JP2015070509A - 通信装置、通信方法、プログラム、及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】近隣の住宅の検針装置及び宅内機器がＡルート及びＢルートに同一の通信媒体を用いている場合であっても、干渉なくＢルート通信を行う。【解決手段】ＨＥＭＳ制御装置２１は、通信機能を備えた電力量の検針装置１１と通信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は可変な受信感度を有する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１と通信して、検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定し、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度を下限に設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信機能を備えた検針装置と通信する、ユーザの宅内の通信装置に関する。本発明はまた、当該通信装置の通信方法及びプログラムに関する。本発明はまた、当該通信装置と、通信機能を備えた検針装置とを含む通信システムに関する。

近年、通信機能を備えた電力量の検針装置（いわゆる「スマートメーター」）が導入されつつある（特許文献１を参照）。検針装置と電力会社との通信経路は「Ａルート」と呼ばれる。検針装置と宅内機器との直接の通信経路は「Ｂルート」と呼ばれる。検針装置と宅内機器との通信経路であって、インターネットなどの外部のネットワークを介した通信経路は「Ｃルート」と呼ばれる。宅内機器は、分電盤又は他の電力管理装置などである。

特開２０１０−００４３８９号公報

検針装置及び宅内機器は、電力線通信（ＰＬＣ）又は無線を通信媒体として用いる。しかしながら、検針装置は、常に複数の通信媒体を利用可能であるとは限らない。検針装置がＡルート及びＢルートに同一の通信媒体を用いている場合、干渉が発生し、異なる通信媒体を利用可能である場合に比較して通信性能が劣化することがある。

さらに、近隣の住宅（又は住戸）の検針装置及び宅内機器がＡルート通信及びＢルート通信に同一の通信媒体を用いている場合、近隣の住宅（又は住戸）のＡルート通信の信号及びＢルート通信の信号の間で干渉が発生することがある。

本発明の目的は、近隣の住宅（又は住戸）の検針装置及び宅内機器がＡルート及びＢルートに同一の通信媒体を用いている場合であっても、干渉なくＢルート通信を行うことができる宅内機器としての通信装置を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る通信装置によれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は可変な受信感度を有する。通信装置は、検針装置と通信して、検針装置から通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定し、通信装置の受信感度を下限に設定する。

本発明の第２の態様に係る通信装置によれば、第１の態様に係る通信装置において、検針装置から通信装置に送信された信号の信号レベルを測定し、測定された信号レベルを受信感度の下限として決定することを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る通信装置によれば、第１の態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。検針装置は通信装置にビーコン信号を繰り返し送信する。通信装置は、通信装置の受信感度を最低値から所定時間ごとに順次に増大させ、ビーコン信号を受信したときの受信感度を受信感度の下限として決定する。

本発明の第４の態様に係る通信装置によれば、第１〜第３のいずれか１つの態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、第１のタイムアウト時間にわたって検針装置から通信装置に送信された信号を受信しなかったとき、通信装置の受信感度を初期値に設定する。

本発明の第５の態様に係る通信装置によれば、第１〜第４のいずれか１つの態様に係る通信装置において、通信装置は、第２のタイムアウト時間が経過したとき、通信装置の受信感度を初期値に設定することを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る通信装置によれば、第１〜第５のいずれか１つの態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は可変な送信電力を有する。通信装置は、検針装置と通信して、通信装置から検針装置に送信される信号を検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定し、通信装置の送信電力を下限に設定する。

本発明の第７の態様に係る通信装置によれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は可変な送信電力を有する。通信装置は、検針装置と通信して、通信装置から検針装置に送信される信号を検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定し、通信装置の送信電力を下限に設定する。

本発明の第８の態様に係る通信装置によれば、第６又は第７の態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、通信装置から検針装置に信号を送信する。通信装置は、検針装置によって測定された、通信装置から検針装置に送信された信号の信号レベルを示す第１の信号レベルを取得する。通信装置は、検針装置が受信可能な信号レベルの下限を示す第２の信号レベルを取得する。通信装置は、第１及び第２の信号レベルに基づいて送信電力の下限を決定する。

本発明の第９の態様に係る通信装置によれば、第６又は第７の態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、通信装置の送信電力を最低値から所定時間ごとに順次に増大させながら検針装置にビーコン要求信号を繰り返し送信し、検針装置からビーコン信号を受信したときの送信電力を送信電力の下限として決定する。

