JP2015115645A - 検針装置、通信方法、プログラム、管理装置、及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】検針装置が複数の管理装置と通信可能である場合に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に選択する。
【解決手段】制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又はＰＬＣ管理装置２０Ａから、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を取得する。制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク２０Ｂに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は無線管理装置２０Ｂから、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得する。制御回路１２は、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量及び無線ネットワーク２０Ｂの空き容量を互いに比較して、これらのネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択する。制御回路１２は、電力線通信回路又は無線通信回路を用いて、選択されたネットワークに参入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信機能を備えた検針装置に関する。本発明はまた、検針装置の通信方法及びプログラムに関する。本発明はまた、少なくとも１つの検針装置を管理する管理装置に関する。本発明はまた、少なくとも１つの検針装置と、検針装置を管理する管理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１〜５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。

検針装置は、電力線通信（ＰＬＣ）又は無線を通信媒体として用いて電力会社と通信する。このとき、検針装置と電力会社との間に、複数の検針装置を管理する管理装置（コンセントレータ）が設けられる場合がある。管理装置は、複数の検針装置から当該検針装置が設けられた家庭の消費電力量を収集して電力会社に送る。

特開２０１３−１８７８４９号公報 特開２０１３−１１８６２１号公報 特開２０１３−０２１５１６号公報 特開２０１２−１９１６１７号公報 特開２０１２−１７５６８８号公報

１つの管理装置によって管理可能な検針装置の個数の上限は、管理装置と検針装置との間の帯域幅、管理装置のメモリの容量、などの条件によって決まる。検針装置の個数がこの上限を越えると、検針装置と管理装置との間の通信信頼性が低下する。従って、ある検針装置が複数の管理装置と通信可能であるならば、検針装置は、管理可能な検針装置の個数により余裕がある管理装置を自動的に選択して通信することが望ましい。

本発明の目的は、検針装置が複数の管理装置と通信可能である場合に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に選択する検針装置を提供することにある。また、本発明の目的は、そのような検針装置の通信方法及びプログラムを提供することにある。また、本発明の目的は、そのような少なくとも１つの検針装置を管理する管理装置を提供することにある。また、本発明の目的は、そのような少なくとも１つの検針装置と、検針装置を管理する管理装置とを含む通信システムを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る検針装置によれば、通信機能を備えた検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。検針装置は、複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、電力線通信回路及び無線通信回路を制御する制御回路とを備える。第１の管理装置は、第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成する。第２の管理装置は、第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成する。
制御回路は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を取得する。制御回路は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を取得する。制御回路は、第１のネットワークの空き容量及び第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択する。制御回路は、電力線通信回路又は無線通信回路を用いて、選択された第１又は第２のネットワークに参入する。

本発明の第２の態様に係る検針装置によれば、第１の態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。ネットワークの空き容量の情報は、ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数とネットワークに参入可能な検針装置の個数の最大値との比、ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数、又はネットワークに参入済みの検針装置の個数、を含む。

本発明の第３の態様に係る検針装置によれば、第１又は第２の態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。制御回路は、電力線通信及び無線通信のいずれか一方を優先的に使用する通信方式として設定する。制御回路は、第１のネットワークの空き容量及び第２のネットワークの空き容量を互いに比較するとき、電力線通信を優先的に使用する場合には第１のネットワークを優先的に選択するように、空き容量に重み付けして比較する。制御回路は、第１のネットワークの空き容量及び第２のネットワークの空き容量を互いに比較するとき、無線通信を優先的に使用する場合には第２のネットワークを優先的に選択するように、空き容量に重み付けして比較する。

本発明の第４の態様に係る検針装置によれば、第１〜第３のいずれか１つの態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。制御回路は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる他の検針装置及び第１の管理装置へ、第１のスキャンリクエスト信号を送信する。制御回路は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を含む第１のビーコン信号を受信する。制御回路は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる他の検針装置及び第２の管理装置へ、第２のスキャンリクエスト信号を送信する。制御回路は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を含む第２のビーコン信号を受信する。

