JPWO2014013667A1 - 検針装置 - Google Patents

Abstract

親機と、少なくとも１つの中継機と、各々複数のメータのいずれかに対応付けられかつ各々親機及び中継機のうちのいずれかに従属する複数の子機とを含む同期方式の通信システムを利用する。複数の子機の各々は、親機及び中継機のうちの当該子機の従属先から定期的に送信されるビーコン信号を受信するビーコン受信部（２３）と、検針イベントが発生してから検針値通知を行うまでのウェイト時間を、ビーコン信号の間隔と、自機と親機との間の中継機の段数とに応じて算出し、かつ当該算出したウェイト時間に従って発呼のタイミングを制御する発呼ウェイト制御部（２５）とを有する。

Description

本発明は、各々電気、ガス、水道等の使用量を計測する複数のメータから検針値情報を収集する検針装置に関するものである。

特許文献１の技術によれば、同一通信線上に接続された複数の通信機能付きメータが同時に発呼を行うことにより通信の衝突が生じた場合に、各メータの再発呼タイミングが互いにずれるように集中検針装置が各メータに再発呼時間を設定することで、再発呼における通信の衝突を防止する。

特許文献２の技術は、検針中央装置から一斉に無線呼出を行った場合でも、複数の検針端末装置からの同時発呼による電話回線上の輻輳を発生することなく、効率良く検針値情報を収集することを目的とする。そのため、検針中央装置からの一斉呼出時のメッセージ中に送信時間間隔の値と、呼び出し対象の検針端末装置のユーザＩＤの範囲とを含めておき、各検針端末装置は、呼び出された複数の検針端末装置のうち自機が何番目に送信を開始すべきかを自機のユーザＩＤから認識し、送信時間間隔の値をもとに一斉呼び出しの時刻からのウェイト時間を算出し、このウェイト時間が経過した時点で送信を開始する。これにより、検針中央装置からの一斉呼出に応答して、呼び出された複数の検針端末装置が順次時間をずらして検針値情報を送信する。

一方、親機が定期的にビーコン信号を送信し、当該ビーコン信号を子機が定期的に受信するように構成された、同期方式の無線通信システムが知られている。子機は親機の時計に自機の時計を合わせ、所定のタイミングで親機からのポーリングデータを受信待ち受けするので、特にバッテリ駆動の子機における省電力化に有効である。このような同期方式の無線通信システムにおいて、親機と子機との間で直接通信ができない場合、無線信号を中継伝送する中継機が用いられる。

特開２００８−２５８７１５号公報 特開２００１−８６５７４号公報

上記特許文献１の技術は、再発呼における衝突を防止するものであって、初送時の衝突防止を実現できなかった。また、集中検針装置が各メータに再発呼時間を設定する必要があったので、ネットワーク構成の変化への柔軟な対応が困難であった。

また、上記特許文献２の技術は、検針中央装置が各検針端末装置に送信時間間隔を設定するものであったので、検針中央装置の負担が大きかった。また、中継機を含む同期方式の通信システムを利用した検針装置に適した技術ではなかった。

本発明の目的は、中継機を含む同期方式の通信システムを利用して、複数のメータから検針値情報を効率的かつ自動的に収集する検針装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、複数のメータから検針値情報を収集する検針装置において、親機と、少なくとも１つの中継機と、各々前記複数のメータのいずれかに対応付けられかつ各々前記親機及び前記中継機のうちのいずれかに従属する複数の子機とを含む同期方式の通信システムにて、前記親機は前記複数の子機の各々から検針値情報の通知を順次受けるように、前記複数の子機と前記親機との間の中継ディレイを考慮して、前記複数の子機の各々は、前記親機及び前記中継機のうちの当該子機の従属先から定期的に送信されるビーコン信号を受信するビーコン受信部と、検針イベントが発生してから検針値通知を行うまでのウェイト時間を、前記ビーコン信号の間隔と、自機と前記親機との間の前記中継機の段数とに応じて算出し、かつ当該算出したウェイト時間に従って発呼のタイミングを制御する発呼ウェイト制御部とを有することとしたものである。

