特許 7352792 通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-21

(45)【発行日】2023-09-29

(54)【発明の名称】通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 52/02 20090101AFI20230922BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H04W52/02 130

H04W4/38

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019125989

(22)【出願日】2019-07-05

(65)【公開番号】P2021013087

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 崇士

(72)【発明者】

【氏名】上村 貴則

【審査官】横田 有光

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２７８３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２９５５８３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線装置と、
上位機器と、
センター装置と、を備え、
前記無線装置は、
前記上位機器と通信する通信部と、
前記通信部を制御する制御部と、
センサーから得られる情報及び前記上位機器との通信仕様を記憶する記憶部と、
電源としての電池と、
前記上位機器との通信状況に基づき前記電池の電池残量を算出する電池残量算出部と、を備え、
前記上位機器は、
前記無線装置と通信するための上位通信部と、
前記センター装置と通信する通信インターフェース部と、を備え、
前記センター装置は、
前記上位機器と通信するセンター通信部と、
通信仕様データ生成部と、を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている通信仕様に応じて、前記通信部を制御し、
前記制御部は、前記上位機器と前記無線装置との間の前記通信状況で判断される通信レベルと、前記電池残量算出部で算出された前記電池残量とに応じて、送信の頻度及び／又は送信する情報量を変更し、
前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きいと判断した場合、前記情報を、前記通信部を介して前記上位機器へ送信する頻度を大きくし、
前記センター装置は、前記上位機器と前記無線装置との間の前記通信状況で判断される通信レベルと、前記無線装置から得られた前記電池残量とに基づいて、前記無線装置の前記通信仕様を変更するための通信仕様データを生成する、
通信システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して小さいと判断した場合、前記情報を、前記通信部を介して前記上位機器へ送信する頻度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して大きいと判断した場合、前記情報量を、予め定められている情報量より多く送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して小さいと判断した場合、前記情報量を、予め定められている情報量より少なく送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項5】

前記センター装置は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して大きい場合、前記無線装置の通信頻度を上げるように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項6】

前記センター装置は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して小さい場合、前記無線装置の通信頻度を下げるように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項7】

前記センター装置は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して大きい場合、前記無線装置より送信する前記情報の情報量を大きくするように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項8】

前記センター装置は、前記電池残量が前記予め想定された電池残量に対して小さい場合、前記無線装置より送信する前記情報の情報量を小さくするように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センター装置を含む通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ガス、電力、水道等のユーティリティにおいて、その使用量を計測するためのメータの検針値を無線通信等を用いて自動的に検針する無線自動検針システムが実用化されている。

【0003】

このような無線自動検針システムは、メータに取り付けられたメータからの検針値を受け取る無線端末と、無線端末から得られたメータの検針値をユーティリティ会社のセンターシステムへ送信する上位端末等で構成される。なお、無線端末は、無線部としてメータに内蔵される形態もある。

【0004】

その通信方式は様々であり、ライセンスフリーの周波数帯域を使った特定小電力無線方式や、携帯電話等を扱う通信事業者が帯域を確保して運用しているセルラー系通信を使った方式等がある。

【0005】

特定小電力無線方式を使うと、ライセンスフリーの帯域を使うため、通信回線に対する費用は抑制されるが、ネットワークを構築し、維持管理するのが大変であった。

【0006】

一方、最近では、通信事業者が、センサーネットワークに適したセルラー方式を提供することも出てきている。この場合、通信回線に対する費用は掛かるが、ネットワークの構築、維持管理は、通信事業者がある条件の下行うため、センサーネット－ワークを構築する上で、メリットの１つとなっている。