本発明の第５の態様に係る検針装置によれば、第１〜第３のいずれか１つの態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。制御回路は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる他の検針装置及び第１の管理装置によって第１のネットワーク内で定期的又は非定期的に送信される、第１のネットワークの空き容量の情報を含む第１の通知信号を受信する。制御回路は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる他の検針装置及び第２の管理装置によって第２のネットワーク内で定期的又は非定期的に送信される、第２のネットワークの空き容量の情報を含む第２の通知信号を受信する。

本発明の第６の態様に係る検針装置によれば、第１〜第５のいずれか１つの態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。制御回路は、第１又は第２のネットワークに参入した後、以下の動作を実行する。制御回路は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を取得する。制御回路は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を取得する。制御回路は、当該検針装置が参入しているネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、電力線通信回路及び無線通信回路を用いて、当該検針装置が参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入する。

本発明の第７の態様に係る検針装置によれば、第６の態様に係る検針装置において、以下の構成を備えたことを特徴とする。検針装置の制御回路は、当該検針装置が参入しているネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、かつ、当該検針装置が参入しているネットワークにおいて当該検針装置が末端ノードに位置している場合、電力線通信回路及び無線通信回路を用いて、当該検針装置が参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入する。

本発明の第８の態様に係る通信システムによれば、以下の構成を備えたことを特徴とする。通信システムは、第１〜第７のいずれか１つの態様に係る検針装置と、第１の管理装置と、第２の管理装置とを含む。第１の管理装置は、複数の検針装置と通信する電力線通信回路を備え、複数の検針装置のうちの少なくとも１つを管理する。第２の管理装置は、複数の検針装置と通信する無線通信回路を備え、複数の検針装置のうちの少なくとも１つを管理する。

本発明の第９の態様に係る通信システムによれば、第８の態様に係る通信システムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。第１の管理装置は、第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を取得する。第１の管理装置は、第１のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの検針装置に、第１のネットワークから離脱して第２のネットワークに参入するように指示する。第２の管理装置は、第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を取得する。第２の管理装置は、第２のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの検針装置に、第２のネットワークから離脱して第１のネットワークに参入するように指示する。

本発明の第１０の態様に係る通信システムによれば、第９の態様に係る通信システムにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。第１の管理装置は、第１のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、第１のネットワークにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、第１のネットワークから離脱して第２のネットワークに参入するように指示する。第２の管理装置は、第２のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、第２のネットワークにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、第２のネットワークから離脱して第１のネットワークに参入するように指示する。

本発明の第１１の態様に係る通信方法によれば、通信機能を備えた検針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。検針装置は、複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、電力線通信回路及び無線通信回路を制御する制御回路とを備える。第１の管理装置は、第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成する。第２の管理装置は、第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成する。通信方法は、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を取得するステップを含む。通信方法は、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を取得するステップを含む。通信方法は、第１のネットワークの空き容量及び第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択するステップを含む。通信方法は、電力線通信回路又は無線通信回路を用いて、選択された第１又は第２のネットワークに参入するステップを含む。

本発明の第１２の態様に係るプログラムによれば、通信機能を備えた検針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。検針装置は、複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、電力線通信回路及び無線通信回路を制御する制御回路とを備える。第１の管理装置は、第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成する。第２の管理装置は、第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成する。プログラムは、制御回路によって実行される以下のステップを含む。プログラムは、電力線通信回路を用いて、第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第１の管理装置から、第１のネットワークの空き容量の情報を取得するステップを含む。プログラムは、無線通信回路を用いて、第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は第２の管理装置から、第２のネットワークの空き容量の情報を取得するステップを含む。プログラムは、第１のネットワークの空き容量及び第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択するステップを含む。プログラムは、電力線通信回路又は無線通信回路を用いて、選択された第１又は第２のネットワークに参入するステップを含む。

