JPH04101597A - 無線テレメータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は遠隔地の状況を無人で観測し、その観測データ
を無線電波によって伝送し、有人の監視局において遠隔
監視する無線テレメータシステムに関する。

（従来技術とその問題点） 警備用監視装置等において、遠く離れた監視領域に設置
したセンサの変化情報を遠隔監視するために有線によっ
て伝達することか困難な装置又は場所においては、一般
にその情報の伝達に無線電波を使用して遠隔監視か実施
される。この場合、現地の情報送信機の動作電源には電
池か使用されることか多いか、てきるだけ長期間に亘っ
て電池交換等の保守点検作業をせずに、且つ、情報の変
化を即座に確実に伝達することか要求される。

このために従来は次のような方法か実施されている。

■　監視領域に設置された情報送信機側の受信部のみを
動作させておき、監視側からの情報送出要求によって情
報送信機側の送信機を動作させて情報を送らせる遠隔操
作による方式。

■　現地に設置された情報送信機は常時休止させておき
、時刻タイマを備えて予め定められた時刻毎に情報送信
機を起動させて情報を送出させる方式。

■　現地に設置された情報送信機は常時休止させておき
、センサ出力に変化を生じた時にのみ起動しその情報を
送出させる方式。

このようにして情報送信機の動作時間を短くし、電池の
消費電力の低減と長時間運用を実施している。

しかしながら、前記■の方式においては、異常情報の伝
達に７即時性を欠き、常時受信部が動作電力を消費する
欠点かある。前記（３の方式においては、前記■と同様
に異常情報の伝達に即時性を欠く欠点かあると共にセン
サ出力に変化がな・（でも定められた時刻毎に情報送信
機を動作させるため電池電力を消費する欠点かある。ま
た、前記■の方式においては、情報送信機側が故障した
場合、監視側では、センサに変化がなくて情報が送出さ
れないのか情報送信機に故障が発生しているために情報
か来ないのか一切不明という大きな欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、上述の欠点を解決し、センサの動作に対する
即時性を有し、回線及び機器の故障に対する自己診断機
能を有するとともに情報送信機側の電池消費量を少なく
した無線テレメータシステムを提供する二とか目的であ
る。

（発明の構成及び作用） 本発明の無線テしメータシステムは、センサの変化を検
出したとき直ちにその情報を送出する即時性を有し、且
つ情報送信機側（被監視側）と情報受信機側（監視側）
との通信機器を含めた回線試験の自己診断報告の時間管
理を監視側に持たせて情報送信機側の起動により自己診
断報告させ、しかも、自己診断報告の時間間隔を昼間、
夜間等の状況に応じて長くしたり短くしたりすることに
よって情報送信機の実質休止時間を長くし、電池消費量
を抑制して長期間電池交換保守をしないで運用するよう
にしたことを特徴とする。

即ち、本発明の無線テレメータシステムは、監視領域に
配置された情報送信機により該監視領域の各種状態を検
知して無線送信し、該情報送信機からの電波を遠隔地に
設けられた情報受信機にて受信することにより遠隔監視
を行う無線テレメータシステムにおいて、 前記情報送信機は、監視領域の各種状態を検知する検出
部と、該検出部によって得られた検知情報を該検出部か
らの送信要求により無線にて送信するとともに前記情報
受信機からの返送データを受信する無線送受信部と、各
部に電源を供給する電池電源と、該電池電源から前記無
線送受信部に対する動作電源の供給をオンオフするパワ
ーセービング回路と、前記検出部からの送信要求または
前記情報受信機からの指定により設定された指定時間に
到達したとき前記パワーセービング回路をオンにして前
記無線送受信部に前記電池電源の供給を行い前記情報受
信機からの前記返送データに付加された前記指定時間を
示す時間データを受信したとき前記パワーセービング回
路をオフにして前記無線送受信部への電源の供給を停止
するような制鍾を行う制御部とを備え、 前記情報受信機は、前記情報送信機がらの無線信号を受
信したとき前記情報送信機に対して前記電池電源の消費
電力を軽減するように定めた前記指定時間を示す時間デ
ータを返送データに付加して送出するように制御を行う
制御部を備えたことを特徴とするものである。

以下本発明の構成及び作用を図面によって説明する。

第１図は本発明による無線テレメータシステムの全体構
成例を示すブロック図である。図において、■は遠く離
れた監視領域に設置されるセンサを備えた情報送信機で
あり、センサからの異常情報発生と同時に無線によって
その情報を送出する。