【0007】

しかしながら、セルラー系通信を使った無線端末は、基地局等と、接続されている必要があり、消費電流が増大する傾向にあった。

【0008】

特にガスや水道に関する自動検針用途の無線端末は、電源として電池が使われることが多く、消費電流を抑制することが非常に重要になってきており、例えば、通信環境に応じて、端末が送信すべきか否かを判断し、環境が良好であればデータを送信し、良好でなければ、データを蓄積することで消費電力を抑制する方式が存在する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００４－１５３６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、前記従来の方法では、データを送付できる日時が指定できないこと、通信環境が改善されない場合には、送信ができないという課題があった。また、セルラー方式の通信では対応できない課題も存在する。

【0011】

即ち、セルラー系通信では、基地局と無線端末間で、通信状況を判断し、通信状況に応じて、端末間の送信電力や、再送回数を可変し、通信の信頼性を確保しており、通信がで
きる場合でも消費電流が増大し消費電流の抑制には繋がらなかった。

【0012】

また、自動検針の無線端末はメータと共に設置されるので位置が固定された固定局となる為、設置された場所の通信環境が一旦悪くなると、その状況から改善されないことも多々あり、通信環境が良好になったら、データをセンターシステムへ上げる従来の方法では限界があった。

【0013】

本発明は、前記従来の改題を解決するもので、無線端末の電源である電池の残量に応じて、通信頻度や通信する情報量を可変させ消費電流を抑制することで、セルラー系通信を用いた場合であろうと、移動局ではない固定局を用いた通信において、消費電流を抑制しながら運用が可能となる。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記従来の課題を解決するために、本発明の通信システムは、無線装置と、上位機器と、センター装置と、を備える。前記無線装置は、前記上位機器と通信する通信部と、前記通信部を制御する制御部と、センサーから得られる情報及び前記上位機器との通信仕様を記憶する記憶部と、電源としての電池と、前記上位機器との通信状況に基づき前記電池の電池残量を算出する電池残量算出部と、を備える。前記上位機器は、前記無線装置と通信するための上位通信部と、前記センター装置と通信する通信インターフェース部と、を備える。前記センター装置は、前記上位機器と通信するセンター通信部と、通信仕様データ生成部と、を備える。前記制御部は、前記記憶部に記憶されている通信仕様に応じて、前記通信部を制御する。前記制御部は、前記上位機器と前記無線装置との間の前記通信状況で判断される通信レベルと、前記電池残量算出部で算出された電池残量とに応じて、送信の頻度及び／又は送信する情報量を変更する。前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きいと判断した場合、前記情報を、前記通信部を介して前記上位機器へ送信する頻度を大きくする。前記センター装置は、前記上位機器と前記無線装置との間の前記通信状況で判断される通信レベルと、前記無線装置から得られた前記電池残量とに基づいて、前記無線装置の前記通信仕様を変更するための通信仕様データを生成する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の通信システムによると、無線装置の電源である電池の電池残量に応じて、通信頻度や通信する情報量を可変させ消費電流を抑制することで、セルラー系通信を用いた場合でも、消費電流を抑制するができ、電池交換無しで要求された期間に渡る運用を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態１における無線装置の構成を示すブロック図

【図2】実施の形態１における無線装置の動作を説明するフローチャート

【図3】実施の形態１における電池残量と電池寿命の関係を説明するグラフ

【図4】実施の形態２における通信システムの構成を示すブロック図

【図5】実施の形態２における通信システムの構通信シーケンス図

【図6】実施の形態２における電池残量と電池寿命の関係を説明するグラフ

【発明を実施するための形態】

【0018】

第１の発明は、上位機器と通信する通信部と、前記通信部を制御する制御部と、センサー等から得られる情報を記録する記憶部と、電源としての電池と、前記上位機器との通信状況に基づき前記電池の電池残量を算出する電池残量算出部と、を備える無線装置において、前記制御部は、前記電池残量算出部で算出された電池残量に応じて、送信の頻度及び／又は送信する情報量を変更することを特徴とする無線装置であり、無線装置の電源であ
る電池の電池残量に応じて、通信頻度や通信する情報量を可変させ消費電流を抑制することで、セルラー系通信を用いた場合でも、消費電流を抑制するができ、電池交換無しで要求された期間に渡る運用を実現することができる。