本発明によれば、検針装置が複数の管理装置と通信可能である場合に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に選択する検針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示すブロック図である。 図１の検針装置１０−１の構成を示すブロック図である。 図１のＰＬＣ管理装置２０Ａの構成を示すブロック図である。 図１の無線管理装置２０Ｂの構成を示すブロック図である。 図１の通信システムに検針装置１０−Ｎが参入するときの動作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に検針装置１０−Ｎが参入するときの動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る通信システムにおいて、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するときの動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る通信システムにおいて、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するときの動作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示すブロック図である。図１の通信システムは、電力会社設備３０から電力供給を受ける複数の検針装置１０−１〜１０−１５と、これらの検針装置１０−１〜１０−１５を管理するＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂを含む。各検針装置１０−１〜１０−１５は、電力線４１，４２を介して、電力会社設備３０から電力供給を受ける。各検針装置１０−１〜１０−１５は、電力線通信及び無線通信の機能を有する。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、電力線４１，４２上に設けられ、電力線通信により検針装置１０−１〜１０−１５と通信可能に接続され、少なくとも１つの検針装置（図１では、検針装置１０−１〜１０−７，１０−１０）を管理する。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、検針装置１０−１〜１０−１５と直接に通信してもよく、マルチホップにより通信してもよい。無線管理装置２０Ｂは、無線通信により複数の検針装置１０−１〜１０−１５と通信可能に接続され、少なくとも１つの検針装置（図１では、検針装置１０−８，１０−９，１０−１１〜１０−１５）を管理する。無線管理装置２０Ｂは、検針装置１０−１〜１０−１５と直接に通信してもよく、マルチホップにより通信してもよい。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣ管理装置２０Ａの管理下の検針装置とともに、電力線通信を行うパーソナルエリアネットワークであるＰＬＣネットワーク１００Ａを構成する。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣネットワーク１００Ａのコーディネータとして動作する。無線管理装置２０Ｂは、無線管理装置２０Ｂの管理下の検針装置とともに、無線通信を行うパーソナルエリアネットワークである無線ネットワーク１００Ｂを構成する。無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂのコーディネータとして動作する。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、通信線４３を介して電力会社設備３０と通信し、各検針装置で測定された消費電力量の情報などを電力会社に通知する。無線管理装置２０Ｂは、通信線４４を介して電力会社設備３０と通信し、各検針装置で測定された消費電力量の情報などを電力会社に通知する。

図２は、図１の検針装置１０−１の構成を示すブロック図である。検針装置１０−１は、電力測定器１１、制御回路１２、ＰＬＣ回路１３、及び無線通信回路１４を備える。電力測定器１１は、宅内機器（図示せず）の消費電力量を測定する。ＰＬＣ回路１３は、制御回路１２の制御下で、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる他の検針装置及びＰＬＣ管理装置２０Ａと通信する。無線通信回路１４は、制御回路１２の制御下で、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる他の検針装置及び無線管理装置２０Ｂと通信する。制御回路１２は、測定された消費電力量を、ＰＬＣ回路１３を用いてＰＬＣ管理装置２０Ａに通知するか、又は、無線通信回路１４を用いて無線管理装置２０Ｂに通知する。他の検針装置１０−２〜１０−１５もまた、検針装置１０−１と同様に構成される。

図２は、ＰＬＣ回路１３及び無線通信回路１４を２つの別個のモジュールとして示すが、ＰＬＣ回路１３及び無線通信回路１４は単一のモジュール又はチップとして提供されてもよい。また、図２は、電力測定器１１と通信回路（ＰＬＣ回路１３及び無線通信回路１４）とが一体型の構成を示すが、電力測定器１１と通信回路とは、別個のモジュールとして提供されてもよい。

図３は、図１のＰＬＣ管理装置２０Ａの構成を示すブロック図である。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣ通信回路２１Ａ、制御回路２２Ａ、及び通信回路２３Ａを備える。制御回路２２Ａは、ＰＬＣ通信回路２１Ａを用いて検針装置１０−１〜１０−１５と通信し、通信回路２３Ａを用いて電力会社設備３０と通信する。

