JP4121302B2 - 無線データ収集システム，その無線端末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，建設機械や農業機械等の自走式作業機械，或いは発電機やコンプレッサ等の可搬な工事用機械等である移動装置に設けられた無線端末からその移動装置の稼動データを基地局装置に無線収集する無線データ収集システム及びその無線端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，建設機械や農業機械等の自走式作業機械，或いは発電機やコンプレッサ等の可搬な工事用機械等の移動可能な装置（以下，移動装置という）のメンテナンス管理等を行うため，それらの稼動データ（エンジンのＯＮ／ＯＦＦ，燃料の有無，油圧，冷却水温度等）を無線通信によって所定の基地局に収集する無線データ収集システムの提供が望まれている。
従来，このような無線データ収集システムとしては，衛星通信や携帯電話通信等の公衆通信網を用いて予め決められたタイミング（例えば，毎日午前２時に等）で移動装置に記憶されている稼動データを遠隔地の基地局装置（或いはサーバ計算機）等に送信するものがあった。また，このような従来の無線データ収集システムには，移動装置に設けられる無線端末にＧＰＳを搭載し，移動装置の位置情報を確認できるものもある。
一方，建設機械等の移動装置はレンタルされる場合が多く，このような移動装置の入庫・出庫管理（所定の倉庫や保管ヤード等への入庫や該倉庫等からの出庫の管理，或いは課金のための稼動時間管理等）の自動化が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前述した従来の無線データ収集システムでは，移動装置それぞれが通信するごとに衛星通信や携帯電話通信等の通信費用が発生し，しかもこれら移動体通信網を用いた通信費用は固定（有線）通信網に比べて高額であるため，運用費用がシステム導入メリットに見合わない場合が多いという問題点があった。特に，移動装置のメンテナンス管理に必要となる時系列データ等はそのデータ量が多いため，通信費の問題がより顕在化するという問題点があった。
また，前記従来のデータ収集システムにおいて，ＧＰＳによる位置情報と地図情報等とに基づいて移動装置の前記出庫・入庫管理を自動化することも考えられるが，例えば，比較的狭いエリアである倉庫等に移動装置が出入りしたことをＧＰＳによって確実に検知すること，或いは，たまたま前記倉庫等の近くを通りかかった移動装置と入庫しようとしている移動装置とを区別すること等，各種困難な問題があり，このため従来のデータ収集システムをそのまま適用して移動装置の入庫・出庫管理を自動化することは困難であるという問題点もあった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，通信費用が発生せず，移動装置の出庫・入庫管理の自動化に好適な無線データ収集システム及びその無線端末を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムにおいて，前記基地局装置が，少なくとも前記無線端末に対する所定の応答要求信号が含まれるビーコンを送信するビーコン送信手段と，前記応答要求信号に対する応答があった前記無線端末から前記稼動データを受信する稼動データ受信手段と，を具備し，前記無線端末が，前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置からの前記応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，を具備してなることを特徴とする無線データ収集システムとして構成される。ここで，前記送信可否判別手段は，前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する。
これにより，前記基地局装置が，前記稼動データを記憶して通信エリア内に入った前記無線端末と，通信費用が発生しないビーコンを用いて無線通信を行うので，通信費用がシステム導入の妨げになることがない。また，前記無線端末が前記基地局装置への前記稼動データの送信可否を自動判別するので，人手を介入することなく自動で前記稼動データを収集できる。
【０００５】
また，前記無線端末が，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段を具備すれば，前記無線端末が搭載される前記移動装置が，入庫待ち状態であるか否かが自動判別される。
また，前記無線端末の前記送信可否判別手段による送信可否判別により，前記ビーコンの受信はできたが，その電界強度が十分でないために通信エラーが多発（データの誤り率が上昇）し，通信時間が長くなって無駄な電力を消費（バッテリー切れを発生）したり，前記稼動データを正常に送信できなかったり，前記稼動データが未だ生じていない出庫途中の前記無線端末やたまたま前記基地局装置の通信エリア内を通りかかった前記無線端末が前記基地局装置に対して誤って応答したりすることが防止され，前記稼動データが確実に前記無線端末から定められた前記基地局装置へ収集される。
【０００６】
また，前記基地局装置から送信される前記ビーコンに，出庫される前記移動装置の前記無線端末に対する所定の初期化信号が含まれ，前記無線端末の前記状態切替え手段が，少なくとも前記入庫待ち状態と，前記初期化信号の受信を行う出庫待ち状態とを切り替えるものも考えられる。
ここで，前記無線端末の前記状態切替え手段が，前記基地局装置から前記初期化信号の受信を完了した場合に前記入庫待ち状態とし，前記基地局装置へ前記稼動データの送信を完了した場合に前記出庫待ち状態とするものが考えられる。
これにより，通信実績によって前記入庫待ち状態と前記出庫待ち状態との自動切り替えがなされ，各状態に応じた信号（前記応答要求信号又は前記初期化信号）が前記無線端末に受信されるので，何ら人手を介することなく前記稼動データの収集及び前記無線端末の出庫時の初期化が行われる。従って，前記移動装置の出庫・入庫管理の自動化に好適である。
【０００７】
さらに，前記無線端末が，前記出庫待ち状態である場合に前記移動装置の稼動を禁止する稼動禁止手段を具備すれば，万一，無人管理する前記移動装置が盗難された場合でも，その前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
また，前記基地局装置が，受信を完了した前記稼動データの送信元である前記無線端末を前記出庫待ち状態であると判別し，送信を完了した前記初期化信号の送信先である前記無線端末を前記入庫待ち状態であると判別する無線端末状態判別手段を具備すれば，倉庫等に存在する（存在すべき）前記移動装置を容易に把握できる。従って，例えば，前記移動装置の盗難が発生した場合には，存在すべき前記移動装置が存在しないことを容易に確認できるので，盗難の発生を容易に認知することができる。
【０００８】
また，前記初期化信号に前記予定入庫日に関する情報が含まれており，前記無線端末が，前記初期化信号に基づいて前記予定入庫日を設定してなるものであってもよい。
また，前記基地局装置と前記無線端末との通信データに前記無線端末それぞれを識別する装置ＩＤが含められ，該装置ＩＤに基づいて通信データの送信先及び／又は送信元の前記無線端末が識別されるよう構成されるものであってもよい。
また，前記基地局装置から送信される前記応答要求信号及び／又は前記初期化信号が，前記ビーコンに含まれるそれぞれ周波数の異なる複数のチャンネル信号のうちの１つであり，前記無線端末が，前記状態切替え手段による切り替え状態に応じて，前記チャンネル信号のいずれを受信するかを切替える受信チャンネル切替え手段を具備するものであってもよい。
これにより，前記初期化信号の送信と，前記応答要求信号の送信とを並行して行えるので，高速な通信が可能となる。
【０００９】
