JP2002124908A

JP2002124908A - グループ通信システム

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Publication number: JP2002124908A
Application number: JP2000314273A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Kuki; 隆一九鬼; Norio Tanuma; 憲雄田沼; Isao Murakami; 勲村上; Fumio Matsumura; 文雄松村
Original assignee: NIPPON DENKI INFORMATION TECHN; NEC Corp; NEC Information Technology Co Ltd
Current assignee: NIPPON DENKI INFORMATION TECHN; NEC Corp; NEC Information Technology Co Ltd
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】親機にトラブルが発生した場合にもシステム
が停止することがないグループ通信システムを提供す
る。【解決手段】ＰＨＳ端末装置１ａ、１ｂ…はガスメー
タ２ａ、２ｂ…のデータを、中継装置３ａ、３ｂ…を介
して中継局４へ送る。中継局４はそのデータをＩＳＤＮ
回線９を介してデータ収集センタ１１へ送る。ここで、
端末装置１と中継装置３との間は無線自営網であり、中
継装置３と中継局４との間が無線公衆網である。また、
中継局はＰＨＳシステムの基地局である。すなわち、公
衆網に接続されているのは中継装置３であり、端末装置
１よりはるかに少数であり、したがって、通信料金も安
価となる。また、端末装置１は２台以上の中継装置３に
接続可能となっており、これにより、１台の中継装置が
故障しても、データ通信に支障はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガスメータ、電
気メータの検針等、遠隔地のデータを収集する場合に用
いて好適なグループ通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、遠隔地のデータを収集するシステ
ムとして、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）端末
を用いたシステムが開発されている。ところで、ＰＨＳ
端末を監視系などのデータ通信用に使うときと、人間が
普通の通話用に使うときとでは具備すべき条件が大きく
異る。ＰＨＳ検針端末の例をとれば、その違いは以下の
ようになる。

【０００３】(1) 固定設置型である通信手段としてＰＨＳを用いるのはそのモバイル性から
ではなく、通信用ケーブルの配線工事を省略するためで
ある。 (2) 監視機能は自動化され、無人になる遠隔にある対象物の監視結果を中央に集めるシステムで
あり、対象物を監視する機能は自動化され、無人化され
ることが多い。 (3) 通信量が圧倒的に少ないガス、水道、電気などの検針は原則として１回／月であ
る。セキュリティーがらみの緊急通信は発生確率が少な
く、最大に見てもアップする通信量は５％以下である。 (4) 数多く分散配置されるガス、水道、電気などの検針、大気や河川などの監視
等、監視対象点の分散化に応じて監視端末を多数設置す
る必要がある。 (5) 配置をグループ化ができる集合住宅に設置する検針端末が代表的な例になる。

【０００４】こうした違いを考慮すれば、人間が普通の
通話に使うのと同じ仕組みの課金を行うことは不合理で
あり、監視系などのデータ通信へのＰＨＳの応用を遅ら
せる結果となる。センタ発呼のコマンドレスポンス方式
によるデータ収集を前提とすれば、トラフィックを一定
量以下に管理することは容易である。緊急時の通信は端
末発呼になるが、その確率は極めて小さい。或るシステ
ムの統計によれば、０．０１〜０．０３件／端末・月で
あって、１００世帯が住む集合住宅でも緊急時の端末発
呼は１〜３件／月となる。以上の点を考慮すると、ＰＨ
Ｓ端末を単にデータ収集地点に設置して使用するのは無
駄が多く、非効率的である。そこで、複数のＰＨＳ端末
に対応して１つの親機を用意し、この親機とデータ収集
センタとの間を無線公衆網によって接続するグループ通
信システムが考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に１
台の親機を設置しするのみでは次の様な問題が生じる。 (1)親機にトラブルが発生すると、全ての子機（ＰＨＳ
端末）が使用不能となってシステムが停止してしまう。 (2)子機には、親機を認識するため、親機の固有眼号
（識別番号）が登録されるが、親機が故障し交換する場
合、子機に記憶されている固有眼号を新しい親機の固有
眼号に書き替える必要が生じる。この書き換えは、子機
を全て設置場所から外し、工場へ搬送して書き替えなけ
ればならず、膨大な作業が発生する。 (3)子機が故障した場合、予備の子機と交換する必要が
あるが、この場合、工場において親機の固有眼号を書き
込んだ予備機を取り寄せなければならず、手間および時
間がかかる。