図４は、図１の無線管理装置２０Ｂの構成を示すブロック図である。無線管理装置２０Ｂは、無線通信回路２１Ｂ、制御回路２２Ｂ、及び通信回路２３Ｂを備える。制御回路２２Ｂは、無線通信回路２１Ｂを用いて検針装置１０−１〜１０−１５と通信し、通信回路２３Ｂを用いて電力会社設備３０と通信する。

各検針装置１０−１〜１０−１５は、電力線通信及び無線通信の両方の機能を有するので、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂのいずれかに参入することができる。ＰＬＣネットワーク１００Ａにおいて、検針装置の個数がＰＬＣ管理装置２０Ａによって管理可能な検針装置の個数の上限に近づいたとき又は越えたとき、通信トラフィックの増加に起因して、検針装置とＰＬＣ管理装置２０Ａとの間の通信信頼性が低下する。無線ネットワーク１００Ｂにおいても、検針装置の個数が無線管理装置２０Ｂによって管理可能な検針装置の個数の上限に近づいたとき又は越えたとき、通信トラフィックの増加に起因して、検針装置と無線管理装置２０Ｂとの間の通信信頼性が低下する。通信信頼性の低下を防ぐために、図１の通信システムでは、各検針装置１０−１〜１０−１５は、空き容量により余裕があるＰＬＣネットワーク１００Ａ又は無線ネットワーク１００Ｂを自動的に選択して参入する。

図５は、図１の通信システムに検針装置１０−Ｎが参入するときの動作を示すタイミングチャートである。図５では、図示の簡単化のために、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる検針装置のうち、検針装置１０−１，１０−２のみを示し、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる検針装置のうち、検針装置１０−１３，１０−１４のみを示す。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を含む通知信号をＰＬＣネットワーク１００Ａ内で定期的又は非定期的に送信し、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる他の検針装置に通知する。無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を含む通知信号を無線ネットワーク１００Ｂ内で定期的又は非定期的に送信し、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる他の検針装置に通知する。ネットワークの空き容量の情報は、例えば、ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数とネットワークに参入可能な検針装置の個数の最大値との比、ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数、又はネットワークに参入済みの検針装置の個数、を含む。ＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂは、管理下の検針装置の個数に基づいて空き容量の情報を生成する。

通知信号は、例えば、ルーティングのために定期的にブロードキャストされるＨｅｌｌｏパケットであってもよい。この場合、Ｈｅｌｌｏパケットは、ルーティングのための隣接リンク情報に加えて、ネットワークの空き容量の情報を含む。それに代わって、通知信号は、各ネットワーク内で定期的又は非定期的に送受信される他の任意のパケット（例えば、検針情報を通知するために定期的に送信されるパケット）であってもよい。この場合、空き容量の情報は、ネットワークの通信帯域に影響を与えないように、ネットワーク内で送受信されるパケットに挿入される。

図５を参照すると、検針装置１０−Ｎは、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂのいずれかに新たに参入する。検針装置１０−Ｎの制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる他の検針装置及びＰＬＣ管理装置２０Ａへ、スキャンリクエスト信号を送信する。制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又はＰＬＣ管理装置２０Ａから、ビーコン信号を受信する。このとき、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる他の検針装置及びＰＬＣ管理装置２０Ａのうちで、スキャンリクエスト信号を受信したもののみがビーコン信号を送信する。各ビーコン信号は、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を含む。これにより、制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又はＰＬＣ管理装置２０Ａから、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を取得する。

同様に、制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる他の検針装置及び無線管理装置２０Ｂへ、スキャンリクエスト信号を送信する。制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は無線管理装置２０Ｂから、ビーコン信号を受信する。このとき、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる他の検針装置及び無線管理装置２０Ｂのうちで、スキャンリクエスト信号を受信したもののみがビーコン信号を送信する。各ビーコン信号は、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を含む。これにより、制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は無線管理装置２０Ｂから、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得する。