【0019】

第２の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きいと判断した場合、前記情報を、前記通信部を介して上位機器へ送信する頻度を大きくすることを特徴とするものである。

【0020】

第３の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して小さいと判断した場合、前記情報を、前記通信部を介して上位機器へ送信する頻度を小さくすることを特徴とするものである。

【0021】

第４の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きいと判断した場合、前記情報量を、予め定められている情報量より多く送信することを特徴とするものである。

【0022】

第５の発明は、特に第１の発明において、前記制御部は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して小さいと判断した場合、前記情報量を、予め定められている情報量より少なく送信することを特徴とするものである。

【0023】

第６の発明は、センサー等からの情報や上位機器との通信仕様を記憶する記憶部と、前記上位機器と通信するための通信部と、電源としての電池と、前記上位機器との通信状況に基づき前記電池の電池残量を算出する電池残量算出部と、前記記憶部に記憶されている通信仕様に応じて、前記通信部を制御する制御部と、を備えた無線装置と、前記無線装置と通信するための上位通信部と、センター装置と通信する通信インターフェース部と、を備えた上位機器と、前記上位機器と通信するセンター通信部と、通信仕様データ生成部と、を備えたセンター装置と、からなり、前記センター装置は、前記無線装置から得られた前記電池残量に基づいて、前記無線装置の前記通信仕様を変更するための通信仕様データを生成する通信システムであり、無線装置の電源である電池の電池残量に応じて、通信頻度や通信する情報量を可変させ消費電流を抑制することで、セルラー系通信を用いた場合でも、消費電流を抑制するができ、電池交換無しで要求された期間に渡る運用を実現することができる。

【0024】

第７の発明は、特に第６の発明において、前記センター装置は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きい場合、前記無線装置の通信頻度を上げるように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とするものである。

【0025】

第８の発明は、特に第６の発明において、前記センター装置は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して小さい場合、前記無線装置の通信頻度を下げるように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とするものである。

【0026】

第９の発明は、特に第６の発明において、前記センター装置は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して大きい場合、前記無線装置より送信する前記情報の情報量を大きくするように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とするものである。

【0027】

第１０の発明は、特に第６の発明において、前記センター装置は、前記電池残量が予め想定された電池残量に対して小さい場合、前記無線装置より送信する前記情報の情報量
を小さくするように設定する通信仕様データを通信仕様データ生成部にて生成し、前記無線装置へ前記上位機器を介して送信することを特徴とするものである。

【0028】

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

【0029】

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

【0030】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図１，２，３を参照しながら説明する。図１は、本発明の無線装置と、その無線装置と通信する上位機器とを示すブロック図である。

【0031】

無線装置１００は、通信部１０１、制御部１０２、記憶部１０５、電池１０６、電池残量算出部１０７から構成されている。以下、初めに図１の各ブロックの説明を行う。

【0032】

通信部１０１は、制御部１０２に保有されている通信プロトコルに基づき制御され、上位機器２００と無線通信を行い、記憶部１０５に記録されているデータ等を上位機器２００に送信し、上位機器２００からの指示等を受信する。また、通信部１０１は、無線通信を行う際に、送信出力の設定、送信するチャネルの選択、送信するための伝送レートの設定、変調等を行うための各回路から構成されている。

【0033】

制御部１０２は、通信部１０１を制御するための情報を保有している。ここで言う通信部１０１を制御する情報とは、無線装置１００と上位機器２００との間の通信プロトコルであり、例えば、通信の遷移として、無線装置１００から、決められたタイミングで、無線装置１００を送信できる状態に起動し、記憶部１０５に記憶されているセンサー１０４のデータ等を通信部１０１を介して送信を行う。その後、上位機器２００からの応答を受けるために通信部１０１を受信状態に遷移させる手順がある。この他、無線装置１００全体の制御をするプログラム等を保有している。

