JP6723073B2

JP6723073B2 - 無線テレメータシステム及び無線機

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Publication number: JP6723073B2
Application number: JP2016102681A
Authority: JP
Inventors: 俊彦三村; 正守中原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-05-23
Also published as: JP2017212497A

Description

本発明は、無線テレメータシステム及び無線機に関する。

従来、ガス、水道等のメータ検針用に開発された無線テレメータシステムでは、ホストコンピュータおよびセンタ網制御装置を備えたセンタ側装置にＰＨＳ（Personal Handyphone System）網、ＦＯＭＡ（Freedom Of Mobile multimedia Access）網などの広域無線網を介して無線親機が接続される。また、無線親機には、複数の無線子機が接続されており、無線子機の夫々には検針用のメータが接続されている。メータから得られる検針値などのデータは、無線子機から無線親機へ送信され、さらに無線親機からセンタ側装置へ送信される。

このような無線テレメータシステムにおいて、新たに無線子機を設置する場合、新たに設置する無線子機と無線親機との間で互いに通信相手を認証させるための相互認証（縁組）を行う。

現状の設置作業では、携帯型の電波測定器を使用して設置場所における電波強度を測定し、無線子機の設置場所や設置する向きなどが定められている。

特開２００９−１０７９９号公報

しかしながら、携帯型の電波測定器を使用して無線子機を設置する場所や向きを定める従来の手法では、設置作業を行う作業者の経験に左右されることが多い。また、設置対象の無線子機と電波測定器とでは受信特性が異なるため、必ずしも適切な設置場所を判断することができない。この結果、電波測定器を利用して設置場所を定めたとしても、縁組後の実際の運用時において、通信エラーが起こり得るという問題点を有している。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、設置作業者の技量等に依らずに設置場所を定めることができ、運用後の通信エラーを抑えることができる無線テレメータシステム及び無線機を提供することを目的とする。

本願の無線テレメータシステムは、外部通信装置と通信可能に接続される親機と、メータを接続する接続部を備え、前記親機に無線接続される子機とを含み、前記親機と前記子機との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記親機と前記子機との間の無線通信を許可する無線テレメータシステムにおいて、前記親機は、新たに無線接続される子機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、前記開始指示を受付けた場合、電波を送信する送信部とを備え、前記子機は、前記親機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、前記開始指示を受付けた場合、定められた時間が経過した後に開始される受信期間にて、前記送信部から送信される電波を受信する受信部と、該受信部にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部と、前記受信期間が経過した場合、前記測定部により測定した各電波の電波強度に基づき、前記親機との相互認証の実行可否を判断する判断部と、該判断部の判断結果を報知する報知部とを備えることを特徴とする。

本願の無線機は、他の無線機との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記他の無線機との無線通信が許可される無線機において、前記他の無線機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、前記開始指示を受付けた場合、定められた時間が経過した後に開始される受信期間にて、前記他の無線機の送信部から送信される電波を受信する受信部と、該受信部にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部と、前記受信期間が経過した場合、前記測定部により測定した各電波の電波強度に基づき、前記他の無線機との相互認証の実行可否を判断する判断部と、該判断部の判断結果を報知する報知部とを備えることを特徴とする。

本願によれば、設置作業者の技量等に依らずに設置場所を定めることができ、運用後の通信エラーを抑えることができる。

無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線親機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る無線子機の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１における縁組動作を説明するフローチャートである。実施の形態２における縁組動作を説明するフローチャートである。実施の形態３における縁組動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は無線テレメータシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る無線テレメータシステムは、センタ側の構成として、ホストコンピュータ１１及びセンタ側網制御装置１２を備え、端末側の構成として、無線親機２１、無線子機２２，２２，…，２２、及びメータ２３，２３，…，２３を備える。メータ２３は、例えば個人宅などの需要家毎に設置され、ガス、水道、電気などの使用量を計測し、計測結果（検針値）を出力する計測器である。

無線テレメータシステムでは、メータ２３から出力される検針値のデータ、無線親機２１及び無線子機２２の動作状態を示すデータなど端末側から出力される各種データを、通信を利用してセンタ側へ送信すると共に、無線親機２１及び無線子機２２の動作を制御するための制御指令等を含んだ各種データをセンタ側から端末側へ送信する。