制御回路１２は、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量及び無線ネットワーク１００Ｂの空き容量を互いに比較して、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択する。制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３又は無線通信回路１４を用いて、選択されたＰＬＣネットワーク１００Ａ又は無線ネットワーク１００Ｂに参入する。図５は、検針装置１０−ＮがＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する場合を示す。検針装置１０−Ｎは、参入要求信号をＰＬＣ管理装置２０Ａに送信し、これに返信された参入許可信号を受信して、ＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する。複数の検針装置がマルチホップにより通信する場合には、選択したネットワークにおいて検針装置１０−Ｎに最も近接した検針装置へ参入許可信号を送信してもよい。

図１の通信システムによれば、検針装置１０−ＮがＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂと通信可能である場合に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に選択することができる。これにより、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂに参入している検針装置の個数の偏りを低下させ、トラフィックを分散することができる。

制御回路１２は、電力線通信及び無線通信のいずれか一方を優先的に使用する通信方式として設定してもよい。制御回路１２は、電力線通信を優先的に使用する場合にはＰＬＣネットワーク１００Ａを優先的に選択するように、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量に重み付けして、又はバイアスをかけて比較する。同様に、制御回路１２は、無線通信を優先的に使用する場合には無線ネットワーク１００Ｂを優先的に選択するように、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量に重み付けして、又はバイアスをかけて比較する。

第２の実施形態．
図６は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムに検針装置１０−Ｎが参入するときの動作を示すタイミングチャートである。図５では、検針装置１０−Ｎの制御回路１２は、スキャンリクエスト信号に対して返信されたビーコン信号から、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得した。一方、図６では、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂ内で定期的又は非定期的に送信される通知信号から、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得する。

通知信号は、前述のように、ルーティングのために定期的にブロードキャストされるＨｅｌｌｏパケット、又は、各ネットワーク内で定期的又は非定期的に送受信される他の任意のパケットであってもよい。図６は、通知信号がＨｅｌｌｏパケットである場合を示す。検針装置１０−Ｎの制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる他の検針装置及びＰＬＣ管理装置２０ＡによってＰＬＣネットワーク１００Ａ内で定期的にブロードキャストされる、Ｈｅｌｌｏパケットを受信する。各Ｈｅｌｌｏパケットは、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を含む。これにより、制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又はＰＬＣ無線管理装置２０Ａから、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を取得する。制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる他の検針装置及び無線管理装置２０Ｂによって無線ネットワーク１００Ｂ内で定期的にブロードキャストされる、Ｈｅｌｌｏパケットを受信する。各Ｈｅｌｌｏパケットは、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を含む。これにより、制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は無線管理装置２０Ｂから、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得する。

図６の動作によれば、検針装置１０−ＮがＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂと通信可能である場合に、図５の動作と同様に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に選択することができる。これにより、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂに参入している検針装置の個数の偏りを低下させ、トラフィックを分散することができる。

第３の実施形態．
図７は、本発明の第３の実施形態に係る通信システムにおいて、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するときの動作を示すタイミングチャートである。検針装置１０−Ｎの制御回路１２は、ＰＬＣネットワーク１００Ａ又は無線ネットワーク１００Ｂに参入した後、参入したネットワークの空き容量が少ない場合には、空き容量が大きい他方のネットワークに参入してもよい。

制御回路１２は、ＰＬＣ回路１３を用いて、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又はＰＬＣ管理装置２０Ａから、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を取得する。制御回路１２は、無線通信回路１４を用いて、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は無線管理装置２０Ｂから、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報を取得する。図７では、図６と同様にＨｅｌｌｏパケットを用いて空き容量の情報を取得しているが、図５と同様にスキャンリクエスト信号に対して返信されたビーコン信号から空き容量の情報を取得してもよい。それに代わって、各ネットワーク内で送受信される他の任意のパケットから空き容量の情報を取得してもよい。制御回路１２は、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、ＰＬＣ回路１３及び無線通信回路１４を用いて、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入する。図７は、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する場合を示す。検針装置１０−Ｎは、離脱要求信号を無線管理装置２０Ｂに送信し、これに返信された離脱許可信号を受信して、無線ネットワーク１００Ｂから離脱する。次いで、検針装置１０−Ｎは、参入要求信号をＰＬＣ管理装置２０Ａに送信し、これに返信された参入許可信号を受信して、ＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する。

