JP3502481B2 - 自動検針装置 - Google Patents
自動検針装置Info
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Description
装置に関し、さらに詳しくは、定期的な同期合わせの仕
方、特に、同期合わせが失敗した際の処理に関するもの
である。
う様々な方法が発明されている。例えば、本出願人は自
動検針装置における無線送受信の同期合わせリカバーの
手法を先に提案している。このものは図3に示すような
構成を有している。
3の(a)に示す第一の無線通信装置41と、図3の
(b)に示す第二の無線通信装置42とで構成されてい
る。第一の無線通信装置41は図3の(a)に示すよう
に、送受信手段21、信号発生手段22、PLL手段2
3、キャリア検出手段31、タイミング変更判定手段3
2、タイミング制御手段33、ロック時間計測手段34
および間欠制御手段35によって構成され、送受信手段
21には、家庭に配管されたガス配管18の途中に設け
られた対象家庭でのガスの使用量を計測するガス流量計
19が、記憶手段20を介して接続されている。
(b)に示すように、送受信手段28、信号発生手段2
9、PLL手段30、キャリア検出手段36、タイミン
グ変更判定手段37、タイミング制御手段38、ロック
時間計測手段39および間欠制御手段40によって第二
の無線通信装置42を構成し、送受信手段28には、デ
ータ収集手段27が接続されている。データ収集手段2
7は公衆電話回線24に接続される電話回線網制御装置
であるT−NCU25を、インターフェース手段26を
介して送受信手段28に接続するようになっている。
は、共に電池で駆動されかつ電池寿命をのばすためにそ
れぞれに有する間欠制御手段35、40により間欠受信
方式が採用されている。間欠制御手段35と間欠制御手
段40の動作について図4を参照しながら説明する。
イミングを示し、図4の(b)は間欠制御手段35の動
作タイミングを示している。間欠制御手段40は図4の
(a)に示すように、T1秒毎の受信動作タイミングで
送受信手段28を受信状態にする。T1秒は例えば30
秒である。そしてT1秒の整数倍であるT2秒毎の送信
タイミングで送受信手段28は同期合わせ信号を送信す
る。T2秒は例えば10分である。
すように、図4の(a)と同期したT1秒ごとの受信動
作タイミングで送受信手段21を受信状態にする。そし
てT2秒毎に同期合わせ信号を受信する。同期合わせ信
号を受信すると間欠制御手段35は受信した同期合わせ
信号を基に間欠制御手段40の送信タイミングに自己の
受信タイミングを合わせる。これにより間欠制御手段3
5と間欠制御手段40の送受信タイミングの誤差をT2
秒毎に補正することができる。
る妨害信号を示す。図4の(c)に示すごとくT1秒毎
の受信タイミングに妨害信号が生じると、キャリア検出
手段36で妨害信号が生じたことを検出しタイミング変
更判定手段37に伝える。タイミング変更判定手段37
ではT2秒の間に何回妨害信号があるかをカウントし、
あらかじめ定めたある回数を越えたときはタイミングを
変更すべきであると判定する。そしてタイミング制御手
段38でタイミング変更時間を決定する。
計測手段39の計測値を用いて行われる。ロック時間計
測手段39では送受信タイミング時に、PLL手段30
にデータを設定してから信号発生手段29の発振周波数
がある範囲内になるまでの時間を計測する。この時間は
温度等の環境条件や種々の条件により毎回異なる。その
ためランダムな値を得ることができる。
ミングを変更すべきであると判定するとタイミング制御
手段38は、計測された値に対応するT3秒をタイミン
グ変更時間と決定する。そして次のT2秒の送信タイミ
ングにおいて送受信手段28よりタイミング変更要求及
びタイミング変更時間T3秒を通信相手に報知する。
信動作をT3秒に行う。
(a)の例ではT3秒=15秒で示している。一方送受
信手段21においてタイミング変更要求及びタイミング
変更時間T3秒を受信すると間欠制御手段35は次の動
作時間をT3秒後に設定する。
にタイミングを変更することにより以後、妨害信号が発
生するタイミングをさけることができる。
害を受けたとして説明したが、無線通信装置41が妨害
を受けた場合も同様に、動作タイミング変更判定手段3
