用いて調べてから、その到達範囲以内に含まれる親機または子機の識別符号を子機に記憶させる必要があるため、作業時間が長くなり非常に手間がかかるという課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、中央制御装置における中央通信条件制御手段は、親機、子機の制御手段を介して他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき親機と子機の無線通信条件記憶手段に対して周波数の設定を行うようにしたものである。
【０００７】
上記発明によれば、親機と子機から構成されるシステムの設置後、他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき周波数を決定するため親機と子機間の通信状況を把握し、様々な電波環境の変化に対しても容易に対応でき最適な周波数を設定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
無線回線で接続された親機、子機及び親機に公衆回線網などの通信媒体を介して接続された中央制御装置とから構成される無線システムにおいて、親機と子機の少なくとも一方は、無線で通信を行う無線通信手段と、通信を行う周波数を記憶する無線通信条件記憶手段と、前記無線通信手段により、前記無線通信条件記憶手段に記憶された周波数を用いて受信した電文が、自機宛の電文であるか否かを電文中に含まれる識別符号により判別する電文判別手段と、前記電文判別手段により自機宛の電文でないと判別された場合、電文中に含まれる他機の識別符号とその受信回数を記憶する通信履歴記憶手段と、前記無線通信手段、前記無線通信条件記憶手段、前記電文判別手段と、前記通信履歴記憶手段とを制御する制御手段とを有し、前記中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき親機と子機に対して周波数の設定を行う中央通信条件制御手段とを有するものである。
【０００９】
そして、中央制御装置の中央通信条件制御手段により親機および子機から、通信履歴記憶手段に記憶されている他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、それらの情報に基づき中央通信条件制御手段が親機、子機に対して通信を行う周波数を決定するため、自システムと同じ無線電文を用いた複数のシステムが設置された場合においても、システム全体の伝送効率を上げ信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、親機または子機は、無線通信条件記憶手段に記憶された送信出力を用いてそれぞれ子機または親機と通信を行い、無線通信手段により受信された電文の電界強度の測定を行う電界強度測定手段と、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する通信履歴記憶手段とを有し、中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数および前記電界強度に基づき無線通信条件記憶手段に通信に用いる周波数および送信出力を設定する中央通信条件制御手段を有するものである。
【００１２】
また、親機または子機は、通信履歴記憶手段に記憶されている他機の識別符号数またはそれらの受信回数があらかじめ設定された値を超えると、制御手段に対して無線通信条件の変更を要求する旨の信号を出力する無線通信条件報知手段と、前記無線通信条件報知手段からの信号の受信により中央制御装置に対して無線通信条件記憶手段に記憶されている無線通信条件の変更を要求する前記制御手段とを有するものである。
【００１３】
さらに、子機は、制御手段の制御により通信可能である他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を記憶する通信可能他機記憶手段を有し、親機との通信不能時、前記通信可能他機記憶手段の内容から通信が可能である前記他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を検索し、他機を介して中央制御装置との通信の制御を行う前記制御手段を有するものである。
【００１４】
そして、子機は親機との通信不能時、通信可能他機記憶手段の内容から通信が可能である他機の識別符号と無線通信条件を検索し、他機を介して中央制御装置と通信を行うことができる。
【００１５】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の無線システムの構成ブロック図を示すものであり、３は親機、５は子機であり、この親機３と子機５が無線を介して通信を行う。８は親機３と電話回線などの通信媒体９を介して接続された中央制御装置、１０はメータ、ガステーブル、給湯器などの端末装置であり、中央制御装置８は親機３と子機５を介して端末装置１０に対して、データの収集や制御を行うとともに、親機３と子機５間の通信条件の制御を行う。
【００１６】
図２は中央制御装置８および親機３の構成ブロック図である。図２において、８は中央制御装置であり、８１は通信媒体９と接続するための中央インターフェイス部、８２は中央インターフェイス部８１と通信媒体９を介して、親機と子機間の通信条件を設定する中央通信条件制御手段である。３は親機であり、３１は通信媒体９と接続するためのインターフェイス部、３２は子機５と無線で通信を行う無線通信手段、３４は子機５との通信の履歴を記憶する通信履歴記憶手段、３５は中央制御装置８からの制御により無線回線上の通信条件を記憶する無線通信条件記憶手段、３３は通信履歴記憶手段３４、無線通信条件記憶手段３５、インターフェイス部３１および無線通信手段３２を司る制御手段である。また、子機も同様の構成となっている。
【００１７】
