ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置
【課題】 動作電源として電池を用いる間無線通信を利用したＬＰガス自動計測システムにおいて、通信間隔を長くして電池寿命を延長したときの間欠無線通信間隔の同期タイミングの誤差を回避する。
【解決手段】 中央処理センターに回線接続された制御装置とガスメータの計測信号処理を行う計測装置とがそれぞれ同期タイマ６３を含む間欠無線通信部６を備え、制御側と計測側の間欠無線通信部６の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の間欠無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えている。更に、制御側と計測側の間欠無線通信部６の一方に通信間隔決定手段８３と送信データに対する間隔信号連結手段８１とを設け、同期精度を向上させると共に次回通信までの間隔を自動更新する。リセットされた同期タイマは、その時点から新たな計数を開始するので、通信間隔一回毎の誤差しか生じない。
【解決手段】 中央処理センターに回線接続された制御装置とガスメータの計測信号処理を行う計測装置とがそれぞれ同期タイマ６３を含む間欠無線通信部６を備え、制御側と計測側の間欠無線通信部６の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の間欠無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えている。更に、制御側と計測側の間欠無線通信部６の一方に通信間隔決定手段８３と送信データに対する間隔信号連結手段８１とを設け、同期精度を向上させると共に次回通信までの間隔を自動更新する。リセットされた同期タイマは、その時点から新たな計数を開始するので、通信間隔一回毎の誤差しか生じない。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
この考案は、ＬＰガスの使用量、残量、存否等を計測する計測装置のデータを送受信する際に用いる通信制御装置に関するもので、特にこれらの計測値を無線を用いて送受信する上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭で使用するＬＰガスは、ＬＰガスボンベを各家庭毎に設置し、ＬＰガス販売業者が定期的に各家庭のガス使用量を計測し、使用量に応じた課金を行うとともに、ガス残量が少なくなったときにボンベの交換を行う、というシステムで供給されている。ガスの使用量の計測を人間が行うときは、定期的に各家庭のガスメータを検針して回る作業が不可欠である。この作業は誤りが許されない単純作業で、人手と費用がかかるため、電気通信システムを使用した自動計測装置が種々提案されている。
【０００３】
この種のＬＰガスの自動計測システムを説明すると、ＬＰガス販売業者の事業所内に中央処理センターとなるコンピュータが設置され、各家庭には計測装置となるガスメータ及びガス漏れ警報器と、計測装置の制御並びに中央処理センター間及び計測装置間の通信制御を司る制御装置とが設置される。ガスメータにはマイコンが内蔵されており、このマイコンが計測信号の処理や制御装置との通信制御を行っている。ガス漏れ警報器の計測信号は、通常、有線でガスメータのマイコンに送られ、ガスメータと制御装置との間の送受信は有線または無線で行われ、制御装置と中央処理センターとの送受信は、一般電話回線を用いて行われるのが普通である。ＬＰガスの検針に併せて灯油の残量計測や非常ボタンの動作信号
等をも送受信するならば、計測装置は複数個設けられることとなる。
【０００４】
これらの自動計測システムの各家庭内に設置した機器の作動電源は、これらの機器及び処理内容がＬＰガス販売業者の業務に属するものであるから、各家庭の商用電源ではなく、電池を用いるのが普通である。制御装置や計測装置自体の消費電力はわずかなので、計測装置と制御装置とを有線で接続した場合には、電池の消耗はそれほど大きくはなく、システムを実用化するうえでの困難はない。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
中央処理センターと制御装置との間の送受信を一般電話回線を用いて行う場合には、各家庭に設置されている電話機のケーブルを制御装置のＮＣＵに通してやらなければならない。一方ガスメータはガスボンベの近くに設置されるので、ガスメータと制御装置とが必ずしも隣接して配置可能であるとは限らない。両者の設置場所が離れている場合には、制御装置と計測装置間の長い配線作業が必要である。また計測装置を複数設置したときは、そのそれぞれに対するケーブル接続が必要で、これらの配線は家を建てるときに予め予定されていたものでないから、屋内または屋外に剥き出しになって見苦しく、かつこれらの配線の必要がＬＰガス販売業者の事業の合理化のためのものであってみれば、ケーブルの設置について家庭の住人の同意が得られないことも稀ではない。
【０００６】
このケーブル配線の問題は、制御装置と計測装置とを無線で繋ぐようにすれば解決される。しかし無線信号を送受信するためには、ガスメータの信号処理や通信制御に必要な電力に比べてはるかに大きな電力を必要とし、常時通信可能な状態にしておくと、これらの機器の動作電源となる電池の消耗が甚だしい。そこで計測装置と制御装置との間の無線通信を互いに同期させた間欠周期で、たとえば１０秒間隔に１秒だけ通話するというようにして、電池の消耗を軽減するということが考えられる。
【０００７】
