以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、センタ側の構成として、ホストコンピュータ11及びセンタ側網制御装置12を備え、端末側の構成として、無線親機21、無線子機22A〜22H、及び無線子機22A〜22Hの夫々に接続されたメータ23を備える。メータ23は、例えば個人宅などの需要家毎に設置され、供給事業者から各需要家に対して供給される水道、ガス、電気など供給物の使用量を計測し、計測結果(検針値)を出力する計測器である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、メータ23から出力される検針値を含むデータ、無線親機21及び無線子機22A〜22Hの動作状態を示すデータなど端末側から出力される各種データを、無線通信を利用してセンタ側へ送信すると共に、無線親機21及び無線子機22A〜22Hの動作を制御するためのコマンド等を含んだ各種データをセンタ側から端末側へ送信する。
なお、以下の説明において、無線子機22A〜22Hの夫々を区別して説明する必要がない場合、無線子機22A〜22Hの夫々を無線子機22と記載する。また、無線親機21及び無線子機22を区別して説明する必要がない場合には、単に無線機とも記載する。
センタ側網制御装置12と端末側の無線親機21とは、例えばPHS網、FOMA網などの広域無線網N1に接続され、広域無線網N1を介して無線通信を行う。なお、図1に示す例では、広域無線網N1に接続されている無線親機21の数を1つとしたが、複数の無線親機21が接続されていてもよい。また、本実施の形態では、センタ側及び端末側を広域無線網N1により接続する構成としたが、公衆電話網等の有線の通信網により接続する構成であってもよい。
センタ側網制御装置12は、広域無線網N1を介した端末側との通信を制御する機能を有する。センタ側網制御装置12は、ホストコンピュータ11から端末側へ送信すべきデータが入力された場合、広域無線網N1の通信プロトコルに準拠した通信方式にて、端末側へデータを送信する。また、端末側から送信されたデータを広域無線網N1を介して受信した場合、受信したデータをホストコンピュータ11へ送信するように構成されている。
無線親機21は、広域無線網N1を介してセンタ側に接続されると共に、無線子機22A〜22Hとの間でメッシュ型の狭域無線網N2を形成する。無線親機21は、広域無線網N1で使用される通信プロトコルと、狭域無線網N2で使用される通信プロトコルとの間でプロトコル変換を行うゲートウェイ機能を有しており、センタ側から受信した無線子機22A〜22H宛のデータ、及び無線子機22A〜22Hから受信したホストコンピュータ11宛のデータを中継するように構成されている。
狭域無線網N2内の通信経路は、各無線機(無線親機21及び無線子機22A〜22H)のルーティング機能により動的に決定される。図1では、各無線機が直接的に通信可能な通信経路を破線により示している。例えば、無線親機21は、3つの無線子機22A,22B,22Fと通信可能に接続されており、これらの無線子機22A,22B,22Fと直接的に通信可能であることを示している。他の無線機間の接続状況についても図1に示す通りである。
狭域無線網N2内において通信経路を決定する際、基本的には宛先までのホップ数が最も少ない通信経路を優先的に選択する構成とすれば良いが、経由する各無線機の稼働状況、電波状況、通信状況等に応じて適宜経路を変更してもよい。例えば、無線親機21から無線子機22Hへ送信するデータの通信経路は、宛先までのホップ数が最も少なくなるように、無線親機21,無線子機22F,無線子機22Hの順にデータを転送する経路が優先的に選択される。しかしながら、無線親機21及び無線子機22F間の電波状況が良くない状況下では、無線子機22A,22G,22Hの順にデータを転送する経路、又は無線子機22B,22F,22Hの順にデータを転送する経路が選択されてもよい。
このようにして動的に決定される通信経路を通じて、各無線子機22は、センタ側から送信されるデータを受信することができる。また、同様にして、各無線子機22は、夫々に接続されたメータ23から検針値を取得した場合、検針値を含むデータを無線親機21経由でセンタ側へ送信することができる。
本実施の形態に係る無線子機22は、自機と直接的に通信可能な無線機(隣接無線機)の数を適宜のタイミングでカウントし、得られた隣接無線機数が予め設定した閾値以下となった場合、その旨を無線親機21へ通知することにより、狭域無線網N2における障害の予兆を報知する構成としている。
なお、狭域無線網N2内の無線機の設置数及び接続形態は、図1に示した例に限定されるものではなく、通信仕様等により規定されている最大設置数、及び1台当たりの最大接続数の範囲内で適宜変更され得る。
以下、無線親機21及び無線子機22の構成について説明する。
図2は無線親機21の内部構成を示すブロック図である。無線親機21は、制御部210、記憶部211、広域無線通信部212、狭域無線通信部213、表示部214、操作部215などを備える。無線親機21が備えるハードウェア各部は、電池219から供給される電力により動作するように構成されている。
制御部210は、CPU、ROMなどを備え、ROMに予め格納された制御プログラムをCPUが実行し、機器全体の制御を行うことにより、本発明に係る無線通信装置(所定の無線通信装置)として機能させる。また、制御部210は、時刻情報を出力する時計手段(不図示)、開始指示を与えてから終了指示を与えるまでの時間を計測するタイマ(不図示)、数をカウントするカウンタ(不図示)を備えていてもよい。