次に、図２を用いて動作、作用について説明する。親機３における無線通信条件記憶手段３５は、子機５と無線回線を用いて通信を行うための種々の通信条件が記憶されており、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５に記憶されている通信条件に従い、無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。通信履歴記憶手段３４は、制御手段３３の制御により子機５との電文のやりとり、つまり、子機５への電文送信に対する成功、不成功や子機５からの電文受信に対する成功、不成功などの通信状況を記憶している。中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、例えば入力部と表示部が具備されており、入力部から親機３の通信履歴記憶手段３４に記憶された内容を収集する旨の入力があった場合に、その信号が中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して制御手段３３に対して出力される。制御手段３３はその信号を受信することにより、通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の収集を行い、中央通信条件制御手段８２における表示部はその内容を表示し、その内容により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員は、親機と子機間の設置状況の確認を行い、親機と子機間の種々の通信条件（例えば、同期通信か非同期通信、あるいは連続受信なのか間欠受信なのか、間欠受信の場合の間欠周期、電文送信が不成功の場合の再送回数など）の変更を行う必要があると判断した場合は、中央通信条件制御手段８２における入力部を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３を用いて無線通信条件記憶手段３５に記憶されている内容の変更を行う。
【００１８】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様に通信条件の変更を行う。また、中央通信条件制御手段８２は通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の消去も行うことも可能である。
【００１９】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施する。
【００２０】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の通信条件を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。
【００２１】
また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の無線システムの構成ブロック図である。実施例１と異なる点は、無線通信手段３２により受信された電文を電文中に含まれる識別符号により、自機宛の電文であるか否かを判別する電文判別手段３６と、通信に用いる周波数（以下チャンネルと称する）を記憶するチャンネル記憶部から構成される無線通信条件記憶手段３５と、他機の電文中に含まれる識別符号とその受信回数を記憶する通信履歴記憶手段３４を設けたところである。
【００２２】
なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５におけるチャンネル記憶部に記憶されたチャンネルで無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。無線通信手段３２より電文を受信した場合、制御手段３３は電文判別手段３６の制御を行い、電文中に含まれる識別符号より子機から送信されてきた電文でないと判別した場合、その識別符号と受信回数を通信履歴手段３４に記憶する。
【００２３】
中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより通信履歴記憶手段３４に記憶されている他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、中央通信条件制御手段８２はその内容を表示部に表示させ、その内容により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員がチャンネルの変更を行う必要があると判断した場合は、中央制御手段８２を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより無線通信条件記憶手段３５におけるチャンネル記憶部のチャンネルを変更する。
【００２４】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５のチャンネル記憶部に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様にチャンネルの変更を行う。また、中央通信条件制御手段８２は通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の消去も行うことも可能である。
【００２５】
チャンネルの変更を行う方法としては、例えば、複数の親機と子機はそれぞれ識別符号とその受信回数のテーブルの作成を行い、それら複数のシステムのテーブルの比較を行い、もっとも他機から干渉を受けているシステムのチャンネルから順に変更を行う、複数のシステムを考慮したチャンネル変更方法や、あるいは、一定期間毎に順次チャンネルを変更し、それらのチャンネルからもっとも他のシステムから干渉を受けないチャンネルを選択する方法などが考えられる。
【００２６】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施する。
【００２７】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の通信条件を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