センタ側網制御装置１２と端末側の無線親機２１とは、例えばＰＨＳ網、ＦＯＭＡ網などの広域無線網Ｎ１に接続され、広域無線網Ｎ１を介して無線通信を行う。なお、図１に示す例では、広域無線網Ｎ１に接続されている無線親機２１の数を１つとしたが、複数の無線親機２１を備える構成であってもよい。また、本実施の形態では、無線親機２１とセンタ側網制御装置１２とが広域無線網Ｎ１に接続される構成としたが、有線の通信網により接続される構成であってもよい。

センタ側網制御装置１２は、広域無線網Ｎ１を介した端末側との通信を制御する機能を有する。センタ側網制御装置１２は、ホストコンピュータ１１から端末側へ送信すべきデータが入力された場合、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した通信方式にて、端末側へデータを送信する。また、センタ側網制御装置１２は、端末側から送信されたデータを広域無線網Ｎ１を介して受信した場合、受信したデータをホストコンピュータ１１へ送信するように構成されている。

無線親機２１及び無線子機２２，２２，…，２２は狭域無線網Ｎ２を形成する。無線親機２１は、通信相手として相互認証（以下、縁組ともいう）された各無線子機２２，２２，…，２２と、狭域無線網Ｎ２の通信規格に準拠した通信方式（例えば特定小電力無線方式）により無線通信を行う。なお、図１に示す例では、各無線子機２２は、狭域無線網Ｎ２を介して直接的に無線親機２１に接続される構成としたが、中継無線機を介して無線親機２１に接続される形態を含むものであってもよい。

無線子機２２は、自機に接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値のデータを無線親機２１へ送信する。また、無線親機２１は、無線子機２２から送信される検針値のデータを受信した場合、又は自機においてホストコンピュータ１１へ通知すべきイベントが発生した場合等において、広域無線網Ｎ１を介してホストコンピュータ１１と無線通信を行う。

図２は実施の形態１に係る無線親機２１の内部構成を示すブロック図である。無線親機２１は、制御部２１０、記憶部２１１、広域無線通信部２１２、狭域無線通信部２１３、表示部２１４、操作部２１５などを備える。無線親機２１が備えるハードウェア各部は、図に示していない電池又は商用電源から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only memory）などを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、機器全体を本発明に係る親機（他の無線機）として機能させる。また、制御部２１０は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２１１は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、自機と縁組された無線子機２２の識別子等を記憶する。

広域無線通信部２１２は、アンテナ２１２ａを通じて電波を発信または受信することによって、広域無線網Ｎ１を介した無線通信を行う。無線親機２１は、例えば、無線子機２２から送信される検針値のデータを狭域無線通信部２１３にて受信した場合、電池電圧の低下などのセンタ側へ通知すべきイベントが発生した場合等において、広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した信号を制御部２１０にて生成し、広域無線通信部２１２のアンテナ２１２ａを駆動して電波を発信させることにより、信号を送信する処理を行う。

また、広域無線通信部２１２は、アンテナ２１２ａにて電波を受信した場合、受信した電波をデコードすることにより広域無線網Ｎ１の通信規格に準拠した信号を取得する。広域無線通信部２１２は、デコードして得られる信号を制御部２１０へ出力する。制御部２１０は、広域無線通信部２１２から出力された信号を取得した場合、その信号に基づいて各種の制御を行う。

狭域無線通信部２１３は、アンテナ２１３ａを通じて電波を発信または受信することによって、縁組された無線子機２２，２２，…，２２と無線通信を行う。無線親機２１及び無線子機２２間の無線通信として、例えば特定小電力無線を用いることができる。

表示部２１４は、ＬＥＤランプ（LED : Light Emitting Diode）、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２１０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に報知すべき情報を表示する。

操作部２１５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業者等による各種の設定操作を受付ける。制御部２１０は、操作部２１５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２１１に記憶させる。

本実施の形態では、無線親機２１がＮＣＵ（Network Control Unit）の機能を有するものとして説明を行ったが、ＮＣＵの機能を有する網制御装置を個別の装置として用意し、無線親機２１を網制御装置に接続する構成であってもよい。この場合、無線親機２１は、網制御装置を接続する接続インタフェースを備え、接続インタフェースに接続された網制御装置を介してセンタ側と通信を行う構成とすればよい。

また、無線親機２１は、ガス、水道、電気などの使用量を計測するメータ２３を接続するための接続部を備えるものであってもよい。この場合、無線親機２１は、接続部に接続されたメータ２３から検針値を取得し、取得した検針値をセンタ側へ送信することが可能である。

図３は実施の形態１に係る無線子機２２の内部構成を示すブロック図である。無線子機２２は、制御部２２０、記憶部２２１、狭域無線通信部２２２、メータＩＦ２２３、表示部２２４、操作部２２５などを備える。無線子機２２が備えるハードウェア各部は、図に示していない電池から供給される電力により動作するように構成されている。

