JP4781131B2 - 無線テレメータシステム - Google Patents

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Description

本発明は、無線の標準規格RCR STD−T67に準ずる、特定省電力型のような無線テレメータシステムに関する。
ガス、水道などのマイクロコンピュータを搭載しているメータ用に開発された無線テレメータシステムにおいては、通常1台のメイン端末(無線親機)に対して、複数台のサブ端末(無線子機)が縁組されており、いわゆるメイン−サブ縁組が形成されている(例えば、特許文献1を参照)。無線テレメータシステムにおいては、親機と各子機は、互いの情報を交換する縁組作業を行うことで無線通信が行える状態となる。
従来の縁組作業としては、親機と子機に設けられた専用端子間を有線接続してデータの交換を行う方法や、設定器により親機と各子機に必要データを各々登録する方法、或いは、親機と子機の縁組用スイッチをほぼ同時に押し、無線通信にてデータ交換を行う方法などが知られている。
従来の縁組作業では、子機を増設する場合に、作業者が設置済み親機に対して何らかの作業を要求される。例えば、良好な通信状態を得るために無線親機が高所などに設置されていた場合は、親機に対する作業性が著しく低下することになる。そのため、センターネットワーク装置からの電文で親機が一時的に縁組状態となるシステムも最近では知られてきたが、作業者とセンターネットワーク装置側で作業タイミングを合わせながら縁組作業を行う必要があることから、やはり作業性の低下は避けられない。
特開2005−184480号公報
そこで、子機を増設又は取替えをする場合、親機における操作を必要とすることなく、無線親機からの認証済みである縁組済み子機を利用して、無線子機側から追加縁組作業を可能にする点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、従来の縁組動作の問題を解決することで、親機への作業を無くして、子機の増設や取替え作業に伴う縁組作業を効率良く且つ容易に行うことができる無線テレメータシステムを提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明による無線テレメータシステムは、センターネットワーク装置に電話網を介して接続された端末ネットワーク装置と、前記端末ネットワーク装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機と無線でデータ通信を行う無線子機と、前記無線子機に有線接続されたマイコンメータとによって構成されており、前記無線親機と前記無線子機とは縁組されることで前記データ通信が可能であり、前記センターネットワーク装置が、前記マイコンメータの検針データを、縁組済みの前記無線子機と前記無線親機との間の前記データ通信を介して受信する無線テレメータシステムにおいて、前記無線親機との間で縁組済みの前記無線子機は、前記無線親機に縁組済みでない他の前記無線子機との追加縁組動作をさせるために前記無線親機に対して追加縁組要求を行う専用スイッチを備えており、前記縁組済みの無線子機は、前記専用スイッチの操作に応じて、前記無線親機と前記他の無線子機との前記追加縁組動作を行うための追加縁組要求電文を前記無線親機に向けて送信し、前記無線親機は、前記縁組済みの無線子機から受信した前記追加縁組要求電文に応じて前記他の無線子機との追加縁組動作を行うことによって、前記無線親機の操作を行うことなく前記他の無線子機との縁組をすることを特徴とする。
この発明によれば、縁組済みの無線子機には、無線親機に対して追加縁組又は追加縁組終了の要求を行う専用スイッチが設けられており、縁組を追加する場合に、縁組済みの無線子機に設けられた追加縁組のための専用スイッチが操作されると、縁組済みの無線子機は、縁組相手の無線親機に対して追加縁組要求電文を送信し、無線親機は受信した当該追加縁組要求電文に応じて他の無線子機との縁組をすることで他の無線子機との間で縁組関係が追加される。また、追加縁組を終了させる場合には、縁組済みの無線子機に設けられた追加縁組終了専用スイッチが操作されると、縁組相手の無線親機に対して追加縁組終了要求電文を送信して、縁組関係が終了されて通常状態に戻る。このように、増設や取替えの無線子機の親機に対する縁組操作が、センターネットワーク装置や親機の操作の必要なしに行うことができる。