【0034】

また、制御部１０２は、通信仕様を電池残量に応じて変更する機能（詳細は後述する）を備える。

【0035】

記憶部１０５は、無線装置１００に接続された外部のセンサー１０４から得られたデータを記憶する。センサー１０４は、例えば、ガスメータや水道メータ等の流量計であり、流量の積算値、あるいは、瞬時の流量値を出力する。

【0036】

電池１０６は、無線装置１００内の各ブロックに供給する電力を保有しており、初期の電池容量は、標準の使用状態において要求された期間、無線装置１００の機能が維持できる容量に設定されている。

【0037】

電池残量算出部１０７は、通信部１０１で消費された電流やその他の回路で消費された電流を積算して総消費電流を求め、使用する電池で定められた電池容量の初期値から減算することで演算時点での電池残量を算出する。なお、通信部１０１で消費された電流は、１回の送信で想定される電流×実際の送信回数、その他の回路の消費電流は、回路の動作状態に応じて想定された電流×各々の動作状態における実際の動作時間で動作状態毎に求めて加算することで算出される。

【0038】

次に、図２に示す無線装置１００の動作を説明するフローチャートを使って無線装置１００の制御部１０２における通信頻度を決めるフローについて説明を行う。

【0039】

制御部１０２は、電池残量算出部１０７により演算された電池残量を取得し（Ｓ１０１）、取得した電池残量と現在の消費電流の状況から電池寿命を算出する（Ｓ１０２）。

【0040】

図３は、設置時点（ＹＡ）を起点とした電池寿命と電池残量の関係を示すグラフの一例である。図３では、設置時点（ＹＡ）から０．５年経過後（ＹＢ）に算出された電池残量と電池残量を算出した時点までの電流消費から、その後の電池残量の推移（点線Ａ）を推定し、予め定めた電池寿命判定残量と比較して、使用可能な残存年数（本実施の形態では９年）を算出し、推定電池寿命が９．５年（ＹＣ）と算出されたことを示している。なお、推定電池寿命とは、設置から無線装置１００が機能しなくなるまでの期間を意味する。

【0041】

従って、無線装置１００として要求された電池寿命（以下、期待電池寿命と称す）が１０年であった場合には、このままの消費電流の状態が継続すると期待電池寿命を満足できないことになる。

【0042】

通常は、電池容量は期待電池寿命を満足できるように設定されているが、想定よりも悪い通信環境に設置された場合には、電池寿命が期待電池寿命よりも短くなる。逆に、想定よりも悪い通信環境に設置された場合には、電池寿命が期待電池寿命よりも長くなる。

【0043】

そこで、制御部１０２は、推定電池寿命が期待電池寿命よりも短いと判断された場合は、電流消費の大きな通信に伴う消費電流を削減する為、通信仕様を変更して、電池寿命の目標として例えば１０．２５年（図３のＹＤ）となるようにする。また、推定電池寿命が期待電池寿命よりも長いと判断された場合は、通信頻度を多くすることで、応答性を良くすることができる。

【0044】

つまり、制御部１０２は、推定電池寿命が期待電池寿命よりも短い場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）は、通信頻度を少なくするように、通信仕様を変更する（Ｓ１０４）。また、推定電池寿命が期待電池寿命よりも十分長い（例えば、１０％以上）場合（１０５でＹｅｓ）は、通信頻度を多くするように、通信仕様を変更する（Ｓ１０６）。処理Ｓ１０５でＮｏの場合は、通信仕様を変更しない（Ｓ１０７）。

【0045】

なお、通信頻度は、電池残量と１回の通信で消費される消費電流、及び、その他の回路の消費電流に基づき、期待電池寿命を満足できるように演算で求めることができることは言うまでもない。

【0046】

また、本実施の形態では、推定電池寿命が期待電池寿命よりも十分長い場合に、通信頻度を多くするように、通信仕様を変更したが、この場合は、必ずしも通信頻度を多くする必要はない。

