JP5297220B2 - 自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力、ガス、水道の使用量などの検針を無線により行う自動検針システムに障害が発生した際、その障害を復旧させる自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末装置に関するものである。

近年、電力、ガス、水道などの検針値のように、広域に分散するデータを自動的に収集する自動検針システムが普及している。そして、この自動検針システムに、無線を使用し、電力、ガス、水道などのメータに記録されたデータを当該メータに設けられた無線通信端末装置を用いて中継手段を介してセンター装置に収集する自動検針無線システムが検討されている。

この自動検針無線システムとして、電力、ガス、水道などのメータに設けられた無線通信端末装置が、それぞれの無線通信端末装置間において相互に無線通信し、マルチホップすることにより広域ネットワークを構成するアドホック通信(スター、メッシュ構成など)を自動検針のネットワークインフラとして適用する形態が検討されている。このアドホック通信を用いることにより、設備コストを抑えつつ、広範囲エリアをカバーできる利点がある(例えば、非特許文献１参照)。

「ＰＨＳ自動検針システムの開発」、ＯＭＲＯＮ ＴＥＣＨＩＣＳ ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．１（通巻１３７号）２００１（５０頁〜５６頁）

通常のアドホック通信によるトポロジー構成では、各無線通信端末装置は移動性を持ち、無線通信端末装置間で経路情報を交換することで、自立的にネットワークを構築する。この経路情報の交換手段(ルーティングプロトコル)は、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）内のワーキンググループの一つであるＭＡＮＥＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｄ−ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ）において標準化が進められており、常に無線通信端末装置間で経路情報を交換するプロアクティブ型、通信要求をトリガに経路情報を交換するリアクティブ型、およびそれらを組み合わせたハイブリッド型に分類される。

ところで、アドホックネットワークを電力、ガス、水道などの無線による自動検針のネットワークとして適用する場合、無線通信端末装置は各家庭のメータ付近に固定設置されるため、移動性を考慮する必要がなく、リアクティブ型ルーティングプロトコルが適している。また、一度確定した経路は頻繁に変更されることがないため、経路情報の交換も通信要求の度に実施する必要がない。

また、アドホックネットワークを自動検針無線システムに適用するケースを考えると、各メータに設けられる無線通信端末装置だけでなく、無線通信端末装置との中継手段となって無線通信端末装置への制御、検針収集を行うコレクタ装置と、コレクタ装置の上位に位置し、コレクタ装置が収集した情報を管理する業務アプリケーションのセンター装置から構成されるシステムとなる。このため、コレクタ装置は自動検針の制御の要であり、コレクタ装置の障害発生時には、センター装置からの制御、あるいはデータ収集が実施できない状況に陥ることになる。

このため、コレクタ装置の障害発生時においても速やかに検針収集を含む全サービスを継続させるためには、故障したコレクタ装置に代替えできる別のコレクタ装置を待機させて置くことが考えられるが、２倍の台数のコレクタ装置が必要になりコストがかかる。コレクタ装置の台数を増さない方法として、障害の発生したコレクタ装置の制御下にある無線通信端末装置を他の正常なコレクタ装置のアドホックネットワークに参加させる方法が考えられる。なお、コレクタ装置毎に使用する無線帯域（チャネル）が異なり、コレクタ装置の制御下にある全無線通信端末装置が同一無線帯域を使用することを前提とすると、コレクタ装置の切り替えには無線帯域を切り替える必要がある。

また、コレクタ装置の制御下にある全無線通信端末装置を同時に移行先コレクタ装置に切り替えるには、経路確定に時間を要するだけでなく、経路情報の交換によるトラヒック増大が移行先コレクタ装置の制御下にある無線通信端末装置向けの通信に影響を及ぼすことが考えられる。

更に、定期的な経路情報の交換や無線通信端末装置への制御要求を実施しない（長周期）場合、無線通信端末装置からはコレクタ装置の障害発生を早期に検出できず、コレクタ装置の切り替えが完了するまでアドホック通信が切断されることになる。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであって、アドホックネットワークの中継手段となるコレクタ装置の障害に備えて、異なる無線帯域で通信される第１コレクタ装置の制御下の無線通信端末装置と第２コレクタ装置の制御下の無線通信端末装置との間で、互いに他方の無線帯域で通信されるネットワークへの参加（経路確定）を事前に実行する自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末装置を提供するものである。

