JP3829556B2 - 通信端末装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気、ガス、水道の計器あるいは自動販売機やPOS(販売時点情報管理)等の端末から上位装置に検針データを送信する通信端末装置に関し、さらに詳しくは通信異常発生時に通信部を切換えて代替通信を確保する通信端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種のデータ通信に際しては、下位の複数の端末無線ユニットが検針対象の電子メータから検針データを取得し、この取得した検針データを中継局として設置されたデータ収集ユニットに一旦収集させ、この収集した検針データを上位のサーバに収集する通信システムが採用されている。
【0003】
この通信システムの中継局となるデータ収集ユニットは、内部に無線ユニットを1台内蔵し、この無線ユニットを経由させて上位側と下位側に対応する通信を行っている。
【0004】
ところが、この無線ユニットが故障した場合は、保守作業員が故障した無線ユニットと正常な無線ユニットを交換する復旧作業を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この場合は
(1)無線ユニットの交換作業を必要とするため、システムの全体を一旦、停止させなければならなかった。
(2)一旦、システムを停止させるため、復旧作業に時間がかかっていた。
(3)1台の無線ユニットで上位側と下位側の通信処理を兼用して行うので通信能力に限界が生じていた。例えば、1台では無線部の負荷が高くなり、通信エラー等が発生しやすい。
という問題を有していた。
【0006】
そこでこの発明は、上位側を受け持つ第1の通信手段と下位側を受け持つ第2の通信手段とを備え、一方の通信手段が故障した場合に他方の通信手段が故障した通信機能を併せ持つように構成した通信端末装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上位装置と通信を行う第1の通信手段と、前記第1の通信手段とは異なり下位装置と通信を行う第2の通信手段とを備え、前記第2の通信手段が下位装置からデータを受信した場合に前記第1の通信手段を介して上位装置にデータを送信し、または前記 第1の通信手段が上位装置からデータを受信した場合に前記第2の通信手段を介して下位装置にデータを送信する通信端末装置であって、前記第1の通信手段または第2の通信手段の何れか一方が故障した場合、他方の通信手段を用いて上位装置及び下位装置と通信を行うと共に、上位装置及び下位装置に対して通信時間の変更情報を送信することを特徴とする。
【0008】
この結果、一方の通信手段に故障が発生しても他方の通信手段を代替利用できるため、復旧作業時にはシステム全体を停止させずに交換作業を行うことができる。またこの場合、システムの一部は停止するが全てが停止しないので復旧処理時間が速くなり、これに伴う保守作業工数も同時に削減できる。また、正常な通信状態では上位側を受け持つ第1の通信手段と下位側を受け持つ第2の通信手段とが別々に独立して通信を行うので通信負荷が小さくなり、それゆえ通信エラーのない安定した通信ができる。
【0009】
さらに、第1の通信手段に故障が発生した場合は、第2の通信手段が代替通信動作して上位装置との通信を許容する。また、第2の通信手段に故障が発生した場合は、第1の通信手段が代替通信動作して下位装置との通信を許容する。したがって、第1の通信手段のプログラムまたは第2の通信手段のプログラムを切換えるだけで上位装置側と下位装置側とに切換えて通信することができる。
【0010】
さらに、この発明によれば、上位装置及び下位装置に対して通信時間の変更情報を送信することができるため、異常発生時のデータ通信量を調整制御することができる。例えば、異常発生に伴ってデータ通信量を抑制する場合は、一定時間毎にデータ送信する送信時間間隔を正規の時間間隔より長く延ばして設定すれば、復旧作業に適した少量のデータ通信量にすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
【0012】
図1は家屋の電力消費量を自動検針する検針システム11を示し、この検針システム11は親局としての第1データ収集ユニットU1 と、家屋12…毎に設置された子局(端局)としての第1〜第5端末無線ユニットUa,Ub,Uc,Ud,Ueとの通信を一括して行う無線通信機能を有し、それぞれPHS(パーソナル・ハンディホン・システム)のトランシーバモードで接続している。
【0013】
この無線通信機能は各々の通信エリア毎に設置され、他の親局の第2データ収集ユニットU2 と、家屋12…毎に設置された端局の第6〜第10端末無線ユニットUf,Ug,Uh,Ui,Ujとが存在する場合は、同様に無線通信機能を有してPHSのトランシーバモードで通信接続している。
