データ収集システム
【課題】高い精度で予め定められた送信タイミングに従って、自発的にデータを送信する無線通信子機２０を有するデータ収集システム１０を提供する。
【解決手段】データ収集システム１０内の無線通信子機２０は、内部時計２０４に基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する送信タイミング検出部２０８と、送信タイミング検出部２０８が検出した送信タイミングに従って、対応する外部装置１２が生成したデータを、無線通信を用いて無線通信親機３０へ送信するデータ送信部２１０と、時刻情報を含むＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部２００と、ＧＰＳ信号受信部２００が受信したＧＰＳ信号に含まれている時刻情報に基づいて、内部時計２０４を校正する時計校正部２０２とを有する。
【解決手段】データ収集システム１０内の無線通信子機２０は、内部時計２０４に基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する送信タイミング検出部２０８と、送信タイミング検出部２０８が検出した送信タイミングに従って、対応する外部装置１２が生成したデータを、無線通信を用いて無線通信親機３０へ送信するデータ送信部２１０と、時刻情報を含むＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信部２００と、ＧＰＳ信号受信部２００が受信したＧＰＳ信号に含まれている時刻情報に基づいて、内部時計２０４を校正する時計校正部２０２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機等のデータ生成装置が生成する売り上げ等のデータを、無線通信により収集する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動販売機等のデータ生成装置のそれぞれに設けられた無線通信子機と、当該複数の無線通信子機が配置されたエリアの中心付近に設けられた無線通信親機とを有し、データ生成装置が生成したデータを、無線通信を用いて収集するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。当該従来技術では、無線通信親機は、それぞれの無線通信子機にデータ送信要求を送信することにより（ポーリング方式）、データ生成装置が生成するデータを、対応する無線通信子機を介して取得し、取得したデータをデータ収集装置へ転送する。この場合、無線通信親機は、無線通信子機との間ではＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）方式の子機間直接通信モードを用い、データ収集装置との間ではＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いることにより、システムのデータ通信費用を低く抑えることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２２１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来技術を実現するためには、無線通信子機は、無線通信親機からデータ送信要求を検出するために、所定周期で無線通信親機からのデータ送信要求の有無を判定する必要がある。無線通信子機は、例えば１秒の間に、１００ｍｓ間起動して無線通信親機からのデータ送信要求の有無を判定し、データ送信要求が無ければ、残りの９００ｍｓ間低電力モードで動作する。
【０００５】
ここで、データ生成装置が自動販売機等である場合、データ生成装置が生成したデータは、例えば、数時間に１回等、数時間間隔で収集されればよい場合が多い。このような場合、無線通信子機は、数時間に１回のデータ送信のために、数時間の大部分において無駄な受信動作を繰り返すことになり、無線通信子機の電力消費が多くなる欠点があった。
【０００６】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、無線通信親機との無線通信にかかる無線通信子機の消費電力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のデータ収集システムは、無線通信子機が収集したデータを、無線通信子機側から無線通信親機側へ必要に応じて自発的に送信する。ただし、他の無線通信子機が送信したデータとの衝突を避けるために、送信できるタイミングは予め定められている。この予め定められた送信タイミングは、無線通信子機内の内部時計で計時される。また、この内部時計は、他の無線通信子機の内部時計と時刻を一致させておく必要があり、正時を含む外部からの信号で適宜時刻を校正する必要がある。例えば、無線通信子機にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）内の測地衛星から送信される、時刻情報を含む信号に基づいて内部時計を校正する機能を持たせ、校正された内部時計に従って、予め定められた送信タイミングで、データ収集装置が生成したデータを無線通信親機へ送信させる。
【０００８】
すなわち本発明は、データ生成装置が生成するデータを、無線通信を用いて収集するデータシステムであって、複数のデータ生成装置のそれぞれに設けられる無線通信子機と、無線通信子機から送信されるデータをデータ収集装置へ中継する無線通信親機とを備え、無線通信子機のそれぞれは、発信器が生成するパルスに基づいて時刻を計時する子機側時計と、子機側時計が計時する時刻を参照して、予め設定された子機側送信タイミングを検出する子機側送信タイミング検出部と、データ生成装置が生成したデータをデータ生成装置から取得し、取得したデータを、子機側送信タイミング検出部が検出した子機側送信タイミングに従って、無線通信を用いて無線通信親機へ送信する子機側データ送信部と、正時を含む外部からの信号、例えばＧＰＳ内の測地衛星から送信される、時刻情報を含む信号を受信する子機側ＧＰＳ信号受信部と、子機側ＧＰＳ受信機が受信した信号から時刻情報を読み出し、読み出した時刻情報で、子機側時計を校正する子機側校正部とを有し、無線通信親機は、無線通信子機から無線通信を用いて送信されたデータを受信するデータ受信部と、データ受信部が受信したデータを、無線通信を用いてデータ収集装置へ送信する親機側データ送信部とを有することを特徴とするデータ収集システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信子機は、データ生成装置から取得したデータを、必要に応じて、自発的に無線通信親機へ送信することができる。そのため、ポーリング方式に基づく従来のデータ収集システムに比べて、無線通信親機からの送信要求の有無を監視する必要がないので、無線通信子機の消費電力を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るデータ収集システム１０の構成を示す。データ収集システム１０は、無線通信親機３０および複数の無線通信子機２０を備える。
【００１２】
それぞれの無線通信子機２０は、外部に設けられた、例えば自動販売機等の外部装置１２が生成する売上や在庫等のデータを取得し、取得したデータを無線通信によって無線通信親機３０へ送信する。無線通信子機２０と無線通信親機３０とは、例えばＰＨＳ方式に基づく子機間直接通信モードによって、互いに通信を行う。また、複数の無線通信子機２０は、同一の無線通信親機３０へ、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いてデータを送信する。そのため、データ収集システム１０においては、複数の無線通信子機２０によって送信されるデータどうしが衝突しないように、それぞれの無線通信子機２０には、無線通信親機３０へデータを送信するタイミングおよび通信チャネルが予め設定されている。
【００１３】
それぞれの無線通信子機２０は、所定のタイミングで、ＧＰＳ内の測地衛星１１からのＧＰＳ信号を受信する。そして、無線通信子機２０は、受信した信号に含まれる時刻情報に基づいて、内蔵している時計を校正する。これにより、それぞれの無線通信子機２０は、高い精度で、予め割り当てられた送信タイミングにデータを無線通信親機３０へ送信することができる。
【００１４】
無線通信親機３０は、それぞれの無線通信子機２０から送信されてきたデータを受信し、受信したデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。基地局１３は、ネットワーク１４と有線または無線によって接続される。基地局１３は、例えばＰＨＳ方式に基づく公衆通信モードによって、無線通信親機３０との間で通信を行う。
【００１５】
図２は、無線通信子機２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信子機２０は、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、内部時計２０４、振動子２０６、送信タイミング検出部２０８、データ送信部２１０、および電源制御部２１２を備える。
