JP6057694B2

JP6057694B2 - 無線テレメータリングシステム

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Publication number: JP6057694B2
Application number: JP2012275249A
Authority: JP
Inventors: 山本　兼司; 兼司山本; 井上　雄大; 雄大井上; 晃二樋口; 銑工藤; 清一太田; 洋三福田; 友江　直仁; 直仁友江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: JP2014120960A

Description

本発明は、センター側装置に広域通信網等の通信回線を介して接続された端末網制御装置とガスメータ、水道メータ、電力メータ、センサ等の端末機器との間でのデータ伝送を無線によって行う無線テレメータリングシステムに関し、特に複数の無線機を中継して通信するメッシュネットワークにおける通信路の経路選択を行う無線機に対する消費電力の低減に関するものである。

無線テレメータリングシステムは、センター側網制御装置と通信回線を介して接続された端末網制御装置（以下、「ＮＣＵ」と称す）と、ＮＣＵに接続された親機無線機（以下、「親機」と称す）と、親機と無線回線を介して通信を行う複数の子機無線機（以下、「子機」と称す）と、親機または子機に接続されたガス、水道、電気等のメータ、センサ等の端末機器とによって構成される。

上記の無線テレメータリングシステムでは、親機と子機は、内蔵された電池を電源として動作する。親機と子機は、待機時には他機からの呼び出しに応答できるように無線信号を送信し、自身の存在を他機に周知している。この無線信号の送信を連続して実施した場合、内蔵された電池が早期に消耗する。そのため、内蔵された電池の無駄な消耗を防止するために、待機時に間欠的に送信動作する間欠送信が行われる。

また、親機側に複数の子機が接続できる機器システムでは、電源種別を電池駆動だけでなく非電池駆動でも動作するように設計されているものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−４９８８９号公報

従来、親機は非電池駆動のものが多く、子機は端末機器の種別によって電池駆動、非電池駆動のものが使用され、電池仕様の子機と非電池仕様の子機とはそれぞれ別ネットワークで使用される場合が多い。

また、無線テレメータリングシステムにおいて、親機と子機で構成するメッシュネットワークでは、宛先となる端末機器に接続された子機にデータ伝送する際、事前にやり取りされたルーティング設定に対して、通信経路を選択し、通信が行われる。電池仕様の子機の場合、初期設置時に実装した電池容量にて、無線機の使用年数分動作することが求められる。しかしながら、電池仕様の子機を中継器として使用する場合には、中継器として使用しない場合に比べ電池の消耗が早くなるため、電池の実装本数を増やす必要がある。

よって、電池駆動と非電池駆動の無線機が同一のメッシュネットワークに存在する無線テレメータリングシステムを構築した場合は、中継経路を事前に固定的に設定し非電池の子機を中継器として使用するように設定可能なクラスタツリーネットワークの場合と比べて、動的に中継経路を選択するため、中継経路として選択された子機の電池が消耗し、通信経路として頻繁に使用される可能性が高い親機に近い子機などは、電池の消耗が早くなる。

そこで、本発明は、メッシュネットワークにおいて、中継経路として子機同士が通信する動作での電池駆動の子機の消費電力を低減可能な無線テレメータリングシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る無線テレメータリングシステムは、センター側装置と、前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、前記無線親機および前記無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が前記非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、前記通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した前記無線子機を中継経路として選択するものである。

本発明によれば、無線テレメータリングシステムは、センター側装置と、センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、無線親機との間で無線通信を行うことでセンター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、無線親機と電池駆動無線機と非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、無線親機および無線子機は、非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択する。

したがって、メッシュネットワークにおいて、無線親機および無線子機が優先的に非電池駆動無線機を中継経路として選択することで、電池駆動無線機の使用を抑えることができ、無線子機同士が通信する動作での電池駆動無線機の消費電力を低減させることができる。無線親機および無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した無線子機を中継経路として選択する。したがって、電池駆動無線機の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムの構成図である。実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の一部である。実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の残部である。実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の一部である。実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の残部である。実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の一部である。実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図の残部である。実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作図である。実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図である。実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作図である。実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作図である。実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワークの中継経路における動作シーケンス図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムの構成図であり、図２は、実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図３は、実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図２および図３においてＡ１でつながっているものとする。

