JP2014179946A - 電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力線通信によるネットワークに加入する端末の端末ＩＤを入力する負担を軽減すること。
【解決手段】サーバは、ネットワークに物理的に接続されている端末に対してネットワークへの加入を促すトリガー信号をブロードキャストで送信し、端末は、サーバからトリガー信号を受信したときに、ネットワーク加入済みか、未加入かを表すステータスを参照し、未加入の場合は予め設定されたトリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末のＩＤを含む応答信号を返信する。サーバは、端末から応答信号を受信すると、当該端末をネットワークに加入している端末として登録すると共に、当該端末へネットワーク加入済みの通知を送信する。端末は、サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、ステータスをネットワーク加入済みにセットする。
【選択図】図１

Description

本発明は、配電系統の電力線を利用して通信を行い、遠方の需要家のメーターから計測データを収集する電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法に関する。

従来、２ウェイ自動通信システム（Two-Way Automatic Communication System：ＴＷＡＣＳ（登録商標：以下同じ））電力線通信装置は、需要家端のメーターから変電所の受信装置へ送信する上り信号（Inbound信号）を電圧の零クロス付近に与えている。
図８に従来のTWACS電力線通信装置および同装置が設置されている配電系統の全体構成を示す。この図において、配電系統は、配電用変電所変圧器５１の二次側のブス５２からフィーダー５３が引き出されている。このフィーダー５３は、柱上変圧器５４を介して需要家へ電力を供給している。柱上変圧器５４の二次側、すなわち需要家側には、端末３０が設けられている。また、変電所ブス５２には、電流検出用変流器５５を介して、端末３０から送られてくる信号を検出する機構を備えた伝送部１１および信号を処理するサーバ１０が設けられている。電力線通信システム９０は、サーバ１０、伝送部１１および複数の端末３０で構成され、端末３０から送られてくる需要家の電力使用量等の計測データをサーバ１０で収集して記録をしている。

サーバ１０は、伝送部１１を介してポーリング方式によって端末３０からデータを収集する処理実行部９２、データ収集対象の端末の識別情報（以下、端末ＩＤという。）を入力する入力部９６、および入力された端末ＩＤを保存する端末情報登録部１４を有している。

一方、端末３０は、配電系統を介してサーバと通信を行う伝送部３１と、サーバからのポーリングに対して、蓄積しているデータを送出する処理実行部８２とを有している。

変電所側の伝送部１１および端末３０の伝送部３１は、それぞれ配電線の線間に取り付けられたスイッチング素子をＯＮ，ＯＦＦさせることによって商用電源にパルス信号を重畳させる送信回路１１ａ，３１ａを有している。また、伝送部１１は、配電線を通して端末３０から送られてくる信号（上り信号）を受信する受信回路１１ｂを有し、伝送部３１は、配電線を通してサーバ１０から送られてくる信号（下り信号）を受信する受信回路３１ｂを有している。

図９は、商用電源と送信回路１１ａ，３１ａから出力されるパルス信号のタイミングの説明図である。変電所側の伝送部１１及び端末３０の伝送部３１は、商用電源の零クロスを位相検出回路（図示せず）で検出し、その零クロス点から一定時間経過後に基準パルスを発生させて、送信回路１１ａ，３１ａのサイリスタをＯＮさせる。これにより電力線の線間にパルス信号が出力され、負荷電流が変化することになる。受信回路３１ｂ，１１ｂは、この負荷電流の変化を検知することによってパルス信号を受信する。

次に、従来の電力線通信システム９０の動作を説明する。
サーバ１０は、端末情報登録部１４に端末ＩＤが登録されている端末３０に対して、周期的に問い合わせ信号（ポーリング信号）を送信する。

端末３０は、需要家側に取り付けられたメーターから取り込んだ電力消費量などの計測データを蓄積しており、サーバ１０からのポーリング信号を受信すると、その応答信号（レスポンス信号）として蓄積している計測データをサーバ１０へ送信する。

図１０は、ポーリング信号とレスポンス信号の伝送フレームの例である。伝送フレームの基本構成は、図１０（ａ）に示すように、プリアンブル（又はヘッダー）、アドレスフィールド、制御フィールド、データフィールド、誤り検出符号（又は誤り訂正符号）からなっている。