前記中継機の段数を示す情報は、当該子機が受信する前記ビーコン信号の中に含まれていることが好ましい。

また、前記複数の子機の各々は、更に自機の識別番号を用いて前記ウェイト時間を算出することが好ましい。

本発明によれば、定期検針等の発呼を効率的かつ自動的に処理することができる。

本発明の実施形態に係るガスメータの検針装置で利用される無線通信システムの階層構造図である。 図１の無線通信システムにおける機器間のスロット位置関係を示す図である。 （ａ）は基本スロットの構成を、（ｂ）は基本スロット中のリンク接続スロットの構成をそれぞれ示す図である。 （ａ）はリンク接続信号の構成を、（ｂ）はリンク接続信号中の繰返しフレームの構成又はビーコン信号のフレーム構成をそれぞれ示す図である。 図１の無線通信システム中の各機器の内部構成を示す図であって、（ａ）は親機を、（ｂ）は中継機を、（ｃ）は子機をそれぞれ示すブロック図である。 図５（ｃ）に示された子機の初期設定動作を示すフロー図である。 図５（ｃ）に示された子機の検針動作を示すフロー図である。 図１の無線通信システムにおける各子機の検針値通知動作の順番を示す図である。 図１の無線通信システムにおける１チャンネル伝送の場合のタイミング図である。 図１の無線通信システムにおける２チャンネル伝送の場合のタイミング図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るガスメータの検針装置で利用される無線通信システムの階層構造図である。図１の無線通信システムでは、１台の親機と、１０台の中継機と、３３０台の子機とがツリー状のネットワークを構成している。子機の各々は、ガスメータに取り付けられ、又は内蔵されている。つまり、図１の無線通信システムは、例えば１棟の集合住宅における３３０戸の各々に配置されたガスメータの子機から検針値情報を親機へ収集する検針装置を構成する。親機は、電話回線等を介して不図示のデータセンタへ、収集した検針値情報を伝送する。

図１の構成を、更に詳細に説明する。まず、識別番号０００〜０２９を持つ３０台の子機が、親機に従属するように配置されている。これら識別番号０００〜０２９の子機は、中継機を介さずに親機と直接通信を行う。識別番号１００〜１２９を持つ３０台の子機が、識別番号１０を持つ中継機に従属するように配置されている。これら識別番号１００〜１２９の子機は、識別番号１０を持つ１台の中継機を介して親機と通信を行う。識別番号２００〜２２９を持つ３０台の子機が、識別番号２０を持つ中継機に従属するように配置されている。これら識別番号２００〜２２９の子機は、識別番号２０及び１０をそれぞれ持つ２台の中継機を介して親機と通信を行う。識別番号３００〜３２９を持つ３０台の子機が、識別番号３０を持つ中継機に従属するように配置されている。これら識別番号３００〜３２９の子機は、識別番号３０、２０及び１０をそれぞれ持つ３台の中継機を介して親機と通信を行う。途中の説明は省略するが、識別番号Ａ００〜Ａ２９を持つ３０台の子機が、識別番号Ａ０を持つ中継機に従属するように配置されている。これら識別番号Ａ００〜Ａ２９の子機は、識別番号Ａ０、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０及び１０をそれぞれ持つ１０台の中継機を介して親機と通信を行う。

以下の説明では、ｍ＝０、１、２、３、…、１０とする場合に子機がｍ台の中継機を介して親機と接続するとき、中継段数がｍ段であると表現する。また、中継機の識別番号を中継機ＩＤと呼び、子機の識別番号を子機ＩＤと呼ぶことがある。