本発明の第１０の態様に係る通信装置によれば、第６〜第９のいずれか１つの態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、第３のタイムアウト時間にわたって通信装置から検針装置に送信した信号に対する検針装置からの応答信号を受信しなかったとき、通信装置の送信電力を初期値に設定する。

本発明の第１１の態様に係る通信装置によれば、第６〜第１０のいずれか１つの態様に係る通信装置において、第４のタイムアウト時間が経過したとき、通信装置の送信電力を初期値に設定することを特徴とする。

本発明の第１２の態様に係る通信装置によれば、第１〜第１１のいずれか１つの態様に係る通信装置において、検針装置は、電力線通信を用いて通信装置及び他の検針装置と通信することを特徴とする。

本発明の第１３の態様に係る通信装置によれば、第１〜第１１のいずれか１つの態様に係る通信装置において、検針装置は、無線通信を用いて通信装置及び他の検針装置と通信することを特徴とする。

本発明の第１４の態様に係る通信装置によれば、第１〜第１３のいずれか１つの態様に係る通信装置において、通信装置は分電盤と一体化されたことを特徴とする。

本発明の第１５の態様に係る通信装置によれば、第１〜第１４のいずれか１つの態様に係る通信装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、検針装置を介して電力会社から電力供給を受ける少なくとも１つの電気機器の電力情報及び動作を管理する電力管理装置である。

本発明の第１６の態様に係る通信システムによれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と、第１〜第１５のいずれか１つの態様に係る通信装置とを含むことを特徴とする。

本発明の第１７の態様に係る通信方法によれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置の通信方法において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は可変な受信感度を有する。通信方法は、通信装置及び検針装置の通信を行って、検針装置から通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定するステップと、通信装置の受信感度を下限に設定するステップとを含む。

本発明の第１８の態様に係る通信方法によれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置の通信方法において、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は可変な送信電力を有する。通信方法は、通信装置及び検針装置の通信を行って、通信装置から検針装置に送信される信号を検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定するステップと、通信装置の送信電力を下限に設定するステップとを含む。

本発明の第１９の態様に係るプログラムによれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置のプログラムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、可変な受信感度を有する通信回路と、制御回路とを備える。プログラムは、制御回路によって実行されたとき、通信装置及び検針装置の通信を行って、検針装置から通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定するステップと、通信回路の受信感度を下限に設定するステップとを含む。

本発明の第２０の態様に係るプログラムによれば、通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置のプログラムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信装置は、可変な送信電力を有する通信回路と、制御回路とを備える。プログラムは、制御回路によって実行されたとき、通信装置及び検針装置の通信を行って、通信装置から検針装置に送信される信号を検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定するステップと、通信装置の送信電力を下限に設定するステップとを含む。

本発明によれば、近隣の住宅（又は住戸）の検針装置及び宅内機器がＡルート及びＢルートに同一の通信媒体を用いている場合であっても、干渉なくＢルート通信を行うことができる宅内機器としての通信装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る通信システムをそれぞれ含む住宅１〜３を示す電力分配システムのブロック図である。 図１の検針装置１１及びＨＥＭＳ制御装置２１の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る検針装置１１Ａ及びＨＥＭＳ制御装置２１Ａの構成を示すブロック図である。 図１の住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１において、住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２から送信された信号によって信号の干渉が発生する状態を示す図である。 図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第１の通信処理を示すタイミングチャートである。 図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第２の通信処理を示すタイミングチャートである。 図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第３の通信処理を示すタイミングチャートである。 図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第４の通信処理を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る通信システムを説明するための図であって、図１の住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２において、住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１から送信された信号によって信号の干渉が発生する状態を示す図である。 図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第５の通信処理を示すタイミングチャートである。 図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第６の通信処理を示すタイミングチャートである。 図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第７の通信処理を示すタイミングチャートである。 図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第８の通信処理を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。各図面において、同様の構成要素は、同じ参照番号により示す。