【0014】
また、通信接続される各家屋12…間は立地条件によって定められた例えば25db〜55db程度の通信可能な20db以上の通信電界強度で通信接続されている。
【0015】
親局の各データ収集ユニットU1 ,U2 は、メインコントローラとして例えば電柱に設置され、上位のセンタ(基地局)13側からの指令信号に基づいて検針値、ユニット呼出番号、その呼出時刻、端局経路(通信ルートL)情報等の検針データを収集し、この収集した検針データを折返しセンタ13に返信するものであって、各データ収集ユニットU1 ,U2 へは下位の端末無線ユニットUd,Ueから上位の端末無線ユニットUc、あるいは下位の端末無線ユニットUjから中位の端末無線ユニットUiを介して上位の端末無線ユニットUfへと通信環境条件に適した通信ルートLを経由させて通信接続している。
【0016】
各端局の端末無線ユニットUa〜Ujは、家屋12…毎の電力消費量を検針する電力メータ14…に設置されて、上位のデータ収集ユニットU1 ,U2 と無線で通信接続する。
【0017】
この場合、データ収集ユニットU1 ,U2 と分散された複数の第1〜第10の端末無線ユニットUa〜Ujとの通信ルートLに際しては、データ収集ユニットU1 ,U2 に直接通信接続される複数の上位の端末無線ユニットUa,Ub,Uc、あるいはUf,Ug,Uhと、これ以降に枝分れして順次無線で通信接続される下位の端末無線ユニットUd,Ue、あるいはUi,Ujとを有している。
【0018】
そして、最も下位の端末無線ユニットからは、その1つ上位の端末無線ユニットを経由させた後、さらに1つ上位の端末無線ユニットを経由させて、下位から上位に吸上げる如くデータ収集ユニットU1 ,U2 へとデータを収集させるツリー構造のデータ収集機能を有し、このツリー構造のデータ収集機能により、分散された下位の端末無線ユニットからの検針データを上位の端末無線ユニットへと導き、これより各データ収集ユニットU1 ,U2 へとデータ収集する通信ルートLを確立している。
【0019】
上位のセンタ13は、営業所15のサーバ(パーソナルコンピュータ)16及びデータベース17と通信接続し、サーバ16からの送信指令にしたがって制御データをデータ収集ユニットU1 ,U2 及び端末無線ユニットUa〜Ujに送信し、また各端末無線ユニットUa〜Ujから収集された多くの検針データをデータベース17に格納する。
【0020】
図2は検針システム11の制御回路ブロック図を示し、第1データ収集ユニットU1 とその直下の第1端末無線ユニットUaとの通信を例にとると、この第1データ収集ユニットU1 のCPU21は、第1フラッシュメモリ22と、第2フラッシュメモリ23に格納されたプログラムに沿って上位無線部24と下位無線部25を制御し、その制御データをRAM26で読出し可能に記憶する。
【0021】
上位無線部24は、上位のセンタ13と通信接続し、このセンタ13を経由させて営業所15に設置されるサーバ16のハードディスク27及びデータベース17と通信接続する。これに対し、下位無線部25は直下の第1端末無線ユニットUa側と通信接続する。
【0022】
一方、第1端末無線ユニットUaのCPU31は、第1フラッシュメモリ32と、第2フラッシュメモリ33に格納されたプログラムに沿って無線部34及びメータI/F(インターフェース)35を制御し、その制御データをRAM36で読出し可能に記憶する。また、CPU31はメータI/F35を介して端末無線ユニットUa…の呼出番号毎に設けられた電力メータ14の数値を定期的に読取る。
【0023】
また、各ユニットのCPU21,31は、時刻を計時するタイマを内蔵してユニットU1 ,Ua間での時刻データを照合し、通信性能及び信頼性を確保している。
【0024】
この場合、第1端末無線ユニットUaのCPU31は、予め設定された計測設定時間、例えば15分間隔毎に電力メータの検針値を計測して、この計測した検針値を第2フラッシュメモリ33に記憶している。そして、この記憶した例えば1日分の検針データを1日1回、第1データ収集ユニットU1 に一括して送信する。
【0025】
また、第1データ収集ユニットU1 のCPU21は、第1〜第5端末無線ユニットUa〜Ueから送信されてきた検針データを受信して第2フラッシュメモリ23で記憶する。この場合、送信元の第1〜第5端末無線ユニットUa〜Ueと、その計測した検針値を対応させて記憶し、この記憶した検針データがサーバ16に収集されて統率管理される。
【0026】
