JPH07143580A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスメータや水道メータと隔測検針装置等と
の間を無線によりデータ通信を行うための通信装置に関
するものであり、間欠動作により消費電力の低減を実現
するとともに間欠動作時に複数回の送信または受信を行
うことにより妨害等による通信誤りを補償し、確実に定
期的なデータ伝送を行うことのできる通信装置を提供す
ることを目的としたものである。 【構成】 送信タイマー部７により起動され、送信を一
定間隔毎に繰り返す間欠送信制御部６と、前記間欠送信
制御部６の動作を送信回数や時間等の条件で停止する送
信停止部１６とを有するデータ伝送装置２と、受信タイ
マー部１４により起動され、受信を一定間隔毎に繰り返
す間欠受信制御部１３と、前記間欠受信制御部１３の動
作を受信回数や時間データの受信等の条件で停止する受
信停止部１８とを有するデータ受信装置９とで構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを無線搬送波を
用いて伝送する通信装置、特にガスメータや水道メー
タ、電力メータ等によりガス、水道、電気等の使用量の
積算値を計測し、遠隔より前記積算値を吸い上げるため
の隔測検針や集中検針、自動検針を目的とするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、遠隔よりメータで計測した積算値
を定期的に吸い上げ、表示するいわゆる隔測検針や集中
検針、電話回線等を利用して遠隔地から検針する自動検
針システムが導入されてきている。さらに各装置とメー
タとの間を無線回線により接続する試みもなされてい
る。図８及び図９に最も簡単な例として単信で構成され
る隔測検針システムのブロック図を示し説明する。図８
はメータ側の装置であるデータ伝送装置を示し、１は対
象家庭での使用量を計測する流量計（いわゆるメー
タ）、２はデータ伝送装置、３はデータ収集手段、４は
送信手段、５は送信制御手段、６は間欠送信制御部、７
は送信タイマー部である。図９は隔測検針側の装置であ
るデータ受信装置を示し、８は隔測検針装置、９はデー
タ受信装置、１０は受信判定手段、１１は受信手段、１
２は受信制御手段、１３は間欠受信制御部、１４は受信
タイマー部、１５は同期補正部である。

【０００３】隔測検針装置８は、検針が困難な環境に取
り付けられたメータから検針値を吸い上げ、検針に便利
な環境で表示するためのものである。隔測検針を行うた
めには、検針に影響の無い程度の間隔で、通信を行い、
定期的に流量計１の検針情報を隔測検針装置８に吸い上
げ、表示している検針値を更新する必要がある。

【０００４】流量計１に接続されたデータ伝送装置は、
送信タイマー部７で作られる検針に影響の無い程度の間
隔（例えば１０分）でデータ収集手段３が流量計１の検
針値を記憶する。一方、間欠送信制御部６は前記送信タ
イマー部７のタイミングにより、送信手段４に一定時間
電源を供給して送信動作を起動する。これにより送信手
段４が、データ収集手段３に記憶されている検針値を、
同期信号等を付加して信号化し、周波数変調した後、ア
ンテナより空間に電波として放射する。放射される電波
は、例えば近年小電力無線として利用が認められている
４００ＭＨｚ帯の電波である。