記憶部211は、例えば、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報等を記憶する。また、記憶部211は、自機から各無線機へのホップ数を各無線機の無線機番号に対応付けて記憶したホップ数テーブルを備える。ここで、無線機番号は、各無線機を識別するための識別子であり、図に示していない番号発行無線機により付与される狭域無線網N2内の固有の番号である。
広域無線通信部212は、アンテナ212aを通じて電波を発信または受信することによって、広域無線網N1を介した無線通信を行う。無線親機21は、例えば、無線子機22を通じてメータ23の検針値を取得した場合、検針値を示すデータをセンタ側のホストコンピュータ11へ送信する。広域無線通信部212は、制御部210を通じて送信すべきデータを取得した場合、アンテナ212aを駆動して電波を発信させることにより、広域無線網N1の通信規格に準拠した形式にてデータを送信する処理を行う。
また、広域無線通信部212は、アンテナ212aにて電波を受信した場合、受信した電波(受信電波)をデコードすることにより所定の形式のデータを取得する。アンテナ212aにて受信する受信電波には、例えば、ホストコンピュータ11からの起動指令などの各種制御コマンドが含まれる。広域無線通信部212は、受信電波をデコードして得られるデータを制御部210へ出力する。制御部210は、広域無線通信部212から出力されたデータを取得した場合、そのデータに基づいて各種の制御を行う。
狭域無線通信部213は、アンテナ213aを通じて電波を発信または受信することによって、ホップ数が「1」の無線子機22(図1の例では、無線子機22A,22B,22F)と所定の無線通信方式にて通信を行う。無線通信方式としては、例えば特定小電力無線方式が採用される。無線親機21の狭域無線通信部213は、送信すべきデータを有する無線子機22を探索するための探索信号として、ビーコンを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部213は、無線子機22から送信されるビーコンを受信した場合であって、自機が送信すべきデータを有するとき、当該データをビーコンの送信元へ送信する。
表示部214は、LEDランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部210から出力される制御信号に基づいて、例えば設置作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。
操作部215は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部210は、操作部215から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部211に記憶させる。
本実施の形態では、無線親機21がNCUの機能を有するものとして説明を行うが、NCUの機能を有する網制御装置を個別の装置として用意し、無線親機21を網制御装置に接続する構成であってもよい。この場合、無線親機21は、網制御装置を接続する接続インタフェースを備え、接続インタフェースに接続された網制御装置を介してセンタ側と通信を行う構成とすればよい。
図3は無線子機22の内部構成を示すブロック図である。無線子機22は、制御部220、記憶部221、狭域無線通信部222、接続ポート223、表示部224、操作部225などを備える。無線子機22が備えるハードウェア各部は、電池229から供給される電力により動作するように構成されている。
制御部220は、CPU、ROMなどを備え、ROMに予め格納された制御プログラムを実行し、機器全体の制御を行うことにより、本発明に係る無線通信装置として機能させる。また、制御部220は、時刻情報を出力する時計手段(不図示)、開始指示を与えてから終了指示を与えるまでの時間を計測するタイマ(不図示)、数をカウントするカウンタ(不図示)を備えていてもよい。
記憶部221は、例えば、EEPROMなどの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報等を記憶する。また、記憶部221は、自機から各無線機へのホップ数を各無線機の無線機番号に対応付けて記憶したホップ数テーブルを備える。各無線機は、隣接無線機に記憶されているホップ数テーブルを適宜のタイミングで取得し、取得したホップ数テーブルに登録されている情報に基づいて、自機の記憶部221が備えるホップ数テーブルの内容を更新するように構成されている。
狭域無線通信部222は、アンテナ222aを通じて電波を発信または受信することによって、無線親機21及び他の無線子機22と所定の無線通信方式にて通信を行う。無線通信方式としては、例えば特定小電力無線方式が採用される。無線子機22の狭域無線通信部222は、送信すべきデータを有する無線親機21又は他の無線子機22を探索するための探索信号として、ビーコンを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部222は、無線親機21又は他の無線子機22から送信されるビーコンを受信した場合であって、自機が送信すべきデータを有するとき、当該データをビーコンの送信元へ送信する。
接続ポート223は、ガス、水道、電気などの使用量を計測するメータ23等を接続するためのインタフェースを備える。接続ポート223は、接続されたメータ23から検針値を取得した場合、検針値を示すデータを制御部220へ送出する。
表示部224は、LEDランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部220から出力される制御信号に基づいて、例えば設置作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。