ところで、データ収集ユニットU1 に内蔵される上位無線部24と下位無線部25は互いに独立した無線通信機能を有して内蔵しており、CPU21は下位無線部25が下位の各端末無線ユニットUa…から検針データを受信した場合に第2フラッシュメモリ23で記憶した後、上位からの呼出し時に上位無線部24を介して上位のサーバ13にデータを送信する。また、CPU21は上位無線部24が上位のサーバ16から制御データを受信した場合に、下位無線部25を介して下位の端末無線ユニットUa…にデータを送信する。
【0027】
この送受信時に、上位無線部24または下位無線部25の何れか一方が故障した場合は、他方の無線部を代替利用して通信を行う代替通信機能を有している。したがって、上位無線部24に故障が発生した場合は、下位無線部25が代替動作して上位側との通信を許容する。また、下位無線部25に故障が発生した場合は、上位無線部24が代替動作して下位側との通信を許容する。
【0028】
このように、どちらか一方の無線部24,25に故障が発生した場合は、この故障が発生したことをデータ収集ユニットのCPU21が判断し、一方の故障が発生した方の無線機能を、他方の残っている無線部に拡張するロジックはデータ収集ユニットの第1フラッシュメモリ22に有し、CPU21で実行する。
【0029】
例えば、図3(A)に示すように、第1データ収集ユニットU1 の下位無線部25に故障が発生した場合について説明すると、CPU21は上位無線部24を上位側との通信接続機能だけでなく、下位側との通信接続機能を併せ持つように第1フラッシュメモリ22のロジックに基づいてプログラムを切換えて通信機能を拡張する。これにより、図3(B)に示すように、上位無線部24が上位側だけでなく、下位側との間も通信許容してデータ収集する。
【0030】
このように、双方の無線部24,25が互いの代替通信機能を併せ持つように構成しているため、故障が発生しても故障した一方の無線部を交換すればよく、復旧作業時には一部のシステムを停止させるだけでよく、システム全体を停止させずに交換作業を行うことができるため復旧処理時間が速くなり、これに伴う保守作業工数も同時に削減できる。また、正常な通信状態では上位側を受け持つ上位無線部24と下位側を受け持つ下位無線部25とが別々に独立して通信を行うので通信負荷が小さくなり、それゆえ通信エラーのない安定した通信が得られる。
【0031】
このように構成されたデータ収集ユニットの上位無線部24または下位無線部25に対するバックアップ処理動作を図4のフローチャートを参照して説明する。
【0032】
通常、データ収集ユニットのCPU21は上位無線部24または下位無線部25が正常に通信動作しているか、あるいは故障が発生しているかをチェックしている(ステップn1 )。
【0033】
例えば、CPU21が第1データ収集ユニットU1 の上位無線部24に故障が発生していることを検出した場合(ステップn2 )、CPU21は下位無線部25に上位無線部24の通信接続機能を併せ持つように第1フラッシュメモリ22のロジックに基づいて通信機能を拡張させる。これに基づいて下位無線部25は1台で上位側と下位側との双方に共通して通信許容し、検針システム11を停止させずに継続して運用維持することができる(ステップn3 )。
【0034】
これに対し、第1データ収集ユニットU1 の下位無線部25に故障が発生していることをCPU21が検出した場合は、上位無線部24に下位無線部25の通信接続機能を併せ持つようにCPU21が第1フラッシュメモリ22のロジックに基づいて通信機能を拡張させる。これに基づいて上位無線部24は、図3(B)に示すように、1台で上位側と下位側との双方に共通して通信許容し、同様に検針システム11を停止させずに継続して運用維持することができる。このようなバックアップ処理機能を有して通信継続している間に保守作業員が故障した無線部の交換作業を行って復旧処理する(ステップn4 )。
【0035】
上述の故障発生時にはデータ収集量を調整して異常発生状況下に適したデータ収集量に設定するデータ収集量調整機能を有している。このデータ収集量調整機能は異常発生に伴い上位側及び下位側に対してCPU21が通信時間の変更情報を送信するものである。このときの通信時間の変更ロジックもデータ収集ユニットの第1フラッシュメモリ22に有し、CPU21で実行する。
【0036】
例えば、図5に示すように、一方の無線部24,25の異常発生に伴ってデータ収集量を抑制する場合、一定時間毎にデータ収集するデータ収集時間の周期を正規の収集周期(例えば15分間隔)D1 より長く延ばして延長収集周期(例えば30分間隔)D2 に設定すれば、復旧作業に適した少量のデータ収集量にすることができる。
【0037】
次に、データ収集量調整処理ロジックを図6のフローチャートを参照して説明する。
