JP6161109B2 - 特定小電力無線によるデータ収集システム、及び特定小電力無線によるデータ収集方法 - Google Patents

Description

本発明は、特定小電力無線によるデータ収集システム、及び特定小電力無線によるデータ収集方法に関する。

近年、特定小電力無線機（ＰＡＮ通信）による交信機能を用いて、配下の装置に発生する事業データを収集するデータ収集システムが普及している。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１〜６参照。）。

例えば、特許文献１には、複数階の各階に複数の対象機器が備えられたビルで無線通信を行う無線通信システムが記載されている。より具体的に説明すると、集合住宅のエレベ−タ内に親無線機（親機）が設置される。この親機は公衆回線を介して検針センタに接続されている。各階の各部屋の各検針装置には子無線機（子機）が接続される。エレベ−タが所定の階で停止している状態で親機とその階の子機との間で無線通信が行われ、この階の各検針装置の検針値が、親機を介して検針センタに送られる。エレベ−タが他の階に停止した状態で、同様にしてその階の検針装置の検針値を検針センタに送る。このようにして、エレベ−タを集合住宅の全ての階に停止させ、親機と子機との間で無線通信を行うことによって、全ての検針装置の検針値を検針センタに送ることができる。

また、例えば、特許文献２には、階間移動監視装置に関し、昇降機を利用した階間移動機構、及び無線方式を採用することにより、小型軽量でアクセス可能な範囲が広く、原子力プラント等への導入が有効的に行えることが記載されている。より具体的に説明すると、上下の階間に亘って移動しながら巡視点検作業を行う階間移動監視装置において、建屋内の階間を移動する昇降機、及びこの昇降機へ乗降可能に搭載され遠隔操作による自走行機能および監視機能を有する移動監視ロボットを備える構成としている。

また、例えば、特許文献３には、管理人あるいは警備員にかわり、ロボットによって全ての階の警備を行う技術が記載されている。より具体的に説明すると、オフィスビルのエレベータ内に親無線機（親機）が設置される。この親機は公衆回線を介して制御センタと接続されている。エレベータが所定の階で停止している状態で子無線機（子機）を有する巡回警備ロボットが、親機との間で無線通信を行うことにより、この階を移動して状況をモニタし、親機を介してこの内容が制御センタに送られる。巡回警備ロボットを乗せてエレベータが他の階に移動した状態で、同様にしてその階をモニタしこれが制御センタに送られる。このようにして、エレベータをオフィスビルの全ての階に停止させ、親機と子機との間で無線通信を行うことによって、巡回警備ロボットにより全ての階を警備することができる。

また、例えば、特許文献４には、特定小電力無線機による交信で親自販機が各子自販機の発生する自販機データを収集し、メモリに記憶し、このデータを特定小電力無線機の交信で無線ハンディターミナル（Ｈ／Ｔ）機が収集するシステムが記載されている。この特定小電力無線によるデータ収集システム、及び特定小電力無線によるデータ収集方法により、必要な自販機の情報だけを収集しルートサービスの効率を高めるものとしている。より具体的に説明すると、各子自販機のグループＮｏ．記憶手段には各グループＮｏ．を設定し、親自販機は各子自販機の自販機データをその自販機のグループＮｏ．と共に収集する。キーボードを介して無線Ｈ／Ｔ機のグループＮｏ．記憶手段に収集対象のグループＮｏ．を設定すると、Ｈ／Ｔ機は、このグループＮｏ．を指定して親自販機へ子自販機データの送信を要求する。親自販機は検索応答手段を介してメモリ内の指定のグループＮｏ．の子自販機データを検索し、順次Ｈ／Ｔ機へ送信する。

また、例えば、特許文献５及び特許文献６（特願平１１−３３５４６６の分割出願）には、通信可能範囲が狭い微弱電波を用いても、エレベータシステムの各端末間での情報の授受を可能とし、無線での送受信を実現し、ビル内のエレベータ用配線を少なくする技術が記載されている。より具体的に説明すると、エレベータ制御装置とかご用端末及び階床用端末に、それぞれ通信可能範囲が２階床間隔（５〜６ｍ）程度の微弱電波を利用した近距離無線送受信機を備え、通信可能範囲内にある無線送受信機間で電波を授受し、次々と各端末を乗継いで情報を転送するリレー方式で伝送する。

特許第３１５０５１５号公報 特許第３４３４５６６号公報 特許第３１４０６３５号公報 特許第３７７０６３０号公報 特許第３８６４６４７号公報 特許第４５４４１６９号公報