操作部225は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、作業員等による各種の設定操作を受付ける。制御部220は、操作部225から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部221に記憶させる。
以下、無線子機22の動作について説明する。
図4は各無線子機22が正常に動作している場合の通信経路の一例を示す模式図である。図4に示した接続例は、1つの無線親機21と、8つの無線子機22A〜22Hとからなる無線テレメータシステムを簡略化したものであり、直接的に通信することができる通信経路を破線により示している。また、図4では、簡略化のために、8つの無線子機22A〜22HをA〜Hの符号により表し、無線親機21をZの符号により表している。
上述したように、各無線機が正常に動作している場合、宛先までのホップ数が最も少ない通信経路が選択される。例えば、無線親機21から無線子機22Hへデータを送信する場合、無線子機22F,22Hの順に各無線機を経由する通信経路が優先的に選択される。また、何らかの理由により、無線親機21と無線子機22Fとの間の経路が使用できなかった場合には、無線子機22A,22G,22Hの順に各無線機を経由する通信経路や無線子機22B,22F,22Hの順に各無線機を経由する通信径路等が代替経路として選択される。
図5は一部の区間に障害が発生している状態を示す模式図である。無線親機21及び各無線子機22は、基本的に同一の場所に長期間設置されることが想定されている。しかしながら、一部の無線機の周囲に新たな建築物が建てられることがあり、無線機が同一の場所に設置されている場合であっても、無線機の周囲の影響を受けて、狭域無線網N2内で不通区間が発生する可能性がある。また、無線機自身に故障が発生した場合、無線機の電池電圧が低下した場合等においても、不通区間が発生する可能性がある。
図5に示した例は、無線親機21と無線子機22Fとの間、無線子機22Aと無線子機22Fとの間、無線子機22Bと無線子機22Fとの間、無線子機22Cと無線子機22Fとの間、無線子機22Gと無線子機22Fとの間、及び、無線子機22Aと無線子機22Gとの間で不通区間が発生している状態を示している。メッシュ型のネットワークでは、元々隣接していた無線機同士が不通になった場合であっても、通信経路を確保できれば通信可能である。例えば、図5の例において、無線親機21と無線子機22Hとの間では、無線子機22B,22C,22D,22Fを経由する通信経路を確保することができ、無線親機21と無線子機22Hとの間で通信が可能である。他の無線子機22A〜22Gについても同様であり、各無線子機22A〜22Gは、無線親機21との間で少なくとも1つの通信経路を確保することができる。すなわち、図5に示すように、幾つかの区間が不通となった場合であっても、各無線子機22と無線親機21との間で通信経路を確保できるので、センタ側で障害(不通区間)を検知することはできず、障害は表面化しない。
また、図5に示す例では、無線子機22Gは他の無線機からのデータを中継する通信経路上に存在しないため、無線子機22Gの使用頻度は低く、その一方で、無線子機22B,22C,22Dの使用頻度は想定以上に高くなる可能性がある。このため、無線子機22Gのバッテリ消耗は少なく、無線子機22B,22C,22Dのバッテリ消耗は多くなるといった無線機間の偏りが発生する。
図6は不通区間が更に増えた状態を示す模式図である。狭域無線網N2内で不通区間が多数発生した場合、一部の無線子機22と無線親機21との間で通信不能になる可能性がある。例えば、図5の状態から更に無線子機22F及び無線子機22Hの区間が不通となった場合、無線子機22G,22Hは、無線親機21との間の通信経路を確保することができず、無線親機21とは通信することができない。このとき、センタ側は、無線子機22G,22Hと通信する手段がなくなるため、狭域無線網N2内で障害が発生していることを検知することができ、この時点で障害が表面化する。
狭域無線網N2内の障害が表面化した時点では、不通区間がネットワーク全体に広がっている可能性が高く、不通区間となっている区間を特定することも困難となるため、障害を取り除くことは困難となる。
そこで、実施の形態1に係る無線テレメータシステムでは、狭域無線網N2における障害の予兆を検知するために、無線子機22に接続された隣接無線機の数に関して閾値(最小必要数)を予め設定しておき、無線子機22の運用中にカウントした隣接無線機の数が閾値以下となった場合、無線親機21を通じてセンタ側へその旨を通知する構成としている。
図7は閾値の設定例を示す模式図である。図7に示した例では、無線子機22A,22B,22C,22Fの夫々に対して閾値(最小必要数)を設定した状態を示している。例えば、無線子機22Fの隣接無線機は、無線親機21及び無線子機22A,22B,22C,22D,22G,22Hの7つであり、この無線子機22Fに対して閾値(最小必要数)を4に設定した状態を示している。他の無線子機22A〜22Cについても同様であり、無線子機22A,22Bについては閾値(最小必要数)を2に設定し、無線子機22Cについては閾値(最小必要数)を3に設定した状態を示している。なお、各無線子機22に設定された閾値はそれぞれの記憶部221に記憶される。
閾値の設定対象となる無線子機22は、狭域無線網N2内の各無線子機22の配置等に応じて適宜定めることができ、狭域無線網N2内の全ての無線子機22に対して設定する構成であってもよく、要所に配置された一部の無線子機22に対して設定する構成であってもよい。
