JP6579867B2

JP6579867B2 - 無線テレメータシステム及び中継装置

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Publication number: JP6579867B2
Application number: JP2015171236A
Authority: JP
Inventors: 俊彦三村; 正守中原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: JP2017049706A

Description

本発明は、メータにて計測されたガス、水道、電気などの使用量を無線網を利用してセンタ側の通信装置へ送信する無線テレメータシステム及び中継装置に関する。

ガス、水道、電気等の検針用に開発された無線テレメータシステムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。無線テレメータシステムは、センタ側の構成として、ホストコンピュータ、センタ網制御装置等を備え、端末側の構成として、無線親機、無線子機等を備える。センタ側のホストコンピュータと端末側の無線親機との間は、公衆電話網、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）網、ＦＯＭＡ（Freedom Of Mobile multimedia Access）網などの広域通信網を介して通信可能に接続される。また、端末側の無線親機及び各無線子機は狭域無線網を形成し、互いに通信可能に接続される。

各無線子機には、各需要家に供給されるガス、水道、電気等の供給物の使用量を計測するメータが接続される。各メータは、計測結果（検針値）を取得した場合、取得した検針値を含むパケットを送信する。各メータから送信されるパケットは、メータが接続された無線子機を含む１又は複数の無線子機、並びに無線親機を経由して、センタ側のホストコンピュータに到達する。

特開２００４−３４１６４８号公報

従来の無線テレメータシステムでは、無線親機は、各メータから検針値を含むセンタ宛のパケットを受信する都度、センタ側への発呼を行い、セッションを開始させた後にメータからのパケットをセンタ側へ転送する構成としていた。このため、検針時期において、無線親機は、センタへの発呼を繰り返して行い、重複する内容を含んだパケットを何度も送信しなければならず、通信効率が低いという問題点を有していた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、検針時の通信効率を向上させることができる無線テレメータシステム及び中継装置を提供することを目的とする。

本願の無線テレメータシステムは、メータが接続される複数の無線機、及び、該複数の無線機と無線網を介して通信可能であると共に、前記無線網とは異なる通信網に接続された通信装置と通信可能である中継装置を備え、前記無線機に接続されたメータより送信され、該メータによる計測結果及び該メータの識別子を含む前記通信装置宛のパケットを、１又は複数の無線機及び前記中継装置が中継する無線テレメータシステムにおいて、前記中継装置は、設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータの識別子に関連付けて記憶する記憶部と、各メータから送信される前記通信装置宛のパケットを前記期間内に受信した場合、前記パケットが前記通信装置に到達したことを表すダミー応答を前記メータへ返信する返信部と、前記期間が終了した場合、前記記憶部に記憶された各メータの計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部と、生成したパケットを前記通信装置へ送信する送信部とを備えることを特徴とする。

本願の無線テレメータシステムは、前記中継装置は、各メータによる計測結果の送信条件を設定する際に前記通信装置が各メータへ送信する設定情報を参照して、前記期間を設定する設定部を備えることを特徴とする。

本願の無線テレメータシステムは、前記中継装置は、前記無線網を介して前記複数の無線機と通信するゲートウェイ無線機と、該ゲートウェイ無線機に接続されると共に、前記通信網を介して前記通信装置と通信する網制御装置とを含むことを特徴とする。

本願の中継装置は、メータが接続される複数の無線機と無線網を介して通信可能であると共に、前記無線網とは異なる通信網に接続された通信装置と通信可能であり、前記無線機に接続されたメータより送信され、該メータによる計測結果及び該メータの識別子を含む前記通信装置宛のパケットを中継する中継装置において、設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータの識別子に関連付けて記憶する記憶部と、各メータから送信される前記通信装置宛のパケットを前記期間内に受信した場合、前記パケットが前記通信装置に到達したことを表すダミー応答を前記メータへ返信する返信部と、前記期間が終了した場合、前記記憶部に記憶された各メータの計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部と、生成したパケットを前記通信装置へ送信する送信部とを備えることを特徴とする。

本願によれば、同時期に送信されてくる複数のメータからの計測結果を纏めてセンタ側へ送信することができ、検針時の通信効率を高めることができる。

本実施の形態１に係る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。ＮＣＵの内部構成を示すブロック図である。ゲートウェイ無線機の内部構成を示すブロック図である。無線機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。ＮＣＵが生成する一括パケットの一例を示す模式図である。実施の形態２に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。実施の形態３に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。実施の形態４に係る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。実施の形態４に係るゲートウェイ無線機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。

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は実施の形態１に係る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、端末側の構成として、ＮＣＵ２０（NCU : Network Control Unit）、ゲートウェイ無線機２１、複数の無線機２２，２２，…，２２及びメータ２３，２３，…，２３を備える。メータ２３は、例えば個人宅、会社、各種施設等の需要家毎に設置され、ガス、水道、電気等の使用量を計測し、計測結果（検針値）を出力する計測器である。無線テレメータシステムでは、メータ２３の検針値を示すデータ、無線機２２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１０へ送信すると共に、無線機２２及びメータ２３の動作を制御するための制御指令等を含んだ各種データをセンタ１０から端末側へ送信する。