第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムをそれぞれ含む住宅１〜３を示す電力分配システムのブロック図である。住宅１は検針装置１１及びＨＥＭＳ制御装置２１を含み、住宅２は検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２を含み、住宅３は検針装置１３及びＨＥＭＳ制御装置２３を含む。検針装置１１〜１３は、電力線４を介して、電力会社の電力供給源（図示せず）に接続されている。ＨＥＭＳ制御装置２１〜２３は、住宅１〜３の宅内の家電機器又はその他の電気機器の消費電力量などの情報を取得し、家電機器又はその他の電気機器の動作を制御する電力管理装置である。各検針装置１１〜１３は、電力会社と通信する機能（Ａルート通信機能）と、宅内のＨＥＭＳ制御装置２１〜２３と通信する機能（Ｂルート通信機能）とを有する。各検針装置１１〜１３は、同じ通信媒体を用いて、電力会社と通信し、宅内のＨＥＭＳ制御装置２１〜２３と通信する。各検針装置１１〜１３は、測定した電力情報をマルチホップ通信により電力会社（又はコンセントレータ）に送る（信号Ａ０〜Ａ３）。マルチホップ通信を行うために、検針装置１１は、Ａルート通信の予め決められた送信周期（例えば３０分）及び予め決められた送信時間長（例えば１００〜２００ミリ秒）で、測定した電力情報を含む信号Ａ１を検針装置１２に送信する。検針装置１２は、検針装置１１から信号Ａ１を受信したとき、Ａルート通信の予め決められた送信時間長（例えば１００〜２００ミリ秒）で、信号Ａ１の内容を含む信号Ａ２を検針装置１３に送信する。検針装置１３も同様に信号Ａ３を送信する。また、各検針装置１１〜１３は、宅内のＨＥＭＳ制御装置２１〜２３と１対１で通信する（信号Ｂ１〜Ｂ３）。ＨＥＭＳ制御装置２１から検針装置１１への通信は、イベント型で（例えばユーザによって開始されたイベントに応じて）、ランダムに発生する。検針装置１１〜１３及びＨＥＭＳ制御装置２１〜２３は、住宅１〜３のそれぞれにおいて、本発明の実施形態に係る通信システムを構成する。

図２は、図１の検針装置１１及びＨＥＭＳ制御装置２１の構成を示すブロック図である。各検針装置１１〜１３は、同じ周波数及び同じ通信方式の電力線通信（ＰＬＣ）を用いて、電力会社と通信し、宅内のＨＥＭＳ制御装置２１〜２３と通信してもよい。検針装置１１は、電力測定部１１１及び通信部１１５を備える。電力測定部１１１は、電力測定器１１２、測定器制御回路１１３、及び電源回路１１４を備える。電源回路１１４は、交流電力を直流電力に変換し、検針装置１１内の各構成要素に供給する。通信部１１５は、Ａルート通信のためのＰＬＣ回路１１６、Ｂルート通信のためのＰＬＣ回路１１７、通信制御回路１１８、及びメモリ１１９を備える。ＨＥＭＳ制御装置２１は、ＰＬＣ回路１２１、制御回路１２２、無線通信回路１２３、メモリ１２４、及び電源回路１２５を備える。電源回路１２５は、交流電力を直流電力に変換し、ＨＥＭＳ制御装置２１内の各構成要素に供給する。検針装置１１のＰＬＣ回路１１６は、電力線４を介して、他の検針装置のＰＬＣ回路と通信する（Ａルート通信）。検針装置１１のＰＬＣ回路１１７及びＨＥＭＳ制御装置２１のＰＬＣ回路１２１は、宅内の電力線３１を介して互いに通信する（Ｂルート通信）。無線通信回路１２３は、宅内の家電機器４１又はその他の電気機器と通信する。ＨＥＭＳ制御装置２１が宅内の家電機器４１又はその他の電気機器と通信するために、無線通信回路１２３に代えて、ＰＬＣ回路又は他の有線通信回路を設けてもよい。

図３は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る検針装置１１Ａ及びＨＥＭＳ制御装置２１Ａの構成を示すブロック図である。各検針装置は、電力線通信に代えて、同じ周波数及び同じ通信方式の無線通信を用いて、電力会社と通信し、宅内のＨＥＭＳ制御装置と通信してもよい。検針装置１１Ａは、電力測定部１１１及び通信部１１５Ａを備える。通信部１１５Ａは、図２の通信部１１５のＰＬＣ回路１１６及び１１７に代えて、Ａルート通信のための無線通信回路１１６Ａ、及びＢルート通信のための無線通信回路１１７Ａを備える。ＨＥＭＳ制御装置２１Ａは、図２のＨＥＭＳ制御装置２１のＰＬＣ回路１２１に代えて、無線通信回路１２１Ａを備える。検針装置１１Ａの無線通信回路１１６Ａは、他の検針装置の無線通信回路と無線通信する（Ａルート通信）。検針装置１１Ａの無線通信回路１１７Ａ及びＨＥＭＳ制御装置２１Ａの無線通信回路１２１Ａは、互いに無線通信する（Ｂルート通信）。