【０００５】一方、データ受信装置９では、受信制御手
段１２の、受信タイマー部１４が前記送信タイマー部７
と設計上同一間隔でタイミングを発生している。このタ
イミングによって間欠受信制御部１３が受信手段１１に
一定時間電源を供給して受信動作を起動する。このタイ
ミングは、データ伝送装置２側と一致しているため放射
された電波は受信手段１１によりアンテナで受信され４
００ＭＨｚ帯の受信信号を増幅し、復調されて受信判定
手段１０に伝えられる。受信判定手段１０は信号を解析
し、正しく受信されたか否かを判定し、正しく受信され
た場合、検針値データを隔測検針装置８に伝える。隔測
検針装置８は伝えられた検針値データを表示する。ま
た、同期補正部１５は、受信判定手段１０により、信号
が正しく受信されたと判定されると、受信タイマー部１
４のタイマーを微調整し、受信タイマー部１４および送
信タイマー部７の誤差により長期的に送信および受信タ
イミングが許容範囲を越えてずれてしまうのを防止す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、搬送波を用いて伝送するため、他のシステ
ムやノイズ等の妨害があり、データ伝送装置から送信さ
れる信号が正しく受信されない場合が考えられる。この
場合、データ受信装置の受信がデータ伝送装置からの信
号によって受信タイマー部で、生成されるタイミング毎
に行われるため、一旦受信を失敗すると次の送受信タイ
ミングの誤差が大きくなったり、隔測検針装置で表示を
行う検針値に通常の倍の検針誤差が生じるという課題が
あった。送受信タイミングが狂う場合には送受信の動作
時間を長くし、タイミングのズレの許容範囲を大きくす
る必要がある。一方、隔測検針装置での表示内容の誤差
を少なくするためには受信誤り率に応じて送信および受
信の間隔を短くする必要があり、いずれにしろ時間当た
りの送受信動作時間が増加し、電流の消費が大きくな
る。ところで、流量計や隔測検針装置が外部からの電源
供給を受けず、機械式または電池電源式で検定期間の動
作を保証しているため、これと接続される機器にも同様
の使用条件が必要になる。このため、消費電流をできる
限り少なくしなくてはならない。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、平均
消費電力を極端に増やすことなく、検針値情報を正しく
かつ定期的に伝送することのできる通信装置を提供する
ことを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の通信装置は、データ伝送装置とデータ受信
装置を備え、前記データ伝送装置は、データを搬送波に
乗せて送信する送信手段と、前記送信手段の動作を間欠
的に制御する送信制御手段とを有し、前記送信制御手段
は、前記送信手段にある定められた通信禁止時間以上の
間隔で電源を供給し送信動作を起動する間欠送信制御部
と、前記間欠送信制御部を他の時間間隔で起動する送信
タイマー部と、前記間欠送信制御部の動作を停止させる
送信停止部とからなり、一方、データ受信装置は、搬送
波に乗せられて送信されてくるデータを受信する受信手
段と、前記受信手段を間欠的に起動する受信制御手段と
を有し、前記受信制御手段は、前記受信手段に前記デー
タ伝送装置の送信動作起動間隔の１／ｎ（ｎ≧１）の間
隔で間欠的に電源を供給して受信動作を起動する間欠受
信制御部と、前記間欠受信制御部を他の時間間隔で起動
する受信タイマー部と、前記間欠受信制御部の動作を停
止させる受信停止部とからなる構成とした。

【０００９】また、データ伝送装置は搬送波を検出し送
信可能であるか否かを判定するキャリア検出手段を有す
る構成とした。

【００１０】また、データ伝送装置は、信号を受信し、
受信した信号が応答信号であるか否かを判定する応答受
信手段を有し、前記応答受信手段によって、応答信号が
受信された時前記間欠送信制御部の動作を停止させる構
成とした。

【００１１】また、データ受信装置は、信号が正しく受
信されたかどうかを判定する受信判定手段を有し、前記
受信判定手段によって、正しく信号が受信された時前記
間欠受信制御部の動作を停止させる構成とした。

【００１２】また、データ受信装置は、前記受信判定手
段によって正しく信号が受信された場合に応答信号を送
出する応答手段を有する。

【００１３】

【作用】本発明は上記構成によって、送信タイマー部に
よって起動された間欠送信制御部が送信手段での信号の
送信を短い間隔で繰り返し、また、受信タイマー部によ
って起動された間欠受信制御部が受信手段での信号の受
信を短い間隔で繰り返すため、送信タイマー部および受
信タイマー部で作られるタイミングにおいて、データの
伝送が高い確率で行える。