サーバ１０からのポーリングは、図１０（ｂ）に示すように、各端末の端末ＩＤを伝送フレームのアドレスフィールドに設定して送信する。端末３０は、受信データの宛先アドレスが自装置宛の場合は、このポーリングに対して応答する。端末３０からの応答は、図１０（ｃ）に示すようにアドレスフィールドに自身のアドレス（端末ＩＤ）をセットして返信する。なお、端末３０からの応答には、図１０（ｄ）に示すようにさらにデータフィールドに蓄積している計測データをセットして伝送部３１を介して返信してもよい。端末によって応答信号を返信するタイミング（タイムスロット）が決まっているような場合は、この端末ＩＤは省略される場合もある。

なお、メーターの交換や新設時には、作業終了後、サーバ１０側の作業者が入力部９６から端末情報登録部１４に作業の終了した端末の端末ＩＤをセットして、その端末をポーリングの対象にしていた。

しかしながら、フィーダーに繋がる端末数は多く、メーターの交換・新設の台数は膨大であるため、サーバ１０の端末情報登録部１４に端末ＩＤを設定する作業は多大な労力を必要とするという問題があった。

一方、端末の加入方法に関する従来技術としては、特許文献２に記載されているように、初期化時に親局がアドレスを順にインクリメントしてポーリングを行い、応答を返した端末のみをテーブルに登録し、以後は、当該テーブルに登録されている端末に対してのみポーリングを行うという手法がある。

しかしながら、上述した配電系統用の電力線通信システムは、電源周波数の半サイクルで１つのパルスである。伝送データの信頼性向上のために、特許文献１の技術を用いれば、複数（たとえば８つ）のパルスで１ビットを送ることになるため、実質的には十数ＢＰＳ程度の極めて低速な通信である。このため、特許文献２に記載されているように、システムの初期化時に加入可能性のある端末の全てに対してポーリングを行うとすると、長時間を要することになる。また、メーターの新設や交換のたびにシステムを初期化するのは非実用的である。

米国特許出願公開第２０１０／００５４３４９号明細書 特開昭６１−２８２５５号公報

本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、加入する端末の端末ＩＤをサーバ側で入力する負担を無くすと共に、加入済みの端末のデータ収集処理に影響を与えず、未加入端末を速やかに加入させることのできる電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電力線通信システムは、配電系統に接続され、需要家に設置されたメーターの計測データを取り込む端末と、計測データ収集対象の端末の識別情報を保存する端末情報登録部を有し、前記配電系統を介する電力線通信によって前記端末情報登録部に識別情報が保存されている端末から前記計測データを収集するサーバとを具備する電力線通信システムであって、
前記サーバは、前記端末情報登録部への登録を勧誘するトリガー信号をブロードキャストで送信するサーバ側処理実行部と、前記トリガー信号に対する応答信号を返信した端末の識別情報を前記端末情報登録部へ登録すると共に、登録済みの通知を当該端末へ送信する加入処理部と、を備え、
前記端末は、前記端末情報登録部に登録済みか、未登録かの状態を保存し、該状態の初期値は未登録に設定されている加入確認部と、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、前記加入確認部を参照して登録済みか、未登録かを判定し、未登録の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、その後前記サーバから登録済みの通知を受信した場合は、前記加入確認部を登録済みに設定する端末側処理実行部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る電力線通信システムへの端末加入方法は、需要家に設置されたメーターの計測データを収集する端末と、該端末と電力線通信によるネットワークを介して接続するサーバとを有し、該ネットワークに加入している端末に蓄積されているデータを収集する電力線通信システムへ該ネットワーク未加入の端末を自動的に加入させる端末加入方法であって、
前記サーバは、前記ネットワークに物理的に接続されている全ての端末に対して前記ネットワークへの加入を促すトリガー信号をブロードキャストで送信し、
前記端末は、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、ネットワークに加入済みか、未加入かを表すステータスを参照し、該ステータスがネットワーク未加入の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、前記サーバは、端末から応答信号を受信すると、当該端末をネットワークに加入している端末として登録すると共に、当該端末へネットワーク加入済みの通知を送信し、
前記端末は、前記サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、前記ステータスをネットワーク加入済みにセットすることを特徴とする。

本発明では、ネットワークへの加入を促す信号、すなわち、サーバの端末情報登録部への登録を勧誘するためのトリガー信号を、サーバからブロードキャスト（同報通信）で送信する。このトリガー信号に対して、ネットワーク未加入の端末は、応答信号を返信するが、このとき、応答信号を返信するタイミング（タイムスロット）を複数設けておいて、どのタイミングで返信するかをランダムに選択する。なお、異なるタイミング（タイムスロット）では、応答信号は衝突をしないように予め設定されている。これにより、端末のネットワークへの自動加入が可能になる。

