JP4757749B2 - 通信システム、通信方法、および端局 - Google Patents

Description

この発明は、各端局が、自局に登録しているＣＳＩＤの中継機を介して管理サーバと通信する通信システム、通信方法、および、この通信システムに適用される端局に関する。

従来、各家宅に設置されている電力、水道、ガス等の使用量を測定する測定機（以下、メータと言う。）の検針を自動的に行うテレメトリングシステムが提案されている（特許文献１参照）。テレメトリングシステムでは、メータから測定値（以下、検針値と言う。）を取得し、その検針値をセンタの管理サーバに送信する通信端局をメータに取り付けている。また、テレメトリングシステムでは、通信端局と管理サーバとの通信にかかる通信コストを抑えるために、ＰＨＳ中継機を用いている。ＰＨＳ中継機は、ＰＨＳ通信を中継する装置であり、ＣＳＩＤ（Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ ＩＤ）が付与されている。ＰＨＳ中継機は、自機のＣＳＩＤを登録している装置にかかる通信を中継する。ＰＨＳ中継機は、複数台の装置の通信を中継することができる。ＰＨＳ中継機と、このＰＨＳ中継機のＣＳＩＤを登録している装置と、の間における通信は、回線契約を必要としないトランシーバモードで行える。したがって、ＰＨＳ中継機に付与されているＣＳＩＤを、通信端局に登録することにより、１台のＰＨＳ中継機で複数台のメータの検針が行える。すなわち、ＰＨＳの回線契約がメータ毎に必要とならないので、通信端局と管理サーバとの通信にかかる通信コストが抑えられ、結果的にテレメトリングシステムの運用コストが抑えられる。

また、特許文献１では、通信端局におけるＣＳＩＤの登録にかかる手間を削減する提案がなされている。具体的には、センタ等に設置されている登録制御装置において、オペレータがＣＳＩＤの登録にかかる処理を実行させる１または複数の通信端局を指定する操作を行うと、ここで指定された各通信端局に対してＣＳＩＤの登録にかかる処理の実行が指示される。ＣＳＩＤの登録にかかる処理の実行が指示された通信端局は、登録モードに移行し、ＣＳＩＤの登録にかかる処理を実行する。通信端局は、予め複数のＣＳＩＤを記憶している。通信端局は、受信している電界強度レベルが最大で、且つその電界強度レベルが通信可能なレベルであるＰＨＳ中継機を検索し、該当するＰＨＳ中継機のＣＳＩＤを取得するオープンサーチを行う。そして、通信端局は、このオープンサーチで取得したＣＳＩＤが、記憶しているいずれかのＣＳＩＤであれば、このＣＳＩＤを自局に登録する。

したがって、通信端局を新規に設置したときには、登録制御装置において、新規に設置した通信端局を、ＣＳＩＤの登録にかかる処理を実行させる通信端局として指定する操作を行うことで、これらの通信端局におけるＣＳＩＤの登録が行える。
特許第３５６０５６９号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている構成では、オペレータが、新規に設置した通信端局を１つずつ確認し、ここで確認した通信端局を、ＣＳＩＤの登録にかかる処理を実行させる通信端局として指定する操作を行わなければならない。このため、オペレータの作業負荷が増大しており、通信端局におけるＣＳＩＤの登録にかかる手間が十分に削減されていないという問題があった。

また、オペレータが、ＣＳＩＤの登録にかかる処理を実行させる通信端局の確認や、その指定を誤って、新規に設置した通信端局でＣＳＩＤの登録にかかるを処理が行われなかったり、反対にすでにＣＳＩＤの登録がなされていて運用されている通信端局で、ＣＳＩＤの登録にかかるを処理が無駄に行われる、という問題があった。

この発明の目的は、端局における中継機の登録にかかる手間を十分に削減し、且つこの登録にかかる処理が適性に行える通信システム、および通信方法を提供することにある。

また、この発明は、この通信システムに適用される端局を提供することを目的とする。

この発明の通信システムは、上記課題を解決するために、以下の構成を備えている。

（１）各端局が、自局に登録している中継機を介して管理サーバと通信する通信システムにおいて、
前記端局は、
前記中継機との通信を無線通信で行う無線通信手段と、
前記無線通信手段で本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局に登録されている中継機より、自局に登録する中継機を決定し、さらに、ここで決定した中継機を自局に登録することを要求する登録要求を、ここで決定した中継機を介して前記管理サーバへ送信する登録要求送信手段と、を備え、
前記管理サーバは、
前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求を受信すると、今回登録要求を送信してきた端局について、当該登録要求にかかる中継機の登録を許可するかどうかを判定する登録許可判定手段と、
前記登録許可判定手段が登録を許可すると判定した場合に、今回登録要求を送信してきた端局に対して中継機の登録許可を送信する登録許可送信手段と、を備え、
さらに、前記端局は、
前記管理サーバから送信されてきた自局に対する登録許可を受信したときに、今回登録することが許可された中継機を自局に登録する登録手段、を備えている。

この構成では、端局が、自動的にオープンサーチを行い、通信可能な中継機を自局に登録する処理を行う。端局は、例えば、中継機のＣＳＩＤを登録していない場合に、この処理を行う。この場合、中継機を登録していない状態で端局を設置すれば、この端局が、電波環境に応じた中継機を自動的に登録する。したがって、設置した端局における中継機の登録にかかる手間が十分に抑えられる。