親機からは、ビーコン信号と呼ばれる時計合わせのための信号が定期的に送信される。親機に直接つながるＩＤ０００〜０２９の子機とＩＤ１０の中継機とは、親機からのビーコン信号を定期的に捕捉し、親機の時計と同期を取る。ここで親機を上位機器と定義し、上位機器である親機に直接つながるＩＤ０００〜０２９の子機とＩＤ１０の中継機とを下位機器と定義する。

以下同様に、ＩＤ１００〜１２９の子機に対しては、ＩＤ１０の中継機が親機として働く。すなわち、ＩＤ１０の中継機は、時計合わせのためのビーコン信号を定期的に送信する。ＩＤ１０の中継機に直接つながるＩＤ１００〜１２９の子機とＩＤ２０の中継機とは、ＩＤ１０の中継機からのビーコン信号を定期的に捕捉し、ＩＤ１０の中継機の時計と同期を取る。上位機器はＩＤ１０の中継機であり、下位機器はＩＤ１０の中継機に直接つながるＩＤ１００〜１２９の子機とＩＤ２０の中継機である。

図２は、図１の無線通信システムにおける機器間のスロット位置関係を示す図である。また、図３（ａ）は基本スロットの構成を、図３（ｂ）は基本スロット中のリンク接続スロットの構成をそれぞれ示す図である。図２を詳細に説明する前に、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、各機が管理するスロットの構成を説明する。

図３（ａ）に示すように、基本スロットはＴ１［秒］で構成され、この基本スロットが時間軸上で繰返される。基本スロットは、更に下位スロットと上位スロットとで構成されている。下位スロット長と上位スロット長とは、それぞれＴ１の半分の時間である。下位スロットは下位機器と通信を行うためのスロット、上位スロットは上位機器と通信を行うためのスロットである。下位スロットは、ビーコン送信用スロット（ＢＴ）３１と、リンク接続用スロット（Ｌ）３２と、データ通信用スロット（Ｄ）３３とに分割されている。上位スロットは、ビーコン受信用スロット（ＢＲ）３４と、リンク接続用スロット（Ｌ）３５と、データ通信用スロット（Ｄ）３６とに分割されている。上位機器は、ビーコン送信用スロット（ＢＴ）３１を用いて定期的にビーコン信号を送信する。下位機器は、ビーコン受信用スロット（ＢＲ）３４において定期的に上位機器からのビーコン信号を受信する。リンク接続用スロット（Ｌ）３２，３５は、上位機器と下位機器とがリンク接続のための通信を行うスロットである。データ通信用スロット（Ｄ）３３，３６は、上位機器と下位機器とがリンク接続後にデータのやり取りを行うための通信を行うスロットである。

図３（ｂ）に示すように、リンク接続用スロット（Ｌ）３２，３５は、下位発呼用スロット３７と、上位応答／上位発呼用スロット３８とから構成されている。下位発呼用スロット３７は、下位機器からリンク接続を行いたいときに下位機器がリンク接続要求信号を送信するためのスロットである。上位応答／上位発呼用スロット３８は、下位機器からのリンク接続要求信号に対して上位機器が応答を返すためのスロット、あるいは上位機器からリンク接続を行いたいときに上位機器がリンク接続要求信号を送信するためのスロットである。Ｔ２は下位発呼用スロット３７のスロット長、Ｔ３は上位応答／上位発呼用スロット３８のスロット長である。

次に、図２について説明する。図２は、親機と、ＩＤ１０、２０及び３０の中継機と、ＩＤ２００、２０１及び３００の子機とのスロット位置関係を示している。図２のスロット構成において「下」という表記は図３（ａ）の下位スロットを表す。同様に「上」という表記は図３（ａ）の上位スロットを表す。そして基本スロットには１から２５６までのスロット番号が順番に付与され、スロット番号２５６の次にはスロット番号１に戻る。図２に示すスロット構成の上段がスロット番号である。図２においてＢ１〜Ｂ４のような矢印で表示される信号はビーコン信号、Ｃ１〜Ｃ６の矢印で表示される信号は参入のための信号を示している。

