JP4032022B2

JP4032022B2 - テレメータシステム

Info

Publication number: JP4032022B2
Application number: JP2003372604A
Authority: JP
Inventors: 一小川; 淳一宮島
Original assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP2005135286A

Description

本発明は、通信回線を介して遠隔計測を行うテレメータシステムに関する。

テレメータシステムのうち、いわゆる共呼方式のテレメータシステムは、一つの監視局から複数の観測局に共通呼出信号を送出し、各観測局から各々の観測データを含む応答信号を順次受信して、当該観測データを収集する。

この種のテレメータシステムでは、基本的には、一回の共通呼出信号の送出を元に、全観測局から観測データを収集する。しかしながら、かかるシステムでも、特定の観測局からのみ観測データを収集したい場合がある。一例として、一斉呼出によって全観測局から観測データの収集を試みたものの、通信エラー等により、そのうち一つあるいはいくつかの観測局の観測データが取得できなかった場合がある。このようなとき、全観測局に対して再度一斉呼出を行ってもよいが、既に取得できた観測データは本来不要であり、その分、再取得に要する時間が冗長になるという問題がある。

そこで、共通呼出信号に観測対象としての観測局を示すビットデータを挿入し、各観測局が、当該ビットデータから自局が観測対象であるか否かを判別し、かつ自局より前に応答するよう指示された他の観測局の数を取得し、互いに重複することがないように応答信号の送信タイミングを決定するテレメータシステムが提案されている（特許文献１）。具体的には、自局より前に応答するように指示された観測局の数をＮ、応答時間間隔をＴとしたとき、共通呼出信号を受信してから応答するまでの応答時間ＴｒをＴｒ＝Ｔ×Ｎとする。例えば、図４に示すように、合計７つの観測局を有するテレメータシステムにおいて、第１、第３および第７の観測局（＃１，＃３，＃７）のみが応答信号を送信する場合、第１局の応答時間Ｔｒ１：Ｔ×０＝０（図示せず）、第３局の応答時間Ｔｒ３：Ｔ×１＝Ｔ、そして第７局の応答時間Ｔｒ７：Ｔ×２＝２Ｔとなる。なお、これ以外の観測局（第２、第４、第５および第６の観測局（＃２，＃４，＃５，＃６））からは応答信号は送信されない。かかる構成により、応答信号の重複伝送が防止されるとともに、指定された一つあるいは複数の観測局からのみ順次応答信号が送信されるので、より早期に応答信号の伝送が完了し、より迅速に観測データを収集することができるようになる。なお、かかるテレメータシステムでは、応答時間間隔Ｔは全観測局について共通の固定値となっている。また、図４では、共通呼出信号および応答信号を伝送すべく確保される伝送期間を矩形枠で示しているのであって、これら信号は当該期間中最初から最後までずっと伝送され続けるということではない。

特公平６−５８７１７号公報

この種のテレメータシステムでは、観測したデータの種類等によっては、応答信号の伝送時間は、本来は、予め設定された時間よりも短くても十分な場合がある。しかしながら、上記従来のテレメータシステムのように、固定的な応答時間間隔が設定されていると、そのような場合でも全応答信号の伝送が完了するまでの時間を短縮することはできない。

また、テレメータシステムの中には、応答信号の伝送に必要な時間の異なる観測局が含まれる場合がある。例えば、複数の観測局を含むテレメータシステムにおいて、そのうちいくつかの観測局は各応答信号の伝送には時間Ｔ１で十分であるが、残りの観測局は各応答信号を伝送するのにＴ１より長い時間Ｔ２を必要とするような場合がある。ここで、上記従来のテレメータシステムのように全観測局に固定的な一の応答時間間隔を設定する場合には、応答時間間隔としては、より長い方のＴ２を設定せざるを得ないから、応答時間間隔がＴ１でよい観測局からのみ応答信号を受信したい場合には、Ｔ２とＴ１との時間差（×局数）の分、応答信号の受信が完了するまでの時間が冗長になる。

