JPWO2018159496A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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Abstract

給湯システム1から各種情報を収集して無線LANルータ7を介して管理サーバ2に情報送信する小規模LAN用中継アダプタ6において、部品点数の削減を図りつつも、安価なLEDなどの表示デバイスを用いて電波受信強度とエラー状態などの各種状態の発生の報知とを行えるようにする。一列に整列配置された3つのLED11,12,13と、これらLED11,12,13の発光制御を行う制御部8とを備え、該制御部8を状態表示モードと受信強度表示モードとに動作モードを切り替え可能に構成する。状態表示モード時に、制御部8は、3つのLED11,12,13を用いて3つのエラー状態の発生をそれぞれ報知する。一方、受信強度表示モード時に、制御部8は、3つのLED11,12,13をレベルメーターとして用いて無線LANルータ7からの受信強度の大きさを表示する受信強度表示処理を実行する。

Description

本発明は、無線LANルータなどの他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置に関し、特に、小規模なローカルエリアネットワークを構成する一つの無線通信装置であって特定の場所に固定的に設置される無線通信装置に関する。
無線通信を使用するネットワーク機器は、外的要因によって通信接続が不安定になり易い。通信接続が不安定となる要因は多岐に亘るが、電波強度を確認することが基本である。
液晶表示パネルを有するエネルギーモニタなどのネットワーク機器においては、携帯電話やスマートフォンなどにおいても広く用いられているアンテナ表示(アンテナピクト)によって、アクセスポイントなどの通信相手からの受信電波の電波強度を視覚的に確認できるようにすることが一般的となっている。
一方、敷地内かつ比較的近距離の無線ルータと接続する無線LAN子機などのLEDのみを表示装置として有する小規模なローカルエリアネットワーク機器においては、例えば下記の特許文献1にも開示されているように、LEDの発光色を変化させることによって電波強度を表示するものが存在している。
特開2016−10131号公報
しかし、発光色によって電波強度を表示するものでは、どの色がどの程度の電波強度に対応しているのかをマニュアル等を参照しなければ把握できないという問題がある。したがって、直感的に電波強度をわかりやすく表示するためには、電波強度表示用の複数のLEDを設けて、この複数のLEDをレベルメータとして用いて電波強度を表示することが好ましい。
一方、本願出願人は、ユーザの敷地内に設置された給湯システムの各種情報を、遠隔地に設置した管理サーバで遠隔監視する給湯システム用遠隔管理システムの開発を行っている。一般的な給湯システムは、通信手段として2芯通信回路を備えており、給湯装置やリモコンなどのシステム構成機器間で2芯通信線を介してシリアル通信を行えるよう構成されている。これら給湯装置やリモコンには、無線ルータと通信接続するためのTCP/IP通信回路が設けられていないため、給湯システムと2芯通信線を介して通信する中継アダプタをユーザの敷地内に設置し、この中継アダプタに無線LANモジュールを内蔵することによって、中継アダプタを無線ルータを介して管理サーバと通信接続する構成とする必要がある。
このような給湯システム用中継アダプタにおいては、施工時の接続確認、並びに、各種障害発生時の障害発生箇所の特定のために、中継アダプタが給湯システム、無線LANルータ及び管理サーバのそれぞれと通信確立できているかをそれぞれ表示するための3つの通信確立確認用LEDを中継アダプタに設けることが好ましい。
しかし、上記複数の電波強度表示用LEDと、3つの通信確立確認用LEDとを設けるには、これら多数のLEDの実装面積が必要になるとともに、これら多数のLEDの駆動回路をも必要となり、中継アダプタの大型化やコスト増、並びに、消費電力増の要因となる。