５は監視側に設置される情報受信機であり、情報送信機
１からの情報を受信すると受信した情報を再度情報送信
機１へ返送する。情報送信機１は情報受信機５からの受
信報告を受信し、送出情報との一致を確認したとき情報
受信機５に対して確認信号を送出する。情報受信機５は
情報送信機１からの確認信号を受信したときはじめて監
視部８に情報送信機１からの情報を出力して表示あるい
は警乾を鳴らして監視者に知らせる。このようにして監
視者は現地の確実な異常情報を検知することかてきる。

一方、回線の自己診断を所定の時間間隔て実施させるた
め、自己診断信号送出タイマのタイマ値を設定して監視
部８から情報受信機５を介して情報送信機ｌに対して送
出する。情報送信機１は受信したタイマ値を確認して設
定し電源休止の状態（スリーブモード）に入る。長時間
に亘って情報送信機１のセンサに異常情報の発生か無い
場合は、情報送信機１に設定されたタイマ値かタイムア
ツプしたとき情報送信機１の送受信機か起動し、回線に
異常（故障）かないかどうかを確認するだめの自己診断
信号を送出して情報受信機５との交信を実行し、異常か
なければ再びスリーブモードに入るように動作する。

第２図は第１図の情報送信機１の構成例の詳細を示した
ブロック図である。図において、１１は無線送受信部で
あり、検知情報の無線送出と情報受信機５からの返送デ
ータの受信を行う。無線送受信部１１は消費電力か大き
いので電池２０からパワーセーヒング回路１９を介して
電圧Ｖ。Ｄ２の電源か供給されるように接続されており
、パワーセーヒンク回路１９は、制御部（ＭＰＵ）１８
からの制御信号によって起動、休止をするように制御さ
れ、通常は休止の状態（スリーブモート）にあり、無線
送受信部１１への電源はオフの状態にある。

１３はセンサの状態変化を検出する検出部であり、１つ
または複数のセンサに変化（異常）か生じた時、変化を
生じたセンサの番号と変化の状況を検出する。

１４は検出部１３かセンサの変化を検出したとき制御部
１８に割込み起動命令を与えて情報送信機１を動作状態
にする割込み起動命令部である。

１５はプログラマブルタイマカウンタであり、監視側の
情報受信機５からの指定を優先とするタイマ値または情
報受信機５からの指定かないときはＩＤ−ＲＯＭ１７に
予め指定されたタイマ値になるまで時間計数し、いずれ
のときもタイムアツプしたとき制御部１８に起動命令を
与えるタイマカウンタてあり、ＣＭＯ３−ＩＣにより構
成され低消費電力で常時動作状態にある。

１７はＥ　Ｅ　Ｐ　−ＲＯＭて構成されるＩＤ−ＲＯＭ
てあり、当該情報送信機個有の識別番号及び検出部１３
の各センサに与えられる個有の番号その他当該情報送信
機の動作シーケンス等を記憶させるメモリ部である。通
常はスリーブモートとし、必要に応じて制御部１８から
の指示により起動する。

１８は情報送信機１全体の動作制御を実行する制御部（
プロセッサ部）である。通常はスリーブモートにあり、
割込起動命令部１４またはプログラマブルタイマカウン
タ１５からの起動命令によってウェイクアップし制御動
作を行う。

１９は制御部１８からの制御により電池２０から消費電
力の大きい無線送受信部１１に動作電源Ｖ　ｏ　Ｄ　２
を供給又は停止するパワーセーヒング回路（Ｐｏｗｅｒ
Ｓａｖｅｒ）である。

２０は情報送信機１の動作電源となる電池であり、リチ
ウム−次電池又は太陽電池とニッケルカドミウムアルカ
リニ次電池等が用いられる。

次に、第３図は第１図の情報受信機５の詳細な構成例を
示したブロック図である。監視側に設置される情報受信
機５は、情報送信機１から送られてくる電波を受信する
ため常に受信動作状態にある。図において、５１は前記
情報送信機１の無線送受信部１１と無線通信を行うため
の無線送受信部である。５３はＥＥＰ−ＲＯＭて構成さ
れたＩ　Ｄ−ＲＯＭであり、当該情報受信機個有の識別
番号及び当該情報受信機の動作シーケンス等を記憶させ
るメモリ部である。５４は機器全体の制御を行う制御部
（マイクロプロセッサ）である。

５５は情報送信機１からの異常検知情報を確認した後上
位の監視部８に送出するために接続された入出力部（Ｉ
ｌｏ）である。

５Ｇは機器全体の動作電源を供給する電源部てあり、電
圧安定化部（Ｒｅｇ、　）５６１と無停電化電源部５６
２及び商用電源部（Ｒｅｃ、　）５６３より構成されて
いる。