この発明に係る自動検針無線システムは、メータを検針し、検針データを送信する複数の無線通信端末装置と、前記複数の無線通信端末装置から送信される前記検針データを受信し、送信する複数のコレクタ装置と、前記複数のコレクタ装置から送信される前記検針データを格納するセンター装置と、を備え、
前記無線通信端末装置は、
無線によりデータを送受信する無線通信手段、前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を有し、
複数の前記コレクタ装置は、
前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える自動検針無線システムにおいて、
異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させるものである。

また、この発明に係る無線通信端末装置は、検針データを格納するセンター装置と、前記センター装置と通信する複数のコレクタ装置を有する自動検針無線システムで用いられる無線通信端末装置であって、
無線によりデータを送受信する無線通信手段、前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を備え、
複数の前記コレクタ装置は、
前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える無線通信端末装置において、
異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させるものである。

この発明に係る自動検針無線システムは、メータを検針し、検針データを送信する複数の無線通信端末装置と、前記複数の無線通信端末装置から送信される前記検針データを受信し、送信する複数のコレクタ装置と、前記複数のコレクタ装置から送信される前記検針データを格納するセンター装置と、を備え、
前記無線通信端末装置は、
無線によりデータを送受信する無線通信手段、前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を有し、
複数の前記コレクタ装置は、
前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える自動検針無線システムにおいて、
異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させるので、コレクタ装置の故障発生時に別のコレクタ装置への通信に切り替えることができ、センター装置からの制御やデータ収集が実施できない状況が発生することを防止することができる。

この発明に係る無線通信端末装置は、検針データを格納するセンター装置と、前記センター装置と通信する複数のコレクタ装置を有する自動検針無線システムで用いられる無線通信端末装置であって、
無線によりデータを送受信する無線通信手段、前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を備え、
複数の前記コレクタ装置は、
前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える無線通信端末装置において、
異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させるので、コレクタ装置の故障発生時に別のコレクタ装置への通信に切り替えることができ、センター装置からの制御やデータ収集が実施できない状況が発生することを防止することができる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置のブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係る自動検針無線システムの障害復旧方式を説明する概略システム構成図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置がアドホックネットワークに参入する際の処理フロー図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置がアドホックネットワークに参入した後の処理フロー図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置により、隣接する上流の無線通信端末装置の障害を検出する障害検出フロー図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明に係る自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末装置について好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものでない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置のブロック構成図である。図１において、無線通信端末装置（以下、無線通信端末という。）１０は、無線インタフェイス１、送受信部２、経路情報制御部３、通信履歴・予測部４、記憶部５、電文実行部６、メータ制御部７、およびメータインタフェイス８を備えている。

無線インタフェイス１は、このシステムで使用する無線通信用のインタフェイスであって、無線メディアは特定小電力無線、無線ＬＡＮ、あるいはＰＨＳといった無線通信媒体である。無線媒体がアナログの場合は、無線インタフェイス１でアナログ信号とデジタル信号の間の変換も行う。

送受信部２は、無線インタフェイス１が受信しているフレーム化されたデータを精査し、送信するデータにヘッダを付加する機能部である。データを精査するとは、具体的には以下のようなことである。フレームエラー検査（チェックサム、巡回冗長検査等の付加データを使用する）、フレームの一部であるヘッダ（送信元アドレス、送信先アドレス、データタイプをフォーマット規定）解析することで自端末宛か他端末宛かの判断、及びフレームタイプが経路情報メッセージか電文制御メッセージかの判断によって上位機能部への中継先を決定することであり、無線インタフェイス１と送受信部２とが、無線によりデータを送受信する無線通信手段である。

経路情報制御部３は、アドホックネットワークを構築するために、隣接する無線通信端末、あるいは隣接するコレクタ装置との隣接装置識別子、使用帯域（チャネル）、ホップ数、電波強度などの経路確立に関する情報の交換処理および管理を実行する。

通信履歴・予測部４は、隣接する無線通信端末、あるいは隣接するコレクタ装置との通信履歴を管理し、当該隣接装置との通信間隔の測定、予測を行う。なお、コレクタ装置については、後述する。