【００１６】
内部時計２０４は、振動子２０６が発生するパルスに基づいて、設定された時刻からの時間の経過を測定する。振動子２０６は、例えば抵抗、コンデンサ、およびオペアンプで構成されたＣＲ発振器や、セラミック振動子、水晶振動子等である。他の例として、振動子２０６は、ＴＣＸＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｘｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）であってもよい。
【００１７】
送信タイミング検出部２０８は、予め設定された送信時刻を保持しており、内部時計２０４が計時する時刻が保持している送信時刻と一致した場合に、その旨をデータ送信部２１０、電源制御部２１２、ＧＰＳ信号受信部２００、および時計校正部２０２へ通知する。ここで、それぞれの無線通信子機２０に設定される送信時刻とは、同一の無線通信親機３０へデータを送信する複数の無線通信子機２０について、無線通信子機２０毎に異なる送信時刻となるように割り当てられた時刻である。
【００１８】
データ送信部２１０は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信する。そして、データ送信部２１０は、無線通信親機３０からデータ受信応答を受信することにより、送信したデータが無線通信親機３０へ届いたことを認識し、データの送信を終了する。一方、データを送信した後にデータ受信応答を受信しなかった場合、データ送信部２１０は、後述する再送用チャネルを用いて、データを無線通信親機３０へ再送する。なお、外部装置１２からの送信すべきデータがない場合は、送信タイミングになったとしても無線通信親機３０への送信をする必要はない。
【００１９】
ＧＰＳ信号受信部２００は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する。時計校正部２０２は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて、内部時計２０４が計時している時刻情報を校正する。
【００２０】
電源制御部２１２は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給することにより、これらの機能ブロックを起動させる。そして、電源制御部２１２は、データ送信部２１０によるデータの送信が終了した場合に、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０への電源供給を遮断することにより、これらの機能ブロックを停止させる。
【００２１】
このように、電源制御部２１２は、送信時刻からデータ送信部２１０によるデータの送信が終了するまでの所定期間のみＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給するので、無線通信子機２０の電力消費を低減することができる。
【００２２】
また、本例では、送信時刻に時計校正部２０２による内部時計２０４の校正とデータ送信部２１０によるデータの送信とを行うが、本発明はこれに限られない。他の例として、送信タイミング検出部２０８は、内部時計２０４の校正を行うタイミングとデータ送信部２１０によるデータの送信タイミングとを別々に検出してもよい。この場合、電源制御部２１２は、送信タイミング検出部２０８が内部時計２０４の校正を行うタイミングを検出した場合には、ＧＰＳ信号受信部２００および時計校正部２０２に電源を供給し、送信タイミング検出部２０８がデータ送信部２１０によるデータの送信タイミングを検出した場合には、データ送信部２１０に電源を供給する。
【００２３】
これにより、内部時計２０４の校正タイミングとデータ送信部２１０のデータ送信タイミングとを別々に制御することができる。そのため、例えば、外部装置１２によって生成されたデータが1日に４回収集する必要がある場合に、生成するパルスの周波数安定性の高いＴＣＸＯを振動子２０６に用いることにより、内部時計２０４の校正タイミングが1日に1回でよいとすれば、ＧＰＳ信号受信部２００および時計校正部２０２に電源を供給する回数を減少させることができ、無線通信子機２０の消費電力をさらに低減させることができる。
【００２４】
逆に、内部時計２０４の校正頻度を増加させることにより、周波数安定性の低いセラミック振動子を振動子２０６に用いることができるので、内部時計２０４のコストを低減することも可能である。
【００２５】
図３は、無線通信親機３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信親機３０は、データ格納部３０２、データ送信部３０４、および複数のデータ受信部３００を備える。データ受信部３００は、複数のチャネルのそれぞれに対応して複数設けられ、対応するチャネルを用いて、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードによって無線通信子機２０と通信を行う。それぞれのデータ受信部３００は、通信を認識する無線通信子機２０の識別情報を予め保持しており、設定された無線通信子機２０以外のＰＨＳ端末からのデータ送信を無視する。
【００２６】
データ格納部３０２は、それぞれのデータ受信部３００が無線通信子機２０から受信したデータを格納する。データ送信部３０４は、ネットワーク１４および基地局１３を介してデータ収集装置１５からデータの送信要求を受信した場合に、データ格納部３０２に格納されたデータを、ＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いて基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。
【００２７】
図４は、無線通信子機２０が送信する送信スロットの構成を説明するための概念図である。送信チャネル４０には、ＰＨＳ子機間直接通信に使用可能なチャネル１０個のうちからｋ（１≦ｋ≦１０）個が割り当てられる。そして、ｋ個の送信チャネル４０は、通常使用する送信チャネル４０であるｊ（１≦ｊ≦ｋ）個と再送用の送信チャネル４０であるｋ−ｊ個とに分割される。
【００２８】
基準時刻４４は、タイムスロットの開始時刻であり、本例ではＧＰＳ時刻の基準である１９８０年１月６日０時であるが、他の時刻を基準としても良い。基準時刻４４は、送信周期およびタイムスロットの原点である。１回のデータ伝送に必要となる最大時間に基づきタイムスロット幅Δｔが定められ、送信タイミング検出部２０８には、当該Δｔ、送信周期Ｔ、および基準時刻４４が設定される。これにより送信タイミング検出部２０８は、送信チャネル４０毎の１周期につき、Ｌ＝Ｔ／Δｔの個数のタイムスロットを算出する。ここで、通常使用する複数の送信チャネル４０のタイムスロットの総数は、Ｌ×ｊ個となる。
【００２９】
基準時刻４４からの経過時間をｔとすると、基準時刻４４からのサイクル数ｃは、
ｃ＝ｔ￥Ｔ （ａ￥ｂはａをｂで除した整数商を表す）
であるので、送信タイミング検出部２０８は、次周期のスロット番号４２ｍの開始時刻を、
(ｃ＋１)Ｔ＋(ｍ−１)(Δｔ)
と算出する。
【００３０】
これにより、同一の無線通信親機３０へデータを送信する複数の無線通信子機２０においては、データ収集システム１０は、Ｌ×ｊ個のタイムスロットを衝突せずに使用することができる。しかし、近隣に同じ方式のデータ収集システム１０または子機間直接通信モードを使用する他のＰＨＳ端末が存在すると、無線通信子機２０が送信したデータが、他のデータ収集システム１０内の無線通信子機２０が送信したデータまたは他のＰＨＳ端末が送信したデータと衝突する場合がある。
【００３１】
これを回避するために、データ収集システム１０は、衝突したデータを再送させるための再送用の送信チャネル４０であるＭｊ＋１〜Ｍｋを有する。再送用の送信チャネル４０にはタイムスロットは設定されない。データ送信部２１０は、使用されていない再送用の送信チャネル４０を検索し、検索した再送用の送信チャネル４０を用いてデータを再送する。いずれの再送用の送信チャネル４０も使用中である場合、データ送信部２１０は、再送用の送信チャネル４０が使用されなくなるまで待つ。
【００３２】
なお、本例では、再送用チャネルとしてＭｊ＋１〜Ｍｋを用意したが、他の例として、再送用チャネルを使用せずに、Ｍ１〜Ｍｋを通常送信用の送信チャネル４０として、各送信チャネル４０の送信周期Ｔ内をｉ（１≦ｉ≦Ｌ）個の通常スロットとＬ−ｉ個の再送スロットとに分けてもよい。
【００３３】
図５は、無線通信子機２０が送信する送信スロットの送信時刻を説明するための送信スロット割り当て表５０である。本例では、送信周期Ｔを４時間、タイムスロット幅Δｔを１５秒、通常送信チャネル５００をＭ１〜Ｍ３、再送チャネル５０２をＭ４およびＭ５としている。これにより、タイムスロットの個数Ｌは、
Ｌ＝Ｔ／Δｔ＝４時間／１５秒＝９６０個
となる。
【００３４】