更に、本発明による無線テレメータシステムは、センターネットワーク装置に電話網を介して接続された端末ネットワーク装置と、前記端末ネットワーク装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機と無線でデータ通信を行う無線子機と、前記無線子機に有線接続されたマイコンメータとによって構成されており、前記無線親機と前記無線子機とは縁組されることで前記データ通信が可能であり、前記センターネットワーク装置が、前記マイコンメータの検針データを、縁組済みの前記無線子機と前記無線親機との間の前記データ通信を介して受信する無線テレメータシステムにおいて、前記無線親機との間で縁組済みの前記無線子機は、前記無線親機に縁組済みでない他の前記無線子機との追加縁組動作をさせるために前記無線親機に対して追加縁組要求を行う専用スイッチを備えており、前記縁組済みでない他の無線子機は前記無線親機に設けられる縁組スイッチとほぼ同時に押されることで前記無線親機との間で縁組を形成するための縁組スイッチを備えており、前記縁組済みの無線子機の前記専用スイッチが押されて前記他の無線子機からの前記追加縁組動作を行うための縁組情報要求の電文待ちになった状態で前記他の無線子機の前記縁組スイッチが押されることに応答して、前記他の無線子機は、前記縁組済みの無線子機から無線通信にて前記無線親機についての縁組情報を入手し、当該縁組情報に基づいて追加縁組要求電文を前記無線親機に向けて送信し、前記無線親機は受信した当該両要求電文に応じて前記他の無線子機との縁組をすることを特徴とする。
この無線テレメータシステムによれば、縁組済みの無線子機の追加縁組要求用の専用スイッチが押されて未縁組の無線子機からの縁組情報要求の電文待ちになった状態で、未縁組の無線子機の縁組スイッチが押されることで、未縁組の無線子機は、縁組済みの無線子機から無線通信にて無線親機についての情報を入手し、当該状態に基づいて追加縁組要求電文を無線親機に向け送信し、無線親機は縁組済みの無線子機から受信した追加縁組要求電文と未縁組の無線子機から受信した追加縁組要求電文に応じて未縁組の無線子機との縁組をすることができる。即ち、未縁組の増設子機は、無線通信にて縁組済みの無線子機を通じて親機情報を入手し、その親機情報に基づいて、増設される未縁組の無線子機から無線親機との間で追加縁組作業を行うことができ、追加縁組の作業エリアを拡張することができる。
上記の無線テレメータシステムにおいて、前記無線親機は、自局情報を持つ前記無線子機から前記追加縁組要求電文を受信することに基づいて当該無線子機と縁組状態となり、当該無線子機からその後、追加縁組終了要求電文を受信することに基づいて前記縁組状態から通常状態になることができる。無線親機においては、自局情報を有する追加縁組要求電文や追加縁組終了要求電文を無線受信する手段を備えることで、無線親機の操作なしで無線通信による追加縁組又はその終了が可能となる。
上記の無線テレメータシステムにおいて、無線親機は、自局情報を持つ無線子機から追加縁組要求電文を受信することに基づいて当該無線子機と縁組状態となり、その後、予め定めた時間経過後、縁組状態から自ら通常状態になることができる。例えば、無線親機が追加縁組状態の時間を測定するタイマのような計時手段を備えることで、追加縁組状態となった後、予め定めた時間経過後には、追加縁組状態から自動的に通常情報に戻ることができる。
上記の無線テレメータシステムにおいて、前記無線子機は、前記無線親機が追加縁組状態や追加縁組状態から通常状態になったことを示す無線電文を受信したときの当該無線親機の当該縁組状態又は当該通常状態を表示する機能を有することができる。無線子機は、無線親機からの追加縁組状態や追加縁組状態から通常状態になったことを示す無線電文を解析し、結果を表示する手段を有することで無線テレメータシステムの子機増設や取替え時の容易な縁組作業を促すことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明による無線テレメータシステムによれば、増設子機や取替え子機等の追加縁組がセンターネットワーク装置や親機の操作を必要とすることなく行うことができる。したがって、高所等の危険な位置に置かれる可能性が高い親機について作業を強いられることがないので、作業員は縁組作業を安全な環境で行うことができる。