【００２８】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、通信に用いる送信出力を記憶する送信出力記憶部から構成される無線通信条件記憶手段３５と、制御手段からの制御により無線通信手段により受信された電文の電界強度の測定を行う電界強度測定手段３７と、他機の電文中に含まれる識別符号とその受信回数に加え、受信時の電界強度をも記憶する通信履歴記憶手段３４を設けたところである。
【００２９】
なお実施例２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５における送信出力部に記憶された送信出力で無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。無線通信手段３２より電文を受信した場合、制御手段３３は電文判別手段３６の制御を行い、電文中に含まれる識別符号より自システムの子機５からの電文でないと判別した場合、その識別符号と受信回数に加え電界強度を通信履歴手段３４に記憶する。
【００３０】
中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより通信履歴記憶手段３４に記憶されている他機の識別符号とその受信回数に加え電界強度の収集を行い、中央通信条件制御手段８２はその内容を表示部に表示させ、その表示により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員が送信出力の変更を行う必要があると判断した場合は、中央制御手段８２を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより無線通信条件記憶手段３５における送信部の送信出力記憶部の変更を行う。
【００３１】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５の送信出力記憶部に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様に送信出力の変更を行う。
【００３２】
送信出力の変更を行う方法としては、例えば、通常、送信出力値は無線回線の品質を上げるため最大値（α）に設定されている。ここで、親機と子機間で所定の無線回線の品質（誤り率等）を満たす電界強度の値をβ（β＜α）、通信を行うために最低限必要である電界強度の値をγ（γ＜β＜α）とすると、中央制御装置８において操作員は、無線通信条件記憶手段３５の送信出力部の値をβに設定する。そして、通信履歴手段３４に記憶された識別符号を有する他のシステムに対しても、送信出力記憶部の送信出力をβに設定する方法がある。また、上述の方法で送信出力を変更したにもか変わらず、電文判別手段３６において他システムの電文を受信する場合、さらに送信出力をγに設定することもできる。
【００３３】
また、通信履歴手段３４には自システムである子機５からの電文の電界強度も記憶させ、中央制御装置８よりその電界強度の収集を行うこともできる。
【００３４】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施することができる。
【００３５】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の送信出力を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
【００３６】
（実施例４）
図５は本発明の実施例４の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、通信履歴記憶手段３４の監視を行い、受信回数があらかじめ定められた数値に達すると制御手段３３に対してその旨の信号の出力を行う無線通信条件報知手段３３を備えたところである。
【００３７】
なお実施例２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、通信履歴記憶手段３４は制御手段３３の制御により電文判別手段３６より他機の識別符号や受信回数を記憶している。無線通信条件報知手段３３は通信履歴記憶手段３４に記憶されている受信回数が定められた基準値の達すると制御手段３３に対して信号の出力を行い、制御手段３３はこの信号を受信することによりその旨の信号を、インターフェイス手段３１、通信媒体９および中央インターフェイス手段８１を介して中央通信条件制御手段８２に対して出力する。
【００３８】
なお、無線通信条件報知手段３８から制御手段３３に対して、信号が出力される条件は識別符号数、あるいは電界強度値とすることもできる。
【００３９】
また、通信履歴記憶手段３４に記憶されている受信回数はあらかじめ設定しておくか、あるいは中央通信条件制御手段８２を用いて設定することもできる。
【００４０】
また、先に示した実施例３に対しても同様のことを行うことができる。
また、ここでは親機３に対しての説明をしたが子機５に対しても、無線回線を用いて同様に実施することができる
（実施例５）
図６は本発明の実施例５の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、子機５は親機３以外の通信が可能である他機の識別符号やチャンネルの情報を記憶する通信可能他機記憶手段５１を備えたところである。
【００４１】
なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は通信履歴手段３４に記憶された他機の識別符号およびチャンネルを通信可能他機記憶手段５１に記憶しておく。インターフェイス部３１を介して接続された端末装置１２より通信が発生するなどで、子機５から親機３に対する呼が生じたが通信不能の場合、制御手段３３は通信可能他機記憶手段５１に記憶されている他機の識別符号とチャンネルの情報を取得し、電文中の宛先アドレスにその識別符号を含め、チャネルを前述のチャンネルに設定し、無線通信手段３２を用いて他機を介して中央制御装置８に対して通信を行う。
【００４２】
他機を介して通信を行う方法は、子機５から送信される電文中に親機３と通信が不能である旨の情報を含め、その電文を受信した親機３は電文中に自機宛の識別符号が含まれていることにより、その電文を受信し電文内容より他機からの電文であるため中央制御装置８に中継する。また、他の子機が受信した場合も同様に親機３を介して中央制御装置８へ中継する方法が考えられる。