デジタル通信の分野では、信号の送受信を行う際の通信プロトコルが制定されている。ＬＰガス計測システムに用いられている制御装置（ＮＣＵ）と計測装置（マイコン内蔵ガスメータ）との間の通信制御に用いられている通信プロトコルは、命令の発信から応答の受信までの時間を、例えば１０秒以内と規定している。上述した間欠無線通信において、この通信プロトコルに適合させようとすると、図１０に示すように、制御装置Ａが命令を発信したとき、制御側の間欠無線通信機Ａ’は次の通信タイミングを待ってその信号を計測側の間欠無線通信機Ｂ’に送信する。そして計測装置Ｂがその回答を計測側の間欠無線通信機Ｂ’に応答すると、当該間欠無線通信機は次の通信タイミングを待ってその応答を制御側の間欠無線通信機Ａ’に送信する。
【０００８】
従って信号の行きと戻りとに間欠時間間隔に相当する伝送遅れが生ずる可能性があるから、１０秒以内の応答を要求する通信プロトコルを用いたときには、間欠通信間隔を５秒以上にすることは不可能である。
【０００９】
一方上記ＬＰガス計測システムにおける制御装置と計測装置との電池による無線通信を実用化レベルのものにするためには、１００秒間隔で０．１秒程度の間欠通信にしなければならず、両者の隔たりは非常に大きい。
【００１０】
また長期間の間欠無線通信を実現するためには、制御装置側と計測装置側との通信タイミングの制御を非常に高い精度で行う必要がある。たとえば通信している時間が０．１秒という間欠通信を行うと、タイマの累積誤差が０．１秒に達すると、通信は全く不可能になる。従って長期にわたる間欠通信を実現しようとすると、制御装置と計測装置とのそれぞれに設ける同期タイマにほとんど実現不可能な精度が要求されることになる。
【００１１】
この考案は、ＮＣＵのような制御装置とガスメータとの間の信号の送受信を無線で行い、かつこれらの機器の動作電源として電池を用いる、ＬＰガス自動計測システムにおいて、通信間隔を長くして電池寿命を延長したときの間欠無線通信間隔の同期タイミングの誤差を回避する手段を得ることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この考案のＬＰガス無線計測装置の通信制御装置は、中央処理センターに回線接続された制御装置Ａとガスメータの計測信号処理を行う計測装置Ｂとが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機Ａ’、Ｂ’がそれぞれ同期タイマ６３を含む無線通信部６を備え、制御側と計測側の無線通信部６の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
更にこの考案では、制御側と計測側の無線通信部６の一方に通信間隔決定手段と送信データに対する間隔信号連結手段８１とを設け、他方に上記間隔信号を受けて当該他方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を設けることにより、同期精度を向上させると共に次回通信までの間隔を自動更新する手段を提唱している。
【００１４】
間欠無線通信間隔の更新データは、計測装置Ｂの応答データと通信間隔との関係を記録した通信間隔決定テーブルを備え、通信間隔決定手段８３は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定テーブルから抽出することにより、あるいは、計測装置Ｂの応答データと通信間隔との関係を記述した通信間隔決定プログラムを備え、通信間隔決定手段８３は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定プログラムで算出することにより得られる。
【００１５】
【作用】
間欠通信間隔を長くして電池寿命を延長したときの同期通信タイミングの累積誤差は、制御装置と計測装置のいずれか一方が他方からの命令や応答を受けたときに当該他方の同期タイマをリセットすることにより防止する。リセットされた同期タイマは、その時点から新たな通信間隔時間の計数を開始するので、通信間隔一回毎の誤差しか生ずることがなく、一回の通信間隔に対応する精度で同期させれば通信不能を生ずることがない。
【００１６】
【考案の実施の形態】
図１はＬＰガス無線計測装置の機器構成を示すブロック図で、Ａは制御装置、Ａ’は制御側間欠無線通信機、Ｂ’は計測側間欠無線通信機、Ｂは計測装置である。ＬＰガス検針システムでは、ＮＣＵが制御装置Ａ、ガスメータが計測装置Ｂとなり、制御装置Ａと中央処理センターとが電話回線で接続される。制御装置Ａと制御側間欠無線通信機Ａ’及び計測装置Ｂと計測側間欠無線通信機Ｂ’は、それぞれ有線接続され、制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’とが間欠無線接続される。
【００１７】
図２は制御側間欠無線通信機Ａ’の機器構成を示すブロック図である。制御側間欠無線通信機Ａ’は、有線通信部５、仮応答部７及び無線通信部６とを備えている。有線通信部５は、有線インタフェース５１及び端子５２を備えている。無線通信部６は、間欠無線通信インタフェース６１、無線モジュール６２及び同期タイマ６３を備え、計測側間欠無線通信機Ｂ’と無線による送受信を行う。間欠通信タイミング信号は、同期タイマ６３から間欠無線通信インタフェース６１に与えられる。仮応答部７は、仮応答ユニット１、仮回答更新ユニット２及び訂正ユニット３を備えている。
【００１８】
仮応答ユニット１は、仮報告メモリ１１、仮回答メモリ１２及び仮応答抽出部１３を備えている。仮報告メモリには命令に対して常に一定の応答をする場合の応答データが記録され、仮回答メモリ１２には経時的に変化する応答データが記録される。制御装置Ａから命令が発信されると、有線インタフェース５１はその命令を回線選択部６４に優先通信される信号として渡すとともに、当該命令を仮応答抽出部１３に伝える。仮応答抽出部１３は、受け取った命令に対応する報告ないし回答をメモリ１１、１２から抽出して、有線インタフェース５１に渡す。