図２の例では、ビーコン信号は１つおきの基本スロットの下位スロット中のビーコン送信用スロット３１から送信される。親機より送信されるビーコン信号は、ＩＤ１０の中継機で定期的に受信される。ＩＤ１０の中継機は、親機のスロット番号１から送信されるビーコン信号Ｂ１を受信するように構成されている。スロット番号１から送信されるビーコン信号Ｂ１には、ビーコン番号１の情報が含まれている。そして、ＩＤ１０の中継機でビーコン番号１のビーコン信号Ｂ１を受信すると、親機の基本スロット番号１の下位スロットの先頭位置をＩＤ１０の中継機の基本スロット番号２５５の上位スロットの先頭位置となるようにスロットを構成しなおす。そして、ＩＤ１０の中継機は、親機と同様に奇数番目の基本スロット番号のところでビーコン信号を送信する。以下同様の動作で下位機器は上位機器の基本スロット番号１から送信されるビーコン信号を受信し、上位機器のタイミングに同期して自機のスロットを構成しなおす。

次に、ＩＤ２００の子機が無線通信システムに参入する場合の動作について説明する。ＩＤ２００の子機はビーコン送信間隔Ｔ５よりも長い期間連続受信状態でビーコン信号の受信動作を行う。この動作を図２に示すようにサーチモードと呼ぶことにする。サーチモードの期間に、親機及びＩＤ１０、２０、３０の中継機は必ず１回以上ビーコン信号を送信する。例えば、ＩＤ２００の子機は、ＩＤ２０の中継機からのビーコン信号Ｂ３が所定レベル以上であると認識すると、ＩＤ２０の中継機の下に従属するためにスロット番号２５３の上位スロットで参入要求信号Ｃ１をＩＤ２０の中継機宛てに送信する。ＩＤ２０の中継機は、参入要求信号Ｃ１を受信すると、ＩＤ１０の中継機にＩＤ２００の子機からの参入要求信号を中継する信号Ｃ２を送信する。そして、更にＩＤ１０の中継機は、参入要求信号を中継する信号Ｃ３を親機宛てに送信する。親機は、信号Ｃ３を受信すると、中継信号Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を介してＩＤ２００の子機宛てに参入許可信号を送信する。以上述べた動作によりＩＤ２００の子機はＩＤ２０の中継機の下に従属することになる。

参入要求信号、参入許可信号及び中継信号を表すＣ１〜Ｃ６は、図３（ｂ）に示すリンク接続用スロット３２，３５を用いてリンク接続を行った後、データ通信用スロット３３，３６を用いて送受信される。

図４（ａ）にリンク接続用スロット３２，３５で送受信されるリンク接続信号の信号フォーマットを示す。リンク接続信号はｎ個（ｎは整数）の繰返しフレーム５１〜５６と本体フレーム５７とから構成されている。図４（ｂ）に繰返しフレームの構成を示す。繰返しフレームは、ビットのサンプリング位置を決めるためのビット同期信号５８と、フレームに含まれるデータの先頭を検出するためのフレーム同期信号５９と、各種制御情報が乗っている制御信号６０と、機器を識別するためのＩＤを短縮した簡易ＩＤ６１とから構成されている。ＩＤは例えば６４ビットであり、簡易ＩＤはＩＤを４分割した１６ビットである。そして、ＩＤを４分割したうちのどの１６ビットを簡易ＩＤ６１としたかという情報は制御信号６０に乗っている。繰返しフレーム長はＴ６である。したがって、ｎ個の繰返しフレーム長Ｔ７は、Ｔ７＝ｎ×Ｔ６を満たす。そして、繰返しフレーム５１〜５６には繰返しフレーム番号が１からｎまで付与され、制御信号６０に繰返しフレーム番号が乗っている。繰返しフレームは図４（ａ）に示すように大きな繰返し番号の繰返しフレームから送信され、１つずつ繰返しフレーム番号がディクリメントしていき、本体フレーム５７の直前の繰返しフレーム番号は１である。