また、端局を、リセット操作により、中継機の登録をリセットする構成とすれば、簡単に中継機のＣＳＩＤを登録していない状態にできる。

（２）各端局が、自局に登録しているＣＳＩＤの中継機を介して管理サーバと通信する通信システムにおいて、
前記端局は、
前記中継機との通信を無線通信で行う無線通信手段と、
前記無線通信手段で本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局に登録されているＣＳＩＤより、自局に登録するＣＳＩＤを決定し、さらに、ここで決定したＣＳＩＤを自局に登録することを要求する登録要求を、ここで決定したＣＳＩＤの中継機を介して前記管理サーバへ送信する登録要求送信手段と、を備え、
前記管理サーバは、
前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求を受信すると、今回登録要求を送信してきた端局について、当該登録要求にかかるＣＳＩＤの登録を許可するかどうかを判定する登録許可判定手段と、
前記登録許可判定手段が登録を許可すると判定した場合に、今回登録要求を送信してきた端局に対してＣＳＩＤの登録許可を送信する登録許可送信手段と、を備え、
さらに、前記端局は、
前記管理サーバから送信されてきた自局に対する登録許可を受信したときに、今回登録することが許可されたＣＳＩＤを自局に登録する登録手段、を備えている。

この構成では、端局が、中継機の登録を、この中継機のＣＳＩＤを登録することにより行う点で、上記（１）を限定しており、上記（１）と同様の効果を奏する。

（３）前記端局は、
自局に登録することができるＣＳＩＤの範囲を記憶する記憶手段、を備えるとともに、
前記無線通信手段が、前記中継機とトランシーバモードで通信する手段であり、
前記登録要求送信手段が、自局に登録するＣＳＩＤを、前記記憶手段が記憶する範囲内のＣＳＩＤの中から決定し、前記登録要求を送信する手段である。

この構成では、端局が、他のシステムのＰＨＳ中継機のＣＳＩＤを登録するのを防止できる。

（４）前記端局は、
前記登録要求送信手段が、前記記憶手段が記憶する範囲内のＣＳＩＤであって、前記無線通信手段で受信した本体周辺の電波において、電界強度レベルが最大であったＣＳＩＤを、自局に登録するＣＳＩＤに決定し、前記登録要求を送信する手段である
この構成では、端局が最適な通信が行える中継機のＣＳＩＤを登録することができる。

（５）前記端局は、
前記無線通信手段が、前記中継機との無線通信を、直接、または他の端局を介して行う手段である。

この構成では、中継機と直接無線通信が行えない場所に設置された端局であっても、他の端局を介して中継機と通信することができるので、中継機を効率的に配置することができ、システムの構築コストが抑えられる。

（６）前記管理サーバは、
中継機毎に、その中継機のＣＳＩＤを登録している各端局の通信経路を示すルートマップを記憶するルートマップ記憶手段と、
前記登録許可判定手段がＣＳＩＤの登録を許可すると判定した場合に、前記ルートマップ記憶手段に記憶している、登録を許可すると判定したＣＳＩＤの中継機についてのルートマップを更新するルートマップ更新手段と、を備えるとともに、
前記登録許可送信手段が、ＣＳＩＤの登録許可とともに、前記ルートマップ更新手段が更新したルートマップを送信する手段であり、
前記端局は、
前記管理サーバから送信されてきたルートマップを受信する毎に、受信したルートマップを更新記憶するルートマップ記憶手段、を備えている。

この構成では、管理サーバにおいて、中継機毎に端局の通信経路を管理することができる。また、端局においては、自局と、管理サーバとの通信経路を管理することができる。

（７）前記端局は、
前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したかどうかを判定する期間判定手段と、
前記期間判定手段が前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定したときに、前記登録要求送信手段を実行する登録制御手段と、を備えている。

この構成では、システム上で生じた不具合により、管理サーバと通信できない状態になった端局に、自動的にＣＳＩＤの再登録にかかる処理を行わせることができる。

（８）前記端局は、
前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したかどうかを判定する期間判定手段と、
前記期間判定手段が前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定したときに、前記登録要求送信手段を実行する登録制御手段と、を備え、
前記管理サーバは、
前記第１の期間よりも短い第２の期間毎に、前記ルートマップ記憶手段が記憶するルートマップを各端局に送信するルートマップ送信手段、を備え、
さらに、前記端局は、
前記期間判定手段が、前記管理サーバからルートマップを受信しない期間が前記第１の期間に達したときに、前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定する手段である。

この構成では、端局が管理サーバと通信できない状態であるかどうかを精度よく判定することができる。また、上述の（７）と同様に、管理サーバと通信できない状態になった端局に、自動的にＣＳＩＤの再登録にかかる処理を行わせることができる。

（９）前記端局は、
前記ルートマップで示されている自局の通信経路において、前記無線通信手段が直接通信する他の端局と通信できない状態であるかどうかを判定する通信状態判定手段と、
前記通信状態判定手段が前記ルートマップで示されている自局の通信経路において、前記無線通信手段が直接通信する他の端局と通信できない状態であると判定したときに、このルートマップに存在する通信可能な他の端局を代行端局として検索する代行端局検索手段と、を備えるとともに、
前記無線通信手段は、前記管理サーバとの通信を、前記代行端局検索手段により検索された代行端局と直接通信することにより行う手段である。

この構成では、自局と直接通信している他の端局の故障等に対して、速やかに対応することができる。

（１０）前記代行端局検索手段は、前記ルートマップを用いて、前記中継機との通信に介在する端局の台数が、自局以下である端局を代行端局として検索する手段である。

この構成では、自局と直接通信している他の端局が故障したときに、管理サーバと通信するのに適した端局を代行端局にできる。

（１１）前記管理サーバは、
中継機のＣＳＩＤ毎に、端局における登録を禁止するかどうかを設定する設定手段を備えるとともに、
前記登録許可判定手段が、前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求が前記設定手段において端局における登録を禁止する設定がなされているＣＳＩＤの登録要求であれば、この登録要求にかかるＣＳＩＤの登録を許可しないと判定する手段である。

この構成では、システムにおける保守管理等のために、中継機の一時停止や、交換等を行っている間に、この中継機のＣＳＩＤを登録している端局が、他の中継機のＣＳＩＤを登録するのを防止できる。

（１２）前記端局は、
本体に対応づけられている測定機から、測定値を取得する測定値取得手段と、
前記無線通信手段による無線通信で、前記測定値取得手段が取得した測定値を前記管理サーバに通知する測定値通知手段と、を備え、
前記管理サーバは、
測定機毎に、前記端局から通知された測定値を記憶する測定値記憶手段、を備えている。