これが仮応答として制御装置Ａに返される。
【００１９】
回線選択部６４は、受け取った命令を無線インタフェース６１に渡し、そのデータが次の通信タイミングにおいて計測側間欠無線通信機Ｂ’に送られる。一方計測側間欠無線通信機Ｂ’から受け取った応答は、回線選択部６４から訂正ユニット３に送られる。
【００２０】
訂正ユニット３は訂正判断部３１と訂正フロー制御部３２と発信要求メモリ３３とを備えている。訂正判断部３１は、回線選択部６４から送られてきた応答データ（真の応答）と仮回答メモリ又は仮報告メモリに記録されている応答データ（仮応答）とを比較判断してその結果を訂正フロー制御部３２に渡す。訂正フロー制御部３２は、訂正判断部３１から訂正が必要であるという報告を受けたとき、発信要求メモリ３３から対応する発信命令を選択して、有線インタフェース５１を介して制御装置Ａに命令の発信要求をし、その命令に対する応答の形で真の応答を制御装置Ａに送る。
【００２１】
ＬＰガス計測装置においては、制御装置Ａからの計測データ（ガスの残量や使用量）の問合せは、通常、１日に１回から数回程度である。このような時間間隔の問合せに対して、前回問合せ時の応答データを仮回答すると、その値は真の応答の値と大きく異なり、常に訂正が必要である。そこで図２の装置では仮回答更新ユニット２を設け、仮回答メモリ１２内の応答データをより短い時間間隔で更新している。
【００２２】
仮回答更新ユニット２は、計測装置Ｂに対して仮問合せを行う時間を計測するための時計２１を備え、仮問合せ選択部２２で選択された仮問合せ信号を時計２１から指令がある毎に回線選択部６４に転送する。この信号は制御装置Ａからの問合せ信号と同じように、計測装置Ｂに伝えられ、計測装置Ｂからの回答は仮回答書込部２３に渡される。仮回答書込部２３は、受信した応答データで仮回答メモリの応答データを更新する。
【００２３】
制御装置Ａと計測装置Ｂとの間での送受信には、設定と問合せと発信要求の３種類の形態がある。設定は制御装置から計測装置に設定命令が送信され、計測装置は命令された設定情報に基づく設定を行い、その結果を制御装置に報告する。
問合せは制御装置から計測装置に計測データ等の問合せ命令が送信され、計測装置はそれに対応した計測データを制御装置に回答する。発信要求は計測装置から制御装置へと送信される信号で、この要求を受けたとき制御装置は設定命令または問合せ命令を発信し、計測装置に対応する報告または回答を送信させる。
【００２４】
さらにこの実施形態の装置では、制御装置Ａの命令の発信とは無関係に仮回答データを更新するための仮問合せを制御側間欠無線通信機Ａ’と計測装置Ｂとの間で行っている。
【００２５】
図３は計測側間欠無線通信機Ｂ’の一実施形態を示すブロック図である。計測側間欠無線通信機Ｂ’は、有線通信部５、仮命令部４及び無線通信部６とを備えている。有線通信部５は、有線インタフェース５１及び端子５２を備えている。
無線通信部６は、無線インタフェース６１、無線モジュール６２及び同期タイマ６３を備えている。間欠通信タイミング信号は、同期タイマ６３から無線インタフェース６１に与えられる。仮命令部４は、仮命令メモリ４１及び仮命令実行部４２を備えている。仮命令メモリ４１には制御装置Ａの命令に対応する仮命令が記録されている。
【００２６】
計測装置Ｂから制御装置Ａに対する命令の再発信要求が出されたとき、その信号は、有線通信部５及び無線通信部６を介して制御側間欠無線通信機Ａ’に送られると共に、仮命令実行部４２にも渡される。信号を受けた仮命令実行部４２は、仮命令メモリ４１から対応する仮命令を選択し、当該仮命令を有線通信部５を経て計測装置Ｂに返す。この制御により、計測装置Ｂと計測側間欠無線通信機Ｂ’間においても、発信から受信までの時間的制約が満たされる。
【００２７】
図４は上記手段を備えたＬＰガス無線計測装置における制御装置Ａ、制御側間欠無線通信機Ａ’、計測側間欠無線通信機Ｂ’及び計測装置Ｂ間の信号の流れの例を示したタイムチャートである。制御装置Ａから命令が発信されると、その信号は制御側間欠無線通信機Ａ’に渡され、制御側間欠無線通信機Ａ’から仮の応答データが制御装置Ａに返される。命令から応答までの時間の規制は、仮応答データが制御装置Ａに返されることによって満足される。また制御側間欠無線通信機Ａ’は、その同期通信タイミングにおいてその命令を計測側間欠無線通信機Ｂ’を経て計測装置Ｂに送る。命令を受けた計測装置Ｂは、その命令に対応する応答データを計測側間欠無線通信機Ｂ’に渡す。計測側間欠無線通信機Ｂ’は、次の間欠通信タイミングに応答を制御側間欠無線通信機Ａ’に送る。制御側間欠無線通信機Ａ’は、受信した応答（真の応答）を次の命令に対する仮応答として記憶するか、あるいは制御装置Ａに命令の再発信要求をし、それに対応して送られてきた命令に対する応答として返す。いずれの場合においてもこの真の応答を返す際の命令発信から応答受信までの制御装置側の時間規制は満足される。
【００２８】
従って制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’との間の間欠通信間隔は、制御装置Ａで規定されている命令発信から応答受信までの時間的規制に関係なく、長い時間間隔に設定することができ、それによって制御装置側及び計測装置側の電池の消耗を大幅に低減できる。
【００２９】
図５は制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’とで通信の同期タイミングを一致させる手段の第一実施形態を示した図であり、計測装置側の無線インタフェース６１から有線インタフェース５１に渡される信号が、計測側無線通信部の同期タイマ６３に送られて当該同期タイマ６３をリセットしている。