ビーコン信号の信号フォーマットは、図４（ｂ）に示す繰返しフレーム構成と同じ構成であり、制御信号６０のところに中継段数情報が乗っている。簡易ＩＤ６１は、ビーコン信号の場合にはビーコンＩＤに置き換わる。ビーコンＩＤによりビーコン信号を送信している中継機及び親機を識別することができると同時に、子機にて中継段数が容易に認識できる。具体的に説明すると、親機は中継段数が０であることを示す情報を、ＩＤ１０の中継機は中継段数が１であることを示す情報を、ＩＤ２０の中継機は中継段数が２であることを示す情報を、それぞれが送信するビーコン信号に乗せるのである。

図１の無線通信システム中の各階層の無線通信装置の内部構成を図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す。図５（ａ）は親機を、図５（ｂ）は中継機を、図５（ｃ）は子機をそれぞれ示すブロック図である。

まず、図５（ａ）を参照しながら、親機の構成の概略について説明する。１はアンテナ、２は送受信部、３はビーコン送信部、４はリンク接続部、５は制御部である。制御部５は、無線通信装置全体の時間管理や各部の制御を行う。送受信部２は、アンテナ１を介して無線通信を行うための無線送受信回路で構成されている。

次に、図５（ｂ）を参照しながら、中継機の構成の概略について説明する。１１はアンテナ、１２は送受信部、１３はビーコン送信部、１４はビーコン受信部、１５はリンク接続部、１６は制御部である。制御部１６は、無線通信装置全体の時間管理や各部の制御を行う。送受信部１２は、アンテナ１１を介して無線通信を行うための無線送受信回路で構成されている。

次に、図５（ｃ）を参照しながら、子機の構成の概略について説明する。２１はアンテナ、２２は送受信部、２３はビーコン受信部、２４はリンク接続部、２５は発呼ウェイト制御部、２６は制御部、２７は記憶部である。制御部２６は、無線通信装置全体の時間管理や各部の制御を行う。送受信部２２はアンテナ２１を介して無線通信を行うための無線送受信回路で構成されている。

図３（ａ）のビーコン送信用スロット３１でのビーコン送信は、図５（ａ）及び図５（ｂ）におけるビーコン送信部３，１３を用いて行われる。図３（ａ）のビーコン受信用スロット３４でのビーコン受信は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）におけるビーコン受信部１４，２３を用いて行われる。また、図３（ａ）のリンク接続用スロット３２，３５でのリンク接続通信は、図５（ａ）〜図５（ｃ）におけるリンク接続部４，１５，２４を用いて行われる。

図５（ｃ）における子機の発呼ウェイト制御部２５は、検針イベントが発生してから検針値通知を行うまでのウェイト時間を、ビーコン信号の間隔と、自機と親機との間の中継機段数と、自機のＩＤとに応じて算出し、かつ当該算出したウェイト時間に従って発呼のタイミングを制御する。子機が一斉に検針値通知を発呼すると衝突するため、発呼ウェイトを入れて、通知するタイミングを遅らせるのである。記憶部２７は、発呼ウェイト制御部２５が算出したウェイト時間等を記憶する。

図６は、図５（ｃ）に示された子機の初期設定動作を示すフロー図である。ステップＳ０１では、図２を用いて説明した手順でネットワークに参入する。ステップＳ０２では、親機からの定期検針設定を受領する。例えば、毎月何日の何時何分との検針時刻の設定が可能である。毎日、毎週、あるいは毎月の時刻設定も可能である。ステップＳ０３では、ビーコン信号から中継段数情報を取得する。ステップＳ０４では、自機のウェイト時間を算出し、これを記憶する。ビーコン信号の間隔をＢＩ［秒］とするとき、ウェイト時間［秒］は、
ウェイト時間＝ＢＩ×（中継段数×３０＋子機ＩＤの下位２桁）
により算出される。ビーコン間隔ＢＩは、例えば１２．８秒である。