また、設定器から追加縁組要求電文又は追加縁組終了要求電文を受信して無線親機に送信することで、新たな専用スイッチを設けなくとも、増設無線子機の追加縁組やその終了の操作が可能となる。また、縁組済みの無線子機から無線親機に追加縁組要求電文を送信可能とするときには、設定器等の接続を必要とせずに、無線親機との縁組済みか否かの状態を容易に確認することができる。また、未縁組の増設無線子機が、有線又は無線にて縁組済み無線子機を通じて親機情報を入手し、入手した親機情報に基づいて未縁組の無線子機が追加縁組要求電文を親機に送信することで、追加縁組の作業エリアを拡張することができる。また無線親機が、自局情報を持つ電文を無線子機から受信して縁組状態又は通常状態となることで、親機の操作なしで無線通信による追加縁組又はその解消が可能となる。また、追加縁組情報となった無線親機を予め定められた時間の経過後に自動的に通常情報に戻すことで、無線親機が追加縁組状態からの復帰が更に容易となる。更に、無線子機において無線親機の情報を表示する表示手段を備えることで、追加縁組動作におけるシステムの信頼性を向上することができる。
以下、本発明による無線テレメータシステムの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の無線テレメータシステムの好ましい実施形態を示すブロック図である。図1に示すように、無線テレメータシステムは、ホストコンピュータ(以下、「ホスト」と略す)1と、ホスト1に接続されたセンターネットワーク装置(以下、「NCU」と略す)2と、電話回線3を介しNCU3に接続された端末ネットワーク装置(以下、「端末NCU」という)4と、端末NCU4に接続された無線親機(以下、簡単のため、単に「親機」という)5と、親機5と無線で接続可能な複数の無線子機(以下、簡単のため、単に「子機」という)6と、各子機6に接続された電気、ガス、水道等に用いられるメータ7とから構成されている。親機5と子機6間は無線でデータ通信を行うものである。メータ7は、マイクロコンピュータが備わった、所謂、マイコンメータである。
図2は、(a)が親機5のブロック図であり、(b)が子機6のブロック図である。図2(a)に示す親機5は、アンテナ10、無線通信ユニット11、CPU(中央処理装置)12、ROM13、RAM14、端末NCUI/F(インターフェース)15、不揮発性メモリ16、電池17、及び縁組スイッチ18を有している。また、図2(b)に示す子機6は、アンテナ20、無線通信ユニット21、CPU(中央処理装置)22、ROM23、RAM24、不揮発性メモリ25、電池26、メータ・センサI/F(インターフェース)27、外部入力装置28、縁組スッチ29を有している。親機5の不揮発性メモリ16及び子機6の不揮発性メモリ25は、親機(メイン)5−子機(サブ)間の縁組に必要な相手機の識別符号等のデータ登録などに使用される。また、親機5のCPU12と子機6のCPU22は、時計やタイマ機能を有している。
最初に、従来の代表的な方法である無線による縁組方法を、図3のシーケンス図に基づいて説明をする。まず、作業者は、親機5と子機6の縁組スイッチ18,29をほぼ同時に押す必要がある。これは、無線通信によって親機5と子機6の情報交換を行うため、目的外の親機5や子機6と誤縁組されないように一定の期間のみ縁組を許可する制限を行っているためである。親機5は、縁組スイッチ18を押されると縁組要求電文の受信待ちとなり、子機6は縁組スイッチ29を押されると縁組要求電文を無線送信し、一定時間だけ縁組応答の受信状態となる。ここで、子機6が無線送信する縁組要求電文とは、図4に示すように、ビット同期やフレーム同期などの信号からなる無線ヘッダ部と、当該子機6の個体情報である識別符号部と、縁組要求を示すコマンド部とから構成される。
