無線通信システムの通信経路構築方法
【課題】建物内に設置した親局と複数台の子局との間の無線通信経路を構築する作業を容易かつ安価に行える無線通信システムの通信経路構築方法を提供すること。
【解決手段】同じ建物５内に配置された親局２と複数台の子局１が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信の可否や受信感度等の通信結果を一覧表（通信試験結果表）６にして表示させる。そして、この一覧表６に基づき、複数台の子局１のうち親局２との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および親局２との直接相互通信を良好とする別の子局１を中継局に選定し、この別の子局１を介して前記通信不良局と親局２との無線通信を行う通信経路を構築する。また、中継局として好適な子局１が存在しない場合は、通信速度を遅くしたり、通信電力を上げたり、専用中継局８を追加するなどして対処する。
【解決手段】同じ建物５内に配置された親局２と複数台の子局１が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信の可否や受信感度等の通信結果を一覧表（通信試験結果表）６にして表示させる。そして、この一覧表６に基づき、複数台の子局１のうち親局２との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および親局２との直接相互通信を良好とする別の子局１を中継局に選定し、この別の子局１を介して前記通信不良局と親局２との無線通信を行う通信経路を構築する。また、中継局として好適な子局１が存在しない場合は、通信速度を遅くしたり、通信電力を上げたり、専用中継局８を追加するなどして対処する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の建物内に親局と子局を無線通信が行えるように配置して構成される無線通信システムの通信経路構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて安定した通信が行える通信経路を選定する方法として、変電所などの広い場所に無線ネットワークを構築する際に、複数のセンサ端末を効率良く配置するために、仮構築した無線ネットワークにおける各センサ端末間の接続状態を表示するようにした先行技術が特許文献１に開示されている。この従来技術では、無線通信機能や受信電界強度計測機能等を有するセンサ端末を予め監視対象エリア内に複数設置して無線ネットワークを仮構築し、これらセンサ端末間の相互通信時における受信電界強度や通信成功率に関する計測データを収集したうえで、各センサ端末間の接続状態を示すネットワーク構成図を作成するため、多ルートの無線通信経路が把握できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術は、多ルートの無線通信経路を必要とする複雑な無線ネットワークを構築する際には有効であるが、ビル等の建物内に親局と子局および必要最小限の中継局を配置して構成される比較的単純な無線通信システムに適用すると、コスト面で甚だ不利になるという問題があった。すなわち、このように比較的単純な無線通信システムに前述した従来技術を適用した場合、好適な無線通信経路を見出すまでに煩雑な作業を余儀なくされるのみならず、子局と親局間の無線通信を中継する中継局を数多く設置しなければならないため、部品コストや設置コストや保守点検コストが嵩むことになり、結局、無線通信システムが不所望に高コストなものになってしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、建物内に設置した親局と複数台の子局との間の無線通信経路を構築する作業を容易かつ安価に行える無線通信システムの通信経路構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、それぞれが無線通信機能を有する少なくとも１台の親局と複数台の子局とを同じ建物内に設置し、前記子局に前記建物内の状態量を計測するセンサを接続して該センサの計測値が前記親局へ送信されるようにした無線通信システムの通信経路構築方法において、前記親局と前記複数台の子局のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように所定の時間間隔で所定回数実施して、受信状態の適否を示すデータを含む前記試験通信の結果を一覧表にして表示させ、この一覧表に基づき、前記複数台の子局のうち前記親局との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および前記親局との直接相互通信を良好にする別の子局を中継局に選定し、この別の子局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を行う通信経路を構築するようにした。
【０００７】
このように試験通信の結果を一覧表（例えばマトリックス表）にして表示すれば、親局と各子局間、および子局どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できる。また、この一覧表を参照すれば、親局との直接相互通信が行えない子局（通信不良局）に対して、この子局と親局との無線通信を確立させうる中継局を別の子局の中から容易に選定することができる。
【０００８】
また、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法は、前記複数台の子局の中に通信不良局の中継局として好適な子局が存在しない場合、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行い、この新たな試験通信の結果である一覧表に基づいて、前記通信不良局と前記親局との無線通信が確立させうるか否かを判定するようにした。このように通信速度を遅くしたり通信電力を上げたうえで試験通信を再度行えば、受信感度の高まる可能性があるため、通信不良局と親局との無線通信が行える通信経路を見出しやすくなる。