閾値は、無線子機22の新規設置時又は運用後の適宜のタイミングにおいて、設置現場の作業員又はセンタ側の作業員等により設置環境及び通信環境が考慮されて設定される。例えば、設定対象の無線子機22に接続される隣接無線機の数がN(Nは1以上の整数)である場合、1〜Nの範囲の閾値が設定される。設置現場にて無線子機22に閾値を設定する場合、作業員は操作部225又は接続ポート223に接続した設定器(不図示)を用いて閾値を設定することができる。なお、設定器は、無線子機22の接続ポート223に接続するためのインタフェース、当該インタフェースを通じて接続先の無線子機22と通信する通信部、作業員による操作を受付ける操作部、情報を表示する表示部等を備えるものであり、操作部を通じて入力された閾値を無線子機22へ送信することにより、無線子機22に閾値を設定できるように構成されている。また、センタ側より閾値を設定する場合、設定対象の無線子機22を識別する識別子(無線機ID又は無線機番号)を指定して閾値を送信することにより、当該識別子により識別される無線子機22に閾値を設定することができる。
図8は実施の形態1における通知タイミングを説明する模式図である。前述したように、無線機の周囲に新たな建築物が建てられた場合、無線機自身が不調となった場合等において、狭域無線網N2内で不通区間が発生する可能性がある。図8の例は、無線親機21と無線子機22Fとの間、無線子機22Aと無線子機22Fとの間、および、無線子機22Bと無線子機22Fとの間で不通区間が発生した状態を示している。
閾値(最小必要数)が2に設定されている無線子機22Aは、この時点において、無線親機21への経路、無線子機22Bへの経路、及び無線子機22Gへの経路の3つの経路を確保している。すなわち、無線子機22Aについては、通信可能な隣接無線機数が閾値より多いため、無線親機21への通知は行わない。無線子機22B,22Cについても同様である。
一方、閾値(最小必要数)が4に設定されている無線子機22Fは、この時点において、無線子機22Cへの経路、無線子機22Dへの経路、無線子機22Gへの経路、及び無線子機22Hへの経路の4つの経路を確保している。すなわち、無線子機22Fについては、通信可能な隣接無線機数が閾値以下となるため、残っている経路(図8の例では、無線子機22G,22Aを経由する経路)を利用して、隣接無線機数が閾値以下となった旨を無線親機21へ通知する。この通知を受けた無線親機21は、無線子機22Fの隣接無線機数が閾値以下となった旨をセンタ側へ通知する。
以下、各無線子機22の動作について説明する。
図9は実施の形態1に係る無線子機22の動作手順を説明するフローチャートである。なお、図9のフローチャートで説明する処理は、例えば、定期的なタイミング、他の無線機とホップ数テーブルを交換したタイミング、操作部225又は設定器を通じて作業員からの指示を受付けたタイミング、広域無線網N1及び狭域無線網N2を通じてセンタ側からの指示を受付けたタイミング等の適宜のタイミングで実行される。
無線子機22の制御部220は、記憶部221に閾値(最小必要数)が記憶されているか否かを判断することにより、自機に閾値が設定されているか否かを判断する(ステップS101)。閾値が設定されていない場合(S101:NO)、制御部220は、本フローチャートによる処理を終了する。
閾値が設定されていると判断した場合(S101:YES)、制御部220は、記憶部221内のホップ数テーブルを参照し、通信可能な隣接無線機数をカウントする(ステップS102)。ここで、制御部220は、ホップ数テーブルにおいて、ホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、通信可能な隣接無線機数をカウントすることができる。
次いで、制御部220は、カウントした隣接無線機数が閾値以下であるか否かを判断する(ステップS103)。隣接無線機数が閾値より多いと判断した場合(S103:NO)、制御部220は、本フローチャートによる処理を終了する。
隣接無線機数が閾値以下であると判断した場合(S103:YES)、制御部220は、その旨を無線親機21へ通知する(ステップS104)。この通知を受けた無線親機21は、隣接無線機数が閾値以下となった無線子機22を識別する識別子(無線機ID又は無線機番号)と共に、当該無線子機22の隣接無線機数が閾値以下となった旨をセンタ側へ通知することにより、狭域無線網N2内において障害の予兆が現れた旨を報知することができる。
以上のように、実施の形態1では、各無線子機22と直接的に通信可能な隣接無線機の数が閾値以下となり、狭域無線網N2内で障害の予兆が現れた場合、その旨をセンタ側へ通知することができるので、ネットワーク全体が不調になる前に何らかの対策を施すことが可能となる。また、ネットワーク全体の不調を回避することにより、検針エラーを未然に防止することができると共に、各無線機が使用する通信径路の偏りに伴う、無線機間のバッテリ消費の偏りを抑えることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、隣接無線機の最小必要数を閾値として設定する構成について説明したが、過去の隣接無線機の最大数に対する割合を閾値として設定する構成であってもよい。
実施の形態2では、過去の隣接無線機の最大数に対する割合を閾値として設定する構成について説明する。なお、無線テレメータシステムの全体構成、無線親機21及び無線子機22の内部構成については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
図10は実施の形態2に係る無線子機22の接続状態を示す模式図である。図10に示した接続例は、実施の形態1と同様に、1つの無線親機21と、8つの無線子機22A〜22Hとからなる無線テレメータシステムを簡略化して示したものであり、直接的に通信することができる通信経路を破線により示している。また、図10では、簡略化のために、8つの無線子機22A〜22HをA〜Hの符号により表し、無線親機21をZの符号により表している。