また，本発明は，前記無線データ収集システムの無線端末として捉えてもよい。即ち，移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムの無線端末において，前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置から送信されるビーコンに含まれる所定の応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，を具備してなることを特徴とする無線データ収集システムの無線端末である。ここで，前記送信可否判別手段は，前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸの概略構成を表す図，図２は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸを構成する無線端末及び基地局装置の概略構成を表すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける無線端末側の状態遷移を表す図，図４は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の出庫時の通信手順を表すフローチャート，図５は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の入庫時の通信手順を表すフローチャートである。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸは，建設機械等の移動する装置（以下，移動装置という）から，その稼動データ（エンジンのＯＮ／ＯＦＦ，燃料の有無，油圧，冷却水温度等）を所定の場所に設置された基地局に無線によって収集するとともに，前記移動装置の入庫・出庫管理を行うシステムである。
まず，図１を用いて，本無線データ収集システムＸの構成について説明する。
図１に示すように，無線データ収集システムＸは，前記移動装置１ａに搭載され，該移動装置の前記稼動データを無線送信する１又は複数の無線端末１と，前記移動装置１ａの保管場所である倉庫や集合ヤード等（以下，倉庫等という）に設置され，１又は複数の前記無線端末１それぞれから前記稼動データを受信する基地局装置２と，前記基地局装置２とＬＡＮ等により通信可能に接続され，前記稼動データを蓄積して前記移動装置１ａのメンテナンス管理や入庫・出庫管理等のための各種処理を行うパソコン等である所定の計算機３とを具備している。
本無線データ収集システムＸの特徴は，前記移動装置１ａそれぞれの稼動現場（建設現場等）から前記稼動データを無線送信するのではなく，稼動現場で前記稼動データを前記無線端末１内に一旦記憶した後，入庫のために前記倉庫等に設置される前記基地局装置２の所定の通信エリア内（例えば，前記倉庫等の出入り口付近のエリア内等）に入った前記移動装置１ａの前記無線端末１から，該無線端末１内に記憶された前記稼動データを無線収集する点である。ここで，無線通信の電波としては，例えば，２．４５ＧＨｚ帯のＳＳ無線（通信速度は５Ｍｂｐｓ以上）等が用いられる。
【００１２】
次に，図２を用いて，本無線データ収集システムＸを構成する各装置の構成について説明する。
前記無線端末１は，前記移動装置１ａの所定のセンサ等から前記稼動データを入力するデータ入力部１４（前記稼動データ入力手段の一例）と，入力した前記稼動データ及びその他のデータを記憶するＳＲＡＭ等であるデータ記憶部１３（前記データ記憶手段の一例）と，前記稼動データを前記基地局装置２に無線送信するための通信制御や各種演算処理を行う制御部１２と，所定のアンテナを備え無線データの送受信を行う無線機１１とを具備している。
また，前記基地局装置２は，所定のアンテナを備え前記無線端末１から無線送信される前記稼動データを受信する無線機２１と，該無線機２１によって受信される信号の電界強度を検出する電界強度検出部２２と，前記無線機２１によるデータ受信のための通信制御や各種演算処理を行う制御部２３と，受信した前記稼動データの転送等を行うためＬＡＮ等の通信回線を介して前記計算機３との通信制御を行うネットワークインターフェース２４（ネットワークＩ／Ｆ）とを具備している。ここで，前記無線機２１によるデータ通信速度よりも，前記ネットワークＩ／Ｆ２４による通信速度の方が遅い場合には，前記基地局装置２にＳＲＡＭやハードディスク等の記憶装置を設け，これをバッファとして通信データを一時記憶させる構成としてもよい。さらに，前記基地局装置２は，前記無線機２１により所定の通信エリア内（前記倉庫等の出入り口付近の限定されたエリア内）に発する電波信号であるビーコンを所定の周期で出力し，前記無線端末１の前記無線機１１がそのビーコンに応答することによって前記基地局装置２と前記無線端末１との通信が行われ，建設現場等での稼動中に前記無線端末１の前記データ記憶部１３に記憶された前記稼動データが，前記基地局装置２に収集される。収集された前記稼動データは，前記計算機３に送られて蓄積（記憶）される。また，前記ビーコンは，それぞれ周波数（周波数帯域）が異なる複数チャンネルのビーコン（複数のチャンネル信号）から構成されており，そのうちの１チャンネルが出庫待ちの前記移動装置１ａ（前記倉庫等から建設現場等へ持ち出される前記移動装置１ａ）との通信用に用いられ，他の１チャンネルが入庫待ちの前記移動装置１ａ（建設現場等から前記倉庫等へ戻ってきた前記移動装置１ａ）との通信用に用いられる。これにより，前記出庫待ちの移動装置への初期化データ等を送信するためのビーコン（以下，出庫ビーコンという，前記初期化信号の一例）の送信と，前記入庫待ちの移動装置に応答を要求するビーコン（前記応答要求信号の一例，以下，入庫ビーコンという）の送信とを並行して行えるので，高速な通信が可能となる。
【００１３】
また，図３に示すように，前記無線端末１は，出庫待ちモードと入庫待ちモードの２つのいずれかのモード（状態）に自動設定（前記データ記憶部１３に記憶）されるよう構成されており，初期状態は前記出庫待ちモードに設定される。前記無線端末１の前記制御部１２により，いずれのモードに切り替えられるかについては後述する。さらに，前記無線端末１の前記無線機１１は前記ビーコンのいずれのチャンネルを受信するかを切り替える機能を有しており，前記モードに応じていずれのチャンネルを受信するかが切り替わるよう構成されている。即ち，前記出庫待ちモード時には，前記無線端末１の無線機１１の受信チャンネル（受信周波数帯域）が前記出庫ビーコンのチャンネルに切り替わり，前記入庫待ちモード時には，前記無線機１１の受信チャンネルが前記入庫ビーコンのチャンネルに切り替わる。これにより，前記入庫待ちモード時には前記入庫ビーコンの受信が可能となり，前記出庫待ちモード時には前記出庫ビーコンの受信が可能となる。
【００１４】
次に，図４を用いて，前記無線端末１が搭載された前記移動装置１ａが，前記倉庫等から出庫されるときの前記基地局装置２と前記無線端末１との通信手順について説明する。以下，Ｓ１０１，Ｓ１０２，…は，処理手順（ステップ）の番号を表す。
まず，前記基地局装置２において，前記計算機３から，これから出庫する前記移動装置１ａを特定（識別）する装置ＩＤ及び出庫日時や予定入庫日時（レンタル装置の返却予定日時）等に関する所定の初期化データを含む出庫指令の入力待ち状態となり（Ｓ２０１のＮｏ側），前記出庫指令を入力したと判別（Ｓ２０１のＹｅｓ側）されると，前記装置ＩＤ及び前記初期化データ等が含まれる前記出庫ビーコンが前記無線機２１を介して送信される（Ｓ２０２）。
【００１５】
一方，前記出庫待ちモードの前記無線端末１では，自己の装置ＩＤと同じ前記装置ＩＤが含まれる前記出庫ビーコンを受信するまで前記出庫ビーコンの受信処理が所定の周期で繰り返される（Ｓ１０１のＮｏ側）。ここで，前記自己の装置ＩＤは，前記無線端末１それぞれの前記データ記憶部１３等に予め設定（記憶）されている。そして，前記出庫待ちモードの前記無線端末１により，前記自己の装置ＩＤを含む前記出庫ビーコンが受信されると（Ｓ１０１のＹｅｓ側），受信した前記出庫ビーコンに含まれる前記初期化データに基づいて前記出庫日時や予定入庫日時の記憶，前記稼動データの初期化等の初期化処理が実行される（Ｓ１０２）。