【0047】

以上の方法により、本実施の形態の無線装置１００によると、期待電池寿命を満足できるようにすることができる。

【0048】

また、本実施の形態では、設置時点（ＹＡ）から０．５年経過後の電池残量で電池寿命を演算して通信頻度を変更する構成で説明したが、電池残量を算出するタイミングは、任意のタイミングで行う事ができる。更に、電池寿命を演算する方法として、電池残量を算出したタイミングにおける消費電流から電池寿命を演算する方法で説明したが、設置から定期的に電池残量を所定回数算出し、算出した所定個の電池残量値から最小二乗法等で求めた関数に基づいて電池寿命を演算する方法でもよい。

【0049】

また、電池残量に基づく通信頻度の変更は、定期的に行うようにすると、通信状況が変化して通信に伴う消費電流が変化した場合でも期待電池寿命を満足することができる。或いは、通信状況の変化に伴う通信仕様の変更時に行っても良い。特に、セルラー方式の通信においては、通信状況で判断された通信レベルに応じて１回の通信における再送回数が固定値として設定されており、通信状況に従って再送回数が変更されるので、再送回数の変更時に行うことが好ましい。

【0050】

なお、本実施の形態では、電池残量算出部１０７は、送信電流や各回路の消費電流に基づき電池残量を求めるものとしたが、電池電圧を測定し、予め想定された電池電圧降下と消費電流の関係から求めてもよい。

【0051】

また、本実施の形態では、通信頻度を変更する方法で説明したが、１回の通信における情報量を変更することで、消費電流を加減することも可能である。

【0052】

即ち、高速通信が可能な場合は、情報量に対する消費電力の影響は少ないので、通信頻度を可変する方法が有効であるが、低速通信の場合は、情報量に対する消費電力の影響が大きいので、通信１回で送信する情報量を可変する方法も採用することができる。

【0053】

以上の様に、本実施の形態によると、無線装置の電源である電池の電池残量に応じて、通信頻度や情報量を可変させ消費電流を加減することで、セルラー系通信を用いた場合でも、期待電池寿命を満足する運用が可能となる。

【0054】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図４，５，６を参照しながら説明する。図４は、本発明の通信システムを示すブロック図であり、本通信システムは、無線装置と、その無線装置と通信する上位機器と、上位機器と通信を行うセンター装置から構成されている。

【0055】

無線装置３００は、通信部３０１、制御部３０２、記憶部３０５、電池３０６、電池残量算出部３０７から構成されている。

【0056】

通信部３０１は、制御部３０２に保有されている通信プロトコルに基づき制御され、上位機器４００と無線通信を行い、記憶部３０５に記録されているデータ等を上位機器４００に送信し、上位機器４００からの指示等を受信する。また、通信部３０１は、無線通信を行う際に、送信出力の設定、送信するチャネルの選択、送信するための伝送レートの設定、変調等を行うための各回路から構成されている。

【0057】

制御部３０２は、通信部３０１を制御するための情報を保有している。ここで言う通信部３０１を制御する情報とは、無線装置３００と上位機器４００との間の通信プロトコルであり、例えば、通信の遷移として、無線装置３００から、決められたタイミングで、無線装置３００を送信できる状態に起動し、記憶部３０５に記憶されているセンサー３０４のデータ等を通信部３０１を介して送信を行う。その後、上位機器４００からの応答を受けるために通信部３０１を受信状態に遷移させる手順がある。この他、無線装置３００全体の制御をするプログラム等を保有している。

【0058】

記憶部３０５は、無線装置３００に接続された外部のセンサー３０４から得られたデータを記憶する。センサー３０４は、例えば、ガスメータや水道メータ等の流量計であり、流量の積算値、あるいは、瞬時の流量値を出力する。