図１に示すように、無線テレメータリングシステムは、センターサーバ１（センター側装置）と、ＮＣＵ２と、親機３（無線親機）と、子機４〜９（無線子機）と、メータ１０〜１５と、メッシュネットワーク１００によって構成されている。ＮＣＵ２は、センターサーバ１に広域通信網等の通信回線を介して接続されている。親機３は、ＮＣＵ２に広域通信網等の通信回線を介して接続されている。親機３は、非電池（商用電源）で駆動するように構成されており、親機３の電源種別は非電池駆動である。

子機４〜９は、親機３との間で無線通信を行うことでＮＣＵ２を介してセンターサーバ１とデータ通信を行う。子機４，６，８は、各々が非電池で駆動するように構成されており、子機４，６，８の電源種別は非電池駆動である。子機５，７，９は、各々が電池で駆動するように構成されており、子機５，７，９の電源種別は電池駆動である。親機３と子機４〜９において自己の電源種別に関する情報は、例えば親機３および子機４〜９が有するメモリに記憶されている。メータ１０〜１５は、例えば、ガス、水道、電気などのメータであり、各々が子機４〜９に接続されている。

無線環境の前提として、親機３および子機４〜９は、次の無線機同士が直接の無線電波で認識しているものとする。つまり、親機３は子機４，５、子機４は親機３および子機５，６、子機５は親機３および子機４，６，７、子機６は子機４，５，７，８、子機７は子機５，６，８，９、子機８は子機６，７，９、子機９は子機７，８を直接の無線電波で認識しているものとする。

図２と図３に示すように、電源種別が非電池駆動の子機４，６，８と電池駆動の子機５，７，９とが共存するメッシュネットワーク１００において、親機３および子機４〜９同士はお互いの存在を認識するため、事前に自律ルーティング設定１６にてルーティングのための選択情報１７〜２３のやり取りを行う。通信経路として使用する経路の選択情報１７〜２３には、親機３、子機４〜９の電源種別に関する情報が含まれており、親機３と子機４〜９は、電源種別に関する情報を含んだ選択情報１７〜２３を、例えば各々が有するメモリに保持する。

無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００において、各メータの検針を実施する場合、センターサーバ１は検針対象のメータに接続された子機に無線通信にてメッセージを送信し、当該子機が検針対象メータの検針値を取得して、検針値をセンターサーバ１に応答する。

例えば、センターサーバ１からＮＣＵ２を介し、親機３の配下の子機９に接続されたメータ１５に向けた検針要求２５を親機３が受信した場合、親機３は、その検針要求を検針対象のメータ１５が接続された子機９に無線通信にて送信する。メッシュネットワーク１００において、親機３の配下の子機は複数存在し、子機も他の子機にぶら下がることで、段数を形成している。そのため、例えば親機３から子機９にメッセージを送信する場合、親機３に最も近い子機から順に次々とバケツリレー方針で中継していき、通信対象の子機９まで無線通信を中継することとなる。

センターサーバ１からメータ１５に対する検針要求２４の制御が行われた場合、ＮＣＵ２を介し、親機３が検針要求２５を受信する。親機３は、メータ１５が子機９に接続されていることと、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報１７から子機４の電源種別が非電池駆動、子機５の電源種別が電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機４に検針要求２６を送信する。

子機４は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報１８から子機５の電源種別が電池駆動、子機６の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機６に検針要求２７を送信する。子機６は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報２０から子機５，７の電源種別が電池駆動、子機４，８の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機８に検針要求２８を送信する。

子機８は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報２２から子機９の電源種別が電池駆動であるが、宛先であることを判断し、子機９に検針要求２９を送信する。より具体的には、子機８は、検針要求２８に含まれる情報から子機９が宛先であることを判断する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機を使用し、子機９に検針要求２９が中継される。子機９は、検針要求２９を受信すると、メータ１５の検針を実施する。