特許文献４に記載のようなシステムの場合、ルートマンと呼ばれる自販機の管理・納品を行う作業者が、自販機の設置現場へは出向かずに、該自販機のデータを収集できるため、データ収集の作業効率を向上させることができる。

ところで、図２に示すデータ収集システムでは、例えば、図３に示す適用例の場合、無線通信の運用にはモノポールアンテナを地面と垂直方向に立てた状態が想定される。しかし、モノポールアンテナは、アンテナの特性上、地面と水平方向にのみ良好な指向性を有し、垂直方向へは良好な指向性を有さない。よって、例えば特許文献４に記載のシステムの場合、データの収集／記憶を担う親自販機の位置が固定されるので、１台の親自販機だけでは、ビルの各階に設置された自販機を網羅することができない。即ち、例えば特許文献４に記載のシステムの場合、親自販機と子自販機との親子関係が階を隔てて垂直方向に展開されるビルにおいては、各階に親自販機を設置する必要が生じる。若しくは、例えば特許文献４に記載のシステムの場合、１台の親自販機をビルの各階にまで人手によって移動させる作業が必要となる。

また、特許文献１、特許文献５、及び特許文献６の技術は、親無線機をエレベータに積載するものではあるが、設置されている子自販機の機番、機種、識別番号等を、自己の現在位置と対応して確実に把握するものではない。よって、自販売データを収集すべき子自販機との間で、必ずしも良好かつ適切な交信環境が形成された上での交信がなされるものではない。

本発明の目的は、上述した課題を解決する特定小電力無線によるデータ収集システム、及び特定小電力無線によるデータ収集方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、複数の階を有する建築物の垂直方向に移動する親無線機と、建築物の各階に設置され、親無線機との交信機能を有する子機とを備え、親無線機は、自己の位置が、複数の階の任意の１つの階にある場合に、当該階に設置された子機と交信する手段と、交信により、当該子機が保持する情報を収集する手段と、自己が停止中であるか移動中であるかを判断する移動停止判断手段と、自己の現在位置を検出する現在位置判断手段とを有し、親無線機は、自己が停止している場合に、子機のうち、自己が停止している階に存在する子機を選んで交信を行う。

本発明の第２の形態によると、複数の階を有する建築物の垂直方向に移動する親無線機と、建築物の各階に設置され、親無線機との交信機能を有する子機とを備えた特定小電力無線によるデータ収集システムに適用される特定小電力無線によるデータ収集方法であって、親無線機が、自己が停止中であるか移動中であるかを判断する段階と、親無線機が、自己の現在位置を検出する段階と、親無線機が、自己の位置が複数の階の任意の１つの階に停止している場合に、当該階に設置された子機と交信する段階と、親無線機が、交信により、当該子機が保持する情報を収集する段階とを含む。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明によっては、効率良く、信頼性の高い情報を収集することができる。

また、この発明によっては、親無線機は、子機との間で一層良好な交信環境を確保して情報を収集することができる。

一実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムの全体構成を示す構成図である。 データ収集システムの一構成例を示す構成図である。 データ収集システムの一適用例を示す構成図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムの全体構成を示す構成図である。親子関係を構築する特定小電力無線通信によるデータ収集システムでは、親無線機は、垂直方向に移動するエレベータに設置することで、垂直方向に移動可能であるものとする。また、この親無線機は、自己の移動速度を検出することで、自己が停止中であるか、それとも移動中であるかを判断する機能を備える。この親無線機は、上記移動速度の判断機能により、自己が停止中のタイミングで（即ち、良好な通信環を確保して）、子機である子自販機との通信を行うことができる。また、この親無線機は、自己の現在位置（停止している階）を検出し、該現在位置に応じて通信可能な子自販機との間で交信することができるようにしている。

同図において、本実施形態の特定小電力無線によるデータ収集システムは、ビル１０内の各階１Ｆ〜４Ｆに設置された子自販機１〜４、エレベータ１１付属の駕籠２０に設置された親無線機２１、及びハンディターミナル３１を備える。この実施形態では、子自販機（子機）を子自販機１〜４の４台だけとしているが、一般に、子自販機（子機）は、任意のｎ階のビルの各階に設置可能であり、よって、任意のｎ階のビルに最大ｎ台まで設置可能である。また、一般に、複数の子自販機（子機）が設置される階が存在していても良い（但し、この場合は、各自販機に固有の通信チャネル（例えば周波数帯域）を割り当てるものとする）。なお、子自販機１〜４（子機）の各々は、親無線機２１との交信機能を有するものとする。この子自販機１〜４各々の交信機能とは、具体的には、親無線機２１からのポーリングを受けた子自販機が、自己が収集し、かつ集積していた販売データを、自己から親無線機２１に送信する機能である。