図10に示す接続状態において、例えば、無線子機22Aと直接的に通信できるように接続された無線機(隣接無線機)の数は、無線親機21を含めて4つとなる。各無線子機22は、自身のホップ数テーブルに登録されているホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、隣接無線機の数をカウントすることができる。
実施の形態2では、各無線子機22において、過去に接続された隣接無線機の最大数を記憶しておき、運用時に各無線子機22がカウントした隣接無線機の数が、夫々に記憶してある最大数の所定割合以下(例えば、70%以下)となった場合、無線親機21への通知を行う。すなわち、実施の形態2では、過去に接続された隣接無線機の最大数に対する割合を閾値として用いる。各無線子機22に対して設定する閾値は、狭域無線網N2内の無線機の配置等を考慮して定めることができ、狭域無線網N2内の全ての無線子機22に共通の値であってもよく、各無線機の隣接無線機の数に応じて異ならせる構成であってもよい。
図11は実施の形態2における通知タイミングを説明する模式図である。前述したように、無線機の周囲に新たな建築物が建てられた場合、無線機自身が不調となった場合等において、狭域無線網N2内で不通区間が発生する可能性がある。図11の例は、無線親機21と無線子機22Fとの間、無線子機22Aと無線子機22Fとの間、および、無線子機22Bと無線子機22Fとの間で不通区間が発生した状態を示している。
無線子機22Aの過去の隣接無線機の最大数は4であり、現時点の隣接無線機数が3であるとした場合、最大数に対する隣接無線機数の割合は75%となる。無線子機22Aにおいて、閾値を70%とした場合、最大数に対する隣接無線機数の割合(=75%)は、閾値より大きいため、無線子機22Aは無線親機21への通知を行わない。無線子機22Bについても同様である。
一方、無線子機22Fの過去の隣接無線機の最大数が7であり、現時点の隣接無線機の数が4であるとした場合、最大数に対する隣接無線機数の割合は57%となる。無線子機22Fにおいて、閾値を70%とした場合、最大数に対する隣接無線機数の割合(=57%)は、閾値より小さいため、無線子機22Fは、残っている経路(図11の例では、無線子機22G,22Aを経由する経路等)を利用して、隣接無線機数の割合が閾値以下となった旨を無線親機21へ通知する。
図12は実施の形態2に係る無線子機22の動作手順を説明するフローチャートである。なお、図12のフローチャートで説明する処理は、例えば、定期的なタイミング、他の無線機とホップ数テーブルを交換したタイミング、操作部225又は設定器を通じて作業員からの指示を受付けたタイミング、広域無線網N1及び狭域無線網N2を通じてセンタ側からの指示を受付けたタイミング等の適宜のタイミングで実行される。
無線子機22の制御部220は、記憶部221に記憶されているホップ数テーブルを参照し、隣接無線機数をカウントする(ステップS201)。ここで、制御部220は、ホップ数テーブルにおいて、ホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、隣接無線機数をカウントすることができる。
次いで、制御部220は、カウントした隣接無線機数が過去の隣接無線機の最大数より多いか否かを判断する(ステップS202)。過去の最大数より多いと判断した場合(S202:YES)、制御部220は、ステップS201でカウントした隣接無線機数を記憶部221に記憶させることにより、最大数を更新して(ステップS203)、ステップS201にもどす。
ステップS201でカウントした隣接無線機数が過去の最大数以下であると判断した場合(S202:NO)、制御部220は、その最大数に対する現在の隣接無線機数の割合を算出する(ステップS204)。
次いで、制御部220は、算出した割合が閾値以下であるか否かを判断する(ステップS205)。算出した割合が閾値より大きいと判断した場合(S205:NO)、制御部220は、本フローチャートによる処理を終了する。
算出した割合が閾値以下であると判断した場合(S205:YES)、制御部220は、その旨を無線親機21へ通知する(ステップS206)。この通知を受けた無線親機21は、無線子機22を識別する識別子(無線機ID又は無線機番号)と共に、当該無線子機22において過去の最大数に対する隣接無線機数の割合が閾値以下となった旨をセンタ側へ通知することにより、自機が属する狭域無線網N2内において障害の予兆が現れた旨を報知する。
以上のように、実施の形態2では、各無線子機22において過去の最大数に対する隣接無線機数の割合が閾値以下となり、狭域無線網N2内で障害の予兆が現れた場合、その旨をセンタ側へ通知することができるので、ネットワーク全体が不調になる前に何らかの対策を施すことが可能となる。また、ネットワーク全体の不調を回避することにより、検針エラーを未然に防止することができると共に、各無線機が使用する通信径路の偏りに伴う無線機間のバッテリ消費の偏りを抑えることができる。
なお、実施の形態2では、各無線子機22において隣接無線機の最大数をカウントしておく必要があるため、隣接無線機の情報が得られない無線子機22の設置直後において、図12の判定処理を実行することはできない。このため、設置後からの経過時間を制御部220の内蔵タイマにより計時し、所定期間(例えば3日間)の経過後以降に図12の判定処理を実行するようにしてもよい。
(実施の形態3)
実施の形態1では、隣接無線機の最小必要数を閾値として設定する構成について説明し、実施の形態2では、過去の隣接無線機の最大数に対する割合を閾値として設定する構成について説明したが、設置環境の変化等に応じて閾値を適宜更新する構成としてもよい。