【００４３】
また、先に示した実施例３、４に対しても同様のことを行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、親機と子機は、通信履歴記憶手段は、電文判別手段により他機の電文であると判別された電文の識別符号と受信回数を記憶しているため、操作員は設置場所に赴く必要がなく、中央制御装置から自機に影響を与える他機を特定でき、かつ他機からの干渉や妨害の頻度を知ることができ、通信を行うために最適な周波数に変更することができ、干渉や妨害対策だけでなく、親機と子機からなるシステムが適用される用途、電波環境、通信頻度に応じて弾力的に通信を行う周波数の変更と運用をできるという有利な効果を有する。しかも、複数の親機と子機からなるシステムが設置されている場合、各機が他機に影響を及ぼす範囲（電波到達範囲）がわかるため、新たにシステムを設置する場合の基礎データを得ることができるという効果も期待できる。
【００４６】
また、通信履歴記憶手段は電文判別手段により他機の電文であると判別された電文の電界強度をも記憶しているため、操作員は、たとえ他機からの干渉や妨害の影響を受けないために割り当てるチャンネルがない場合でも、中央制御装置から他機に与える影響を容易に最小にとどめることができる、特に複数のシステムが設置されている場合、上述のことを各システムに対して行えば、他機からの干渉が低減されるという有利な効果を有する。
【００４７】
また、無線通信条件報知手段が通信履歴記憶手段の記憶内容の監視を行うため、中央制御装置で操作を行う操作員の負担が軽減され、かつ確実に親機と子機の無線回線の監視を行えるという有利な効果を有する。
【００４８】
また、子機における通信可能他機記憶手段が、設定された環境に応じて自動的に親機以外に通信が可能である他機を記憶するので、作業員が設定機等の電界強度を測定する機器を用いて、電波到達距離を測定し、通信が可能である他機を調べる必要がないため大幅に作業時間が短縮される有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の無線システムの構成ブロック図
【図２】同実施例の構成ブロック図
【図３】本発明の実施例２の無線システムの構成ブロック図
【図４】本発明の実施例３の無線システムの構成ブロック図
【図５】本発明の実施例４の無線システムの構成ブロック図
【図６】本発明の実施例５の無線システムの構成ブロック図
【図７】従来の無線システムの構成ブロック図
【図８】従来の無線システムの構成ブロック図
【符号の説明】
１ 回線網中央制御装置
２ 電話回線網
３ 親機
４ メータ
５ 子機
６ 設定器
７ 設定器側無線通信手段
８ 中央制御装置
９ 通信媒体
１０ 端末装置
３１ インターフェイス手段
３２ 無線通信手段
３３ 制御手段
３４ 通信履歴記憶手段
３５ 無線通信条件記憶手段
３６ 電文判別手段
３７ 電界強度判別手段
３８ 無線通信条件報知手段
５１ 通信可能子機記憶手段
７１ 設定器インターフェイス部
７２ 無線送信部
７３ 無線受信部
７４ 切換部
７５ 受信感度検出部
８１ 中央インターフェイス手段
８２ 中央通信条件制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は親機と子機と中央制御装置から構成される無線システムにおいて、特に親機と子機間の無線通信における通信条件の決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の無線システムは、特開平６−３０３６７４号公報に記載されているようなものが一般的であった。この無線システムは図７に示すように、回線網制御装置１を介して電話回線２に接続された親機３と、メータ４に接続された子機５と、設定器６に接続された設定器側無線通信手段７から構成され、操作員は親機３と子機５を設置する際には、設定器側無線通信手段７に接続された設定器６により親機３と子機５間で無線通信を行うための回線品質状態を調べてから設置する。その後親機３は回線網制御装置１を介し電話回線２から送信される指令に応じて、無線を介して子機５に接続されているメータ等の装置に対してデータの収集や制御を行う。図３は設定器側無線通信手段７のブロック図を示し、設定器６と接続するための設定器インターフェイス部７１と、親機３または子機５と無線通信を行うための無線送信部７２と無線受信部７３と、無線送信部７２および無線受信部７３の切換を行う切換部７４と、親機３または子機５から送信される電文の受信感度の検出を行う受信感度検出手段７５とから構成されている。
【０００３】
次に動作について図７、図８を用いて説明する。子機５と親機３を設置する場合、子機５または親機３から送信される電文に対して設定器６に接続された設定器側無線通信手段７はこの電文を切換部７４および受信感度検出手段７５を介し無線受信部７３より受信する。この際受信感度検出手段７５は前記電文の受信感度の検出を行い、その受信感度の情報を無線機インターフェイス部７１を介して設定器に送り、そして操作員は設定器６に表示される受信感度の情報を基に、子機５および親機３を今から設置しようとする場所が設置場所として最適か否かの評価を行い、通信障害が小さいポジションに設置する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、親機と子機を設置するときに設定器側無線通信手段を用いて受信感度の確認を行い、親機と子機間で受信される電文の受信感度が、電文の送受信を行うために必要である基準値以上である場合設置されていたので、この後に近傍エリアに他の親機と子機から構成されるシステムが設置された時や、同じチャンネルを用いる通信機器が設置された場合など、干渉や妨害に絶えずさらされ、安定して通信が行うことができない。ここで、親機または子機が電文を受信する場合を考えてみると、自システムの周波数と近傍エリアに設置された他のシステムまたは通信機器で用いられている周波数とが同一の場合、他システムの親機と子機間で通信が行われている間、親機または子機は受信動作を行い無駄に電力を消費する。この時に消費される電力は大きな割合を占め、特に親機または子機の電源が電池である場合は動作寿命が短くなる。このような電波環境の変化に対応するためには、作業員が設置現場に赴き電波環境の確認を行う必要があった。