従って、制御側間欠無線通信機Ａ’からの命令ないし仮命令を受けたとき、その命令信号ないし仮命令信号により計測側間欠無線通信機Ｂ’の同期タイマ６３がリセットされることとなり、例えば一日一回の仮命令が出されるシステムでは、一日間の同期精度が満足されれば通信タイミングの誤差による通信不能を生ずることがない。
【００３０】
図６ないし図９は同期手段の第二実施形態を示したものである。図６は命令ないし応答信号とともに通信間隔信号を送るときのデータ構造を示したもので、開始信号ＳＴＸと終了信号ＥＴＸの間に設定データや問合せデータが挟まれている構造の信号にブロック間信号ＥＴＢと間欠間隔情報とを結合することにより、図６のデータ構造とする。
【００３１】
そして図７に示すように、制御側間欠無線通信機Ａ’の有線インタフェース５１と無線インタフェース６１との間の伝達路の途中に電文拡張部８１及び通信間隔決定部８３を設けることにより、有線インタフェース５１の信号を図６に示したデータ構造の信号に変換して、無線インタフェース６１に渡す。ここで通信間隔決定部８３は、後述する各種の手段で次回の通信までの間隔を決定して電文拡張部８１に与える。電文拡張部８１は、受け取った間欠間隔情報とブロック間信号ＥＴＢとを有線インタフェース５１から受け取る設定ないし問合せ命令に結合して無線インタフェース６１に送信データとして与える。同時に通信間隔決定部８３は、決定した通信間隔に基づいて無線インタフェース６１の通信間隔を設定する。
【００３２】
一方、計測側間欠無線通信機Ｂ’の無線インタフェース６１と有線インタフェース５１との間には、図７の右図に示すように、電文分解部８４が設けられる。
電文分解部８４は、受け取った図６の構造のデータからブロック間信号ＥＴＢと間欠間隔情報とを分離して残りを有線インタフェース５１に渡し、間欠間隔情報を同期タイマ６３に渡す。この信号を受けて同期タイマがリセットされると共に受け取った間欠間隔情報に基づいて無線インタフェース６１の次回の通信間隔を設定する。
【００３３】
なお間欠間隔決定信号の送信と受信とは、制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’のいずれか一方と他方とで行ってやればよく、制御側を送信側としてもよいし、計測側を送信側としてもよい。
【００３４】
図９は間欠間隔の決定例を示したもので、（ａ）は計測されたＬＰガスボンベの残量に応じて間欠間隔を設定するもので、ガスの残量と間欠間隔との関係を予めテーブルに設定しておき、それに基づいて次回の間欠間隔を設定するというものである。また同図の（ｂ）は通信時刻に基づいて間欠間隔を設定する例であり、同図（ｃ）はユーザのスイッチ操作により間欠間隔を設定する例である。
【００３５】
このような間欠間隔データを受け取ったとき、送信側と受信側の無線インタフェース６１に設けられている同期タイマを同時にリセットして次の間欠間隔を設定することにより、制御側間欠無線通信機と計測側間欠無線通信機の同期タイマの累積誤差による通信タイミングのずれを防止し、かつ状況に応じた適切な間隔で通信を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＰガス無線計測装置の機器構成の例を示すブロック図
【図２】制御側間欠無線通信機の機器構成の例を示すブロック図
【図３】計測側間欠無線通信機の機器構成の例を示すブロック図
【図４】制御装置と計測装置間の信号の流れを示すタイムチャート
【図５】この考案の第一実施形態を示すブロック図
【図６】第二実施形態の通信データ構造を示す図
【図７】第二実施形態のブロック図
【図８】第二実施形態における処理フローを示す図
【図９】同期間隔の設定のためのテーブルを例示した図
【図１０】発信応答間の時間制限のために通信が不能になる間欠通信を示した図
【符号の説明】
６ 無線通信部
63 同期タイマ
81 電文拡張部
83 通信間隔決定部
Ａ 制御装置
Ｂ 計測装置
【０００１】
【考案の属する技術分野】
この考案は、ＬＰガスの使用量、残量、存否等を計測する計測装置のデータを送受信する際に用いる通信制御装置に関するもので、特にこれらの計測値を無線を用いて送受信する上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭で使用するＬＰガスは、ＬＰガスボンベを各家庭毎に設置し、ＬＰガス販売業者が定期的に各家庭のガス使用量を計測し、使用量に応じた課金を行うとともに、ガス残量が少なくなったときにボンベの交換を行う、というシステムで供給されている。ガスの使用量の計測を人間が行うときは、定期的に各家庭のガスメータを検針して回る作業が不可欠である。この作業は誤りが許されない単純作業で、人手と費用がかかるため、電気通信システムを使用した自動計測装置が種々提案されている。
【０００３】
この種のＬＰガスの自動計測システムを説明すると、ＬＰガス販売業者の事業所内に中央処理センターとなるコンピュータが設置され、各家庭には計測装置となるガスメータ及びガス漏れ警報器と、計測装置の制御並びに中央処理センター間及び計測装置間の通信制御を司る制御装置とが設置される。ガスメータにはマイコンが内蔵されており、このマイコンが計測信号の処理や制御装置との通信制御を行っている。ガス漏れ警報器の計測信号は、通常、有線でガスメータのマイコンに送られ、ガスメータと制御装置との間の送受信は有線または無線で行われ、制御装置と中央処理センターとの送受信は、一般電話回線を用いて行われるのが普通である。ＬＰガスの検針に併せて灯油の残量計測や非常ボタンの動作信号
等をも送受信するならば、計測装置は複数個設けられることとなる。
【０００４】