次に、本発明の動作を第４図、第５図のフローチャート
によって説明する。

第４図は情報送信機ｌの動作を示すフローチャートであ
り、１０１〜１２０はステップ番号を示す。

通常は、情報送信機１の検出部１３とプログラマブルタ
イマカウンタ１５及び時刻タイマ１Ｇは常時極く微少な
消費電力で動作しており、無線送受信部１１はスリーブ
状態にある。

センサからの異常信号を検出部１３か検圧したとき（１
０１）又はプログラマブルタイマカウタ１５にセットさ
れた自己診断タイムｔ１かタイムアツプした時（１０２
）パワーセービング回路Ｉ９を含むすへての回路の電源
がＯＮとなって動作状態になる（１０３）。

例えは、煙検知器、温度検知器、カス検知器等のセンサ
か異常を検知すると検出部１３か作動し、割込起動命令
部１４より起動信号か制御部１８に加わってスリーブモ
ートにあった制御部１８か動作状態になり、パワーセー
ビング回路１９に動作電源供給指令を与え、電力消費の
大きい無線送受信部１１に動作電源か供給され電源ＯＮ
状態になる（１０３）。

ステップ１０４は、ステップ１１３〜１１９て情報受信
機５との交信を行なうときの照合の回数Ｎと再送出の回
数Ｍとを設定する処理である。ステップ１０５ては異常
を検出したセンサの番号と異常情報をＩＤ−ＲＯＭ１７
の内容と照合して検出情報の符号化を行い送出データと
して準備する。また、ステップ１１３〜１１５てＮ回の
照合の後Ｍ回再送出しても交信かできないとき一時保留
として制御部１８の内部に記憶された送出符号メモリ（
ステップ１２０）を検索し送出データとして準備する。

次に、ステップ１０６において情報受信機５と制御チャ
ネルにより交信を行って無線空チャネルを検索し情報受
信機５とデータ送受信を行なうための無線チャネルを選
定し、ステップ１０７で情報受信機５に対して選定され
た無線チャネルによってステップ１０５て準備した送出
データの送出を行う。ステップ１０８てはステップ１０
４て設定した回数（Ｎ回）のデータ送受信を行い送出符
号か情報受信機５からの返送データと符号照合し一致す
るかどうかを判断する。

そして返送データと同時に情報受信機５から自己診断時
刻ｔ１の指定があるかどうかをステップ１０９て判断し
、タイマ値ｔ１の設定指示かあった時はプログラマブル
タイマカウンタ１５にｔ、の値を設定すると同時に電源
をＯＦＦにしくステップ１１２）情報送信機１の無線送
受信部１１をスリーブモートにする。以上の動作により
初期の通常の状態に戻る。

このようにして、情報送信機１は、センサか異常のとき
の送信要求とプログラマブルタイマカウンタ１５に設定
された自己診断時刻ｔ１のいずれかのときにのみ動作状
態となり、しかも、自己診断時刻ｔ１は情報受信機５す
なわち監視部８側から警備の必要に応じて昼間、夜間に
よって自己診断時間を変えて設定することかできるので
効果的に情報送信機１をスリーブモートにして電池電源
の電力消費を必要最小限に抑えることかできる。

ステップ１２０は、ステップ１１３〜１１９の実行によ
りステップ１０８にて例えば無線回線の電波の状態か悪
くて符号の一致か得られなかったとき前記ステップ１０
５で準備した送出データ及び時刻タイマ１６の時刻をメ
モリに記憶しておき次回の送出時に再送出する為の記憶
処理である。すなわち、無線回線の伝送情報を確実にす
るため符号照合のためＮ回（本例では３回）データ送出
をし、Ｎ回の符号照合送出の結果不一致の時−旦照合送
出を停止し、所定の時間間隔ｈ（例えばｔ２＝２０秒）
の後再送出を行なうリトライをＭ回（本例では３回）実
施しても交信か不成立のときそのデータを記憶させてお
く。

自己診断タイマ値（ｔｌ）は必要により監視部８から１
０７のデータ交信時に次に自己診断送出を要求する時間
として任意に設定することか可能である。

次に、情報受信機５の動作について説明する。

第５図は情報受信機５の動作を示すフローチャートであ
る。図において、５０１〜５１０はステップ番号である
。情報受信機５は常時受信待受は状態にあり、情報送信
機ｌから制御チャネルによる受信かあったかどうかによ
って動作か開始される（ステップ５０１）。データ交信
のための無線チャネルか選定されたとき次にデータ受信
の有無を判断する（ステップ５０２）。データ受信か不
調のときは所定の時間ｔ３ののちデータ受信を解除して
初期状態に戻る。データ受信かあれは受信内容を確認す
るためその受信データを返送すると同時に必要に応して
自己診断時間（ｔｌ）を情報送信機ｌに送信する。情報
送信機１に設定された送受信照合回数Ｎ回の交信を実施
して相互に送信データと受信データを照合し一致したと
き通信を終了する（ステップ５０３〜５０４）。