この構成では、電力メータ、ガスメータ、水道メータ等の測定機の検針が、人手をかけずに行える。

（１３）前記端局は、
前記登録手段によるＣＳＩＤの登録が完了すると、前記管理サーバに対して、本体に対応づけられている測定機の登録要求を送信する測定器登録要求送信手段、を備え、
前記管理サーバは、
前記端局から送信されてきた前記測定機の登録要求を受信すると、今回受信した測定機の登録要求に基づいて、当該測定機を前記測定値記憶手段に登録する測定機登録手段、を備えている。

この構成では、システムにおける端局の運用の開始とともに、この端局を取り付けた測定機の管理が管理サーバで行える。

この発明によれば、中継機のＣＳＩＤを登録していない端局において、自動的にオープンサーチが行われ、通信可能な中継機を登録する処理が行われる。このため、中継機を登録していない状態で端局を設置すれば、この端局は、電波環境に応じた中継機を自動的に登録する。したがって、設置した端局における中継機の登録にかかる手間が十分に抑えられる。

以下、この発明にかかる通信システムを適用したテレメトリングシステムの実施形態について説明する。

図１は、この実施形態のテレメトリングシステムの構成を示す図である。この実施形態のテレメトリングシステムは、各家宅の電力使用量を検針するシステムである。このテレメトリングシステムでは、各家宅に設置されている電力使用量を測定する電力メータ（以下、単にメータと言う。）に通信端局１が取り付けられている。この通信端局１は、メータに一体化された構成であってもよい。通信端局１は、メータの測定値である検針値を、このメータとのデータ通信で取得する。また、通信端局１は、メータから取得した検針値を登録しているＰＨＳ中継機２（以下、単に中継機２と言う。）を介して管理サーバ３に送信する。中継機２には、識別情報であるＣＳＩＤが付与されている。通信端局１は、ＣＳＩＤを登録することにより、このＣＳＩＤが付与されている中継機２を登録する。中継機２は、自機のＣＳＩＤが登録されている通信端局１の通信を中継する。複数台、例えば５００台、の通信端局１が、１台の中継機２を登録することができる。言い換えれば、１台の中継機２で、複数台の通信端局１の通信を中継することができる。管理サーバ３は、センタに設置されており、各通信端局１から送信されてきた検針値を得ることにより、各家宅のメータの検針を行う。

通信端局１は、図１に示すように、直接、または他の通信端局１を介して、ＣＳＩＤを登録している中継機２と接続される。図１に示す例では、家宅ａ、ｂの通信端局１は中継機２に直接接続されており、また、家宅ｍの通信端局１は、家宅ｉ、家宅ｅ、家宅ｂの通信端局１を、この順に介して中継機２に接続されている。すなわち、各中継機２において、自機のＣＳＩＤが登録されている通信端局１を通信経路で見ると、その接続がツリー構造になっている。このため、中継機２と直接通信できない場所に設置されている通信端局１であっても、他の通信端局１を介して、この中継機２と通信できる。通信端局１は、回線契約を必要としないトランシーバモードで中継機２、または他の通信端局１と通信する。また、中継機２と管理サーバ３とは、ネットワーク４を介して通信する。ネットワーク４は、ＰＨＳ網やＩＳＤＮ網、携帯電話網等の公衆回線網を利用した構成であってもよいし、また光ファイバ等の専用回線を利用した構成であってもよい。この実施形態では、中継機２と、管理サーバ３との間における通信を、光通信とした場合を例にして説明する。

なお、図１に示す左右の中継機２は、ＣＳＩＤが登録されている通信端局１が存在していないのではなく、図示を省略しているだけである。また、中央の中継機２についても、ＣＳＩＤが登録されている通信端局１を全て図示しているわけではない。

図２は、この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の構成を示すブロック図である。通信端局１は、本体の動作を制御する制御部１１と、取り付けられているメータとのデータ通信を行うメータ通信部１２と、ＰＨＳの自営モードによる通信を行うＰＨＳ通信部１３と、動作時に用いるパラメータ等を記憶する記憶部１４と、を備えている。メータ通信部１２は、メータとのデータ通信により、このメータから検針値等を取得する。このメータとのデータ通信については、ＲＳ−２３２Ｃ等のインタフェースを利用して有線で行う構成であってもよいし、Ｉｒ−ＤＡやブルーツース等を利用して無線で行う構成であってもよい。ＰＨＳ通信部１３は、上述したように、中継機２または他の通信端局１とのデータ通信をトランシーバモードで行う構成であり、このデータ通信で回線使用料の課金が生じることはない。記憶部１４は、自局を識別する識別情報であるＰＳＩＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ ＩＤ）、登録することができる中継機２のＣＳＩＤの範囲、登録している中継機２のＣＳＩＤ、自局の呼出番号、ＣＳＩＤを登録している中継機２における各通信端局１の通信経路を示すルートマップ、動作時に使用する各種設定パラメータ、さらには取り付けられているメータの検針値データ等を記憶する。登録している中継機２のＣＳＩＤ、自局の呼出番号、ＣＳＩＤを登録している中継機２における各通信端局１の通信経路を示すルートマップ、動作時に使用する各種設定パラメータは、いずれかの中継機２のＣＳＩＤを登録するときに、管理サーバ３から通知される。また、ルートマップは、管理サーバ３から予め定められている期間毎に、例えば２４時間毎に、通知される。自局を識別する識別情報であるＰＳＩＤ、登録することができる中継機２のＣＳＩＤの範囲は、予め設定されている。この実施形態の通信端局１は、登録することができる中継機２のＣＳＩＤの範囲を２つ記憶することができる。このＣＳＩＤの範囲とは、登録することができる中継機２のＣＳＩＤの下限と上限とからなる一対の情報である。また、通信端局１は、登録している中継機２のＣＳＩＤ、自局の呼出番号、ＣＳＩＤを登録している中継機２における各通信端局１の通信経路を示すルートマップ、動作時に使用する各種設定パラメータについては、リセット操作により消去される。このリセット操作は、例えば、本体に設けられたリセットスイッチの操作としてもよい。