これらの自動計測システムの各家庭内に設置した機器の作動電源は、これらの機器及び処理内容がＬＰガス販売業者の業務に属するものであるから、各家庭の商用電源ではなく、電池を用いるのが普通である。制御装置や計測装置自体の消費電力はわずかなので、計測装置と制御装置とを有線で接続した場合には、電池の消耗はそれほど大きくはなく、システムを実用化するうえでの困難はない。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
中央処理センターと制御装置との間の送受信を一般電話回線を用いて行う場合には、各家庭に設置されている電話機のケーブルを制御装置のＮＣＵに通してやらなければならない。一方ガスメータはガスボンベの近くに設置されるので、ガスメータと制御装置とが必ずしも隣接して配置可能であるとは限らない。両者の設置場所が離れている場合には、制御装置と計測装置間の長い配線作業が必要である。また計測装置を複数設置したときは、そのそれぞれに対するケーブル接続が必要で、これらの配線は家を建てるときに予め予定されていたものでないから、屋内または屋外に剥き出しになって見苦しく、かつこれらの配線の必要がＬＰガス販売業者の事業の合理化のためのものであってみれば、ケーブルの設置について家庭の住人の同意が得られないことも稀ではない。
【０００６】
このケーブル配線の問題は、制御装置と計測装置とを無線で繋ぐようにすれば解決される。しかし無線信号を送受信するためには、ガスメータの信号処理や通信制御に必要な電力に比べてはるかに大きな電力を必要とし、常時通信可能な状態にしておくと、これらの機器の動作電源となる電池の消耗が甚だしい。そこで計測装置と制御装置との間の無線通信を互いに同期させた間欠周期で、たとえば１０秒間隔に１秒だけ通話するというようにして、電池の消耗を軽減するということが考えられる。
【０００７】
デジタル通信の分野では、信号の送受信を行う際の通信プロトコルが制定されている。ＬＰガス計測システムに用いられている制御装置（ＮＣＵ）と計測装置（マイコン内蔵ガスメータ）との間の通信制御に用いられている通信プロトコルは、命令の発信から応答の受信までの時間を、例えば１０秒以内と規定している。上述した間欠無線通信において、この通信プロトコルに適合させようとすると、図１０に示すように、制御装置Ａが命令を発信したとき、制御側の間欠無線通信機Ａ’は次の通信タイミングを待ってその信号を計測側の間欠無線通信機Ｂ’に送信する。そして計測装置Ｂがその回答を計測側の間欠無線通信機Ｂ’に応答すると、当該間欠無線通信機は次の通信タイミングを待ってその応答を制御側の間欠無線通信機Ａ’に送信する。
【０００８】
従って信号の行きと戻りとに間欠時間間隔に相当する伝送遅れが生ずる可能性があるから、１０秒以内の応答を要求する通信プロトコルを用いたときには、間欠通信間隔を５秒以上にすることは不可能である。
【０００９】
一方上記ＬＰガス計測システムにおける制御装置と計測装置との電池による無線通信を実用化レベルのものにするためには、１００秒間隔で０．１秒程度の間欠通信にしなければならず、両者の隔たりは非常に大きい。
【００１０】
また長期間の間欠無線通信を実現するためには、制御装置側と計測装置側との通信タイミングの制御を非常に高い精度で行う必要がある。たとえば通信している時間が０．１秒という間欠通信を行うと、タイマの累積誤差が０．１秒に達すると、通信は全く不可能になる。従って長期にわたる間欠通信を実現しようとすると、制御装置と計測装置とのそれぞれに設ける同期タイマにほとんど実現不可能な精度が要求されることになる。
【００１１】
この考案は、ＮＣＵのような制御装置とガスメータとの間の信号の送受信を無線で行い、かつこれらの機器の動作電源として電池を用いる、ＬＰガス自動計測システムにおいて、通信間隔を長くして電池寿命を延長したときの間欠無線通信間隔の同期タイミングの誤差を回避する手段を得ることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この考案のＬＰガス無線計測装置の通信制御装置は、中央処理センターに回線接続された制御装置Ａとガスメータの計測信号処理を行う計測装置Ｂとが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機Ａ’、Ｂ’がそれぞれ同期タイマ６３を含む無線通信部６を備え、制御側と計測側の無線通信部６の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
更にこの考案では、制御側と計測側の無線通信部６の一方に通信間隔決定手段と送信データに対する間隔信号連結手段８１とを設け、他方に上記間隔信号を受けて当該他方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を設けることにより、同期精度を向上させると共に次回通信までの間隔を自動更新する手段を提唱している。
【００１４】
間欠無線通信間隔の更新データは、計測装置Ｂの応答データと通信間隔との関係を記録した通信間隔決定テーブルを備え、通信間隔決定手段８３は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定テーブルから抽出することにより、あるいは、計測装置Ｂの応答データと通信間隔との関係を記述した通信間隔決定プログラムを備え、通信間隔決定手段８３は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定プログラムで算出することにより得られる。
【００１５】
【作用】
間欠通信間隔を長くして電池寿命を延長したときの同期通信タイミングの累積誤差は、制御装置と計測装置のいずれか一方が他方からの命令や応答を受けたときに当該他方の同期タイマをリセットすることにより防止する。リセットされた同期タイマは、その時点から新たな通信間隔時間の計数を開始するので、通信間隔一回毎の誤差しか生ずることがなく、一回の通信間隔に対応する精度で同期させれば通信不能を生ずることがない。