【０００９】
なお、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行っても、前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させうる通信経路が見出せない場合には、専用中継局を追加し、この専用中継局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させるようにすれば良い。
【００１０】
また、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法は、前記試験通信を実施する際に、前記複数台の子局が設置されているそれぞれの場所の湿度を、その場所に存する子局に記憶させておくことが好ましい。こうすることによって、通信不良の要因が湿度であるか否かを推定することが可能になるため、対策が講じやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、同じ建物内に配置された親局と複数台の子局が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信状態の適否を示すデータを含む試験通信の結果を一覧表にして表示させるため、親局と各子局間、および子局どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できるのみならず、親局との直接相互通信が行えない子局（通信不良局）に対して、この子局と親局との無線通信を確立させうる中継局を別の子局の中から容易に選定することができる。それゆえ、安定した無線通信が行える通信経路を容易かつ安価に構築できるようになり、高信頼性かつ安価な無線通信システムが実現しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における通信経路構築方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施形態における親局と子局の建物内での配置例を示す説明図である。
【図４】本実施形態における試験通信のシーケンスの一例を示す説明図である。
【図５】本実施形態における試験通信の結果の一例をマトリックス表示した画像を示す説明図である。
【図６】本実施形態における専用中継局の建物内での配置例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本実施形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図に示す無線通信システムは、同じ建物内に設置された親局２と複数台の子局１とで構成されており、これら親局２と各子局１は全て無線通信機能を有している。各子局１は前記建物内の消費電力量や使用水量等の状態量の計測値を親局２へ送信するためのものであり、また、親局２は各子局１から送信された状態量を積算して記憶することができるようになっている。
【００１５】
まず、子局１の構成について詳しく説明する。子局１は消費電力量や使用水量や使用ガス量等の状態量を計測するセンサに接続されており、子局１には、該センサの計測データが入力される計測データ入力部が備えられている。図１では、該センサとして使用水量を計測するパルス発信付メータ４が図示されており、子局１の計測データ入力部としてはパルス発信付メータ４から出力されたパルスが入力されるパルス入力部１ｂが図示されている。子局１には、計測データ入力部（例えばパルス入力部１ｂ）のほかに、周囲の温湿度の計測データが入力される温湿度入力部１ａと、各種データの入出力が可能なメンテナンス用のパソコン３を着脱可能に接続するための外部インターフェイス１ｃと、アンテナ１ｇを介して無線通信を可能にすると共に信号受信時の受信電力を検出する無線処理部１ｅと、センサから入力された計測データ（例えばパルス）に基づいて状態量（例えば使用水量）を積算値として演算する等の処理を行う制御部１ｄと、前記積算値の演算データ等を記憶する記憶部１ｆとが備えられている。この記憶部１ｆは、アンテナ１ｇを介して受信した信号データや前記受信電力の検出データ、温湿度入力部１ａから取り込んだ温湿度データ等も記憶する。また、制御部１ｄは、各種データを記憶部１ｆに格納させる処理や、該データを記憶部１ｆから取り出して無線処理部１ｅから送信させたりパソコン３に出力させる等の処理も行う。
【００１６】
親局２には、図示せぬ監視センタと通信回線を介して遠隔的に接続するための通信インターフェイス２ｄが備えられている。また、親局２はセンサに接続されないため、親局２にパルス入力部１ｂのような計測データ入力部は備えられていないが、この親局２の他の構成は子局１とほぼ同様である。すなわち、親局２には、通信インターフェイス２ｄのほかに、メンテナンス用のパソコン３を着脱可能に接続するための外部インターフェイス２ｂと、アンテナ２ｇを介して無線通信を可能にすると共に信号受信時の受信電力を検出する無線処理部２ａと、アンテナ２ｇを介して受信した信号データや受信電力の検出データ等を記憶する記憶部２ｅと、これらのデータを記憶部２ｅに格納させる処理や、該データを記憶部２ｅから取り出して無線処理部２ｄから送信させたりパソコン３に出力させる等の処理を行う制御部２ｃと、周囲の温湿度の計測データが入力される図示せぬ温湿度入力部とが備えられている。
【００１７】
なお、各子局１と親局２の外部インターフェイス１ｃ，２ｂには必要時にパソコン３が接続され、このパソコン３を用いて後述する試験通信を実施する際の各種設定（試験開始時刻や通信速度、通信電力の設定など）や試験通信実施後の受信結果の取得が行われる。
【００１８】
次に、親局２と複数台の子局１とで構成される無線通信システムにおいて、各子局１と親局２間の通信経路を構築する方法を図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００１９】