今、データ収集ユニットの何れか一方の無線部24,25に故障が発生したことをCPU21が認識すると(ステップn11)、CPU21は下位の各端末無線ユニットUa…に対して、データ収集量を抑制するためのデータ収集周期の延長コマンドを送信する。例えば、図5に示したように、正常時は15分間隔でデータ送信を行っているものを30間隔のデータ送信に変更する(ステップn12)。
【0038】
これと同時に、CPU21は上位のサーバ16に対してデータ収集周期の延長コマンドを送信し、故障発生時のデータ収集に適したデータ収集量に抑制したことを知らせる(ステップn13)。
【0039】
この発明と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明の通信端末装置は、実施例の中継局としての第1データ収集ユニットU1 または第2データ収集ユニットU2 に対応し、
以下同様に、
上位装置は、サーバ16に対応し、
第1の通信手段は、上位無線部24に対応し、
第2の通信手段は、下位無線部25に対応し、
下位装置は、第1〜第10端末無線ユニットUa〜Ujに対応し、
通信時間の変更情報は、延長収集周期D2 に対応するも、
この発明は請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の一実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0040】
例えば、上述の一実施例では電気消費量の検針値をデータ収集する場合を示したが、これに限らず、ガス、水道等の各種の機器使用量のデータ収集、あるいは自動販売機やPOS等の売上データの収集に適用することができる。
【0041】
また、各ユニットU1 ,U2 、Ua〜Uj間の通信及びセンタ13やサーバ16との通信に際しては、無線による通信に限らず、有線を利用することもできる。
【0042】
【発明の効果】
この発明によれば、一方の通信手段に故障が発生しても他方の通信手段を代替利用できるため、復旧作業時にはシステム全体を停止させずに故障した部品を交換して運用継続しながら復旧作業を行うことができ、またこれに伴う保守作業工数も同時に削減できる。また、正常な通信状態では上位側を受け持つ第1の通信手段と下位側を受け持つ第2の通信手段とが別々に独立して通信を行うので通信負荷が小さくなり、それゆえ通信エラーのない安定した通信が得られる。
【0043】
さらに、第1の通信手段に故障が発生した場合は、第2の通信手段が代替通信動作して上位装置との通信を許容する。また、第2の通信手段に故障が発生した場合は、第1の通信手段が代替通信動作して下位装置との通信を許容する。したがって、第1の通信手段のプログラムまたは第2の通信手段のプログラムを切換えるだけで上位装置側と下位装置側とに切換えて通信することができる。
【0044】
さらに、上位装置及び下位装置に対して通信時間の変更情報を送信することができるため、異常発生時のデータ通信量を調整制御することができる。例えば、異常発生に伴ってデータ通信量を抑制する場合は、一定時間毎にデータ送信する送信時間間隔を正規の時間間隔より長く延ばして設定すれば、復旧作業に適した少量のデータ通信量にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 家屋の電力消費量を自動検針する検針システムの概略構成図。
【図2】 検針システムの制御回路ブロック図。
【図3】 下位無線部に故障が発生したときのバックアップ状態を示す制御回路ブロック図。
【図4】 無線部のバックアップ処理動作を示すフローチャート。
【図5】 データ収集量調整処理状態を示す説明図。
【図6】 データ収集量調整処理ロジックを示すフローチャート。
【符号の説明】
11…検針システム
12…家 屋
13…センタ
14…電力メータ
16…サーバ
U1 ,U2 …データ収集ユニット
Ua〜Uj…端末無線ユニット
L…通信ルート
21…CPU
22…第1フラッシュメモリ
D1 …正規の収集周期
D2 …延長収集周期
Claims (1)
- 上位装置と通信を行う第1の通信手段と、前記第1の通信手段とは異なり下位装置と通信を行う第2の通信手段とを備え、前記第2の通信手段が下位装置からデータを受信した場合に前記第1の通信手段を介して上位装置にデータを送信し、または前記第1の通信手段が上位装置からデータを受信した場合に前記第2の通信手段を介して下位装置にデータを送信する通信端末装置であって、
前記第1の通信手段または第2の通信手段の何れか一方が故障した場合、他方の通信手段を用いて上位装置及び下位装置と通信を行うと共に、上位装置及び下位装置に対して通信時間の変更情報を送信する
通信端末装置。
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