【００１６】
【考案の実施の形態】
図１はＬＰガス無線計測装置の機器構成を示すブロック図で、Ａは制御装置、Ａ’は制御側間欠無線通信機、Ｂ’は計測側間欠無線通信機、Ｂは計測装置である。ＬＰガス検針システムでは、ＮＣＵが制御装置Ａ、ガスメータが計測装置Ｂとなり、制御装置Ａと中央処理センターとが電話回線で接続される。制御装置Ａと制御側間欠無線通信機Ａ’及び計測装置Ｂと計測側間欠無線通信機Ｂ’は、それぞれ有線接続され、制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’とが間欠無線接続される。
【００１７】
図２は制御側間欠無線通信機Ａ’の機器構成を示すブロック図である。制御側間欠無線通信機Ａ’は、有線通信部５、仮応答部７及び無線通信部６とを備えている。有線通信部５は、有線インタフェース５１及び端子５２を備えている。無線通信部６は、間欠無線通信インタフェース６１、無線モジュール６２及び同期タイマ６３を備え、計測側間欠無線通信機Ｂ’と無線による送受信を行う。間欠通信タイミング信号は、同期タイマ６３から間欠無線通信インタフェース６１に与えられる。仮応答部７は、仮応答ユニット１、仮回答更新ユニット２及び訂正ユニット３を備えている。
【００１８】
仮応答ユニット１は、仮報告メモリ１１、仮回答メモリ１２及び仮応答抽出部１３を備えている。仮報告メモリには命令に対して常に一定の応答をする場合の応答データが記録され、仮回答メモリ１２には経時的に変化する応答データが記録される。制御装置Ａから命令が発信されると、有線インタフェース５１はその命令を回線選択部６４に優先通信される信号として渡すとともに、当該命令を仮応答抽出部１３に伝える。仮応答抽出部１３は、受け取った命令に対応する報告ないし回答をメモリ１１、１２から抽出して、有線インタフェース５１に渡す。
これが仮応答として制御装置Ａに返される。
【００１９】
回線選択部６４は、受け取った命令を無線インタフェース６１に渡し、そのデータが次の通信タイミングにおいて計測側間欠無線通信機Ｂ’に送られる。一方計測側間欠無線通信機Ｂ’から受け取った応答は、回線選択部６４から訂正ユニット３に送られる。
【００２０】
訂正ユニット３は訂正判断部３１と訂正フロー制御部３２と発信要求メモリ３３とを備えている。訂正判断部３１は、回線選択部６４から送られてきた応答データ（真の応答）と仮回答メモリ又は仮報告メモリに記録されている応答データ（仮応答）とを比較判断してその結果を訂正フロー制御部３２に渡す。訂正フロー制御部３２は、訂正判断部３１から訂正が必要であるという報告を受けたとき、発信要求メモリ３３から対応する発信命令を選択して、有線インタフェース５１を介して制御装置Ａに命令の発信要求をし、その命令に対する応答の形で真の応答を制御装置Ａに送る。
【００２１】
ＬＰガス計測装置においては、制御装置Ａからの計測データ（ガスの残量や使用量）の問合せは、通常、１日に１回から数回程度である。このような時間間隔の問合せに対して、前回問合せ時の応答データを仮回答すると、その値は真の応答の値と大きく異なり、常に訂正が必要である。そこで図２の装置では仮回答更新ユニット２を設け、仮回答メモリ１２内の応答データをより短い時間間隔で更新している。
【００２２】
仮回答更新ユニット２は、計測装置Ｂに対して仮問合せを行う時間を計測するための時計２１を備え、仮問合せ選択部２２で選択された仮問合せ信号を時計２１から指令がある毎に回線選択部６４に転送する。この信号は制御装置Ａからの問合せ信号と同じように、計測装置Ｂに伝えられ、計測装置Ｂからの回答は仮回答書込部２３に渡される。仮回答書込部２３は、受信した応答データで仮回答メモリの応答データを更新する。
【００２３】
制御装置Ａと計測装置Ｂとの間での送受信には、設定と問合せと発信要求の３種類の形態がある。設定は制御装置から計測装置に設定命令が送信され、計測装置は命令された設定情報に基づく設定を行い、その結果を制御装置に報告する。
問合せは制御装置から計測装置に計測データ等の問合せ命令が送信され、計測装置はそれに対応した計測データを制御装置に回答する。発信要求は計測装置から制御装置へと送信される信号で、この要求を受けたとき制御装置は設定命令または問合せ命令を発信し、計測装置に対応する報告または回答を送信させる。
【００２４】
さらにこの実施形態の装置では、制御装置Ａの命令の発信とは無関係に仮回答データを更新するための仮問合せを制御側間欠無線通信機Ａ’と計測装置Ｂとの間で行っている。
【００２５】
図３は計測側間欠無線通信機Ｂ’の一実施形態を示すブロック図である。計測側間欠無線通信機Ｂ’は、有線通信部５、仮命令部４及び無線通信部６とを備えている。有線通信部５は、有線インタフェース５１及び端子５２を備えている。
無線通信部６は、無線インタフェース６１、無線モジュール６２及び同期タイマ６３を備えている。間欠通信タイミング信号は、同期タイマ６３から無線インタフェース６１に与えられる。仮命令部４は、仮命令メモリ４１及び仮命令実行部４２を備えている。仮命令メモリ４１には制御装置Ａの命令に対応する仮命令が記録されている。
【００２６】
計測装置Ｂから制御装置Ａに対する命令の再発信要求が出されたとき、その信号は、有線通信部５及び無線通信部６を介して制御側間欠無線通信機Ａ’に送られると共に、仮命令実行部４２にも渡される。信号を受けた仮命令実行部４２は、仮命令メモリ４１から対応する仮命令を選択し、当該仮命令を有線通信部５を経て計測装置Ｂに返す。この制御により、計測装置Ｂと計測側間欠無線通信機Ｂ’間においても、発信から受信までの時間的制約が満たされる。
【００２７】