図３は、この実施形態のテレメトリングシステムの中継機の構成を示すブロック図である。中継機２は、本体の動作を制御する制御部２１と、ＰＨＳの自営モードにより通信端局１とデータ通信を行うＰＨＳ通信部２２と、ネットワーク４を介して管理サーバ３と光通信を行うネットワークインタフェース部２４と、ＰＨＳ通信部２２とネットワークインタフェース部２４との間で通信メディアの変換を行うメディア変換部２３と、を備えている。制御部２１は、自機に付与されているＣＳＩＤを記憶するメモリを備えている。中継機２は、自機のＣＳＩＤを登録している通信端局１と管理サーバ３との通信を中継する装置である。具体的には、中継機２は、ＰＨＳ通信部２２で受信した通信端局１から送信されてきたデータをネットワークインタフェース部２４において管理サーバ３に転送する処理や、ネットワークインタフェース部２４で受信した管理サーバ３から送信されてきたデータをＰＨＳ通信部２２において通信端局１に転送する処理を行う。また、メディア変換部２３が、通信端局１と管理サーバ３との間で中継するデータに対して、通信メディアを変換する処理を行う。

図４は、この実施形態のテレメトリングシステムの管理サーバの構成を示す図である。管理サーバ３は、本体の動作を制御する制御部３１と、ネットワーク４を介して中継機２との通信を行うネットワークインタフェース部３２と、本システムの管理に用いる各種のデータファイルを記憶するＤＢ記憶部３３と、を備えている。管理サーバ３は、複数のサーバや、これらのサーバに接続したパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で構成し、このＰＣを操作部３４や、表示部３５として機能させてもよい。ＤＢ記憶部３３には、端局管理ファイル４１、ルートマップファイル４２、端局登録状況ファイル４３、メータ情報ファイル４４、パラメータファイル４５等が記憶されている。端局管理ファイル４１は、通信端局１毎に、識別情報であるＰＳＩＤ、呼出番号、運用状態（運用中、障害発生中等）を対応づけて記憶したファイルである。管理サーバ３は、通信端局１がいずれかの中継機２のＣＳＩＤを登録するのを許可するときに、その時点で他の通信端局１に付与していない呼出番号を当該通信端局１に付与する。ルートマップファイル４２は、中継機２毎に、その中継機２のＣＳＩＤを登録している各通信端局１の通信経路（ルートマップ）を示すファイルである。すなわち、中継機２毎における、通信端局１のツリー構造を示すファイルである。端局登録状況ファイル４３は、通信端局１毎に、ＰＳＩＤ、この通信端局１を取り付けたメータの識別番号（メータＩＤ）等を対応づけたファイルである。メータ情報ファイル４４は、メータ毎にメータＩＤ、運用状態（運用中、障害発生中等）、検針値等を対応づけたファイルである。パラメータファイル４５は、通信端局１毎に設定パラメータを登録したファイルである。管理サーバ３は、これらのファイルを必要に応じて更新する。

次に、この実施形態にかかるテレメトリングシステムの主な処理について説明する。

まず、ＣＳＩＤが未登録である端局が、自動的にＣＳＩＤを登録する自動登録処理について説明する。図５は、この自動登録処理にかかる通信端局１の動作を示すフローチャートである。通信端局１は、ＣＳＩＤを登録すると、登録したＣＳＩＤ等を記憶部１４に記憶する。すなわち、ＣＳＩＤが未登録である通信端局１は、ＣＳＩＤを記憶部１４に記憶していない。通信端局１は、リセット操作が行われたとき、例えば、リセットスイッチが操作されたときに、記憶部１４に記憶しているＣＳＩＤ等を消去する構成である。通信端局１は、すでに設置されているメータに取り付けられたり、メータとともに設置される。通信端局１は、ＣＳＩＤが未登録の状態で設置される。したがって、設置後に電源がオンされて動作を開始すると、この自動登録処理を実行する。

通信端局１は、電源がオンされると、一定時間、例えば１５分、経過するのを待って（ｓ１）、登録処理を開始する（ｓ２）。ｓ１は、ｓ２にかかる登録処理を、以降の使用環境で行わせるために設けたステップである。具体的に言うと、通信端局１を設置した作業者が、この通信端局１の電源をオンすることから、電源がオンされたタイミングですぐに登録処理を行うと、この作業者が設置作業を行っていた環境でｓ２にかかる登録処理が行われてしまう。例えば、鉄扉で仕切られたメータ室に設置した場合に、この鉄扉が開いている環境でｓ２にかかる登録処理が行われてしまう。ｓ１を設けることで、この鉄扉が閉められた環境、すなわちこれ以降の使用環境、でｓ２にかかる登録処理を行わせるようにしている。

図６は、ｓ２にかかる通信端局の登録処理を示すフローチャートである。通信端局１は、ＰＨＳ通信部１３で周辺の電波を受信し、電界強度レベルが通信可能なレベルである電波毎に、その電界強度レベルと使用しているＣＳＩＤを抽出するオープンサーチを行う（ｓ１１）。ｓ１１にかかるオープンサーチでは、一定時間、例えば１５分、周辺の電波を受信し、電界強度レベルが通信可能なレベルである電波毎に、その電界強度レベルと使用しているＣＳＩＤを抽出する。また、ｓ１１では、記憶部１４に記憶している登録することができるＣＳＩＤの範囲内のＣＳＩＤを抽出し、この範囲内でないＣＳＩＤについては無視する（抽出しない。）。通信端局１は、ｓ１１にかかるオープンサーチで、ＣＳＩＤが抽出されかどうかを判定する（ｓ１２）。通信端局１は、ｓ１２で抽出されたＣＳＩＤがないと判定すると、ｓ１１に戻って上記処理を繰り返す。