次に、子機９からセンターサーバ１に対して検針応答が送信されるが、検針要求の場合と同様の処理が行われて、検針要求の場合とは逆方向に検針応答が送信される。具体的に説明すると、子機９は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報２３から子機７の電源種別が電池駆動、子機８の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機８に検針応答３０を送信する。子機８は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報２２から子機７，９の電源種別が電池駆動、子機６の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機６に検針応答３１を送信する。

子機６は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報２０から子機５，７の電源種別が電池駆動、子機４，８の電源種別が非電池駆動であることを判断し、電源種別が非電池駆動の子機４に検針応答３２を送信する。子機４は、事前に自律ルーティング設定１６で保持した選択情報１８から親機３の電源種別が非電池駆動であり、さらに宛先であることを判断し、親機３に検針応答３３を送信する。より具体的には、子機４は、検針応答３１に含まれる情報から親機３が宛先であることを判断する。親機３は検針応答３４を送信すると、ＮＣＵ２を介してセンターサーバ１は検針応答３５を受信する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機を使用し、センターサーバ１に検針応答３５が中継される。

なお、上記においては、親機３および子機４，６，８，９から直接の無線電波で認識されている子機の中に電源種別が非電池駆動の子機が存在する場合の中継動作について説明したが、直接の無線電波で認識されている子機の中に非電池駆動の子機が存在しない場合がある。この場合には、直接の無線電波で認識されている電池駆動の子機が中継経路として選択される。

中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機および子機は、中継経路として選択するための情報として、事前に自律ルーティング設定１６を実行したときに保持した経路の選択情報１７〜２３の電源種別を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択するものとする。

以上のように、実施の形態１に係る無線テレメータリングシステムは、センターサーバ１と、センターサーバ１に通信回線を介して接続された親機３と、親機３との間で無線通信を行うことでセンターサーバ１とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動の子機５，７，９または非電池駆動の子機４，６，８により構成された複数の子機４〜９と、親機３と電池駆動の子機５，７，９と非電池駆動の子機４，６，８とが無線接続されたメッシュネットワーク１００とを備えた。親機３および子機４〜９は、非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として優先的に選択する。

したがって、メッシュネットワーク１００において、優先的に非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として選択することで、電池駆動の子機５，７，９の使用を抑えることができ、子機４〜９同士が通信する動作での子機５，７，９の消費電力を低減させることができる。これにより、無線テレメータリングシステムの長期使用が可能となる。

また、従来は、子機の電源種別ごとに各々メッシュネットワークを構成する場合が多かったが、本実施の形態のように、１つのメッシュネットワーク１００に電源種別が電池駆動と非電池駆動の子機４〜９を共存させることで、複数のネットワークを管理することに比べ、保守・運用面の複雑さが低減し、さらにシステム構築時に、複数のネットワークに対して何度も初期設定を行うことがなく、システム構築時のコストも低減できる。

親機３および子機４〜９は、自律ルーティング設定１６の際に保持した複数の子機４〜９の電源種別に関する情報を含む選択情報１７〜２３に基づいて、非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機５，７，９の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図４は、実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図５は、実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図４および図５においてＡ２でつながっているものとする。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態１の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機３および子機４〜９が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態１の場合と同様である。親機３、子機４〜９が無線通信を行うために、間欠送信する信号がある。この間欠送信の信号には電源種別に関する情報が常に含まれている。無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００において、センターサーバ１から各メータの検針を実施する場合、検針対象のメータに接続された子機に無線通信にてメッセージを送信し、当該子機が検針対象のメータの検針値を取得して、検針値をセンターサーバ１に応答する。

センターサーバ１からメータ１５に対する検針要求３６の制御が行われた場合、ＮＣＵ２を介して、親機３が検針要求３７を受信する。親機３は、メータ１５が子機９に接続されていることと、間欠送信動作５４で、親機３から直接の無線電波で認識されている子機４，５とやり取りした間欠送信信号３８，３９に含まれる電源種別から子機４の電源種別が非電池駆動、子機５の電源種別が電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池の子機４に検針要求４４を送信する。ここで、間欠送信動作５４では、間欠送信信号３８，３９の他に間欠送信信号４０〜４３のやり取りも行われるが、ここでは、直接関係のある間欠送信信号のみ説明することとする。以下、説明する間欠送信動作５５〜６１においても同様である。