次に，後述する初期化完了メッセージの前記基地局装置への送信回数（初期値＝０）がチェック（Ｓ１０３）され，これが所定の上限回数（試行回数上限）以下である場合には，前記初期化処理が完了した旨を表す前記初期化完了メッセージが前記基地局装置２に送信される（Ｓ１０４）。このとき，前記初期化完了メッセージの送信回数がカウントアップされる（不図示）。さらに，前記基地局装置２から前記初期化完了メッセージを受信した旨を表すＡＣＫメッセージを受信したか否かがチェック（Ｓ１０５）され，該ＡＣＫメッセージを受信したと判別された場合には前記モードを前記入庫待ちモードに切り替えた（遷移させた）後（Ｓ１０６，前記状態切替え手段に相当する処理の一例），前記無線端末１における出庫処理が終了する。Ｓ１０５において，前記ＡＣＫメッセージを受信しなかったと判別された場合，即ち，所定のタイムアウト時間内に前記ＡＣＫメッセージを受信しなかった場合にはＳ１０３へ戻り，前記ＡＣＫメッセージが受信されるまでＳ１０３〜Ｓ１０５の処理が繰り返される。そして，前記初期化完了メッセージの送信回数が前記上限回数を越えた場合（Ｓ１０３のＮｏ側）には，所定の異常処理が実行（Ｓ１１０）された後，前記無線端末１における出庫処理が終了する。前記異常処理では，例えば，通信エラーが発生した旨を表す表示ランプを点灯させる等の処理が行われる。前記無線端末１は，前記表示ランプの点灯等を確認した利用者により，所定のリセット操作等が行われた場合に，異常状態から復旧する（例えば，Ｓ１０１へ戻る）よう構成されている（不図示）。
【００１６】
一方，前記基地局装置２においては，前記出庫ビーコンの送信（Ｓ２０２）の後，所定のタイムアウト時間が経過する前に前記無線端末１から前記初期化完了メッセージを受信したか否かが判別（Ｓ２０３）され，前記タイムアウト時間経過前に前記初期化完了メッセージを受信したと判別された場合には，前記初期化完了メッセージを受信した旨を表すＡＣＫメッセージを前記無線端末１に送信（Ｓ２０４）した後，Ｓ２０１へ戻って処理が繰り返される。このとき，前記基地局装置２から，前記初期化完了メッセージの受信相手である前記無線端末１の前記装置ＩＤを含む所定の入庫待ちモード通知が前記計算機３に送信される（不図示）。前記計算機３には，前記無線端末１（の前記移動装置１ａ）それぞれが，前記入庫待ちモード又は前記出庫待ちモードのいずれのモードであるかを表す無線端末モード情報が記録されており（初期値＝「出庫待ちモード」），前記計算機３は，前記入庫待ちモード通知に含まれる前記装置ＩＤに対応する前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）についての前記無線端末モード情報を，前記入庫待ちモードを表す情報に更新する（不図示）。ここで，Ｓ２０３の処理が，前記無線端末状態判別手段に相当する処理の一例である。さらに，前記計算機３は，前記無線端末モード情報に基づいて，前記無線端末１（が搭載される前記移動装置１ａ）のいずれが前記倉庫等に存在する（即ち，前記出庫待ち状態である）か，存在しない（即ち，前記入庫待ち状態である）かをＣＲＴ等の表示装置に表示する機能を有している。
以上のようにして初期化され，前記入庫待ちモードに設定された前記無線端末１は，建設現場等の使用場所において前記移動装置１ａが稼動した際に，前記稼動データを前記データ記憶部１３に記憶させ，再度，前記基地局装置２の通信エリア内に戻って入庫される際に，前記基地局装置２から送信される前記入庫ビーコンに応じて前記稼動データを送信する。
【００１７】
次に，図５を用いて，前記無線端末１が搭載された前記移動装置１ａが，前記倉庫等に入庫されるときの前記基地局装置２と前記無線端末１との通信手順について説明する。
まず，前記基地局装置２の前記無線機２１により，通信エリア内（前記ビーコンの届くエリア内）の前記無線端末１に対して応答を要求する前記入庫ビーコンが所定の周期で送信される（Ｓ２１１）。これに対し，前記入庫待ちモードの前記無線端末１は，前記入庫ビーコンの受信の有無を所定の周期で常時チェック（Ｓ１２１）し，前記通信エリア内に入ったことによって前記入庫ビーコンが受信されると（Ｓ１２１のＹｅｓ側），所定のデータ送信条件を満足しているか否かが判別される（Ｓ１２２，前記送信可否判別手段に相当する処理の一例）。ここで，前記データ送信条件とは，前記稼動データの前記基地局装置２への送信可否を判別する条件であり，該条件を満足していなければ，Ｓ１２１へ戻って処理が繰り返され，満足している場合にはＳ１２３へ移行し，前記基地局装置２への前記稼動データの送信処理が開始される。ここでは，以下の４つの条件を全て満足した場合に，前記データ送信条件を満足したと判別されるが，以下の４つの条件のうちの１又は複数が満足すれば前記データ送信条件を満足したと判別してもかまわない。
【００１８】
その１つめの条件は，当該無線端末１の状態（モード）が，前記出庫待ちモードから前記入庫待ちモードに切り替わった（図４のＳ１０６）後に所定の時間（例えば，３分）以上経過していることである（状態切り替わり後の経過時間が所定時間以上）。これにより，前述した出庫時の処理（図４）により初期化されて前記入庫待ちモードへ切り替わった前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）が，未だ前記基地局装置２の通信エリア内に残っている間に，後述する前記稼動データの送信処理（Ｓ１２３〜Ｓ１２７）及び前記出庫待ちモードへの切り替え処理（Ｓ１２８）を実行してしまうことを防止できる。
２つめの条件は，前記データ記憶部１３内に前記基地局装置２へ未送信の前記稼動データが存在していないことである。これも前述した１つめの条件と同様の作用，即ち，初期化されて前記通信エリア内から出て行く前の前記無線端末１が，前記稼動データの送信処理及び前記出庫待ちモードへの切り替え処理を実行してしまうことを防止するという作用がある。未送信の前記稼動データの存在有無の確認方法としては，例えば，前記基地局装置２への送信が完了した前記稼動データを前記データ記憶部１３から削除する（或いは，出庫時の前記初期化処理の際に削除する）よう構成し，前記データ記憶部１３内の前記稼動データの有無をもって未送信データの有無を判別する方法や，前記稼動データそれぞれが未送信か送信済みかに関する識別情報を前記データ記憶部１３等に記憶させ，その識別情報をもって未送信データの有無を判別する方法等が考えられる。
３つめの条件は，前述した出庫時の初期化処理により前記データ記憶部１３に記憶された前記予定入庫日時或いはその日付と，現在の日時或いはその日付との差が所定の範囲内である（或いは一致する）ことである。これにより，前述した１つめ及び２つめの条件と同様の作用に加え，たまたま前記基地局装置２の通信エリアを通りかかった前記移動装置１ａ（その倉庫等に入庫する予定のものでない前記移動装置１ａ）の前記無線端末１が，誤って前記入庫ビーコンに応答してしまうことを防止できる。
４つめの条件は，前記電界強度検出部２２により検出されたビーコンの電界強度が，所定の電界強度以上であることである。これにより，前記入庫ビーコンの受信はできたが，その電界強度が十分でないために通信エラーが多発（データの誤り率が上昇）し，通信時間が長くなって無駄な電力を消費したり，前記稼動データを正常に送信できなかったりすることを防止できる。
【００１９】
前記無線端末１は，以上４つの条件（前記データ送信条件）を満足している場合（Ｓ１２２のＹｅｓ側），前記入庫ビーコンに対する応答として前記自己の装置ＩＤを前記基地局装置２に送信する（Ｓ１２３）。これに対し，前記基地局装置２は，前記入庫ビーコンの送信（Ｓ２１１）後，所定のタイムアウト時間内にいずれかの前記無線端末１からその装置ＩＤを受信した場合（Ｓ２１２のＹｅｓ側）には，受信した前記装置ＩＤを含む所定のデータ要求メッセージを前記無線端末１に送信する（Ｓ２１３）。ここで，前記タイムアウト時間内に前記装置ＩＤが受信されなかった場合には（Ｓ２１２のＮｏ側），Ｓ２１１へ戻って処理が繰り返される。
一方，前記入庫待ちモードの前記無線端末１は，前記自己の装置ＩＤを送信（Ｓ１２３）した後，所定の時間（例えば３０秒）内に前記自己の装置ＩＤを含む前記データ要求メッセージが受信されない場合にはＳ１２１へ戻って処理が繰り返され，所定時間内に受信された場合にはＳ１２５へ移行する。
【００２０】
Ｓ１２５では，次の処理である前記稼動データの送信処理（Ｓ１２６）の実行回数（初期値＝０）がチェックされ，これが所定の上限回数（試行回数上限）以下である場合には，前記データ記憶部１３内の未送信の前記稼動データが前記基地局装置２に送信される（Ｓ１２６）。このとき，前記稼動データの送信処理の実行回数がカウントアップされる（不図示）。さらに，前記基地局装置２から前記稼動データの受信を完了した旨を表すＡＣＫメッセージを受信したか否かがチェック（Ｓ１２７）され，該ＡＣＫメッセージを受信したと判別された場合には前記モードを前記出庫待ちモードに切り替えた（遷移させた）後（Ｓ１２８，前記状態切替手段に相当する処理の一例），当該無線端末１における入庫処理が終了する。これに対し，Ｓ１２７において，前記ＡＣＫメッセージを受信しなかった（或いは前記稼動データの受信に失敗した旨のメッセージを受信した）と判別された場合にはＳ１２５へ戻り，前記ＡＣＫメッセージが受信されるまでＳ１２５〜Ｓ１２７の処理が繰り返される。そして，前記稼動データの送信回数が前記上限回数を越えた場合（Ｓ１２５のＮｏ側）には，所定の異常処理が実行（Ｓ１３０）された後，前記無線端末１における出庫処理が終了する。前記異常処理では，例えば，通信エラーが発生した旨を表す表示ランプを点灯させる等の処理が行われる。ここで，Ｓ１２３〜Ｓ１２７の処理が，前記稼動データ送信手段に相当する処理の一例である。