通信端局１は、ｓ１１で抽出されたＣＳＩＤがあると、この中から、登録する中継機２のＣＳＩＤを決定する（ｓ１３）。ｓ１３では、
（１）記憶部１４に記憶している登録することができるＣＳＩＤの範囲内であり、且つ、
（２）電界強度レベルが最大である、
ＣＳＩＤを、登録するＣＳＩＤに決定する。ｓ１３では、他のシステムの中継機を親機に決定することはない。通信端局１は、ｓ１３で決定した中継機２のＣＳＩＤを記憶部１４に記憶する。また、通信端局１は、ＰＨＳ通信部１３で周辺の電波を受信し、ｓ１３で決定したＣＳＩＤを使用している電波であって、その電界強度レベルが最大である電波を送出している通信端局１または中継機２を、通信相手局として検出する（ｓ１４）。ここで言う相手局とは、実際にトランシーバモードで直接通信する局である。ｓ１４では、受信した電波から呼出番号を抽出することにより、相手局を特定する。通信端局１は、ｓ１４で相手局を検出すると、管理サーバ３に対してＣＳＩＤの登録要求を送信する（ｓ１５）。この登録要求には、ｓ１３で決定したＣＳＩＤ、自局のＰＳＩＤ、さらにはｓ１４で検出した相手局の呼出番号等が含まれている。この登録要求は、ｓ１４で検出した相手局を介して管理サーバ３に送信される。

なお、ｓ１４で検出される相手局は、すでにＣＳＩＤを登録している通信端局１、または中継機２である。ＣＳＩＤを登録している通信端局１は、自局が管理サーバ３と通信するときの通信経路を示すルートマップを記憶部１４に記憶している。ｓ１４で検出された相手局である通信端局１により、ｓ１５で送信した登録要求が、管理サーバ３に送信される。

図７は、通信端局１からの登録要求を受信した管理サーバの動作を示すフローチャートである。管理サーバ３は、ネットワークインタフェース部３２で今回受信した登録要求について、ＣＳＩＤの登録を許可するかどうかを判定する（ｓ３１）。ｓ３１では、以下の（１）〜（３）である場合に、登録を許可しないと判定する。
（１）今回登録が要求されているＣＳＩＤを、すでに登録している通信端局１の台数が設定されている上限台数（この実施形態では５００台）に達している場合
（２）ｓ１４で検出された相手局が、すでに予め定めた台数、例えば２０台、の通信端局１の相手局として登録されている場合
（３）今回登録が要求されているＣＳＩＤが付与されている中継機２が、この時点で、ＣＳＩＤの登録を制限している中継機２である場合
管理サーバ３は、ＤＢ記憶部３３に記憶している各種ファイルを用いて、上記（１）〜（３）の判定を行う。管理サーバ３は、ｓ３１でＣＳＩＤの登録を許可しないと判定すると、本処理を終了する。

管理サーバ３は、ｓ３１でＣＳＩＤの登録を許可すると判定すると、今回登録を許可した通信端局１に対して呼出番号を割り当て（ｓ３２）、ＤＢ記憶部３３に記憶している各種ファイルの更新を必要に応じて行う（ｓ３３）。ｓ３３では、端局管理ファイル４１に対する今回ＣＳＩＤの登録を許可した通信端局１の登録や、この通信端局１の登録にともなうルートマップファイル４２に記憶しているルートマップの更新等を行う。そして、管理サーバ３は、今回ＣＳＩＤの登録要求を送信してきた通信端局１に対して、登録許可を送信し（ｓ３４）、本処理を終了する。ｓ３４で管理サーバ３が送信する登録許可には、この通信端局１の登録にともなって更新されたルートマップや、この通信端局１に割り当てた呼出番号、動作時に使用する各種設定パラメータ、この通信端局１のＰＳＩＤ等が含まれている。この登録許可は、登録要求と逆経路で通信端局１に送信される。

通信端局１は、管理サーバ３からの登録許可を受信すると、受信した登録許可に含まれている呼出番号、ルートマップ、設定パラメータ等を記憶部１４に記憶し（ｓ１６、ｓ１７）、本処理を終了する。通信端局１は、ｓ１７にかかる処理の完了により、中継機２のＣＳＩＤの登録が完了する。一方、通信端局１は、管理サーバ３からの登録許可を受信しなかった場合、ｓ１３でＣＳＩＤを決定してからの経過時間が所定時間内、例えば２時間以内、であれば、通信可能な別の相手局を検出し（ｓ１８、ｓ１９）、ｓ１５に戻る。反対に、ｓ１８で所定時間内でないと判定すると、別の中継機２のＣＳＩＤを登録するＣＳＩＤに決定し（ｓ２０）、ｓ１４に戻る。

このように、通信端局１は、設置されて本体の電源がオンされると、最初にＣＳＩＤを登録する処理を行う。通信端局１は、ＣＳＩＤの登録が完了することにより、管理サーバ３と通信できる状態になる。

なお、ＣＳＩＤが正式に登録されていない状態で、上述した登録要求の送信にかかる通信を行うことになるが、ｓ１３で登録するＣＳＩＤを決定し、このＣＳＩＤを使用してトランシーバモードによる通信を行っている。したがって、通信端局１は、トランシーバモードによる中継機２との通信が行え、管理サーバ３に対して登録要求を送信することができる。

図５に戻り、通信端局１は、ｓ２にかかる登録処理が完了すると、メータ通信部１２で取り付けられているメータと通信し、このメータの識別情報（メータＩＤ）を取得する（ｓ３）。そして、通信端局１は、メータＩＤを含むメータ登録要求を管理サーバ３へ送信する（ｓ４）。このメータ登録要求は、ｓ２にかかる登録処理でＣＳＩＤを登録した中継機２を介して、管理サーバ３に送信される。