【００１４】また、間欠送信制御部や間欠受信制御部の
動作を、送信停止部または受信停止部が、送信手段また
は受信手段の起動回数や起動時間、受信判定手段による
信号の受信や、応答受信手段による応答信号の受信等に
より停止するため、不必要な電流の消費を無くすことが
できる。

【００１５】

【実施例】以下隔測検針システムに応用した場合の本発
明の実施例を図面を参照して説明する。図１はメータ側
の装置であるデータ伝送装置を示し、従来例と同一の機
能ブロックには同一の番号を付与している。１は対象家
庭での使用量を計測する流量計（いわゆるメータ）、２
はデータ伝送装置、３はデータ収集手段、４は送信手
段、５は送信制御手段、６は間欠送信制御部、７は送信
タイマー部、１６は送信停止部、１７はキャリア検出手
段である。

【００１６】図２は隔測検針側の装置であるデータ受信
装置を示し、８は隔測検針装置、９はデータ受信装置、
１０は受信判定手段、１１は受信手段、１２は受信制御
手段、１３は間欠受信制御部、１４は受信タイマー部、
１５は同期補正部、１８は受信停止部である。

【００１７】図３は各部の動作を説明するためのタイム
チャートであり、横軸に時間、縦軸に各構成要素の動作
状態を示す。（Ａ）は送信タイマー部７の出力信号、
（Ｂ）は送信手段４の動作状態である間欠送信制御部６
の出力信号、（Ｃ）は送信停止部１６の出力信号、
（Ｄ）はキャリア検出手段１７の出力信号、（Ｅ）は受
信タイマー部１４の出力信号、（Ｆ）は受信手段１１の
動作状態である間欠受信制御部１３の出力信号、（Ｇ）
は受信停止部１８の出力信号、（Ｈ）は受信判定手段１
０の出力信号を示す。

【００１８】流量計１に接続されたデータ伝送装置２
は、送信タイマー部７で作られる検針に影響の無い程度
の間隔（例えば１０分）でデータ収集手段３が流量計１
の検針値を記憶する。一方、キャリア検出手段１７は送
信したい電波でのキャリアの有無を検出しているが、キ
ャリアが検出されない場合、間欠送信制御部６は前記送
信タイマー部７のタイミングにより、通信禁止時間以上
の間隔（ｔ１）で送信手段４に一定時間（ｔ２）電源を
供給して送信動作を起動する。通信禁止時間は使用する
電波や、システムの構成条件等によって定まるが、ここ
では近年小電力無線として利用が認められている４００
ＭＨｚ帯の電波を考慮し、４秒程度の時間を想定してい
る。送信手段４は、動作が起動されるとデータ収集手段
３に記憶されている検針値を、同期信号等を付加して信
号化し、周波数変調した後、アンテナより空間に電波と
して放射する。今、送信停止部１６での送信動作停止の
判定回数を２回とすると、前記間欠送信制御部６が送信
手段４を送信タイマー部７のタイミングから２回起動し
た後送信動作を停止させる。

【００１９】一方、データ受信装置９では、受信制御手
段１２の、受信タイマー部１４が前記送信タイマー部７
と設計上同一間隔でタイミングを発生している。間欠受
信制御部１３は前記送信タイマー部７のタイミングによ
り、間欠送信制御部６での送信手段起動の間隔（ｔ１）
の１／ｎの間隔（ｔ３）で受信手段１１に一定時間（ｔ
２）電源を供給して受信動作を起動する。間隔ｔ３はｎ
＝２とし、２秒程度の時間を想定している。受信停止部
１８での受信動作の停止の判定回数を３回とすると、間
隔ｔ３毎に３回の受信（ｇ、ｈ、ｉ）を行うことにな
る。このタイミングは、データ伝送装置２側と一致して
いるためタイミングｂで放射された電波は受信手段１１
によりアンテナで受信され４００ＭＨｚ帯の受信信号を
増幅し、復調されて受信判定手段１０に伝えられる。受
信判定手段１０は信号を解析し、正しく受信されたかを
判定し、正しく受信された場合、隔測検針装置８、同期
補正部１５、受信停止部１８に伝える。隔測検針装置８
は伝えられた検針値データを表示する。また、同期補正
部１５は、受信判定手段１０により、信号が正しく受信
されたと判定されると（ｊ）、受信タイマー部１４のタ
イマーを微調整し、受信タイマー部１４および送信タイ
マー部７の誤差により長期的に送信および受信タイミン
グが許容範囲を越えてずれてしまうのを防止する。ま
た、受信停止部１８は間欠受信制御部１３の受信動作の
起動（ｈ、ｉ）を中止し（ｋ）、電流の消費を抑える。