制御部２２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを備え、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、機器全体を本発明に係る子機（無線機）として機能させる。また、制御部２２０は、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２２１は、例えば、ＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリにより構成されており、自機の動作に関する設定情報、縁組された無線親機２１の識別子等を記憶する。

狭域無線通信部２２２は、アンテナ２２２ａを通じて電波を発信または受信することにより、縁組された無線親機２１との間で狭域無線網Ｎ２の通信規格に準拠した通信方式にて無線通信を行う。無線子機２２及び無線親機２１間の無線通信として、例えば特定小電力無線を用いることができる。

メータＩＦ２２３は、ガス、水道、電気などの使用量を計測するメータ２３を接続するためのインタフェースである。メータＩＦ２２３は、接続されたメータ２３から検針値を取得した場合、検針値を示す信号を制御部２２０へ送出する。

表示部２２４は、ＬＥＤランプ、液晶表示パネル等により構成されており、制御部２２０から出力される制御信号に基づいて、保守作業を行う作業員等に通知すべき情報を表示する。

操作部２２５は、ディップスイッチ等の各種スイッチ、ボタンにより構成されており、例えば保守作業を行う作業者等による各種の設定操作を受付ける。制御部２２０は、操作部２２５から入力される設定内容を基に各種制御を行い、必要に応じて設定内容を記憶部２２１に記憶させる。

以下、狭域無線網Ｎ２内に新たに無線子機２２を設置する際の縁組動作について説明する。
図４は実施の形態１における縁組動作を説明するフローチャートである。無線子機２２を新たな設置場所に設置する場合、設置作業を行う作業者は、新たに設置する無線子機２２（以下、新規設置端末という）及び無線親機２１の双方に対して縁組開始指示を与える。

新規設置端末は、例えば操作部２２５を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。新規設置端末の制御部２２０は、縁組開始指示を操作部２２５にて受付けた場合（ステップＳ１０１）、無線親機２１から間欠的に送信される強度測定用の電波を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる（ステップＳ１０２）。

無線親機２１は、例えば操作部２２５又は狭域無線通信部２１３を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。無線親機２１の制御部２１０は、縁組開始指示を受付けた場合（ステップＳ１０３）、狭域無線通信部２１３から強度測定用の電波を間欠的に送信する（ステップＳ１０４）。なお、無線親機２１に対して無線通信により縁組開始指示を与える場合、無線親機２１と予め縁組された無線設定器（不図示）を用いることができる。すなわち、作業者により操作される無線設定器から無線親機２１へ縁組開始指示を送信することにより、無線親機２１に縁組開始指示を与えることができる。
なお、ここでは強度測定用の電波を間欠的に送信する構成としたが、測定期間中、無線親機２１は強度測定用の電波を送信し続ける構成としてもよい。この場合、新規設置端末は、強度を測定するタイミングを知る必要がないため、測定のための受信動作を間欠的に行える。

新規設置端末の狭域無線通信部２２２は、予め設定された受信期間（例えば、受信待ちの状態に移行してから１分間）が経過するまでの間、無線親機２１から間欠的に送信される電波を受信する都度、電波強度を測定する（ステップＳ１０５）。

新規設置端末の制御部２２０は、受信期間が経過した場合、狭域無線通信部２２２により測定された電波強度に基づき、無線親機２１との縁組の実行可否を判断する（ステップＳ１０６）。ここで、制御部２２０は、測定された電波強度のデータ群を統計的に解析することにより、縁組の実行可否を判断することができる。例えば、制御部２２０は、受信期間中に得られた電波強度のうち閾値以上となった電波強度が９０％以上である場合、縁組の実行を可と判断し、受信期間中に得られた電波強度のうち閾値以上となった電波強度が９０％未満の場合、縁組の実行を不可と判断する。また、制御部２２０は、受信期間中に得られた電波強度の最小値、平均値、及び最大値を求め、それぞれについて設定した閾値と比較することにより、縁組の実行可否を判断してもよい。

次いで、新規設置端末の制御部２２０は、実行可否の判断結果を報知する（ステップＳ１０７）。実行可否の判断結果は、例えば表示部２２４が備えるＬＥＤランプを制御部２２０が点灯制御することにより報知される。また、新規設置端末が音声出力部を備える場合、音声により実行可否の判断結果を報知してもよい。