図８は、メータ登録要求を受信した管理サーバの動作を示すフローチャートである。管理サーバ３は、メータ登録要求を受信すると、ＤＢ記憶部３３に記憶している各種ファイルの更新を必要に応じて行う（ｓ４１）。ｓ４１では、メータ情報ファイル４４等を更新する。これにより、管理サーバ３は、今回ＣＳＩＤを登録した通信端局１と、この通信端局１が取り付けられているメータと、の対応づけや、このメータの検針値等の管理を開始する。管理サーバ３は、ｓ４１にかかる処理が完了すると、メータ登録の完了を、今回メータ登録要求を送信してきた通信端局１に通知し（ｓ４２）、本処理を終了する。また、メータ登録要求を行った通信端局１は、管理サーバ３から送信されてきたメータ登録完了の通知を受信すると（ｓ５）、本処理を終了する。

このように、この実施形態のテレメトリングシステムでは、通信端局１がＣＳＩＤの登録を自動的に行うので、通信端局１の設置作業や、在庫管理等にかかる手間が十分に抑えられるとともに、通信端局１の設置作業にかかるミスの発生も抑えられる。

ＣＳＩＤの登録が完了した通信端局１は、図９に示す処理を実行する。通信端局１は、予め定められた検針タイミングになると、メータの検針値を読み取り、読み取った検針値を管理サーバ３に送信する（ｓ５１〜ｓ５３）（図９（Ａ）参照）。この検針タイミングは、一定時間毎に設定してもよいし、午前０時等の時刻設定としてもよいし、他の設定としてもよい。システムの運用に応じて設定すればよい。この検針タイミングは、記憶部１４に記憶している設定パラメータで規定されている。

また、通信端局１は、予め定められた電界強度測定タイミングになると、ＰＨＳ通信部１３で電波を受信して、周辺におけるＣＳＩＤの電界強度を測定し、これを管理サーバ３に送信する（ｓ５５〜ｓ５７）（図９（Ｂ）参照）。ｓ５６で測定する電機強度は、受信した電波のＣＳＩＤ毎に、その電波の電界強度を対応づけたものである。この電界強度測定タイミングも、記憶部１４に記憶している設定パラメータで規定されている。

また、通信端局１は管理サーバ３から送信されてきたルートマップを受信すると、記憶部１４に記憶しているルートマップを今回受信したルートマップに更新する（ｓ６０、ｓ６１）（図９（Ｃ）参照）。管理サーバ３は、上述した通信端局１の登録処理が行われることで、ルートマップの更新が生じることから、予め定められている期間Ａ（この発明で言う、第２の期間に相当する。）、例えば２４時間、毎に各通信端局１に対して、ルートマップを送信している。また、通信端局１は、管理サーバ３から設定パラメータの更新等にかかる指示を受信すると、当該指示に対応する処理を実行する（ｓ６５、ｓ６６）（図９（Ｄ）参照）。また、通信端局１が記憶部１４に記憶している、登録することができるＣＳＩＤの範囲等についても更新できる。

また、通信端局１は、図９に示す処理と並行して、図１０に示す処理を行っている。この図１０に示す処理は、管理サーバ３との通信状態を監視する処理である。通信端局１は、トランシーバモードで直接通信している相手局（他の通信端局１、または中継機２）と、通信できない状態であるかどうかを判定する（ｓ７１）。通信端局１は、ｓ７１で相手局と通信できない状態であると判定すると、記憶部１４に記憶しているルートマップを用いて、
（１）自局と直接通信可能な通信端局１であり、
（２）自局と同じ中継機２のＣＳＩＤを登録している通信端局１であり、さらに、
（３）中継機２との通信経路に介在する他の通信端局１の台数が、ルートマップ上で自局以下である通信端局１、を代行局として検出する（ｓ７２）。例えば、図１に示す家宅ｈに設置されている通信端局１が家宅ｃに設置されている通信端局１と通信できない状態であると判定すると、通信可能であれば、家宅ｉや家宅ｄに設置されている通信端局１を代行局として検出する。一方、通信可能であっても、家宅ｍや家宅ｎに設置されている通信端局１を代行局として検出することはない。通信端局１は、ｓ７２で代行局を検出すると、これ以降、ここで検出した代行局を利用して管理サーバ３と通信する。

したがって、通信端局１は、これまで直接通信していた他の通信端局１の故障等で、この通信端局１を介して管理サーバ３と通信できない状態になったときに、自動的に管理サーバ３と通信できる状態に復旧できる。このため、テレメトリングシステムにかかる保守管理にかかる手間が抑えられる。

また、通信端局１は、管理サーバ３からルートマップを受信していない期間が、予め定められている期間Ｂ（この発明で言う第１の期間に相当する）に達したかどうかを判定する（ｓ７３）。この期間Ｂは、上述した期間Ａよりも長い期間、例えば７２時間、に設定されている。この期間Ｂは、設定パラメータの１つとして記憶部１４に記憶されている。通信端局１は、ｓ７３で管理サーバ３からルートマップを受信していない期間が期間Ｂに達していると判定すると、図６に示した登録処理を実行する（ｓ７４）。これにより、登録しているＣＳＩＤが付与されている中継機２の故障等で、管理サーバ３と通信できない状態になったときにも、周辺に通信できる中継機２または通信端局１が存在すれば、管理サーバ３と通信できる状態に復旧できる。このため、テレメトリングシステムにかかる保守管理にかかる手間が抑えられる。

なお、通信端局１は、ｓ７４で登録処理を行うときには、記憶部１４に記憶している登録した中継機２のＣＳＩＤ、自局の呼出番号、ルートマップについては消去するが、検針データについては消去しない。

また、この実施形態のテレメトリングシステムは、保守点検のために中継機２を一時的に停止したり、交換するときに、この中継機２に付与されているＣＳＩＤ登録している通信端局１が、他の中継機２を親機として再登録するのを防止するためのロック機能を有している。具体的にいうと、このロック機能は、例えば、図１に示す中央の中継機２を一時的に停止したり、交換するときに、この中継機２に付与されているＣＳＩＤを登録している通信端局１が、ｓ７４にかかる処理を実行し、図１に示す左右の中継機２を親機として登録するのを防止する機能である。この機能は、管理サーバ３に設けられる。図１１は、このロック機能にかかる管理サーバ３の動作を示すフローチャートである。