【００２０】さて、キャリア検出手段１７によりキャリ
アが検出されている場合、間欠送信制御部６は送信タイ
ミングを本来の送信間隔（ｔ１）の１／ｎ（ｔ３）遅ら
せ、波線のタイミング（ｃ、ｅ）となる。

【００２１】受信停止部１８での受信動作停止の判定回
数は３回であるので、データが正しく受信できない場
合、前記間欠受信制御部１３が受信手段１１を受信タイ
マー部１４のタイミングから３回起動した後受信動作を
停止させる。従って、送信タイマー部７のタイミングで
他のシステムからの妨害電波が発射されていてもｔ３秒
後のタイミングで送信（ｃ）、受信（ｈ）が行われるた
め、妨害の影響を受けない。

【００２２】本発明の第２の実施例を説明する。図４は
各構成要素の動作状態を説明するためのタイムチャート
である。横軸に時間、縦軸に各構成要素の動作状態を示
す。（Ａ）は送信タイマー部７の出力信号、（Ｂ）は送
信手段４の動作状態である間欠送信制御部６の出力信
号、（Ｃ）は送信停止部１６の出力信号、（Ｄ）はキャ
リア検出手段１７の出力信号、（Ｅ）は受信タイマー部
１４の出力信号、（Ｆ）は受信手段１１の動作状態であ
る間欠受信制御部１３の出力信号、（Ｇ）は受信停止部
１８の出力信号、（Ｈ）は受信判定手段１０の出力信号
を示す。構成は第１の実施例と同様であるが、送信停止
部１６および受信停止部１８が間欠送信制御部６または
間欠受信制御部１３の起動時からの経過時間をカウント
し、一定時間（ｔ４）に達した時に送信動作または受信
動作を停止させる。カウントする時間を送信間隔（ｔ
１）の１．５倍とすると、データ伝送装置２の送信時に
キャリアが検出されず、かつデータ受信装置９で正常に
受信が行われる場合には、第１の実施例と同様の動作を
行う。

【００２３】また、データ伝送装置２の送信時に（Ｄ）
の破線で示すようにキャリアが検出され、データ受信装
置９で正常に受信が行われない場合には、間欠送信制御
部６はキャリアがなくなるまでｔ３秒毎に送信を試行す
る（ｂ、ｃ、ｄ）。ここで一定時間（ｔ４）が経過する
と、受信停止部１８は間欠受信制御部１３の動作を停止
させる（ｌ）。一方、送信停止部１６は、キャリアが存
在し続け送信が行われなくても、同様に間欠送信制御部
６の動作を停止させる（ｆ）。このように経過時間を管
理して送受信を停止するため、キャリアがあり送信のタ
イミングが遅れた場合でも送信を停止するタイミングは
遅れず、受信手段が動作していない時間の送信がなくな
り無駄がない。