子機４は、間欠送信動作５５で、子機４から直接の無線電波で認識されている子機５，６とやり取りした間欠送信信号３９，４０とに含まれる電源種別から子機５の電源種別が電池駆動、子機６の電源種別が非電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池駆動の子機６に検針要求４５を送信する。子機６は、間欠送信動作５６で、子機６から直接の無線電波で認識されている子機７，８とやり取りした間欠送信信号４１，４２に含まれる電源種別から子機７の電源種別が電池駆動、子機８の電源種別が非電池駆動であることを確認し、電源種別が非電池の子機８に検針要求４６を送信する。

子機８は、間欠送信動作５７で、子機８から直接の無線電波で認識されている子機９とやり取りした間欠送信信号４３に含まれる電源種別から子機９の電源種別が電池駆動であるが、宛先であることを判断し、子機９に検針要求４７を送信する。より具体的には、子機８は、検針要求４６に含まれる情報から子機９が宛先であることを判断する。このように、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機４，６，８を使用し、子機９に検針要求４７が中継され、子機９はメータ１５の検針を実施する。

次に、子機９からセンターサーバ１に対して検針応答が送信されるが、検針要求の場合と同様の処理が行われて、検針要求の場合とは逆方向に検針応答が送信される。検針応答の際も、間欠送信信号５８〜６１で得られた電源種別に関する情報に基づいて、検針応答４８〜５３が送信され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機４，６，８を使用する。

なお、上記においては、親機３と子機４，６，８，９から直接の無線電波で認識されている子機の中に電源種別が非電池駆動の子機が存在する場合の中継動作について説明したが、直接の無線電波で認識されている子機の中に非電池駆動の子機が存在しない場合がある。この場合には、直接の無線電波で認識されている電池駆動の子機が中継経路として選択される。

中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機３および子機４〜９は、中継経路として選択するための情報として、各々が間欠送信動作５４〜６１を行ったときの間欠送信信号３８〜４３に含まれる電源種別に関する情報を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を通信経路として優先的に選択するものとする。

以上のように、実施の形態２に係る無線テレメータリングシステムでは、親機３および子機４〜９は、複数の子機４〜９から受信した間欠送信信号３８〜４３に含まれる電源種別に関する情報に基づいて、非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機５，７，９の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図６は、実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の一部であり、図７は、実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図の残部である。ここで、動作シーケンスは、図６および図７においてＡ３でつながっているものとする。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態１の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機３および子機４〜９が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態１の場合と同様である。動作シーケンスは、実施の形態２の場合とほぼ同様であり、実施の形態２では、中継経路は間欠送信信号に常に含まれる電源種別に関する情報に基づいて選択されていたが、本実施の形態３では、中継経路は間欠送信信号に常に含まれる電池残量に関する情報に基づいて選択される点が相違する。

センターサーバ１からメータ１５に対する検針要求３６の制御が行われた場合、ＮＣＵ２を介し、親機３が検針要求３７を受信する。親機３は、メータ１５が子機９に接続されていることと、間欠送信動作５４Ａで、親機３から直接の無線電波で認識されている子機４，５とやり取りした間欠送信信号３８Ａ，３９Ａに含まれる電池残量に関する情報から子機４の電池残量が１００％、子機５の電池残量が１００％未満であることを確認する。そして、親機３は、電池残量が１００％の子機４に検針要求４４を送信する。ここで、電池残量が１００％の場合は電源種別が非電池駆動、電池残量が１００％未満の場合は電源種別が電池駆動であると判断されるものとする。

以降、間欠送信動作５５Ａ〜６１Ａに基づいて中継経路の選択がなされ、検針要求４５〜４７、検針応答４８〜５３が送信されるが、実施の形態２の場合とほぼ同様であるため、説明を省略する。