オペレータが、一時的に停止したり、交換する中継機２を指定する入力操作を行う。管理サーバ３は、指定された中継機２に付与されているＣＳＩＤを登録している通信端局１毎に、その通信端局１から送信されてきている周辺の電界強度を用いて、指定された中継機２が停止したときに、これらの通信端局１がｓ７４で登録を要求する可能性があるＣＳＩＤが付与されている中継機２をロック対象中継機として抽出する（ｓ８１）。そして、ｓ８１で抽出したロック対象中継機２毎に、ＣＳＩＤの登録制限を設定する（ｓ８２）。

これにより、管理サーバ３は、ｓ８２でＣＳＩＤの登録制限を設定した中継機２（ロック対象中継機）に付与されているＣＳＩＤについての登録要求を受け付けたときに、ｓ３１で登録を許可しないと判定する。したがって、一時的に停止したり、交換する中継機２のＣＳＩＤを登録している通信端局１が、ｓ７４にかかる処理を行って、他の中継機２のＣＳＩＤを登録する事態が生じるのを防止できる。

また、管理サーバ３は、この中継機２に対する一時停止や交換の完了にかかる指示操作が行われると、ｓ８２で登録制限を設定した中継機２に対して、この登録制限を解除する。一時停止や交換の完了にかかる指示操作は、作業終了直後に行うよりも、一時的に停止したり、交換した中継機２に付与されていたＣＳＩＤを登録していた通信端局１が、動作を再開した中継機２、または交換された中継機２のＣＳＩＤを登録した後に行うほうが望ましい。

また、上記実施形態では、中継機２に対して登録制限を設定するとしたが、通信端局１に対してｓ７４にかかる処理の実行を制限するようにしてもよい。具体的には、管理サーバ３が、一時的に停止したり、交換する中継機２に付与されているＣＳＩＤを登録している通信端局１に対して、管理サーバ３からｓ７４にかかる処理の禁止を通知する構成とすればよい。

なお、上記実施形態では、本願発明を各家宅の電力使用量を検針するテレメトリングシステムに適用した場合で説明したが、ガス、水道等の他のエネルギー使用量を検針するテレメトリングシステムにも適用できることはいうまでもない。また、テレメトリングシステムだけでなく、通信端局１が、ＣＳＩＤを登録した中継機２を介して管理サーバ３と通信する一般的な通信システムにも適用できる。

この発明の実施形態のテレメトリングシステムの構成を示す図である。 この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の構成を示すブロック図である。 この実施形態のテレメトリングシステムの中継機の構成を示す図である。 この実施形態のテレメトリングシステムの管理サーバの構成を示す図である。 この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの管理サーバの動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの管理サーバの動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの通信端局の動作を示すフローチャートである。 この実施形態のテレメトリングシステムの管理サーバの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１−通信端局
２−ＰＨＳ中継機
３−管理サーバ
４−ネットワーク
１１−制御部
１２−メータ通信部
１３−ＰＨＳ通信部
１４−記憶部
２１−制御部
２２−ＰＨＳ通信部
２３−メディア変換部
２４−ネットワークインタフェース部
３１−制御部
３２−ネットワークインタフェース部
３３−データベース記憶部（ＤＢ記憶部）

Claims (15)