図７は、図５（ｃ）に示された子機の検針動作を示すフロー図である。ステップＳ１１では、検針イベントが発生したか、つまり設定された検針時刻が到来したかを調べる。検針時刻が未だ到来していない場合には、その時刻まで待つ。検針時刻が到来すると、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、算出したウェイト時間に従って発呼ウェイトの状態に入る。当該ウェイト時間が経過すると、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、検針値通知の初送を実行した後、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、親機からのアクノリッジ（ＡＣＫ）信号の有無を調べる。ＡＣＫ信号を受信した場合には、検針値通知が親機により受領されたものと判断し、ステップＳ１１へ戻る。ＡＣＫ信号を受信しない場合には、検針値通知が親機により受領されなかったものと判断し、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、１回目の再送の前の発呼ウェイトの状態に入る。所定のウェイト時間が経過すると、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、検針値通知の１回目の再送を実行した後、ステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７では、親機からのＡＣＫ信号の有無を調べる。ＡＣＫ信号を受信した場合には、検針値通知が親機により受領されたものと判断し、ステップＳ１１へ戻る。ＡＣＫ信号を受信しない場合には、検針値通知が親機により受領されなかったものと判断し、次のステップへ進む。そして、ステップＳ１８にて検針値通知の２０回目の再送を実行した後、ステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９では、親機からのＡＣＫ信号の有無を調べる。ＡＣＫ信号を受信した場合には、検針値通知が親機により受領されたものと判断し、ステップＳ１１へ戻る。ＡＣＫ信号を受信しない場合には、検針値通知が親機により受領されなかったものと判断し、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、再送エラーを記憶する。

図８は、図１の無線通信システムにおける各子機の検針値通知動作の順番を示している。この例では、親機から検針時刻０：００（０時０分）の設定がなされたものとしている。時刻が０：００になると、３３０台の子機は一斉に検針値情報を確定させる。ただし、発呼ウェイト時間は子機ごとに異なる。

親機に直接従属するＩＤ０００の子機は、中継段数＝０、ＩＤ下位２桁＝０から、自機のウェイト時間が０秒と決定されているので、直ちに親機への検針値通知を発呼する。親機に直接従属するＩＤ００１の子機は、同様に中継段数＝０であるが、ＩＤ下位２桁＝１から自機のウェイト時間が１×ＢＩと決定されているので、時刻が０：００＋１×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。途中の説明を省略するが、親機に直接従属するＩＤ０２９の子機は、中継段数＝０、ＩＤ下位２桁＝２９から、自機のウェイト時間が２９×ＢＩと決定されているので、時刻が０：００＋２９×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。

ＩＤ１０の中継機に従属するＩＤ１００の子機は、中継段数＝１、ＩＤ下位２桁＝００から、自機のウェイト時間が３０×ＢＩと決定されているので、時刻が０：００＋３０×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。ＩＤ２０の中継機に従属するＩＤ２００の子機は、中継段数＝２、ＩＤ下位２桁＝００から、自機のウェイト時間が６０×ＢＩと決定されているので、時刻が０：００＋６０×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。以下、順次発呼が実行され、Ａ０のＩＤを持つ中継機に従属するＡ２９のＩＤを持つ子機が、最後に検針値通知を発呼する子機となる。この子機は、中継段数＝１０、ＩＤ下位２桁＝２９から、自機のウェイト時間が３２９×ＢＩと決定されているので、時刻が０：００＋３２９×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。