一方、上記中継アダプタは、携帯無線端末のように移動によって無線通信環境が大きく変動することはないので、設置作業時やメンテナンス時等に電波受信強度を確認できるのであれば、電波強度を常時表示させる必要は無い。また、小規模なローカルエリアネットワーク機器は、コストダウンや低消費電力化や小型化への要請が大きく、LEDの数は可能な限り削減することが要望される。
そこで、本発明は、部品点数の削減を図りつつも、安価なLEDなどの表示デバイスを用いて電波受信強度の報知とエラー状態などの各種状態の発生の報知とを行うことが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、制御部と、該制御部によって個別に発光制御可能な第1、第2及び第3の発光素子とを備え、これら第1〜第3の発光素子は一列に整列配置され、前記制御部は、状態表示モードと受信強度表示モードとに動作モードを切り替え可能に構成され、状態表示モード時に、前記制御部は、所定の第1の状態が発生すると第1の発光素子を用いて第1の状態の発生を報知する第1の報知処理と、所定の第2の状態が発生すると第2の発光素子を用いて第2の状態の発生を報知する第2の報知処理と、所定の第3の状態が発生すると第3の発光素子を用いて第3の状態の発生を報知する第3の報知処理とを実行し、受信強度表示モード時に、前記制御部は、第1〜第3の発光素子をレベルメーターとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示する受信強度表示処理を実行するものである。
かかる本発明の無線通信装置によれば、制御部が状態表示モードに切り替えられているときは、第1〜第3の発光素子によって、第1〜第3の状態が発生したか否かを同時に報知できる。したがって、例えば、給湯システムの情報を収集して無線ルータを介して管理サーバに給湯システムの情報を送信する無線通信装置としての中継アダプタに本願発明を適用する場合、給湯システムとの通信エラー発生時に第1の発光素子を点灯乃至点滅させ、無線ルータとの通信エラー発生時に第2の発光素子を点灯乃至点滅させ、管理サーバとの通信エラー発生時に第3の発光素子を点灯乃至点滅させるよう制御部を構成することにより、通信エラー発生箇所を容易に特定できる。一方、制御部が受信強度表示モードに切り替えられると、上記第1〜第3の発光素子をレベルメータとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示することで、受信強度表示用の発光素子を追加することなく、一列に整列配置された複数の発光素子によって視覚的にわかりやすく受信強度を表示できる。
また、本発明は、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、制御部と、該制御部によって個別に発光制御可能な第1及び第2の発光素子とを備え、前記制御部は、状態表示モードと受信強度表示モードとに動作モードを切り替え可能に構成され、状態表示モード時に、前記制御部は、所定の第1の状態が発生すると第1の発光素子を用いて第1の状態の発生を報知する第1の報知処理と、所定の第2の状態が発生すると第2の発光素子を用いて第2の状態の発生を報知する第2の報知処理とを実行し、受信強度表示モード時に、前記制御部は、第1及び第2の発光素子をレベルメーターとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示する受信強度表示処理を実行するものであってもよい。
かかる本発明の無線通信装置によれば、制御部が状態表示モードに切り替えられているときは、第1及び第2の発光素子によって、第1及び第2の状態が発生したか否かを報知できる。したがって、例えば、給湯システムの情報を収集して管理サーバに給湯システムの情報を送信する無線通信装置としての中継アダプタに本願発明を適用する場合、給湯システムとの通信エラー発生時に第1の発光素子を点灯乃至点滅させ、無線ルータなどの他の無線通信装置との通信エラー発生時に第2の発光素子を点灯乃至点滅させるよう制御部を構成することにより、通信エラー発生箇所を容易に特定できる。一方、制御部が受信強度表示モードに切り替えられると、上記第1及び第2の発光素子をレベルメータとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示することで、受信強度表示用の発光素子を追加することなく、発光中の発光素子の数によって視覚的にわかりやすく受信強度を表示できる。