なお、ブロードキャストは、対象の全ての端末が受信可能なアドレスによる通信を意味し、サーバが管轄する全ての端末が受信可能であれば、いわゆるマルチキャスト（グループ通信）も含む趣旨である。

また、本発明に係る電力線通信システムのサーバは、ネットワークに加入している端末の数やトリガー信号に対する応答信号の衝突検知数を記録し、トリガー信号の送信回数や送信タイミングを調整する実行間隔調整部を備えたことを特徴とする。

これにより、計測データの収集処理に影響を与えず、最適なネットワーク加入処理が可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、トリガー信号への応答信号の返信タイミングを複数設けておいて、ネットワーク未加入の端末はトリガー信号を受信したときに、返信タイミングをランダムに選択し、選択した返信タイミングで応答信号を返送する。その後、端末は、サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、自身のステータスをネットワーク加入済みに変更するので、未加入端末のネットワークへの自動加入が可能になる。

本発明の第１の実施の形態による電力線通信システム１の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態におけるタイムスロットの説明図である。 図１のサーバ側処理実行部１２の処理手順を示すフローチャートである。 図１の端末側処理実行部３２の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による電力線通信システム１の機能ブロック図である。 図５の実行間隔調整部１５の処理手順を示すフローチャートである。 図３の他の実施例によるフローチャートである。 従来の電力線通信システムと配電系統の構成図である。 商用電源と送信回路１１ａ，３１ａから出力されるパルス信号のタイミングの説明図である。 伝送フレームの説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の電力線通信システム及び同システムへの端末加入方法における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１は、本発明の第１の実施の形態による電力線通信システム１の機能ブロック図である。なお、図１では、配電系統は図示していないが、図８と同様に、サーバ１０は、変電所側に設置され、端末３０は、需要家側に設置されているものとする。

本実施の形態による電力線通信システム１は、図８の従来の構成に対して、サーバ１０側は、入力部９６に代えて、加入処理部１３が設けられている。加入処理部１３は、処理実行部１２からの指令によって、端末情報登録部１４へ新たに加入した端末の端末ＩＤを登録するという機能を有している。また、処理実行部１２は、ポーリングによって配電系統に繋がる端末から計測データを収集する機能のみならず、後述する処理手順によって、定期的に新規加入端末のトリガー信号を出力するという機能も有している。なお、処理実行部１２、加入処理部１３は、ＣＰＵの機能としてプログラムによって実現可能である。

また、端末３０は、サーバ１０からのトリガー信号を受信したときに、自身がネットワークに加入済みか、未加入かを判定する加入確認部３３と、商用電源周波数の半周期ごとに発生する基準パルスをカウントする基準パルスカウンタ３４が追加されている。また、処理実行部３２は、加入確認部３３の判定結果に基づいて、未加入の場合はこのトリガー信号に応答する機能が追加されている。処理実行部３２、加入確認部３３はＣＰＵの機能としてプログラムによって実現可能である。

次に、上記の構成を有する電力線通信システム１の未加入端末のネットワーク加入動作について説明する。なお、サーバ１０からのポーリングによるデータ収集動作については従来と同様であるので説明を省略する。

（ステップＳ１）サーバ１０の処理実行部１２は、自動加入機能のトリガー信号を定期的にブロードキャスト（同報通信）で送信する。
（ステップＳ２）トリガー信号を受信した端末３０の処理実行部３２は、加入確認部３３を参照して自身のネットワーク加入状態を確認する。

（ステップＳ３）端末３０は自身がネットワーク未加入の場合、トリガー信号に対してランダムなタイムスロットで応答する。このとき、自身の端末ＩＤを返信する。なお、タイムスロットの数は予め設定されている。図２は、５つのタイムスロットが設定されている場合の例である。サーバ１０からブロードキャストでトリガー信号が送出され、その後、未加入端末は、５つのタイムスロットのうち、ランダムに選択した一のタイムスロットで応答信号を返送する。

