JP2010251820A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の無線中継器では電池が消耗した場合には中継通信が行えなくなるため、交換が間に合わない場合に必要な報知や検針が行えなくなる課題があった。これに対応するため交換機関を保証するバッテリ−を使用すればコストが高くなる課題があった。
【解決手段】無線親機と複数の無線子機との間で無線中継器を介して通信を行う無線通信システムにおいて、無線中継器が自己を駆動する電池の残量を検出し、残量が低下した場合、他の無線中継器に中継の代行を依頼することを特徴とする無線通信システムである。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガス、水道、電気等の自動検針等に用いられる無線通信システムに関するものである。

従来から、ガス等のメ−タの検針値を公衆回線を介してセンタに送る自動検針システムが開発されつつある。この自動検針システムは、メ−タの指針値を公衆回線を介してセンタに送ろうとするものである。そして、その通信の一部を無線で行うことも試みられている。特に集合住宅においては、各メ−タに無線子機（子機）を取り付け、１台の無線親機（親機）と複数の子機との間で通信を行うことが考えられる。

また、こうした無線検針を用いれば公衆回線ではなくハンディタ−ミナルを用いて住宅内に入らずに検針を行うことも可能となり、セキュリティへの関心とともにマンション等での要求が高まっている。

しかしながら、無線電波として送出する電波強度は決まっているため、電波が到達する範囲には限りがある。無線機を設置する場合には、当然無線電波が到達する範囲内に設置するが、近年のマンションの高層化、住宅構造や電波環境等から十分な通信距離が確保できず、中継を行う場合がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開平９−０２３２７９号公報 特開平８−１７２４９１号公報

しかしながら設置された無線中継器は設置性を高めるため電池駆動となることが多く、電池が消耗した場合には中継通信が行えなくなる課題があった。このため、電池の消耗を報知する機能もあるが、中継通信では通信量が膨大となるため、交換が追いつかず検針が出来なくなる課題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、中継器の電池消耗時にも支障なく検針業務を行わせることが可能な無線通信システムを提供することにある。

前述した目的を達成するために本発明は、無線親機と複数の無線子機との間で無線中継器を介して通信を行う無線通信システムにおいて、無線中継器が自己を駆動する電池の残量を検出し、残量が低下した場合、他の無線中継器に中継の代行を依頼することを特徴とする無線通信システムである。

また、無線中継器が自己を駆動する電池の残量を検出し、残量が低下した場合、他の無線中継器に中継の代行を依頼する。また、依頼された無線中継器は中継の代行を依頼した中継器を介する中継通信の電文を受信した場合、前記中継の代行を依頼した無線中継器の代行を行う旨を送信元に通知し、通信終了までの中継を行う。

以上、詳細に説明したように本発明では、中継器の電池消耗時にも他の中継器に中継通信を代行させるため、メンテナンスの遅延による検針業務の停滞を防止することが可能となる。

本発明の実施の形態１の無線通信システムの概要図 本発明の実施の形態１の親機の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１の中継器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１の中継器の動作フロ−図 本発明の実施の形態１の中継器の動作フロ−図 本発明の実施の形態１の中継器が保持するテーブルを示す図

第１の発明は、無線親機と複数の無線子機との間で無線中継器を介して通信を行う無線通信システムにおいて、無線中継器が自己を駆動する電池の残量を検出し、残量が低下した場合、他の無線中継器に中継の代行を依頼するものである。

これによって、中継器の電池消耗時にも支障なく検針業務を行わせることが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、無線中継器が自己を介する中継通信を他の無線中継器に依頼する場合、同報通信を行い応答電文の電波強度に応じて無線中継器に順位付けを行い、無線中継器の順位付けに基づいて中継の代行を依頼する無線中継器を選定するものである。

これによって、中継器の電池消耗時にも支障なく検針業務を行わせることが可能となる。

第３の発明は、特に、第１または２の発明において、無線中継器が自己を介する中継通信を他の無線中継器に依頼する場合、同報通信を行い各無線中継器の電池の残量を要求し、電池残量に応じて無線中継器に順位付けを行い、無線中継器の順位付けに基づいて中継の代行を依頼する無線中継器を選定するものである。

