JP3879333B2 - 経路情報配信機能を備えたデータ伝送システム及びその端末無線ユニット、経路情報配信方法 - Google Patents

経路情報配信機能を備えたデータ伝送システム及びその端末無線ユニット、経路情報配信方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気、ガス、水道等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データを送信するデータ伝送システムを用いて上位装置から各端末にデータを配信する経路情報配信方法に関し、さらに詳しくはデータ配信時の混信を避けた効率のよいデータ配信を行う経路情報配信方法、経路情報配信機能を備えたデータ伝送システム及びこれに用いる端末無線ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、無線による電子メータの検針データ収集システムにおける基本ルートマップの配信処理及び各無線検針ユニットでの基本ルートマップの更新処理としては、次に示すような手順が行われている。
【0003】
(1)データ収集ユニットが新基本ルートマップをある一定周期で作成し、この作成した新基本ルートマップを各無線検針ユニットに配信する。
【0004】
(2)新基本ルートマップが配信された無線検針ユニットは、自局の旧基本ルートマップを即時に新基本ルートマップに切換えて更新し、また自局に接続している下位の無線検針ユニットに順次送信する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような基本ルートマップの更新処理に際しては、データ伝送システム内に新旧の基本ルートマップが存在し、これらの新旧の基本ルートマップが混在するために通信エラー、リトライ処理等が発生する可能性が高く、検針効率の低下につながる。
【0006】
また、無線検針ユニットに新基本ルートマップが配信されたとき、常に自局に接続している下位の無線検針ユニットに対しても送信するため、新規登録の無線検針ユニットが多い場合は通信量が増大して検針処理に支障をきたしてしまうという問題を有していた。
【0007】
そこでこの発明は、上位装置から下位の端末にデータを配信するとき、全ての端末に対して配信するのではなく、最新の経路情報のバージョンを記憶していない端末だけに効率よく配信して混信を回避することができる経路情報配信方法、経路情報配信機能を備えたデータ伝送システム及びこれに用いる端末無線ユニットの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の各端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集すると共に、上位装置から下位の各端末無線ユニットに経路情報を配信する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムであって、前記各端末無線ユニットは、バージョンの異なる2つの経路情報を記憶する記憶手段と、端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送受信する送受信手段とを備え、前記新しい経路情報の使用開始時刻になったとき、該新しい経路情報に基づいて検針データを前記上位装置に収集開始する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムであることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の各端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集すると共に、上位装置から下位の各端末無線ユニットに経路情報を配信する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムの端末無線ユニットであって、バージョンの異なる2つの経路情報を記憶する記憶手段と、端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段により一致していないと判別したとき、新しい 経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送受信する送受信手段とを備え、前記新しい経路情報の使用開始時刻になったとき、該新しい経路情報に基づいて検針データを前記上位装置に収集開始する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムの端末無線ユニットであることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、経路情報の使用開始時刻になったとき各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の各端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集するデータ伝送システムを用いて上位装置から下位の各端末無線ユニットに経路情報を配信する経路情報配信方法であって、端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別し、前記判別処理により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送信して各端末無線ユニットに配信する経路情報配信方法であることを特徴とする。