まず、同じ建物内の各所に１台の親局２と複数台の子局１とを仮設置する（ステップＳ１）。ただし、各子局１を仮設置する場所は、消費電力量や使用水量や使用ガス量等の状態量を計測するセンサの近傍とする。図３に示すように、本実施形態においては、１台の親局２と５台の子局１とを３階建ての建物５内の各階床に２台ずつ仮設置したものとする。なお、便宜上、親局２には０号機という号機番号を付し、５台の子局１にはそれぞれ１号機〜５号機という号機番号を付して区別できるようにする。すなわち、図３は、建物５内の１階に０号機の親局２と５号機の子局１とが仮設置され、２階に３号機の子局１と４号機の子局１とが仮設置され、３階に１号機の子局１と２号機の子局１とが仮設置されている状態を示している。
【００２０】
次に、メンテナンス用のパソコン３を親局２の外部インターフェイス２ｂに接続して連続試験モードに設定する。また、１号機から５号機までの全子局１にも同様に、それぞれの外部インターフェイス１ｃにメンテナンス用のパソコン３を接続して連続試験モードに設定する（ステップＳ２）。
【００２１】
ここで、連続試験モードとは、１台の親局２および複数台の子局１のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように設定して所定の時間間隔で所定回数実施するモードのことである。図４に示すように、本実施形態においては、まず０号機の親局２を送信局として試験通信を行い、１０分後に１号機の子局１を送信局として試験通信を行い、さらに次の１０分後に２号機の子局１を送信局として試験通信を行う。以下同様に、３号機、４号機、５号機の子局１を順次送信局として１０分毎に試験通信を行う。こうして連続的に行った試験通信における受信局側の受信状態（受信の可否および受信感度）は、その受信局の記憶部１ｆ，２ｅに記憶される。なお、図４中の白丸は送信局、黒丸は受信局を示しており、受信局においては受信の可否判断と受信感度の演算とが行われる。また、試験通信の時間間隔は１０分に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
【００２２】
このように連続試験モードに設定して所定期間（例えば１週間）経過した後、メンテナンス用のパソコン３を親局２と全子局１の外部インターフェイス２ｂ，１ｃに接続し、このパソコン３を用いて試験通信の結果を取得する（ステップＳ３）。
【００２３】
パソコン３は、こうして取得した通信結果を集計処理することにより、ディスプレイ３ａに図５に示すような通信試験結果表６と通信経路図７とを表示させる。通信試験結果表６は、横列に表記した送信局と縦列に表記した受信局の組み合わせごとの受信状態を示すマトリックス表である。また、通信経路図７は、親局２と各子局１との間、および子局１どうしの間で、無線通信が可能な通信経路をラインで図示したものである。
【００２４】
図５に例示した通信試験結果表６には３回分の通信結果が表示されており、各回の通信結果は、上から順に受信の可否を示す「○」または「×」、受信可能な場合の受信感度、受信時の湿度となっている。なお、この湿度データは、子局１の温湿度入力部１ａや親局２の図示せぬ温湿度入力部から記憶部１ｆ，２ｅに取り込まれたデータである。また、試験通信の回数は３回に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
【００２５】
図５に例示した通信試験結果表６によれば、０号機の親局２と４号機および５号機の子局１とは、直接相互通信が可能であると瞬時に判断できる。また、２号機の子局１が送信側で４号機の子局１が受信側の場合、３回の試験通信のうち２回は通信可能で１回は通信不可なので、この場合は通信不良と判定する。ただし、通信試験結果表６によれば、受信側のときの４号機の周囲の湿度が、通信可能であったときには６８％と７２％であったのに対し、通信不可であったときには８８％とかなり高くなっていることから、通信不可の要因として高湿度が考えられる。したがって、４号機の設置場所を変更したり湿度対策を講じることによって、受信状態が改善する可能性がある。
【００２６】
また、図５に例示した通信試験結果表６によれば、３号機の子局１と４号機の子局１どうしは通信可能ではあるものの、−１１７〜−１０２ｄＢｍという極めて低い受信感度しか得られないことがわかる。したがって、これと同程度の受信感度を、他の現場における通信可能な受信感度の下限レベルの目安として利用することができる。
【００２７】
また、図５に例示した通信試験結果表６によれば、０号機の親局２との直接相互通信を可能とする子局１は４号機と５号機だけであり、３号機の子局１を親局２と直接相互通信させることはできないが、この３号機は４号機と直接相互通信させることができるため、４号機を介在させれば３号機は親局２との無線通信が可能となる。つまり、３号機の子局１は、親局２に対しては通信不良局であるが、４号機の子局１を中継局として利用すれば親局２との通信経路を確立することができる。これに対して、１号機の子局１は、送信側のときにも受信側のときにも他の全局と通信不良であり、２号機の子局１は、送信側のときに他の全局と通信不良である。
【００２８】
試験通信を実施して判明したこれらの結果は、パソコン３のディスプレイ３ａ内における通信試験結果表６の下方領域に通信経路図７として表示される。この通信経路図７を見れば、４号機および５号機の子局１は親局２と直接相互通信させることができ、３号機の子局１も４号機の子局１を中継局となせば親局２と無線通信させることができるが、１号機の子局１と２号機の子局１は親局２との無線通信が不可なため、これら１号機と２号機の子局１については別途対策を必要とすることなどが瞬時にわかる。
【００２９】
このように試験通信の結果を通信試験結果表６や通信経路図７として表示させることによって、中継局として利用する子局１の選定が行えるため、親局２との無線通信が可能な通信経路が判明する（ステップＳ４）。
【００３０】