記憶部５は、経路情報制御部３で交換した経路情報、あるいは電文実行部６で蓄積するメータ関連の業務データを格納する。

電文実行部６は、コレクタ装置あるいはセンター装置より送信されるメータ制御、管理向け要求電文を受信し、その電文に従ってメータ制御部７を経由して電力、ガス、水道などのメータ９にアクセスし、その後に応答電文を生成、送信する。なお、センター装置については、後述する。

メータ制御部７は、電文実行部６が電力、ガス、水道などのメータ９にアクセスするための処理機能を提供する。

メータインタフェイス８は、電力、ガス、水道などのメータ９にアクセスするための物理的なインタフェイスであり、有線、無線問わず通信媒体である。メータ制御部７とメータインタフェイス８とが、検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段である。

以上のように構成される無線通信端末１０が、例えば各家庭に設置され、コレクタ装置を介してセンター装置からの制御や、電力、ガス、水道などの検針値のセンター装置への収集が実施されることになる。

図２は、この発明の実施の形態１に係る自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末装置を説明する概略構成図である。図２において、センター装置２０は、自動検針システムの業務アプリケーションを搭載し、無線通信端末１０ａ〜１０ｅにより収集される電力、ガス、水道などの検針値の収集、あるいは第１コレクタ装置（以下、主コレクタ装置という。）２１ａ、第２コレクタ装置（以下、副コレクタ装置という。）２１ｂを介しての無線通信端末１０ａ〜１０ｅへの制御管理機能を有する。なお、コレクタ装置は３個以上でもよく、無線通信端末は６個以上でもよい。

センター装置２０は、ネットワーク２２を介して主コレクタ装置２１ａと副コレクタ装置２１ｂにそれぞれ接続される。ネットワーク２２は、センター装置２０と主コレクタ装置２１ａあるいは副コレクタ装置２１ｂ間との通信機能を提供し、通信プロトコル、通信媒体を問わず、様々なネットワークを利用することができる。なお、無線通信端末１０ａ〜１０ｅは、図１で説明した無線通信端末１０に相当するものである。

主コレクタ装置２１ａと副コレクタ装置２１ｂは、一定範囲のエリア毎に設置され、センター装置２０と無線通信端末１０ａ〜１０ｅとの中継ゲートウェイ機能や、センター装置２０の指示に従った無線通信端末１０ａ〜１０ｅの制御管理を代行する。主コレクタ装置２１ａと副コレクタ装置２１ｂが使用する無線媒体、無線帯域は、通常運用中はそれぞれ決まっており、主コレクタ装置２１ａが使用する無線媒体、無線帯域と、副コレクタ装置２１ｂが使用する無線媒体、無線帯域とは直接通信することができない。

無線通信端末１０ａ〜１０ｅの内、無線通信端末１０ａ〜１０ｃは、主コレクタ装置２１ａの制御下にあり、無線通信端末１０ｄと１０ｅは、副コレクタ装置２１ｂの制御下にあって、それぞれの制御下で管理され、図２において、破線で接続された隣接する無線通信端末と通信できるものとする。図２では、後述のフローにて全ての無線通信端末１０ａ〜１０ｅは副コレクタ装置２１ｂが確定している例であり、主コレクタ装置２１ａに障害が発生したとしても、無線通信端末１０ａ〜１０ｃが、異なる無線帯域を使用している副コレクタ装置２１ｂに短時間において二点鎖線のように切り替えることを可能としている。

実施の形態１に係る自動検針無線システム及びこれに用いられる無線通信端末は前記のように構成され、次に、その動作について説明する。
まず、無線通信端末がアドホックネットワークに参入する際の処理について説明する。図３は、無線通信端末がアドホックネットワークに参入する際の処理フロー図である。なお、図３のフローを説明するにあたり、便宜上、図１および図２を参照し、図２の無線通信端末１０ａが副コレクタ装置２１ｂの制御下のネットワークに参入するとして説明する。

図３において、無線通信端末１０ａが副コレクタ装置２１ｂの制御下のネットワークへ参入するには、最初に自無線通信端末１０ａで利用可能な無線帯域を選択する（ステップＳ１）。