【0011】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、上位装置から下位の端末にデータを配信する際、端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別し、前記判別処理により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送信して各端末無線ユニットに配信する経路情報配信方法であるため、上位装置から配信される経路情報は旧経路情報にしたがって配信され、データ伝送システム内で新旧の経路情報を一致させた状態で配信処理する。これにより、新しい経路情報を効率よく配信して混信を回避することができそれゆえ、新旧の経路情報が混信しなくなる
【0012】
また、上位装置から下位の端末に配信される新しい経路情報は旧経路情報にしたがって配信され、その後は新旧の経路情報を統一させた状態で使用している。この場合、タイムスタンプ(時刻指定)で経路情報を使用するタイミングを図れば、データ伝送システム全体で新しい経路情報に一斉に切替えることができる。このため、データ伝送システム全体での使用時刻を統一できる。例えば、使用開始時刻または今から何時何分後等の使用開始情報を設定することができる。
【0013】
また、新規の端末が追加されたとき、最新の経路情報のバージョンを記憶していない新規の端末だけに配信することができるため、他の端末に対して一斉に配信する必要がなくなり、無駄な配信を省略した能率のよい配信処理ができる。このため、経路情報の配信量を削減でき、混信による通信エラーやリトライ処理等を確実に低減できる。
【0014】
また、新しい経路情報の使用開始時刻になったとき、該新しい経路情報に基づいて検針データを前記上位装置に収集開始するので、同システム内の経路情報を使用開始情報と合せて配信し、可能な限りシステム内の経路情報の統一を図ることにより、混信を回避してシステムとしての信頼性が向上する。
【0015】
さらに更新された使用開始時刻になれば、検針値等の計測データあるいは売上げデータ等を新経路情報で送信する。
【0016】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は家屋の電力消費量を自動検針するデータ伝送システムを示し、図1において、このデータ伝送システム11は親局としての1つのデータ収集ユニットUと、家屋12…毎に設置された子局(端局)としての端末無線ユニットUa…,Ub…,Uc…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。
【0017】
また、通信される各家屋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。
【0018】
親局のデータ収集ユニットUは、メインコントローラとして例えば電柱に設置され、センタ(基地局)13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に返答するものであって、このデータ収集ユニットUへは下位の端末無線ユニットUc…から上位の端末無線ユニットUa…へと経由させて通信接続している。
【0019】
分散された子局の端末無線ユニットUa〜Ucは、家屋12…毎の電力消費量を検針する各電力メータ14に設置されて、データ収集ユニットUへと無線で通信接続される。
【0020】
この場合、1つのデータ収集ユニットUと分散された端末無線ユニットUa〜Ucとの通信ルートLに際しては、データ収集ユニットUに直接通信接続される端末無線ユニットUa…と、これ以降にツリー構造に無線で通信接続される各端末無線ユニットUb…,Uc…を有している。
【0021】
そして、最も下位の端末無線ユニットUc…からは、その1つ上位の端末無線ユニットUb…を経由させた後、さらに1つ上位の端末無線ユニットUaを経由させて、データ収集ユニットUへとデータを収集させるデータ収集機能を有し、このツリー構造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Ub…,Uc…からの無線データを上位の端末無線ユニットUa…へと導き、これより統合してデータ収集ユニットUへとデータ収集する通信ルートLを確立している。
【0022】
図2はデータ伝送システム11の制御回路ブロック図を示し、データ収集ユニットUと端末無線ユニットUaとの通信を例にとると、このデータ収集ユニットU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の通信動作を制御し、その制御データをRAM26で読出し可能に記憶する。
【0023】
上位無線部24は、上位のセンタ13側と通信接続し、そのセンタ13側のサーバとして設置されるハードディスク27と接続し、このハードディスク27で記憶管理されているデータに基づいて基本の通信ルートマップの更新ロジックを起動し、基本ルートマップの更新を実施する。これに対し、下位無線部25は通信可能な下位の端末無線ユニットUa側と通信接続する。