以上で３３０台の子機が全て発呼を終えることになるが、ＢＩ＝１２．８秒とすると、これに要する時間は３３０×ＢＩ＝４２２４秒＝１時間１０分２４秒である。ただし、図８の例では、ＩＤ１００の子機と、ＩＤ２００の子機とが何らかの通信障害で検針値通知に失敗したものとしている。これら２台の子機は、所定の発呼ウェイトの後に再送１回目を実行する。

初送時のウェイト時間が３０×ＢＩであったＩＤ１００の子機は、初送時のウェイト時間に３３０×ＢＩを加えた値を再送１回目のウェイト時間とする。すなわち、自機のウェイト時間が（３３０＋３０）×ＢＩと決定され、時刻が０：００＋（３３０＋３０）×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。初送時のウェイト時間が６０×ＢＩであったＩＤ２００の子機は、初送時のウェイト時間に３３０×ＢＩを加えた値を再送１回目のウェイト時間とする。すなわち、自機のウェイト時間が（３３０＋６０）×ＢＩと決定され、時刻が０：００＋（３３０＋６０）×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。

図８の例では、再送１回目にて、ＩＤ１００の子機は検針値通知に成功したが、ＩＤ２００の子機は検針値通知に失敗したものとしている。後者は、所定の発呼ウェイトの後に再送２回目を実行する。

再送１回目のウェイト時間が（３３０＋６０）×ＢＩであったＩＤ２００の子機は、再送１回目のウェイト時間に３３０×ＢＩを加えた値を再送２回目のウェイト時間とする。すなわち、自機のウェイト時間が（３３０×２＋６０）×ＢＩと決定され、時刻が０：００＋（３３０×２＋６０）×ＢＩになるまで待って、親機への検針値通知を発呼する。図８の例では、再送２回目でＩＤ２００の子機が検針値通知に成功したものとしている。

以上の説明から明らかなとおり、図１中の親機と１０台の中継機とが子機の検針値通知タイミングを制御しなくとも、通信の衝突は生じない。図１中の３３０台の子機のうち例えばＩＤ２００の子機の参入前後のいずれの状態でも、この点に違いはない。つまり、本実施形骸は、ネットワーク構成の変化に柔軟に対応できることが判る。

なお、上記ウェイト時間の計算式は、ネットワーク構成に応じて変更可能である。例えば、図１のように各中継機配下の子機の最大数が実際には３０であっても少し余裕を持たせ、かつ子機ＩＤの２進数表記を用いて、
ウェイト時間＝ＢＩ×（中継段数×３２＋子機ＩＤの下位５ビット）
としてもよい。

一般化すれば、各中継機の配下に接続できる子機の数をＭとし、Ｎ＝０、１、２、…、Ｍ−１とするとき、
ウェイト時間＝ＢＩ×（中継段数×Ｍ＋Ｎ）
である。Ｎの値はランダム関数で発生させてもよい。

なお、同じ中継機に従属する複数の子機にて偶然にＮの値が一致すれば、検針値通知にて通信の衝突が発生する。ただし、このような場合でも、図７で説明した再送シーケンスにより、高い確率で通信成功に導くことができる。

図９は、図１の無線通信システムにおける１チャンネル伝送の場合のタイミング図である。ただし、親機と子機との間に介在する中継機は、図示を省略している。

図９によれば、初送に失敗した子機は、所定時間の発呼ウェイトの後に、最初に受信したビーコン信号のタイミングで検針値を再送する。ただし、初送の場合と同じ原因で再送が失敗する可能性がある。

図１０は、図１の無線通信システムにおける２チャンネル伝送の場合のタイミング図である。親機は、ＡチャンネルとＢチャンネルとを交互に使ってビーコン信号を送信する。図１０の例では、子機がＡチャンネルを使って検針値を初送した際に通信障害が生じたものとしている。初送に失敗した子機は、所定時間の発呼ウェイトの後に、初送に用いたＡチャンネルとは異なるＢチャンネルで最初に受信したビーコン信号のタイミングで、検針値を再送する。複数チャンネルを利用した再送動作により、再送失敗の可能性が低減される。３以上のチャンネルの利用も勿論可能である。