一方，前記基地局装置２においては，前記データ要求メッセージの送信（Ｓ２１３）の後，所定のタイムアウト時間が経過する前に前記無線端末１から前記稼動データの受信が完了したか否かが判別（Ｓ２１４）され，前記タイムアウト時間経過前に前記稼動データの受信が完了したと判別された場合には，前記無線端末１に前記稼動データの受信を完了した旨を表す前記ＡＣＫメッセージを送信（２１５）した後に，前述した前記入庫ビーコンの送信処理（Ｓ２１１）に戻る。このとき，前記基地局装置２から，前記稼動データの受信を完了した前記無線端末１の前記装置ＩＤを含む所定の出庫待ちモード通知が前記計算機３に送信される（不図示）。前記計算機３は，前記出庫待ちモード通知に含まれる前記装置ＩＤに対応する前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）についての前記無線端末モード情報を，前記出庫待ちモードを表す情報に更新する（不図示）。ここで，Ｓ２１４の判別処理が，前記無線端末状態判別手段に相当する処理の一例であり，Ｓ２１３〜Ｓ２１５の処理が，前記稼動データ受信手段に相当する処理の一例である。
また，Ｓ２１４において前記タイムアウト時間内に前記稼動データの受信を完了しなかったと判別された場合には，そのまま（或いは，データ受信に失敗した旨のメッセージを送信した後）Ｓ２１１へ戻って処理が繰り返される。
以上のようにして前記稼動データの送信を完了し，前記出庫待ちモードに設定された前記無線端末１は，前述した出庫処理（図４）における前記出庫ビーコンの受信待ち状態（Ｓ１０１）となる。
【００２１】
【実施例】
前記無線データ収集システムＸにおいて，図５のＳ１２８で前記無線端末１が前記出庫待ちモードに切り替わった際に，その無線端末１が搭載された前記移動装置１ａの稼動が禁止され，図４のＳ１０６で前記入庫待ちモードに切り替わった際に，前記移動装置１ａの稼動が許可されるよう構成（例えば，前記無産端末１からの所定の稼動禁止信号のＯＮ／ＯＦＦにより，前記移動装置のエンジン始動に必要な信号線がＯＦＦ／ＯＮされる回路構成とする等）することが考えられる。これにより，万一，前記倉庫等にある前記移動装置が盗難された場合であっても，前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
また，前記計算機３は，前記基地局装置２ごとに設けるのではなく，ＷＡＮや公衆回線を介して複数の前記基地局装置２と通信可能に構成し，複数の前記倉庫等の前記移動装置の入庫及び出庫を集中管理するものであってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，前記基地局装置が，前記稼動データを記憶して通信エリア内に入った前記無線端末と，通信費用が発生しないビーコンを用いて無線通信を行うので，通信費用がシステム導入の妨げになることがない。
また，前記無線端末１によって前記データ送信条件等による前記稼動データ送信可否の判別がなされるので，たまたま前記基地局装置２の通信エリア内を通りかかった前記無線端末１や出庫途中の前記無線端末１が前記基地局当地２に応答したりすることがなく，前記稼動データが確実に前記無線端末１から定められた前記基地局装置２へ収集される。さらに，前記無線端末１が，前記基地局装置２との通信実績，即ち，前記基地局装置２から前記初期化データの受信を完了した後の状態であるか，前記基地局装置２へ前記稼動データの送信を完了した後の状態であるかにより，前記入庫待ちモードと前記出庫待ちモードとの自動切り替えを行い，各モードに応じた信号（入庫ビーコン又は出庫ビーコン）を前記基地局装置２から受信するので，何ら人手を介することなく前記稼動データが自動収集される。これにより，例えば，前記倉庫等を無人で管理することも可能となる。
また，前記基地局装置２により，受信を完了した前記稼動データの送信元である前記無線端末１が前記出庫待ちモードであると判別され，送信を完了した前記初期化データの送信先である前記無線端末１が前記入庫待ちモードであると判別されるので，その判別結果（前記無線端末モード情報）によって前記倉庫等に存在する（存在すべき）前記移動装置１ａを容易に把握できる。従って，例えば前記倉庫等を無人で管理しているときに，万一，前記移動装置１ａの盗難が発生した場合には，前記倉庫等に存在すべき前記移動装置が存在しないことを，前記無線端末モード情報を参照することにより確認できるので，盗難の発生を容易に認知することができる。さらに，前記無線端末１が，前記出庫待ちモード時に前記移動装置１ａの稼動を禁止するよう構成すれば，前記倉庫等から盗難された前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸの概略構成を表す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸを構成する無線端末及び基地局装置の概略構成を表すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける無線端末側の状態遷移を表す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の出庫時の通信手順を表すフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の入庫時の通信手順を表すフローチャート。
【符号の説明】
１…無線端末
２…基地局装置
３…計算機
１１…無線機（無線端末側）
１２…制御部（無線端末側）
１３…データ記憶部
１４…データ入力部
２１…無線機（基地局装置側）
２２…電界強度検出部
２３…制御部（基地局装置側）
２４…ネットワークインターフェース
Ｓ１０１，Ｓ１０２，，…通信処理の手順（ステップ）
【発明の属する技術分野】
本発明は，建設機械や農業機械等の自走式作業機械，或いは発電機やコンプレッサ等の可搬な工事用機械等である移動装置に設けられた無線端末からその移動装置の稼動データを基地局装置に無線収集する無線データ収集システム及びその無線端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，建設機械や農業機械等の自走式作業機械，或いは発電機やコンプレッサ等の可搬な工事用機械等の移動可能な装置（以下，移動装置という）のメンテナンス管理等を行うため，それらの稼動データ（エンジンのＯＮ／ＯＦＦ，燃料の有無，油圧，冷却水温度等）を無線通信によって所定の基地局に収集する無線データ収集システムの提供が望まれている。
従来，このような無線データ収集システムとしては，衛星通信や携帯電話通信等の公衆通信網を用いて予め決められたタイミング（例えば，毎日午前２時に等）で移動装置に記憶されている稼動データを遠隔地の基地局装置（或いはサーバ計算機）等に送信するものがあった。また，このような従来の無線データ収集システムには，移動装置に設けられる無線端末にＧＰＳを搭載し，移動装置の位置情報を確認できるものもある。
一方，建設機械等の移動装置はレンタルされる場合が多く，このような移動装置の入庫・出庫管理（所定の倉庫や保管ヤード等への入庫や該倉庫等からの出庫の管理，或いは課金のための稼動時間管理等）の自動化が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前述した従来の無線データ収集システムでは，移動装置それぞれが通信するごとに衛星通信や携帯電話通信等の通信費用が発生し，しかもこれら移動体通信網を用いた通信費用は固定（有線）通信網に比べて高額であるため，運用費用がシステム導入メリットに見合わない場合が多いという問題点があった。特に，移動装置のメンテナンス管理に必要となる時系列データ等はそのデータ量が多いため，通信費の問題がより顕在化するという問題点があった。