以下、本実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムの全体的な機能を説明する。通信の親子関係は、子自販機１〜４に付属のアンテナ及び親無線機２１に付属のアンテナの特性により、水平方向に限定される。そこで、親無線機２１に付属のアンテナ自体に垂直方向の可動性を付与する。その方法として、具体的には、親無線機２１をエレベータ１１に設置する。なお、子自販機１〜４と、該子自販機１〜４に接続された親無線機２１とは、互いに独立かつ分離した装置として存在し得るものとする。そして、この親無線機２１には、上記の方法により、垂直方向への可動性を付与する。

また、この親無線機２１は、エレベータ１１が各階に到達する都度、水平方向に存在する上記子自販機のいずれかと交信を行う。これにより、ビル１０内の全ての子自販機１〜４からのデータ収集作業を網羅することができる。但し、このデータ収集作業を実現するために、親無線機２１は、子自販機１〜４の各々から収集したデータを記憶しておくためのメモリを有するものとする。以上の機能を纏めると、本実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムでは、勿論、自販機管理システムのデータ収集機能を有する。しかし、それだけではなく、高層ビルの各階内などの、自販機の設置が垂直方向にも展開されている場合におけるデータ収集作業の作業効率を一層向上させる効果が有る。

以下、本実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムの親無線機２１の機能を説明する。親無線機２１の機能は、以下に箇条書きするとおりとしているが、これらの機能は、親無線機２１が保持する制御部（図示は省略）等の機能により実現されるものである。

（１）子自販機１〜４から独立した無線通信ユニットとしてデータ収集／保持を行うことができる。（２）階を隔てた垂直方向への可動性を有する。（３）自己が動いている場合の移動速度を検出し、通信可能な状態であるか否かを判断する（即ち、自己の停止中は通信可能、自己の高速移動中は通信不可）。（４）自己の現在位置（即ち、自己が何階に居るか）を検出することができる。（５）自己の現在位置（即ち、自己が停止している階）に対応して通信可能となる子自販機のリスト（テーブル）を備える（このリストは、通信環境を予め測定して設置するものであるが、これにより、ポーリング対象を絞り込むことができる）。（５）自己が取得した子自販機１〜４のデータを保持し、上位システム（ここでは、ハンディターミナル３１）に送信することができる。

上記の機能を実現するために、親無線機２１は、エレベータ１１付属の駕籠２０に設置する（但し、必ずしも駕籠２０の内部とは限らず、例えば側壁に埋め込んでも良い）。これにより、エレベータ１１の垂直方向の動き（上下動）に合わせて、親無線機２１も垂直方向に動くことができる。即ち、これにより、親無線機２１は、階を隔てた垂直方向への可動性を実現させることができる。

親無線機２１の移動速度については、親無線機２１が内蔵する高度・気圧センサや加速度センサ（いずれも図示は省略する）を用いて検出可能であり、親無線機２１の移動中は、子自販機１〜４との良好な通信時間を十分に確保できないことから通信禁止とし、子自販機１〜４との交信は、親無線機２１の停止中に行うように制御する。親無線機２１の現在位置については、親無線機２１が内蔵する上記の高度・気圧センサにより検出可能である。よって、親無線機２１は、子自販機１〜４のリストと自己の位置（即ち停止階）とを照らし合わせた上、子自販機１〜４の内、通信可能な子自販機に対してのみポーリングを行う。これにより、親無線機２１による子自販機１〜４のデータ収集を、確実に行うと共に効率化することができる。

以下、図１を参照して、特定小電力無線によるデータ収集システムの動作を説明する。親無線機２１は、自己の現在位置、自己の動き（加速度の履歴等）、及び自己が保有する子自販機１〜４のリストを基に、子自販機１〜４の内、交信可能と判断される子自販機に対してのみポーリングを行う。その後、該ポーリングを行った子自販機から自販機データを収集し、自己のメモリに記録する。

また、親無線機２１は、ハンディターミナル３１や、図示しないデータセンタなどの、上位システムからのデータ引き上げ要求に応じて、子自販機１〜４から収集した自販機データを当該上位システムに送信する。上記の上位システムは、親無線機２１の現在位置に関わらず、ほぼ水平方向に存在するので、親無線機２１は、自己の現在位置に関わらず、上記の上位システムとは、常に、良好な通信特性を確保することができる。