新規設置端末の制御部２２０は、無線親機２１との縁組の実行を可と判断した場合、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信する（ステップＳ１０８）。なお、無線親機２１との縁組の実行を否と判断した場合、無線親機２１へ実行開始指示を送信することなく、縁組を中止する。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組の実行開始指示を狭域無線通信部２１３にて受信した場合、新規設置端末から送信される縁組要求を待ち受ける縁組待機状態に移行する（ステップＳ１０９）。

新規設置端末は、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信した後、自端末の識別子を含む縁組要求を無線親機２１へ送信する（ステップＳ１１０）。新規設置端末の識別子として、製造番号等の新規設置端末に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組要求を受信した場合、受信した縁組要求に含まれる新規設置端末の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２１１に登録する（ステップＳ１１１）。また、無線親機２１は、自機の識別子を含む縁組応答を新規設置端末へ返信する（ステップＳ１１２）。無線親機２１の識別子として、製造番号等の無線親機２１に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

新規設置端末は、無線親機２１から送信される縁組応答を受信した場合、受信した縁組応答に含まれる無線親機２１の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２２１に登録する（ステップＳ１１３）。

以上の縁組動作により、新規設置端末と無線親機２１との間で相互認証を行うことができる。相互認証に成功し、新規設置端末及び無線親機２１が互いの識別子を登録し合うことで、新規設置端末と無線親機２１との間の無線通信が許可される。無線通信が許可された場合、新規設置端末は狭域無線網Ｎ２内の無線子機２２の１つとして機能し、例えば、自機に接続されたメータ２３からの検針値を取得した場合、取得した検針値を含むデータを無線親機２１経由でセンタ側へ送信することが可能となる。

以上のように、実施の形態１では、縁組動作の際に通信相手（無線親機２１）から間欠的に送信される電波を受信期間が経過するまでの間受信し、受信した電波の電波強度に基づき、縁組の実行可否を判断する。受信期間において電波強度が不十分と判断した場合、新規設置端末は、縁組の実行を中止することができるので、縁組後の運用時に通信エラーが多発する事態を回避できる。また、新規設置端末を設置する作業者の技量などによる作業品質のばらつきを少なくすることができる。

なお、図４に示すフローチャートでは、新規設置端末にて縁組開始指示を受付けた場合、無線親機２１から間欠的に送信される電波強度測定用の電波を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる構成としたが、縁組開始指示を受付けた場合、制御部２２０の内蔵タイマを作動させ、所定時間（例えば５秒）の経過後に受信待ちの状態に移行させる構成としてもよい。所定時間が経過する前に、作業者は新規設置端末の設置場所から離れることができるので、運用時と同様の環境下で電波強度を測定することができる。

また、本実施の形態では、新規設置端末の制御部２２０にて縁組の実行可否を判断する構成としたが、設置場所の適性度合いを判定し、表示部２２４を通じて判定結果を報知してもよい。例えば、制御部２２０は、受信期間中に得られた電波強度のうち閾値以上となった電波強度が９５％以上である場合、設置場所の適性度合いを「優」と判定し、その旨を表示部２２４にて表示する。同様に、受信期間中に得られた電波強度のうち閾値以上となった電波強度が、例えば９０％以上９５％未満である場合、７０％以上９０％未満である場合、７０％未満の場合、制御部２２０は、それぞれ適性度合を「良」、「可」、「不可」と判定し、その旨を表示部２２４に表示する。このような適性度合いの判定結果を表示することにより、電波強度がどの程度不足しているのかが分かるため、設置場所の適性度合いが「可」又は「不可」と判定された場合、新規接待端末を設置する設置場所や向きの変更を促すことができる。なお、設置場所の適性度合いが「優」又は「良」と判定された場合、制御部２２０は、縁組動作を続行する。

（実施の形態２）
実施の形態１では、無線親機２１において縁組開始指示を受付けた場合、強度測定用の電波を間欠的に送信する構成としたが、新規設置端末からの測定開始指示により強度測定用の電波の送信を開始する構成としてもよい。
実施の形態２では、新規設置端末からの測定開始指示により強度測定用の電波を送信開始する構成について説明する。
なお、無線テレメータシステムの全体構成、無線親機２１及び無線子機２２の内部構成は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図５は実施の形態２における縁組動作を説明するフローチャートである。無線子機２２を新たな設置場所に設置する場合、設置作業を行う作業者は、新たに設置する無線子機２２（新規設置端末）及び無線親機２１の双方に対して縁組開始指示を与える。

無線親機２１は、例えば操作部２１５又は狭域無線通信部２１３を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。無線親機２１の制御部２１０は、縁組開始指示を受付けた場合（ステップＳ２０１）、新規設置端末から送信される測定開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる（ステップＳ２０２）。