上記本発明の無線通信装置において、前記制御部の動作モードを状態表示モードから受信強度表示モードに切り替え操作するための操作部をさらに備え、前記制御部は、前記操作部の操作によって受信強度表示モードに切り替えられた後、所定時間を経過すると自動的に状態表示モードに切り替わるよう構成されていてよい。これによれば、通常時は制御部を状態表示モードで動作させることによって、各種状態の発生を複数の発光素子を用いてそれぞれ報知できる。一方、受信強度の確認が必要な場合に、操作部を操作することによって、一時的に受信強度表示モードに切り替えることによって、複数の発光素子をレベルメータとして用いて受信強度を表示できる。さらに、所定時間を経過すると自動的に状態表示モードに切り替わるので、受信強度表示モードに設定されたままの状態になることがない。
また、受信強度表示モード時にレベルメータとして用いられる複数の発光素子とは離間して配置された電源ランプをさらに備え、該電源ランプは、状態表示モード時と受信強度表示モード時とで発光パターンが異なるよう構成できる。これによれば、電源ランプの発光パターンによって、現在の動作モードが状態表示モードであるか受信強度表示モードであるかを明確に表示することができる。なお、発光パターンが異なるとは、一方が点灯で他方が点滅であってもよいし、いずれも点滅であるがその点滅パターンが異なっていてもよいし、また、2色LEDや3色LEDなどの多色LEDの場合には発光色が異なっていてもよい。
本発明によれば、部品点数の削減を図りつつも、安価なLEDなどの表示デバイスを用いて電波受信強度の報知とエラー状態などの各種状態の発生の報知とを行うことが可能な無線通信装置を提供できる。
本発明の一実施形態に係る無線通信装置としての中継アダプタを用いた給湯システム用遠隔監視システムの概略システム構成図である。 同中継アダプタの3つのLEDをレベルメータとして用いて受信強度を表示する際の表示例を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、給湯システム1の動作状況を遠隔管理サーバ2で監視するための遠隔監視システムのシステム構成の一例を示している。
給湯システム1は、給湯器3と、該給湯器3の運転操作指令用のリモコン4とを備えている。給湯器3とリモコン4とは2芯通信線5を介して通信接続されている。より具体的には、給湯器3及びリモコン4にはそれぞれ制御マイコン3a,4a(制御部)及び2芯通信回路3b,4bが内蔵されており、これら制御マイコン3a,4a同士が所定の通信プロトコルで2芯通信線5を介してシリアル通信可能に構成されている。また、給湯器3は、外部機器用の電源電圧を2芯通信線5に出力するよう構成でき、この場合、通信データは電源電圧に重畳させることができる。リモコン5は、2芯通信線5を介して給湯器3から供給される電源電圧によって動作するものであってもよく、独自に電源回路を内蔵するものであってもよい。
遠隔監視システムは、管理サーバ2と、給湯器3及び/又はリモコン4と2芯通信線5を介して通信接続される中継アダプタ6(本発明の無線通信装置)と、管理サーバ2とインターネットなどの広域通信網を介して通信接続される無線LANルータ7(他の無線通信装置)とを備えている。中継アダプタ6は、2芯通信線5を介して供給される電源電圧によって動作するよう構成できる。
なお、管理サーバ2は遠隔監視サービス提供事業者が保守管理するものであり、中継アダプタ6及び無線LANルータ7はユーザが保有乃至レンタルしてユーザの敷地内に設置されるものであってよい。また、図示していないが、給湯システム1のエラー確認やサービス手配等を行うコールセンターに設置される監視端末(図示せず)から管理サーバ2にインターネットや専用回線を介してアクセス可能に構成できる。
中継アダプタ6は、無線LANルータ7と所定の通信プロトコル(例えばIEEE802.11n/IEEE802.11g/IEEE802.11bなど)で無線通信を行うための無線通信コントローラ8及びアンテナ9を備えている。無線通信コントローラ8としては、例えば、カスタムプログラミング可能な市販のWi−Fiモジュールを利用でき、本実施形態では、この無線通信コントローラ8を中継アダプタ6の主たる制御部として機能させている。なお、無線通信コントローラ61とは別のマイクロプロセッサを主たる制御部として実装することもできる。