1. 各端局が、自局に登録している中継機を介して管理サーバと通信する通信システムにおいて、
   前記端局は、
   前記中継機との通信を無線通信で行う無線通信手段と、
   前記無線通信手段で本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局が登録されている中継機より、自局に登録する中継機を決定し、さらに、ここで決定した中継機を自局に登録することを要求する登録要求を、ここで決定した中継機を介して前記管理サーバへ送信する登録要求送信手段と、を備え、
   前記管理サーバは、
   前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求を受信すると、今回登録要求を送信してきた端局について、当該登録要求にかかる中継機の登録を許可するかどうかを判定する登録許可判定手段と、
   前記登録許可判定手段が登録を許可すると判定した場合に、今回登録要求を送信してきた端局に対して中継機の登録許可を送信する登録許可送信手段と、を備え、
   さらに、前記端局は、
   前記管理サーバから送信されてきた自局に対する登録許可を受信したときに、今回登録することが許可された中継機を自局に登録する登録手段、を備えた、
   通信システム。
2. 各端局が、自局に登録しているＣＳＩＤの中継機を介して管理サーバと通信する通信システムにおいて、
   前記端局は、
   前記中継機との通信を無線通信で行う無線通信手段と、
   前記無線通信手段で本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局に登録されているＣＳＩＤより、自局に登録するＣＳＩＤを決定し、さらに、ここで決定したＣＳＩＤを自局に登録することを要求する登録要求を、ここで決定したＣＳＩＤの中継機を介して前記管理サーバへ送信する登録要求送信手段と、を備え、
   前記管理サーバは、
   前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求を受信すると、今回登録要求を送信してきた端局について、当該登録要求にかかるＣＳＩＤの登録を許可するかどうかを判定する登録許可判定手段と、
   前記登録許可判定手段が登録を許可すると判定した場合に、今回登録要求を送信してきた端局に対してＣＳＩＤの登録許可を送信する登録許可送信手段と、を備え、
   さらに、前記端局は、
   前記管理サーバから送信されてきた自局に対する登録許可を受信したときに、今回登録することが許可されたＣＳＩＤを自局に登録する登録手段、を備えた、
   通信システム。
3. 前記端局は、
   自局に登録することができるＣＳＩＤの範囲を記憶する記憶手段、を備えるとともに、
   前記無線通信手段が、前記中継機とトランシーバモードで通信する手段であり、
   前記登録要求送信手段が、自局に登録するＣＳＩＤを、前記記憶手段が記憶する範囲内のＣＳＩＤの中から決定し、前記登録要求を送信する手段である、
   請求項２に記載の通信システム。
4. 前記端局は、
   前記登録要求送信手段が、前記記憶手段が記憶する範囲内のＣＳＩＤであって、前記無線通信手段で受信した本体周辺の電波において、電界強度レベルが最大であったＣＳＩＤを、自局に登録するＣＳＩＤに決定し、前記登録要求を送信する手段である、
   請求項３に記載の通信システム。
5. 前記端局は、
   前記無線通信手段が、前記中継機との無線通信を、直接、または他の端局を介して行う手段である、
   請求項２〜４のいずれかに記載の通信システム。
6. 前記管理サーバは、
   中継機毎に、その中継機のＣＳＩＤを登録している各端局の通信経路を示すルートマップを記憶するルートマップ記憶手段と、
   前記登録許可判定手段がＣＳＩＤの登録を許可すると判定した場合に、前記ルートマップ記憶手段に記憶している、登録を許可すると判定したＣＳＩＤの中継機についてのルートマップを更新するルートマップ更新手段と、を備えるとともに、
   前記登録許可送信手段が、ＣＳＩＤの登録許可とともに、前記ルートマップ更新手段が更新したルートマップを送信する手段であり、
   前記端局は、
   前記管理サーバから送信されてきたルートマップを受信する毎に、受信したルートマップを更新記憶するルートマップ記憶手段、を備えた、
   請求項５に記載の通信システム。
7. 前記端局は、
   前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したかどうかを判定する期間判定手段と、
   前記期間判定手段が前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定したときに、前記登録要求送信手段を実行する登録制御手段と、を備えた、
   請求項２〜６のいずれかに記載の通信システム。
8. 前記端局は、
   前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したかどうかを判定する期間判定手段と、
   前記期間判定手段が前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定したときに、前記登録要求送信手段を実行する登録制御手段と、を備え、
   前記管理サーバは、
   前記第１の期間よりも短い第２の期間毎に、前記ルートマップ記憶手段が記憶するルートマップを各端局に送信するルートマップ送信手段、を備え、
   さらに、前記端局は、
   前記期間判定手段が、前記管理サーバからルートマップを受信しない期間が前記第１の期間に達したときに、前記管理サーバと通信できない状態が予め定めた第１の期間継続したと判定する手段である、
   請求項６に記載の通信システム。
9. 前記端局は、
   前記ルートマップで示されている自局の通信経路において、前記無線通信手段が直接通信する他の端局と通信できない状態であるかどうかを判定する通信状態判定手段と、
   前記通信状態判定手段が前記ルートマップで示されている自局の通信経路において、前記無線通信手段が直接通信する他の端局と通信できない状態であると判定したときに、このルートマップに存在する通信可能な他の端局を代行端局として検索する代行端局検索手段と、を備えるとともに、
   前記無線通信手段は、前記管理サーバとの通信を、前記代行端局検索手段により検索された代行端局と直接通信することにより行う手段である、
   請求項６に記載の通信システム。
10. 前記代行端局検索手段は、前記ルートマップを用いて、前記中継機との通信に介在する端局の台数が、自局以下である端局を代行端局として検索する手段である、
    請求項９に記載の通信システム。
11. 前記管理サーバは、
    中継機のＣＳＩＤ毎に、端局における登録を禁止するかどうかを設定する設定手段を備えるとともに、
    前記登録許可判定手段が、前記中継機を介して送信されてきた前記登録要求が前記設定手段において端局における登録を禁止する設定がなされているＣＳＩＤの登録要求であれば、この登録要求にかかるＣＳＩＤの登録を許可しないと判定する手段である、
    請求項２〜１０のいずれかに記載の通信システム。
12. 前記端局は、
    本体に対応づけられている測定機から、測定値を取得する測定値取得手段と、
    前記無線通信手段による無線通信で、前記測定値取得手段が取得した測定値を前記管理サーバに通知する測定値通知手段と、を備え、
    前記管理サーバは、
    測定機毎に、前記端局から通知された測定値を記憶する測定値記憶手段、を備えている、
    請求項２〜１１のいずれかに記載の通信システム。
13. 前記端局は、
    前記登録手段によるＣＳＩＤの登録が完了すると、前記管理サーバに対して、本体に対応づけられている測定機の登録要求を送信する測定器登録要求送信手段、を備え、
    前記管理サーバは、
    前記端局から送信されてきた前記測定機の登録要求を受信すると、今回受信した測定機の登録要求に基づいて、当該測定機を前記測定値記憶手段に登録する測定機登録手段、を備えている、
    請求項１２に記載の通信システム。
14. 各端局が、自局に登録しているＣＳＩＤの中継機を介して管理サーバと通信する通信方法において、
    前記端局が、
    前記中継機を介した管理サーバとの通信を無線通信で行う無線通信手段により、本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局に登録されているＣＳＩＤより、自局に登録するＣＳＩＤを決定し、さらに、ここで決定したＣＳＩＤを自局に登録することを要求する登録要求を、当該中継機を介して前記管理サーバへ送信する第１のステップと、
    前記第１のステップで、前記中継機を介して前記管理サーバに送信した前記登録要求に対して、当該管理サーバから送信されてきた自局に対するＣＳＩＤの登録許可を受信したときに、今回登録することが許可されたＣＳＩＤを自局に登録する第２のステップと、を実行する通信方法。
15. 自局に登録しているＣＳＩＤの中継機を介して管理サーバと通信する端局において、
    前記中継機との通信を無線通信で行う無線通信手段と、
    前記無線通信手段で本体周辺の電波を受信し、通信可能な相手局を検索し、ここで検索された通信可能な相手局に登録されているＣＳＩＤより、自局に登録するＣＳＩＤを決定し、さらに、ここで決定したＣＳＩＤを自局に登録することを要求する登録要求を、ここで決定したＣＳＩＤの中継機を介して前記管理サーバへ送信する登録要求送信手段と、
    前記登録要求送信手段が、前記中継機を介して前記管理サーバに送信した前記登録要求に対して、当該管理サーバから送信されてきた自局に対するＣＳＩＤの登録許可を受信したときに、今回登録することが許可されたＣＳＩＤを自局に登録する登録手段と、を備えた端局。

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