一方、親機5は、縁組要求電文の受信待機中に縁組要求電文を受信すると、図5に示すように、親機自局の個体情報である識別符号部と縁組応答コマンド部と運用条件(例えば無線チャンネル等)を加えたデータ部とからなるフォーマット構成の縁組応答電文を作成し返信するとともに、受信電文中の子機6の識別符号を不揮発性メモリ16に登録し、親機5側における縁組作業を完了する。
親機5からの縁組応答電文を受信した子機6は、縁組応答電文中の親機5の個体情報である識別符号を縁組相手情報として不揮発性メモリ25に登録することで、子機6側での縁組作業を完了する。なお、縁組作業を完了した親機5と子機6は、電池寿命の長期化のため間欠的に受信動作を行なう動作に移行するので、両者間の無線通信では縁組時とは異なる図6に示すフォーマットが適用され、相手局識別符号部には送信先の個体情報である識別符号が、自局識別符号部には送信元の個体情報である識別符号が入る。図6に示すフォーマットの電文を受信したすべての親機5や子機6は、各識別符号を確認することで、自身で受信電文の処理をすべきか否かを判断できる仕組みとなっている。
一方、親機5と子機6の設置場所については、複数の子機6から見通しの良い場所、即ち比較的高所に親機5は設置されることが多く、子機増設などの追加縁組作業で親機5の操作が必要な場合は、作業者はそうした高所に登る必要があり、作業性の低下になるだけでなく危険性を伴うこととなる。
そこで、この発明による無線テレメータシステムでは、子機6からのみの操作で追加縁組を可能として、親機5の操作を不要とするという対策が考えられており、その対策を図7のフロー図に従って説明をする。本無線テレメータシステムにおいては、子機6には従来の縁組スイッチ29に加え、追加縁組の実施又は追加縁組の終了の作業用の専用スイッチ(追加縁組SW)が設けられている。子機6は、かかる追加縁組に関する専用スイッチ(追加縁組SW)に入力があったか否かを常時確認しており〔ステップ700、S700と略す。以下、同じ。〕、当該専用スイッチの入力がされていれば、当該専用スイッチが押されたときの当該子機6自身の状態、即ち、当該子機6の不揮発性メモリ25に縁組相手情報の登録がされているか否かで親機5との間で縁組済み、即ち、縁組完了か否かの確認する〔S701〕。
S701の確認において当該追加縁組が完了していない、即ち、未縁組状態であれば、S700の常時確認作業であるところの最初の追加縁組スイッチ確認作業に戻る。当該子機6が親機5と縁組済であった場合には当該子機6は親機5と無線通信可能であるので、増設される他の子機6についての追加縁組要求電文を親機に無線送信する〔S702〕。
一方、S700において追加縁組に関する専用スイッチの入力がない場合は、追加縁組終了スイッチの確認〔S703〕を行う。追加縁組終了スイッチの入力がなければ、未だ追加縁組が終了していないので最初の常時確認状態〔S700〕に戻る。S703において追加縁組終了スイッチの入力がされている場合には、前序の方法で縁組済であるかを確認し〔S704〕、縁組済であった場合には追加縁組終了要求電文を親機に無線送信する〔S705〕。図8は、子機6の縁組相手である親機5の識別符号と自身の識別符号、及び追加縁組か追加縁組終了かを示すコマンドにより構成された追加縁組要求電文や追加縁組終了要求電文のフォーマットである。なお、追加縁組終了電文を受信すると、縁組状態から通常状態になる。
次に、図9のフロー図に従って、設定器を利用した本発明による無線テレメータシステムの実施の形態を説明をする。子機6は、子機6の設定器専用端子又はメータ接続端子に接続された設定器からの電文を受信するか否かを判定し〔S900〕、電文の受信があれば、その電文は他の子機6からの追加縁組要求電文又は追加縁組終了要求電文であるかを確認し〔S901〕、いずれかの電文であった場合には当該子機6が縁組済であるか否かを確認する〔S902〕。ここで、当該子機6が縁組済であった場合のみ、図8に示すような他の子機6についての追加縁組要求電文又は追加縁組終了要求電文を親機5に無線送信する〔S903〕。図10は設定器との通信電文のフォーマット例であって、コマンド部に追加縁組又は追加縁組終了示す値が入るため、当該電文を受信した子機6は、いずれの電文を送信すべきか判断できることとなる。