中継アダプタ6の制御部8は、給湯システム1との通信によって給湯器3やリモコン4の制御部が記憶保持している給湯システム1に関する各種情報を収集する情報収集機能と、収集した情報を管理サーバ2に送信する情報送信機能と、給湯システム1との通信障害の発生を検出する第1の通信障害検出機能と、無線LANルータ7との間の通信障害の発生を検出する第2の通信障害検出機能と、無線LANルータ7と管理サーバ2との間の通信障害の発生を検出する第3の通信障害検出機能と、無線LANルータ7から受信する受信電波強度を検出する電波強度検出機能とを具備している。
これら各機能は、無線通信コントローラ8に初期状態で実装されている機能や、無線通信コントローラ8のカスタムプログラミングによって実現できる。例えば、電波強度検出機能は、市販の無線通信コントローラ8の多くに実装されているRSSI検出機能によって実現できる。また、各機能が実行されるタイミングは適宜設計できる。例えば、情報収集機能並びに情報送信機能は、所定時間毎に定期的に実行されるものであってもよいし、管理サーバ2からの情報送信要求を受信したときに実行されるものであってもよい。また、第1〜第3の通信障害検出機能は、情報収集機能及び情報送信機能の実行中に生じる通信エラーに基づいてそれぞれの通信障害の発生を検出するものであってもよいし、情報収集機能及び情報送信機能の処理とは別に適宜のダミーデータの試験送受信を所定のタイミングで実行した結果に基づいてそれぞれの通信障害の発生を検出するものであってもよく、その他適宜の処理によって通信障害の発生を検出できる。
さらに、中継アダプタ6は、電源ランプとして機能するLED10(発光素子)と、各種状態表示用の第1、第2及び第3のLED11,12,13(発光素子)と、各種設定用のディップスイッチ14と、上記の3つのLED11,12,13の表示動作モードの切り替え操作を行うための操作部15と、無線LANルータ7への接続設定を行うためのWPSボタン16とを備えている。なお、操作部15及びWPSボタン16は、押しボタン式モーメンタリスイッチなどにより構成できる。また、操作部15を長押し操作すると表示動作モードの切り替え操作として制御部8に受け付けられるが、操作部15を瞬間的に押し込み操作したときには別の機能(例えば電源のオン/オフ切り替え)を実行するための操作として制御部8に受け付けられるよう構成することもできる。また、中継アダプタ6には着脱可能なフロントカバー(図示せず)を設けることができ、このフロントカバーを取付けた状態では、電源ランプ10は外部から視認可能であるが、第1〜第3のLED11〜13は外部から視認できないようにフロントカバーによって覆い隠されるよう構成でき、中継アダプタ6の設置作業時やメンテナンス作業時等はフロントカバーを取り外すことによって第1〜第3のLED11〜13を確認可能である。
上記LED10〜13は、制御部8によってそれぞれ個別に発光制御可能であり、制御部8は、後述する状態表示モードと受信強度表示モードとのいずれかの表示動作モードでLED10〜13による表示動作を行う。また、各種状態表示用の3つのLED11,12,13は一列に整列配置されており、電源ランプとして機能するLED10は、上記3つのLED11,12,13とは離間して配置されている。なお、これらLED10〜13の発光色をそれぞれ別の色としておくことができる。
制御部8は、上記3つのLED11〜13による表示動作モードを、状態表示モードと受信強度表示モードとに切り替え可能に構成されており、起動直後は状態表示モードで表示動作を行い、操作部15を長押し操作すると所定時間の間(例えば15分間)、受信強度表示モードに切り替わるように構成されている。また、受信強度表示モードに切り替えられた後、所定時間を経過すると、自動的に状態表示モードに切り替わるように構成されている。