実施の形態3では、閾値を更新する構成について説明する。なお、無線テレメータシステムの全体構成、無線親機21及び無線子機22の内部構成については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
図13は閾値の更新手順を説明するフローチャートである。なお、図13のフローチャートで説明する処理は、例えば、定期的なタイミング、他の無線機とホップ数テーブルを交換したタイミング、操作部225又は設定器を通じて作業員からの指示を受付けたタイミング、広域無線網N1及び狭域無線網N2を通じてセンタ側からの指示を受付けたタイミング等の適宜のタイミングで実行される。また、各無線子機22には、新規設置時の閾値として隣接無線機の最小必要数が予め設定されているものとする。
無線子機22の制御部220は、記憶部221に記憶されているホップ数テーブルを参照し、隣接無線機数をカウントする(ステップS301)。ここで、制御部220は、ホップ数テーブルにおいて、ホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、隣接無線機数をカウントすることができる。
次いで、制御部220は、カウントした隣接無線機数が過去の隣接無線機の最大数より多いか否かを判断する(ステップS302)。カウントした隣接無線機数が過去の最大数以下であると判断した場合(S302:NO)、制御部220は、閾値の更新処理を行わないので、本フローチャートによる処理を終了する。
過去の最大数より多いと判断した場合(S302:YES)、制御部220は、カウントした隣接無線機数に基づき、新たな閾値を算出する(ステップS303)。例えば、制御部220は、新たにカウントした隣接無線機数の所定割合(例えば70%)を新たな閾値として算出することができる。
制御部220は、新たに算出した閾値を記憶部221に記憶させることにより、閾値の更新を行う(ステップS304)。
以上のように、実施の形態3では、無線子機22の運用開始時には初期値として設定される隣接無線機の最小必要数を用いて、狭域無線網N2の障害の予兆を検知することができる。また、狭域無線網N2内に新たな無線子機22が設置され、既存の無線子機22の設置環境が変化した場合には、更新後の閾値を用いて狭域無線網N2の障害の予兆を検知することができる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、狭域無線網N2内で障害の予兆を検知した後に、隣接無線機数(又は最大数に対する隣接無線機数の割合)が閾値より多くなり、通信環境が回復した場合に無線親機21へ通知する構成について説明する。
図14は実施の形態4に係る無線子機22の動作手順を説明するフローチャートである。なお、図14のフローチャートで説明する処理は、隣接無線機数(又は最大数に対する隣接無線機数の割合)が閾値以下であると判断した無線子機22において、例えば、定期的なタイミング、他の無線機とホップ数テーブルを交換したタイミング、操作部225又は設定器を通じて作業員からの指示を受付けたタイミング、広域無線網N1及び狭域無線網N2を通じてセンタ側からの指示を受付けたタイミング等の適宜のタイミングで実行される処理である。
無線子機22の制御部220は、記憶部221に記憶されているホップ数テーブルを参照し、隣接無線機数をカウントする(ステップS401)。制御部220は、ホップ数テーブルにおいて、ホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、隣接無線機数をカウントすることができる。
次いで、制御部220は、閾値以下の状態が継続しているか否かを判断する(ステップS402)。例えば、制御部220は、実施の形態1と同様に、ステップS401でカウントした隣接無線機数が隣接無線機の最小必要数として設定される閾値以下であるか否かを判断することにより、閾値以下の状態が継続しているか否かを判断することができる。また、制御部220は、実施の形態2と同様に、ステップS401でカウントした隣接無線機数を基に、過去の隣接無線機の最大数に対する割合を算出し、算出した割合と閾値として設定されている割合とを比較することにより、閾値以下の状態が継続しているか否かを判断する構成としてもよい。
閾値以下の状態が継続している場合(S402:YES)、制御部220は、本フローチャートによる処理を終了する。一方、閾値以下の状態が継続していない場合(S402:NO)、制御部220は、その旨を無線親機21へ通知する(ステップS403)。この通知を受けた無線親機21は、無線子機22を識別する識別子(無線機ID又は無線機番号)と共に、当該無線子機22において通信環境が回復した旨をセンタ側へ通知する。
以上のように、実施の形態4では、狭域無線網N2の障害の予兆を検知した後に、通信環境が回復したことを検知した場合、その旨をセンタ側へ通知することができる。
(実施の形態5)
実施の形態1〜3では、各無線子機22からの通知を受信した無線親機21は、その都度センタ側へ通知する構成としたが、一定数の無線子機22から通知を受信するまでセンタ側への通知を行わない構成としてもよい。
実施の形態5では、一定数の無線子機22からの通知を受信したタイミングで無線親機21がセンタ側へ通知する構成について説明する。
図15は実施の形態5に係る無線親機21の動作手順を説明するフローチャートである。無線親機21の制御部210は、内蔵するカウンタの値を初期化し(ステップS501)、狭域無線通信部213を通じて、無線子機22から隣接無線機数が閾値以下となった旨の通知を受信したか否かを判断する(ステップS502)。受信していない場合(S502:NO)、制御部210は、無線子機22からの通知を受信するまで待機する。