【０００６】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、親機にトラブルが発生した
場合にもシステムが停止することがないグループ通信シ
ステムを提供することにある。また、この発明の他の目
的は、親機が故障した場合に、子機内の親機の固有番号
を簡単に書き替えることができるグループ通信システム
を提供することにある。また、この発明のさらに他の目
的は、子機が故障した場合に、交換用の子機に親機の固
有番号を簡単に書き込むことができるグループ通信シス
テムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
複数の端末装置と、前記複数の端末装置と無線自営網を
介して接続された複数の中継装置と、前記複数の中継装
置と無線公衆網を介して接続された中継局とを有し、前
記端末装置は前記複数の中継装置の少なくとも２台と通
信する通信手段を有していることを特徴とするグループ
通信システムである。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のグループ通信システムにおいて、前記中継局と
通信回線を介して接続され、前記複数の中継装置および
前記複数の端末装置を管理する保守センタを設けたこと
を特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項
１または請求項２に記載のグループ通信システムにおい
て、前記端末装置は、前記中継装置の固有番号が少なく
とも２種類登録される記憶手段と、前記中継装置からの
通信時に通信相手が前記記憶手段に登録済みの固有番号
を有する中継装置か否かを判断し、前記固有番号を有す
る中継装置であった場合に、受信可を判定する判定手段
を有することを特徴とする。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載のグループ通信システムにおいて、前記端末装置
は、前記中継装置から発射される電波の電界強度を比較
し、前記記憶手段に登録されている中継装置の中で最高
強度の電波を発射している中継装置を特定する比較特定
手段有し、該比較特定手段によって特定された固有番号
に対応する中継装置に対してデータ送信を行うことを特
徴とする。

【００１０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜請求項４のいずれかの項に記載のグループ通信システ
ムにおいて、前記中継装置は、前記端末装置からの要求
に応じて自らの固有番号を送信する固有番号送信手段を
有し、前記端末装置は、前記中継装置に対し固有番号送
出要求を送信する固有番号送出要求送信手段と、該固有
番号送出要求に応じて前記中継装置から送信された固有
番号を受信して前記記憶手段に先入れ／先出し方式で登
録する登録手段とを有することを特徴とする。また、請
求項６に記載の発明は、請求項２に記載のグループ通信
システムにおいて、前記保守センタは、前記端末装置か
らの要求に応じて、前記中継装置の固有番号を公衆網を
介して前記端末装置へ送信する固有番号送信手段を有
し、前記端末装置は前記保守センタから送信された固有
番号を前記記憶手段へ登録する登録手段を有することを
特徴とする。

【００１１】また、請求項７に記載の発明は、請求項２
または請求項６に記載のグループ通信システムにおい
て、前記端末装置は、前記記憶手段に登録されている中
継装置が故障した場合に、前記保守センタから他の中継
装置を介して通知される固有番号によって前記記憶手段
内の故障した中継装置の固有番号を書き替える固有番号
更新手段を有することを特徴とする。また、請求項８に
記載の発明は、請求項２または請求項６または請求項７
に記載のグループ通信システムにおいて、前記端末装置
は、前記保守センタの識別番号を前記記憶手段内に記憶
しており、前記保守センタからの受信プロセスに含まれ
る識別番号と前記記憶手段内の識別番号とが一致した場
合にのみ前記保守センタからのデータを受信することを
特徴とする。

【００１２】また、請求項９に記載の発明は、請求項２
または請求項６または請求項７または請求項８に記載の
グループ通信システムにおいて、前記保守センタ、前記
端末装置は各々、送信データを暗号化する暗号化手段お
よび暗号化された受信データを解読する解読手段を有
し、暗号化したデータによって相互通信を行うことを特
徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態に
よるグループ通信システムの構成を示すブロック図であ
り、この図において、破線は無線回線を、実線は有線回
線を示している。図において、符号１ａ、１ｂ、・・・
はＰＨＳ端末装置である。これらの端末装置１ａ、１
ｂ、・・・は、例えば集合住宅に設置されたガスメータ
２ａ、２ｂ・・・に付属して設置されたもので、プログ
ラムコントロールによるＣＰＵ（中央処理装置）および
無線通信装置を有し、ＰＩＡＦＳ（PHS Internet Acces
s Fortum Standard）によるデータ無線通信機能を有し
ている。また、メータ２ａ、２ｂ・・・からのデータを
収録するインターフェイスを有している。また、内部の
メモリには、次に説明する中継装置３ａ、３ｂ、・・・
の内の２台の中継装置の固有番号（識別番号）が予め登
録されている。例えば、端末装置１ａの場合は、中継装
置３ａ、３ｂの固有番号が予め登録されている。さら
に、内部のＲＯＭ（リードオンリメモリ）には、後に説
明する各種の特殊機能を実現するためのプログラムが記
憶されている。