本発明にかかるテレメータシステムは、一つの監視局から複数の観測局に共通呼出信号を送信し、各観測局から各々の観測データを含む応答信号を順次受信して、当該観測データを収集するテレメータシステムにおいて、上記共通呼出信号には、データ収集対象としての観測局を指定するビットデータであって呼出優先順位に対応して観測局毎に配置された呼出観測局指定ビットデータと、観測局からの応答の時間間隔Ｔを示す応答時間間隔データと、が含まれ、通常の観測データより容量が少なく短い応答時間間隔Ｔ１となる観測データと、応答時間間隔Ｔ１より長い時間が必要となる応答時間間隔Ｔ２の観測データと、を含む観測データを一括収集する場合、監視局は、短い応答時間間隔Ｔ１となる観測データの数ｎ１に、応答時間間隔Ｔ２とＴ１の差分の時間を掛けて得られた時間に、さらに共通呼出信号の送信時間を加算した時間が、応答時間間隔Ｔ２で観測データを一括送信させた場合の無駄時間より短くなる時、応答時間間隔Ｔ１とＴ２とに分けて観測データを収集するための共通呼出信号を観測局に送信し、各観測局は、受信した共通呼出信号に含まれる呼出観測局指定ビットデータに基づいて自局より呼出優先順位が前の観測局のうち呼出指定された観測局の数Ｎを取得し、該共通呼出信号に含まれる応答時間間隔データから時間間隔Ｔを取得し、前記観測局の数Ｎおよび時間間隔Ｔに基づいて取得したタイミングで応答信号を送信し、監視局は、応答時間間隔Ｔ１とＴ２とに分けて応答信号を順次受信する。

また、本発明にかかるテレメータシステム用の監視局装置は、通常得る観測データよりも少ない容量の観測データを有する所定の観測局より、観測データを得ようとする場合、一括収集における通常の応答の時間間隔Ｔによる収集に比べて、共通呼出信号の送信時間が増えても通常よりも短い応答の時間間隔Ｔによる収集が短時間で終了する時は、所定の観測局に通常よりも短い応答の時間間隔Ｔを設定した応答時間間隔データと、データ収集対象としての観測局を指定するビットデータであって呼出優先順位に対応して観測局毎に配置された呼出観測局指定ビットデータと、を含む共通呼出信号を一括収集における通常の応答の時間間隔Ｔによる収集に比べて多く送信する。

また、本発明にかかるテレメータシステム用の観測局装置は、受信した共通呼出信号に含まれる呼出観測局指定ビットデータに基づいて自局より呼出優先順位が前の観測局のうち呼出指定された観測局の数Ｎを取得し、該共通呼出信号に含まれる応答時間間隔データから時間間隔Ｔを取得し、上記観測局の数Ｎおよび時間間隔Ｔに基づいて取得したタイミングで応答信号を送信する。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかるテレメータシステム１０の一構成例を示すブロック図、また、図２は、テレメータシステム１０において伝送される共通呼出信号のフレーム構成の一例を示す図である。

図１のテレメータシステム１０は、監視局１２と複数の観測局１４とを含む。監視局１２と観測局１４とは無線または有線による所定の通信方式で通信が可能である。監視局１２は、複数の観測局１４に対して共通呼出信号を送信し、各観測局１４は、当該共通呼出信号への応答として応答信号を送信する。この応答信号には、各観測局１４で取得された観測データが含まれる。監視局１２は、各観測局１４から受信した応答信号から観測データを収集する。

監視局１２から観測局１４に伝送される共通呼出信号１６には、データ収集対象としての観測局１４を指定する呼出観測局指定ビットデータと、観測局１４からの応答の時間間隔Ｔを示す応答時間間隔データと、が含まれる。図２の例では、共通呼出信号１６には、同期ビット、フラグシーケンス、アドレス、制御データ、情報データ、フレーム検査シーケンス、フラグシーケンスが含まれているが、呼出観測局指定ビットデータおよび応答時間間隔データは、情報データに含まれている。なお、図２の例では、情報データは、合計８０ビットのバイナリデータとなっており、そのうち先の６４ビットが呼出観測局指定ビットデータ、後の１６ビットが応答時間間隔データとなっているが、これには限定されず、各ビット長や形式はシステムの規模や形態等にあわせて変更してもよい。