【０００５】
さらに、子機が親機以外に電話回線網に接続された中央制御装置等と通信を行うための通信経路を確保する場合、子機からの電波到達範囲を設定器を用いて調べてから、その到達範囲以内に含まれる親機または子機の識別符号を子機に記憶させる必要があるため、作業時間が長くなり非常に手間がかかるという課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、中央制御装置における中央通信条件制御手段は、親機、子機の制御手段を介して他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき親機と子機の無線通信条件記憶手段に対して周波数の設定を行うようにしたものである。
【０００７】
上記発明によれば、親機と子機から構成されるシステムの設置後、他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき周波数を決定するため親機と子機間の通信状況を把握し、様々な電波環境の変化に対しても容易に対応でき最適な周波数を設定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
無線回線で接続された親機、子機及び親機に公衆回線網などの通信媒体を介して接続された中央制御装置とから構成される無線システムにおいて、親機と子機の少なくとも一方は、無線で通信を行う無線通信手段と、通信を行う周波数を記憶する無線通信条件記憶手段と、前記無線通信手段により、前記無線通信条件記憶手段に記憶された周波数を用いて受信した電文が、自機宛の電文であるか否かを電文中に含まれる識別符号により判別する電文判別手段と、前記電文判別手段により自機宛の電文でないと判別された場合、電文中に含まれる他機の識別符号とその受信回数を記憶する通信履歴記憶手段と、前記無線通信手段、前記無線通信条件記憶手段、前記電文判別手段と、前記通信履歴記憶手段とを制御する制御手段とを有し、前記中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき親機と子機に対して周波数の設定を行う中央通信条件制御手段とを有するものである。
【０００９】
そして、中央制御装置の中央通信条件制御手段により親機および子機から、通信履歴記憶手段に記憶されている他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、それらの情報に基づき中央通信条件制御手段が親機、子機に対して通信を行う周波数を決定するため、自システムと同じ無線電文を用いた複数のシステムが設置された場合においても、システム全体の伝送効率を上げ信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、親機または子機は、無線通信条件記憶手段に記憶された送信出力を用いてそれぞれ子機または親機と通信を行い、無線通信手段により受信された電文の電界強度の測定を行う電界強度測定手段と、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する通信履歴記憶手段とを有し、中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数および前記電界強度に基づき無線通信条件記憶手段に通信に用いる周波数および送信出力を設定する中央通信条件制御手段を有するものである。
【００１２】
また、親機または子機は、通信履歴記憶手段に記憶されている他機の識別符号数またはそれらの受信回数があらかじめ設定された値を超えると、制御手段に対して無線通信条件の変更を要求する旨の信号を出力する無線通信条件報知手段と、前記無線通信条件報知手段からの信号の受信により中央制御装置に対して無線通信条件記憶手段に記憶されている無線通信条件の変更を要求する前記制御手段とを有するものである。
【００１３】
さらに、子機は、制御手段の制御により通信可能である他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を記憶する通信可能他機記憶手段を有し、親機との通信不能時、前記通信可能他機記憶手段の内容から通信が可能である前記他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を検索し、他機を介して中央制御装置との通信の制御を行う前記制御手段を有するものである。
【００１４】
そして、子機は親機との通信不能時、通信可能他機記憶手段の内容から通信が可能である他機の識別符号と無線通信条件を検索し、他機を介して中央制御装置と通信を行うことができる。
【００１５】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の無線システムの構成ブロック図を示すものであり、３は親機、５は子機であり、この親機３と子機５が無線を介して通信を行う。８は親機３と電話回線などの通信媒体９を介して接続された中央制御装置、１０はメータ、ガステーブル、給湯器などの端末装置であり、中央制御装置８は親機３と子機５を介して端末装置１０に対して、データの収集や制御を行うとともに、親機３と子機５間の通信条件の制御を行う。
【００１６】
図２は中央制御装置８および親機３の構成ブロック図である。図２において、８は中央制御装置であり、８１は通信媒体９と接続するための中央インターフェイス部、８２は中央インターフェイス部８１と通信媒体９を介して、親機と子機間の通信条件を設定する中央通信条件制御手段である。３は親機であり、３１は通信媒体９と接続するためのインターフェイス部、３２は子機５と無線で通信を行う無線通信手段、３４は子機５との通信の履歴を記憶する通信履歴記憶手段、３５は中央制御装置８からの制御により無線回線上の通信条件を記憶する無線通信条件記憶手段、３３は通信履歴記憶手段３４、無線通信条件記憶手段３５、インターフェイス部３１および無線通信手段３２を司る制御手段である。また、子機も同様の構成となっている。