次に、全ての子局１が親局２と無線通信可能になっているか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５での判定が「Ｙｅｓ」の場合は処理終了となるが、判定が「Ｎｏ」の場合、つまり親局２との無線通信を不可とする子局１が存在する場合は、通信速度を低速に設定しているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３１】
ステップＳ６において、通信速度が低速に設定されていないと判定された場合（「Ｎｏ」の場合）は、メンテナンス用のパソコン３を親局２と全子局１の外部インターフェイス２ｂ，１ｃに接続して、通信速度を低速に設定する（ステップＳ７）。この後、通信速度を遅くしたうえでの試験通信を行うために、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ５での判定が「Ｙｅｓ」となれば処理を終了する。つまり、前述した１号機や２号機のように親局２との無線通信を不可とする子局１であっても、通信速度を遅くすることによって受信感度が高まる可能性があるため、親局２との無線通信が行える通信経路を通信試験結果表６から見出しやすくなる。
【００３２】
ただし、通信速度を低速に設定しても、一部の子局１において親局２との無線通信が安定して行える通信経路が見出せない場合は、ステップＳ６での判定が「Ｙｅｓ」となってステップＳ８へ進む。このステップＳ８では、専用の中継局を適宜場所に仮設置し、通信速度を低速に設定しても親局２と無線通信できない子局１を、この専用中継局の介在によって親局２と無線通信できるようにするというものである。ステップＳ８で専用中継局を仮設置した後、ステップＳ２へ戻って試験通信を行ったうえで、ステップＳ４にて好適な通信経路を通信試験結果表６から選定する。
【００３３】
図６に示す例では、通信不可となっている経路の途中に６号機として専用中継局８を仮設置している。専用中継局８が追加されていないときには、建物５内で１号機および２号機の子局１と親局２との無線通信を安定して行える通信経路はなかったので、専用中継局８の設置場所として１号機の子局１と２号機の子局１の中間位置を選択している。このように専用中継局８を追加すれば、１号機および２号機の子局１と親局２との無線通信を安定して行える通信経路を確立させることが容易となる。しかも、本実施形態では、追加する専用中継局８の数を必要最小限に抑えることができる。なお、専用中継局８はセンサに接続されないため計測データ入力部は不要であるが、専用中継局８の基本的な構成は子局１と同様で良い。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信システムの通信経路構築方法では、同じ建物５内に配置された親局２と複数台（５台）の子局１が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信の可否や受信感度等の通信結果を一覧表（通信試験結果表６）にして表示させるため、親局２と各子局１間、および子局１どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できる。また、親局２との直接相互通信が行えない子局１（通信不良局）に対して、この子局１と親局２との無線通信を確立させうる中継局を別の子局１の中から容易に選定することもできる。それゆえ、安定した無線通信が行える通信経路を容易かつ安価に構築することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、当初の試験通信で親局２と無線通信できない子局１が存在する場合に、通信速度を遅くして試験通信を再度行うようにしているが、通信速度を遅くする代わりに、通信電力を上げて試験通信を再度行うようにしも良い。
【００３６】
また、本実施形態では、同じ建物５内の３つの階床に親局２と５台の子局１を配置させた場合を例示して説明しているが、子局１の必要台数が、建物の大きさや階床数、計測する対象等に応じて異なることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 子局
１ａ 温湿度入力部
１ｂ パルス入力部（計測データ入力部）
１ｃ 外部インターフェイス
１ｅ 無線処理部
１ｆ 記憶部
２ 親局
２ａ 無線処理部
２ｂ 外部インターフェイス
２ｅ 記憶部
３ パソコン
４ パルス発信付メータ（センサ）
５ 建物
６ 通信試験結果表（一覧表）
７ 通信経路図
８ 専用中継局
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の建物内に親局と子局を無線通信が行えるように配置して構成される無線通信システムの通信経路構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて安定した通信が行える通信経路を選定する方法として、変電所などの広い場所に無線ネットワークを構築する際に、複数のセンサ端末を効率良く配置するために、仮構築した無線ネットワークにおける各センサ端末間の接続状態を表示するようにした先行技術が特許文献１に開示されている。この従来技術では、無線通信機能や受信電界強度計測機能等を有するセンサ端末を予め監視対象エリア内に複数設置して無線ネットワークを仮構築し、これらセンサ端末間の相互通信時における受信電界強度や通信成功率に関する計測データを収集したうえで、各センサ端末間の接続状態を示すネットワーク構成図を作成するため、多ルートの無線通信経路が把握できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術は、多ルートの無線通信経路を必要とする複雑な無線ネットワークを構築する際には有効であるが、ビル等の建物内に親局と子局および必要最小限の中継局を配置して構成される比較的単純な無線通信システムに適用すると、コスト面で甚だ不利になるという問題があった。