無線子機22から隣接無線機数が閾値以下となった旨の通知を受信したと判断した場合(S502:YES)、制御部は210、カウンタの値を1だけインクリメントする(ステップS503)。
次いで、制御部210は、カウンタの値が閾値以上であるか否かを判断する(ステップS504)。なお、閾値は、狭域無線網N2内に接続された無線子機22の全数に応じて適宜定めることができる。また、狭域無線網N2内に接続された無線子機22の全数に対する割合に基づき、閾値を定めてもよい。
閾値未満であると判断した場合(S504:NO)、制御部210は、処理をステップS502へ戻す。また、閾値以上であると判断した場合(S504:YES)、制御部210は、広域無線通信部212を通じて、狭域無線網N2内で障害が発生している旨をセンタ側へ通知する(ステップS505)。
以上のように、実施の形態5では、一定数の無線子機22からの通知を受信した場合に、無線親機21がセンタ側へ狭域無線網N2内で障害が発生している旨を通知する構成としているので、ネットワーク全体が不調となる可能性が高いタイミングでセンタ側への通知を行うことができる。狭域無線網N2の保守作業を行う作業員は、このタイミングで何らかの対策を施すことにより、ネットワーク全体の不調を回避することができる。また、無線親機21からセンタ側への通知回数を減らすことができるので、無線親機21の電池電圧の低下が抑制される。
なお、実施の形態5では、一定数の無線子機22から通知を受信した場合に無線親機21からセンタ側へ通知する構成としたが、一定数の無線子機22から通知を受信する前であっても、隣接無線機数が閾値以下となった無線子機22の周囲に、通知対象の無線子機22が更に現れた場合、無線親機21は、狭域無線網N2における障害の予兆をセンタ側へ通知する構成としてもよい。
(実施の形態6)
実施の形態1〜5では、閾値を1つだけ設定する構成としたが、2段階の閾値を設定する構成であってもよい。
実施の形態6では、通信レベル及び警告レベルの2つの閾値を設定する構成について説明する。
図16は無線親機21への通知タイミングを説明する模式図であり、図17はセンタ側への通知タイミングを説明する模式図である。図16及び図17に示した接続例は、実施の形態1と同様に、1つの無線親機21と、8つの無線子機22A〜22Hとからなる無線テレメータシステムを簡略化して示したものであり、直接的に通信することができる通信経路を破線により示している。また、図16及び図17では、簡略化のために、無線子機22A〜22H及び無線親機21をA〜H及びZの符号により表し、センタ側の通信装置(ホストコンピュータ11及びセンタ側網制御装置12)をαの符号により表している。
実施の形態6では、通知レベル及び警告レベルの2つの閾値を設定する。図16及び図17に示した例では、無線子機22Fに対して、通知レベルの閾値を4に設定し、警告レベルの閾値を1に設定した状態を示している。
図16に示すように、無線子機22Fが直接的に通信可能な7つの経路のうち3つが不通区間となり、隣接無線機数が通知レベル以下となった場合、無線子機22Fは、残っている経路(例えば、無線子機22G,22Aを経由する経路)を利用して、無線親機21への通知を行う。無線親機21は、実施の形態5と同じように、一定数の無線子機22から通知を受信するまでセンタ側への通知を行わず、一定数の無線子機22から通知を受信したタイミングでセンタ側への通知を行う。
一方、無線子機22Fが直接的に通信可能な7つの経路のうち、6つが不通区間となり、隣接無線機数が警告レベル以下となった場合、無線子機22Fは、残っている経路(例えば、無線子機22D,22C,22B及び無線親機21を経由する経路)を利用して、センタ側への通知を行う。
図18は実施の形態6に係る無線子機22の動作手順を説明するフローチャートである。なお、図18のフローチャートで説明する処理は、例えば、定期的なタイミング、他の無線機とホップ数テーブルを交換したタイミング、操作部225又は設定器を通じて作業員からの指示を受付けたタイミング、広域無線網N1及び狭域無線網N2を通じてセンタ側からの指示を受付けたタイミング等の適宜のタイミングで実行される。
無線子機22の制御部220は、記憶部221に記憶されている情報を参照することにより、自機に通知レベル及び警告レベルの閾値が設定されているか否かを判断する(ステップS601)。閾値が設定されていない場合(S601:NO)、制御部220は、本フローチャートによる処理を終了する。
閾値が設定されていると判断した場合(S601:YES)、制御部220は、記憶部221に記憶されているホップ数テーブルを参照し、隣接無線機数をカウントする(ステップS602)。ここで、制御部220は、ホップ数テーブルにおいて、ホップ数が1の無線機の数をカウントすることにより、隣接無線機数をカウントすることができる。
次いで、制御部220は、カウントした隣接無線機数が警告レベルの閾値以下であるか否かを判断する(ステップS603)。隣接無線機数が警告レベルの閾値以下であると判断した場合(S603:YES)、制御部220は、残っている経路を利用して、その旨をセンタ側へ通知する(ステップS604)。
一方、隣接無線機数が警告レベルの閾値より多いと判断した場合(S603:NO)、制御部220は、カウントした隣接無線機数が通知レベルの閾値以下であるか否かを判断する(ステップS605)。
隣接無線機数が通知レベルの閾値以下であると判断した場合(S605:YES)、制御部220は、残っている経路を利用して、その旨を無線親機21へ通知する(ステップS606)。通知を受信した無線親機21は、実施の形態5と同じように、一定数の無線子機22から通知を受信するまでセンタ側への通知を行わず、一定数の無線子機22から通知を受信したタイミングでセンタ側への通知を行う。