なお、親無線機２１と上記の上位システムとの間の交信手段としては、特定小電力無線を用いる他に、３Ｇ回線を使用することも可能である。また、子自販機１〜４に、前回データ送信時からデータ更新が有ったか否かを示す情報を記憶する手段（例えばデータ更新フラグ等）を設けることができる。この場合、親無線機２１は、上記ポーリングの際に、上記情報を参照して、子自販機１〜４の内、前回データ送信時からデータ更新が有った子自販機からのみデータを受信するようにすれば、効率的にデータ収集を行うことができる。更に、複数の子自販機が設置される階が存在する場合にも、各々の子自販機に固有の通信チャネルを割り当てることで、親無線機２１は、上記情報と、上記通信チャネルの識別名とを参照して、データ収集の対象にした子自販機とは、常に良好な交信環境を確保することができる。

この実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムによれば、親無線機２１は、自己の現在位置、自己の動き（加速度の履歴等）、及び自己が保有する子自販機１〜４のリストを参照する。これにより、子自販機１〜４の内、交信可能と判断される子自販機に対してのみポーリングを行い、該ポーリングを行った子自販機から自販機データを収集し、自己のメモリに記録する。このため、親無線機２１は、各階に配置された子自販機から、常に適切かつ良好な交信環境を確保し、効率良く、信頼性の高い自販機データを収集することが可能となる効果が有る。

また、この実施形態に係る特定小電力無線によるデータ収集システムによれば、ビル内に、複数の子自販機が設置される階が存在する場合には、各々の子自販機に固有の通信チャネルを割り当ててリストに記載する構成にすることができる。これにより、親無線機２１が、上記リストを参照してデータ収集の対象にする子自販機を選別すると共に、上記選別した当該子自販機とは、該リストに記載された通信チャネル情報を参照することで、常に適切かつ良好な交信環境を確保することができる効果が有る。

１ 子自販機
２ 子自販機
３ 子自販機
４ 子自販機
１０ ビル
１１ エレベータ
２０ 駕籠
２１ 親無線機
３１ ハンディターミナル

Claims (7)

1. 複数の階を有する建築物の垂直方向に移動する親無線機と、
   前記建築物の各階に設置され、前記親無線機との交信機能を有する子機と
   を備え、
   前記親無線機は、
   自己の位置が、前記複数の階の任意の１つの階にある場合に、当該階に設置された前記子機と交信する手段と、
   前記交信により、当該子機が保持する情報を収集する手段と、
   自己が停止中であるか移動中であるかを判断する移動停止判断手段と、
   自己の現在位置を検出する現在位置判断手段と
   を有し、
   前記親無線機は、自己が停止している場合に、前記子機のうち、自己が停止している階に存在する子機を選んで前記交信を行う
   ことを特徴とする特定小電力無線によるデータ収集システム。
2. 前記移動停止判断手段は、高度気圧センサ又は加速度センサであり、
   前記現在位置判断手段は、高度気圧センサである
   ことを特徴とする請求項１に記載の特定小電力無線によるデータ収集システム。
3. 前記親無線機は、前記子機のうち、自己が位置する階に存在する子機として自己が保持するリストに記載された子機のみを選んで前記交信を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の特定小電力無線によるデータ収集システム。
4. 前記親無線機は、前記建築物に付属するエレベータの駕籠に設置されたものである
   請求項１から３のいずれか一項に記載の特定小電力無線によるデータ収集システム。
5. 前記子機は、自動販売機に設置されたものであり、前記親無線機へは、前記情報として、当該自動販売機の自販機データを送信する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の特定小電力無線によるデータ収集システム。
6. 前記親無線機は、自己が収集した情報を、自己の上位システムに送信する手段
   を更に有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の特定小電力無線によるデータ収集システム。
7. 複数の階を有する建築物の垂直方向に移動する親無線機と、前記建築物の各階に設置され、前記親無線機との交信機能を有する子機とを備えた特定小電力無線によるデータ収集システムに適用される特定小電力無線によるデータ収集方法であって、
   前記親無線機が、自己が停止中であるか移動中であるかを判断する段階と、
   前記親無線機が、自己の現在位置を検出する段階と、
   前記親無線機が、自己の位置が前記複数の階の任意の１つの階に停止している場合に、当該階に設置された前記子機と交信する段階と、
   前記親無線機が、前記交信により、当該子機が保持する情報を収集する段階と
   を含むことを特徴とする特定小電力無線によるデータ収集方法。

Images