すなわち、このように比較的単純な無線通信システムに前述した従来技術を適用した場合、好適な無線通信経路を見出すまでに煩雑な作業を余儀なくされるのみならず、子局と親局間の無線通信を中継する中継局を数多く設置しなければならないため、部品コストや設置コストや保守点検コストが嵩むことになり、結局、無線通信システムが不所望に高コストなものになってしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、建物内に設置した親局と複数台の子局との間の無線通信経路を構築する作業を容易かつ安価に行える無線通信システムの通信経路構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、それぞれが無線通信機能を有する少なくとも１台の親局と複数台の子局とを同じ建物内に設置し、前記子局に前記建物内の状態量を計測するセンサを接続して該センサの計測値が前記親局へ送信されるようにした無線通信システムの通信経路構築方法において、前記親局と前記複数台の子局のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように所定の時間間隔で所定回数実施して、受信状態の適否を示すデータを含む前記試験通信の結果を一覧表にして表示させ、この一覧表に基づき、前記複数台の子局のうち前記親局との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および前記親局との直接相互通信を良好にする別の子局を中継局に選定し、この別の子局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を行う通信経路を構築するようにした。
【０００７】
このように試験通信の結果を一覧表（例えばマトリックス表）にして表示すれば、親局と各子局間、および子局どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できる。また、この一覧表を参照すれば、親局との直接相互通信が行えない子局（通信不良局）に対して、この子局と親局との無線通信を確立させうる中継局を別の子局の中から容易に選定することができる。
【０００８】
また、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法は、前記複数台の子局の中に通信不良局の中継局として好適な子局が存在しない場合、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行い、この新たな試験通信の結果である一覧表に基づいて、前記通信不良局と前記親局との無線通信が確立させうるか否かを判定するようにした。このように通信速度を遅くしたり通信電力を上げたうえで試験通信を再度行えば、受信感度の高まる可能性があるため、通信不良局と親局との無線通信が行える通信経路を見出しやすくなる。
【０００９】
なお、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行っても、前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させうる通信経路が見出せない場合には、専用中継局を追加し、この専用中継局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させるようにすれば良い。
【００１０】
また、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法は、前記試験通信を実施する際に、前記複数台の子局が設置されているそれぞれの場所の湿度を、その場所に存する子局に記憶させておくことが好ましい。こうすることによって、通信不良の要因が湿度であるか否かを推定することが可能になるため、対策が講じやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、同じ建物内に配置された親局と複数台の子局が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信状態の適否を示すデータを含む試験通信の結果を一覧表にして表示させるため、親局と各子局間、および子局どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できるのみならず、親局との直接相互通信が行えない子局（通信不良局）に対して、この子局と親局との無線通信を確立させうる中継局を別の子局の中から容易に選定することができる。それゆえ、安定した無線通信が行える通信経路を容易かつ安価に構築できるようになり、高信頼性かつ安価な無線通信システムが実現しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における通信経路構築方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施形態における親局と子局の建物内での配置例を示す説明図である。
【図４】本実施形態における試験通信のシーケンスの一例を示す説明図である。
【図５】本実施形態における試験通信の結果の一例をマトリックス表示した画像を示す説明図である。
【図６】本実施形態における専用中継局の建物内での配置例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る無線通信システムの通信経路構築方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本実施形態における無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。同図に示す無線通信システムは、同じ建物内に設置された親局２と複数台の子局１とで構成されており、これら親局２と各子局１は全て無線通信機能を有している。各子局１は前記建物内の消費電力量や使用水量等の状態量の計測値を親局２へ送信するためのものであり、また、親局２は各子局１から送信された状態量を積算して記憶することができるようになっている。
【００１５】