図６は、無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信子機２０の動作は開始する。まず、無線通信子機２０は、初期設定を行う（Ｓ１００）。ステップ１００では、時計校正部２０２は、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した時刻情報を含む信号から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計２０４の時刻を校正する。
【００３５】
次に、送信タイミング検出部２０８は、各無線通信子機２０に一意に割り当てられた呼出し番号等の識別符号により、使用するチャネル、タイムスロットの割り当てを決定し、データ送信周期、タイムスロット幅、および内部時計２０４が計時している現在の時刻に基づいて、次の送信時刻を算出する（Ｓ１０２）。そして、送信タイミング検出部２０８は、内部時計２０４が計時している現在の時刻がステップ１０２において算出した送信時刻と一致したか否かを判定する（Ｓ１０４）。現在の時刻が送信時刻と一致していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、送信タイミング検出部２０８は、現在の時刻が送信時刻と一致するまでステップ１０４を繰り返す。
【００３６】
現在の時刻が送信時刻と一致した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、電源制御部２１２は、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給することにより、これらのブロックを起動する（Ｓ１０６）。そして、無線通信子機２０は、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信し（Ｓ１０８）、再びステップ１０２に示した処理を行う。
【００３７】
図７は、ステップ１０８における無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ＧＰＳ信号受信部２００は、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する（Ｓ１１０）。次に、時計校正部２０２は、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計２０４の時刻を校正する（Ｓ１１２）。
【００３８】
次に、データ送信部２１０は、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信する（Ｓ１１４）。そして、データ送信部２１０は、無線通信親機３０からデータ受信応答（ＡＣＫ）を受信したか否かを判定する（Ｓ１１６）。ＡＣＫを受信した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、送信タイミング検出部２０８は、ステップ１０２に示した処理を行う。
【００３９】
ステップ１１６において、ＡＣＫを受信しなかった場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、データ送信部２１０は、再送回数が所定回数以上か否かを判定する（Ｓ１１８）。再送回数が所定回数未満である場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、送信タイミング検出部２０８は、再送用の送信チャネル４０を用いてデータを再送する（Ｓ１２０）。再送回数が所定回数以上である場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、データ送信部２１０は、エラー処理を行い（Ｓ１２２）、送信タイミング検出部２０８は、ステップ１０２に示した処理を行う。
【００４０】
ステップ１２２におけるエラー処理とは、例えば、無線通信子機２０内に設けられた不揮発性のメモリに、エラーの内容とその時刻を格納したり、無線通信子機２０に設けられたエラー報告用のＬＥＤを点滅させる等の処理を、データ送信部２１０が行うことである。
【００４１】
図８は、無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信親機３０の動作は開始する。まず、無線通信親機３０は、初期設定を行う（Ｓ２００）。ステップ２００では、データ送信部３０４は、基地局１３との間で位置登録等の処理を行うことにより、公衆通信モードにおける待ち受け状態に移行する。また、ステップ２００では、それぞれのデータ受信部３００が設定されたチャネルにおいて無線通信子機２０からの呼び出しを待ち受けるための設定を行う。
【００４２】
次に、それぞれのデータ受信部３００は、登録された無線通信子機２０からデータを受信したか否かを判定する（Ｓ２０２）。複数のデータ受信部３００のいずれも、登録された無線通信子機２０からデータを受信しなかった場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、データ送信部３０４は、ステップ２０６に示す処理を行う。
【００４３】
ステップ２０２において、複数のデータ受信部３００のいずれかが、登録された無線通信子機２０からデータを受信した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、データを受信したデータ受信部３００は、当該データの送信元の無線通信子機２０へデータ受信応答を返信すると共に、受信したデータをデータ格納部３０２に格納する（Ｓ２０４）。そして、データ送信部３０４は、データ収集装置１５からデータ送信要求を受信したか否かを判定する（Ｓ２０６）。データ収集装置１５からデータ送信要求を受信しなかった場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ２０２に示した処理を行う。
【００４４】
ステップ２０６において、データ収集装置１５からデータ送信要求を受信した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信し（Ｓ２０８）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ２０２に示した処理を行う。
【００４５】
以上、第１の実施形態について説明した。
【００４６】
上記説明から明らかなように、本実施形態のデータ収集システム１０によれば、無線通信子機２０は、外部装置１２から取得したデータを、高い精度で予め定められた送信タイミングに従って、自発的に無線通信親機３０へ送信することができる。そのため、ポーリング方式に基づく従来のデータ収集システムに比べて、無線通信子機２０の消費電力を低く抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４８】
図９は、本発明の第２実施形態に係る無線通信親機３０の機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信親機３０は、データ格納部３０２、データ送信部３０４、ＧＰＳ信号受信部３１０、時計校正部３１２、内部時計３１４、振動子３１６、送信タイミング検出部３１８、および複数のデータ受信部３００を備える。なお、以下に説明する点を除き、図９において、図３と同じ符号を付した構成は、図３における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４９】
内部時計３１４は、振動子３１６が発生するパルスに基づいて、設定された時刻からの時間の経過を測定する。振動子３１６は、例えばセラミック振動子や、水晶振動子、ＴＣＸＯ等である。送信タイミング検出部３１８は、予め設定された送信時刻を保持しており、内部時計３１４が計時する時刻が保持している送信時刻と一致した場合に、その旨をデータ送信部３０４へ通知する。ここで、送信タイミング検出部３１８に設定される送信時刻とは、同一のデータ収集装置１５へデータを送信する複数の無線通信親機３０について、無線通信親機３０毎に異なる送信時刻となるように割り当てられた時刻である。
【００５０】
データ送信部３０４は、送信タイミング検出部３１８から送信時刻である旨を通知された場合に、データ格納部３０２に格納されたデータを、ＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いて基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。
【００５１】
ＧＰＳ信号受信部３１０は、所定のタイミングで、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する。時計校正部３１２は、所定のタイミングで、ＧＰＳ信号受信部３１０が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて、内部時計３１４が計時している時刻情報を校正する。
【００５２】