中継動作において、電池残量が１００％の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。親機３および子機４〜９は、中継経路として選択するための情報として、各々が間欠送信動作５４Ａ〜６１Ａを行ったときの間欠送信信号３８Ａ〜４３Ａに含まれる電池残量に関する情報を確認することで、経路が最短でかつ、電源種別が非電池駆動の子機を中継経路として選択するものとする。

以上のように、実施の形態３に係る無線テレメータリングシステムでは、親機３および子機４〜９は、複数の子機４〜９から受信した間欠送信信号３８Ａ〜４３Ａに含まれる電池残量に関する情報に基づいて、非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として優先的に選択するため、電池駆動の子機５，７，９の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図８は、実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作図であり、図９は、実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１〜３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態１の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機３および子機４〜９が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態１の場合と同様である。

センターサーバ１からメータ１５に対する検針要求８８の制御が行われた場合、ＮＣＵ２を介し、親機３が検針要求８９を受信する。親機３は、送信データとして検針要求９０を送信する。親機３は、送信データ（Ｄ_ｓ）がある場合、親機３が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機３は、子機４，５を直接の無線電波で認識しており、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）に、子機５の間欠信号を受信するが、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）では、他から受信した間欠信号が非電池駆動の子機から送信されたと判定した場合にのみ、当該子機に対する中継動作を行う。ここで、子機５は電池駆動であるため、親機３は子機５に対して中継動作を行わない。

その後、親機３は、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）に、子機４の間欠信号を受信するが、子機４は非電池駆動であるため、子機４は親機３からの送信データ（Ｄ_ｓ）、すなわち検針要求９０である受信データ（Ｄ_ｒ）を受信する。ここで、間欠信号待ち時間とは、自己が送信する送信データ（Ｄ_ｓ）の送信動作期間をいう。

親機３から送信データ（Ｄ_ｓ）を受信した子機４は、送信データ（Ｄ_ｓ）が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機４は親機３から受信したデータを、次の無線機に中継するため、送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する動作となる。このとき、子機４は、親機３と子機６，７とを直接の無線電波で認識しており、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）に、中継方向の子機５の間欠信号を受信するが、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）では、受信した子機が非電池駆動の場合にのみ、当該子機に対する中継動作を行う。ここで、子機５は電池駆動であるため、子機４は子機５に対して中継動作を行わない。

その後、子機４は、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）から間欠信号待ち時間後半（Ｔ_Ｂ）にかけて、子機５，６の間欠信号が一時的に電波状況の悪さから欠落（図８の破線部分）したため受信できず、間欠信号待ち時間後半（Ｔ_Ｂ）に子機６の間欠信号を受信する。間欠信号待ち時間後半（Ｔ_Ｂ）では、受信した間欠信号が非電池/電池によらず、最先に受信した間欠信号を送信した子機に対して中継動作を行うため、子機４は子機６に送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する。そして、子機６は、検針要求９１である受信データ（Ｄ_ｒ）を受信する。

子機６，８は、検針要求９２，９３である送信データ（Ｄ_ｓ）の中継動作を次々と実施し、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機８を使用することで、子機９に送信データ（Ｄ_Ｓ）を中継し、子機９はメータ１５の検針を実施する。そして、検針応答の際も、検針応答９４〜９９である送信データ（Ｄ_ｓ）の中継動作が次々と実施され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機４，６，８が使用される。

中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を通信経路として中継した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で中継する通信経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に通信経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。

以上のように、実施の形態４に係る無線テレメータリングシステムでは、親機３および子機４〜９は、間欠信号待ち時間前半（Ｔ_Ａ）では、他から受信した間欠信号が非電池駆動の子機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動の子機を中継経路として選択し、間欠信号待ち時間後半（Ｔ_Ｂ）では、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。したがって、電池駆動の子機５，７，９の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

＜実施の形態５＞
次に、実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図１０は、実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作図である。なお、実施の形態５において、実施の形態１〜４で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態１の場合と同様であり、さらに、無線環境の前提として親機３および子機４〜９が直接の無線電波で認識している子機についても実施の形態１の場合と同様である。

親機３および子機４，６，８は、電源種別が非電池駆動のため、電池駆動の場合とは異なり電池の容量消費を考えなくてもよく、親機３および子機４，６，８の間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）は、電池駆動の子機５，７，９の間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）と比べて短くなるように設定されている。また、親機３および子機４〜９は、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。