まず、子局１の構成について詳しく説明する。子局１は消費電力量や使用水量や使用ガス量等の状態量を計測するセンサに接続されており、子局１には、該センサの計測データが入力される計測データ入力部が備えられている。図１では、該センサとして使用水量を計測するパルス発信付メータ４が図示されており、子局１の計測データ入力部としてはパルス発信付メータ４から出力されたパルスが入力されるパルス入力部１ｂが図示されている。子局１には、計測データ入力部（例えばパルス入力部１ｂ）のほかに、周囲の温湿度の計測データが入力される温湿度入力部１ａと、各種データの入出力が可能なメンテナンス用のパソコン３を着脱可能に接続するための外部インターフェイス１ｃと、アンテナ１ｇを介して無線通信を可能にすると共に信号受信時の受信電力を検出する無線処理部１ｅと、センサから入力された計測データ（例えばパルス）に基づいて状態量（例えば使用水量）を積算値として演算する等の処理を行う制御部１ｄと、前記積算値の演算データ等を記憶する記憶部１ｆとが備えられている。この記憶部１ｆは、アンテナ１ｇを介して受信した信号データや前記受信電力の検出データ、温湿度入力部１ａから取り込んだ温湿度データ等も記憶する。また、制御部１ｄは、各種データを記憶部１ｆに格納させる処理や、該データを記憶部１ｆから取り出して無線処理部１ｅから送信させたりパソコン３に出力させる等の処理も行う。
【００１６】
親局２には、図示せぬ監視センタと通信回線を介して遠隔的に接続するための通信インターフェイス２ｄが備えられている。また、親局２はセンサに接続されないため、親局２にパルス入力部１ｂのような計測データ入力部は備えられていないが、この親局２の他の構成は子局１とほぼ同様である。すなわち、親局２には、通信インターフェイス２ｄのほかに、メンテナンス用のパソコン３を着脱可能に接続するための外部インターフェイス２ｂと、アンテナ２ｇを介して無線通信を可能にすると共に信号受信時の受信電力を検出する無線処理部２ａと、アンテナ２ｇを介して受信した信号データや受信電力の検出データ等を記憶する記憶部２ｅと、これらのデータを記憶部２ｅに格納させる処理や、該データを記憶部２ｅから取り出して無線処理部２ｄから送信させたりパソコン３に出力させる等の処理を行う制御部２ｃと、周囲の温湿度の計測データが入力される図示せぬ温湿度入力部とが備えられている。
【００１７】
なお、各子局１と親局２の外部インターフェイス１ｃ，２ｂには必要時にパソコン３が接続され、このパソコン３を用いて後述する試験通信を実施する際の各種設定（試験開始時刻や通信速度、通信電力の設定など）や試験通信実施後の受信結果の取得が行われる。
【００１８】
次に、親局２と複数台の子局１とで構成される無線通信システムにおいて、各子局１と親局２間の通信経路を構築する方法を図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００１９】
まず、同じ建物内の各所に１台の親局２と複数台の子局１とを仮設置する（ステップＳ１）。ただし、各子局１を仮設置する場所は、消費電力量や使用水量や使用ガス量等の状態量を計測するセンサの近傍とする。図３に示すように、本実施形態においては、１台の親局２と５台の子局１とを３階建ての建物５内の各階床に２台ずつ仮設置したものとする。なお、便宜上、親局２には０号機という号機番号を付し、５台の子局１にはそれぞれ１号機〜５号機という号機番号を付して区別できるようにする。すなわち、図３は、建物５内の１階に０号機の親局２と５号機の子局１とが仮設置され、２階に３号機の子局１と４号機の子局１とが仮設置され、３階に１号機の子局１と２号機の子局１とが仮設置されている状態を示している。
【００２０】
次に、メンテナンス用のパソコン３を親局２の外部インターフェイス２ｂに接続して連続試験モードに設定する。また、１号機から５号機までの全子局１にも同様に、それぞれの外部インターフェイス１ｃにメンテナンス用のパソコン３を接続して連続試験モードに設定する（ステップＳ２）。
【００２１】
ここで、連続試験モードとは、１台の親局２および複数台の子局１のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように設定して所定の時間間隔で所定回数実施するモードのことである。図４に示すように、本実施形態においては、まず０号機の親局２を送信局として試験通信を行い、１０分後に１号機の子局１を送信局として試験通信を行い、さらに次の１０分後に２号機の子局１を送信局として試験通信を行う。以下同様に、３号機、４号機、５号機の子局１を順次送信局として１０分毎に試験通信を行う。こうして連続的に行った試験通信における受信局側の受信状態（受信の可否および受信感度）は、その受信局の記憶部１ｆ，２ｅに記憶される。なお、図４中の白丸は送信局、黒丸は受信局を示しており、受信局においては受信の可否判断と受信感度の演算とが行われる。また、試験通信の時間間隔は１０分に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
【００２２】
このように連続試験モードに設定して所定期間（例えば１週間）経過した後、メンテナンス用のパソコン３を親局２と全子局１の外部インターフェイス２ｂ，１ｃに接続し、このパソコン３を用いて試験通信の結果を取得する（ステップＳ３）。
【００２３】
パソコン３は、こうして取得した通信結果を集計処理することにより、ディスプレイ３ａに図５に示すような通信試験結果表６と通信経路図７とを表示させる。通信試験結果表６は、横列に表記した送信局と縦列に表記した受信局の組み合わせごとの受信状態を示すマトリックス表である。また、通信経路図７は、親局２と各子局１との間、および子局１どうしの間で、無線通信が可能な通信経路をラインで図示したものである。
【００２４】
図５に例示した通信試験結果表６には３回分の通信結果が表示されており、各回の通信結果は、上から順に受信の可否を示す「○」または「×」、受信可能な場合の受信感度、受信時の湿度となっている。なお、この湿度データは、子局１の温湿度入力部１ａや親局２の図示せぬ温湿度入力部から記憶部１ｆ，２ｅに取り込まれたデータである。また、試験通信の回数は３回に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