2およびタイミング制御手段33はタイミングの変更と
変更時間を決定する。そして無線通信装置41からの同
期合わせ信号に対する応答信号送信時にタイミング変更
要求とタイミング変更時間を送信する。これに基づき無
線通信装置41と無線通信装置42は共にタイミング時
間を変更する。なおタイミング変更時間の決定は無線通
信装置42で行わずに無線通信装置42はタイミング変
更要求のみを送信し、無線通信装置41でロック時間計
測手段34の計測値に基づきタイミング変更時間を決定
し、無線通信装置42にタイミング変更時間を報知す
る。
妨害を受け同期合わせ信号を送受信できなかった場合に
ついて図5を参照しながら説明する。図5の(a)は無
線通信装置42の動作タイミング、図5の(b)は無線
通信装置41の動作タイミングを示している。図5の
(c)は妨害信号を示している。
害を受けると無線通信装置50は同期合わせ信号を送信
できない。仮に同期合わせ信号を送信できたとしても無
線通信装置41が妨害を受けていると応答信号がかえっ
てこない。そこで無線通信装置42は次のT1秒のタイ
ミング時に図5の(a)に示すごとく同期合わせ信号を
送信する。
ング時に同期合わせ信号を受信できない場合に、間欠制
御手段35の動作により図5の(b)に示すごとく次の
T1秒のタイミング時に複数回受信動作を行う。図5の
(d)に同期合わせ信号を示し、図5の(e)に無線通
信装置41の複数回受信動作のタイミングを示す。同期
合わせ信号のビット同期信号より短い間隔で複数回受信
動作を行う。このように構成することにより無線通信装
置装置41と無線通信装置42の動作タイミングが多少
ずれても無線通信装置41の複数回受信のうちのどれか
の受信タイミングでビット同期信号を検出し同期合わせ
信号を受信することができる。
置より起動電文がデータ収集手段27を介して無線通信
装置42にあった場合、T1秒の送受信タイミング時に
送受信手段28を介して起動電文を無線通信装置41に
伝送する。起動電文により無線通信装置41と無線通信
装置42は通信モードに入る。
と、記憶手段20を起動し、記憶手段20に記憶されて
いる検針値データを送受信手段21を介して無線通信装
置50に伝送する。無線通信装置42で受信された検針
値データはデータ収集手段27、電話回線24を介して
センター装置に送られる。その後、センター装置と記憶
手段20の間で何回かのデータのやりとりが行われた
後、センター装置より終了電文が伝送されると無線通信
装置41と無線通信装置42は通信モードを終了する。
たT4秒(例えば2秒)ごとのタイミングで送受信を行
う。またデータ収集手段27は無線通信装置42にデー
タを送った後、無線通信装置42よりある時間(例えば
10秒)以内にデータを受信しないとタイムアウトによ
り電話回線24との接続を切ってしまうものがある。
27が電話回線24との接続を切る前にデータ収集手段
27にダミー電文を送信する。データ収集手段27はダ
ミー電文を電話回線24を介してセンター装置に伝送す
る。センター装置はダミー電文を受信するとダミー応答
を返送する。このようにしてデータ収集手段27のタイ
ムアウトを回避することができる。
が設定されており、ダミー電文によりセンター装置のタ
イムアウトも回避される。記憶手段20及び流量計19
はマイコンメータと呼ばれるメータに実装され、すでに
一般家庭に取り付けられている。このマイコンメータは
無線通信装置41とのデータのやりとりにおいてタイム
アウト時間が設定されている。このタイムアウトを回避
するためにダミー電文として再送要求信号を無線通信装
置41は記憶手段20に伝送する。すると記憶手段20
は前回のデータを無線通信装置49に伝送する。この前
回のデータは無線通信装置41で破棄し、無線通信装置
42には伝送しない。
数もしくは一定時間以上失敗し同期がずれてしまった場
合の一例については特開平5−252093号公報に無
線移動機の従来例として述べられている。
る。図6に示すように、無線移動機45は無線電波によ
り固定接続装置44および図示を省略した無線交換局に
接続する。無線移動機45は電源節約のため無線電波の
受信部を周期的に間欠的に駆動する。
接続装置44からの電波を受信する受信部53、動作を
制御する制御部51、周期をはかり受信部41を間欠的