次に、選択した通信形態にて隣接する無線通信端末１０ｄおよび副コレクタ装置２１ｂを探索するため、探索メッセージをブロードキャストする（ステップＳ２）。

次に、探索メッセージを受信した無線通信端末１０ｂは、応答メッセージ内にコレクタ情報を格納する。コレクタ情報としては、コレクタ識別子、副コレクタ装置２１ｂまでのホップ数、および応答した無線通信端末１０ｄにおける副コレクタ装置２１ｂの無線帯域を含む情報がある。無線通信端末１０ａは、応答メッセージを受信すると、その応答メッセージ内のコレクタ情報と共にその無線帯域情報を無線通信端末１０ａに格納する（ステップＳ３、ステップＳ４）。

この探索処理を無線通信端末１０ａが利用可能な全無線帯域にて実行する（ステップＳ５）。

次に、応答メッセージを受信した無線帯域の中から参入するコレクタ装置（周波数帯域）である主コレクタ装置を決定する（ステップＳ６）。

複数のコレクタ装置に参入できる場合には、主コレクタ装置２１ａの障害時に移行する副コレクタ装置をその中から選択する（ステップＳ７、ステップＳ９）。

ステップＳ７において、無線通信端末１０ａから直接複数のコレクタ装置に参入できなくても、隣接する無線通信端末１０ｄより通知された、隣接する無線通信端末１０ｄにおける副コレクタ装置２１ｂが存在すれば、その中から無線通信端末１０ａの副コレクタ装置として副コレクタ装置２１ｂを選択する（ステップＳ８、ステップＳ９）。

ステップＳ８において、副コレクタ装置２１ｂを選択できない場合は、副コレクタ装置２１ｂの探索が更に必要と判断する（ステップＳ１０）。なお、副コレクタ装置は複数確保することが可能であり、規定数の副コレクタ装置が決定していない場合には、更なる副コレクタ装置の探索を必要とする。

以上の処理フローに従って、無線通信端末１０ａが副コレクタ装置２１ｂの制御下のアドホックネットワークへ参入する。

次に、アドホックネットワークに参入した後の当該無線通信端末の処理について説明する。図４は、アドホックネットワークに参入した後の無線通信端末の処理を説明するフロー図で、通常運用中は本フローをループ処理する。なお、図４のフローの説明に際し、図１を参照する。

先ず、既に、あるコレクタ装置の制御下にあるネットワークに参入した後であったとしても、異種無線帯域における副コレクタ装置の探索を実現するための時刻、期間を判断する（ステップＳ１１）。この設定は、システム設定として通信装置設置時に設定してもよく、あるいは通信装置設置後にセンター装置２０（図２参照）より、端末制御の電文で設定しても構わない。副コレクタ装置の探索期間（異種無線帯域向け経路探索期間と呼ぶ）中では、副コレクタ装置が確定している無線通信端末は、一時的に副コレクタ装置（無線帯域）のネットワークに切り替え、未確定の無線通信端末の副コレクタ装置が確定するのを促す。なお、副コレクタ装置を複数確保する場合は、確保する副コレクタ装置の数だけ処理を繰り返す。例えば、３個の副コレクタ装置を確保する場合は、２個の副コレクタ装置を確保している無線通信端末は、確保されている副コレクタ装置（無線帯域）のネットワークにそれぞれ１回づつ切り替え、１回は副コレクタ装置が確定していない無線通信端末として動作する。確保されている無線帯域を使用する順番は、何らかの方法により決める。

副コレクタ装置（無線帯域）が未確定の無線通信端末は、ネットワークへの参入時と同様に隣接装置探索（図３参照）を実施し、副コレクタ装置へのネットワーク参加を試みる(ステップＳ１２)。副コレクタ情報を取得でき次第、副コレクタ装置確定済みの無線通信端末として動作する。これにより、使用無線帯域が異なる隣接装置との経路情報交換が可能となる。なお、副コレクタ装置を複数確保する場合は、確保されていない副コレクタ装置の数だけ隣接装置探索（図３参照）を実施する。

送受信部２は、副コレクタ装置の探索でない通常運用中では、他の無線通信端末からのメッセージを受信待ちし（ステップＳ１３）、受信後はそのメッセージ種別を解析する（ステップＳ１４）。なお、通常運用中に送受信するメッセージを定期通信電文と呼ぶ。