なお、検針値情報に含まれるタイムスタンプは、子機からの送信時刻でなく、子機の検針時刻とするのが、親機にとって好都合である。

以上説明してきたとおり、本発明に係る検針装置は、定期検針等の発呼を効率的かつ自動的に処理することができる効果を有し、電気、ガス、水道等の使用量を計測する複数のメータから検針値情報を収集する技術として有用である。

１ アンテナ
２ 送受信部
３ ビーコン送信部
４ リンク接続部
５ 制御部
１１ アンテナ
１２ 送受信部
１３ ビーコン送信部
１４ ビーコン受信部
１５ リンク接続部
１６ 制御部
２１ アンテナ
２２ 送受信部
２３ ビーコン受信部
２４ リンク接続部
２５ 発呼ウェイト制御部
２６ 制御部
２７ 記憶部

Claims (9)

1. 複数のメータから検針値情報を収集する検針装置であって、
   親機と、少なくとも１つの中継機と、各々前記複数のメータのいずれかに対応付けられかつ各々前記親機及び前記中継機のうちのいずれかに従属する複数の子機とを含む同期方式の通信システムにて、前記親機は前記複数の子機の各々から検針値情報の通知を順次受けるように、
   前記複数の子機の各々は、
   前記親機及び前記中継機のうちの当該子機の従属先から定期的に送信されるビーコン信号を受信するビーコン受信部と、
   検針イベントが発生してから検針値通知を行うまでのウェイト時間を、前記ビーコン信号の間隔と、自機と前記親機との間の前記中継機の段数とに応じて算出し、かつ当該算出したウェイト時間に従って発呼のタイミングを制御する発呼ウェイト制御部とを有することを特徴とする検針装置。
2. 請求項１記載の検針装置において、
   前記中継機の段数を示す情報は、当該子機が受信する前記ビーコン信号の中に含まれていることを特徴とする検針装置。
3. 請求項１記載の検針装置において、
   前記複数の子機の各々は、更に自機の識別番号を用いて前記ウェイト時間を算出することを特徴とする検針装置。
4. 請求項１記載の検針装置において、
   前記検針イベントは、当該子機が前記親機から受領した定期検針設定に基づくイベントであることを特徴とする検針装置。
5. 請求項１記載の検針装置において、
   前記検針値情報に含まれるタイムスタンプは、当該子機の検針時刻を表すことを特徴とする検針装置。
6. 請求項１記載の検針装置において、
   前記複数の子機の各々は、前記検針値通知が前記親機により受領されなかった場合には、更なるウェイト時間の後に所定回数を限度として再送動作を実行することを特徴とする検針装置。
7. 請求項６記載の検針装置において、
   前記再送動作は、複数チャンネルを利用して実行されることを特徴とする検針装置。
8. 請求項７記載の検針装置において、
   前記複数の子機の各々は、初送に用いたチャンネルとは異なるチャンネルを用いて前記検針値情報を再送することを特徴とする検針装置。
9. 親機と少なくとも１つの中継機とを含む同期方式の通信システムにて、前記親機及び前記中継機のうちのいずれかに従属する子機として動作することにより、前記親機へ検針値情報を通知する機能を備えたガスメータであって、
   前記親機及び前記中継機のうちの当該子機の従属先から定期的に送信されるビーコン信号を受信するビーコン受信部と、
   検針イベントが発生してから検針値通知を行うまでのウェイト時間を、前記ビーコン信号の間隔と、自機と前記親機との間の前記中継機の段数と、自機の識別番号とに応じて算出し、かつ当該算出したウェイト時間に従って発呼のタイミングを制御する発呼ウェイト制御部とを有し、
   前記中継機の段数を示す情報は、当該子機が受信する前記ビーコン信号の中に含まれていることを特徴とするガスメータ。

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