また、隣接無線機数が通知レベルの閾値より多いと判断した場合(S605:NO)、制御部220は、無線親機21への通知を行わずに、本フローチャートによる処理を終了する。
以上のように、実施の形態6では、警告レベルに達した場合に、無線子機22がセンタ側へ通知する構成としているので、ネットワーク全体が不調となる可能性が高いタイミングでセンタ側への通知を行うことができる。狭域無線網N2の保守作業を行う作業員は、このタイミングで何らかの対策を施すことにより、ネットワーク全体の不調を回避することができる。また、無線親機21からセンタ側への通知回数を減らすことができるので、無線親機21の電池電圧の低下が抑制される。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
本願の無線テレメータシステムは、無線網(N2)により夫々が1又は複数の他の無線通信装置(21,22)と通信可能に接続された複数の無線通信装置(22)を含み、該複数の無線通信装置(22)のうちの少なくとも1つは、需要家に供給される供給物の使用量を計測して計測結果を出力するメータ(23)を接続する接続手段(223)を備え、該接続手段(223)に接続されたメータ(23)から出力される計測結果を、前記無線網(N2)内の所定の無線通信装置(21)を通じて外部通信装置(11)へ送信する無線テレメータシステムにおいて、各無線通信装置(22)は、自装置と通信可能に接続された他の無線通信装置(21,22)の数を計数する計数手段(220)と、該計数手段(220)により計数した他の無線通信装置(21,22)の数が予め設定された閾値以下であるか否かを判断する手段(220)と、前記閾値以下であると判断した場合、前記他の無線通信装置(21,22)の数が前記閾値以下となった旨を示す情報を前記所定の無線通信装置(21)へ通知する手段(222)とを備えることを特徴とする。
本願では、各無線通信装置と直接的に通信可能な他の無線通信装置(隣接無線機)の数が閾値以下となり、無線網内で障害の予兆が現れた場合、その旨を所定の無線通信装置へ通知することができるので、無線網全体が不調になる前に何らかの対策を施すことが可能となる。また、無線網の一部で発生した障害を取り除くことにより、メータの計測結果を送信できないといった検針エラーを未然に防止することができると共に、各無線通信装置が使用する通信径路の偏りに伴う、装置間のバッテリ消費の偏りを抑えることができる。
本願の無線テレメータシステムは、各無線通信装置(22)は、自装置と通信可能に接続された他の無線通信装置(21,22)の最小必要数を受付ける受付手段(225)を備え、前記受付手段(225)により受付けた最小必要数を前記閾値として設定するようにしてあることを特徴とする。
本願では、各無線通信装置と直接的に通信可能に接続された他の無線通信装置の最小必要数を閾値として設定しているので、設置直後であっても適切な閾値を用いて通知の要否を判断することができる。
本願の無線テレメータシステムは、各無線通信装置(22)は、前記計数手段(220)により計数した数に基づき、自装置に通信可能に接続された他の無線通信装置(21,22)の最大数を記憶する記憶手段(221)を備え、前記記憶手段(221)に記憶した最大数に対する割合を前記閾値として設定するようにしてあることを特徴とする。
本願では、各無線通信装置に接続された他の無線通信装置の最大数を記憶しておき、その最大数に対する割合を閾値として設定しているので、無線通信装置の設置後において接続環境が変化した場合であっても、適切な閾値を用いて通知の要否を判断することが可能となる。
本願の無線テレメータシステムは、前記所定の無線通信装置(21)は、前記計数手段(220)により計数した数が前記閾値以下となった旨を自装置に対して通知してきた他の無線通信装置(22)の数を計数する手段(210)と、該手段(210)により計数した数が所定数以上となった場合、前記無線網内で障害が発生している旨を前記外部通信装置(11)へ通知する手段(212)とを備えることを特徴とする。
本願では、所定数以上の通知を受信するまで外部通信装置への通知を行わないため、所定の無線通信装置におけるバッテリ消費を抑えることができる。
本願の無線通信装置は、無線網(N2)により接続された1又は複数の他の無線通信装置(21,22)と通信を行う通信手段(222)と、需要家に供給される供給物の使用量を計測して計測結果を出力するメータ(23)を接続する接続手段(223)とを備え、該接続手段(223)に接続されたメータ(23)から出力される計測結果を、前記無線網(N2)内の所定の無線通信装置(21)を通じて外部通信装置(11)へ送信する無線通信装置(22)において、自装置と通信可能に接続された他の無線通信装置(21,22)の数を計数する計数手段(220)と、該計数手段(220)により計数した他の無線通信装置(21,22)の数が設定された閾値以下であるか否かを判断する手段(220)と、前記閾値以下であると判断した場合、前記他の無線通信装置の数が前記閾値以下となった旨を示す情報を前記所定の無線通信装置(21)へ通知する手段(222)とを備えることを特徴とする。
本願では、各無線通信装置と直接的に通信可能な他の無線通信装置(隣接無線機)の数が閾値以下となり、無線網内で障害の予兆が現れた場合、その旨を所定の無線通信装置へ通知することができるので、無線網全体が不調になる前に何らかの対策を施すことが可能となる。また、無線網の一部で発生した障害を取り除くことにより、メータの計測結果を送信できないといった検針エラーを未然に防止することができると共に、各無線通信装置が使用する通信径路の偏りに伴う、装置間のバッテリ消費の偏りを抑えることができる。