図４は上記手段を備えたＬＰガス無線計測装置における制御装置Ａ、制御側間欠無線通信機Ａ’、計測側間欠無線通信機Ｂ’及び計測装置Ｂ間の信号の流れの例を示したタイムチャートである。制御装置Ａから命令が発信されると、その信号は制御側間欠無線通信機Ａ’に渡され、制御側間欠無線通信機Ａ’から仮の応答データが制御装置Ａに返される。命令から応答までの時間の規制は、仮応答データが制御装置Ａに返されることによって満足される。また制御側間欠無線通信機Ａ’は、その同期通信タイミングにおいてその命令を計測側間欠無線通信機Ｂ’を経て計測装置Ｂに送る。命令を受けた計測装置Ｂは、その命令に対応する応答データを計測側間欠無線通信機Ｂ’に渡す。計測側間欠無線通信機Ｂ’は、次の間欠通信タイミングに応答を制御側間欠無線通信機Ａ’に送る。制御側間欠無線通信機Ａ’は、受信した応答（真の応答）を次の命令に対する仮応答として記憶するか、あるいは制御装置Ａに命令の再発信要求をし、それに対応して送られてきた命令に対する応答として返す。いずれの場合においてもこの真の応答を返す際の命令発信から応答受信までの制御装置側の時間規制は満足される。
【００２８】
従って制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’との間の間欠通信間隔は、制御装置Ａで規定されている命令発信から応答受信までの時間的規制に関係なく、長い時間間隔に設定することができ、それによって制御装置側及び計測装置側の電池の消耗を大幅に低減できる。
【００２９】
図５は制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’とで通信の同期タイミングを一致させる手段の第一実施形態を示した図であり、計測装置側の無線インタフェース６１から有線インタフェース５１に渡される信号が、計測側無線通信部の同期タイマ６３に送られて当該同期タイマ６３をリセットしている。
従って、制御側間欠無線通信機Ａ’からの命令ないし仮命令を受けたとき、その命令信号ないし仮命令信号により計測側間欠無線通信機Ｂ’の同期タイマ６３がリセットされることとなり、例えば一日一回の仮命令が出されるシステムでは、一日間の同期精度が満足されれば通信タイミングの誤差による通信不能を生ずることがない。
【００３０】
図６ないし図９は同期手段の第二実施形態を示したものである。図６は命令ないし応答信号とともに通信間隔信号を送るときのデータ構造を示したもので、開始信号ＳＴＸと終了信号ＥＴＸの間に設定データや問合せデータが挟まれている構造の信号にブロック間信号ＥＴＢと間欠間隔情報とを結合することにより、図６のデータ構造とする。
【００３１】
そして図７に示すように、制御側間欠無線通信機Ａ’の有線インタフェース５１と無線インタフェース６１との間の伝達路の途中に電文拡張部８１及び通信間隔決定部８３を設けることにより、有線インタフェース５１の信号を図６に示したデータ構造の信号に変換して、無線インタフェース６１に渡す。ここで通信間隔決定部８３は、後述する各種の手段で次回の通信までの間隔を決定して電文拡張部８１に与える。電文拡張部８１は、受け取った間欠間隔情報とブロック間信号ＥＴＢとを有線インタフェース５１から受け取る設定ないし問合せ命令に結合して無線インタフェース６１に送信データとして与える。同時に通信間隔決定部８３は、決定した通信間隔に基づいて無線インタフェース６１の通信間隔を設定する。
【００３２】
一方、計測側間欠無線通信機Ｂ’の無線インタフェース６１と有線インタフェース５１との間には、図７の右図に示すように、電文分解部８４が設けられる。
電文分解部８４は、受け取った図６の構造のデータからブロック間信号ＥＴＢと間欠間隔情報とを分離して残りを有線インタフェース５１に渡し、間欠間隔情報を同期タイマ６３に渡す。この信号を受けて同期タイマがリセットされると共に受け取った間欠間隔情報に基づいて無線インタフェース６１の次回の通信間隔を設定する。
【００３３】
なお間欠間隔決定信号の送信と受信とは、制御側間欠無線通信機Ａ’と計測側間欠無線通信機Ｂ’のいずれか一方と他方とで行ってやればよく、制御側を送信側としてもよいし、計測側を送信側としてもよい。
【００３４】
図９は間欠間隔の決定例を示したもので、（ａ）は計測されたＬＰガスボンベの残量に応じて間欠間隔を設定するもので、ガスの残量と間欠間隔との関係を予めテーブルに設定しておき、それに基づいて次回の間欠間隔を設定するというものである。また同図の（ｂ）は通信時刻に基づいて間欠間隔を設定する例であり、同図（ｃ）はユーザのスイッチ操作により間欠間隔を設定する例である。
【００３５】
このような間欠間隔データを受け取ったとき、送信側と受信側の無線インタフェース６１に設けられている同期タイマを同時にリセットして次の間欠間隔を設定することにより、制御側間欠無線通信機と計測側間欠無線通信機の同期タイマの累積誤差による通信タイミングのずれを防止し、かつ状況に応じた適切な間隔で通信を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＰガス無線計測装置の機器構成の例を示すブロック図
【図２】制御側間欠無線通信機の機器構成の例を示すブロック図
【図３】計測側間欠無線通信機の機器構成の例を示すブロック図
【図４】制御装置と計測装置間の信号の流れを示すタイムチャート
【図５】この考案の第一実施形態を示すブロック図
【図６】第二実施形態の通信データ構造を示す図
【図７】第二実施形態のブロック図
【図８】第二実施形態における処理フローを示す図
【図９】同期間隔の設定のためのテーブルを例示した図
【図１０】発信応答間の時間制限のために通信が不能になる間欠通信を示した図
【符号の説明】
６ 無線通信部
63 同期タイマ
81 電文拡張部
83 通信間隔決定部
Ａ 制御装置
Ｂ 計測装置