このように、データ送信部３０４は、ＧＰＳからの時刻情報に基づいて校正された内部時計３１４の時刻に基づいて、予め設定されたタイミングでデータ収集装置１５へ発呼するので、同一のデータ収集装置１５へデータを送信する無線通信親機３０が複数存在する場合であっても、話中になることなく、データ収集装置１５との間の呼を確実に確立することができる。また、無線通信子機２０からのデータ受信時、およびデータ収集装置１５へのデータ送信時以外を低消費電力モードとすることにより、無線通信親機３０の消費電力を低減することができる。
【００５３】
図１０は、第２実施形態に係る無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信親機３０の動作は開始する。まず、無線通信親機３０は、初期設定を行う（Ｓ３００）。ステップ３００では、データ送信部３０４は、基地局１３との間で位置登録等の処理を行うことにより、公衆通信モードにおける待ち受け状態に移行する。また、ステップ３００では、それぞれのデータ受信部３００が設定されたチャネルにおいて無線通信子機２０からの呼び出しを待ち受けるための設定等を行う。
【００５４】
次に、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを、データ収集装置１５へ送信する送信タイミングを算出する（Ｓ３０２）。そして、それぞれのデータ受信部３００は、登録された無線通信子機２０からデータを受信したか否かを判定する（Ｓ３０４）。複数のデータ受信部３００のいずれも、登録された無線通信子機２０からデータを受信しなかった場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、データ送信部３０４は、ステップ３０８に示す処理を行う。
【００５５】
ステップ３０４において、複数のデータ受信部３００のいずれかが、登録された無線通信子機２０からデータを受信した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、データを受信したデータ受信部３００は、当該データの送信元の無線通信子機２０へデータ受信応答を返信すると共に、受信したデータをデータ格納部３０２に格納する（Ｓ３０６）。そして、送信タイミング検出部３１８は、ステップ３０２において算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致したか否かを判定する（Ｓ３０８）。算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致していない場合（Ｓ３０８：Ｎｏ）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ３０４に示した処理を行う。
【００５６】
ステップ３０８において、送信タイミング検出部３１８が算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致した場合（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信し（Ｓ３１０）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ３０２に示した処理を行う。
【００５７】
なお、ステップ３１０において、時計校正部３１２は、ＧＰＳ信号受信部３１０が測地衛星１１より受信した信号から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計３１４の時刻を校正する。
【００５８】
以上、第２の実施形態について説明した。
【００５９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００６０】
例えば、無線通信子機２０および無線通信親機３０が有する複数の機能ブロックのそれぞれは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよく、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や汎用計算機によりソフトウェア的に実現されてもよく、あるいは、部分的にハードウェアまたはソフトウェアで実現させた機能ブロックを組み合わせてもよい。
【００６１】
また、時計校正部２０２が内部時計２０４を校正するために参照する時刻情報や、時計校正部３１２が内部時計３１４を校正するために参照する時刻情報は、測地衛星１１が送信するＧＰＳ信号だけではなく、標準電波（長波ＪＪＹ信号）、あるいはテレビジョンまたはラジオの時報に用いられるＦＭ信号等のように、正確な時刻基準となる信号ならば何であってもよい。さらに、外部装置１２が基準となる時刻情報を持っている場合には、当該外部装置１２から時刻情報を取得してもよい。
【００６２】
また、第１および第２の実施形態では、無線通信手段としてＰＨＳ方式の子機間直接通信モードおよび公衆通信モードを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。無線通信手段をして、小電力コードレス電話機、小電力セキュリティ端末、特定小電力無線端末、デジタルコードレス電話機、無線ＬＡＮ端末等が有する無線通信手段を用いても、本発明を実現することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデータ収集システム１０の構成を示す図である。
【図２】無線通信子機２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】無線通信親機３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】無線通信子機２０が送信する送信スロットの構成を説明するための概念図である。
【図５】無線通信子機２０が送信する送信スロットの送信時刻を説明するための図である。
【図６】無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】ステップ１０８における無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る無線通信親機３０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・データ収集システム、１１・・・測地衛星、１２・・・外部装置、１３・・・基地局、１４・・・ネットワーク、１５・・・データ収集装置、２０・・・無線通信子機、２００、３１０・・・ＧＰＳ信号受信部、２０２、３１２・・・時計校正部、２０４、３１４・・・内部時計、２０６、３１６・・・振動子、２０８、３１８・・・送信タイミング検出部、２１０、３０４・・・データ送信部、２１２・・・電源制御部、３０・・・無線通信親機、３００・・・データ受信部、３０２・・・データ格納部、４０・・・送信チャネル、４２・・・スロット番号、４４・・・基準時刻、５０・・・送信スロット割り当て表、５００・・・通常送信チャネル、５０２・・・再送チャネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機等のデータ生成装置が生成する売り上げ等のデータを、無線通信により収集する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動販売機等のデータ生成装置のそれぞれに設けられた無線通信子機と、当該複数の無線通信子機が配置されたエリアの中心付近に設けられた無線通信親機とを有し、データ生成装置が生成したデータを、無線通信を用いて収集するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。当該従来技術では、無線通信親機は、それぞれの無線通信子機にデータ送信要求を送信することにより（ポーリング方式）、データ生成装置が生成するデータを、対応する無線通信子機を介して取得し、取得したデータをデータ収集装置へ転送する。この場合、無線通信親機は、無線通信子機との間ではＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）方式の子機間直接通信モードを用い、データ収集装置との間ではＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いることにより、システムのデータ通信費用を低く抑えることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２２１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来技術を実現するためには、無線通信子機は、無線通信親機からデータ送信要求を検出するために、所定周期で無線通信親機からのデータ送信要求の有無を判定する必要がある。無線通信子機は、例えば１秒の間に、１００ｍｓ間起動して無線通信親機からのデータ送信要求の有無を判定し、データ送信要求が無ければ、残りの９００ｍｓ間低電力モードで動作する。
【０００５】
ここで、データ生成装置が自動販売機等である場合、データ生成装置が生成したデータは、例えば、数時間に１回等、数時間間隔で収集されればよい場合が多い。このような場合、無線通信子機は、数時間に１回のデータ送信のために、数時間の大部分において無駄な受信動作を繰り返すことになり、無線通信子機の電力消費が多くなる欠点があった。