親機３は、送信データがある場合、親機３が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機３は子機４，５を直接の無線電波で認識しており、子機４の間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）が短いため、間欠周期の長い間欠信号を送信する子機５よりも先に子機４の間欠信号が受信される確率が高い。このため、親機３は、最先に受信した間欠信号を送信した子機４に送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する。

親機３から送信データ（Ｄ_ｓ）を受信した子機４は、送信データ（Ｄ_ｓ）が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機４は親機３から受信したデータ（Ｄ_ｒ）を、次の子機に中継するため、送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する動作となる。このとき、子機４は、親機３および子機５，６を直接の無線電波で認識しており、中継方向でかつ、間欠周期（Ｔ_Ｃ）の長い間欠信号を送信する子機５よりも間欠周期（Ｔ_Ｃ）の短い子機６の間欠信号が先に受信される確率が高い。このため、子機４は、最先に受信した間欠信号を送信した子機６に送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する。中継動作が次々と実施され、中継経路として電源種別が非電池駆動の子機８を使用することで、子機９に送信データ（Ｄ_ｓ）が中継されて、子機９はメータ１５の検針を実施する。

実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムの動作シーケンスは、実施の形態４の場合と同様であるため、説明を省略する。中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。

中継経路として選択するために、送信データを中継しようとしている子機は、経路が最短でかつ、隣接する子機の間欠送信信号をより先に受信した子機を中継経路として選択するものとする。そのことにより、送信データを中継しようとしている子機は、間欠周期が短い間欠信号を送信する非電池駆動の子機の間欠信号をより先に受信でき、非電池駆動の子機を中継経路として優先的に選択するものとする。

以上のように、実施の形態５に係る無線テレメータリングシステムでは、非電池駆動の子機４，６，８から送信される間欠信号は、電池駆動の子機５，７，９から送信される間欠信号よりも短い間欠周期（Ｔ_Ｃ）に設定され、親機３および子機４〜９は、最先に受信した間欠信号を送信した子機を中継経路として選択する。したがって、親機３および子機４〜９は、間欠周期が短い間欠信号を送信する非電池駆動の子機４，６，８の間欠信号を最先に受信することができるため、非電池駆動の子機４，６，８を中継経路として優先的に選択することができる。これにより、電池駆動の子機５，７，９の消費電力を低減可能な中継経路を自動で選択することができ、作業者の利便性を高めることができる。

＜実施の形態６＞
次に、実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムについて説明する。図１１は、実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作図であり、図１２は、実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムのメッシュネットワーク１００の中継経路における動作シーケンス図である。なお、実施の形態６において、実施の形態１〜５で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムの構成は、実施の形態１の場合と同様であるが、子機４〜９の電源種別が異なる。具体的には、子機４，６，７，８は電池駆動、子機５，９は非電池駆動である。さらに、無線環境の前提として親機３および子機４〜９が直接の無線電波で認識している子機については実施の形態１の場合と同様である。

親機３および子機４〜９は、直接の無線電波で認識している無線機のうち、所定の無線電波強度範囲にある無線機を近隣無線機とし、近隣無線機の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報を各々のメモリに保持しているものとする。つまり、親機３は子機４、子機４は親機３と子機５、子機５は子機４，６、子機６は子機５，７、子機７は子機６，８、子機８は子機７，９、子機９は子機８を近隣無線機として各々のメモリに保持している。

図１１に示すように、電池駆動の子機４，６，７，８において、近隣無線機として非電池駆動の親機３または子機５，９が登録された場合、自己が送信する間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）は長く設定される。例えば、電池駆動の子機４，６，８は、近隣無線機として非電地駆動の親機３および子機５，９のいずれかが登録されているため、自己が送信する間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）は長く設定される。一方、電池駆動の子機７は、近隣無線機として非電地駆動の親機３および子機５，９のいずれも登録されていないため、自己が送信する間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）は短いままである。