に駆動する受信部駆動タイマーの受信周期設定タイマー
54、および固定接続装置44へ電波を送信する送信部
52を有する。
への着信を受け付ける着信検出部46、動作を制御する
制御部47、無線移動機45へ電波を送信する送信部4
8および受信する受信部49、並びに無線移動機45の
受信時期をはかる受信周期管理タイマー50を有する。
線移動機45は電源投入または識別信号を登録したと
き、制御部51が無線の制御チャンネルの空きを確認し
て送信部52を駆動し、同期確立要求信号を発信すると
ともに、受信周期設定タイマー54の時限計測を開始
し、受信部53を無線電波の受信状態に駆動する。
続時間T2と受信状態を繰り返す周期T1とを計測して
受信部53へ駆動信号を出力する。受信周期設定タイマ
ー54は受信状態の継続時間T2と受信状態を繰り返す
周期T1とを計測して受信部53へ駆動信号を出力す
る。受信周期設定タイマー54が継続時間T2経過まで
に受信部53が着呼信号を受信したとき、制御部51は
着呼処理を実行する。
は受信部53の受信状態を停止する。周期T1が経過し
たとき、制御部51は受信周期設定タイマー54の時限
計測を初期状態に戻して再開する。
イマー50が無線移動機45の受信周期設定タイマー5
4と同様、無線移動機45の受信状態継続時間T2と周
期T1とを計測する。制御部47は受信部49が同期確
立要求信号を受信した時受信周期管理タイマー50の計
測を初期値に戻して再開する。着呼検出部54が着呼信
号を受信した時、制御部47は受信周期管理タイマー5
0の継続時間T2の間に制御チャンネルの空きに対して
着呼信号を発信する。
の提案および従来の発明においても同期合わせ信号送信
の度に妨害が発生することも考えられる。すなわち、間
欠タイミングをずらしたり間欠タイミングにおける受信
側の受信動作時間を長くしたりしてもその度に妨害が発
生すると対処しきれない。
からの通信データを送信する際は妨害がなくても同期合
わせ信号の送受信の時のみ妨害が発生する場合もないと
は言い切れない。
る一定時間以上同期合わせができなかった場合にどのよ
うな処理を行うかを予め決めておく必要がある。つま
り、同期合わせが一定時間以上行われないとお互いの機
器の時計は水晶のそれ自体の発振精度、あるいは環境の
変化によって変化する発振精度によってずれてしまい必
然的に同期合わせ信号の送受信ができなくなる。
目で見える形で表示したり、先の提案例の自動検針装置
においてはT−NCU25を介してデータ収集手段27
に報知したりしなければならない。
を終了し動作異常状態を報知するだけの動作に移行する
のが一般的である。すなわち、同期はずれ状態になると
元の動作状態に戻すためにはその機器が設置してある現
場に行って電源再投入をしなければならない。
データ収集手段27からの通信によって復帰動作が可能
であるが流量計27に接続されている側の機器は無線部
の通信ができないため現場での復帰動作が必須であると
いう課題がある。
は、固定接続装置44が各無線移動機45に対応した受
信周期管理タイマー50を有し、無線移動機45が最初
に同期確立要求信号を送出して内蔵タイマーと共に時限
を計測開始する構成となっているので、同期確立要求信
号を送出する電源投入および識別信号登録の時期が離れ
たとき、固定接続装置44と移動無線機53とそれぞれ
両者のタイマーの同期がはずれる機会が多く、また同期
確立要求信号の発信が無線移動機45の電力消費に結び
つくという問題がある。
補正が失敗しても自動的に初期モードに復帰できるよう
にするために、メータの流量積算値等を無線によりデー
タ通信をする無線通信手段Bと、前記無線通信手段Bと
の間で無線によりデータ通信すると共に回線端末装置と
の情報伝送を行う無線通信手段Aを有し、前記無線通信
手段A及びBは無線によりデータ通信する無線通信部
と、前記無線通信部を起動する起動信号検知手段と、電
源投入時に前記起動信号検知手段を動作状態にし前記無
線通信部を非動作状態にする第1の動作モード制御部
と、起動信号検知後は無線通信手段A、B間の間欠通信
のための初期同期合わせを行う第2の動作モード制御部
と、初期同期合わせ終了後は予め定められた時間毎に間
欠的に同期補正を行って通信できるようにする第3の動
作モード制御部と、前記各部を制御する中央制御部とを
それぞれ備え、前記中央制御部は第3の動作モード制御