センタ１０は、例えば、ＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網Ｎ１を介して端末側と通信を行う通信装置、端末側から送信されるデータを蓄積する記憶装置を含む（不図示）。

ＮＣＵ２０は、広域無線網Ｎ１に接続され、広域無線網Ｎ１を介してセンタ１０と無線通信を行う。なお、ＮＣＵ２０とセンタ１０との間の通信は無線通信に限らず、有線の通信であってもよい。この場合、ＮＣＵ２０及びセンタ１０は有線の通信網により接続される。

ゲートウェイ無線機２１とＮＣＵ２０とは、Ｕバス等のバスラインを介して接続される。ゲートウェイ無線機２１は、バスラインを介して接続されたＮＣＵ２０を通じて、センタ１０と通信が行えるように構成されている。また、ゲートウェイ無線機２１は、無線機２２，２２，…，２２により構築される狭域無線網Ｎ２に参加することにより、各無線機２２，２２，…，２２と通信が行えるように構成されている。

各無線機２２は、それぞれに接続されているメータ２３から検針値を含むパケット（検針パケットともいう）をバスラインを通じて受信した場合、狭域無線網Ｎ２を介してゲートウェイ無線機２１へ送信する。このとき、各無線機２２から送信されるパケットは、直接的又は１又は複数の他の無線機２２を経由して、ゲートウェイ無線機２１に到達する。ゲートウェイ無線機２１は、狭域無線網Ｎ２を通じて無線機２２から送信されるパケットを受信した場合、及び自機においてセンタ１０へ通知すべきイベントが発生した場合等において、ＮＣＵ２０を通じてセンタ１０との通信を行い、所望のパケットをセンタ１０へ送信する。

図２はＮＣＵ２０の内部構成を示すブロック図である。ＮＣＵ２０は、制御部２００、記憶部２０１、広域無線通信部２０２、接続部２０３、表示部２０４、操作部２０５などを備える。ＮＣＵ２０が備えるハードウェア各部は、図に示していない内蔵電池又は外部電源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２００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを備える。制御部２００内のＣＰＵは、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行することにより、機器全体を本願の中継装置として機能させる。また、制御部２００は、日時情報を出力する時計手段、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２０１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、ＮＣＵ２０の動作に関する設定情報、接続部２０３に接続されたゲートウェイ無線機２１のアドレス等の情報などを記憶するともに、狭域無線網Ｎ２に設置された各メータ２３，２３，…，２３のＩＤ（メータＩＤ）等の情報を記憶するメータ管理テーブルを備える。

広域無線通信部２０２は、アンテナ２０２ａを通じて電波を発信または受信することによって、センタ１０との通信を行う。例えば、メータ２３から送信されるパケットをゲートウェイ無線機２１を通じて受信した場合、広域無線通信部２０２は、アンテナ２０２ａを駆動して電波を発信させることより、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した形式のパケットをセンタ１０へ送信する。

また、広域無線通信部２０２は、アンテナ２０２ａにて電波を受信した場合、受信した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。広域無線通信部２０２は、受信電波をデコードして得られるデータを制御部２００へ出力する。制御部２００は、広域無線通信部２０２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。

接続部２０３は、Ｕバスなどのバスラインを介して各種機器を接続するインタフェースを備える。本実施の形態では、後述するゲートウェイ無線機２１が接続部２０３に接続されているものとする。

表示部２０４は、ＬＥＤランプ（LED : Light Emitting Diode）、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２００から出力される制御信号に基づいて、ＮＣＵ２０の設置作業及び保守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２０５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２００は、操作部２０５から入力される設定内容を基に適宜の制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２０１に記憶させる。

図３はゲートウェイ無線機２１の内部構成を示すブロック図である。ゲートウェイ無線機２１は、制御部２１０、記憶部２１１、接続部２１２、狭域無線通信部２１３、表示部２１４、操作部２１５などを備える。ゲートウェイ無線機２１が備えるハードウェア各部は、図に示していない内蔵電池又は外部電源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、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備える。制御部２１０内のＣＰＵは、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行することにより、上述したハードウェア各部の動作を制御する。また、制御部２１０は、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２１１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、ゲートウェイ無線機２１の動作に関する設定情報等を記憶すると共に、各無線機２２，２２，…，２２に接続されたメータ２３，２３，…，２３を管理するメータ管理テーブル、各無線機２２に至るまでのホップ数を記憶するホップ数テーブル等を備える。ここで、メータ管理テーブルは、各無線機２２，２２，…，２２に付与されている無線機番号と、各無線機２２，２２，…，２２に接続されている各メータ２３，２３，…，２３の識別子（メータＩＤ）とを関連付けて記憶するテーブルである。また、ホップ数テーブルは、各無線機２２，２２，…，２２の無線機番号と、各無線機２２，２２，…，２２に至るホップ数とを関連付けて記憶するテーブルである。