呼出観測局指定ビットデータの各ビットは、各観測局１４に対応しており、その配列は、観測局１４の呼出優先順位に対応している。図２の例では、呼出観測局指定ビットデータ（６４ビット）のうち最前のビット（ビット０）を呼出優先順位の最も早い（局番０の）観測局１４に対応付け、後方のビットになるほど呼出優先順位の遅い観測局１４に対応付けている。そして、例えば、呼出対象とする観測局１４に対応するビットの値を「１」とし、逆に呼出対象としない観測局１４に対応するビットの値を「０」とする。すなわち、図２の場合、局番２および局番４の観測局１４は観測対象であり、それ以外の観測局１４（ただし図示するもの）は観測対象ではない。なお、図２の呼出観測局指定ビットデータは、局番０〜局番６０までの合計６１個の観測局１４に対応可能であり、最後の３ビット（ビット６１〜ビット６３）は、予備のビットとして確保されているが、これには限定されず、ビットの種類やビット長はシステムにあわせて変更してもよい。

各観測局１４は、自局のビット（以下、自局ビットと記す）の位置を把握しており、呼出観測局指定ビットデータから、自局が観測対象であるか否かを知ることができる。そして、各観測局１４は、自局が観測対象であった場合には、取得した呼出観測局指定ビットデータに基づいて、その先頭ビットから自局ビットの前のビットまでに、観測対象となっているビットの数Ｎｄを取得する。図２の例では、局番４の観測局１４は、自局ビットが「１」であるから、観測対象として応答信号を返信するための処理を行う。また、当該局番４の観測局１４は、先頭ビット（ビット１）から局番３の観測局のビット（ビット３）までの間において、観測対象として指定されたことを示すビットの数（すなわち値が「１」のビットの数）Ｎｄとして１を取得する。なお、自局が観測対象として指定されていない場合には、各観測局１４は、応答信号を送出しない。

また、各観測局１４は、応答時間間隔データから、応答時間間隔Ｔを取得する。そして、各観測局１４は、上記取得したＮｄと応答時間間隔Ｔとから、共通呼出信号１６を受信してから応答信号を送信するまでの応答時間Ｔｒを決定する。具体的には、例えば、応答時間Ｔｒを、Ｔｒ＝Ｎｄ×Ｔとする。図２の例の場合、局番２の観測局１４は、Ｎｄ＝０であるから、Ｔｒ＝Ｎｄ×Ｔ＝０となり、局番４の観測局１４は、Ｎｄ＝１であるから、Ｔｒ＝Ｎｄ×Ｔ＝Ｔとなる。こうして、観測対象として指定された観測局１４のみから、それらの呼出優先順位にしたがって応答信号が順次送信される。

ここで、注目すべきは、各観測局１４が、監視局１２から取得した応答時間間隔Ｔに基づいて応答時間Ｔｒを決定していることである。これにより、監視局１２側から応答時間Ｔｒを制御することができるようになり、種々のメリットが得られる。一例として、観測局１４から、通常得る観測データよりも少ない容量の観測データを得ようとする場合、監視局１２は、通常時よりも短い（当該少ない容量の観測データを得るのに十分な）応答時間間隔を指定する。こうすれば、当該通常よりも短い時間で応答信号の伝送が完了し、観測データをより迅速に得ることができるようになる。ちなみに、上述した従来のテレメータシステムでは、応答時間間隔は固定値であったため、このようなことはできなかった。