【００１７】
次に、図２を用いて動作、作用について説明する。親機３における無線通信条件記憶手段３５は、子機５と無線回線を用いて通信を行うための種々の通信条件が記憶されており、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５に記憶されている通信条件に従い、無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。通信履歴記憶手段３４は、制御手段３３の制御により子機５との電文のやりとり、つまり、子機５への電文送信に対する成功、不成功や子機５からの電文受信に対する成功、不成功などの通信状況を記憶している。中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、例えば入力部と表示部が具備されており、入力部から親機３の通信履歴記憶手段３４に記憶された内容を収集する旨の入力があった場合に、その信号が中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して制御手段３３に対して出力される。制御手段３３はその信号を受信することにより、通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の収集を行い、中央通信条件制御手段８２における表示部はその内容を表示し、その内容により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員は、親機と子機間の設置状況の確認を行い、親機と子機間の種々の通信条件（例えば、同期通信か非同期通信、あるいは連続受信なのか間欠受信なのか、間欠受信の場合の間欠周期、電文送信が不成功の場合の再送回数など）の変更を行う必要があると判断した場合は、中央通信条件制御手段８２における入力部を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３を用いて無線通信条件記憶手段３５に記憶されている内容の変更を行う。
【００１８】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様に通信条件の変更を行う。また、中央通信条件制御手段８２は通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の消去も行うことも可能である。
【００１９】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施する。
【００２０】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の通信条件を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。
【００２１】
また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の無線システムの構成ブロック図である。実施例１と異なる点は、無線通信手段３２により受信された電文を電文中に含まれる識別符号により、自機宛の電文であるか否かを判別する電文判別手段３６と、通信に用いる周波数（以下チャンネルと称する）を記憶するチャンネル記憶部から構成される無線通信条件記憶手段３５と、他機の電文中に含まれる識別符号とその受信回数を記憶する通信履歴記憶手段３４を設けたところである。
【００２２】
なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５におけるチャンネル記憶部に記憶されたチャンネルで無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。無線通信手段３２より電文を受信した場合、制御手段３３は電文判別手段３６の制御を行い、電文中に含まれる識別符号より子機から送信されてきた電文でないと判別した場合、その識別符号と受信回数を通信履歴手段３４に記憶する。
【００２３】
中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより通信履歴記憶手段３４に記憶されている他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、中央通信条件制御手段８２はその内容を表示部に表示させ、その内容により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員がチャンネルの変更を行う必要があると判断した場合は、中央制御手段８２を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより無線通信条件記憶手段３５におけるチャンネル記憶部のチャンネルを変更する。
【００２４】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５のチャンネル記憶部に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様にチャンネルの変更を行う。また、中央通信条件制御手段８２は通信履歴記憶手段３４に記憶されている内容の消去も行うことも可能である。
【００２５】
チャンネルの変更を行う方法としては、例えば、複数の親機と子機はそれぞれ識別符号とその受信回数のテーブルの作成を行い、それら複数のシステムのテーブルの比較を行い、もっとも他機から干渉を受けているシステムのチャンネルから順に変更を行う、複数のシステムを考慮したチャンネル変更方法や、あるいは、一定期間毎に順次チャンネルを変更し、それらのチャンネルからもっとも他のシステムから干渉を受けないチャンネルを選択する方法などが考えられる。
【００２６】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施する。
【００２７】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の通信条件を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