接続部２１２は、ゲートウェイ無線機２１をＮＣＵ２０側の接続部２０３に接続するためのインタフェースを備える。ゲートウェイ無線機２１は、バスラインを介して接続されたＮＣＵ２０と接続部２１２を通じて通信を行う。

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、無線機２２，２２，…，２２と所定の無線通信方式にて無線通信を行う。無線通信方式としては、例えばＵバスエアの規格に準拠した通信方式が採用される。ゲートウェイ無線機２１の狭域無線通信部２１３は、無線機２２から送信されるパケットを受信することが可能である場合、ゲートウェイ無線機２１のＩＤを含むＩＤ通知信号（ＲＮＯ）を間欠的に送信する。また、狭域無線通信部２１３は、無線機２２から送信されるＲＮＯを受信した場合であって、自機が送信すべきパケットを有するとき、当該パケットをＲＮＯ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、ゲートウェイ無線機２１の設置作業及び保守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適宜の制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２１１に記憶させる。

図４は無線機２２の内部構成を示すブロック図である。無線機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、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備える。制御部２２０内のＣＰＵは、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行することにより、機器全体を本発明に係る無線機として機能させる。また、制御部２２０は、日時情報を出力する時計手段、数をカウントするカウンタ等の機能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、各種動作に関する設定情報、自機に付与された無線機番号、接続ポート２２３に接続されたメータ２３のメータＩＤ等を記憶する。また、記憶部２２１は、狭域無線網Ｎ２内の各無線機２２の無線機番号と、当該無線機２２に至るまでのホップ数とを関連付けて記憶するホップ数テーブルを備える。

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、ゲートウェイ無線機２１及び他の無線機２２，２２，…，２２との間で所定の無線通信方式にて無線通信を行う。無線通信方式としては、例えばＵバスエアの規格に準拠した通信方式が採用される。無線機２２の狭域無線通信部２２２は、自機がゲートウェイ無線機２１又は他の無線機２２から送信されるデータを受信することが可能である場合、自機のＩＤ（無線機番号）を含むＲＮＯを間欠的に送信する。また、狭域無線通信部２２２は、ゲートウェイ無線機２１又は他の無線機２２から送信されるＲＮＯを受信した場合であって、自機が送信すべきパケットを有するとき、当該パケットをＲＮＯの送信元へ送信する。

接続ポート２２３は、ガス、水道、電気等の使用量を計測するためのメータ２３を接続する。接続ポート２２３は、接続されたメータ２３から送信されるパケットを受信すると共に、狭域無線通信部２２２を通じてメータ２３宛のパケットを受信した場合、受信したパケットをメータ２３へ転送する。

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、無線機２２の設置作業及び保守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適宜の制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２２１に記憶させる。

図５は実施の形態１に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。なお、図５に示すタイミングチャートでは、無線機２２及びゲートウェイ無線機２１を省略して示している。無線機２２に接続されたメータ２３は、メータ２３毎に予め設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ１０１ａ）、取得した検針値を含み、自機のＩＤを送信元アドレス、センタ１０のＩＤを宛先アドレスとしたパケットを生成する。メータ２３は、自機が接続された無線機２２を通じて、生成したパケットをセンタ１０へ送信する（ステップＳ１０２ａ）。

メータ２３から送信されるパケットは、当該メータ２３が接続された無線機２２を含む１又は複数の無線機２２、及びゲートウェイ無線機２１を介してＮＣＵ２０に到達する。ＮＣＵ２０は、予め設定されているパケット収集期間内にメータ２３からのパケットを受信した場合、受信したパケットから検針値のデータを取り出し、取り出した検針値のデータを、パケットの送信元アドレス（すなわちメータ２３のメータＩＤ）に関連付けて記憶部２０１に記憶する（ステップＳ１０３ａ）。なお、パケット収集期間は、検針パケットの受信頻度が高い時間帯を含むように、例えば無線テレメータシステムの管理者等により、ＮＣＵ２０にて予め設定されているものとする。

他の無線機２２に接続されたメータ２３，…，２３についても同様であり、メータ２３，…，２３は、それぞれに設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ１０１ｂ，…，Ｓ１０１ｎ）、検針値、送信元アドレス、宛先アドレスを含むパケットを生成してセンタ１０へ送信する（１０２ｂ，…，１０２ｎ）。ＮＣＵ２０は、他の無線機２２，…，２２に接続されたメータ２３，…，２３からの検針パケットをパケット収集期間内に受信した場合、受信したパケットに含まれる検針値のデータ、及びパケットの送信元アドレス（メータＩＤ）を記憶部２０１に記憶する（ステップＳ１０３ｂ，…，Ｓ１０３ｎ）。

