説明

データ収集システム

【課題】 送受信機能を持つ子局及び親局を用いたデータ収集システムにおいて、子局の最適設置場所選定時に子局側のオペレータのみで無線通信環境を診断することを可能としたデータ収集システムを実現する。
【解決手段】 少なくとも1台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、
前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも1台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムに関するものである。子局で検出されるデータは、空調設備等の温度,湿度等の物理量、各種操作機器の状態(2値情報)、操作コマンド等である。
【背景技術】
【0002】
1つ又は複数の無線センサ通信機(子局)で検出されるデータを、無線により集中管理装置(親局)に送信するデータ収集システムは、特許文献1に開示されている。
【0003】
このようなデータ収集システムでは、子局の設置場所を自由に選択できるメリットがあるが、データ収集の品質を確保するためには、親局との無線通信環境をチェックして最適場所に子局を設置する必要がある。
【0004】
図4(A)乃至(D)は、従来のデータ収集システムにおける無線通信環境のチェック手法を例示するシステム構成図である。
【0005】
図4(A)は、送信機能のみの子局1より、受信機能のみの親局2に対して検出データDが送信される通信形態を示す。親局2は、ネットワーク4を介してPCに接続されており、このPCで検出データDの受信状態をオペレータ5が確認し、子局側のオペレータ3に電話等の手段で通報し、双方の連絡により子局1の最適設置場所を決定する。
【0006】
図4(B)は、送信機能のみの子局1より、受信機能のみの親局2に対して操作コマンドCが送信される通信形態を示す。親局2は、ネットワーク4を介してPCに接続されており、このPCに接続された操作対象機器6の稼動状態をオペレータ5が確認し、子局側のオペレータ3に電話等の手段で通報し、双方の連絡により子局1の最適設置場所を決定する。
【0007】
図4(C)は、送受信機能を持つ子局1より、同じく送受信機能を持つ親局2に対して検出データDが送信される通信形態を示す。親局2は、ネットワーク4を介してPCに接続されており、このPCによりオペレータ5が親局2を電波強度表示モードに切り替え、子局1に電波強度を表示させる設定情報Pを送信する。
【0008】
子局1側のオペレータ3は、受信した設定情報により電波強度表示モードに切り替えられた子局1の表示部で親局2の受信状態を確認し、受信強度が最大となるように子局1の最適設置場所を決定する。
【0009】
図4(D)は、送受信機能を持つ子局1より、同じく送受信機能を持つ親局2に対して操作コマンドCが送信される通信形態を示す。親局2は、ネットワーク4を介してPCに接続されており、このPCに接続された操作対象機器6の稼動状態をオペレータ5が確認し、PCによりオペレータ5が親局2を機器状態表示モードに切り替え、子局1に機器状態Mの稼動状態を表示させる設定情報Pを送信する。
【0010】
子局1側のオペレータ3は、受信した設定情報により機器状態表示モードに切り替えられた子局1の表示部で操作対機器6の稼動状態を確認し、正常な稼動状態となるように子局1の最適設置場所を決定する。
【0011】
【特許文献1】特開2004−185383号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
電波状況の良い設置場所を探す場合、各手法で下記の問題点があった。
(1)図4(A)の手法では、子局1側及び親局2側にオペレータが各1名ずつ計2名で作業する必要があり、効率が悪い。
【0013】
(2)図4(B)の手法では、(A)と同様に子局1側及び操作対象機器6側にオペレータが各1名ずつ計2名で作業する必要があり、効率が悪い。
【0014】
(3)図4(C)の手法では、子局1側のオペレータ1名で作業可能であるが、親局2側でPCを操作するオペレータ5を必要とし、計2名で作業する必要があり、効率が悪い。
【0015】
(4)図4(D)の手法では、(C)の手法と同様に子局1側のオペレータ1名で作業可能であるが、親局2側でPCを操作するオペレータ5を必要とし、計2名で作業する必要があり、効率が悪い。さらに操作対象機器が動作したか否かの2値判断しかできないので、最適位置の決定精度が低い。
【0016】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、送受信機能を持つ子局及び親局を用いたデータ収集システムにおいて、子局の最適設置場所選定時に子局側のオペレータのみで無線通信環境を診断することを可能としたデータ収集システムの実現を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0017】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
(1)少なくとも1台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、
前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備えることを特徴とするデータ収集システム。
【0018】
(2)前記親局は、受信した前記テスト用ビット列データのエラービット数を数値情報として前記子局に返すことを特徴とする(1)に記載のデータ収集システム。
【0019】
(3)前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に所定のテスト用ビット列データを前記子局に返すことを特徴とする(2)に記載のデータ収集システム。
【0020】
(4)前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に親局側での受信電波強度情報を前記子局に返すことを特徴とする(2)または(3)に記載のデータ収集システム。
【0021】