【００２４】第３の実施例を説明する。図５はデータ伝
送装置、図６はデータ受信装置を示すものであり、１か
ら１８までは第１の実施例と同一の構成要素であり同一
の番号を付してある。１９は応答受信手段、２０は応答
手段である。図７は本発明の第３の実施例の動作を説明
するためのタイムチャートであり、横軸に時間、縦軸に
各構成要素の動作状態を示す。（Ａ）は送信タイマー部
７の出力信号、（Ｂ）は送信手段４の動作状態である間
欠送信制御部６の出力信号、（Ｃ）は送信停止部１６の
出力信号、（Ｄ）はキャリア検出手段１７の出力信号、
（Ｅ）は受信タイマー部１４の出力信号、（Ｆ）は受信
手段１１の動作状態である間欠受信制御部１３の出力信
号、（Ｇ）は受信停止部１８の出力信号、（Ｈ）は受信
判定手段１０の出力信号、（Ｉ）は応答手段２０の出力
信号である。

【００２５】送信または受信が行われない場合の動作は
第１の実施例と同様である。データ伝送装置２からの信
号が、受信手段１１により受信されると（ｇ）、受信判
定手段１０はデータが正しく受信されたかどうかを判定
し（ｊ）、正しく受信されれば隔測検針装置８、同期補
正部１５、受信停止部１８、応答手段２０にそれぞれ伝
える。第１の実施例と同様にして、隔測検針装置８はデ
ータを表示し、同期補正部１５は受信タイマー部のタイ
ミングを補正し、受信停止部１８は間欠受信部１３の動
作を停止させる。一方、応答手段２０はデータ伝送装置
９に向け応答信号を発信する（ｍ）。データ伝送装置２
の応答受信手段１９は、この応答信号を受信する（ｎ）
と送信停止部１６に伝え、送信停止部１６は送信回数が
１回であっても送信を停止し（ｆ）、不必要な電流の消
費を抑える。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の通信装置に
よれば、送信タイマー部および受信タイマー部で作られ
る、データのやり取りが必要なタイミングになると、間
欠送信制御部または間欠受信制御部が送信または受信動
作を短かい間隔で繰り返すため、データのやり取りが必
要な時に確実に通信することができる。

【００２７】また、データ受信装置の受信動作の間隔を
送信動作の間隔の１／ｎ（ｎ＞１）とし、データ伝送装
置がキャリア検出手段を持ち、キャリアのある場合に送
信タイミングを１／ｎ周期ずらすことにより、通信にか
かる時間を短くすることができるため、等間隔で当該時
刻のデータを通信する必要のあるロードサーベイ等の場
合でも通信タイミングのばらつきを少なくし、データの
誤差を少なくすることができる。

【００２８】また、データ伝送装置が応答受信手段を、
データ受信装置が応答手段を持ち、通信が正しく行われ
た場合に応答信号をやり取りし、送信動作、または受信
動作を停止するため不必要な送信受信を行わず、消費電
流をより少なくすることができる。

【００２９】また、送信停止部又は受信停止部が送信動
作、受信動作の停止を送信部又は受信部の起動回数をカ
ウントして、回数によって行う場合には、データ伝送装
置又はデータ受信装置が常に一定回数の送信または受信
を行うため、他のシステムへの妨害や電流消費の見積が
確実に行え、通信や電池電源使用時の信頼性の向上が行
える。

【００３０】また、送信停止部又は受信停止部が送信動
作、受信動作の停止を送信部又は受信部の起動開始から
の時間をカウントして、時間によって行う場合には、キ
ャリアの存在により送信が行えない場合でも、データ受
信装置の受信動作の停止と同一タイミングでデータ伝送
装置の送信動作も停止するため、データ伝送装置は受信
不可能な信号を送信することがなく、またデータ受信装
置は存在しない信号を待つことがないためより効率的に
通信が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるデータ伝送装置側の
ブロック図