部における同期補正が予め定められた時間あるいは回数
以上失敗したときとに前記第1の動作モード制御部を作
動させることを特徴とするものである。
てさらに、同期補正が失敗したときの自動的な対応によ
ってセンター側が認知できない不都合を回避することを
目的として、無線通信手段Aの中央制御部は、第3の動
作モード制御部における同期補正が予め定められた時間
あるいは回数以上失敗したときには、第1の動作モード
制御部を作動させるのに併せ、同期補正失敗の旨を回線
端末装置に通報するようにする。
によって明らかにされる。
A、Bにおける第1〜第3の各動作モード制御部のそれ
ぞれが対応する中央制御部に制御され、電源の投入があ
ると第1の動作モード制御手段によって、起動信号検知
手段を動作状態にし前記無線通信部を非動作状態にする
いわゆるスリープモードに無線通信手段A、Bを設定し
ておく。次いで無線通信手段A、Bの起動信号検知手段
がスイッチ等による人為的な起動信号を検知した後は、
第2の動作モード制御部が働いて、無線通信手段A、B
を第2の動作モードとして双方間の間欠通信のための初
期同期合わせを行わせる。初期同期合わせが終了すると
第3の動作モード制御部が働き、予め定められた時間毎
に間欠的に同期補正を行い通信できるようにする。しか
し、この同期補正が予め定められた時間または回数以上
失敗すると、中央制御部が第1の動作モード制御部を働
かせて無線通信部の動作を停止し再び起動信号検知待ち
のスリープモードの状態に自動的に戻すので、特別な復
帰操作なしにそのまま起動からの通信のやり直しができ
るとともに、同期補正の失敗した状態がそのまま続いて
人為的に回避しなければならない不便や、回避するまで
の無駄な電力消費を防止することができる。
の発明においてさらに、第3の動作モード制御部による
同期補正が失敗したとき、無線通信手段Aの中央制御部
が第1の動作モード制御部を作動させるのに併せ、同期
補正失敗の旨を回線端末装置に通報するので、同期補正
が失敗したときの自動的な復帰によっても、センター側
に同期補正が失敗し起動信号検知待ちの状態にあること
を認知させ、即時に各種措置と管理が行われるように
し、信頼性の向上を図ることができる。
き図1、図2を参照して説明する。自動検針装置は相互
間の無線通信機能を有した図1の(a)に示す検針側の
無線通信手段Aと、図1の(b)に示す被検針側の無線
通信手段Bとで構成されている。
に示すように、流量値を測定したり、遠隔制御を行う外
部との通信機能を持ったメータ1と接続されている。検
針側の無線通信手段Aは図1の(a)に示すように、電
話回線との通信を行うための電話回線網制御装置である
T−NCU3と接続され、T−NCU3には電話回線を
介して通信を行うデータ収集手段4が接続されている。
た、無線通信手段AはT−NCU3をそれぞれ内部に持
つ構成とすることもできる。
に、電源投入時に働かされる第1の動作モード制御部6
と、第1の動作モードで起動信号があったときに働かさ
れる第2の動作モード制御部7と、第2の動作モードで
の初期同期合わせ後に働き、通信のための同期合わせ補
正を行う第3の動作モード制御部8と、前記無線機能を
発揮する無線通信部10と、前記起動信号を検知する起
動信号検知手段11と、これら第1〜第3の各動作制御
部6〜8、無線通信部10、および起動信号検知手段1
1を制御する中央制御部9とを有している。
動作モード制御部7、第3の動作モード制御部8、およ
び中央制御部9のそれぞれは、マイクロコンピュータを
利用するような場合、それらの全てを1つのマイクロコ
ンピュータの内部機能とすることができるし、これに代
わる適宜な制御手段によって種々に分担して機能するよ
うにもできる。
に、電源投入時に働かされる第1の動作モード制御部1
2と、第1の動作モードで起動信号があったときに働く
第2の動作モード制御部13と、第2の動作モードでの
初期同期合わせ後に働き、通信のための同期合わせ補正
を行う第3の動作モード制御部14と、前記無線機能を
発揮する無線通信部16と、前記起動信号を検知する起
動信号検知手段17と、これら第1〜第3の各動作制御
部12〜14、無線通信部16、および起動信号検知手
段17を制御する中央制御部15とを有している。これ
らの各制御部の構成についても無線通信手段Aの場合と