一方、新規設置端末は、例えば操作部２２５を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。新規設置端末の制御部２２０は、縁組開始指示を操作部２２５にて受付けた場合（ステップＳ２０３）、測定開始指示を狭域無線通信部２２２より送信する（ステップＳ２０４）。新規設置端末から送信される測定開始指示は、縁組開始指示を受付け、測定開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行した無線親機２１により受信される。

無線親機２１は、受信待ちの状態にて、新規設置端末から送信される測定開始指示を受信した場合、強度測定用の電波を狭域無線通信部２１３から間欠的に送信する（ステップＳ２０５）。

新規設置端末の狭域無線通信部２２２は、予め設定された受信期間（例えば、測定開始指示を送信してから１分間）が経過するまでの間、無線親機２１から間欠的に送信される電波を受信する都度、電波強度を測定する（ステップＳ２０６）。

新規設置端末の制御部２２０は、受信期間が経過した場合、狭域無線通信部２２２により測定された電波強度に基づき、無線親機２１との縁組の実行可否を判断する（ステップＳ２０７）。ここで、制御部２２０は、測定された電波強度のデータ群を統計的に解析することにより、縁組の実行可否を判断することができる。具体的には、実施の形態１と同様の判断手法を用いることができる。

次いで、新規設置端末の制御部２２０は、実行可否の判断結果を報知する（ステップＳ２０８）。実行可否の判断結果は、例えば表示部２２４が備えるＬＥＤランプを点灯制御することにより報知される。

また、新規設置端末の制御部２２０は、無線親機２１との縁組の実行を可と判断した場合、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信する（ステップＳ２０９）。なお、無線親機２１との縁組の実行を否と判断した場合、無線親機２１へ実行開始指示を送信することなく、縁組を中止する。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組の実行開始指示を狭域無線通信部２１３にて受信した場合、新規設置端末から送信される縁組要求を待ち受ける縁組待機状態に移行する（ステップＳ２１０）。

新規設置端末は、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信した後、自端末の識別子を含む縁組要求を無線親機２１へ送信する（ステップＳ２１１）。新規設置端末の識別子として、製造番号等の新規設置端末に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組要求を受信した場合、受信した縁組要求に含まれる新規設置端末の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２１１に登録する（ステップＳ２１２）。また、無線親機２１は、自機の識別子を含む縁組応答を新規設置端末へ返信する（ステップＳ２１３）。無線親機２１の識別子として、製造番号等の無線親機２１に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

新規設置端末は、無線親機２１から送信される縁組応答を受信した場合、受信した縁組応答に含まれる無線親機２１の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２２１に登録する（ステップＳ２１４）。

以上のように、実施の形態２では、新規設置端末からの測定開始指示を受信した場合にのみ、強度測定用の電波を送信する。よって、新規設置端末にて受信準備ができた状況下で無線親機２１が強度測定用の電波を送信するので、受信準備完了前に電波を間欠的に送信する必要がなく、無線親機２１における電力消費を抑えることができる。

なお、実施の形態２では、新規設置端末からの測定開始指示により無線親機２１が強度測定用の電波の送信する構成としているので、例えば、新規設置端末の設置場所が無線親機２１の近傍であり、電波強度に起因した通信エラーの発生が少ないと考えられる状況下では、電波強度の測定を行わずに縁組動作を行ってもよい。この場合、新規設置端末は、ステップＳ２０４で測定開始指示を送信する代わりに、縁組の実行開始指示を送信し、無線親機２１との縁組を行ってもよい。

（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、無線親機２１から間欠的に電波を送信し、新規設置端末にて受信した電波の電波強度を測定する構成としたが、無線親機２１から送信する電波の電波強度と、新規設置端末から送信する電波の電波強度とは必ずしも一致しないので、新規設置端末及び無線親機２１の双方にて電波強度の測定を行い、それぞれにおいて縁組の実行可否を判断してもよい。
実施の形態３では、新規設置端末及び無線親機２１の双方にて電波強度の測定を行う構成について説明する。
なお、無線テレメータシステムの全体構成、無線親機２１及び無線子機２２の内部構成は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図６は実施の形態３における縁組動作を説明するフローチャートである。無線子機２２を新たな設置場所に設置する場合、設置作業を行う作業者は、新たに設置する無線子機２２（新規設置端末）及び無線親機２１の双方に対して縁組開始指示を与える。