【図２】本発明の一実施例におけるデータ受信装置側の
ブロック図

【図３】本発明の一実施例におけるタイムチャート

【図４】本発明の第２の実施例におけるタイムチャート

【図５】本発明の第３の実施例におけるデータ伝送装置
側のブロック図

【図６】本発明の第３の実施例におけるデータ受信装置
側のブロック図

【図７】本発明の第３の実施例におけるタイムチャート

【図８】従来のデータ伝送装置側のブロック図

【図９】従来のデータ受信装置側のブロック図

【符号の説明】

１ 流量計 ２ データ伝送装置 ３ データ収集手段 ４ 送信手段 ５ 送信制御手段 ６ 間欠送信制御部 ７ 送信タイマー部 ８ 隔測検針装置 ９ データ受信装置 １０ 受信判定手段 １１ 受信手段 １２ 受信制御手段 １３ 間欠受信制御部 １４ 受信タイマー部 １５ 同期補正部 １６ 送信停止部 １７ キャリア検出手段 １８ 受信停止部 １９ 応答受信手段 ２０ 応答手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ伝送装置とデータ受信装置を備え、
   前記データ伝送装置は、データを搬送波に乗せて送信す
   る送信手段と、前記送信手段の動作を間欠的に制御する
   送信制御手段とを有し、前記送信制御手段は、前記送信
   手段にある定められた通信禁止時間以上の間隔で電源を
   供給し送信動作を起動する間欠送信制御部と、前記間欠
   送信制御部を他の時間間隔で起動する送信タイマー部
   と、前記間欠送信制御部の動作を停止させる送信停止部
   とからなり、一方、データ受信装置は、搬送波に乗せら
   れて送信されてくるデータを受信する受信手段と、前記
   受信手段を間欠的に起動する受信制御手段とを有し、前
   記受信制御手段は、前記受信手段に前記データ伝送装置
   の送信動作起動間隔の１／ｎ（ｎ≧１）の間隔で間欠的
   に電源を供給して受信動作を起動する間欠受信制御部
   と、前記間欠受信制御部を他の時間間隔で起動する受信
   タイマー部と、前記間欠受信制御部の動作を停止させる
   受信停止部とからなる通信装置。
2. 【請求項２】データ伝送装置は、搬送波を検出し送信可
   能であるか否かを判定して送信制御手段に伝えるキャリ
   ア検出手段を有し、間欠送信制御部は、送信動作を起動
   するタイミングにおいて前記キャリア検出手段によっ
   て、キャリアが検出され、送信不可能であるとき当該タ
   イミングでの送信動作の起動を１／ｎ周期遅らせる構成
   とした請求項１記載の通信装置。
3. 【請求項３】データ伝送装置は、信号を受信し、受信し
   た信号が応答信号であるかを判定して送信制御手段に伝
   える応答受信手段を有し、送信停止部は前記応答受信手
   段によって応答信号が受信された時、間欠送信制御部の
   動作を停止させる構成とした請求項１記載の通信装置。
4. 【請求項４】送信停止部は、送信動作の起動回数を間欠
   送信制御部の起動時からカウントし、一定回数に達した
   時に間欠送信制御部の動作を停止させる請求項１又は２
   又は３記載の通信装置。
5. 【請求項５】送信停止部は、間欠送信制御部の起動時か
   らの経過時間をカウントし、一定時間に達した時に間欠
   送信制御部の動作を停止させる請求項１又は２又は３記
   載の通信装置。
6. 【請求項６】データ受信装置は、信号が正しく受信され
   たかどうかを判定して受信制御手段に伝える受信判定手
   段を有し、受信停止部は前記受信判定手段によって、正
   しく信号が受信された時、間欠受信制御部の動作を停止
   させる構成とした請求項１記載の通信装置。
7. 【請求項７】データ受信装置は、受信判定手段によって
   正しく信号が受信された場合に応答信号を送出する応答
   手段を有する請求項７記載の通信装置。
8. 【請求項８】受信停止部は、間欠受信制御部の起動時か
   ら受信動作の起動回数をカウントし、一定回数に達した
   時に間欠受信制御部の動作を停止させる請求項１又は６
   又は７記載の通信装置。
9. 【請求項９】受信停止部は間欠受信制御部の起動時から
   経過時間をカウントし、一定時間に達した時に間欠受信
   制御部の動作を停止させる請求項１又は６又は７記載の
   通信装置。