同様に種々に構成することができる。
動作は図2のフローチャートに示す通りである。
源の投入によって、無線通信手段Aと無線通信手段Bは
ステップ♯2に示すように第1の動作モード制御部6、
12によってそれぞれ第1の動作モードとなる。この第
1の動作モードはいわゆる「スリープモード」と呼ばれ
る。この「スリープモード」は、例えば相手側の無線通
信手段との無線通信を行う無線通信部並びにメータ1も
しくはT−NCU3との通信を行う有線部等の電源をす
べてOFFし、起動信号検知手段11、17だけをON
した超低消費電力動作状態である。
A、Bでスイッチ等の人為操作があると、これをステッ
プ♯4のように自身の中央制御部で判別した側の無線通
信手段、今無線通信手段Aの中央制御部9が先に判断し
たとすると、ステップ♯5のように無線通信手段Aで
は、自身の第2の動作モード制御部7が第1の動作モー
ド制御部6に代わって働かされ、第2の動作モードとな
る。この第2の動作モードはいわゆる「初期同期合わせ
モード」と呼ばれる。この「初期同期合わせモード」は
無線通信手段Aと無線通信手段B間の無線通信の同期合
わせを行うモードである。つまり、無線通信手段Aは
「初期同期合わせモード」において無線通信部10によ
り初期同期合わせ信号の連続送信状態になり、無線通信
手段Bからの応答信号を待つ状態になる。一方、無線通
信手段Bは無線通信手段Aよりも遅れた人為操作で第2
の動作モードになり、受信状態になる。
の操作、無線通信手段Bの操作は各過程側での操作にな
る。通常、センター側の作業者によって無線通信手段A
の起動を終えた後、各家庭側の無線通信手段Bを巡回作
業員によって順次に起動していき、起動によって通信状
態になって行く状況をセンター側で把握できるようにす
る。しかし、これに限られることはなく起動順序を逆に
することもできる。
れてくる初期同期合わせ信号をステップ♯6のように無
線通信部16で受信すると、その初期同期合わせ信号に
対する応答信号をステップ♯7に示すように無線通信部
16から無線通信手段B5に送信した後、第3の動作モ
ード制御部14によって第3の動作モードに移行する。
この第3の動作モードは「データ通信モード」と呼ばれ
る。この無線通信手段B2の一連の動作は中央制御部1
5により制御される。
テップ♯5での動作により、無線通信手段Bから送られ
てくる初期同期合わせ応答信号の受信待ちになっている
ので、初期同期合わせ応答信号を無線通信部10で受信
し、無線通信装置Bと共にステップ♯7に示すように第
3の動作モードになる。以上の無線通信手段Aの一連の
動作は中央制御部9により制御される。
動作モードになっている。この第3の動作モードは「デ
ータ通信モード」である。「データ通信モード」では無
線通信手段A、Bの無線通信部10と無線通信部16は
ステップ♯8に示すように間欠動作となる。すなわち、
無線通信部10と無線通信部16は定期的な時計合わせ
動作時やメータ1もしくはデータ収集手段4から通信が
開始されそのデータを相手側の無線通信手段に送信する
時のみ電源が投入され、それ以外は低電力動作となる。
技術の説明で述べたように定期的な同期合わせ通信が種
々の理由で失敗することがある。この場合、同期合わせ
通信を再度行いリカバーできればよいのだが、同期合わ
せ通信が連続してある一定時間あるいは一定回数以上失
敗した場合等は無線通信手段Aと無線通信手段Bの時計
がずれてしまい無線通信できなくなる。
ステップ♯11に移行し、通信が終了していないことに
より、ステップ♯12で同期合わせ通信のNGとして無
線通信手段Aはその旨をT−NCU3を通じてデータ収
集手段4に報知すると共に、ステップ♯2の「スリープ
モード」に戻る。したがって、特別な復帰操作なしにそ
のまま起動からの通信のやり直しができるとともに、同
期補正の失敗した状態がそのまま続いて人為的に回避し
なければならない不便や、回避するまでの無駄な電力消
費を防止することができる。
復帰によっても、センター側に同期補正が失敗し起動信
号検知待ちの状態にあることを認知させ、即時に各種措
置と管理が行われるようにし、信頼性の向上を図ること
ができる。
と無線通信手段Bの立場を入れ換えた動作、つまり、無
線通信手段Bの側で先に起動した場合の動作も同様に行
える。この場合は、無線通信手段B2が同期合わせ信号