ステップ５０５において自己診断データの有無を判断し
ステップ５０６　、５０７で交信データを監視部８へ伝
送する。ステップ５０３の交信データの中に情報送信機
１に対する自己診断時間（ｔｌ）の指定かある時は、ス
テップ５０８．５０９にて自己診断タイマ値（ｔｌ）の
設定変更を行い再スタートして待受は状態に戻る。ステ
ップ５０９で設定した時間が経過した後においても情報
送信機１から自己診断信号の着信かない場合は、情報送
信機ｌの通信系に障害か発生したと判断し障害報告を監
視部８に伝送する。

また、センサに異常かなく長時間制御チャネル受信かな
いときはステップ５１１において前回指定した自己診断
時間（ｔｌ）よりタイマの誤差を含んた時間（ｔ＋’）
ののち回線あるいは情報送信機１の通信系になんらかの
障害か発生したと判断しステップ５１２により障害報告
を監視部８へ伝送する。

以上本発明による監視用無線テレメータシステムの一実
施例について説明をした。

本実施例では情報送信機ｌと情報受信機５かｌ対ｌの場
合について説明したか、１台の情報受信機て複数の情報
送信機を監視することも可能であり、その場合は、第４
図の例に示した再送のタイマ値ｔ２を情報送信機毎に差
を設けて無線通信時間の重なりをなくすることによって
実現することかできる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、警備用監視装置等において
、本発明を実施することにより、遠隔地に設置された状
態監視用のセンサか異常を検知したとき即座に監視側に
伝達される即時性を有し、しかも、異常通報用の情報送
信機の電池の消費電力を必要最小限に軽減することかで
きるため電池交換等の保守間隔を長くすることかできる
。その上、回線装置の故障診断を監視側からの時間指定
により自動的に実施させることかできるため異常情報デ
ータの信頼度向上に極めて大きな効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無線テレメータの全体構成例を示すブ
ロック図、第２図は本発明の情報送信機の詳細構成例図
、第３図は本発明の情報受信機の詳細構成例図、第４図
は本発明の情報送信機側の動作フローチャート、第５図
は本発明の情報受信機側の動作フローチャートである。 ■・・・情報送信機、５・・・情報受信機、８・・監視
部、１１・・・無線送受信部、１３・・・検出部、１４
・・・割込み起動命令部、１５・・・プログラマブルタ
イマカウンタ、１６・・・時刻タイマ（時計部）、１７
・・・■Ｄ−ＲＯＭ、１８・・・制御部（プロセッサ部
）、１９・・・パワーセーブ回路、２０・・・電池、５
１・・・無線送受信部、５３・・・ＩＤ−ＲＯＭ、５４
・・・制御部（プロセッサ部）、５５・・・ｌ１０（入
出力部）、５６・・・電源部。 弗 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 監視領域に配置された情報送信機により該監視領域の各
   種状態を検知して無線送信し、該情報送信機からの電波
   を遠隔地に設けられた情報受信機にて受信することによ
   り遠隔監視を行う無線テレメータシステムにおいて、 前記情報送信機は、監視領域の各種状態を検知する検出
   部と、該検出部によって得られた検知情報を該検出部か
   らの送信要求により無線にて送信するとともに前記情報
   受信機からの返送データを受信する無線送受信部と、各
   部に電源を供給する電池電源と、該電池電源から前記無
   線送受信部に対する動作電源の供給をオンオフするパワ
   ーセービング回路と、前記検出部からの送信要求または
   前記情報受信機からの指定により設定された指定時間に
   到達したとき前記パワーセービング回路をオンにして前
   記無線送受信部に前記電池電源の供給を行い前記情報受
   信機からの前記返送データに付加された前記指定時間を
   示す時間データを受信したとき前記パワーセービング回
   路をオフにして前記無線送受信部への電源の供給を停止
   するような制御を行う制御部とを備え、 前記情報受信機は、前記情報送信機からの無線信号を受
   信したとき前記情報送信機に対して前記電池電源の消費
   電力を軽減するように定めた前記指定時間を示す時間デ
   ータを返送データに付加して送出するように制御を行う
   制御部を備えたことを特徴とする無線テレメータシステ
   ム。