【0059】

電池３０６は、無線装置３００内の各ブロックに供給する電力を保有しており、初期の
電池容量は、標準の使用状態において要求された期間、無線装置３００の機能が維持できる容量に設定されている。

【0060】

電池残量算出部３０７は、通信部３０１で消費された電流やその他の回路で消費された電流を積算して、総消費電流を求め、使用する電池３０６で定められた電池容量の初期値から減算することで演算時点での電池残量を算出する。なお、通信部３０１で消費された電流は、１回の送信で想定される電流×実際の送信回数、その他の回路の消費電流は、回路の動作状態に応じて想定された電流×各々の動作状態における実際の動作時間で動作状態毎に求めて加算することで算出される。

【0061】

上位機器４００は、無線装置３００と無線通信を行う上位通信部４０１、センター装置５００とネット回線等を介して通信を行う通信インターフェース４０３、及び、上位通信部４０１と通信インターフェース４０３を制御し、無線装置３００のセンサー３０４で計測された測定値、その他のデータをセンター装置５００に送信したり、無線装置３００との通信状況に応じて通信仕様を変更したり、或いは、上位機器４００全体の制御を行う上位制御部４０２を備えている。

【0062】

センター装置５００は、上位機器４００の通信インターフェース４０３と通信を行うセンター通信部５０１と、上位機器４００を介して取得された無線装置３００の電池残量に基づいて、無線装置３００の推定電池寿命を演算する電池寿命推定部５０２と、推定電池寿命に応じて、無線装置３００の通信仕様を変更する為の通信仕様を生成する通信仕様データ生成部５０３を備えている。

【0063】

次に、通信仕様データ生成部５０３における通信仕様の変更方法について、図５、図６を用いて説明する。

【0064】

図５は、本実施の形態における無線装置３００と上位機器４００と行うセンター装置５００における通信シーケンスを示している。

【0065】

ここで、無線装置３００は、センサー３０４で計測された計測データを取得する（Ｓ２０１）と共に、電池３０６の電池残量を算出（Ｓ２０２）した後、計測データと共に、電池残量をデータとして上位機器４００に送信する（Ｓ２０３）。上位機器４００は、無線装置３００から受信したデータをそのままセンター装置５００に送信する（Ｓ２０４）。

【0066】

センター装置５００では、計測データと電池残量をデータとして受信し、記憶装置（図示せず）に保存し（Ｓ２０５）、電池寿命推定部５０２は、受信で得られた電池残量に基づいて無線装置３００の推定電池寿命を算出する（Ｓ２０６）。続いて、通信仕様データ生成部５０３は、推定電池寿命に基づいて無線装置３００の期待電池寿命を満足するように通信仕様を変更する為の通信仕様データを作成する（Ｓ２０７）。

【0067】

図６は、設置時点（ＹＡ）を起点とした電池寿命と電池残量の関係を示すグラフの一例である。図６では、設置時点（ＴＡ）から０．５年経過後（ＹＢ）までに定期的に得られた複数の電池残量データから経過年数と電池残量の関係を最小二乗法で１次関数として求めて、この１次関数に基づき、０．５年以降の電池残量の推移（点線Ａ）を推定し、予め定めた電池寿命判定残量と比較して、使用可能な残存年数（本実施の形態では９年）を算出し、推定電池寿命が９．５年（ＹＣ）と算出されたことを示している。

【0068】

従って、無線装置３００として要求された電池寿命（以下、期待電池寿命と称す）が１０年であった場合には、このままの消費電流の状態が継続すると期待電池寿命を満足できないことになる。

【0069】

通常は、電池容量は期待電池寿命を満足できるように設定されているが、通信状況によっては、想定よりも悪い通信環境に設置された場合には、電池寿命が期待電池寿命よりも短くなる、或いは、長くなる可能性がある。

【0070】

そこで、通信仕様データ生成部５０３は、特に電流消費の大きな通信に伴う消費電流を削減する為、通信仕様を変更して、図６の目標電池残量で示す電池残量となるように通信頻度や１回の通信で送信する情報量を変更する為の新たな通信仕様データを生成し（Ｓ２０７）、上位機器４００に送信する（Ｓ２０８）。