（ステップＳ４）サーバ１０の処理実行部１２は、端末３０からの応答を受信した場合は、以下の手順で処理を行う。
（ａ）端末ＩＤを加入処理部１３へ通知する。
（ｂ）あるタイムスロットで衝突を検出して再送信処理を行う場合は、全タイムスロットの時間の経過後にトリガー信号を再送する。

（ステップＳ５）サーバ１０の加入処理部１３は、端末情報登録部１４へ受信した端末ＩＤを登録する。その後は当該端末との通信が可能となる。
（ステップＳ６）サーバ１０の加入処理部１３は、ステップＳ５の登録完了後、登録が完了した端末ＩＤを処理実行部１２へ通知する。
（ステップＳ７）サーバ１０の処理実行部１２は、ステップＳ６の通知内容に基づき当該ＩＤの端末３０へ登録完了を通知する。
（ステップＳ８）端末３０の処理実行部３２は、登録完了の通知を受信した場合、加入確認部３３のネットワーク加入状態を加入済に変更する。これにより、その後はサーバ１０からのトリガー信号に応答しなくなる。

＜サーバ１０の処理実行部１２の処理手順＞
次に、図３を用いて、上記の手順を実現するためのサーバ１０側の処理実行部１２の処理手順を説明する。

処理実行部１２は、定期的に起動されると、まず初期化処理として、不正データ検出フラグとリトライ回数のリセットを行う（Ｓ１０１）。処理実行部１２は、続いてトリガー信号をブロードキャスト送信する（Ｓ１０２）。処理実行部１２は、その後端末３０から送信される応答信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１０３）、応答信号を受信した場合は、その端末のＩＤを加入処理部１３へ通知する（Ｓ１０４）。また、処理実行部１２は、受信データの衝突あるいはノイズなどの影響による不正なデータを検出した場合は（Ｓ１０５で「ＹＥＳ」）、不正データ検出フラグをセットする（Ｓ１０６）。なお、伝送データは、図１０（ａ）に示すように誤り訂正符号が付されており、誤り訂正できなかった場合は、不正データを検出したとする。

その後、処理実行部１２は、全タイムスロット時間を経過したか否かを判定し（Ｓ１０７）、全タイムスロット時間を経過していない場合は、ステップＳ１０３に戻って以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ１０７で全タイムスロット時間が経過した場合は、処理実行部１２は、不正データ検出フラグがセットされているか否かを判定し（Ｓ１０８）、不正データ検出フラグがセットされている場合は、リトライ回数をインクリメントして（Ｓ１０９）、不正データ検出フラグをリセットする（Ｓ１１０）。そして、処理実行部１２は、新規に登録が完了した全端末へ登録完了通知を送信する（Ｓ１１１）。

その後、処理実行部１２は、リトライ回数が予め定められた設定値を超えたか否かを判定し（Ｓ１１２）、超えていない場合は（Ｓ１１２で「ＮＯ」）、再び、ステップＳ１０２へ戻って、トリガー信号の再送を行う。

なお、上記のステップＳ１１１の登録完了通知処理は、ステップＳ１１２のリトライ処理の後に実行することもできるが、ステップＳ１１２の前に実行した方がリトライ時の衝突確率が低減するので好ましい。

＜端末３０の処理実行部３２の処理手順＞
次に、図４を用いて、端末３０側の処理実行部３２の処理手順を説明する。
端末側の処理実行部３２は、伝送部３１からの受信割り込みによって起動すると、まず、受信した信号がトリガー信号か否かを判定する（Ｓ２０１）。なお、トリガー信号であるか否かは、アドレスフィールドがブロードキャストになっているか否かで判定しても良いし、ブロードキャストを他の用途にも使う場合は、伝送フレームの制御フィールド又はデータフィールドにトリガー信号であることを示すコードを設定するようにしても良い。

ステップＳ２０１の判定の結果、トリガー信号の場合は、処理実行部３２は、基準パルスカウンタ３４を起動する（Ｓ２０２）。この基準パルスは、電力線通信の場合は、商用電源周波数の半周期ごとに発生するパルスであり、基準パルスカウンタ３４は、このパルス数をカウントするものである。

そして、処理実行部３２は、ネットワークに加入済みか未加入かのステータスを保存する加入確認部３３にアクセスして（Ｓ２０３）、そのステータスにより加入済みか否かを判定する（Ｓ２０４）。ここでネットワークに加入とは、端末情報登録部１４に登録されており、サーバ１０からのポーリングによるデータ収集の対象になっていることを意味し、ネットワークに未加入とは、端末情報登録部１４に登録されておらず、サーバ１０のポーリングの対象になっていないことを意味する。