【００１４】中継装置３ａ、３ｂ、・・・は端末装置１
ａ、１ｂ、・・・の親機であり、端末装置１ａ、１ｂ、
・・・と中継局４との間のデータ通信を中継する。これ
らの中継装置３ａ、３ｂ、・・・と端末装置１ａ、１
ｂ、・・・との間が無線自営網（またはBluetooth）６
によって接続され、中継局４との間が無線公衆網７によ
って接続されている。中継局４は、ＰＨＳ通信システム
における基地局であり、ＩＳＤＮ回線９に接続されてい
る。データ収集センタ１１は、メータ２ａ、２ｂ、・・
・のデータを収集するためのコンピュータ、保守センタ
１２は端末装置１ａ、１ｂ、・・・、中継装置３ａ、３
ｂ、・・・の保守のためのコンピュータである。

【００１５】次に、上記構成によるグループ通信システ
ムの動作を説明する。まず、通常時においては、データ
収集センタ１１が、例えば１ヶ月に１度、メータ２ａ、
２ｂ、・・・のデータ収集を行う。すなわち、データ収
集センタ１１は、まず、端末装置１ａのデータ収集を指
示するパケットを中継局４を介して中継装置３ａへ出力
する。中継装置３ａは、そのパケットに自らの固有番号
を付加して端末装置１ａ、１ｂ、・・・へ向けて発信す
る。端末装置１ａは、中継装置３ａからのパケットを受
信し、図２に示すように、まず、そのパケットに含まれ
る固有番号を読み込み（ステップＳａ１）、その固有番
号が内部のメモリに予め登録されている番号と一致する
か否かを判断する（ステップＳａ２）。そして、一致し
ていた場合は、パケットを受信し、一致していなかった
場合はパケットを受信しない。

【００１６】端末装置１ａはパケットを受信すると、メ
ータ２ａから収録したデータを中継装置３ａへ向けて発
信する。中継装置３ａはこのデータを中継局４を介して
データ収集センタ１１へ送信する。データ収集センタ１
１は受信したデータを内部の記憶装置に書き込む。次
に、データ収集センタ１１は、同様にしてメータ２ｂの
データ収集を行い、以下、同動作を繰り返すことにより
全メータ２ａ、２ｂ、・・・のデータ収集を行う。

【００１７】次に、中継装置３ａ、３ｂ、・・・は一定
時間（例えば、１００msec）毎に、中継装置３ａから順
に、自分の固有番号を含めた電界強度測定用の信号を発
信する。端末装置１ａ、１ｂ、・・・は、各中継装置３
ａ、３ｂ、・・・からの電界強度測定用の信号を受信
し、その信号が、メモリに記憶されている固有番号の中
継装置３からのものであった場合に、その信号の電界強
度を測定し、内部のメモリに書き込む。例えば、端末装
置１ａは、図３に示すように、まず、中継装置３ａから
の信号の電界強度を測定してメモリに書き込み（ステッ
プＳｂ１）、次いで、中継装置３ｂからの信号の電界強
度を測定してメモリに書き込む（ステップＳｂ２）。次
に、中継装置３ａからの信号の電界強度と、中継装置３
ｂからの信号の電界強度とを比較し（ステップＳｂ
３）、中継装置３ａからの信号の電界強度が中継装置３
ｂからの信号の電界強度より大であれば、中継装置３ａ
を最高電界強度と認定し、以後、端末装置１ａからデー
タ送信を行う時は、中継装置３ａに向けてデータを送信
する。このようにして、各端末装置１は中継装置３ａ、
３ｂ、・・・から電界強度測定用の信号が発信される毎
に、現在の最高電界強度の中継装置３を検出し、記憶し
ておく。