【0071】

その後、上位機器４００は、この新たな通信仕様データを無線装置３００に送信し（Ｓ２０９）、無線装置３００は、受信した新たな通信仕様データを保存し（Ｓ２１０）、その後、センサーデータを取得し（Ｓ２１１）、新たな通信仕様データに基づく通信仕様で、センサーデータを上位機器４００に送信し（Ｓ２１２）、上位機器４００は、センター装置５００に送信する（Ｓ２１４）。

【0072】

なお、通信仕様データ生成部５０３が生成する通信仕様データは、推定電池寿命が期待電池寿命よりも短い場合は、通信頻度を少なくしたり、情報量を少なくするが、実施の形態１と同様に、推定電池寿命が期待電池寿命よりも十分長い（例えば、１０％以上）場合は、通信頻度を多くしたり、情報量を多くするように、通信仕様を変更しても良い。また、推定電池寿命が、期待電池寿命を満足できると判断された場合は、通信仕様を変更しない。

【0073】

なお、通信頻度や通信量は、電池残量と１回の通信で消費される消費電流、及び、その他の回路の消費電流に基づき、期待電池寿命を満足できるように演算で求めることができることは言うまでもない。

【0074】

以上の方法により、本実施の形態の通信システムによると、期待電池寿命を満足できるようにすることができる。また、センター装置５００で推定電池寿命を演算することで、無線装置３００における電池寿命推定に伴う演算負荷を軽減することができると共に、無線装置３００の電池残量をセンター装置５００で管理することができる。

【0075】

また、電池残量に基づく通信仕様の変更は、定期的に行うようにすると、通信状況が変化して通信に伴う消費電流が変化した場合でも期待電池寿命を満足することができる。或いは、通信状況の変化に伴う通信仕様の変更時に行っても良い。特に、セルラー方式の通信においては、通信状況で判断された通信レベルに応じて１回の通信における再送回数が固定値として設定されており、通信状況に従って再送回数が変更されるので、再送回数の変更時に行うことが好ましい。

【0076】

なお、本実施の形態において、電池残量算出部３０７では消費電流に基づく演算で電池残量を求めるようにしたが、無線装置３００が、電池電圧を計測してこの電池電圧を電池残量として、センター装置５００に送信し、電池寿命推定部５０２は、受信で得られた電池電圧に基づいて電池残量を演算しても良い。

【0077】

また、電池残量の算出を無線装置３００ではなく、センター装置５００にて、無線装置３００の通信回数や動作状況を推定して、電池の電池残量を算出しても良い。

【0078】

また、電池残量のデータは、計測データとともに上位機器４００に上げるように記載しているが、別々のタイミング上げても良い。

【0079】

以上の様に、本実施の形態によると、無線装置の電源である電池の電池残量に応じて、通信頻度や情報量を可変させ消費電流を加減することで、セルラー系通信を用いた場合でも、期待電池寿命を満足する運用が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

以上のように、本発明にかかる無線装置は、電源である電池の電池残量に応じて、通信頻度や通信する情報量を可変させ消費電流を抑制することで、要求される使用年数の電池駆動を可能とするもので、セルラー系通信を用いた場合でも、消費電流を抑制しながら運用が可能となる。

【符号の説明】

【0081】

１００、３００ 無線装置
１０１、３０１ 通信部
１０２、３０２ 制御部
１０４、３０４ センサー
１０５、３０５ 記憶部
１０６、３０６ 電池
１０７、３０７ 電池残量算出部
２００、４００ 上位機器
２０１、４０１ 上位通信部
４０２ 上位制御部
４０３ 通信インターフェース
５００ センター装置
５０１ センター通信部
５０２ 電池寿命推定部
５０３ 通信仕様データ生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】