ステップＳ２０４の判定の結果、ステータスが未加入の場合は、処理実行部３２は、複数のタイムスロット（応答信号の返信タイミング）のうち、ランダムに一のタイムスロットを決定し（Ｓ２０５）、決定したタイムスロットで、端末ＩＤを返信する（Ｓ２０６）。

なお、タイムスロットとは、応答信号の送信タイミングを意味し、基準パルスカウンタ３４の値によって判定することができる。処理実行部３２は、基準パルスカウンタ３４が、ランダムに選択したタイムスロットに対応する値になったときに、端末ＩＤを送出する。たとえば、応答信号が５バイトであり、８パルスで１ビットを送る場合は、図２において、タイムスロット（１）は、基準パルスカウンタ値「１」とすると，タイムスロット（２）は基準パルスカウンタ値「３２１」、タイムスロット（３）は基準パルスカウンタ値「６４１」・・・というように、タイムスロット（１）の基準パルスカウンタの値から３２０（＝５バイト×８ビット／バイト×８パルス／ビット）増加するごとに新たなタイムスロットとして、そのタイミングで応答信号が返信される。

一方、ステップＳ２０１の判定の結果、受信した信号がトリガー信号でない場合（Ｓ２０１で「ＮＯ」）、すなわち、アドレスフィールドに端末ＩＤが指定されたユニキャストで送信されてきた場合は、処理実行部３２は、受信した信号が登録完了通知か否かを判定し（Ｓ２０７）、登録完了通知の場合は、加入確認部３３のネットワーク加入状況のステータスを加入済みにセットする（Ｓ２０８）。なお、加入確認部３３は、初期状態では、ネットワーク加入状態を未加入にセットしておくものとする。

また、ステップＳ２０７において、データ収集のポーリングの場合は、処理実行部３２は、蓄積している計測データを送信する。

以上、本実施の形態によれば、サーバ１０は、ネットワークへの加入を促す信号、すなわち、サーバの端末情報登録部１４への登録を勧誘するためのトリガー信号をブロードキャストで送信し、ネットワーク未加入の端末は、このトリガー信号に対して、応答信号を返信する。応答信号を返信するタイミング（タイムスロット）は複数設けられており、端末は、どのタイムスロットで返信するかをランダムに選択し、選択したタイムスロットで返信する。これにより、新設あるいは保守点検を終えた端末のネットワークへの自動加入が可能になる。また、従来、作業者が行っていた端末ＩＤの入力作業が不要になるので、作業者の負担軽減、作業効率の向上を図ることができる。さらに、サーバは、タイムスロットごとの応答信号の衝突を検知して、トリガー信号の再送を行うので、多数の未登録端末が存在しても、新設あるいは保守点検を終えた端末のみを効率よくネットワークに加入させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図５は、本実施の形態による電力線通信システム１の機能ブロック図である。
第１の実施の形態との主な違いは、本実施の形態では、加入端末数等に基づいて、トリガー信号の送出間隔や再送回数を自動調整する実行間隔調整部１５を追加したことである。その他は、第１の実施の形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

次に、図５の構成を有する電力線通信システム１への端末のネットワーク加入動作について説明する。
ステップＳ１〜ステップＳ３は、第１の実施の形態と同様である。

（ステップＳ４）サーバ１０の処理実行部１２は、端末からの応答を受信した場合は、以下の手順で処理を行う。
（ａ）端末ＩＤ情報を加入処理部１３へ通知する。
（ｂ）応答信号の衝突を検出した場合は衝突件数を実行間隔調整部１５へ通知する。
（ｃ）あるタイムスロットで衝突を検出して再送信処理を行う場合は、全タイムスロットの時間の経過後にトリガー信号を再送する。

（ステップＳ５）サーバ１０の加入処理部１３は、端末情報登録部１４へ受信した端末ＩＤを登録する。その後は当該端末との通信が可能となる。
（ステップＳ６）サーバ１０の加入処理部１３は、次の手順で処理を行う。
（ａ）ステップＳ５の登録完了後、加入処理部１３は、登録が完了した端末ＩＤを処理実行部１２へ通知する。
（ｂ）加入処理部１３は、登録が完了した件数を実行間隔調整部１５へ通知する。