無線親機２１は、例えば操作部２１５又は狭域無線通信部２１３を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。無線親機２１の制御部２１０は、縁組開始指示を受付けた場合（ステップＳ３０１）、新規設置端末から送信される送信開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる（ステップＳ３０２）。

新規設置端末は、例えば操作部２２５を通じて縁組開始指示を受付けることが可能である。新規設置端末の制御部２２０は、縁組開始指示を操作部２２５にて受付けた場合（ステップＳ３０３）、測定開始指示を狭域無線通信部２２２より送信する（ステップＳ３０４）。新規設置端末から送信される測定開始指示は、縁組開始指示を受付け、測定開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行した無線親機２１により受信される。

無線親機２１は、受信待ちの状態にて、新規設置端末から送信される測定開始指示を受信した場合、強度測定用の電波を狭域無線通信部２１３から間欠的に送信する（ステップＳ３０５）。無線親機２１の制御部２１０は、強度測定用電波の送信終了後、逆方向測定開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる。

新規設置端末の狭域無線通信部２２２は、予め設定された受信期間（例えば、測定開始指示を送信してから１分間）が経過するまでの間、無線親機２１から間欠的に送信される電波を受信する都度、電波強度を測定する（ステップＳ３０６）。

新規設置端末の制御部２２０は、受信期間が経過した場合、狭域無線通信部２２２により測定された電波強度に基づき、無線親機２１との縁組の実行可否を判断する（ステップＳ３０７）。ここで、制御部２２０は、測定された電波強度のデータ群を統計的に解析することにより、縁組の実行可否を判断することができる。具体的には、実施の形態１と同様の判断手法を用いることができる。

次いで、新規設置端末の制御部２２０は、逆方向測定開始指示を狭域無線通信部２２２より送信する（ステップＳ３０８）。新規設置端末から送信される逆方向測定開始指示は、強度測定用電波の送信終了後に、逆方向測定開始指示を待ち受ける受信待ちの状態に移行した無線親機２１により受信される。

次いで、新規設置端末は、強度測定用の電波を狭域無線通信部２２２から間欠的に送信する（ステップＳ３０９）。新規設置端末の制御部２２０は、強度測定用電波の送信終了後、無線親機２１の判断結果を待ち受ける受信待ちの状態に移行させる。

無線親機２１の狭域無線通信部２１３は、予め設定された受信期間（例えば、逆方向測定開始指示を受信してから１分間）が経過するまでの間、新規設置端末から間欠的に送信される電波を受信する都度、電波強度を測定する（ステップＳ３１０）。

無線親機２１の制御部２１０は、受信期間が経過した場合、狭域無線通信部２１３により測定された電波強度に基づき、新規設置端末との縁組の実行可否を判断する（ステップＳ３１１）。ここで、制御部２１０は、測定された電波強度のデータ群を統計的に解析することにより、縁組の実行可否を判断することができる。具体的には、実施の形態１と同様の判断手法を用いることができる。

次いで、無線親機２１の制御部２１０は、実行可否の判断結果を狭域無線通信部２１３より送信する（ステップＳ３１２）。無線親機２１から送信される判断結果は、強度測定用電波の送信終了後に受信待ちの状態に移行した新規設置端末により受信される。

新規設置端末の制御部２２０は、無線親機２１から送信される判断結果を受信した後、判断結果を報知する（ステップＳ３１３）。このとき、ステップＳ３０７の判断結果、及び無線親機２１から受信した判断結果が共に可である場合、制御部２２０は、縁組の実行を可とする旨の報知を行う。一方、ステップＳ３０７の判断結果、及び無線親機２１から受信した判断結果の少なくとも一方が否である場合、縁組の実行を否とする旨の報知を行う。制御部２２０は、例えば表示部２２４が備えるＬＥＤランプを点灯制御することにより、実行可否の判断結果を報知することができる。

また、新規設置端末の制御部２２０は、無線親機２１との縁組の実行を可と判断した場合、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信する（ステップＳ３１４）。なお、無線親機２１との縁組の実行を否と判断した場合、無線親機２１へ実行開始指示を送信することなく、縁組を中止する。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組の実行開始指示を狭域無線通信部２１３にて受信した場合、新規設置端末から送信される縁組要求を待ち受ける縁組待機状態に移行する（ステップＳ３１５）。

新規設置端末は、縁組の実行開始指示を無線親機２１へ送信した後、自端末の識別子を含む縁組要求を無線親機２１へ送信する（ステップＳ３１６）。新規設置端末の識別子として、製造番号等の新規設置端末に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