また、応答信号の伝送に必要な時間の異なる複数の観測局１４が含まれる場合においても、メリットがある。例えば、７個の観測局１４を統括するテレメータシステム１０において、そのうちいくつかの観測局１４については観測データの容量が比較的小さく、それぞれ応答信号を伝送するのには時間Ｔ１で十分であるが、残りの観測局１４については観測データの容量が比較的大きく、それぞれ応答信号を伝送するには時間Ｔ１より長い時間Ｔ２が必要であったとする。この場合において、観測対象となる観測局１４が観測データの容量の小さい観測局１４のみであるときは、応答時間間隔ＴとしてＴ１を指定する。上述した従来のテレメータシステムでは、応答時間間隔は固定値であったため、このような場合も応答時間間隔としてより長いＴ２を採用せざるを得ず、応答信号を受信するのに無駄に時間（Ｔ２−Ｔ１）を費やすこととなっていたが、本実施形態では、必要最低限の応答時間間隔Ｔ（＝Ｔ１）で済み、従来に比べて応答信号の伝送が完了するまでの時間が短縮される。

また、図３は、本実施形態にかかるテレメータシステム１０による共通呼出信号および応答信号の伝送の例を示すタイミングチャートである。図３は、観測データを伝送するのに必要な応答時間間隔がＴ１である観測局１４−１と、観測データを伝送するのに必要な応答時間間隔がＴ２である観測局１４−２とを含むテレメータシステム１０を対象としている。なお、図３では、共通呼出信号１６−１，１６−２，１６−３および応答信号１８−１，１８−２，１８−３，１８−４を伝送すべく確保される伝送期間を矩形枠で示しているのであって、これら信号は当該期間中最初から最後までずっと伝送され続けるということではない。

図３の（ａ）は、共通呼出信号１６−１による共通呼出に呼応して、当該共通呼出信号１６−１中の呼出観測局指定ビットデータによって特定されるいくつかの観測局１４−１および１４−２が応答時間間隔Ｔ２で応答信号１８−１，１８−２を送信する場合のタイミングチャートである。

また、図３の（ｂ）は、共通呼出信号１６−２による第１回目の共通呼出＃１に呼応して、当該共通呼出信号１６−２中の呼出観測局指定ビットデータによって特定されるいくつかの観測局１４−１が応答時間間隔Ｔ１で応答信号１８−３を送信し（応答＃１）、その後送出された共通呼出信号１６−３による第２回目の共通呼出＃２に呼応して、当該共通呼出信号１６−３中の呼出観測局指定ビットデータによって特定されるいくつかの観測局１４−２が応答時間間隔Ｔ２で応答信号１８−４を送信する（応答＃２）場合のタイミングチャートである。

監視局１２は、これら（ａ），（ｂ）のうち、いずれのパターンで観測データを収集するかを、データ収集対象としての観測局１４−１（すなわち応答時間間隔の短い観測局）の数ｎ₁、応答時間間隔Ｔ１，Ｔ２、および応答時間間隔Ｔ１，Ｔ２の切り替えを指示するための（応答時間間隔Ｔ１またはＴ２を改めて設定するための）共通呼出信号（この場合１６−３）の送出に要する時間長（時間間隔）Ｔｃに基づいて選択することができる。すなわち、監視局１２は、必要な応答時間間隔Ｔ１，Ｔ２の異なる複数種類の観測局１４−１，１４−２がある場合において、データ収集対象たる観測局１４−１，１４−２からの観測データの収集が完了するまで（応答信号の伝送が完了するまで）に要する総時間をできるだけ短くするという観点から、（ａ）当該時間の短い観測局１４−１のデータ収集を共通呼出信号１６−１の一度の送出を元により長い応答時間間隔Ｔ２で行った方が良いか、あるいは（ｂ）応答時間間隔は各観測局１４−１，１４−２にあわせてそれぞれＴ１，Ｔ２とするがそれを切替指示するために時間長Ｔｃの共通呼出信号１６−３を送出した方が良いかを、判断するのである。すなわち、監視局１２は、共通呼出信号の時間長Ｔｃと、観測局１４−１に応答時間間隔Ｔ２で応答信号を送信させた場合の無駄時間Ｔｅ（＝（Ｔ２−Ｔ１）×ｎ₁）とを比較し、Ｔｃ≧Ｔｅとなる場合は（ａ）の方式を、またＴｃ≦Ｔｅとなる場合は（ｂ）の方式を選択すればよい。これにより、状況に応じて応答時間の伝送にかかる所要時間を短縮することができる。