状態表示モード時、制御部8は、電源ランプ10を点灯させることにより現在は状態表示モードであることを表示するとともに、第1の通信障害検出機能によって給湯システム1との間の通信が確立したことを検出すると第1のLED11を点灯させ、第2の通信障害検出機能によって無線LANルータ7との間の通信が確立したことを検出すると第2のLED12を点灯させ、第3の通信障害検出機能によって無線LANルータ7と管理サーバ2との間の通信が確立したことを検出すると第3のLED13を点灯させる。すなわち、第1〜第3の通信障害検出機能は、各区間の通信が正常であれば、それぞれ第1〜第3のLED11〜13を点灯させる。一方、状態表示モード時の制御部8は、第1の通信障害検出機能によって給湯システム1との間で通信できない第1のエラー状態の発生を検出すると第1のLED11を点滅させることで第1のエラー状態の発生を報知する第1の報知処理を行い、第2の通信障害検出機能によって無線LANルータ7との間で通信できない第2のエラー状態の発生を検出すると第2のLED12を点滅させることで第2のエラー状態の発生を報知する第2の報知処理を行い、且つ、第3の通信障害検出機能によって無線LANルータ7と管理サーバ2との間で通信できない第3のエラー状態の発生を検出すると第3のLED13を点滅させることで第3のエラー状態の発生を報知する第3の報知処理を行うよう構成されている。さらに、第1〜第3のいずれかのエラー状態が発生すると、電源ランプ10を所定の点滅パターンで点滅させることによって、フロントカバー装着時であっても何らかの通信障害が生じていることを外部から視認可能に報知することができる。
一方、受信強度表示モードに切り替えられると、制御部8は、電源ランプ10を点滅させることにより現在は受信強度表示モードであることを表示するとともに、無線LANルータ7からの受信強度の大きさを、第1〜第3のLED11,12,13を図2に例示するように4段階のレベルメータとして用いて表示する受信強度表示処理を実行するよう構成されている。好ましくは、受信強度表示モード中は、所定時間毎(例えば数秒毎)に受信強度を再計測して、3つのLED11,12,13によるレベルメータ表示を随時更新するよう構成することができるが、所定の更新要求操作によってレベルメータ表示を更新するよう構成することもできる。なお、受信強度表示モード中の電源ランプ10の点滅パターンは、状態表示モード中に第1〜第3のいずれかのエラー状態が発生したときの電源ランプ10の点滅パターンとは異なる点滅パターンとしておくことが好ましい。
本実施形態の中継アダプタ6をユーザの敷地内に設置するには、まず、2芯通信線5を中継アダプタ6に接続することで2芯通信線5を介して電源電圧を中継アダプタ6に供給して、中継アダプタ6の制御部8を起動する。次に、無線LANルータ7をWPS接続待機状態として、中継アダプタ6のWPSボタン16を操作することによって、無線LANルータ7と中継アダプタ6との無線通信を確立させる。なお、給湯システム1の各種状態表示やエネルギー消費量の表示等を行うタブレット型の携帯端末Tが無線LANルータ7に接続されている場合、該携帯端末Tの操作によって中継アダプタ6を無線LANルータ7に接続するためのマニュアル設定を行えるように中継アダプタ6の制御部8を構成しておくこともできる。
中継アダプタ6の制御部8は、無線LANルータ7との接続が確立すると、状態表示モードに設定されて、上述したように、第1〜第3のLED11,12,13によって給湯システム1、無線LANルータ7及び管理サーバ2との通信が確立しているか若しくは通信障害が生じているかをそれぞれ表示する。
また、施工者が中継アダプタ6の設置固定位置を決定する際には、操作部15を長押し操作することによって中継アダプタ6を受信強度表示モードに切り替え、第1〜第3のLED11,12,13をレベルメータとして用いて無線LANルータ7からの受信強度をリアルタイムで視覚的に表示させ、最も受信強度が大きい場所を探索することができる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、給湯システムは、上記実施形態では単一の給湯器3を具備するものを例示したが、複数台の給湯器3を連結してなるマルチ給湯システムであってもよい。この場合、複数台の給湯器3の動作を統括管理するシステムコントローラを別途設けることができ、このシステムコントローラと中継アダプタ6とを通信接続することによって給湯システムの情報を中継アダプタ6が取得可能に構成できる。また、発光素子の一列配置の態様として、横に並べるものを例示したが、縦に並べるものであってもよいし、斜めに並べるものであってもよい。