親機３は、送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する場合、親機３が認識している子機の間欠信号を受信する。このとき、親機３は子機４，５を直接の無線電波で認識しており、子機５の間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）が短いため、間欠周期（Ｔ_Ｃ）の長い間欠信号を送信する子機４よりも先に子機５の間欠信号が受信される確率が高い。このため、親機３は、最先に受信した間欠信号を送信した子機５に送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する。

親機３から送信データ（Ｄ_ｓ）を受信した子機５は、送信データ（Ｄ_ｓ）が自己宛のものでないことを確認し、中継動作を行う。子機５は親機３から受信したデータ（Ｄ_ｒ）を、次の無線機に中継するため、送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する動作となる。このとき、子機５は、親機３および子機６，７を直接の無線電波で認識しており、中継方向でかつ、間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）の長い子機６よりも間欠周期（Ｔ_Ｃ）の短い子機７の間欠信号を先に受信する確率が高い。このため、子機５は、最先に受信した間欠信号を送信した子機７に送信データ（Ｄ_ｓ）を送信する。

子機７のように、近隣無線機として非電池駆動の親機３および子機５，９のいずれかが登録されていない無線機は電池で駆動されるものの、自己が送信する間欠信号の間欠周期（Ｔ_Ｃ）が短く、中継経路として選択される。近隣無線機において電池駆動の子機しか存在しない場合でも、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。

図１２に示すように、近隣無線機は、事前に自律ルーティング設定１１２にて親機３および子機４〜９は、ルーティングのための情報をやり取りし、そのやり取り時の無線電波強度から近隣無線機を判断すると共に、無線機同士がやり取りする情報に親機３および子機４〜９の電源種別に関する情報が含まれている。親機３および子機４〜９は、各々の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報１１３〜１１９を保持する。親機３および子機４〜９は、保持した近隣無線機情報１１３〜１１９に基づいて中継動作を行う。

中継動作において、電源種別が電池駆動の子機を中継経路として使用した場合、電池の消耗が発生するため、無線通信で使用する中継経路として、電源種別が非電池駆動の子機を優先的に中継経路として選択することにより、電池駆動の子機の電池の消耗を抑えることができる。さらに、近隣に電池駆動の子機しか存在しない場合でも、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。

以上のように、実施の形態６に係る無線テレメータリングシステムでは、親機３および子機４〜９は、自律ルーティング設定の際に保持した近隣の子機の電源種別に関する情報を含む近隣無線機情報１１３〜１１９に基づいて、近隣の子機が電池駆動の子機のみであると判定されたとき、その電池駆動の子機を中継経路として選択する。したがって、近隣に、非電池駆動の子機が存在せず、電池駆動の子機しか存在しない場合でも、近隣の電池駆動の子機を中継経路として選択することで、中継に要する時間を短くできる効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１センターサーバ、３親機、４，５，６，７，８，９子機、１００メッシュネットワーク。

Claims

センター側装置と、
前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、
前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、
前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、
前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、
前記無線親機および前記無線子機は、自己が送信する通信信号の送信動作期間の前半では、他から受信した間欠信号が前記非電池駆動無線機から送信されたと判定した場合にのみ、当該非電池駆動無線機を中継経路として選択し、前記通信信号の送信動作期間の後半では、最先に受信した間欠信号を送信した前記無線子機を中継経路として選択する、無線テレメータリングシステム。
センター側装置と、
前記センター側装置に通信回線を介して接続された無線親機と、
前記無線親機との間で無線通信を行うことで前記センター側装置とデータ通信を行い、かつ、各々が電池駆動無線機または非電池駆動無線機により構成された複数の無線子機と、
前記無線親機と前記電池駆動無線機と前記非電池駆動無線機とが無線接続されたメッシュネットワークとを備え、
前記無線親機および前記無線子機は、前記非電池駆動無線機を中継経路として優先的に選択し、
前記無線親機および前記無線子機は、自律ルーティング設定の際に保持した近隣の無線子機の電源種別に関する情報に基づいて、近隣の無線子機が電池駆動無線機のみであると判定されたとき、前記電池駆動無線機を中継経路として選択する、無線テレメータリングシステム。