【００２５】
図５に例示した通信試験結果表６によれば、０号機の親局２と４号機および５号機の子局１とは、直接相互通信が可能であると瞬時に判断できる。また、２号機の子局１が送信側で４号機の子局１が受信側の場合、３回の試験通信のうち２回は通信可能で１回は通信不可なので、この場合は通信不良と判定する。ただし、通信試験結果表６によれば、受信側のときの４号機の周囲の湿度が、通信可能であったときには６８％と７２％であったのに対し、通信不可であったときには８８％とかなり高くなっていることから、通信不可の要因として高湿度が考えられる。したがって、４号機の設置場所を変更したり湿度対策を講じることによって、受信状態が改善する可能性がある。
【００２６】
また、図５に例示した通信試験結果表６によれば、３号機の子局１と４号機の子局１どうしは通信可能ではあるものの、−１１７〜−１０２ｄＢｍという極めて低い受信感度しか得られないことがわかる。したがって、これと同程度の受信感度を、他の現場における通信可能な受信感度の下限レベルの目安として利用することができる。
【００２７】
また、図５に例示した通信試験結果表６によれば、０号機の親局２との直接相互通信を可能とする子局１は４号機と５号機だけであり、３号機の子局１を親局２と直接相互通信させることはできないが、この３号機は４号機と直接相互通信させることができるため、４号機を介在させれば３号機は親局２との無線通信が可能となる。つまり、３号機の子局１は、親局２に対しては通信不良局であるが、４号機の子局１を中継局として利用すれば親局２との通信経路を確立することができる。これに対して、１号機の子局１は、送信側のときにも受信側のときにも他の全局と通信不良であり、２号機の子局１は、送信側のときに他の全局と通信不良である。
【００２８】
試験通信を実施して判明したこれらの結果は、パソコン３のディスプレイ３ａ内における通信試験結果表６の下方領域に通信経路図７として表示される。この通信経路図７を見れば、４号機および５号機の子局１は親局２と直接相互通信させることができ、３号機の子局１も４号機の子局１を中継局となせば親局２と無線通信させることができるが、１号機の子局１と２号機の子局１は親局２との無線通信が不可なため、これら１号機と２号機の子局１については別途対策を必要とすることなどが瞬時にわかる。
【００２９】
このように試験通信の結果を通信試験結果表６や通信経路図７として表示させることによって、中継局として利用する子局１の選定が行えるため、親局２との無線通信が可能な通信経路が判明する（ステップＳ４）。
【００３０】
次に、全ての子局１が親局２と無線通信可能になっているか否かを判定する（ステップＳ５）。このステップＳ５での判定が「Ｙｅｓ」の場合は処理終了となるが、判定が「Ｎｏ」の場合、つまり親局２との無線通信を不可とする子局１が存在する場合は、通信速度を低速に設定しているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００３１】
ステップＳ６において、通信速度が低速に設定されていないと判定された場合（「Ｎｏ」の場合）は、メンテナンス用のパソコン３を親局２と全子局１の外部インターフェイス２ｂ，１ｃに接続して、通信速度を低速に設定する（ステップＳ７）。この後、通信速度を遅くしたうえでの試験通信を行うために、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ５での判定が「Ｙｅｓ」となれば処理を終了する。つまり、前述した１号機や２号機のように親局２との無線通信を不可とする子局１であっても、通信速度を遅くすることによって受信感度が高まる可能性があるため、親局２との無線通信が行える通信経路を通信試験結果表６から見出しやすくなる。
【００３２】
ただし、通信速度を低速に設定しても、一部の子局１において親局２との無線通信が安定して行える通信経路が見出せない場合は、ステップＳ６での判定が「Ｙｅｓ」となってステップＳ８へ進む。このステップＳ８では、専用の中継局を適宜場所に仮設置し、通信速度を低速に設定しても親局２と無線通信できない子局１を、この専用中継局の介在によって親局２と無線通信できるようにするというものである。ステップＳ８で専用中継局を仮設置した後、ステップＳ２へ戻って試験通信を行ったうえで、ステップＳ４にて好適な通信経路を通信試験結果表６から選定する。
【００３３】
図６に示す例では、通信不可となっている経路の途中に６号機として専用中継局８を仮設置している。専用中継局８が追加されていないときには、建物５内で１号機および２号機の子局１と親局２との無線通信を安定して行える通信経路はなかったので、専用中継局８の設置場所として１号機の子局１と２号機の子局１の中間位置を選択している。このように専用中継局８を追加すれば、１号機および２号機の子局１と親局２との無線通信を安定して行える通信経路を確立させることが容易となる。しかも、本実施形態では、追加する専用中継局８の数を必要最小限に抑えることができる。なお、専用中継局８はセンサに接続されないため計測データ入力部は不要であるが、専用中継局８の基本的な構成は子局１と同様で良い。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る無線通信システムの通信経路構築方法では、同じ建物５内に配置された親局２と複数台（５台）の子局１が順次送信局となるように設定して試験通信を実施し、受信の可否や受信感度等の通信結果を一覧表（通信試験結果表６）にして表示させるため、親局２と各子局１間、および子局１どうしの間で、無線通信が良好に行えるか否かを瞬時に判定できる。また、親局２との直接相互通信が行えない子局１（通信不良局）に対して、この子局１と親局２との無線通信を確立させうる中継局を別の子局１の中から容易に選定することもできる。それゆえ、安定した無線通信が行える通信経路を容易かつ安価に構築することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、当初の試験通信で親局２と無線通信できない子局１が存在する場合に、通信速度を遅くして試験通信を再度行うようにしているが、通信速度を遅くする代わりに、通信電力を上げて試験通信を再度行うようにしも良い。