（ステップＳ７）サーバ１０の処理実行部１２は、ステップＳ６の通知内容に基づき当該ＩＤの端末へ登録完了を通知する。
（ステップＳ８）端末３０の処理実行部３２は、登録完了の通知を受信した場合、加入確認部３３のネットワーク加入状態を加入済に変更する。これにより、その後はサーバ１０からのトリガー信号に応答しなくなる。
（ステップＳ９）サーバ１０の実行間隔調整部１５は、ステップＳ４（ｂ）およびステップＳ６（ｂ）の各件数から端末が設置された台数を判断すると共に、トリガー送信ごとの端末設置台数の履歴を管理する。

（ステップＳ１０）サーバ１０の実行間隔調整部１５は、ステップＳ９の履歴管理の状況から最適なトリガー送信間隔を演算する。
（ステップＳ１１）サーバ１０の実行間隔調整部１５は、ステップＳ１０の演算結果が現在のトリガー送信間隔と異なる場合は、ステップＳ１０で演算した最新のトリガー送信間隔を処理実行部１２へ通知する。
（ステップＳ１２）サーバ１０の処理実行部１２は、実行間隔調整部１５からの通知を受信した場合、以降のトリガー信号の送信間隔を通知内容に従って変更する。

＜実行間隔調整部１５の処理手順＞
次に、図６を用いて、上記の手順を実現するためのサーバ１０側の実行間隔調整部１５の処理手順を説明する。

実行間隔調整部１５は、処理実行部１２からの起動要求によって起動すると、登録完了件数と不正データ検出回数を入力する（Ｓ３０１）。
そして、実行間隔調整部１５は、以下の演算式によって、再送回数を演算する（Ｓ３０２）。

１端末のデータ収集に要する時間をｐ，端末情報登録部１４に登録されている端末数をｔ，１回のトリガー信号による新規加入処理に要する時間（全タイムスロットを含む）をｒ,再送回数をｘ，データ収集周期をｓ以下とすると、
ｐ・ｔ＋[ｘ]・ｒ＝＜ｓ ・・・（１）
ここで、[ｘ]は、（１）式を満たす最大の整数値である。

この[ｘ]−１の値を図３のステップＳ１１２の設定値として用いるのである。

端末側では、たとえば、データ収集周期の２倍程度の蓄積可能にしておくことにより、１回の送信エラーが発生しても次のサイクルでリカバリーできる。

なお、衝突回数が一定値以上ならば、一時的に[ｘ]の値を図３のステップＳ１１２の設定値として用いるなど、衝突回数によって再送回数を変更するようにしても良い。

実行間隔調整部１５は、ネットワークへの端末の新規加入があると、上記（１）式によって再送回数の設定値を計算し、現在の再送回数の設定値と比較して（Ｓ３０３）、相違がある場合は（Ｓ３０４で「ＹＥＳ」）、新たな設定値をセットする（Ｓ３０５）。

また、処理実行部１２は、加入端末に対するデータ収集処理に影響を与えないタイミングでトリガー信号を送出する必要があるので、一般的には全加入端末に対してデータ収集処理を実行した後にトリガー信号を送出することになる。この場合、加入端末数が多くなると、トリガー信号の送出間隔が長くなることになる。このため、メーターの新設・保守点検作業の終了後、当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間が長くなる。

したがって、図７の処理手順のように、加入端末数が一定値以上の場合は（Ｓ４０１で「ＮＯ」）、半数の端末に対してデータ収集処理を行った時点で（Ｓ４０２）、トリガー信号を送出しネットワーク加入処理を実行するステップ（Ｓ４０３〜Ｓ４０７）を挿入し、その後、残りの半数の端末に対してデータ収集処理を行うようにしても良い（Ｓ４０８）。このときのステップＳ１１２の設定値は、上記の（１）式において、［ｘ］−２になる。

なお、加入端末数が一定値未満の場合は（Ｓ４０１で「ＹＥＳ」）、全加入端末に対してデータ収集処理を行い（Ｓ４０９）、その後トリガー信号を送出しネットワーク加入処理およびリトライ処理を実行する（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）。このときのステップＳ１１２の設定値は、上記の（１）式において、［ｘ］−１になる。

図７は、全加入端末を２つにグループ分割し、グループに属する加入端末のデータ収集処理を実行した後にトリガー信号を送出する手順の例であるが、グループは２つに限らず任意の数のグループに分けることができる。グループ数をｎとすると、このときのステップＳ１１２の設定値は、上記の（１）式において、［ｘ］−ｎになる。