【００１８】次に、端末装置１ａが故障した場合につい
て説明する。なお、端末装置１ａの故障は、データ収集
センタ１１において、端末装置１ａから正しいデータが
送信されない等によって検出される。端末装置１ａが故
障すると、係員が、まず、予備の端末装置１ｍ（図１）
を用意する。次に、この予備端末装置１ｍを従属させる
べき中継装置３ａを手動で登録モードに設定する。次
に、予備端末装置１ｍのパネルに設けられたスイッチを
操作すると、予備端末装置１ｍから中継装置３ａへ固有
番号送出要求が送信される（図４のステップＳｃ１）。
中継装置３ａはこの送信要求を受け、自らの固有番号を
予備端末装置１ｍへ送信する。予備端末装置１ｍは、こ
の固有番号を受信すると（ステップＳｃ２）、内部のメ
モリに書き込む（ステップＳｃ３）。次に、係員は、予
備端末装置１ｍを従属させるべき中継装置３ｂを登録モ
ードに設定する。次いで、予備端末装置１ｍのスイッチ
を操作すると、予備端末装置１ｍから中継装置３ｂへ固
有番号送出要求が送信され、中継装置３ｂから固有番号
が送信される。予備端末装置１ｍは、この固有番号を内
部のメモリに書き込む。次に、上記中継装置固有番号の
登録が終了した予備端末装置１ｍを端末装置１ａに代え
てメータ２ａにセットする。なお、メモリへの書き込み
はＦＩＦＯ（先入れ／先出し）方式によって行われる。

【００１９】次に、上述した予備端末装置１ｍの固有番
号登録の他の方法を説明する。係員は、まず、予備端末
装置１ｍを公衆回線モードに切り替えて（図５のステッ
プＳｄ１）、固有番号送出要求を発信する。この固有番
号送出要求は、中継局４によって受信され、中継局４か
ら保守センタ１２へ送信される。保守センタ１２はこの
送信要求を受け、中継装置３ａ、３ｂの固有番号を中継
局４を介して予備端末装置１ｍへ送信する。予備端末装
置１ｍは、この固有番号を受信し（ステップＳｄ２）、
内部のメモリに書き込む（ステップＳｄ３）。

【００２０】次に、例えば中継装置３ａが故障した場合
について説明する。中継装置３ａが故障すると、端末装
置１ａ、１ｂがそれを検知し、以後、中継装置３ｂを介
して通信を行うと共に、中継装置３ａの故障を中継装置
３ｂを介して保守センタ１２へ通知する。保守センタ１
２はこの通知を受け、予備の中継装置３ｍの固有番号
を、自らの識別番号と共に、中継装置３ｂを介して端末
装置１ａ、１ｂへ送信する。端末装置１ａ、１ｂは、中
継装置３ｍの固有番号および保守センタの識別番号を受
信し（図６のステップＳｅ１）、まず、メモリ内に予め
登録されている保守センタ１２の識別番号と受信した識
別番号とが一致するか否かを判断する（ステップＳｅ
２）。そして、この判断結果が「ＮＯ」の場合は受信処
理を停止する（ステップＳｅ３）。一方、判断結果が
「ＹＥＳ」の場合は、メモリ内の中継装置１ａの固有番
号を中継装置１ｍの固有番号に書き替える（ステップＳ
ｅ４）。これにより、以後、端末装置１ａ、１ｂは中継
装置３ｂまたは３ｍを介してデータ収集センタ１１、保
守センタ１２と交信を行う。

【００２１】なお、中継装置３ａの故障が、データ収集
センタ１１において、中継装置３ａからのデータ送信が
ない等によって検出される場合もある。この場合、デー
タ収集センタ１１から保守センタ１２へその旨が連絡さ
れる。なお、上記のシステムにおいて、端末装置１ａ、
１ｂ、・・・、データ収集センタ１１、保守センタ１２
が発信するデータはいずれも暗号化されており、端末装
置１ａ、２ａ、・・・、データ収集センタ１１、保守セ
ンタ１２には各々、暗号化手段および解読手段が設けら
れている。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、複数の端末装置と、複数の端末装置と無
線自営網を介して接続された複数の中継装置（親機）
と、複数の中継装置と無線公衆網を介して接続された中
継局とを有し、端末装置は複数の中継装置の少なくとも
２台と通信する通信手段を有しているので、中継装置に
トラブルが発生した場合にもシステムが停止することが
ない利点が得られる。また、請求項４に記載の発明によ
れば、中継装置から発射される電波の電界強度を比較し
記憶手段に登録されている中継装置の中で最高強度の電
波を発射している中継装置を特定する比較特定手段有
し、該比較特定手段によって特定された固有番号に対応
する中継装置に対してデータ送信を行うようにしたの
で、電波の伝搬状態のよい中継装置と通信を行うことが
可能となる。