第１の実施形態において、ＨＥＭＳ制御装置２１のＢルートの通信回路（図２のＰＬＣ回路１２１、図３の無線通信回路１２１Ａ）は、可変な受信感度を有する。

図４は、図１の住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１において、住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２から送信された信号によって信号の干渉が発生する状態を示す図である。住宅２の検針装置１２が住宅３の検針装置１３にＡルート通信の信号Ａ２を送信するとき、送信された信号が住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１にも到来し（信号Ａ２１）、Ｂルート通信の信号Ｂ１に干渉する可能性がある。また、住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２がＢルート通信を行うとき、送信された信号が住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１にも到来し（信号Ｂ２１ａ及びＢ２１ｂ）、Ｂルート通信の信号Ｂ１に干渉する可能性がある。

この干渉を防止するため、ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１と通信して、検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定し、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度をこの下限に設定する。住宅２からＨＥＭＳ制御装置２１に到来した信号Ａ２１、Ｂ２１ａ、及びＢ２１ｂは、伝送ロスに起因して、住宅１の検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信された信号Ｂ１と比較して低い信号レベルを有する。従って、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度を低下させ、同じ住宅１の検針装置１１から送信された信号Ｂ１のみを受信可能とすることで、他の住宅のＡルート通信及びＢルート通信の信号との干渉を抑制することができる。

図５は、図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第１の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、最初、受信感度を予め決められた初期値に設定する。受信感度の初期値は、比較的弱い信号であっても受信可能な高い値を有する。従って、ＨＥＭＳ制御装置２１に受信感度の初期値を設定しているとき、住宅２からＨＥＭＳ制御装置２１に到来した信号Ａ２１、Ｂ２１ａ、及びＢ２１ｂは、Ｂルート通信の信号Ｂ１に干渉する可能性がある。次いで、ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１に所定の要求信号を送信し、検針装置１１は、要求信号に対する応答信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信された応答信号の信号レベルを測定し、測定された信号レベルを受信感度の下限として決定する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、決定された受信感度の下限を設定する。図５の通信処理によれば、ＨＥＭＳ制御装置２１は検針装置１１からの信号のみを受信し、他の住宅からの信号との干渉なく、Ｂルート通信を行うことができる。

信号レベルは、例えばＳＮＲ（信号対雑音比）又はＲＳＳＩ（受信電界強度）から導出される。ＰＬＣ（図２）の受信感度の下限は例えば約−７０ｄＢｍであり、無線通信（図３）の受信感度の下限は例えば約−９２ｄＢｍである。実際には、信号レベルの変動を考慮して、ＨＥＭＳ制御装置２１は、測定された信号レベルよりもやや小さな値を受信感度の下限として決定する。

図６は、図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第２の通信処理を示すタイミングチャートである。図６の通信処理は、例えば、ＨＥＭＳ制御装置２１を検針装置１１に最初に登録するときに実行される。ＨＥＭＳ制御装置２１は、最初、受信感度を、設定可能な最低値に設定する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１の有無を調べるために、ビーコン要求信号を繰り返し送信する（アクティブスキャン）。ビーコン要求信号は検針装置１１に到達する。ビーコン要求信号は、他の検針装置、例えば検針装置１２にも到達する可能性がある。検針装置１１及び１２は、ビーコン要求信号に応答してビーコン信号を送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、ビーコン要求信号に応答して検針装置１１から送信されるビーコン信号を待機する。ビーコン信号を受信可能な下限よりも低い受信感度がＨＥＭＳ制御装置２１に設定されているとき、ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１及び１２から送信されたビーコン信号を受信できない。検針装置１１からのビーコン信号を受信することなくタイムアウト時間が経過すると、ＨＥＭＳ制御装置２１は、受信感度を予め決められたステップ幅だけ増大させる。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、再びビーコン要求信号を送信し、検針装置１１から送信されるビーコン信号を待機する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からのビーコン信号を受信するまで、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度を最低値からタイムアウト時間ごとに順次に増大させながら、ビーコン要求信号を繰り返し送信する。検針装置１１及び１２は、ＨＥＭＳ制御装置２１から繰り返し送信されるビーコン要求信号に応じて、ビーコン信号を繰り返し送信する。ある受信感度がＨＥＭＳ制御装置２１に設定されているとき、ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１から送信されたビーコン信号を受信する一方、他の住宅２の検針装置１２から送信されたビーコン信号を受信できない。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からビーコン信号を受信したときの受信感度を受信感度の下限として決定する。受信感度の下限が決定された後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、登録要求信号を検針装置１１に送信する。検針装置１１は、ＨＥＭＳ制御装置２１を登録し、登録応答信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。