【００２８】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、通信に用いる送信出力を記憶する送信出力記憶部から構成される無線通信条件記憶手段３５と、制御手段からの制御により無線通信手段により受信された電文の電界強度の測定を行う電界強度測定手段３７と、他機の電文中に含まれる識別符号とその受信回数に加え、受信時の電界強度をも記憶する通信履歴記憶手段３４を設けたところである。
【００２９】
なお実施例２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は無線通信条件記憶手段３５における送信出力部に記憶された送信出力で無線通信手段３２を用いて子機５と通信を行っている。無線通信手段３２より電文を受信した場合、制御手段３３は電文判別手段３６の制御を行い、電文中に含まれる識別符号より自システムの子機５からの電文でないと判別した場合、その識別符号と受信回数に加え電界強度を通信履歴手段３４に記憶する。
【００３０】
中央制御装置８における中央通信条件制御手段８２は、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより通信履歴記憶手段３４に記憶されている他機の識別符号とその受信回数に加え電界強度の収集を行い、中央通信条件制御手段８２はその内容を表示部に表示させ、その表示により中央通信条件制御手段８２の操作を行う操作員が送信出力の変更を行う必要があると判断した場合は、中央制御手段８２を用いて、中央インターフェイス部８１、通信媒体９およびインターフェイス部３１を介して、親機３の制御手段３３の制御によりにより無線通信条件記憶手段３５における送信部の送信出力記憶部の変更を行う。
【００３１】
また、子機５の無線通信条件記憶手段３５の送信出力記憶部に対しても無線回線を介して子機５と通信を行うことにより、同様に送信出力の変更を行う。
【００３２】
送信出力の変更を行う方法としては、例えば、通常、送信出力値は無線回線の品質を上げるため最大値（α）に設定されている。ここで、親機と子機間で所定の無線回線の品質（誤り率等）を満たす電界強度の値をβ（β＜α）、通信を行うために最低限必要である電界強度の値をγ（γ＜β＜α）とすると、中央制御装置８において操作員は、無線通信条件記憶手段３５の送信出力部の値をβに設定する。そして、通信履歴手段３４に記憶された識別符号を有する他のシステムに対しても、送信出力記憶部の送信出力をβに設定する方法がある。また、上述の方法で送信出力を変更したにもか変わらず、電文判別手段３６において他システムの電文を受信する場合、さらに送信出力をγに設定することもできる。
【００３３】
また、通信履歴手段３４には自システムである子機５からの電文の電界強度も記憶させ、中央制御装置８よりその電界強度の収集を行うこともできる。
【００３４】
本発明では、親機１台と子機１台から構成されるシステムについて説明したが上述のシステムが複数台設置される場合、中央通信条件制御手段８２において複数のシステム全体を考慮して、同様に実施することができる。
【００３５】
なお、通信条件は中央制御装置８が無線通信条件記憶手段３５に設定するのではなく、無線通信条件記憶手段３５はあらかじめ複数の送信出力を記憶しておき、制御手段３３の制御により選択させることもできる。また、通信履歴記憶手段３４は、中央制御装置８が具備してもよい。
【００３６】
（実施例４）
図５は本発明の実施例４の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、通信履歴記憶手段３４の監視を行い、受信回数があらかじめ定められた数値に達すると制御手段３３に対してその旨の信号の出力を行う無線通信条件報知手段３３を備えたところである。
【００３７】
なお実施例２と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、通信履歴記憶手段３４は制御手段３３の制御により電文判別手段３６より他機の識別符号や受信回数を記憶している。無線通信条件報知手段３３は通信履歴記憶手段３４に記憶されている受信回数が定められた基準値の達すると制御手段３３に対して信号の出力を行い、制御手段３３はこの信号を受信することによりその旨の信号を、インターフェイス手段３１、通信媒体９および中央インターフェイス手段８１を介して中央通信条件制御手段８２に対して出力する。
【００３８】
なお、無線通信条件報知手段３８から制御手段３３に対して、信号が出力される条件は識別符号数、あるいは電界強度値とすることもできる。
【００３９】
また、通信履歴記憶手段３４に記憶されている受信回数はあらかじめ設定しておくか、あるいは中央通信条件制御手段８２を用いて設定することもできる。
【００４０】
また、先に示した実施例３に対しても同様のことを行うことができる。
また、ここでは親機３に対しての説明をしたが子機５に対しても、無線回線を用いて同様に実施することができる
（実施例５）
図６は本発明の実施例５の無線システムの構成ブロック図である。実施例２と異なる点は、子機５は親機３以外の通信が可能である他機の識別符号やチャンネルの情報を記憶する通信可能他機記憶手段５１を備えたところである。
【００４１】
なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用について説明すると、制御手段３３は通信履歴手段３４に記憶された他機の識別符号およびチャンネルを通信可能他機記憶手段５１に記憶しておく。インターフェイス部３１を介して接続された端末装置１２より通信が発生するなどで、子機５から親機３に対する呼が生じたが通信不能の場合、制御手段３３は通信可能他機記憶手段５１に記憶されている他機の識別符号とチャンネルの情報を取得し、電文中の宛先アドレスにその識別符号を含め、チャネルを前述のチャンネルに設定し、無線通信手段３２を用いて他機を介して中央制御装置８に対して通信を行う。
【００４２】