これによって、中継器の電池消耗時にも支障なく検針業務を行わせることが可能となる。

第４の発明は、特に、第１から第３のいずれか１つの発明において、無線中継器は他の無線中継器から中継の代行を依頼された場合、中継の代行を依頼した中継器を介する中継通信の電文を受信した場合、前記中継の代行を依頼した無線中継器の代行を行う旨を送信元に通知し、通信終了までの中継を行うものである。

これによって、中継器の電池消耗時にも支障なく検針業務を行わせることが可能となる。

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

（実施の形態１）
以下、図面に基づいて本発明の１実施例を詳細に説明する。図１は無線通信システムを
示す概略図であり、図１に示すように、ハンディタ−ミナルとしての親機１は、無線中継器２−１、２−２・・・を介して、メ−タ（図示せず）と接続された子機３−１、３−２…との間で通信を行う。

図２は、親機１の構成を示すブロック図である。親機１は、表示部１１、操作部１２、無線送受信部１３、制御部１４、デ−タ記憶部１５、電源部１６、容量判定部１７を有する。表示部、操作部は、後述する検針や中継検針の指示を行う。無線送受信部１３は、検針時に使用する中継器２、子機３との間の通信電波を送受信する。制御部１４は、テ−ブル管理、電文判別、電文作成等の処理を行う。デ−タ記憶部１５は通信を行う複数の子機３のＩＤや電波強度に応じた子機３の順番等を記憶する。電源部１６は、各部に電力を供給する。容量判定部１７は電源部に蓄えられた電源の残量を判定する。

図３は、中継器２の構成を示すブロック図である。中継器２は、無線送受信部２１、制御部２２、ＩＤ記憶部２３、代行ＩＤ記憶部２４、電源部２５、容量判定部２６を有する。

無線送受信部２１は、親機１との間の通信電波を送受信する。制御部２２は、テ−ブル管理、電文判別、電文作成、また、中継代行判定等の処理を行う。ＩＤ記憶部２３は自己のＩＤ情報を記憶する。代行ＩＤ記憶部２４は代行を依頼されている中継器のＩＤを記憶する。電源部２５は各部に電力を供給する。容量判定部２６は電源部２５に蓄えられた電源の残量を判定する。

本実施例では、例えば親機１と子機３−１との間で通信を試みるとき、その通信区間に置かれた障害物によるフェ−ジング等の事情により、親機１が子機３−１に発呼を行っても、子機３−１から応答がない場合がある。このとき、親機１は子機３−１との間の通信の中継を依頼する子機（以下中継子機と称する）を選定し、例えば中継子機として中継器２−２を選定して中継を試みる。中継が可能であれば、以後親機１は中継器２−２を介して子機３−１との間で通信を行う。

図４は中継器２の動作を示すフロ−図であり、中継器２は自己のＩＤを記憶しており、親機からの電波を受信した場合、（Ｓ−４０３）このＩＤを宛先としているかどうかを確認し（Ｓ−４０３）、同報通信（全ての機器宛）である場合（Ｓ−４０４、ＹＥＳ）は処理／応答を行う応答通信を実施する（Ｓ−４１５）。自己のＩＤを宛先としていれば（Ｓ−４０５）信号内容を確認し（Ｓ−４０７）、自己宛の設定／要求通信であれば処理／応答を行う自己通信を実施し（Ｓ−４０８）、中継依頼通信であれば指定の子機に中継を行う中継通信を実施し（Ｓ−４１２）、代行依頼通信であれば（Ｓ−４０６、ＹＥＳ）代行元のＩＤを取得して代行ＩＤ記憶部２４にＩＤを記憶し、（Ｓ−４０９）、応答通信を行う（Ｓ−４１０）。

自己宛ではない場合（Ｓ−４０５、Ｎｏ）、他の中継器から代行依頼されている場合には（Ｓ−４１３、ＹＥＳ）取得している代行元のＩＤと比較し（Ｓ−４１５）、一致すれば中継通信を実施する。

図５は中継器２が代行依頼を行うための制御シ−ケンスを示すフロ−図である。

図６は中継器２が代行依頼を行う際の代行先中継器選定の処理を説明するためのテ−ブルデ−タの例である。

中継器は電池残量を検出し（Ｓ−５０２）残量があらかじめ定められるより少なくなった場合同報通信でデ−タ要求を行う（Ｓ−５０３）。この応答信号を受信し（Ｓ−５０４
〜Ｓ−５０５）、かつ受信した信号の電界強度を判定する（Ｓ−５０６）。規定されるデ−タ収集が終了した場合（Ｓ−５０７、図６上段）、電界強度があらかじめ定められる強度以上の中継器を選別する（Ｓ−５０８、図６中段）。さらに、電池残量レベルの高いものから代行依頼順位を付す（Ｓ−５０９、図６下段）。