メッセージ種別によって、自無線通信端末が終端でないメッセージは経路情報に従い、中継送信する。経路情報メッセージであれば、経路情報制御部３に転送し、記憶部５に格納されている同コレクタ装置の制御下向けの経路情報を更新する（ステップＳ１５）。

自無線通信端末向けメッセージであれば、電文実行部６に転送し、電文要求に従い、自端末制御またはメータ制御に処理を移行する（ステップＳ１６）。なお、自動検針無線システムでは無線通信端末（メータ）宛に、センター装置２０、コレクタ装置からの緊急的な制御要求だけでなく、定期的な制御要求にて各無線通信端末（メータ）から検針値、装置状態などの情報を収集することになる。そのため、センター装置２０もしくは隣接するコレクタ装置の経路情報を保有している場合には、定期メッセージ内に隣接するコレクタ装置の識別情報や無線帯域といった経路情報を含めることで、副コレクタ装置の探索処理を実施することなく、副コレクタ情報を確定することが可能である（ステップＳ１７、ステップＳ１８）。これにより、隣接して設置されている複数の副コレクタ装置へのネットワーク参加時間を短縮することが可能である。

次に、受信メッセージに対して送信が必要であれば、送受信部２から隣接している次の無線通信端末に対してメッセージを送信する（ステップＳ１９）。受信したメッセージを送信する際には通信履歴・予測部４にて通信間隔を蓄積、更新する（ステップＳ２０）。

図５は、隣接する上流の無線通信端末の障害を検出する障害検出フロー図である。無線通信端末では、動作中において、常に上流に位置する（コレクタ装置に近い位置）隣接する無線通信端末との通信履歴、あるいは通信間隔（通信周期やタイミング）を蓄積する。通信間隔はトポロジー構成における無線通信端末の位置によって大きく異なる。コレクタ装置に近いホップ数であれば、下流の無線通信端末へのメッセージを中継することになり、通信間隔は短い。反対にコレクタ装置とホップ数的に離れた末端の無線通信端末であれば、自無線通信端末宛のメッセージのみ受信することになるため、通信間隔は長くなる。

通信履歴・予測部４では通信間隔を統計的に管理し、上流の無線通信端末とのメッセージ受信が予測される通信間隔を超過していないか検証する(ステップＳ２１)。

通信間隔が超過したと判断した場合には、上流の隣接する無線通信端末に対して、生存（経路有効）を確認するためにハートビートメッセージを送信し（ステップＳ２２）、応答を待つ（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３において応答があれば、通信間隔をリセットし、通常動作を継続し（ステップＳ２５）、応答がなければ上流の隣接する無線通信端末の故障、無線通信不可と判断し（ステップＳ２４）、下流の隣接する無線通信端末に障害を通知することで副コレクタ装置への無線帯域変更を促す（ステップＳ２６）。

自無線通信端末も副コレクタ装置が確定していれば即座に移行を試行し、新たに参入するコレクタ装置に対して参入を通知する（ステップＳ２７〜ステップＳ２９）。

副コレクタ装置が確定していなければネットワークへの参入時と同様にコレクタ装置の探索を実施する（ステップＳ３０）。

以上の処理を実施することで、無線帯域が異なり、各無線通信端末が経路情報を交換できない場合にも、無線的接続が可能な隣接する無線通信端末を探索し、複数のアドホックネットワークを同一エリアで自立的に構築することが可能で、運用、メンテナンスが容易となる。また、コレクタ装置の切り替え時の課題であった切り替え時間の短縮、切り替えに伴うトラヒックの一時的な増加を軽減できる。

１ 無線インタフェイス、２ 送受信部、３ 経路情報制御部、４ 通信履歴・予測部、
５ 記憶部、６ 電文実行部、７ メータ制御部、８ メータインタフェイス、１０，１０ａ〜１０ｅ 無線通信端末、２０ センター装置、２１ａ 主コレクタ装置、２１ｂ 副コレクタ装置、２２ ネットワーク

Claims (8)