図６の通信処理によれば、図５の通信処理と同様に、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度の下限を決定することができる。また、図６の通信処理によれば、ＨＥＭＳ制御装置２１は、住宅１の検針装置１１以外の他の検針装置（例えば、住宅２の検針装置１２）からのビーコン信号を受信しないので、ビーコン信号を処理するために必要なメモリ量を低減することができる。

図７は、図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第３の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、図５又は図６の通信処理に従って、受信感度を下限に設定している。検針装置１１は、住宅１の宅内の家電機器又はその他の電気機器（家電機器４１など）の消費電力量を示す電力情報信号を、周期的（例えば３０分ごと）にＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。ノイズなどに起因して住宅１のＢルートの通信環境が悪化した場合を考える。ＨＥＭＳ制御装置２１は、所定のタイムアウト時間（例えば１時間３０分）にわたって検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信された電力情報信号を受信しなかったとき、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度を初期値に設定する。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からＨＥＭＳ制御装置２１に送信された電力情報信号を受信することができる。その後、さらに一定時間が経過した後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、図５又は図６の通信処理に従って、再び受信感度を下限に設定してもよい。図７の通信処理によれば、通信環境が悪化した場合にも、検針装置１１及びＨＥＭＳ制御装置２１のＢルート通信を行うことができる。

図８は、図４の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第４の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、図５又は図６の通信処理に従って、受信感度を下限に設定している。住宅１は家電機器４１を含み、家電機器４１は、図２又は図３の無線通信回路１２３を介してＨＥＭＳ制御装置２１と通信する。家電機器４１は、最初に、ＨＥＭＳ制御装置２１に登録するために、登録要求信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。しかしながら、家電機器４１からの登録要求信号を受信可能な下限よりも低い受信感度がＨＥＭＳ制御装置２１に設定されているとき、ＨＥＭＳ制御装置２１は登録要求信号を受信できない。ＨＥＭＳ制御装置２１は、所定のタイムアウト時間（例えば１時間３０分）が経過したとき、ＨＥＭＳ制御装置２１の受信感度を初期値に設定する。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、新規な家電機器を探すためのビーコン信号を送信し（アクティブスキャン）、ビーコン信号を受信した家電機器４１は、登録要求信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、登録要求信号を受信したとき、家電機器４１を登録する。その後、さらに一定時間が経過した後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、図５又は図６の通信処理に従って、再び受信感度を下限に設定してもよい。図８の通信処理によれば、新規な家電機器４１が設置された場合にも、家電機器４１は、ＨＥＭＳ制御装置２１と通信することができる。

第２の実施形態．
図９は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムを説明するための図であって、図１の住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２において、住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１から送信された信号によって信号の干渉が発生する状態を示す図である。住宅１のＨＥＭＳ制御装置２１が検針装置１１にＢルート通信の信号Ｂ１を送信するとき、送信された信号が住宅２の検針装置１２にも到来し（信号Ｂ１２ａ）、Ａルート通信の信号Ａ１及びＡ２に干渉する可能性がある。また、このとき、送信された信号が住宅２のＨＥＭＳ制御装置２２にも到来し（信号Ｂ１２ｂ）、住宅２のＢルート通信の信号Ｂ２に干渉する可能性がある。

第２の実施形態において、ＨＥＭＳ制御装置２１のＢルートの通信回路（図２のＰＬＣ回路１２１、図３の無線通信回路１２１Ａ）は、可変な送信電力を有する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１と通信して、ＨＥＭＳ制御装置２１から検針装置１１に送信される信号を検針装置１１が受信可能な送信電力の下限を決定し、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力を下限に設定する。一般に、Ｂルート通信の信号は、十分に大きな送信電力で送信されることが多い。従って、ＨＥＭＳ制御装置２１により送信された信号Ｂ１が同じ住宅１の検針装置１１にのみ到達するようにＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力を低下させることで、他の住宅のＡルート通信及びＢルート通信の信号との干渉を抑制することができる。