【０００６】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、無線通信親機との無線通信にかかる無線通信子機の消費電力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のデータ収集システムは、無線通信子機が収集したデータを、無線通信子機側から無線通信親機側へ必要に応じて自発的に送信する。ただし、他の無線通信子機が送信したデータとの衝突を避けるために、送信できるタイミングは予め定められている。この予め定められた送信タイミングは、無線通信子機内の内部時計で計時される。また、この内部時計は、他の無線通信子機の内部時計と時刻を一致させておく必要があり、正時を含む外部からの信号で適宜時刻を校正する必要がある。例えば、無線通信子機にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）内の測地衛星から送信される、時刻情報を含む信号に基づいて内部時計を校正する機能を持たせ、校正された内部時計に従って、予め定められた送信タイミングで、データ収集装置が生成したデータを無線通信親機へ送信させる。
【０００８】
すなわち本発明は、データ生成装置が生成するデータを、無線通信を用いて収集するデータシステムであって、複数のデータ生成装置のそれぞれに設けられる無線通信子機と、無線通信子機から送信されるデータをデータ収集装置へ中継する無線通信親機とを備え、無線通信子機のそれぞれは、発信器が生成するパルスに基づいて時刻を計時する子機側時計と、子機側時計が計時する時刻を参照して、予め設定された子機側送信タイミングを検出する子機側送信タイミング検出部と、データ生成装置が生成したデータをデータ生成装置から取得し、取得したデータを、子機側送信タイミング検出部が検出した子機側送信タイミングに従って、無線通信を用いて無線通信親機へ送信する子機側データ送信部と、正時を含む外部からの信号、例えばＧＰＳ内の測地衛星から送信される、時刻情報を含む信号を受信する子機側ＧＰＳ信号受信部と、子機側ＧＰＳ受信機が受信した信号から時刻情報を読み出し、読み出した時刻情報で、子機側時計を校正する子機側校正部とを有し、無線通信親機は、無線通信子機から無線通信を用いて送信されたデータを受信するデータ受信部と、データ受信部が受信したデータを、無線通信を用いてデータ収集装置へ送信する親機側データ送信部とを有することを特徴とするデータ収集システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信子機は、データ生成装置から取得したデータを、必要に応じて、自発的に無線通信親機へ送信することができる。そのため、ポーリング方式に基づく従来のデータ収集システムに比べて、無線通信親機からの送信要求の有無を監視する必要がないので、無線通信子機の消費電力を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るデータ収集システム１０の構成を示す。データ収集システム１０は、無線通信親機３０および複数の無線通信子機２０を備える。
【００１２】
それぞれの無線通信子機２０は、外部に設けられた、例えば自動販売機等の外部装置１２が生成する売上や在庫等のデータを取得し、取得したデータを無線通信によって無線通信親機３０へ送信する。無線通信子機２０と無線通信親機３０とは、例えばＰＨＳ方式に基づく子機間直接通信モードによって、互いに通信を行う。また、複数の無線通信子機２０は、同一の無線通信親機３０へ、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いてデータを送信する。そのため、データ収集システム１０においては、複数の無線通信子機２０によって送信されるデータどうしが衝突しないように、それぞれの無線通信子機２０には、無線通信親機３０へデータを送信するタイミングおよび通信チャネルが予め設定されている。
【００１３】
それぞれの無線通信子機２０は、所定のタイミングで、ＧＰＳ内の測地衛星１１からのＧＰＳ信号を受信する。そして、無線通信子機２０は、受信した信号に含まれる時刻情報に基づいて、内蔵している時計を校正する。これにより、それぞれの無線通信子機２０は、高い精度で、予め割り当てられた送信タイミングにデータを無線通信親機３０へ送信することができる。
【００１４】
無線通信親機３０は、それぞれの無線通信子機２０から送信されてきたデータを受信し、受信したデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。基地局１３は、ネットワーク１４と有線または無線によって接続される。基地局１３は、例えばＰＨＳ方式に基づく公衆通信モードによって、無線通信親機３０との間で通信を行う。
【００１５】
図２は、無線通信子機２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信子機２０は、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、内部時計２０４、振動子２０６、送信タイミング検出部２０８、データ送信部２１０、および電源制御部２１２を備える。
【００１６】
内部時計２０４は、振動子２０６が発生するパルスに基づいて、設定された時刻からの時間の経過を測定する。振動子２０６は、例えば抵抗、コンデンサ、およびオペアンプで構成されたＣＲ発振器や、セラミック振動子、水晶振動子等である。他の例として、振動子２０６は、ＴＣＸＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｘｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）であってもよい。
【００１７】
送信タイミング検出部２０８は、予め設定された送信時刻を保持しており、内部時計２０４が計時する時刻が保持している送信時刻と一致した場合に、その旨をデータ送信部２１０、電源制御部２１２、ＧＰＳ信号受信部２００、および時計校正部２０２へ通知する。ここで、それぞれの無線通信子機２０に設定される送信時刻とは、同一の無線通信親機３０へデータを送信する複数の無線通信子機２０について、無線通信子機２０毎に異なる送信時刻となるように割り当てられた時刻である。
【００１８】
データ送信部２１０は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信する。そして、データ送信部２１０は、無線通信親機３０からデータ受信応答を受信することにより、送信したデータが無線通信親機３０へ届いたことを認識し、データの送信を終了する。一方、データを送信した後にデータ受信応答を受信しなかった場合、データ送信部２１０は、後述する再送用チャネルを用いて、データを無線通信親機３０へ再送する。なお、外部装置１２からの送信すべきデータがない場合は、送信タイミングになったとしても無線通信親機３０への送信をする必要はない。
【００１９】
ＧＰＳ信号受信部２００は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する。時計校正部２０２は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて、内部時計２０４が計時している時刻情報を校正する。
【００２０】
電源制御部２１２は、送信タイミング検出部２０８から送信時刻である旨を通知された場合に、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給することにより、これらの機能ブロックを起動させる。そして、電源制御部２１２は、データ送信部２１０によるデータの送信が終了した場合に、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０への電源供給を遮断することにより、これらの機能ブロックを停止させる。
【００２１】
このように、電源制御部２１２は、送信時刻からデータ送信部２１０によるデータの送信が終了するまでの所定期間のみＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給するので、無線通信子機２０の電力消費を低減することができる。
【００２２】
また、本例では、送信時刻に時計校正部２０２による内部時計２０４の校正とデータ送信部２１０によるデータの送信とを行うが、本発明はこれに限られない。他の例として、送信タイミング検出部２０８は、内部時計２０４の校正を行うタイミングとデータ送信部２１０によるデータの送信タイミングとを別々に検出してもよい。この場合、電源制御部２１２は、送信タイミング検出部２０８が内部時計２０４の校正を行うタイミングを検出した場合には、ＧＰＳ信号受信部２００および時計校正部２０２に電源を供給し、送信タイミング検出部２０８がデータ送信部２１０によるデータの送信タイミングを検出した場合には、データ送信部２１０に電源を供給する。
【００２３】