また，前記従来のデータ収集システムにおいて，ＧＰＳによる位置情報と地図情報等とに基づいて移動装置の前記出庫・入庫管理を自動化することも考えられるが，例えば，比較的狭いエリアである倉庫等に移動装置が出入りしたことをＧＰＳによって確実に検知すること，或いは，たまたま前記倉庫等の近くを通りかかった移動装置と入庫しようとしている移動装置とを区別すること等，各種困難な問題があり，このため従来のデータ収集システムをそのまま適用して移動装置の入庫・出庫管理を自動化することは困難であるという問題点もあった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，通信費用が発生せず，移動装置の出庫・入庫管理の自動化に好適な無線データ収集システム及びその無線端末を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムにおいて，前記基地局装置が，少なくとも前記無線端末に対する所定の応答要求信号が含まれるビーコンを送信するビーコン送信手段と，前記応答要求信号に対する応答があった前記無線端末から前記稼動データを受信する稼動データ受信手段と，を具備し，前記無線端末が，前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置からの前記応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，を具備してなることを特徴とする無線データ収集システムとして構成される。ここで，前記送信可否判別手段は，前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する。
これにより，前記基地局装置が，前記稼動データを記憶して通信エリア内に入った前記無線端末と，通信費用が発生しないビーコンを用いて無線通信を行うので，通信費用がシステム導入の妨げになることがない。また，前記無線端末が前記基地局装置への前記稼動データの送信可否を自動判別するので，人手を介入することなく自動で前記稼動データを収集できる。
【０００５】
また，前記無線端末が，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段を具備すれば，前記無線端末が搭載される前記移動装置が，入庫待ち状態であるか否かが自動判別される。
また，前記無線端末の前記送信可否判別手段による送信可否判別により，前記ビーコンの受信はできたが，その電界強度が十分でないために通信エラーが多発（データの誤り率が上昇）し，通信時間が長くなって無駄な電力を消費（バッテリー切れを発生）したり，前記稼動データを正常に送信できなかったり，前記稼動データが未だ生じていない出庫途中の前記無線端末やたまたま前記基地局装置の通信エリア内を通りかかった前記無線端末が前記基地局装置に対して誤って応答したりすることが防止され，前記稼動データが確実に前記無線端末から定められた前記基地局装置へ収集される。
【０００６】
また，前記基地局装置から送信される前記ビーコンに，出庫される前記移動装置の前記無線端末に対する所定の初期化信号が含まれ，前記無線端末の前記状態切替え手段が，少なくとも前記入庫待ち状態と，前記初期化信号の受信を行う出庫待ち状態とを切り替えるものも考えられる。
ここで，前記無線端末の前記状態切替え手段が，前記基地局装置から前記初期化信号の受信を完了した場合に前記入庫待ち状態とし，前記基地局装置へ前記稼動データの送信を完了した場合に前記出庫待ち状態とするものが考えられる。
これにより，通信実績によって前記入庫待ち状態と前記出庫待ち状態との自動切り替えがなされ，各状態に応じた信号（前記応答要求信号又は前記初期化信号）が前記無線端末に受信されるので，何ら人手を介することなく前記稼動データの収集及び前記無線端末の出庫時の初期化が行われる。従って，前記移動装置の出庫・入庫管理の自動化に好適である。
【０００７】
さらに，前記無線端末が，前記出庫待ち状態である場合に前記移動装置の稼動を禁止する稼動禁止手段を具備すれば，万一，無人管理する前記移動装置が盗難された場合でも，その前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
また，前記基地局装置が，受信を完了した前記稼動データの送信元である前記無線端末を前記出庫待ち状態であると判別し，送信を完了した前記初期化信号の送信先である前記無線端末を前記入庫待ち状態であると判別する無線端末状態判別手段を具備すれば，倉庫等に存在する（存在すべき）前記移動装置を容易に把握できる。従って，例えば，前記移動装置の盗難が発生した場合には，存在すべき前記移動装置が存在しないことを容易に確認できるので，盗難の発生を容易に認知することができる。
【０００８】
また，前記初期化信号に前記予定入庫日に関する情報が含まれており，前記無線端末が，前記初期化信号に基づいて前記予定入庫日を設定してなるものであってもよい。
また，前記基地局装置と前記無線端末との通信データに前記無線端末それぞれを識別する装置ＩＤが含められ，該装置ＩＤに基づいて通信データの送信先及び／又は送信元の前記無線端末が識別されるよう構成されるものであってもよい。
また，前記基地局装置から送信される前記応答要求信号及び／又は前記初期化信号が，前記ビーコンに含まれるそれぞれ周波数の異なる複数のチャンネル信号のうちの１つであり，前記無線端末が，前記状態切替え手段による切り替え状態に応じて，前記チャンネル信号のいずれを受信するかを切替える受信チャンネル切替え手段を具備するものであってもよい。
これにより，前記初期化信号の送信と，前記応答要求信号の送信とを並行して行えるので，高速な通信が可能となる。
【０００９】
また，本発明は，前記無線データ収集システムの無線端末として捉えてもよい。即ち，移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムの無線端末において，前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置から送信されるビーコンに含まれる所定の応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，を具備してなることを特徴とする無線データ収集システムの無線端末である。ここで，前記送信可否判別手段は，前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸの概略構成を表す図，図２は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸを構成する無線端末及び基地局装置の概略構成を表すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける無線端末側の状態遷移を表す図，図４は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の出庫時の通信手順を表すフローチャート，図５は本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の入庫時の通信手順を表すフローチャートである。
【００１１】
本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸは，建設機械等の移動する装置（以下，移動装置という）から，その稼動データ（エンジンのＯＮ／ＯＦＦ，燃料の有無，油圧，冷却水温度等）を所定の場所に設置された基地局に無線によって収集するとともに，前記移動装置の入庫・出庫管理を行うシステムである。
まず，図１を用いて，本無線データ収集システムＸの構成について説明する。
図１に示すように，無線データ収集システムＸは，前記移動装置１ａに搭載され，該移動装置の前記稼動データを無線送信する１又は複数の無線端末１と，前記移動装置１ａの保管場所である倉庫や集合ヤード等（以下，倉庫等という）に設置され，１又は複数の前記無線端末１それぞれから前記稼動データを受信する基地局装置２と，前記基地局装置２とＬＡＮ等により通信可能に接続され，前記稼動データを蓄積して前記移動装置１ａのメンテナンス管理や入庫・出庫管理等のための各種処理を行うパソコン等である所定の計算機３とを具備している。