【００３６】
また、本実施形態では、同じ建物５内の３つの階床に親局２と５台の子局１を配置させた場合を例示して説明しているが、子局１の必要台数が、建物の大きさや階床数、計測する対象等に応じて異なることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１ 子局
１ａ 温湿度入力部
１ｂ パルス入力部（計測データ入力部）
１ｃ 外部インターフェイス
１ｅ 無線処理部
１ｆ 記憶部
２ 親局
２ａ 無線処理部
２ｂ 外部インターフェイス
２ｅ 記憶部
３ パソコン
４ パルス発信付メータ（センサ）
５ 建物
６ 通信試験結果表（一覧表）
７ 通信経路図
８ 専用中継局
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが無線通信機能を有する少なくとも１台の親局と複数台の子局とを同じ建物内に設置し、前記子局に前記建物内の状態量を計測するセンサを接続して該センサの計測値が前記親局へ送信されるようにした無線通信システムの通信経路構築方法において、
前記親局と前記複数台の子局のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように所定の時間間隔で所定回数実施して、受信状態の適否を示すデータを含む前記試験通信の結果を一覧表にして表示させ、この一覧表に基づき、前記複数台の子局のうち前記親局との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および前記親局との直接相互通信を良好にする別の子局を中継局に選定し、この別の子局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を行う通信経路を構築するようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記複数台の子局の中に前記通信不良局の中継局として好適な子局が存在しない場合、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行い、この新たな試験通信の結果である一覧表に基づいて、前記通信不良局と前記親局との無線通信が確立させうるか否かを判定するようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記試験通信を再度行っても前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させうる通信経路が見出せない場合、専用中継局を追加し、この専用中継局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させるようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記試験通信を実施する際に、前記複数台の子局が設置されているそれぞれの場所の湿度を、その場所に存する前記子局に記憶させておくようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項１】
それぞれが無線通信機能を有する少なくとも１台の親局と複数台の子局とを同じ建物内に設置し、前記子局に前記建物内の状態量を計測するセンサを接続して該センサの計測値が前記親局へ送信されるようにした無線通信システムの通信経路構築方法において、
前記親局と前記複数台の子局のうちの１台の局から送信して残余の局で受信するという試験通信を、全ての局が順次送信局となるように所定の時間間隔で所定回数実施して、受信状態の適否を示すデータを含む前記試験通信の結果を一覧表にして表示させ、この一覧表に基づき、前記複数台の子局のうち前記親局との直接相互通信が行えない通信不良局に対して、この通信不良局および前記親局との直接相互通信を良好にする別の子局を中継局に選定し、この別の子局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を行う通信経路を構築するようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記複数台の子局の中に前記通信不良局の中継局として好適な子局が存在しない場合、通信速度を遅くするか、または通信電力を上げたうえで、前記試験通信を再度行い、この新たな試験通信の結果である一覧表に基づいて、前記通信不良局と前記親局との無線通信が確立させうるか否かを判定するようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記試験通信を再度行っても前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させうる通信経路が見出せない場合、専用中継局を追加し、この専用中継局を介して前記通信不良局と前記親局との無線通信を確立させるようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記試験通信を実施する際に、前記複数台の子局が設置されているそれぞれの場所の湿度を、その場所に存する前記子局に記憶させておくようにしたことを特徴とする無線通信システムの通信経路構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５１５５４（Ｐ２０１２−１５１５５４Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９７３（Ｐ２０１１−６９７３）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００２３２９５５）株式会社日立ビルシステム (895)
【Ｆターム（参考）】
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