1. メータを検針し、検針データを送信する複数の無線通信端末装置と、
   前記複数の無線通信端末装置から送信される前記検針データを受信し、送信する複数のコレクタ装置と、
   前記複数のコレクタ装置から送信される前記検針データを格納するセンター装置と、
   を備え、
   前記無線通信端末装置は、
   無線によりデータを送受信する無線通信手段、
   前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、
   検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、
   前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、
   前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を有し、
   複数の前記コレクタ装置は、
   前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、
   前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、
   前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える自動検針無線システムにおいて、
   異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、
   前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする自動検針無線システム。
2. 前記無線通信端末装置がネットワークに参入する際に、複数の前記無線帯域での通信を試み、複数の前記コレクタ装置との通信が可能な場合に、前記第１コレクタ装置以外の通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として前記経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の自動検針無線システム。
3. 前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置は、定期通信電文に前記第２コレクタ装置への前記経路情報を含めて送信し、
   前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、受信した定期通信電文に含まれている前記第２コレクタ装置への前記経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動検針無線システム。
4. 前記無線通信端末装置は、前記隣接装置との通信履歴を管理し、当該隣接装置との通信間隔を測定し予測する通信履歴・予測部を備え、
   上流の前記隣接装置との間で最後に通信してからの時間が、前記通信履歴・予測部が予測する通信間隔を超過する場合を、前記第１コレクタ装置との通信ができないと判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の自動検針無線システム。
5. 検針データを格納するセンター装置と、前記センター装置と通信する複数のコレクタ装置を有する自動検針無線システムで用いられる無線通信端末装置であって、
   無線によりデータを送受信する無線通信手段、
   前記無線通信手段が受信したデータを処理して、アドホックネットワークを構成するように、隣接する前記無線通信端末装置あるいは前記コレクタ装置である隣接装置の識別子、無線帯域、ホップ数、電波強度の何れか少なくとも一つを含む経路確立に関する経路情報を管理し、隣接する前記隣接装置と前記経路情報を交換するためのデータを生成して前記無線通信手段から送信する経路情報制御部、
   検針するメータと信号のやり取りをするメータ制御手段、
   前記コレクタ装置あるいは前記センター装置から送信される要求電文に従って前記メータ制御手段を介して前記メータにアクセスし、アクセスした結果により応答電文を作成する電文実行部、
   前記経路情報制御部が管理する前記経路情報、及び前記電文実行部が取得する前記メータのデータを記憶する記憶部を備え、
   複数の前記コレクタ装置は、前記無線通信端末装置との間でそれぞれ異なる無線帯域で通信し、
   前記経路情報制御部が、参入している前記コレクタ装置である第１コレクタ装置とは別に参入できる前記コレクタ装置である第２コレクタ装置への前記経路情報を取得し、前記記憶部に記憶させておき、
   前記第１コレクタ装置との通信ができないことを検出した場合に、前記経路情報制御部が、下流の前記無線通信端末装置に前記第１コレクタ装置との通信ができないことを通知し、前記記憶部に記憶された前記第２コレクタ装置への経路での通信に切り替える無線通信端末装置において、
   異種無線帯域向け経路探索期間に、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置が記憶されている前記第２コレクタ装置の前記無線帯域で通信し、前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、複数の前記無線帯域での通信を試み、通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする無線通信端末装置。
6. 前記無線通信端末装置がネットワークに参入する際に、複数の前記無線帯域での通信を試み、複数の前記コレクタ装置との通信が可能な場合に、前記第１コレクタ装置以外の通信可能な前記コレクタ装置を前記第２コレクタ装置として前記経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項５に記載の無線通信端末装置。
7. 前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されている前記無線通信端末装置は、定期通信電文に前記第２コレクタ装置への前記経路情報を含めて送信し、
   前記第２コレクタ装置への前記経路情報が前記記憶部に記憶されていない前記無線通信端末装置は、受信した定期通信電文に含まれている前記第２コレクタ装置への前記経路情報を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線通信端末装置。
8. 前記無線通信端末装置は、前記隣接装置との通信履歴を管理し、当該隣接装置との通信間隔を測定し予測する通信履歴・予測部を備え、
   上流の前記隣接装置との間で最後に通信してからの時間が、前記通信履歴・予測部が予測する通信間隔を超過する場合を、前記第１コレクタ装置との通信ができないと判断することを特徴とする請求項５ないし請求項７の何れか一項に記載の無線通信端末装置。