また、上記実施形態では、電源ランプとは別の状態表示用のLEDを3つ設けたが、2つであってもよく、4つ以上設けることもできる。また、電源ランプは設けられていなくてもよいし、また、一列に整列配置された状態表示用のLEDの一つが、状態表示モード時に電源ランプとして機能するものであってもよい。また、一列に整列配置された3つ以上の状態表示用のLEDのうちの一部の複数のLEDが受信強度表示モード時にレベルメータとして機能するよう構成することもできる。
また、上記実施形態では、3つのLEDによって受信強度を全消灯から全点灯までの4段階のレベルメータ表示を行う例を示したが、点灯、消灯に加えて点滅状態を組み合わせることによって3つのLEDによって5段階以上に受信強度を区分してレベルメータ表示をすることができ、例えば下記の(1)〜(7)の7段階のレベルメータ表示を行うことができる。さらに、点滅状態のLEDの点滅の早さを受信強度によって変化させることで、実質的に無段階で受信強度を表示させることも可能である。
(1)第1のLED:点灯 第2のLED:点灯 第3のLED:点灯
(2)第1のLED:点灯 第2のLED:点灯 第3のLED:点滅
(3)第1のLED:点灯 第2のLED:点灯 第3のLED:消灯
(4)第1のLED:点灯 第2のLED:点滅 第3のLED:消灯
(5)第1のLED:点灯 第2のLED:消灯 第3のLED:消灯
(6)第1のLED:点滅 第2のLED:消灯 第3のLED:消灯
(7)第1のLED:消灯 第2のLED:消灯 第3のLED:消灯
1 給湯システム
2 管理サーバ
6 無線通信装置(中継アダプタ)
7 他の無線通信装置(無線LANルータ)
8 制御部
10 電源ランプ
11 第1の発光素子
12 第2の発光素子
13 第3の発光素子

Claims (4)

  1. 他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、制御部と、該制御部によって個別に発光制御可能な第1及び第2の発光素子とを備え、
    前記制御部は、状態表示モードと受信強度表示モードとに動作モードを切り替え可能に構成され、
    状態表示モード時に、前記制御部は、所定の第1の状態が発生すると第1の発光素子を用いて第1の状態の発生を報知する第1の報知処理と、所定の第2の状態が発生すると第2の発光素子を用いて第2の状態の発生を報知する第2の報知処理とを実行し、
    受信強度表示モード時に、前記制御部は、第1及び第2の発光素子をレベルメーターとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示する受信強度表示処理を実行する、
    無線通信装置。
  2. 請求項1に記載の無線通信装置において、
    前記制御部によって個別に発光制御可能な第3の発光素子をさらに備え、前記第1〜第3の発光素子は一列に整列配置され、
    状態表示モード時に、前記制御部は、所定の第3の状態が発生すると第3の発光素子を用いて第3の状態の発生を報知する第3の報知処理を実行し、
    受信強度表示モード時に、前記制御部は、第1〜第3の発光素子をレベルメーターとして用いて他の無線通信装置からの受信強度の大きさを表示する受信強度表示処理を実行する、
    無線通信装置。
  3. 請求項1に記載の無線通信装置において、前記制御部の動作モードを状態表示モードから受信強度表示モードに切り替え操作するための操作部をさらに備え、前記制御部は、前記操作部の操作によって受信強度表示モードに切り替えられた後、所定時間を経過すると自動的に状態表示モードに切り替わるよう構成されている、無線通信装置。
  4. 請求項1に記載の無線通信装置において、受信強度表示モード時にレベルメータとして用いられる複数の発光素子とは離間して配置された電源ランプをさらに備え、該電源ランプは、状態表示モード時と受信強度表示モード時とで発光パターンが異なる、無線通信装置。
JP2019502961A 2017-03-01 2018-02-23 無線通信装置 Active JP7136078B2 (ja)

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