パケット収集期間が終了した場合、ＮＣＵ２０の制御部２００は、パケット収集期間内に記憶部２０１に記憶した各メータ２３からの検針値を含む一括パケットを生成する（ステップＳ１０４）。

図６はＮＣＵ２０が生成する一括パケットの一例を示す模式図である。一括パケットは、例えば、送信元であるＮＣＵ２０のＩＤを含むヘッダ、一括検針のパケットであることを示す電文種別、並びに、パケット収集期間内に記憶部２０１に記憶した各メータ２３のＩＤ（ＩＤ（１）〜ＩＤ（ｎ））、及び各メータ２３の検針値（検針値（１）〜検針値（ｎ））を含むデータにより構成されている。各メータ２３が個別にパケットを送信する場合と比較して、一括パケットでは、ヘッダ部分を共通化することができるので、通信データ量を削減することができる。

ＮＣＵ２０は、ステップＳ１０４で一括パケットを生成した後、センタ１０への発呼を行い（ステップＳ１０５）、センタ１０とのセッションを開始させる。ＮＣＵ２０は、センタ１０とのセッションを開始させた後、ステップＳ１０４で生成した一括パケットを広域無線通信部２０２を通じてセンタ１０へ送信する（ステップＳ１０６）。一括パケットを送信した後、ＮＣＵ２０は、センタ１０とのセッションを終了させる。

センタ１０は、受信した一括パケットから各メータ２３のメータＩＤ及び検針値を取り出し、各メータ２３の検針値を記憶装置（不図示）に記憶させる（ステップＳ１０７）。

以上のように、実施の形態１では、ＮＣＵ２０が各メータ２３，２３，…，２３から送信されるパケットをパケット収集期間に受信した場合、個別にセンタ１０へ送信することなく、各パケットに含まれる検針値のデータを記憶部２０１に記憶させる。そして、パケット収集期間の終了後に、ＮＣＵ２０は、各検針値を含む一括パケットを生成してセンタ１０へ送信する。

よって、本願の無線テレメータシステムでは、端末側からセンタ側への発呼回数を減らすことができ、センタ１０及びＮＣＵ２０の通信負荷を低減することが可能となる。また、本願の無線テレメータシステムでは、パケット収集期間に各メータ２３，２３，…，２３から送信されるパケットをＮＣＵ２０が受信した際、一部の内容が重複するパケットをその都度センタ１０へ送信する必要がないため、通信データ量及び通信時間を低減することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、センタ１０から各メータ２３，２３，…，２３に対して送信する設定情報に基づき、ＮＣＵ２０がパケット収集期間を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、センタ１０、ＮＣＵ２０、ゲートウェイ無線機２１、無線機２２、及びメータ２３の各構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図７は実施の形態２に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。なお、図７に示すタイミングチャートでは、無線機２２及びゲートウェイ無線機２１を省略して示している。センタ１０は、例えば狭域無線網Ｎ２内に新たに設置されたメータ２３，２３，…，２３に対して、検針値の送信タイミングをそれぞれ定める設定情報を含んだ定時検針設定電文を送信する（ステップＳ２０１ａ，Ｓ２０１ｂ，…，Ｓ２０１ｎ）。

センタ１０より送信される定時検針設定電文は、ＮＣＵ２０、ゲートウェイ無線機２１、１又は複数の無線機２２を介して、宛先のメータ２３に到達する。このとき、ＮＣＵ２０は、中継する定時検針設定電文を参照することによって、各メータ２３，２３，…，２３の検針時刻を取得し（ステップＳ２０２ａ，Ｓ２０２ｂ，…，Ｓ２０２ｎ）、取得した検針時刻を該当するメータ２３，２３，…，２３のメータＩＤに関連付けてメータ管理テーブルに登録する。なお、ＮＣＵ２０に到達した定時検針設定電文は、ゲートウェイ無線機２１及び１又は複数の無線機２２を通じて宛先のメータ２３へ転送される。

また、センタ１０より送信される自機宛の定時検針設定電文を受信したメータ２３は、定時検針設定電文に含まれる検針時刻を記憶部（不図示）に記憶させ（ステップＳ２０３ａ，Ｓ２０３ｂ，…，Ｓ２０３ｎ）、検針時刻を設定した旨の応答をセンタ１０へ送信する（Ｓ２０４ａ，Ｓ２０４ｂ，…，Ｓ２０４ｎ）。

ＮＣＵ２０は、各メータ２３，２３，…，２３の検針時刻をメータ管理テーブルに登録した後、パケット収集期間を決定し（ステップＳ２０５）、決定したパケット収集期間の情報を記憶部２０１に記憶させる。