図１０は、図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第５の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、最初、送信電力を予め決められた初期値に設定する。送信電力の初期値は、ＨＥＭＳ制御装置２１から遠隔した場所に位置する装置（例えば、住宅２の検針装置１２及びＨＥＭＳ制御装置２２）であっても受信可能な高い値を有する。従って、ＨＥＭＳ制御装置２１に送信電力の初期値を設定しているとき、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信した信号Ｂ１は、住宅２のＡルート通信及びＢルート通信に干渉する可能性がある。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１に所定の要求信号を送信し、検針装置１１は、要求信号を受信して信号レベルを測定する。検針装置１１は、測定した信号レベル（第１の信号レベル）と、検針装置１１が受信可能な信号レベルの下限（第２の信号レベル）とを含む応答信号を、ＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、第１及び第２の信号レベルに基づいて、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信した信号が検針装置１１に到達したときに第２の信号レベルになるような、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力の下限を決定する。実際には、信号レベルの変動を考慮して、ＨＥＭＳ制御装置２１は、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信した信号が検針装置１１に到達したときに第２の信号レベルよりもやや大きくなるような値を、送信電力の下限として決定する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、決定された送信電力の下限を設定する。図１０の通信処理によれば、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信されるＢルート通信の信号Ｂ１は検針装置１１によってのみ受信され、他の住宅のＡルート通信及びＢルート通信に干渉することなく、Ｂルート通信を行うことができる。

図１１は、図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第６の通信処理を示すタイミングチャートである。図１１の通信処理は、例えば、ＨＥＭＳ制御装置２１を検針装置１１に最初に登録するときに実行される。ＨＥＭＳ制御装置２１は、最初、送信電力を、設定可能な最低値に設定する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１の有無を調べるために、ビーコン要求信号を繰り返し送信する（アクティブスキャン）。ＨＥＭＳ制御装置２１は、ビーコン要求信号に応答して検針装置１１から送信されるビーコン信号を待機する。ＨＥＭＳ制御装置２１が送信したビーコン要求信号を検針装置１１が受信できる送信電力の下限よりも低い値がＨＥＭＳ制御装置２１に設定されているとき、検針装置１１は、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信されたビーコン要求信号を受信できない。検針装置１１からのビーコン信号を受信することなくタイムアウト時間が経過すると、ＨＥＭＳ制御装置２１は、送信電力を予め決められたステップ幅だけ増大させる。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、再びビーコン要求信号を送信し、検針装置１１から送信されるビーコン信号を待機する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からのビーコン信号を受信するまで、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力を最低値からタイムアウト時間ごとに順次に増大させながら、ビーコン要求信号を繰り返し送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、検針装置１１からビーコン信号を受信したときの送信電力を送信電力の下限として決定する。送信電力の下限が決定された後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、登録要求信号を検針装置１１に送信する。検針装置１１は、ＨＥＭＳ制御装置２１を登録し、登録応答信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。

図１１の通信処理によれば、図１０の通信処理と同様に、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力の下限を決定することができる。また、図１１の通信処理によれば、住宅１の検針装置１１以外の他の検針装置（例えば、住宅２の検針装置１２）は、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信されたビーコン要求信号を受信しないので、ビーコン信号を処理するために必要なメモリ量を低減することができる。

図１２は、図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第７の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、図１０又は図１１の通信処理に従って、送信電力を下限に設定している。ＨＥＭＳ制御装置２１は、住宅１の宅内の家電機器又はその他の電気機器（家電機器４１など）の消費電力量を示す電力情報を要求する要求信号を、周期的（例えば３０分ごと）に検針装置１１に送信する。ノイズなどに起因して住宅１のＢルートの通信環境が悪化した場合を考える。ＨＥＭＳ制御装置２１は、所定のタイムアウト時間（例えば１時間３０分）にわたってＨＥＭＳ制御装置２１から検針装置１１に送信した要求信号に対する検針装置１１からの応答信号を受信しなかったとき、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力を初期値に設定する。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、要求信号を検針装置１１に送信し、検針装置１１から送信された、電力情報を含む応答信号を受信する。その後、さらに一定時間が経過した後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、図１０又は図１１の通信処理に従って、再び送信電力を下限に設定してもよい。図７の通信処理によれば、通信環境が悪化した場合にも、検針装置１１及びＨＥＭＳ制御装置２１のＢルート通信を行うことができる。