【0024】
一方、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。
【0025】
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両ユニットU,Ua間での時刻データを照合チェックし、その通信性能及びデータの信頼性を確保している。
【0026】
ところで、上位のデータ収集ユニットUから下位の端末無線ユニットUaにデータを配信する際、新しいルートマップとそのルートマップの使用開始情報とを、旧ルートマップにしたがってデータ収集ユニットUから配信対象の端末無線ユニットに配信するルートマップ配信システムを有している。
【0027】
このルートマップ配信システムによれば、上位から配信される新しいルートマップは旧ルートマップにしたがって配信され、同システム内で新旧のルートマップを統一させた状態で配信処理し、新旧の2つのルートマップが混在して混信するのを回避させることができる。
【0028】
また、各端末無線ユニットUa〜Ucは通信処理毎に新旧のルートマップをチェックし、古いほうのルートマップを有する端末無線ユニットは新しいルートマップを持っている端末無線ユニットに対して要求を出し、新しいルートマップを受信して自動的に更新処理する自動更新機能を持たせている。
【0029】
また、タイムスタンプ(時刻指定)でルートマップを使用するタイミングを図れば、データ伝送システム全体で新ルートマップへ一斉に切替えることができる。このため、データ伝送システム全体での使用時刻を統一できる。例えば、使用開始時刻または今から何時何分後の使用開始時刻等の使用開始情報を設定することができる。
【0030】
次に、データ収集ユニットU1台に対して端末無線ユニットUa〜Ucが9台接続されているデータ伝送システムのルートマップ(図1参照)に、新規の端末無線ユニットUnを1台追加した場合を、図3のデータ伝送システムのルートマップを例にとって説明する。
【0031】
このデータ伝送システムのルートマップは、新規の端末無線ユニットUnが追加されたとき、その新規の端末無線ユニットUnのデータを送信する経路にのみ、新しいルートマップを配信し直すルートマップ配信機能を有しており、このルートマップ配信機能は、新規の端末無線ユニットUnが追加された場合、データ収集ユニットUはCPU21が新たにデータを収集するためのルートマップを決め直し、全端末無線ユニットUa〜Uc,Unに配信し直すが、この配信に追加される新規の端末無線ユニットUnが含まれる通信ルートのみに配信する。
【0032】
これにより、配信が必要な新規の端末無線ユニットUnのみに絞って配信することができるため、他の端末無線ユニットに対して一斉に配信する必要がなくなり、配信量を削減した能率のよい配信処理ができる。
【0033】
また、各端末無線ユニットのCPUには、新しいルートマップとそのルートマップの使用開始情報とを、旧ルートマップにしたがってデータ収集ユニットUから順次配信させて受付ける受付け機能を備えている。
【0034】
このようなユニット間の配信処理は、ツリー構造上において直接通信接続される上位側のユニットと下位側のユニットとの通信接続間が対象であり、「データ収集ユニットU」と「端末無線ユニットUa」との通信接続部間、「端末無線ユニットUa」と「その1つ下位の端末無線ユニットUb」との通信接続部間、あるいは「1つ下位の端末無線ユニットUb」と「これよりさらに1つ下位の端末無線ユニットUc,Un」との通信接続部間において、上位側から下位側に向けて配信処理を実行する。
【0035】
図4はデータ伝送システムの新旧のルートマップが混在する状態を表す配信構成図を示し、データ収集ユニットUは1日1回ルートマップを作成する。また、新規の端末無線ユニットの追加時にも新規のルートマップを作成し、このルートマップ作成後の配信可能時間帯に全端末無線ユニットに対して配信する。
【0036】
次に、このルートマップの配信動作について説明すると、
(1)データ収集ユニットUは直下に接続している第1グループの端末無線ユニットUa…に対して、先ず配信する。
【0037】
(2)その後、ルートマップの配信指令を受取った第1グループの端末無線ユニットUa…は、自己の直下の第2グループの端末無線ユニットUb…へと順次配信して行く。
【0038】
(3)この配信処理のタイムラグが仮に15分とすると、第1グループの端末無線ユニットUaと第3グループの端末無線ユニットUc…とのルートマップ更新時間のタイムラグは合計30分となる。この30分の違いで新旧のルートマップがシステム内に混在してしまう。
【0039】
そこで、新規登録があった場合は、追加された通信ルートに関係する端末無線ユニットにのみ基本のルートマップを配信するようにした。このときのロジックはデータ収集ユニットUのフラッシュメモリ22,23に持ち、同ユニットUのCPU21により実行される。
【0040】
また、各端末無線ユニット同士は、データ通信毎に基本のルートマップのバージョンをチェックし、古ければ更新する。この更新する手順と、ロジックは各端末無線ユニットUa…のフラッシュメモリ32,33に持ち、同ユニットUaのCPU31により実行される。