無線親機２１は、新規設置端末から送信される縁組要求を受信した場合、受信した縁組要求に含まれる新規設置端末の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２１１に登録する（ステップＳ３１７）。また、無線親機２１は、自機の識別子を含む縁組応答を新規設置端末へ返信する（ステップＳ３１８）。無線親機２１の識別子として、製造番号等の無線親機２１に予め割り当てられている固有ＩＤであってもよく、狭域無線網Ｎ２内で各機器を識別するために付与したＩＤであってもよい。また、狭域無線網Ｎ２内に設置する無線親機２１及び無線子機２２の識別子が一部共通している場合、その共通部分を除いた短縮ＩＤを識別子として用いてもよい。

新規設置端末は、無線親機２１から送信される縁組応答を受信した場合、受信した縁組応答に含まれる無線親機２１の識別子を抽出し、抽出した識別子を、認証した通信相手の識別子として記憶部２２１に登録する（ステップＳ３１９）。

以上のように、実施の形態３では、無線親機２１から新規設置端末への送信だけでなく、新規設置端末から無線親機２１への送信も考慮して、縁組の実行可否を判断するので、縁組後の運用における通信エラーの発生を低く抑えることができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

本願の無線テレメータシステムは、外部通信装置（１１）と通信可能に接続される親機（２１）と、メータを接続する接続部（２２３）を備え、前記親機（２１）に無線接続される子機（２２）とを含み、前記親機（２１）と前記子機（２２）との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記親機（２１）と前記子機（２２）との間の無線通信を許可する無線テレメータシステムにおいて、前記親機（２１）は、新たに無線接続される子機（２２）を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部（２１２，２１５）と、前記開始指示を受付けた場合、電波を送信する送信部（２１３）とを備え、前記子機（２２）は、前記親機（２１）を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部（２２５）と、前記開始指示を受付けてから設定期間が経過するまでの間、前記送信部（２１３）から送信される電波を受信する受信部（２２２）と、該受信部（２２２）にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部（２２２）と、前記設定期間が経過した場合、前記測定部（２２２）により測定した各電波の電波強度に基づき、前記親機（２１）との相互認証の実行可否を判断する判断部（２２０）と、該判断部（２２０）の判断結果を報知する報知部（２２４）とを備えることを特徴とする。

本願では、相互認証の際に通信相手（親機）から送信される電波を設定期間が経過するまでの間受信し、受信した電波の電波強度に基づき、相互認証の実行可否を判断する。すなわち、本願では、電波強度を測定する機能と、相互認証の実行可否を判断する機能とを子機自体に持たせているので、子機を設置する作業者の作業品質のばらつきを少なくすることができる。また、設定期間において電波強度が不十分と判断した場合、相互認証の実行を中止することにより、相互認証後の運用時に通信エラーが多発する事態を回避することができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記子機（２２）は、前記測定部（２２２）により測定した各電波の電波強度に基づいて、前記子機（２２）が設置される設置場所の適性度合いを判定する判定部（２２０）を備え、該判定部（２２０）にて判定した適性度合いを前記報知部（２２４）より報知することを特徴とする。

本願では、設置場所の適性度合いを報知することにより、設置場所や設置する向きなどの設置方法の改善を促すことができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記子機（２２）は、前記開始指示を受け付けてから所定時間の経過後に前記受信部（２２２）による前記電波の受信を開始することを特徴とする。

本願では、所定時間が経過するまでの間に子機の設置作業者が設置場所から離れることにより、通常の運用時における通信環境にて電波強度を測定することができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記子機（２２）は、前記親機（２１）との相互認証の開始指示を受付けた場合、前記親機（２１）に電波の送信開始を指示する送信開始指示部（２２０）を備え、前記親機（２１）は、前記送信開始に係る指示を受付けた場合、前記送信部（２１３）より電波の送信を開始することを特徴とする。

本願では、親機が相互認証の開始指示を受付けた場合であっても、子機が相互認証の開始指示を受付けていない場合には、親機から電波が送信されることはないので、親機における消費電力を抑えることができる。

本願の無線テレメータシステムは、前記子機（２２）は、前記親機（２１）に電波強度の測定開始を指示する測定開始指示部（２２０）と、電波強度の測定開始を指示した後、電波を送信する送信部（２２２）とを備え、前記親機（２１）は、前記測定開始に係る指示を受付けてから設定期間が経過するまでの間、前記子機（２２）の送信部（２２２）から送信される電波を受信する受信部（２１３）と、該受信部（２１３）にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部（２１３）と、前記設定期間が経過した場合、測定した各電波の電波強度に基づき、前記子機（２２）との相互認証の実行可否を判断する判断部（２１０）と、該判断部（２１０）の判断結果を前記子機（２２）に通知する通知部（２１３）とを備えることを特徴とする。