ＮＣＵ２０は、例えば以下の手法により、パケット収集期間を決定することができる。すなわち、各メータ２３が毎月１回だけ検針動作を行うように設定されている場合、ＮＣＵ２０の制御部２００は、ひと月を複数の時間帯（例えば１時間単位の時間帯）に分割し、自機が備えるメータ管理テーブルを参照して、各時間帯に検針動作を行うメータ２３の数を計数する。そして、制御部２００は、検針動作を行うメータ２３の数が閾値以上（例えば４回以上）となる１又は複数の時間帯をパケット収集期間として決定する。

また、ＮＣＵ２０は、自機が備えるメータ管理テーブルを参照し、検針動作が行われる単位時間当たりの回数が最も多くなるような時間帯を求め、当該時間帯をパケット収集期間として決定してもよい。

なお、パケット収集期間を決定した後の無線テレメータシステムの動作は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

以上のように、実施の形態２では、センタ１０から各メータ２３，２３，…，２３宛に送信される定時検針設定電文をＮＣＵ２０が中継する際に、定時検針設定電文に含まれる各メータ２３，２３，…，２３の検針時刻を取得することによって、パケット収集期間を決定することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、パケット収集期間内にＮＣＵ２０がメータ２３，２３，…，２３から送信される検針パケットを受信した際、メータ２３，２３，…，２３に対してダミー応答を返信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、センタ１０、ＮＣＵ２０、ゲートウェイ無線機２１、無線機２２、及びメータ２３の各構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図８は実施の形態３に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。なお、図８に示すタイミングチャートでは、無線機２２及びゲートウェイ無線機２１を省略して示している。無線機２２に接続されたメータ２３は、実施の形態１と同様に、メータ２３毎に予め設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ３０１ａ）、取得した検針値を含み、自機のＩＤを送信元アドレス、センタ１０のＩＤを宛先アドレスとしたパケットを生成する。メータ２３は、自機が接続された無線機２２を通じて、生成したパケットをセンタ１０へ送信する（ステップＳ３０２ａ）。

メータ２３から送信されるパケットは、当該メータ２３が接続された無線機２２を含む１又は複数の無線機２２、及びゲートウェイ無線機２１を介してＮＣＵ２０に到達する。ＮＣＵ２０は、予め設定されているパケット収集期間内にメータ２３からのパケットを受信した場合、受信したパケットから検針値のデータを取り出し、取り出した検針値のデータを、パケットの送信元アドレス（メータＩＤ）に関連付けて記憶部２０１に記憶する（ステップＳ３０３ａ）。

次いで、ＮＣＵ２０は、パケットの送信元であるメータ２３を宛先として、パケットがセンタ１０に到達したことを表すダミー応答を送信する（ステップＳ３０４ａ）。ＮＣＵ２０から送信されるダミー応答は、ゲートウェイ無線機２１及び１又は複数の無線機２２を介して、宛先のメータ２３に到達する。

他の無線機２２に接続されたメータ２３，…，２３についても同様であり、メータ２３，…，２３毎に予め設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ３０１ｂ，…，Ｓ３０１ｎ）、検針値、送信元アドレス、宛先アドレスを含むパケットを生成してセンタ１０へ送信する（３０２ｂ，…，３０２ｎ）。

ＮＣＵ２０は、他の無線機２２，…，２２に接続されたメータ２３，…，２３からのパケットをパケット収集期間内に受信した場合、受信したパケットに含まれる検針値のデータ、及びパケットの送信元アドレス（メータＩＤ）を記憶部２０１に記憶する（ステップＳ３０３ｂ，…，Ｓ３０３ｎ）。また、ＮＣＵ２０は、パケット収集期間内に検針パケットを受信する都度、パケットの送信元に対してダミー応答を送信する（ステップＳ３０４ｂ，…，Ｓ３０４ｎ）。

パケット収集期間が終了した後の処理は実施の形態１と同様である。すなわち、ＮＣＵ２０の制御部２００は、パケット収集期間内に記憶部２０１に記憶した各メータ２３からの検針値を含む一括パケットを生成し（ステップＳ３０５）、センタ１０への発呼を行うことにより（ステップＳ３０６）、センタ１０とのセッションを開始させる。ＮＣＵ２０は、センタ１０とのセッションを開始させた後、一括パケットを広域無線通信部２０２を通じてセンタ１０へ送信する（ステップＳ３０７）。一括パケットをセンタ１０へ送信した後、ＮＣＵ２０は、センタ１０とのセッションを終了させる。

センタ１０は、受信した一括パケットから各メータ２３のメータＩＤ及び検針値を取り出し、各メータ２３の検針値を記憶装置（不図示）に記憶させる（ステップＳ３０８）。

以上のように、実施の形態３では、ＮＣＵ２０がパケット収集期間内にメータ２３，２３，…，２３から送信される検針パケットを受信する都度、ダミー応答を返信する構成であるため、各メータ２３による検針パケットの再送を防止することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、ＮＣＵ２０及びゲートウェイ無線機２１を一体とした構成について説明する。