このように、データ収集処理を実行する加入端末をフィーダー単位などグループに分け、各グループのデータ収集処理を実行するごとにトリガー信号を送出してネットワーク加入処理を実行することにより、メーターの新設・保守点検作業の終了後、当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間を短縮することができる。

本実施の形態によれば、実行間隔調整部１５によって、加入端末数や衝突回数を考慮したリトライ回数やトリガー信号送信のタイミングを調整するので、第１の実施の形態の効果に加えて、データ収集処理に影響を与えず、メーターの新設・保守点検作業終了後に当該メーターに接続する端末がネットワークに加入するまでの時間を短くすることができるという効果を奏する。

１・・・電力線通信システム
１０・・・サーバ
１１，３１・・・伝送部
１１ａ，３１ａ・・・送信回路
１１ｂ，３１ｂ・・・受信回路
１２，３２・・・処理実行部
１３・・・加入処理部
１４・・・端末情報登録部
１５・・・実行間隔調整部
３０・・・端末
３３・・・加入確認部
３４・・・基準パルスカウンタ
５１・・・配電用変電所変圧器
５２・・・変電所ブス
５３・・・フィーダー
５４・・・柱上変圧器
５５・・・電流検出用変流器
８２，９２・・・従来の処理実行部
９０・・・従来の電力線通信システム
９６・・・入力部

Claims (5)

1. 配電系統に接続され、需要家に設置されたメーターの計測データを取り込む端末と、
   計測データ収集対象の端末の識別情報を保存する端末情報登録部を有し、前記配電系統を介する電力線通信によって前記端末情報登録部に識別情報が保存されている端末から前記計測データを収集するサーバと、を具備する電力線通信システムであって、
   前記サーバは、
   前記端末情報登録部への登録を勧誘するトリガー信号をブロードキャストで送信するサーバ側処理実行部と、
   前記トリガー信号に対する応答信号を返信した端末の識別情報を前記端末情報登録部へ登録すると共に、登録済みの通知を当該端末へ送信する加入処理部と、を備え、
   前記端末は、
   前記端末情報登録部に登録済みか、未登録かの状態を保存し、該状態の初期値は未登録に設定されている加入確認部と、
   前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、前記加入確認部を参照して登録済みか、未登録かを判定し、未登録の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、その後前記サーバから登録済みの通知を受信した場合は、前記加入確認部を登録済みに設定する端末側処理実行部と、
   を備えたことを特徴とする電力線通信システム。
2. 前記サーバは、前記端末情報登録部に保存されている端末の識別情報の数およびトリガー信号に対する応答信号の衝突検知数に基づいて、トリガー信号の送信回数またはトリガー信号の送信タイミングを調整する実行間隔調整部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電力線通信システム。
3. 需要家に設置されたメーターの計測データを収集する端末と、該端末と電力線通信によるネットワークを介して接続するサーバとを有し、該ネットワークに加入している端末に蓄積されているデータを収集する電力線通信システムへ該ネットワーク未加入の端末を自動的に加入させる端末加入方法であって、
   前記サーバは、前記ネットワークに物理的に接続されている全ての端末に対して前記ネットワークへの加入を促すトリガー信号をブロードキャスト送信し、
   前記端末は、前記サーバから前記トリガー信号を受信したときに、ネットワークに加入済みか、未加入かを表すステータスを参照し、該ステータスがネットワーク未加入の場合は、予め設定された前記トリガー信号受信時からの複数の返信タイミングのうち、ランダムに選択された一の返信タイミングで該端末の識別情報を含む応答信号を返信し、
   前記サーバは、前記端末から応答信号を受信すると、当該端末をネットワークに加入している端末として登録すると共に、当該端末へネットワーク加入済みの通知を送信し、
   前記端末は、前記サーバからネットワーク加入済みの通知を受信すると、前記ステータスをネットワーク加入済みにセットすることを特徴とする電力線通信システムへの端末加入方法。
4. 前記サーバは、二以上の端末が同じタイムスロットで応答してきたことによる応答信号の衝突を検出し、トリガー信号の再送処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の電力線通信システムへの端末加入方法。
5. 前記サーバは、加入端末数の履歴を蓄積し、前記トリガー信号の送出タイミングを調整することを特徴とする請求項３または４に記載の電力線通信システムへの端末加入方法。

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