以上説明したように、上記実施形態によれば、特定の観測局からのみ観測データを収集したい場合において、より短い時間でそれを完了させることができるようになる。なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、等価な範囲で種々の変形が可能である。

本発明の実施形態にかかるテレメータシステムの構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施形態にかかるテレメータシステムにおいて伝送される共通呼出信号のフレーム構成の一例を示す図である。本発明の実施形態にかかるテレメータシステムにおける共通呼出信号および応答信号の伝送にかかるタイミングチャートを例示する図である。従来のテレメータシステムにおける共通呼出信号および応答信号の伝送にかかるタイミングチャートである。

符号の説明

１０テレメータシステム、１２監視局、１４，１４−１，１４−２観測局、１６，１６−１，１６−２，１６−３共通呼出信号、１８，１８−１，１８−２，１８−３，１８−４応答信号。

Claims

一つの監視局から複数の観測局に共通呼出信号を送信し、各観測局から各々の観測データを含む応答信号を順次受信して、当該観測データを収集するテレメータシステムにおいて、
前記共通呼出信号には、データ収集対象としての観測局を指定するビットデータであって呼出優先順位に対応して観測局毎に配置された呼出観測局指定ビットデータと、観測局からの応答の時間間隔Ｔを示す応答時間間隔データと、が含まれ、
通常の観測データより容量が少なく短い応答時間間隔Ｔ１となる観測データと、応答時間間隔Ｔ１より長い時間が必要となる応答時間間隔Ｔ２の観測データと、を含む観測データを一括収集する場合、
監視局は、短い応答時間間隔Ｔ１となる観測データの数ｎ１に、応答時間間隔Ｔ２とＴ１の差分の時間を掛けて得られた時間に、さらに共通呼出信号の送信時間を加算した時間が、応答時間間隔Ｔ２で観測データを一括送信させた場合の無駄時間より短くなる時、応答時間間隔Ｔ１とＴ２とに分けて観測データを収集するための共通呼出信号を観測局に送信し、
各観測局は、受信した共通呼出信号に含まれる呼出観測局指定ビットデータに基づいて自局より呼出優先順位が前の観測局のうち呼出指定された観測局の数Ｎを取得し、該共通呼出信号に含まれる応答時間間隔データから時間間隔Ｔを取得し、前記観測局の数Ｎおよび時間間隔Ｔに基づいて取得したタイミングで応答信号を送信し、
監視局は、応答時間間隔Ｔ１とＴ２とに分けて応答信号を順次受信することを特徴とするテレメータシステム。
請求項１に記載のテレメータシステムに用いられる監視局装置において、
通常得る観測データよりも少ない容量の観測データを有する所定の観測局より、観測データを得ようとする場合、一括収集における通常の応答の時間間隔Ｔによる収集に比べて、共通呼出信号の送信時間が増えても通常よりも短い応答の時間間隔Ｔによる収集が短時間で終了する時は、所定の観測局に通常よりも短い応答の時間間隔Ｔを設定した応答時間間隔データと、
データ収集対象としての観測局を指定するビットデータであって呼出優先順位に対応して観測局毎に配置された呼出観測局指定ビットデータと、
を含む共通呼出信号を一括収集における通常の応答の時間間隔Ｔによる収集に比べて多く送信する監視局装置。
請求項１に記載のテレメータシステムに用いられる観測局装置において、
受信した共通呼出信号に含まれる呼出観測局指定ビットデータに基づいて自局より呼出優先順位が前の観測局のうち呼出指定された観測局の数Ｎを取得し、該共通呼出信号に含まれる応答時間間隔データから時間間隔Ｔを取得し、前記観測局の数Ｎおよび時間間隔Ｔに基づいて取得したタイミングで応答信号を送信する観測局装置。