本無線データ収集システムＸの特徴は，前記移動装置１ａそれぞれの稼動現場（建設現場等）から前記稼動データを無線送信するのではなく，稼動現場で前記稼動データを前記無線端末１内に一旦記憶した後，入庫のために前記倉庫等に設置される前記基地局装置２の所定の通信エリア内（例えば，前記倉庫等の出入り口付近のエリア内等）に入った前記移動装置１ａの前記無線端末１から，該無線端末１内に記憶された前記稼動データを無線収集する点である。ここで，無線通信の電波としては，例えば，２．４５ＧＨｚ帯のＳＳ無線（通信速度は５Ｍｂｐｓ以上）等が用いられる。
【００１２】
次に，図２を用いて，本無線データ収集システムＸを構成する各装置の構成について説明する。
前記無線端末１は，前記移動装置１ａの所定のセンサ等から前記稼動データを入力するデータ入力部１４（前記稼動データ入力手段の一例）と，入力した前記稼動データ及びその他のデータを記憶するＳＲＡＭ等であるデータ記憶部１３（前記データ記憶手段の一例）と，前記稼動データを前記基地局装置２に無線送信するための通信制御や各種演算処理を行う制御部１２と，所定のアンテナを備え無線データの送受信を行う無線機１１とを具備している。
また，前記基地局装置２は，所定のアンテナを備え前記無線端末１から無線送信される前記稼動データを受信する無線機２１と，該無線機２１によって受信される信号の電界強度を検出する電界強度検出部２２と，前記無線機２１によるデータ受信のための通信制御や各種演算処理を行う制御部２３と，受信した前記稼動データの転送等を行うためＬＡＮ等の通信回線を介して前記計算機３との通信制御を行うネットワークインターフェース２４（ネットワークＩ／Ｆ）とを具備している。ここで，前記無線機２１によるデータ通信速度よりも，前記ネットワークＩ／Ｆ２４による通信速度の方が遅い場合には，前記基地局装置２にＳＲＡＭやハードディスク等の記憶装置を設け，これをバッファとして通信データを一時記憶させる構成としてもよい。さらに，前記基地局装置２は，前記無線機２１により所定の通信エリア内（前記倉庫等の出入り口付近の限定されたエリア内）に発する電波信号であるビーコンを所定の周期で出力し，前記無線端末１の前記無線機１１がそのビーコンに応答することによって前記基地局装置２と前記無線端末１との通信が行われ，建設現場等での稼動中に前記無線端末１の前記データ記憶部１３に記憶された前記稼動データが，前記基地局装置２に収集される。収集された前記稼動データは，前記計算機３に送られて蓄積（記憶）される。また，前記ビーコンは，それぞれ周波数（周波数帯域）が異なる複数チャンネルのビーコン（複数のチャンネル信号）から構成されており，そのうちの１チャンネルが出庫待ちの前記移動装置１ａ（前記倉庫等から建設現場等へ持ち出される前記移動装置１ａ）との通信用に用いられ，他の１チャンネルが入庫待ちの前記移動装置１ａ（建設現場等から前記倉庫等へ戻ってきた前記移動装置１ａ）との通信用に用いられる。これにより，前記出庫待ちの移動装置への初期化データ等を送信するためのビーコン（以下，出庫ビーコンという，前記初期化信号の一例）の送信と，前記入庫待ちの移動装置に応答を要求するビーコン（前記応答要求信号の一例，以下，入庫ビーコンという）の送信とを並行して行えるので，高速な通信が可能となる。
【００１３】
また，図３に示すように，前記無線端末１は，出庫待ちモードと入庫待ちモードの２つのいずれかのモード（状態）に自動設定（前記データ記憶部１３に記憶）されるよう構成されており，初期状態は前記出庫待ちモードに設定される。前記無線端末１の前記制御部１２により，いずれのモードに切り替えられるかについては後述する。さらに，前記無線端末１の前記無線機１１は前記ビーコンのいずれのチャンネルを受信するかを切り替える機能を有しており，前記モードに応じていずれのチャンネルを受信するかが切り替わるよう構成されている。即ち，前記出庫待ちモード時には，前記無線端末１の無線機１１の受信チャンネル（受信周波数帯域）が前記出庫ビーコンのチャンネルに切り替わり，前記入庫待ちモード時には，前記無線機１１の受信チャンネルが前記入庫ビーコンのチャンネルに切り替わる。これにより，前記入庫待ちモード時には前記入庫ビーコンの受信が可能となり，前記出庫待ちモード時には前記出庫ビーコンの受信が可能となる。
【００１４】
次に，図４を用いて，前記無線端末１が搭載された前記移動装置１ａが，前記倉庫等から出庫されるときの前記基地局装置２と前記無線端末１との通信手順について説明する。以下，Ｓ１０１，Ｓ１０２，…は，処理手順（ステップ）の番号を表す。
まず，前記基地局装置２において，前記計算機３から，これから出庫する前記移動装置１ａを特定（識別）する装置ＩＤ及び出庫日時や予定入庫日時（レンタル装置の返却予定日時）等に関する所定の初期化データを含む出庫指令の入力待ち状態となり（Ｓ２０１のＮｏ側），前記出庫指令を入力したと判別（Ｓ２０１のＹｅｓ側）されると，前記装置ＩＤ及び前記初期化データ等が含まれる前記出庫ビーコンが前記無線機２１を介して送信される（Ｓ２０２）。
【００１５】
一方，前記出庫待ちモードの前記無線端末１では，自己の装置ＩＤと同じ前記装置ＩＤが含まれる前記出庫ビーコンを受信するまで前記出庫ビーコンの受信処理が所定の周期で繰り返される（Ｓ１０１のＮｏ側）。ここで，前記自己の装置ＩＤは，前記無線端末１それぞれの前記データ記憶部１３等に予め設定（記憶）されている。そして，前記出庫待ちモードの前記無線端末１により，前記自己の装置ＩＤを含む前記出庫ビーコンが受信されると（Ｓ１０１のＹｅｓ側），受信した前記出庫ビーコンに含まれる前記初期化データに基づいて前記出庫日時や予定入庫日時の記憶，前記稼動データの初期化等の初期化処理が実行される（Ｓ１０２）。
次に，後述する初期化完了メッセージの前記基地局装置への送信回数（初期値＝０）がチェック（Ｓ１０３）され，これが所定の上限回数（試行回数上限）以下である場合には，前記初期化処理が完了した旨を表す前記初期化完了メッセージが前記基地局装置２に送信される（Ｓ１０４）。このとき，前記初期化完了メッセージの送信回数がカウントアップされる（不図示）。さらに，前記基地局装置２から前記初期化完了メッセージを受信した旨を表すＡＣＫメッセージを受信したか否かがチェック（Ｓ１０５）され，該ＡＣＫメッセージを受信したと判別された場合には前記モードを前記入庫待ちモードに切り替えた（遷移させた）後（Ｓ１０６，前記状態切替え手段に相当する処理の一例），前記無線端末１における出庫処理が終了する。Ｓ１０５において，前記ＡＣＫメッセージを受信しなかったと判別された場合，即ち，所定のタイムアウト時間内に前記ＡＣＫメッセージを受信しなかった場合にはＳ１０３へ戻り，前記ＡＣＫメッセージが受信されるまでＳ１０３〜Ｓ１０５の処理が繰り返される。そして，前記初期化完了メッセージの送信回数が前記上限回数を越えた場合（Ｓ１０３のＮｏ側）には，所定の異常処理が実行（Ｓ１１０）された後，前記無線端末１における出庫処理が終了する。前記異常処理では，例えば，通信エラーが発生した旨を表す表示ランプを点灯させる等の処理が行われる。前記無線端末１は，前記表示ランプの点灯等を確認した利用者により，所定のリセット操作等が行われた場合に，異常状態から復旧する（例えば，Ｓ１０１へ戻る）よう構成されている（不図示）。
【００１６】
一方，前記基地局装置２においては，前記出庫ビーコンの送信（Ｓ２０２）の後，所定のタイムアウト時間が経過する前に前記無線端末１から前記初期化完了メッセージを受信したか否かが判別（Ｓ２０３）され，前記タイムアウト時間経過前に前記初期化完了メッセージを受信したと判別された場合には，前記初期化完了メッセージを受信した旨を表すＡＣＫメッセージを前記無線端末１に送信（Ｓ２０４）した後，Ｓ２０１へ戻って処理が繰り返される。このとき，前記基地局装置２から，前記初期化完了メッセージの受信相手である前記無線端末１の前記装置ＩＤを含む所定の入庫待ちモード通知が前記計算機３に送信される（不図示）。前記計算機３には，前記無線端末１（の前記移動装置１ａ）それぞれが，前記入庫待ちモード又は前記出庫待ちモードのいずれのモードであるかを表す無線端末モード情報が記録されており（初期値＝「出庫待ちモード」），前記計算機３は，前記入庫待ちモード通知に含まれる前記装置ＩＤに対応する前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）についての前記無線端末モード情報を，前記入庫待ちモードを表す情報に更新する（不図示）。ここで，Ｓ２０３の処理が，前記無線端末状態判別手段に相当する処理の一例である。さらに，前記計算機３は，前記無線端末モード情報に基づいて，前記無線端末１（が搭載される前記移動装置１ａ）のいずれが前記倉庫等に存在する（即ち，前記出庫待ち状態である）か，存在しない（即ち，前記入庫待ち状態である）かをＣＲＴ等の表示装置に表示する機能を有している。