【0041】
図5はデータ伝送システムの新規登録時の配信構成図を示し、データ収集ユニットUは1日1回ルートマップを作成し、また新規の端末無線ユニットの追加時にもルートマップを作成する。この作成したルートマップを1日1回直下の端末無線ユニットに配信し、新規の端末無線ユニットUnの追加時は、関連ユニットUa<0010>、Ub<0040>、Uc<0100>に対してのみ配信する。
【0042】
このように、新規の端末無線ユニットUnの追加時は、新ルートマップの影響を受けない端末無線ユニットには新ルートマップが不必要なので配信不要であり、データ収集ユニットUは全台に対してルートマップの配信を行わず、配信対象の新規の端末無線ユニットUnだけに効率よく配信する。
【0043】
次に、この発明のトランシーバモードにおける通信時の通信手順を図6を参照して説明する。
データを通信する前の互いのユニット間の通信接続に先立ち、
(a)簡易認証
先ず、呼出し先のCS−ID(識別符号)との呼出番号の適否をチェックし、
(b)時刻設定
両ユニット間に時刻誤差があれば、その修正を行う(上位ユニット側のタイマ時刻に合せる)。
【0044】
(c)基本ルートマップの設定
基本ルートマップのバージョン確認を行い、新しい基本ルートマップを保持している方が、古い基本ルートマップを保持している方に送信して基本ルートマップを設定する。
【0045】
このように構成されたデータ伝送システム11の配信処理動作を図7のフローチャートを参照して説明する。
例えば、呼出番号<0010>の端末無線ユニットUaと、その1つ下位の呼出番号<0040>の端末無線ユニットUbとの基本のルートマップのバージョンが異なるとき、そのルートマップを統一するためにバージョン合せを行う。
【0046】
このバージョン合せに際して、下位側の端末無線ユニットUbは、図8に示すように、作成時刻の古い旧ルートマップのバージョンを有しており、任意の送信データを上位側の端末無線ユニットUaに送信する(ステップn1 )。
【0047】
この任意の送信データを受信した1つ上位側の端末無線ユニットUaは、図9に示すように、作成時刻が最新の新ルートマップのバージョンを有しており、両ルートマップのバージョンを照合する。このとき、両ルートマップのバージョンが一致すれば、双方のルートマップが統一されてデータ更新不要のため、現状のルートマップを使用したデータ通信処理を行う(ステップn2 )。
【0048】
これに対し、ルートマップのバージョンが不一致であれば、その旨を1つ下位側の端末無線ユニットに返信し(ステップn3 〜n4 )、
下位側のユニットUbは新ルートマップの送信を要請し(ステップn5 )、
これに応じて上位側の端末無線ユニットUaは新ルートマップを返信し(ステップn6 )、
これを受けて下位側の端末無線ユニットUbは新ルートマップにデータ更新し、この新ルートマップでのデータ通信を開始する(ステップn7 )。
【0049】
上述のように、データ収集ユニットから端末無線ユニットにデータを配信する際、新しいルートマップとそのルートマップの使用開始情報とを、旧ルートマップにしたがってデータ収集ユニットから配信対象の端末無線ユニットに配信するルートマップ配信方法である。
【0050】
このため、データ収集ユニットから配信されるルートマップは旧ルートマップにしたがって配信され、データ伝送システム内で新旧のルートマップを一致させた状態で配信処理する。この結果、新旧のルートマップが混信せずに配信処理ができる。また、端末無線ユニットは通信処理毎に新旧のルートマップをチェックし、古いほうのルートマップを有する端末無線ユニットは新しいルートマップを持っている端末無線ユニットに対して要求を出し、新しいルートマップを受信して更新する。また、タイムスタンプでルートマップを使用するタイミングを図るので、データ伝送システム全体での使用時刻を統一できる。
【0051】
また、新規の端末無線ユニットが追加されたとき、その新規の端末無線ユニットのデータを送信する通信ルートにのみ、ルートマップを配信し直すルートマップ配信方法を用いるため、配信が必要な端末無線ユニットを指定して配信することができ、他の端末無線ユニットに対して一斉に配信する必要がなくなり、無駄な配信を省略した能率のよい配信処理ができる。このため、ルートマップの配信量を削減でき、混信による通信エラーやリトライ処理等を確実に低減できる。
【0052】
また、新しいルートマップが追加されることに基づいて同ルートマップとその使用開始情報を、旧ルートマップにしたがってデータ収集ユニットから配信対象の端末無線ユニットに配信制御するシステムであるため、同システム内のルートマップを使用開始情報と合せて配信し、可能な限りシステム内のルートマップの統一を図ることにより、混信を回避してシステムとしての信頼性が向上する。
【0053】
さらに、新しいルートマップとそのルートマップの使用開始情報とを、旧ルートマップにしたがってデータ収集ユニットから配信させて受付ける端末無線ユニットを用いるため、この下位の端末無線ユニット側で配信情報を受付けて自動的に新しいルートマップに更新する。このため、更新された使用開始時刻になれば、検針値等の計測データを更新された新ルートマップで送信することができる。