これにより、内部時計２０４の校正タイミングとデータ送信部２１０のデータ送信タイミングとを別々に制御することができる。そのため、例えば、外部装置１２によって生成されたデータが1日に４回収集する必要がある場合に、生成するパルスの周波数安定性の高いＴＣＸＯを振動子２０６に用いることにより、内部時計２０４の校正タイミングが1日に1回でよいとすれば、ＧＰＳ信号受信部２００および時計校正部２０２に電源を供給する回数を減少させることができ、無線通信子機２０の消費電力をさらに低減させることができる。
【００２４】
逆に、内部時計２０４の校正頻度を増加させることにより、周波数安定性の低いセラミック振動子を振動子２０６に用いることができるので、内部時計２０４のコストを低減することも可能である。
【００２５】
図３は、無線通信親機３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信親機３０は、データ格納部３０２、データ送信部３０４、および複数のデータ受信部３００を備える。データ受信部３００は、複数のチャネルのそれぞれに対応して複数設けられ、対応するチャネルを用いて、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードによって無線通信子機２０と通信を行う。それぞれのデータ受信部３００は、通信を認識する無線通信子機２０の識別情報を予め保持しており、設定された無線通信子機２０以外のＰＨＳ端末からのデータ送信を無視する。
【００２６】
データ格納部３０２は、それぞれのデータ受信部３００が無線通信子機２０から受信したデータを格納する。データ送信部３０４は、ネットワーク１４および基地局１３を介してデータ収集装置１５からデータの送信要求を受信した場合に、データ格納部３０２に格納されたデータを、ＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いて基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。
【００２７】
図４は、無線通信子機２０が送信する送信スロットの構成を説明するための概念図である。送信チャネル４０には、ＰＨＳ子機間直接通信に使用可能なチャネル１０個のうちからｋ（１≦ｋ≦１０）個が割り当てられる。そして、ｋ個の送信チャネル４０は、通常使用する送信チャネル４０であるｊ（１≦ｊ≦ｋ）個と再送用の送信チャネル４０であるｋ−ｊ個とに分割される。
【００２８】
基準時刻４４は、タイムスロットの開始時刻であり、本例ではＧＰＳ時刻の基準である１９８０年１月６日０時であるが、他の時刻を基準としても良い。基準時刻４４は、送信周期およびタイムスロットの原点である。１回のデータ伝送に必要となる最大時間に基づきタイムスロット幅Δｔが定められ、送信タイミング検出部２０８には、当該Δｔ、送信周期Ｔ、および基準時刻４４が設定される。これにより送信タイミング検出部２０８は、送信チャネル４０毎の１周期につき、Ｌ＝Ｔ／Δｔの個数のタイムスロットを算出する。ここで、通常使用する複数の送信チャネル４０のタイムスロットの総数は、Ｌ×ｊ個となる。
【００２９】
基準時刻４４からの経過時間をｔとすると、基準時刻４４からのサイクル数ｃは、
ｃ＝ｔ￥Ｔ （ａ￥ｂはａをｂで除した整数商を表す）
であるので、送信タイミング検出部２０８は、次周期のスロット番号４２ｍの開始時刻を、
(ｃ＋１)Ｔ＋(ｍ−１)(Δｔ)
と算出する。
【００３０】
これにより、同一の無線通信親機３０へデータを送信する複数の無線通信子機２０においては、データ収集システム１０は、Ｌ×ｊ個のタイムスロットを衝突せずに使用することができる。しかし、近隣に同じ方式のデータ収集システム１０または子機間直接通信モードを使用する他のＰＨＳ端末が存在すると、無線通信子機２０が送信したデータが、他のデータ収集システム１０内の無線通信子機２０が送信したデータまたは他のＰＨＳ端末が送信したデータと衝突する場合がある。
【００３１】
これを回避するために、データ収集システム１０は、衝突したデータを再送させるための再送用の送信チャネル４０であるＭｊ＋１〜Ｍｋを有する。再送用の送信チャネル４０にはタイムスロットは設定されない。データ送信部２１０は、使用されていない再送用の送信チャネル４０を検索し、検索した再送用の送信チャネル４０を用いてデータを再送する。いずれの再送用の送信チャネル４０も使用中である場合、データ送信部２１０は、再送用の送信チャネル４０が使用されなくなるまで待つ。
【００３２】
なお、本例では、再送用チャネルとしてＭｊ＋１〜Ｍｋを用意したが、他の例として、再送用チャネルを使用せずに、Ｍ１〜Ｍｋを通常送信用の送信チャネル４０として、各送信チャネル４０の送信周期Ｔ内をｉ（１≦ｉ≦Ｌ）個の通常スロットとＬ−ｉ個の再送スロットとに分けてもよい。
【００３３】
図５は、無線通信子機２０が送信する送信スロットの送信時刻を説明するための送信スロット割り当て表５０である。本例では、送信周期Ｔを４時間、タイムスロット幅Δｔを１５秒、通常送信チャネル５００をＭ１〜Ｍ３、再送チャネル５０２をＭ４およびＭ５としている。これにより、タイムスロットの個数Ｌは、
Ｌ＝Ｔ／Δｔ＝４時間／１５秒＝９６０個
となる。
【００３４】
図６は、無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信子機２０の動作は開始する。まず、無線通信子機２０は、初期設定を行う（Ｓ１００）。ステップ１００では、時計校正部２０２は、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した時刻情報を含む信号から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計２０４の時刻を校正する。
【００３５】
次に、送信タイミング検出部２０８は、各無線通信子機２０に一意に割り当てられた呼出し番号等の識別符号により、使用するチャネル、タイムスロットの割り当てを決定し、データ送信周期、タイムスロット幅、および内部時計２０４が計時している現在の時刻に基づいて、次の送信時刻を算出する（Ｓ１０２）。そして、送信タイミング検出部２０８は、内部時計２０４が計時している現在の時刻がステップ１０２において算出した送信時刻と一致したか否かを判定する（Ｓ１０４）。現在の時刻が送信時刻と一致していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、送信タイミング検出部２０８は、現在の時刻が送信時刻と一致するまでステップ１０４を繰り返す。
【００３６】
現在の時刻が送信時刻と一致した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、電源制御部２１２は、ＧＰＳ信号受信部２００、時計校正部２０２、およびデータ送信部２１０に電源を供給することにより、これらのブロックを起動する（Ｓ１０６）。そして、無線通信子機２０は、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信し（Ｓ１０８）、再びステップ１０２に示した処理を行う。
【００３７】
図７は、ステップ１０８における無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ＧＰＳ信号受信部２００は、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する（Ｓ１１０）。次に、時計校正部２０２は、ＧＰＳ信号受信部２００が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計２０４の時刻を校正する（Ｓ１１２）。
【００３８】
次に、データ送信部２１０は、外部装置１２が生成した売上等のデータを外部装置１２から取得し、取得したデータを、ＰＨＳ方式の子機間直接通信モードを用いて無線通信親機３０へ送信する（Ｓ１１４）。そして、データ送信部２１０は、無線通信親機３０からデータ受信応答（ＡＣＫ）を受信したか否かを判定する（Ｓ１１６）。ＡＣＫを受信した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、送信タイミング検出部２０８は、ステップ１０２に示した処理を行う。
【００３９】
ステップ１１６において、ＡＣＫを受信しなかった場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、データ送信部２１０は、再送回数が所定回数以上か否かを判定する（Ｓ１１８）。再送回数が所定回数未満である場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、送信タイミング検出部２０８は、再送用の送信チャネル４０を用いてデータを再送する（Ｓ１２０）。再送回数が所定回数以上である場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、データ送信部２１０は、エラー処理を行い（Ｓ１２２）、送信タイミング検出部２０８は、ステップ１０２に示した処理を行う。
【００４０】
ステップ１２２におけるエラー処理とは、例えば、無線通信子機２０内に設けられた不揮発性のメモリに、エラーの内容とその時刻を格納したり、無線通信子機２０に設けられたエラー報告用のＬＥＤを点滅させる等の処理を、データ送信部２１０が行うことである。