(5)前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報及び前記親局側での受信電波強度情報並びに前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数及び前記子局側での受信電波強度の少なくともいずれかに基づいて無線通信環境を診断する診断部を備えることを特徴とする(2)乃至(4)のいずれかに記載のデータ収集システム。
【0022】
(6)前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報、前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数、前記親局側での受信電波強度情報、前記子局側での受信電波強度情報、前記診断部の診断結果情報の少なくともいずれかを表示する表示部を備えることを特徴とする(5)に記載のデータ収集システム。
【0023】
(7)前記無線通信環境診断手段は、前記子局が備える操作キーの長押し操作により所定時間起動されることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載のデータ収集システム。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
(1)任意の場所での子局の電波強度を、任意の時間に子局側のみの操作で1名のオペレータにより測定が可能になり、工数削減に貢献することができる。
【0025】
(2)送受信のエラービット数及び受信電波強度を数値で測定することにより、無線通信環境をより豊富な情報量に基づいて診断することができる。
【0026】
(3)キー操作を行った時のみ無線通信環境診断モードの送受信を行うため、消費電力が少なくて済む。空調用の無線子局では、単3乾電池2本で1〜2年の動作が求められるので、消費電力削減は特に有効である。
【0027】
(4)既存の操作キーを長押しすること等で、無線通信環境の診断モードに移行させることが可能であり、この機能のために特別な操作部品を追加する必要はなく、ハードウェエア的な設計変更を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図1は、本発明を適用したデータ収集システムの基本構成を示す機能ブロック図である。図4で説明した従来システムと同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【0029】
図1は、子局1側のオペレータ3が操作キー11を長押しして無線通信環境診断モードに移行した状態での子局1と親局2の通信状態を示している。子局1側より往路テスト用ビット列データT1が親局2に送信される。
【0030】
親局2は、その受信結果である往路エラービット数及び復路テスト用ビット列データT2を子局に送信して返す。子局1は、この受信情報に基づいて無線通信環境を診断し、表示部12に表示する。尚、図示されていないが、親局2から子局1に返されるデータT2に親局での受信強度情報を必要に応じて追加する場合もある。
【0031】
図2は、本発明を適用したデータ収集システムの詳細実施形態を示す機能ブロック図である。鎖線Lの右側領域が子局1、左側領域が親局2であり、子局1の無線送受信部13と親局2の無線送受信部21により定常処理のデータ通信並びに無線通信環境診断モードのデータ通信を実行する。
【0032】
図の状態は、図1で説明した子局1側のオペレータ3が操作キー11を長押しして無線通信環境診断モードに移行した状態での子局1と親局2のデータ通信状態を示している。尚、親局2から子局1に返されるデータT2に受信電波強度を追加している。
【0033】
子局1の測定モード制御手段14は、デフォルト状態では子局1を定常処理モードに制御しており、定常処理手段15により、温度、湿度等の物理量、各種操作機器の状態(2値情報)、操作コマンド等の検出データを無線送受信部13より親局2の無線送受信部21に送信すると共に、表示切替手段16を接点S1側に操作し、計測中の物理量データ等を表示部12に表示している。
【0034】
操作キー11を受け付ける測定モード制御手段14は、操作キー11が所定時間以上継続して長押しされた場合に、タイマ17を起動し、所定時間子局1を通信環境診断モードに移行させる。
【0035】
子局1では、通信環境診断モードへの移行により、表示切替手段16を接点S2側に切替えると共に、無線送受信部13よりより、無線通信環境診断手段100で生成された往路テスト用ビット列データT1を親局2の無線送受信部21に送信する。
【0036】
親局2側において、無線送受信部21の受信データは、フレーム解析手段22により解析され、受信データが定常処理のデータであれば定常処理手段23に渡されて処理され、ネットワーク4を介して上位装置に渡される。受信データが往路テスト用ビット列データT1であれば無線通信環境診断手段100に渡される。
【0037】
点線の領域で示した、本発明の特徴部である無線通信環境診断手段100は、子局1側の機能と親局2側の機能との協業により実現される。子局1側では、操作キー11が所定時間以上継続して長押しされた場合に、測定モード制御手段14により所定時間子局1を通信環境診断モードに移行させている所定時間だけイネーブルとなる。
【0038】
以下、無線通信環境診断手段100の構成及び信号処理手順を説明する。子局1側が通信環境診断モードに移行すると、記憶手段101に記憶されている予め決められたテスト用ビット列データが、ビット列送出手段102により、無線送受信部13に渡される。テストビット列データの長さは、例えば1000ビット等とする。
【0039】
無線送受信部13は、渡されたテスト用ビット列データを電波に変換して親局2に対して送信する。無線送受信部13は、親局2からのレスポンスを待つため数秒間受信をイネーブルにする。通常動作では、低消費電力化のため無線送受信部13はスリープ状態となっている。
【0040】
親局2の無線送受信部21は、子局1からの受信データをフレーム解析手段22に渡す。フレーム解析手段22では、受信データがテスト用ビット列データの場合は、このデータを受信ビット列比較手段103に渡す。
【0041】