【0054】
この発明と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明の経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムは、実施例のデータ伝送システム11に対応し、
以下同様に、
端末無線ユニットは、各端末無線ユニットUa,Ub,Ucに対応し、
ツリー構造の経路情報は、ルートマップに対応し、
上位装置は、データ収集ユニットUに対応し
記憶手段は、第1フラッシュメモリ22、第2フラッシュメモリ23に対応し、
判別手段は、CPU31に対応し、
送受信手段は、無線部34に対応にするも、
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。
【0055】
例えば、上述の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、自動販売機やPOSの売上げデータの収集に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 データ伝送システムの新規の端末無線ユニット登録前の概略構成図。
【図2】 データ伝送システムの制御回路ブロック図。
【図3】 データ伝送システムの新規の端末無線ユニット登録時の概略構成図。
【図4】 データ伝送システムの新旧のルートマップが混在する状態を表す配信構成図。
【図5】 端末無線ユニット登録時の新しいルートマップの配信状態を表す配信構成図。
【図6】 トランシーバモードにおける通信時の通信手順を示す説明図。
【図7】 端末無線ユニット間での基本ルートマップのバージョン合せを示すフローチャート。
【図8】 旧ルートマップのバージョンを有する端末無線ユニットのデータ説明図。
【図9】 新ルートマップのバージョンを有する端末無線ユニットのデータ説明図。
【符号の説明】
11…データ伝送システム
12…家 屋
13…センタ
14…電力メータ
U…データ収集ユニット
Ua,Ub,Uc…端末無線ユニット
Un…新規の端末無線ユニット
L…通信ルート
21,31…CPU

Claims (3)

  1. 各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集すると共に、上位装置から下位の端末無線ユニットに経路情報を配信する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムであって、
    前記各端末無線ユニットは、
    バージョンの異なる2つの経路情報を記憶する記憶手段と、
    端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別する判別手段と、
    前記判別手段により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送受信する送受信手段とを備え、
    前記新しい経路情報の使用開始時刻になったとき、該新しい経路情報に基づいて検針データを前記上位装置に収集開始することを特徴とする
    経路情報配信機能を備えたデータ伝送システム
  2. 各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集すると共に、上位装置から下位の端末無線ユニットに経路情報を配信する経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムの端末無線ユニットであって、
    バージョンの異なる2つの経路情報を記憶する記憶手段と、
    端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別する判別手段と、
    前記判別手段により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送受信する送受信手段とを備え、
    前記新しい経路情報の使用開始時刻になったとき、該新しい経路情報に基づいて検針データを前記上位装置に収集開始することを特徴とする
    経路情報配信機能を備えたデータ伝送システムの端末無線ユニット
  3. 経路情報の使用開始時刻になったとき各端末無線ユニット内に記憶されたツリー構造の経路情報にしたがって下位の端末無線ユニットから上位装置に検針データを送信して検針データを収集するデータ伝送システムを用いて上位装置から下位の端末無線ユニット経路情報を配信する経路情報配信方法であって、
    端末無線ユニット間又は端末無線ユニットと上位装置との間の前記検針データの通信時に、最新の経路情報のバージョンが一致しているかどうかを判別し、
    前記判別処理により一致していないと判別したとき、新しい経路情報を記憶している端末無線ユニット又は上位装置から、古い経路情報を記憶している端末無線ユニットに対して、新しい経路情報を送信して各端末無線ユニットに配信することを特徴とする
    経路情報配信方法。
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