【００４１】
図８は、無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信親機３０の動作は開始する。まず、無線通信親機３０は、初期設定を行う（Ｓ２００）。ステップ２００では、データ送信部３０４は、基地局１３との間で位置登録等の処理を行うことにより、公衆通信モードにおける待ち受け状態に移行する。また、ステップ２００では、それぞれのデータ受信部３００が設定されたチャネルにおいて無線通信子機２０からの呼び出しを待ち受けるための設定を行う。
【００４２】
次に、それぞれのデータ受信部３００は、登録された無線通信子機２０からデータを受信したか否かを判定する（Ｓ２０２）。複数のデータ受信部３００のいずれも、登録された無線通信子機２０からデータを受信しなかった場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、データ送信部３０４は、ステップ２０６に示す処理を行う。
【００４３】
ステップ２０２において、複数のデータ受信部３００のいずれかが、登録された無線通信子機２０からデータを受信した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、データを受信したデータ受信部３００は、当該データの送信元の無線通信子機２０へデータ受信応答を返信すると共に、受信したデータをデータ格納部３０２に格納する（Ｓ２０４）。そして、データ送信部３０４は、データ収集装置１５からデータ送信要求を受信したか否かを判定する（Ｓ２０６）。データ収集装置１５からデータ送信要求を受信しなかった場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ２０２に示した処理を行う。
【００４４】
ステップ２０６において、データ収集装置１５からデータ送信要求を受信した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信し（Ｓ２０８）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ２０２に示した処理を行う。
【００４５】
以上、第１の実施形態について説明した。
【００４６】
上記説明から明らかなように、本実施形態のデータ収集システム１０によれば、無線通信子機２０は、外部装置１２から取得したデータを、高い精度で予め定められた送信タイミングに従って、自発的に無線通信親機３０へ送信することができる。そのため、ポーリング方式に基づく従来のデータ収集システムに比べて、無線通信子機２０の消費電力を低く抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４８】
図９は、本発明の第２実施形態に係る無線通信親機３０の機能構成の一例を示すブロック図である。無線通信親機３０は、データ格納部３０２、データ送信部３０４、ＧＰＳ信号受信部３１０、時計校正部３１２、内部時計３１４、振動子３１６、送信タイミング検出部３１８、および複数のデータ受信部３００を備える。なお、以下に説明する点を除き、図９において、図３と同じ符号を付した構成は、図３における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００４９】
内部時計３１４は、振動子３１６が発生するパルスに基づいて、設定された時刻からの時間の経過を測定する。振動子３１６は、例えばセラミック振動子や、水晶振動子、ＴＣＸＯ等である。送信タイミング検出部３１８は、予め設定された送信時刻を保持しており、内部時計３１４が計時する時刻が保持している送信時刻と一致した場合に、その旨をデータ送信部３０４へ通知する。ここで、送信タイミング検出部３１８に設定される送信時刻とは、同一のデータ収集装置１５へデータを送信する複数の無線通信親機３０について、無線通信親機３０毎に異なる送信時刻となるように割り当てられた時刻である。
【００５０】
データ送信部３０４は、送信タイミング検出部３１８から送信時刻である旨を通知された場合に、データ格納部３０２に格納されたデータを、ＰＨＳ方式の公衆通信モードを用いて基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信する。
【００５１】
ＧＰＳ信号受信部３１０は、所定のタイミングで、測地衛星１１からの時刻情報を含む信号を受信する。時計校正部３１２は、所定のタイミングで、ＧＰＳ信号受信部３１０が測地衛星１１から受信した信号より時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて、内部時計３１４が計時している時刻情報を校正する。
【００５２】
このように、データ送信部３０４は、ＧＰＳからの時刻情報に基づいて校正された内部時計３１４の時刻に基づいて、予め設定されたタイミングでデータ収集装置１５へ発呼するので、同一のデータ収集装置１５へデータを送信する無線通信親機３０が複数存在する場合であっても、話中になることなく、データ収集装置１５との間の呼を確実に確立することができる。また、無線通信子機２０からのデータ受信時、およびデータ収集装置１５へのデータ送信時以外を低消費電力モードとすることにより、無線通信親機３０の消費電力を低減することができる。
【００５３】
図１０は、第２実施形態に係る無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば電源投入等の所定のタイミングで、本フローチャートに示す無線通信親機３０の動作は開始する。まず、無線通信親機３０は、初期設定を行う（Ｓ３００）。ステップ３００では、データ送信部３０４は、基地局１３との間で位置登録等の処理を行うことにより、公衆通信モードにおける待ち受け状態に移行する。また、ステップ３００では、それぞれのデータ受信部３００が設定されたチャネルにおいて無線通信子機２０からの呼び出しを待ち受けるための設定等を行う。
【００５４】
次に、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを、データ収集装置１５へ送信する送信タイミングを算出する（Ｓ３０２）。そして、それぞれのデータ受信部３００は、登録された無線通信子機２０からデータを受信したか否かを判定する（Ｓ３０４）。複数のデータ受信部３００のいずれも、登録された無線通信子機２０からデータを受信しなかった場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、データ送信部３０４は、ステップ３０８に示す処理を行う。
【００５５】
ステップ３０４において、複数のデータ受信部３００のいずれかが、登録された無線通信子機２０からデータを受信した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、データを受信したデータ受信部３００は、当該データの送信元の無線通信子機２０へデータ受信応答を返信すると共に、受信したデータをデータ格納部３０２に格納する（Ｓ３０６）。そして、送信タイミング検出部３１８は、ステップ３０２において算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致したか否かを判定する（Ｓ３０８）。算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致していない場合（Ｓ３０８：Ｎｏ）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ３０４に示した処理を行う。
【００５６】
ステップ３０８において、送信タイミング検出部３１８が算出した送信タイミングと内部時計３１４が計時している時刻とが一致した場合（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、データ送信部３０４は、データ格納部３０２に格納されたデータを基地局１３およびネットワーク１４を介してデータ収集装置１５へ送信し（Ｓ３１０）、それぞれのデータ受信部３００は、再びステップ３０２に示した処理を行う。
【００５７】
なお、ステップ３１０において、時計校正部３１２は、ＧＰＳ信号受信部３１０が測地衛星１１より受信した信号から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて内部時計３１４の時刻を校正する。
【００５８】
以上、第２の実施形態について説明した。
【００５９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００６０】
例えば、無線通信子機２０および無線通信親機３０が有する複数の機能ブロックのそれぞれは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよく、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や汎用計算機によりソフトウェア的に実現されてもよく、あるいは、部分的にハードウェアまたはソフトウェアで実現させた機能ブロックを組み合わせてもよい。