以上のようにして初期化され，前記入庫待ちモードに設定された前記無線端末１は，建設現場等の使用場所において前記移動装置１ａが稼動した際に，前記稼動データを前記データ記憶部１３に記憶させ，再度，前記基地局装置２の通信エリア内に戻って入庫される際に，前記基地局装置２から送信される前記入庫ビーコンに応じて前記稼動データを送信する。
【００１７】
次に，図５を用いて，前記無線端末１が搭載された前記移動装置１ａが，前記倉庫等に入庫されるときの前記基地局装置２と前記無線端末１との通信手順について説明する。
まず，前記基地局装置２の前記無線機２１により，通信エリア内（前記ビーコンの届くエリア内）の前記無線端末１に対して応答を要求する前記入庫ビーコンが所定の周期で送信される（Ｓ２１１）。これに対し，前記入庫待ちモードの前記無線端末１は，前記入庫ビーコンの受信の有無を所定の周期で常時チェック（Ｓ１２１）し，前記通信エリア内に入ったことによって前記入庫ビーコンが受信されると（Ｓ１２１のＹｅｓ側），所定のデータ送信条件を満足しているか否かが判別される（Ｓ１２２，前記送信可否判別手段に相当する処理の一例）。ここで，前記データ送信条件とは，前記稼動データの前記基地局装置２への送信可否を判別する条件であり，該条件を満足していなければ，Ｓ１２１へ戻って処理が繰り返され，満足している場合にはＳ１２３へ移行し，前記基地局装置２への前記稼動データの送信処理が開始される。ここでは，以下の４つの条件を全て満足した場合に，前記データ送信条件を満足したと判別されるが，以下の４つの条件のうちの１又は複数が満足すれば前記データ送信条件を満足したと判別してもかまわない。
【００１８】
その１つめの条件は，当該無線端末１の状態（モード）が，前記出庫待ちモードから前記入庫待ちモードに切り替わった（図４のＳ１０６）後に所定の時間（例えば，３分）以上経過していることである（状態切り替わり後の経過時間が所定時間以上）。これにより，前述した出庫時の処理（図４）により初期化されて前記入庫待ちモードへ切り替わった前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）が，未だ前記基地局装置２の通信エリア内に残っている間に，後述する前記稼動データの送信処理（Ｓ１２３〜Ｓ１２７）及び前記出庫待ちモードへの切り替え処理（Ｓ１２８）を実行してしまうことを防止できる。
２つめの条件は，前記データ記憶部１３内に前記基地局装置２へ未送信の前記稼動データが存在していないことである。これも前述した１つめの条件と同様の作用，即ち，初期化されて前記通信エリア内から出て行く前の前記無線端末１が，前記稼動データの送信処理及び前記出庫待ちモードへの切り替え処理を実行してしまうことを防止するという作用がある。未送信の前記稼動データの存在有無の確認方法としては，例えば，前記基地局装置２への送信が完了した前記稼動データを前記データ記憶部１３から削除する（或いは，出庫時の前記初期化処理の際に削除する）よう構成し，前記データ記憶部１３内の前記稼動データの有無をもって未送信データの有無を判別する方法や，前記稼動データそれぞれが未送信か送信済みかに関する識別情報を前記データ記憶部１３等に記憶させ，その識別情報をもって未送信データの有無を判別する方法等が考えられる。
３つめの条件は，前述した出庫時の初期化処理により前記データ記憶部１３に記憶された前記予定入庫日時或いはその日付と，現在の日時或いはその日付との差が所定の範囲内である（或いは一致する）ことである。これにより，前述した１つめ及び２つめの条件と同様の作用に加え，たまたま前記基地局装置２の通信エリアを通りかかった前記移動装置１ａ（その倉庫等に入庫する予定のものでない前記移動装置１ａ）の前記無線端末１が，誤って前記入庫ビーコンに応答してしまうことを防止できる。
４つめの条件は，前記電界強度検出部２２により検出されたビーコンの電界強度が，所定の電界強度以上であることである。これにより，前記入庫ビーコンの受信はできたが，その電界強度が十分でないために通信エラーが多発（データの誤り率が上昇）し，通信時間が長くなって無駄な電力を消費したり，前記稼動データを正常に送信できなかったりすることを防止できる。
【００１９】
前記無線端末１は，以上４つの条件（前記データ送信条件）を満足している場合（Ｓ１２２のＹｅｓ側），前記入庫ビーコンに対する応答として前記自己の装置ＩＤを前記基地局装置２に送信する（Ｓ１２３）。これに対し，前記基地局装置２は，前記入庫ビーコンの送信（Ｓ２１１）後，所定のタイムアウト時間内にいずれかの前記無線端末１からその装置ＩＤを受信した場合（Ｓ２１２のＹｅｓ側）には，受信した前記装置ＩＤを含む所定のデータ要求メッセージを前記無線端末１に送信する（Ｓ２１３）。ここで，前記タイムアウト時間内に前記装置ＩＤが受信されなかった場合には（Ｓ２１２のＮｏ側），Ｓ２１１へ戻って処理が繰り返される。
一方，前記入庫待ちモードの前記無線端末１は，前記自己の装置ＩＤを送信（Ｓ１２３）した後，所定の時間（例えば３０秒）内に前記自己の装置ＩＤを含む前記データ要求メッセージが受信されない場合にはＳ１２１へ戻って処理が繰り返され，所定時間内に受信された場合にはＳ１２５へ移行する。
【００２０】
Ｓ１２５では，次の処理である前記稼動データの送信処理（Ｓ１２６）の実行回数（初期値＝０）がチェックされ，これが所定の上限回数（試行回数上限）以下である場合には，前記データ記憶部１３内の未送信の前記稼動データが前記基地局装置２に送信される（Ｓ１２６）。このとき，前記稼動データの送信処理の実行回数がカウントアップされる（不図示）。さらに，前記基地局装置２から前記稼動データの受信を完了した旨を表すＡＣＫメッセージを受信したか否かがチェック（Ｓ１２７）され，該ＡＣＫメッセージを受信したと判別された場合には前記モードを前記出庫待ちモードに切り替えた（遷移させた）後（Ｓ１２８，前記状態切替手段に相当する処理の一例），当該無線端末１における入庫処理が終了する。これに対し，Ｓ１２７において，前記ＡＣＫメッセージを受信しなかった（或いは前記稼動データの受信に失敗した旨のメッセージを受信した）と判別された場合にはＳ１２５へ戻り，前記ＡＣＫメッセージが受信されるまでＳ１２５〜Ｓ１２７の処理が繰り返される。そして，前記稼動データの送信回数が前記上限回数を越えた場合（Ｓ１２５のＮｏ側）には，所定の異常処理が実行（Ｓ１３０）された後，前記無線端末１における出庫処理が終了する。前記異常処理では，例えば，通信エラーが発生した旨を表す表示ランプを点灯させる等の処理が行われる。ここで，Ｓ１２３〜Ｓ１２７の処理が，前記稼動データ送信手段に相当する処理の一例である。
一方，前記基地局装置２においては，前記データ要求メッセージの送信（Ｓ２１３）の後，所定のタイムアウト時間が経過する前に前記無線端末１から前記稼動データの受信が完了したか否かが判別（Ｓ２１４）され，前記タイムアウト時間経過前に前記稼動データの受信が完了したと判別された場合には，前記無線端末１に前記稼動データの受信を完了した旨を表す前記ＡＣＫメッセージを送信（２１５）した後に，前述した前記入庫ビーコンの送信処理（Ｓ２１１）に戻る。このとき，前記基地局装置２から，前記稼動データの受信を完了した前記無線端末１の前記装置ＩＤを含む所定の出庫待ちモード通知が前記計算機３に送信される（不図示）。前記計算機３は，前記出庫待ちモード通知に含まれる前記装置ＩＤに対応する前記無線端末１（が搭載された前記移動装置１ａ）についての前記無線端末モード情報を，前記出庫待ちモードを表す情報に更新する（不図示）。ここで，Ｓ２１４の判別処理が，前記無線端末状態判別手段に相当する処理の一例であり，Ｓ２１３〜Ｓ２１５の処理が，前記稼動データ受信手段に相当する処理の一例である。
また，Ｓ２１４において前記タイムアウト時間内に前記稼動データの受信を完了しなかったと判別された場合には，そのまま（或いは，データ受信に失敗した旨のメッセージを送信した後）Ｓ２１１へ戻って処理が繰り返される。
以上のようにして前記稼動データの送信を完了し，前記出庫待ちモードに設定された前記無線端末１は，前述した出庫処理（図４）における前記出庫ビーコンの受信待ち状態（Ｓ１０１）となる。
【００２１】
【実施例】