を送信することとなり、ステップ♯4の後、ステップ♯
5a〜♯7aを経て、ステップ♯8に移行する。また、
メータ1、無線通信手段B、無線通信手段A、T−NC
U3、データ収集手段4がそれぞれ複数でそのエリア内
で間欠動作を行う場合が考えられる。この場合も、特定
の無線通信手段を基地局とし同様の方式で自動検針装置
を組むことができる。
量メータ1の自動検針について述べたが、これに限らず
家庭用の電気メータ、そのた各種の個別メータにつき採
用することもできる。
A、Bを第1の動作モードであるスリープモードから起
動して第2の動作モードとし、無線通信手段A、B双方
間の間欠通信のための初期同期合わせと、予め定められ
た時間毎に間欠的に同期補正を行って通信できるように
するのに、この同期補正が予め定められた時間または回
数以上失敗すると、無線通信部の動作を停止し再び起動
信号検知待ちのスリープモードの状態に自動的に戻すの
で、特別な復帰操作なしにそのまま起動からの通信のや
り直しができるとともに、同期補正の失敗した状態がそ
のまま続いて人為的に回避しなければならない不便や、
回避するまでの無駄な電力消費を防止することができ
る。
においてさらに、第3の動作モード制御部による同期補
正が失敗すると、スリープモードに戻すのに併せ、同期
補正失敗の旨を回線端末装置に通報するので、同期補正
が失敗したときの自動的な復帰によっても、センター側
に同期補正が失敗し起動信号検知待ちの状態にあること
を認知させ、即時に各種措置と管理が行われるように
し、信頼性の向上を図ることができる。
すブロック図である。
ャートである。
ック図である。
ング図である。
イミング図である。
置のブロック図である。
続装置および移動無線装置の各ブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 メータの流量積算値等を無線によりデー
タ通信をする無線通信手段Bと、前記無線通信手段Bと
の間で無線によりデータ通信すると共に回線端末装置と
の情報伝送を行う無線通信手段Aを有し、前記無線通信
手段A及びBは無線によりデータ通信する無線通信部
と、前記無線通信部を起動する起動信号検知手段と、電
源投入時に前記起動信号検知手段を動作状態にし前記無
線通信部を非動作状態にする第1の動作モード制御部
と、起動信号検知後は無線通信手段A、B間の間欠通信
のための初期同期合わせを行う第2の動作モード制御部
と、初期同期合わせ終了後は予め定められた時間毎に間
欠的に同期補正を行って通信できるようにする第3の動
作モード制御部と、前記各部を制御する中央制御部とを
それぞれ備え、前記中央制御部は第3の動作モード制御
部における同期補正が予め定められた時間あるいは回数
以上失敗したときとに前記第1の動作モード制御部を作
動させることを特徴とする自動検針装置。 - 【請求項2】 無線通信手段Aの中央制御部は、第3の
動作モード制御部における同期補正が予め定められた時
間あるいは回数以上失敗したときには、第1の動作モー
ド制御部を作動させるのに併せ、同期補正失敗の旨を回
線端末装置に通報する請求項1記載の自動検針装置。
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JP17699095A JP3502481B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 自動検針装置 |
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JP17699095A Expired - Fee Related JP3502481B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 自動検針装置 |
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1995
- 1995-07-13 JP JP17699095A patent/JP3502481B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0927801A (ja) | 1997-01-28 |
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