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】 中央処理センターに回線接続された制御装置(A) とガスメータの計測信号処理を行う計測装置(B) とが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機(A'),(B') がそれぞれ同期タイマ(63)を含む無線通信部(6) を備え、制御側と計測側の無線通信部(6) の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とする、ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置。
【請求項２】 中央処理センターに回線接続された制御装置(A) とガスメータの計測信号処理を行う計測装置(B) とが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機(A'),(B') がそれぞれ同期タイマ(63)を含む無線通信部(6) を備え、制御側と計測側の無線通信部(6) の一方が通信間隔決定手段と送信データに対する間隔信号連結手段(81)とを備え、他方が上記間隔信号を受けて当該他方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とする、ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置。
【請求項３】 制御側無線通信部(6) が通信間隔決定手段(83)を備えていることを特徴とする、請求項２記載の通信制御装置。
【請求項４】 計測装置(B) の応答データと通信間隔との関係を記録した通信間隔決定テーブルを備え、通信間隔決定手段(83)は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定テーブルから抽出することを特徴とする、請求項２又は３記載の通信制御装置。
【請求項５】 計測装置(B) の応答データと通信間隔との関係を記述した通信間隔決定プログラムを備え、通信間隔決定手段(83)は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定プログラムで算出することを特徴とする、請求項２又は３記載の通信制御装置。
【請求項１】 中央処理センターに回線接続された制御装置(A) とガスメータの計測信号処理を行う計測装置(B) とが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機(A'),(B') がそれぞれ同期タイマ(63)を含む無線通信部(6) を備え、制御側と計測側の無線通信部(6) の一方が、他方から受けた受信信号により当該一方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とする、ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置。
【請求項２】 中央処理センターに回線接続された制御装置(A) とガスメータの計測信号処理を行う計測装置(B) とが無線通信によりデータの送受信を行うＬＰガス無線計測装置の通信制御装置において、制御側及び計測側の間欠無線通信機(A'),(B') がそれぞれ同期タイマ(63)を含む無線通信部(6) を備え、制御側と計測側の無線通信部(6) の一方が通信間隔決定手段と送信データに対する間隔信号連結手段(81)とを備え、他方が上記間隔信号を受けて当該他方の無線通信部の同期タイマをリセットするリセット手段を備えていることを特徴とする、ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置。
【請求項３】 制御側無線通信部(6) が通信間隔決定手段(83)を備えていることを特徴とする、請求項２記載の通信制御装置。
【請求項４】 計測装置(B) の応答データと通信間隔との関係を記録した通信間隔決定テーブルを備え、通信間隔決定手段(83)は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定テーブルから抽出することを特徴とする、請求項２又は３記載の通信制御装置。
【請求項５】 計測装置(B) の応答データと通信間隔との関係を記述した通信間隔決定プログラムを備え、通信間隔決定手段(83)は、計測装置から受信した応答データに対応する通信間隔値を前記通信間隔決定プログラムで算出することを特徴とする、請求項２又は３記載の通信制御装置。
【図１】
【図６】
【図９】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図８】
【図７】
【図１０】
【図６】
【図９】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図８】
【図７】
【図１０】
【登録番号】第３０５５４１０号
【登録日】平成１０年（１９９８）１０月２１日
【発行日】平成１１年（１９９９）１月１２日
【考案の名称】ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置
【国際特許分類】
【評価書の請求】未請求
【出願番号】実願平１０−５２４６
【出願日】平成１０年（１９９８）６月２９日
【出願人】（５９８０９４５６２）北国コンピュータ株式会社 (1)
【登録日】平成１０年（１９９８）１０月２１日
【発行日】平成１１年（１９９９）１月１２日
【考案の名称】ＬＰガス無線計測装置の通信制御装置
【国際特許分類】
【出願番号】実願平１０−５２４６
【出願日】平成１０年（１９９８）６月２９日
【出願人】（５９８０９４５６２）北国コンピュータ株式会社 (1)
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