【００２３】また、請求項５および請求項６の発明によ
れば、端末装置が故障した場合において、現地で予備の
端末装置内に中継装置の固有番号を簡単に登録すること
ができる効果が得られる。また、請求項７に記載の発明
によれば、中継装置が故障した場合において、現地で予
備の中継装置の固有番号を端末装置に簡単に登録するこ
とができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図２】同実施形態における端末装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図３】同実施形態における端末装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図４】同実施形態における予備端末装置の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図５】同実施形態における予備端末装置の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図６】同実施形態における端末装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ・・・：ＰＨＳ端末装置２ａ、２ｂ・・・：ガスメータ３ａ、３ｂ・・・：中継装置４：中継局６：無線自営網（またはBluetooth) ７：無線公衆網９：ＩＳＤＮ回線１１：データ収集センタ１２：保守センタ

フロントページの続き (72)発明者田沼憲雄東京都港区芝四丁目４番10号日本電気インフォメーションテクノロジー株式会社内 (72)発明者村上勲東京都港区芝四丁目４番10号日本電気インフォメーションテクノロジー株式会社内 (72)発明者松村文雄東京都港区芝四丁目４番10号日本電気インフォメーションテクノロジー株式会社内Ｆターム(参考） 5K067 AA33 BB27 DD17 DD44 EE02 EE06 EE10 EE16 HH11 HH22 HH23 5K101 KK12 LL12 PP03 VV05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端末装置と、前記複数の端末装置と無線自営網を介して接続された複
数の中継装置と、前記複数の中継装置と無線公衆網を介して接続された中
継局とを有し、前記端末装置は前記複数の中継装置の少なくとも２台と
通信する通信手段を有していることを特徴とするグルー
プ通信システム。
【請求項２】前記中継局と通信回線を介して接続さ
れ、前記複数の中継装置および前記複数の端末装置を管
理する保守センタを設けたことを特徴とする請求項１に
記載のグループ通信システム。
【請求項３】前記端末装置は、前記中継装置の固有番
号が少なくとも２種類登録される記憶手段と、前記中継
装置からの通信時に通信相手が前記記憶手段に登録済み
の固有番号を有する中継装置か否かを判断し、前記固有
番号を有する中継装置であった場合に、受信可を判定す
る判定手段を有することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のグループ通信システム。
【請求項４】前記端末装置は、前記中継装置から発射
される電波の電界強度を比較し、前記記憶手段に登録さ
れている中継装置の中で最高強度の電波を発射している
中継装置を特定する比較特定手段有し、該比較特定手段
によって特定された固有番号に対応する中継装置に対し
てデータ送信を行うことを特徴とする請求項３に記載の
グループ通信システム。
【請求項５】前記中継装置は、前記端末装置からの要
求に応じて自らの固有番号を送信する固有番号送信手段
を有し、前記端末装置は、前記中継装置に対し固有番号送出要求
を送信する固有番号送出要求送信手段と、該固有番号送
出要求に応じて前記中継装置から送信された固有番号を
受信して前記記憶手段に先入れ／先出し方式で登録する
登録手段とを有することを特徴とする請求項１〜請求項
４のいずれかの項に記載のグループ通信システム。
【請求項６】前記保守センタは、前記端末装置からの
要求に応じて、前記中継装置の固有番号を公衆網を介し
て前記端末装置へ送信する固有番号送信手段を有し、前
記端末装置は前記保守センタから送信された固有番号を
前記記憶手段へ登録する登録手段を有することを特徴と
する請求項２に記載のグループ通信システム。
【請求項７】前記端末装置は、前記記憶手段に登録さ
れている中継装置が故障した場合に、前記保守センタか
ら他の中継装置を介して通知される固有番号によって前
記記憶手段内の故障した中継装置の固有番号を書き替え
る固有番号更新手段を有することを特徴とする請求項２
または請求項６に記載のグループ通信システム。
【請求項８】前記端末装置は、前記保守センタの識別
番号を前記記憶手段内に記憶しており、前記保守センタ
からの受信プロセスに含まれる識別番号と前記記憶手段
内の識別番号とが一致した場合にのみ前記保守センタか
らのデータを受信することを特徴とする請求項２または
請求項６または請求項７に記載のグループ通信システ
ム。
【請求項９】前記保守センタ、前記端末装置は各々、
送信データを暗号化する暗号化手段および暗号化された
受信データを解読する解読手段を有し、暗号化したデー
タによって相互通信を行うことを特徴とする請求項２ま
たは請求項６または請求項７または請求項８に記載のグ
ループ通信システム。