また、図11のフロー図に従い、専用スイッチの追加を必要としない場合の説明をする。まず、子機6は、従来方式で使用されている縁組スイッチ29の入力有無の確認〔S110〕をする。縁組スイッチ29の入力があった場合、縁組済であるかを確認〔S111〕し、縁組済の場合には図8に示す追加縁組電文を無線送信する〔S112〕が、未縁組の場合には従来どおりの図4に示す縁組要求電文を無線送信〔S113〕する。これにより、専用のスイッチを設ける必要も無く、設定器等の他の機器を使用する必要もなく、容易に追加縁組が可能となる。
ここまでは、追加縁組要求又は追加縁組終了要求の電文を送信する端末として、親機5と縁組済の子機6を用いる方法を記述してきたが、作業の容易性を更に広げるため、親機とは未縁組の状態にある子機6からでも可能とする方法を図12のシーケンス図に従い説明する。未縁組状態にある増設子機(或いは取替え子機)6のメータ接続端子と縁組済子機6のメータ接続端子とを有線接続し、増設子機6の従来方式で使用されている縁組スイッチ29を押すと、縁組情報を求める増設子機6からの縁組要求電文がメータ接続端子を通じて縁組済子機6へ送信される。
縁組済子機6は、この縁組要求電文を受信すると親機5の縁組情報である識別符号をデータとする縁組応答電文を増設子機6に返信し、この縁組応答電文を受信した増設子機6は、縁組情報として親機5の情報を登録することができる。
再び増設子機6の従来方式で使用されている縁組スイッチ29が押されると、親機5の縁組情報を既に他の縁組済子機6から入手しているため、図8に示す追加縁組要求電文の作成が可能となり、親機5との間で直接に無線送信を行うことができる。
更に、縁組済子機6の追加縁組の専用スイッチが押されると縁組情報要求の電文待ちとなり、未縁組状態にある増設子機6の従来方式で使用されている縁組スイッチ29が押されると縁組情報要求の電文を送信し応答待ちになる。このように、増設子機6と縁組済子機6は無線通信にて親機情報として識別符号データの入手が可能となり、有線接続しなくとも前記と同様な追加縁組作業も可能となる。
次に、親機5の動作を図13に示すフロー図に従い説明をする。親機5は無線受信された図6又は図8の電文フォーマット構成に従い、相手局識別符号又は親機識別符号部と自局の識別符号を確認することで自局への送信電文かを判断する(ステップ130)。次にコマンド部を解析し(ステップ131)追加縁組要求又は追加縁組終了要求の電文でない場合には、従来どおり処理(ステップ133)を行い、追加縁組要求電文の場合は子機6の識別符号を縁組情報とし登録するとともに、予め定められた方法が行われるまで従来の子機6からの縁組要求を受信できる状態になる。
追加縁組終了電文の場合は追加縁組動作を終了し、通常の間欠受信状態に復帰する。なお、追加縁組の終了動作は、子機6からの縁組要求電文が受信できない時間が一定時間経過した場合に終了するとしても良い。
加えて、親機5が追加縁組状態となった時と追加縁組終了した時に、該当子機6に対し応答電文を送信し、この応答電文を受信した子機6は受信したことを示す表示をするとすれば、追加縁組動作に伴うシステムの信頼性が向上することとなる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の各構成は、その一部を省略する、或いは上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
本発明の実施形態にかかる無線テレメータシステムのシステム図。 本発明の実施形態にかかる親機と子機のブロック図。 従来方式の無線テレメータシステムにおける縁組シーケンス図。 従来の縁組要求電文のフォーマット。 従来の縁組応答電文のフォーマット。 縁組時以外に用いられる無線電文のフォーマット。 本発明の実施形態にかかるフロー図。 本発明の実施形態にかかる追加縁組又は追加縁組終了電文のフォーマット。 本発明の実施形態にかかるフロー図。 設定器との通信電文フォーマット。 本発明の実施形態にかかるフロー図。 本発明の実施形態にかかるシーケンス図。 本発明の実施形態にかかるフロー図。
符号の説明
1 ホストコンピュータ 2 センタNCU
3 電話回線 4 端末NCU
5 親機 6 子機
7 メータ
10,20 アンテナ 11,21 無線通信ユニット
12,22 CPU 13,23 ROM
14,24 RAM 15 端末NCUと接続のためのI/F
16,25 データ登録用不揮発性メモリ 17,26 電池