受信ビット列比較手段103では、受信したテスト用ビット列データと、記憶手段104に格納されている予め決められたテスト用ビット列データとの比較を行い、エラービット数をカウントし、カウント数の数値情報を往路エラービット数として無線送受信部21に渡す。
【0042】
更に、記憶手段104に格納されているテスト用ビット列データは、ビット列送出手段105により、復路テスト用ビット列として無線送受信部21に渡される。必要に応じて電波強度測定手段106により無線送受信部21で受信される子局1からの電波強度が測定され、受信電波強度情報が無線送受信部21に渡される。
【0043】
無線送受信部21は、渡された往路ビット列エラー数+復路テスト用ビット列+受信電波強度情報を電波に変換して子局1に受信結果のデータT2として送信する。
【0044】
子局1の無線送受信部13は、受信電波強度を電波強度測定手段107に伝えると共に親局からの受信データを電波強度測定手段107、往路エラービット数把握手段108及び受信ビット列比較手段109に渡す。受信ビット列比較手段109は、受信データのビット列と記憶手段101のテスト用ビット列とを比較する。
【0045】
電波強度測定手段107、往路エラービット数把握手段108及び受信ビット列比較手段109の出力は、診断部110に渡されて無線通信環境の現状が診断され、表示切替手段16の接点S2を介して表示部12に診断情報を表示する。
【0046】
表示部12は、次の3項目を必須表示項目として順次に表示する。
(1)往路エラービット数把握手段108で得られた往路エラービット数
(2)受信ビット列比較手段109で得られた復路エラービット数
(3)電波強度測定手段107で得られた無線送受信部21から送られた電波の強度
尚、無線送受信部13の受信データに含まれる子局の受信電波強度は、必要に応じて表示される。
【0047】
図3は、表示部12の表示遷移例を示すイメージ図である。(A)は定常処理状態での温度測定値の表示である。操作キーの3秒以上の長押しにより、(B)の各種設定を行うロータリースイッチの状態が表示される。
【0048】
次に(C)の通信エラー表示では、通信正常時には往復でのエラービット数の比較aa:bbが0.5秒間表示された後(D)の電波強度n(0〜9)が30秒間表示される。通信異常の診断時には、HH(親局でのエラービット数):HH(子局でのエラービット数)が操作キーを押している間中表示される。再度操作キーを押すと、(E)の定常処理状態での温度測定値の表示に戻る。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】発明を適用したデータ収集システムの基本構成を示す機能ブロック図である。
【図2】本発明を適用したデータ収集システムの詳細実施形態を示す機能ブロック図である。
【図3】子局の表示部の表示遷移例を示すイメージ図である。
【図4】従来のデータ収集システムにおける無線通信環境のチェック手法を例示するシステム構成図である。
【符号の説明】
【0050】
1 子局
11 操作キー
12 表示部
13 無線送受信部
14 測定モード制御手段
15 定常処理手段
16 表示切替手段
17 タイマ
2 親局
21 無線送受信部
22 フレーム解析手段
23 定常処理手段
3 オペレータ
4 ネットワーク
100 無線通信環境診断手段
101,104 テスト用ビット列記憶手段
102,105 ビット列送出手段
103,109 受信ビット列比較手段
106,107 電波強度測定手段
108 往路エラービット把握手段
110 診断部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1台の子局で検出されるデータを無線により親局に送信するデータ収集システムにおいて、
前記子局より所定のテスト用ビット列データを前記親局の送信し、前記親局より前記テスト用ビット列データの受信結果を前記子局に返す、無線通信環境診断手段を備えることを特徴とするデータ収集システム。
【請求項2】
前記親局は、受信した前記テスト用ビット列データのエラービット数を数値情報として前記子局に返すことを特徴とする請求項1に記載のデータ収集システム。
【請求項3】
前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に所定のテスト用ビット列データを前記子局に返すことを特徴とする請求項2に記載のデータ収集システム。
【請求項4】
前記親局は、前記エラービット数の数値情報と共に親局側での受信電波強度情報を前記子局に返すことを特徴とする請求項2または3に記載のデータ収集システム。
【請求項5】
前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報及び前記親局側での受信電波強度情報並びに前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数及び前記子局側での受信電波強度の少なくともいずれかに基づいて無線通信環境を診断する診断部を備えることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のデータ収集システム。
【請求項6】
前記子局は、前記親局より返された前記エラービット数の数値情報、前記親局より返された所定のテスト用ビット列データのエラービット数、前記親局側での受信電波強度情報、前記子局側での受信電波強度情報、前記診断部の診断結果情報の少なくともいずれかを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項5に記載のデータ収集システム。
【請求項7】
前記無線通信環境診断手段は、前記子局が備える操作キーの長押し操作により所定時間起動されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のデータ収集システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−177878(P2008−177878A)
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−9690(P2007−9690)
【出願日】平成19年1月19日(2007.1.19)
【出願人】(000006507)横河電機株式会社 (4,443)
【Fターム(参考)】