図９は実施の形態４に係る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、端末側の構成として、ゲートウェイ無線機３０、複数の無線機２２，２２，…，２２及びメータ２３，２３，…，２３を備える。センタ１０は、例えば、ＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網Ｎ１を介して端末側と通信を行う通信装置、端末側から送信されるデータを蓄積する記憶装置を含む。

ゲートウェイ無線機３０は、広域無線網Ｎ１に接続され、広域無線網Ｎ１を介してセンタ１０と無線通信を行う。なお、ゲートウェイ無線機３０とセンタ１０との間の通信は無線通信に限らず、有線の通信であってもよい。この場合、ゲートウェイ無線機３０及びセンタ１０は有線の通信網により接続される。

また、ゲートウェイ無線機３０は、複数の無線機２２，２２，…，２２により構築される狭域無線網Ｎ２に参加することにより、各無線機２２，２２，…，２２と通信が行えるように構成されている。

各無線機２２は、それぞれに接続されているメータ２３から検針値を含むパケット（検針パケット）をバスラインを通じて受信した場合、狭域無線網Ｎ２を介してゲートウェイ無線機３０へ送信する。このとき、各無線機２２から送信されるパケットは、直接的又は１又は複数の他の無線機２２を経由して、ゲートウェイ無線機３０に到達する。ゲートウェイ無線機３０は、狭域無線網Ｎ２を通じて無線機２２から送信されるパケットを受信した場合、及び自機においてセンタ１０へ通知すべきイベントが発生した場合等において、広域無線網Ｎ１を通じてセンタ１０との通信を行い、所望のパケットをセンタ１０へ送信する。

図１０は実施の形態４に係るゲートウェイ無線機３０の内部構成を示すブロック図である。ゲートウェイ無線機３０は、制御部３００、記憶部３０１、広域無線通信部３０２、狭域無線通信部３０３、表示部３０４、操作部３０５などを備える。ゲートウェイ無線機３０が備えるハードウェア各部は、図に示していない内蔵電池又は外部電源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３００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備える。制御部３００内のＣＰＵは、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行することにより、機器全体を本願の中継装置として機能させる。また、制御部３００は、日時情報を出力する時計手段、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部３０１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、ゲートウェイ無線機３０の動作に関する設定情報等を記憶すると共に、各無線機２２，２２，…，２２に接続されたメータ２３，２３，…，２３を管理するメータ管理テーブル、各無線機２２に至るまでのホップ数を記憶するホップ数テーブル等を備える。

広域無線通信部３０２は、アンテナ３０２ａを通じて電波を発信または受信することによって、センタ１０との通信を行う。例えば、メータ２３から送信されるパケットを１又は複数の無線機２２，２２，…，２２を通じて受信した場合、広域無線通信部３０２は、アンテナ３０２ａを駆動して電波を発信させることより、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した形式のパケットをセンタ１０へ送信する。

狭域無線通信部３０３は、アンテナ３０３ａを通じて電波を発信または受信することによって、無線機２２，２２，…，２２と所定の無線通信方式にて無線通信を行う。無線通信方式としては、例えばＵバスエアの規格に準拠した通信方式が採用される。ゲートウェイ無線機３０の狭域無線通信部３０３は、無線機２２から送信されるパケットを受信することが可能である場合、ゲートウェイ無線機３０のＩＤ及を含むＩＤ通知信号（ＲＮＯ）を間欠的に送信する。また、狭域無線通信部３０３は、無線機２２から送信されるＲＮＯを受信した場合であって、自機が送信すべきパケットを有するとき、当該パケットをＲＮＯの送信元へ送信する。

表示部３０４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３００から出力される制御信号に基づいて、ゲートウェイ無線機３０の設置作業及び保守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３０５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３００は、操作部３０５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３０１に記憶させる。

図１１は実施の形態４に係る無線テレメータシステムの動作を説明するタイミングチャートである。なお、図１１に示すタイミングチャートでは、無線機２２を省略して示している。無線機２２に接続されたメータ２３は、メータ２３毎に予め設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ４０１ａ）、取得した検針値を含み、自機のＩＤを送信元アドレス、センタ１０のＩＤを宛先アドレスとしたパケットを生成する。メータ２３は、自機が接続された無線機２２を通じて、生成したパケットをセンタ１０へ送信する（ステップＳ４０２ａ）。

メータ２３から送信されるパケットは、当該メータ２３が接続された無線機２２を含む１又は複数の無線機２２を介してゲートウェイ無線機３０に到達する。ゲートウェイ無線機３０は、予め設定されているパケット収集期間内にメータ２３からのパケットを受信した場合、受信したパケットから検針値のデータを取り出し、取り出した検針値のデータを、パケットの送信元アドレス（メータＩＤ）に関連付けて記憶部３０１に記憶する（ステップＳ４０３ａ）。なお、パケット収集期間は、ゲートウェイ無線機３０に予め設定されているものとする。