18,29 縁組スイッチ 27 メ−タやセンサと接続のためのI/F
28 外部入力装置

Claims (5)

  1. センターネットワーク装置に電話網を介して接続された端末ネットワーク装置と、前記端末ネットワーク装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機と無線でデータ通信を行う無線子機と、前記無線子機に有線接続されたマイコンメータとによって構成されており、前記無線親機と前記無線子機とは縁組されることで前記データ通信が可能であり、前記センターネットワーク装置が、前記マイコンメータの検針データを、縁組済みの前記無線子機と前記無線親機との間の前記データ通信を介して受信する無線テレメータシステムにおいて、
    前記無線親機との間で縁組済みの前記無線子機は、前記無線親機に縁組済みでない他の前記無線子機との追加縁組動作をさせるために前記無線親機に対して追加縁組要求を行う専用スイッチを備えており、
    前記縁組済みの無線子機は、前記専用スイッチの操作に応じて、前記無線親機と前記他の無線子機との前記追加縁組動作を行うための追加縁組要求電文を前記無線親機に向けて送信し、前記無線親機は、前記縁組済みの無線子機から受信した前記追加縁組要求電文に応じて前記他の無線子機との追加縁組動作を行うことによって、前記無線親機の操作を行うことなく前記他の無線子機との縁組をすることを特徴とする無線テレメータシステム。
  2. センターネットワーク装置に電話網を介して接続された端末ネットワーク装置と、前記端末ネットワーク装置に有線接続された無線親機と、前記無線親機と無線でデータ通信を行う無線子機と、前記無線子機に有線接続されたマイコンメータとによって構成されており、前記無線親機と前記無線子機とは縁組されることで前記データ通信が可能であり、前記センターネットワーク装置が、前記マイコンメータの検針データを、縁組済みの前記無線子機と前記無線親機との間の前記データ通信を介して受信する無線テレメータシステムにおいて、
    前記無線親機との間で縁組済みの前記無線子機は、前記無線親機に縁組済みでない他の前記無線子機との追加縁組動作をさせるために前記無線親機に対して追加縁組要求を行う専用スイッチを備えており、前記縁組済みでない他の無線子機は前記無線親機に設けられる縁組スイッチとほぼ同時に押されることで前記無線親機との間で縁組を形成するための縁組スイッチを備えており、
    前記縁組済みの無線子機の前記専用スイッチが押されて前記他の無線子機からの前記追加縁組動作を行うための縁組情報要求の電文待ちになった状態で前記他の無線子機の前記縁組スイッチが押されることに応答して、前記他の無線子機は、前記縁組済みの無線子機から無線通信にて前記無線親機についての縁組情報を入手し、当該縁組情報に基づいて追加縁組要求電文を前記無線親機に向けて送信し、前記無線親機は受信した当該両要求電文に応じて前記他の無線子機との縁組をすることを特徴とする無線テレメータシステム。
  3. 前記無線親機は、自局情報を持つ前記無線子機から前記追加縁組要求電文を受信することに基づいて当該無線子機と縁組状態となり、当該無線子機からその後、追加縁組終了要求電文を受信することに基づいて前記縁組状態から通常状態になることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線テレメータシステム。
  4. 前記無線親機は、自局情報を持つ前記無線子機から前記追加縁組要求電文を受信することに基づいて当該無線子機と縁組状態となり、その後、予め定めた時間経過後、前記縁組状態から自ら通常状態になることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線テレメータシステム。
  5. 前記無線子機は、前記無線親機が追加縁組状態や追加縁組状態から通常状態になったことを示す無線電文を受信したときの当該無線親機の当該縁組状態又は当該通常状態を表示する機能を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の無線テレメータシステム。
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