他機を介して通信を行う方法は、子機５から送信される電文中に親機３と通信が不能である旨の情報を含め、その電文を受信した親機３は電文中に自機宛の識別符号が含まれていることにより、その電文を受信し電文内容より他機からの電文であるため中央制御装置８に中継する。また、他の子機が受信した場合も同様に親機３を介して中央制御装置８へ中継する方法が考えられる。
【００４３】
また、先に示した実施例３、４に対しても同様のことを行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、親機と子機は、通信履歴記憶手段は、電文判別手段により他機の電文であると判別された電文の識別符号と受信回数を記憶しているため、操作員は設置場所に赴く必要がなく、中央制御装置から自機に影響を与える他機を特定でき、かつ他機からの干渉や妨害の頻度を知ることができ、通信を行うために最適な周波数に変更することができ、干渉や妨害対策だけでなく、親機と子機からなるシステムが適用される用途、電波環境、通信頻度に応じて弾力的に通信を行う周波数の変更と運用をできるという有利な効果を有する。しかも、複数の親機と子機からなるシステムが設置されている場合、各機が他機に影響を及ぼす範囲（電波到達範囲）がわかるため、新たにシステムを設置する場合の基礎データを得ることができるという効果も期待できる。
【００４６】
また、通信履歴記憶手段は電文判別手段により他機の電文であると判別された電文の電界強度をも記憶しているため、操作員は、たとえ他機からの干渉や妨害の影響を受けないために割り当てるチャンネルがない場合でも、中央制御装置から他機に与える影響を容易に最小にとどめることができる、特に複数のシステムが設置されている場合、上述のことを各システムに対して行えば、他機からの干渉が低減されるという有利な効果を有する。
【００４７】
また、無線通信条件報知手段が通信履歴記憶手段の記憶内容の監視を行うため、中央制御装置で操作を行う操作員の負担が軽減され、かつ確実に親機と子機の無線回線の監視を行えるという有利な効果を有する。
【００４８】
また、子機における通信可能他機記憶手段が、設定された環境に応じて自動的に親機以外に通信が可能である他機を記憶するので、作業員が設定機等の電界強度を測定する機器を用いて、電波到達距離を測定し、通信が可能である他機を調べる必要がないため大幅に作業時間が短縮される有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の無線システムの構成ブロック図
【図２】同実施例の構成ブロック図
【図３】本発明の実施例２の無線システムの構成ブロック図
【図４】本発明の実施例３の無線システムの構成ブロック図
【図５】本発明の実施例４の無線システムの構成ブロック図
【図６】本発明の実施例５の無線システムの構成ブロック図
【図７】従来の無線システムの構成ブロック図
【図８】従来の無線システムの構成ブロック図
【符号の説明】
１ 回線網中央制御装置
２ 電話回線網
３ 親機
４ メータ
５ 子機
６ 設定器
７ 設定器側無線通信手段
８ 中央制御装置
９ 通信媒体
１０ 端末装置
３１ インターフェイス手段
３２ 無線通信手段
３３ 制御手段
３４ 通信履歴記憶手段
３５ 無線通信条件記憶手段
３６ 電文判別手段
３７ 電界強度判別手段
３８ 無線通信条件報知手段
５１ 通信可能子機記憶手段
７１ 設定器インターフェイス部
７２ 無線送信部
７３ 無線受信部
７４ 切換部
７５ 受信感度検出部
８１ 中央インターフェイス手段
８２ 中央通信条件制御手段
Claims (4)
- 無線回線で接続された親機、子機及び親機に公衆回線網などの通信媒体を介して接続された中央制御装置とから構成される無線システムにおいて、親機と子機の少なくとも一方は、無線で通信を行う無線通信手段と、通信を行う周波数を記憶する無線通信条件記憶手段と、前記無線通信手段により、前記無線通信条件記憶手段に記憶された周波数を用いて受信した電文が、自機宛の電文であるか否かを電文中に含まれる識別符号により判別する電文判別手段と、前記電文判別手段により自機宛の電文でないと判別された場合、電文中に含まれる他機の識別符号とその受信回数を記憶する通信履歴記憶手段と、前記無線通信手段、前記無線通信条件記憶手段、前記電文判別手段、前記通信履歴記憶手段とを制御する制御手段とを有し、前記中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数の収集を行い、収集された内容に基づき親機と子機に対して周波数の設定を行う中央通信条件制御手段を有した無線システム。
- 親機または子機は、無線通信条件記憶手段に記憶された送信出力を用いてそれぞれ子機または親機と通信を行い、無線通信手段により受信された電文の電界強度の測定を行う電界強度測定手段と、前記電界強度測定手段により測定された電界強度を記憶する通信履歴記憶手段とを有し、中央制御装置は前記通信履歴記憶手段に記憶された他機の識別符号とその受信回数および前記電界強度に基づき無線通信条件記憶手段に通信に用いる周波数および送信出力を設定する中央通信条件制御手段を有した請求項１記載の無線システム。
- 親機または子機は、通信履歴記憶手段に記憶されている他機の識別符号数またはそれらの受信回数があらかじめ設定された値を超えると、制御手段に対して無線通信条件の変更を要求する旨の信号を出力する無線通信条件報知手段と、前記無線通信条件報知手段からの信号の受信により中央制御装置に対して無線通信条件記憶手段に記憶されている無線通信条件の変更を要求する前記制御手段とを有した請求項１または２記載の無線システム。
- 子機は、制御手段の制御により通信可能である他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を記憶する通信可能他機記憶手段を有し、親機との通信不能時、前記通信可能他機記憶手段の内容から通信が可能である前記他機の識別符号と前記他機の無線通信条件を検索し、他機を介して中央制御装置との通信の制御を行う前記制御手段を有した請求項１〜３のいずれか１項記載の無線システム。
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