前記無線データ収集システムＸにおいて，図５のＳ１２８で前記無線端末１が前記出庫待ちモードに切り替わった際に，その無線端末１が搭載された前記移動装置１ａの稼動が禁止され，図４のＳ１０６で前記入庫待ちモードに切り替わった際に，前記移動装置１ａの稼動が許可されるよう構成（例えば，前記無産端末１からの所定の稼動禁止信号のＯＮ／ＯＦＦにより，前記移動装置のエンジン始動に必要な信号線がＯＦＦ／ＯＮされる回路構成とする等）することが考えられる。これにより，万一，前記倉庫等にある前記移動装置が盗難された場合であっても，前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
また，前記計算機３は，前記基地局装置２ごとに設けるのではなく，ＷＡＮや公衆回線を介して複数の前記基地局装置２と通信可能に構成し，複数の前記倉庫等の前記移動装置の入庫及び出庫を集中管理するものであってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，前記基地局装置が，前記稼動データを記憶して通信エリア内に入った前記無線端末と，通信費用が発生しないビーコンを用いて無線通信を行うので，通信費用がシステム導入の妨げになることがない。
また，前記無線端末１によって前記データ送信条件等による前記稼動データ送信可否の判別がなされるので，たまたま前記基地局装置２の通信エリア内を通りかかった前記無線端末１や出庫途中の前記無線端末１が前記基地局当地２に応答したりすることがなく，前記稼動データが確実に前記無線端末１から定められた前記基地局装置２へ収集される。さらに，前記無線端末１が，前記基地局装置２との通信実績，即ち，前記基地局装置２から前記初期化データの受信を完了した後の状態であるか，前記基地局装置２へ前記稼動データの送信を完了した後の状態であるかにより，前記入庫待ちモードと前記出庫待ちモードとの自動切り替えを行い，各モードに応じた信号（入庫ビーコン又は出庫ビーコン）を前記基地局装置２から受信するので，何ら人手を介することなく前記稼動データが自動収集される。これにより，例えば，前記倉庫等を無人で管理することも可能となる。
また，前記基地局装置２により，受信を完了した前記稼動データの送信元である前記無線端末１が前記出庫待ちモードであると判別され，送信を完了した前記初期化データの送信先である前記無線端末１が前記入庫待ちモードであると判別されるので，その判別結果（前記無線端末モード情報）によって前記倉庫等に存在する（存在すべき）前記移動装置１ａを容易に把握できる。従って，例えば前記倉庫等を無人で管理しているときに，万一，前記移動装置１ａの盗難が発生した場合には，前記倉庫等に存在すべき前記移動装置が存在しないことを，前記無線端末モード情報を参照することにより確認できるので，盗難の発生を容易に認知することができる。さらに，前記無線端末１が，前記出庫待ちモード時に前記移動装置１ａの稼動を禁止するよう構成すれば，前記倉庫等から盗難された前記移動装置が不正使用されることがなく，盗難防止にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸの概略構成を表す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸを構成する無線端末及び基地局装置の概略構成を表すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける無線端末側の状態遷移を表す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の出庫時の通信手順を表すフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線データ収集システムＸにおける移動装置の入庫時の通信手順を表すフローチャート。
【符号の説明】
１…無線端末
２…基地局装置
３…計算機
１１…無線機（無線端末側）
１２…制御部（無線端末側）
１３…データ記憶部
１４…データ入力部
２１…無線機（基地局装置側）
２２…電界強度検出部
２３…制御部（基地局装置側）
２４…ネットワークインターフェース
Ｓ１０１，Ｓ１０２，，…通信処理の手順（ステップ）
Claims (9)
- 移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムにおいて，
前記基地局装置が，
少なくとも前記無線端末に対する所定の応答要求信号が含まれるビーコンを送信するビーコン送信手段と，
前記応答要求信号に対する応答があった前記無線端末から前記稼動データを受信する稼動データ受信手段と，を具備し，
前記無線端末が，
前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，
前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，
前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置からの前記応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，
を具備してなることを特徴とする無線データ収集システム。 - 前記基地局装置から送信される前記ビーコンに，出庫される前記移動装置の前記無線端末に対する所定の初期化信号が含まれ，
前記無線端末の前記状態切替え手段が，少なくとも前記入庫待ち状態と，前記初期化信号の受信を行う出庫待ち状態とを切り替えるものである請求項１に記載の無線データ収集システム。 - 前記無線端末の前記状態切替え手段が，
前記基地局装置から前記初期化信号の受信を完了した場合に前記入庫待ち状態とし，前記基地局装置へ前記稼動データの送信を完了した場合に前記出庫待ち状態としてなる請求項２に記載の無線データ収集システム。 - 前記無線端末が，前記出庫待ち状態である場合に前記移動装置の稼動を禁止する稼動禁止手段を具備してなる請求項２又は３のいずれかに記載の無線データ収集システム。
- 前記基地局装置が，
受信を完了した前記稼動データの送信元である前記無線端末を前記出庫待ち状態であると判別し，送信を完了した前記初期化信号の送信先である前記無線端末を前記入庫待ち状態であると判別する無線端末状態判別手段を具備してなる請求項２〜４のいずれかに記載の無線データ収集システム。 - 前記初期化信号に前記予定入庫日に関する情報が含まれており，前記無線端末が，前記初期化信号に基づいて前記予定入庫日を設定してなる請求項２〜５のいずれかに記載の無線データ収集システム。
- 前記基地局装置と前記無線端末との通信データに前記無線端末それぞれを識別する装置ＩＤが含められ，該装置ＩＤに基づいて通信データの送信先及び／又は送信元の前記無線端末が識別されるよう構成されてなる請求項１〜６のいずれかに記載の無線データ収集システム。
- 前記基地局装置から送信される前記応答要求信号及び／又は前記初期化信号が，前記ビーコンに含まれるそれぞれ周波数の異なる複数のチャンネル信号のうちの１つであり，
前記無線端末が，前記状態切替え手段による切り替え状態に応じて，前記チャンネル信号のいずれを受信するかを切替える受信チャンネル切替え手段を具備してなる請求項１〜７のいずれかに記載の無線データ収集システム。 - 移動可能な所定の移動装置に搭載され該移動装置の稼動データを取得して無線送信する１又は複数の無線端末と，該無線端末から無線送信された前記稼動データを受信する基地局装置と，を具備する無線データ収集システムの無線端末において，
前記移動装置から取得した前記稼動データを記憶するデータ記憶手段と，
前記基地局装置から送信される信号の電界強度，前記基地局装置へ未送信の前記稼動データの有無，前記基地局装置との通信実績に基づいて前記応答要求信号の受信を行う入庫待ち状態とするかその他の状態とするかを切り替える状態切替え手段による状態の切り替わり後の経過時間及び予め設定された予定入庫日と現在の日付との差のうちの複数に基づいて，前記稼動データの前記基地局装置への送信可否を判別する送信可否判別手段と，
前記送信可否判別手段により送信可であると判別された場合に，前記基地局装置から送信されるビーコンに含まれる所定の応答要求信号に対して応答を送信した後に前記データ記憶手段内の前記稼動データを送信する稼動データ送信手段と，
を具備してなることを特徴とする無線データ収集システムの無線端末。
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