【００６１】
また、時計校正部２０２が内部時計２０４を校正するために参照する時刻情報や、時計校正部３１２が内部時計３１４を校正するために参照する時刻情報は、測地衛星１１が送信するＧＰＳ信号だけではなく、標準電波（長波ＪＪＹ信号）、あるいはテレビジョンまたはラジオの時報に用いられるＦＭ信号等のように、正確な時刻基準となる信号ならば何であってもよい。さらに、外部装置１２が基準となる時刻情報を持っている場合には、当該外部装置１２から時刻情報を取得してもよい。
【００６２】
また、第１および第２の実施形態では、無線通信手段としてＰＨＳ方式の子機間直接通信モードおよび公衆通信モードを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。無線通信手段をして、小電力コードレス電話機、小電力セキュリティ端末、特定小電力無線端末、デジタルコードレス電話機、無線ＬＡＮ端末等が有する無線通信手段を用いても、本発明を実現することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデータ収集システム１０の構成を示す図である。
【図２】無線通信子機２０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】無線通信親機３０の詳細な機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】無線通信子機２０が送信する送信スロットの構成を説明するための概念図である。
【図５】無線通信子機２０が送信する送信スロットの送信時刻を説明するための図である。
【図６】無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】ステップ１０８における無線通信子機２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る無線通信親機３０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る無線通信親機３０の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・データ収集システム、１１・・・測地衛星、１２・・・外部装置、１３・・・基地局、１４・・・ネットワーク、１５・・・データ収集装置、２０・・・無線通信子機、２００、３１０・・・ＧＰＳ信号受信部、２０２、３１２・・・時計校正部、２０４、３１４・・・内部時計、２０６、３１６・・・振動子、２０８、３１８・・・送信タイミング検出部、２１０、３０４・・・データ送信部、２１２・・・電源制御部、３０・・・無線通信親機、３００・・・データ受信部、３０２・・・データ格納部、４０・・・送信チャネル、４２・・・スロット番号、４４・・・基準時刻、５０・・・送信スロット割り当て表、５００・・・通常送信チャネル、５０２・・・再送チャネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ生成装置が生成したデータを、データ収集装置に集約するデータ収集システムであって、
前記複数のデータ生成装置のそれぞれに設けられ、対応するデータ生成装置が生成したデータを送信する無線通信子機と、
前記複数の無線通信子機のそれぞれが送信したデータを受信し、受信したデータを前記データ収集装置へ送信する無線通信親機と
を備え、
前記無線通信親機は、
それぞれ異なる送信タイミングが予め割り当てられた前記複数の無線通信子機から、無線通信を用いてデータを受信する受信部と、
前記受信部が受信したデータを前記データ収集装置へ送信する親機側送信部と
を有し、
複数の前記無線通信子機のそれぞれは、
子機側内蔵タイマに基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する子機側送信タイミング検出部と、
前記子機側送信タイミング検出部が検出した送信タイミングに従って、対応するデータ生成装置が生成したデータを、無線通信を用いて前記無線通信親機へ送信する子機側送信部と、
時刻情報を含む無線信号を受信する子機側時刻信号受信部と、
前記子機側時刻信号受信部が受信した無線信号に含まれている時刻情報に基づいて、前記子機側内蔵タイマを校正する子機側内蔵タイマ校正部と
を有することを特徴とするデータ収集システム。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ収集システムであって、
前記無線通信親機は、
前記受信部が前記無線通信子機から受信したデータを格納するデータ格納部と、
親機側内蔵タイマに基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する親機側送信タイミング検出部と、
前記親機側送信タイミング検出部が検出した送信タイミングに従って、前記データ格納部に格納されたデータを、無線通信を用いて前記データ収集装置へ送信する親機側送信部と、
時刻情報を含む無線信号を受信する親機側時刻信号受信部と、
前記親機側時刻信号受信部が受信した無線信号に含まれている時刻情報に基づいて、前記親機側内蔵タイマを校正する内蔵タイマ校正部と
をさらに有することを特徴するデータ収集システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデータ収集システムであって、
前記受信部および前記子機側送信部は、
ＰＨＳ方式における子機間直接通信モードを用いてデータを送信または受信し、
前記親機側送信部は、
ＰＨＳ方式における公衆通信モードを用いて、前記データ収集装置へデータを送信することを特徴とするデータ収集システム。
【請求項１】
複数のデータ生成装置が生成したデータを、データ収集装置に集約するデータ収集システムであって、
前記複数のデータ生成装置のそれぞれに設けられ、対応するデータ生成装置が生成したデータを送信する無線通信子機と、
前記複数の無線通信子機のそれぞれが送信したデータを受信し、受信したデータを前記データ収集装置へ送信する無線通信親機と
を備え、
前記無線通信親機は、
それぞれ異なる送信タイミングが予め割り当てられた前記複数の無線通信子機から、無線通信を用いてデータを受信する受信部と、
前記受信部が受信したデータを前記データ収集装置へ送信する親機側送信部と
を有し、
複数の前記無線通信子機のそれぞれは、
子機側内蔵タイマに基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する子機側送信タイミング検出部と、
前記子機側送信タイミング検出部が検出した送信タイミングに従って、対応するデータ生成装置が生成したデータを、無線通信を用いて前記無線通信親機へ送信する子機側送信部と、
時刻情報を含む無線信号を受信する子機側時刻信号受信部と、
前記子機側時刻信号受信部が受信した無線信号に含まれている時刻情報に基づいて、前記子機側内蔵タイマを校正する子機側内蔵タイマ校正部と
を有することを特徴とするデータ収集システム。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ収集システムであって、
前記無線通信親機は、
前記受信部が前記無線通信子機から受信したデータを格納するデータ格納部と、
親機側内蔵タイマに基づいて、自装置に予め割り当てられた送信タイミングを検出する親機側送信タイミング検出部と、
前記親機側送信タイミング検出部が検出した送信タイミングに従って、前記データ格納部に格納されたデータを、無線通信を用いて前記データ収集装置へ送信する親機側送信部と、
時刻情報を含む無線信号を受信する親機側時刻信号受信部と、
前記親機側時刻信号受信部が受信した無線信号に含まれている時刻情報に基づいて、前記親機側内蔵タイマを校正する内蔵タイマ校正部と
をさらに有することを特徴するデータ収集システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデータ収集システムであって、
前記受信部および前記子機側送信部は、
ＰＨＳ方式における子機間直接通信モードを用いてデータを送信または受信し、
前記親機側送信部は、
ＰＨＳ方式における公衆通信モードを用いて、前記データ収集装置へデータを送信することを特徴とするデータ収集システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２０３４４７（Ｐ２００６−２０３４４７Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１７９０（Ｐ２００５−１１７９０）
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００１３４７０７）株式会社ナカヨ通信機 (522)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００１３４７０７）株式会社ナカヨ通信機 (522)
【Ｆターム（参考）】
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