他の無線機２２に接続されたメータ２３，…，２３についても同様であり、メータ２３，…，２３は、それぞれに設定された検針タイミングに従って検針値を取得し（ステップＳ４０１ｂ，…，Ｓ４０１ｎ）、検針値、送信元アドレス、宛先アドレスを含むパケットを生成してセンタ１０へ送信する（４０２ｂ，…，４０２ｎ）。ゲートウェイ無線機３０は、他の無線機２２，…，２２に接続されたメータ２３，…，２３からのパケットをパケット収集期間内に受信した場合、受信したパケットに含まれる検針値のデータ、及びパケットの送信元アドレス（メータＩＤ）を記憶部３０１に記憶する（ステップＳ４０３ｂ，…，Ｓ４０３ｎ）。

パケット収集期間が終了した場合、ゲートウェイ無線機３０の制御部３００は、パケット収集期間内に記憶部３０１に記憶した各メータ２３からの検針値を含む一括パケットを生成する（ステップＳ４０４）。

ゲートウェイ無線機３０は、ステップＳ４０４で一括パケットを生成した後、センタ１０への発呼を行い（ステップＳ４０５）、センタ１０とのセッションを開始させる。ゲートウェイ無線機３０は、センタ１０とのセッションを開始させた後、ステップＳ４０４で生成した一括パケットを広域無線通信部３０２を通じてセンタ１０へ送信する（ステップＳ４０６）。一括パケットを送信した後、ゲートウェイ無線機３０は、センタ１０とのセッションを終了させる。

センタ１０は、受信した一括パケットから各メータ２３のメータＩＤ及び検針値を取り出し、各メータ２３の検針値を記憶装置（不図示）に記憶させる（ステップＳ４０７）。

以上のように、実施の形態４では、ゲートウェイ無線機３０が各メータ２３，２３，…，２３から送信される検針パケットをパケット収集期間に受信した場合、個別にセンタ１０へ送信することなく、各パケットに含まれる検針値のデータを記憶部３０１に記憶させる。また、ゲートウェイ無線機３０は、パケット収集期間の終了後に、各検針値を含む一括パケットを生成してセンタ１０へ送信する。

よって、本願の無線テレメータシステムでは、端末側からセンタ側への発呼回数を減らすことができ、センタ１０及びゲートウェイ無線機３０の通信負荷を低減することが可能となる。また、本願の無線テレメータシステムでは、パケット収集期間に各メータ２３，２３，…，２３から送信されるパケットをゲートウェイ無線機３０が受信した際、一部の内容が重複するパケットをその都度センタ１０へ送信する必要がないため、通信データ量及び通信時間を低減することができる。

また、実施の形態４では、ゲートウェイ無線機３０がＮＣＵの機能を備えており、メータＩＤ及び無線機番号の関連付け、並びに、各メータ２３，２３，…，２３から取得した検針値を１つのメータ管理テーブルにより管理することができるので、ＮＣＵ２０及びゲートウェイ無線機２１の双方がメータ管理テーブルを備える実施の形態１の構成と比較し、全体としてメモリ使用量を低減することができる。

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、メータ（２３）が接続される複数の無線機（２２）、及び、該複数の無線機（２２）と無線網（Ｎ２）を介して通信可能であると共に、前記無線網（Ｎ２）とは異なる通信網（Ｎ１）に接続された通信装置（１０）と通信可能である中継装置（２０，２１）を備え、前記無線機（２２）に接続されたメータ（２３）より送信され、該メータ（２３）による計測結果及び該メータ（２３）の識別子を含む前記通信装置（１０）宛のパケットを、１又は複数の無線機（２２）及び前記中継装置（２０，２１）が中継する無線テレメータシステムにおいて、前記中継装置（２０，２１）は、設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータ（２３）の識別子に関連付けて記憶する記憶部（２０１）と、前記期間が終了した場合、前記記憶部（２０１）に記憶された各メータ（２３）の計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部（２００）と、生成したパケットを前記通信装置（１０）へ送信する送信部（２０２）とを備えることを特徴とする。

本願では、中継装置が各メータから送信されるパケットを予め設定した期間内に受信した場合、個別に通信装置へ送信することなく、各パケットに含まれる計測結果を記憶部に記憶させる。また、期間終了後に、中継装置は、記憶した各計測結果を含む一のパケットを生成して通信装置へ送信する。
よって、中継装置から通信装置への発呼回数を減らすことができ、中継装置及び通信装置の通信負荷を低減することが可能となる。また、期間内に各メータから送信されるパケットを中継装置が受信した際、一部の内容が重複するパケットをその都度通信装置へ送信する必要がないため、通信データ量及び通信時間を低減することができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記中継装置（２０，２１）は、各メータ（２３）による計測結果の送信条件を設定する際に前記通信装置（１０）が各メータ（２３）へ送信する設定情報を参照して、前記期間を設定する設定部（２００）を備えることを特徴とする。