本願では、親機及び子機の双方において通信相手から送信される電波の電波強度を測定し、相互認証の実行可否を判断するので、相互認証後の運用時に通信エラーが発生することを少なくすることができる。

本願の無線機は、他の無線機（２１）との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記他の無線機（２１）との無線通信が許可される無線機（２２）において、前記他の無線機（２１）を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部（２２５）と、前記開始指示を受付けてから設定期間が経過するまでの間、前記他の無線機（２１）から送信される電波を受信する受信部（２２２）と、該受信部（２２２）にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部（２２２）と、前記設定期間が経過した場合、前記測定部（２２２）により測定した各電波の電波強度に基づき、前記他の無線機との相互認証の実行可否を判断する判断部（２２０）と、該判断部（２２０）の判断結果を報知する報知部（２２４）とを備えることを特徴とする。

本願では、相互認証の際に通信相手（他の無線機）から送信される電波を設定期間が経過するまでの間受信し、受信した電波の電波強度に基づき、相互認証の実行可否を判断する。すなわち、本願では、電波強度を測定する機能と、相互認証の実行可否を判断する機能とを無線機自体に持たせているので、無線機を設置する作業者の作業品質のばらつきを少なくすることができる。また、設定期間において電波強度が不十分と判断した場合、相互認証の実行を中止することにより、相互認証後の運用時に通信エラーが多発する事態を回避することができる。

１１ホストコンピュータ
１２センタ側網制御装置
２１無線親機
２２無線子機
２３メータ
２１０，２２０制御部
２１１，２２１記憶部
２１２広域無線通信部
２１３，２２２狭域無線通信部
２１４，２２４表示部
２１５，２２５操作部
２２３メータＩＦ

Claims

外部通信装置と通信可能に接続される親機と、メータを接続する接続部を備え、前記親機に無線接続される子機とを含み、前記親機と前記子機との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記親機と前記子機との間の無線通信を許可する無線テレメータシステムにおいて、
前記親機は、
新たに無線接続される子機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、
前記開始指示を受付けた場合、電波を送信する送信部と
を備え、
前記子機は、
前記親機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、
前記開始指示を受付けた場合、定められた時間が経過した後に開始される受信期間にて、前記送信部から送信される電波を受信する受信部と、
該受信部にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部と、
前記受信期間が経過した場合、前記測定部により測定した各電波の電波強度に基づき、前記親機との相互認証の実行可否を判断する判断部と、
該判断部の判断結果を報知する報知部と
を備えることを特徴とする無線テレメータシステム。
前記子機は、
前記測定部により測定した各電波の電波強度に基づいて、前記子機が設置される設置場所の適性度合いを判定する判定部
を備え、
該判定部にて判定した適性度合いを前記報知部より報知する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線テレメータシステム。
前記子機は、
前記親機との相互認証の開始指示を受付けた場合、前記親機に電波の送信開始を指示する送信開始指示部
を備え、
前記親機は、
前記送信開始に係る指示を受付けた場合、前記送信部より電波の送信を開始する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線テレメータシステム。
前記子機は、
前記親機に電波強度の測定開始を指示する測定開始指示部と、
電波強度の測定開始を指示した後、電波を送信する送信部と
を備え、
前記親機は、
前記測定開始に係る指示を受付けてから設定期間が経過するまでの間、前記子機の送信部から送信される電波を受信する受信部と、
該受信部にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部と、
前記設定期間が経過した場合、測定した各電波の電波強度に基づき、前記子機との相互
認証の実行可否を判断する判断部と、
該判断部の判断結果を前記子機に通知する通知部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の無線テレメータシステム。
他の無線機との間で互いに通信相手を認証するための相互認証を行い、該相互認証に成功した場合、前記他の無線機との無線通信が許可される無線機において、
前記他の無線機を認証すべく相互認証の開始指示を受付ける受付部と、
前記開始指示を受付けた場合、定められた時間が経過した後に開始される受信期間にて、前記他の無線機の送信部から送信される電波を受信する受信部と、
該受信部にて電波を受信する都度、電波強度を測定する測定部と、
前記受信期間が経過した場合、前記測定部により測定した各電波の電波強度に基づき、前記他の無線機との相互認証の実行可否を判断する判断部と、
該判断部の判断結果を報知する報知部と
を備えることを特徴とする無線機。