図１３は、図９の信号の干渉を防止するために、図１のＨＥＭＳ制御装置２１によって実行される第８の通信処理を示すタイミングチャートである。ＨＥＭＳ制御装置２１は、図１０又は図１１の通信処理に従って、送信電力を下限に設定している。ＨＥＭＳ制御装置２１は、家電機器４１の有無を調べるために、ビーコン信号を繰り返し送信する。しかしながら、ＨＥＭＳ制御装置２１が送信したビーコン信号を家電機器４１が受信できる送信電力の下限よりも低い値がＨＥＭＳ制御装置２１に設定されているとき、家電機器４１は、ＨＥＭＳ制御装置２１から送信されたビーコン信号を受信できない。ＨＥＭＳ制御装置２１は、所定のタイムアウト時間（例えば１時間３０分）が経過したとき、ＨＥＭＳ制御装置２１の送信電力を初期値に設定する。その後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、新規な家電機器を探すためのビーコン信号を送信し（アクティブスキャン）、ビーコン信号を受信した家電機器４１は、登録要求信号をＨＥＭＳ制御装置２１に送信する。ＨＥＭＳ制御装置２１は、登録要求信号を受信したとき、家電機器４１を登録する。その後、さらに一定時間が経過した後、ＨＥＭＳ制御装置２１は、図１０又は図１１の通信処理に従って、再び送信電力を下限に設定してもよい。図８の通信処理によれば、新規な家電機器４１が設置された場合にも、家電機器４１は、ＨＥＭＳ制御装置２１と通信することができる。

以上説明した図５〜図８の通信処理（受信感度の下限を設定する通信処理）と、図１０〜図１３の通信処理（送信電力の下限を設定する通信処理）とを組み合わせてもよい。この場合、ＨＥＭＳ制御装置２１のＢルートの通信回路（図２のＰＬＣ回路１２１、図３の無線通信回路１２１Ａ）は、可変な受信感度及び可変な送信電力を有する。

ＨＥＭＳ制御装置２１〜２３は、分電盤と一体化されていてもよく（内蔵型）、分電盤とは別個の装置であってもよい（外付け型）。また、図５〜図８、図１０〜図１３の通信処理を行う装置は、ＨＥＭＳ制御装置に限らず、検針装置と通信する他の通信装置であってもよい。

図５〜図８、図１０〜図１３の通信処理に係る各ステップは、ＨＥＭＳ制御装置２１のハードウェアとして実施されてもよく、制御回路１２２によって実行されるプログラムとして実施されてもよい。

１、２、３…住宅、
４…電力線、
１１、１１Ａ、１２、１３…検針装置、
２１、２１Ａ、２２、２３…ＨＥＭＳ制御装置、
３１…電力線、
４１…家電機器、
１１１…電力測定部、
１１２…電力測定器、
１１３…測定器制御回路、
１１４…電源回路、
１１５、１１５Ａ…通信部、
１１６…ＰＬＣ回路、
１１６Ａ…無線通信回路、
１１７…ＰＬＣ回路、
１１７Ａ…無線通信回路、
１１８…通信制御回路、
１１９…メモリ、
１２１…ＰＬＣ回路、
１２１Ａ…無線通信回路、
１２２…制御回路、
１２３…無線通信回路、
１２４…メモリ、
１２５…電源回路。

Claims (20)

1. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置において、
   前記通信装置は可変な受信感度を有し、
   前記通信装置は、
   前記検針装置と通信して、前記検針装置から前記通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定し、
   前記通信装置の受信感度を前記下限に設定することを特徴とする通信装置。
2. 前記通信装置は、
   前記検針装置から前記通信装置に送信された信号の信号レベルを測定し、
   前記測定された信号レベルを前記受信感度の下限として決定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記検針装置は前記通信装置にビーコン信号を繰り返し送信し、
   前記通信装置は、前記通信装置の受信感度を最低値から所定時間ごとに順次に増大させ、前記ビーコン信号を受信したときの受信感度を前記受信感度の下限として決定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
4. 前記通信装置は、第１のタイムアウト時間にわたって前記検針装置から前記通信装置に送信された信号を受信しなかったとき、前記通信装置の受信感度を初期値に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の通信装置。
5. 前記通信装置は、第２のタイムアウト時間が経過したとき、前記通信装置の受信感度を初期値に設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の通信装置。
6. 前記通信装置は可変な送信電力を有し、
   前記通信装置は、
   前記検針装置と通信して、前記通信装置から前記検針装置に送信される信号を前記検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定し、
   前記通信装置の送信電力を前記下限に設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の通信装置。
7. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置において、
   前記通信装置は可変な送信電力を有し、
   前記通信装置は、
   前記検針装置と通信して、前記通信装置から前記検針装置に送信される信号を前記検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定し、
   前記通信装置の送信電力を前記下限に設定することを特徴とする通信装置。
8. 前記通信装置は、
   前記通信装置から前記検針装置に信号を送信し、
   前記検針装置によって測定された、前記通信装置から前記検針装置に送信された信号の信号レベルを示す第１の信号レベルを取得し、
   前記検針装置が受信可能な信号レベルの下限を示す第２の信号レベルを取得し、
   前記第１及び第２の信号レベルに基づいて前記送信電力の下限を決定することを特徴とする請求項６又は７記載の通信装置。
9. 前記通信装置は、
   前記通信装置の送信電力を最低値から所定時間ごとに順次に増大させながら前記検針装置にビーコン要求信号を繰り返し送信し、
   前記検針装置からビーコン信号を受信したときの送信電力を前記送信電力の下限として決定することを特徴とする請求項６又は７記載の通信装置。
10. 前記通信装置は、第３のタイムアウト時間にわたって前記通信装置から前記検針装置に送信した信号に対する前記検針装置からの応答信号を受信しなかったとき、前記通信装置の送信電力を初期値に設定することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の通信装置。
11. 前記通信装置は、第４のタイムアウト時間が経過したとき、前記通信装置の送信電力を初期値に設定することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１つに記載の通信装置。
12. 前記検針装置は、電力線通信を用いて前記通信装置及び他の検針装置と通信することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の通信装置。
13. 前記検針装置は、無線通信を用いて前記通信装置及び他の検針装置と通信することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の通信装置。
14. 前記通信装置は分電盤と一体化されたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の通信装置。
15. 前記通信装置は、前記検針装置を介して電力会社から電力供給を受ける少なくとも１つの電気機器の電力情報及び動作を管理する電力管理装置であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の通信装置。
16. 通信機能を備えた電力量の検針装置と、
    請求項１〜１５のいずれか１つに記載の通信装置とを含むことを特徴とする通信システム。
17. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置の通信方法において、
    前記通信装置は可変な受信感度を有し、
    前記通信方法は、
    前記通信装置及び前記検針装置の通信を行って、前記検針装置から前記通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定するステップと、
    前記通信装置の受信感度を前記下限に設定するステップとを含むことを特徴とする通信方法。
18. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置の通信方法において、
    前記通信装置は可変な送信電力を有し、
    前記通信方法は、
    前記通信装置及び前記検針装置の通信を行って、前記通信装置から前記検針装置に送信される信号を前記検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定するステップと、
    前記通信装置の送信電力を前記下限に設定するステップとを含むことを特徴とする通信方法。
19. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置のプログラムにおいて、
    前記通信装置は、可変な受信感度を有する通信回路と、制御回路とを備え、
    前記プログラムは、前記制御回路によって実行されたとき、
    前記通信装置及び前記検針装置の通信を行って、前記検針装置から前記通信装置に送信される信号を受信可能な受信感度の下限を決定するステップと、
    前記通信回路の受信感度を前記下限に設定するステップとを含むことを特徴とするプログラム。
20. 通信機能を備えた電力量の検針装置と通信する通信装置のプログラムにおいて、
    前記通信装置は、可変な送信電力を有する通信回路と、制御回路とを備え、
    前記プログラムは、前記制御回路によって実行されたとき、
    前記通信装置及び前記検針装置の通信を行って、前記通信装置から前記検針装置に送信される信号を前記検針装置が受信可能な送信電力の下限を決定するステップと、
    前記通信装置の送信電力を前記下限に設定するステップとを含むことを特徴とするプログラム。

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