この順位に従って、第一順位の中継器に対して代行を依頼し（Ｓ−５１０）、応答があれば（Ｓ−５１１、ＹＥＳ）処理を終了し（Ｓ−５１２）、応答がない場合は（Ｓ−５１１、Ｎｏ）次順位のものを繰り上げて（Ｓ−５１３、Ｓ−５１４）応答があるまで代行依頼を行う。

今、中継器２−１が電池残量の低下を検出すると、図５のシ−ケンスＳ−５０３に従って、同報デ−タ要求を行う。周囲の中継器２−２〜５は同報デ−タ要求を受信し、図４のシ−ケンスＳ−４０２〜Ｓ−４０４、Ｓ−４０５に従って自己の電池残量を応答する。中継器２−１は図５のＳ−５０４〜Ｓ−５０７により応答を収集する。図１破線に示す中継器が応答信号の電波の電界強度が所定以上で受信できるとすると、Ｓ−５０８のシ−ケンスにより中継器２−２、２−３を選定する。いま、中継器２−２が電池残量が多い場合、中継器２−２に向けて代行依頼信号を送信する（Ｓ−５１０）。中継器２−２が登録子機数が多い等、何らかの理由で代行不可能なため、許可信号を応答しなかった場合、中継器２−１は図５のシ−ケンスＳ−５１３、Ｓ−５１４に従って、次順位である中継器２−３を選定し、同様に代行依頼を行う。中継器２−３が代行可能な場合、中継器２−３は代行を行う中継器のＩＤを代行ＩＤ記憶部２４に記憶し、代行許可の応答を返すと、代行依頼処理が完了し、以降中継器２−１が行うべき中継処理は中継器２−３で行われる。

たとえば、中継器２−１宛の中継要求電文が来ると、中継器２−１は図４のＳ−４０５からＳ−４０６、Ｓ−４０７、Ｓ−４１１と判断を行い、代行依頼中であるため、処理を行わない。一方中継器２−３は図４のＳ−４０５からＳ−４１３、Ｓ−４１４、Ｓ−４１２と判断、処理を行い、代行通信を行う。

このようにして電池残量が低下した中継器の処理を他の中継器が行うことができるため、常に信頼性の高い通信を行うことが可能となり、検針や保安サ−ビスの質を向上することができる。また、電池残量低下後のメンテナンスまでの時間を保証するため、必要以上の電池容量を確保する必要がなくなるため、中継器のコスト抑制も可能となる。

以上のように、本発明にかかる無線通信システムは、常に信頼性の高い通信を行うことが可能となり、検針や保安サ−ビスの質を向上することができる。

２ 中継器
２１ 無線送受信部
２２ 制御部
２３ ＩＤ記憶部
２４ 代行ＩＤ記憶部
２５ 電源部
２６ 容量判定部

Claims (4)

1. 無線親機と複数の無線子機との間で無線中継器を介して通信を行う無線通信システムにおいて、無線中継器が自己を駆動する電池の残量を検出し、残量が低下した場合、他の無線中継器に中継の代行を依頼することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記無線中継器が自己を介する中継通信を他の無線中継器に依頼する場合、同報通信を行い応答電文の電波強度に応じて無線中継器に順位付けを行い、前記無線中継器の順位付けに基づいて中継の代行を依頼する無線中継器を選定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記無線中継器が自己を介する中継通信を他の無線中継器に依頼する場合、同報通信を行い各無線中継器の電池の残量を要求し、電池残量に応じて無線中継器に順位付けを行い、前記無線中継器の順位付けに基づいて中継の代行を依頼する無線中継器を選定することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信システム。
4. 前記無線中継器は他の無線中継器から中継の代行を依頼された場合、中継の代行を依頼した中継器を介する中継通信の電文を受信した場合、前記中継の代行を依頼した無線中継器の代行を行う旨を送信元に通知し、通信終了までの中継を行うことを特徴とする請求項１〜３記載の無線通信システム。

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