本願では、通信装置から各メータ宛に送信される設定情報を中継装置が中継する際に、設定情報に含まれる送信条件を参照することによって、パケットを収集すべき期間を決定することができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記中継装置（２０，２１）は、各メータ（２３）から送信される前記通信装置（１０）宛のパケットを前記期間内に受信した場合、前記パケットが前記通信装置（１０）に到達したことを表すダミー応答を前記メータ（２３）へ返信する返信部（２０３）を備えることを特徴とする。

本願では、中継装置が期間内にメータから送信されるパケットを受信する都度、ダミー応答を返信するので、パケットの不達に伴うパケットの再送を防止することができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記中継装置（２０，２１）は、前記無線網（Ｎ２）を介して前記複数の無線機（２２）と通信するゲートウェイ無線機（２１）と、該ゲートウェイ無線機（２１）に接続されると共に、前記通信網（Ｎ１）を介して前記通信装置（１０）と通信する網制御装置（２０）とを含むことを特徴とする。

本願では、ゲートウェイ無線機及び網制御装置が別体となった中継装置を用いて、期間内に各メータから送信されるパケットを収集し、期間終了後に計測結果を纏めた一のパケットを通信装置へ送信することができる。

本願の中継装置は、メータ（２３）が接続される複数の無線機（２２）と無線網（Ｎ２）を介して通信可能であると共に、前記無線網（Ｎ２）とは異なる通信網（Ｎ１）に接続された通信装置（１０）と通信可能であり、前記無線機（２２）に接続されたメータ（２３）より送信され、該メータ（２３）による計測結果及び該メータ（２３）の識別子を含む前記通信装置（１０）宛のパケットを中継する中継装置において、設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータ（２３）の識別子に関連付けて記憶する記憶部（３０１）と、前記期間が終了した場合、前記記憶部（３０１）に記憶された各メータ（２３）の計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部（３００）と、生成したパケットを前記通信装置（１０）へ送信する送信部（３０２）とを備えることを特徴とする。

１０センタ
２０ＮＣＵ
２１，３０ゲートウェイ無線機
２２無線機
２３メータ
２００，２２０，２２０，３００制御部
２０１，２１１，２２１，３０１記憶部
２０２，３０２広域無線通信部
２０３，２１２接続部
２０４，２１４，２２４，３０４表示部
２０５，２１５，２２５，３０５操作部
２１３，２２２，３０３狭域無線通信部
２２３接続ポート
２２９電池

Claims

メータが接続される複数の無線機、及び、該複数の無線機と無線網を介して通信可能であると共に、前記無線網とは異なる通信網に接続された通信装置と通信可能である中継装置を備え、前記無線機に接続されたメータより送信され、該メータによる計測結果及び該メータの識別子を含む前記通信装置宛のパケットを、１又は複数の無線機及び前記中継装置が中継する無線テレメータシステムにおいて、
前記中継装置は、
設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータの識別子に関連付けて記憶する記憶部と、
各メータから送信される前記通信装置宛のパケットを前記期間内に受信した場合、前記パケットが前記通信装置に到達したことを表すダミー応答を前記メータへ返信する返信部と、
前記期間が終了した場合、前記記憶部に記憶された各メータの計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部と、
生成したパケットを前記通信装置へ送信する送信部と
を備えることを特徴とする無線テレメータシステム。
前記中継装置は、
各メータによる計測結果の送信条件を設定する際に前記通信装置が各メータへ送信する設定情報を参照して、前記期間を設定する設定部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線テレメータシステム。
前記中継装置は、
前記無線網を介して前記複数の無線機と通信するゲートウェイ無線機と、
該ゲートウェイ無線機に接続されると共に、前記通信網を介して前記通信装置と通信する網制御装置と
を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線テレメータシステム。
メータが接続される複数の無線機と無線網を介して通信可能であると共に、前記無線網とは異なる通信網に接続された通信装置と通信可能であり、前記無線機に接続されたメータより送信され、該メータによる計測結果及び該メータの識別子を含む前記通信装置宛のパケットを中継する中継装置において、
設定した期間内に前記パケットを受信した場合、受信したパケットに含まれる計測結果を前記メータの識別子に関連付けて記憶する記憶部と、
各メータから送信される前記通信装置宛のパケットを前記期間内に受信した場合、前記パケットが前記通信装置に到達したことを表すダミー応答を前記メータへ返信する返信部と、
前記期間が終了した場合、前記記憶部に記憶された各メータの計測結果及び識別子を含む一のパケットを生成する生成部と、
生成したパケットを前記通信装置へ送信する送信部と
を備えることを特徴とする中継装置。