制御回路１２は、図７の動作を行うとき、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークにおいて検針装置１０−Ｎが末端ノードに位置している場合、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入してもよい。制御回路１２は、例えばＨｅｌｌｏパケットに含まれる隣接リンク情報に基づいて、下位ノードの有無を判断する。これにより、検針装置１０−Ｎよりも下位のノードが存在するとき、参入しているネットワークからの離脱を抑止することができる。また、検針装置１０−Ｎが末端ノードに位置しているか否かに代えて、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークにおいて、検針装置１０−Ｎの下位ノードの個数が予め決められたしきい値より少ないか否かを判断してもよい。

制御回路１２は、参入要求信号を送信する前に、図５と同様にスキャンリクエスト信号を送信し、これに対して返信されたビーコン信号から、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を再取得してもよい。これにより、複数の検針装置がマルチホップにより通信する場合であっても、制御回路１２は、ＰＬＣネットワーク１００Ａについての正確な情報（例えば、どの検針装置を介してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するのか）を取得できる。また、ＰＬＣネットワーク１００Ａ及び無線ネットワーク１００Ｂ以外の他のネットワークが存在する場合、制御回路１２は、参入要求信号を送信する前にスキャンリクエスト信号を送信することにより、そのネットワークの空き容量の情報を取得できる。

図７の動作によれば、検針装置１０−ＮがＰＬＣ管理装置２０Ａ又は無線管理装置２０Ｂと通信している場合に、通信信頼性の低下を防止するように通信対象の管理装置を自動的に変更することができる。

第４の実施形態．
図８は、本発明の第４の実施形態に係る通信システムにおいて、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するときの動作を示すタイミングチャートである。図７では、検針装置１０−Ｎの制御回路１２が、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入することを決定した。一方、図８では、ＰＬＣ管理装置２０Ａ又は無線管理装置２０Ｂにより、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入することを決定する。

図８において、ＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量の情報及びＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量の情報を互いに交換して取得する。ＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂは、電力会社設備３０のサーバ装置などを介して、又は直接に接続された通信線を介して、空き容量の情報を互いに交換して取得する。ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量が予め決められた下限未満であり、かつ、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量が予め決められた下限以上であるか否かを判断する。両方の条件を満たす場合、ＰＬＣ管理装置２０Ａは、ＰＬＣネットワーク１００Ａに含まれる少なくとも１つの検針装置に、ＰＬＣネットワーク１００Ａから離脱して無線ネットワーク１００Ｂに参入するように指示する。無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂの空き容量が予め決められた下限未満であり、かつ、ＰＬＣネットワーク１００Ａの空き容量が予め決められた下限以上であるか否かを判断する。両方の条件を満たす場合、無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂに含まれる少なくとも１つの検針装置に、無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するように指示する。図７は、検針装置１０−Ｎが無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する場合を示す。無線管理装置２０Ｂは、無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するように指示する離脱指示信号を検針装置１０−Ｎに送信する。検針装置１０−Ｎは、離脱指示信号を受信したとき無線ネットワーク１００Ｂから離脱し、次いで、参入要求信号をＰＬＣ管理装置２０Ａに送信し、これに返信された参入許可信号を受信して、ＰＬＣネットワーク１００Ａに参入する。

ＰＬＣ管理装置２０Ａは、図８の動作を行うとき、ＰＬＣネットワーク１００Ａにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、ＰＬＣネットワーク１００Ａから離脱して無線ネットワーク１００Ｂに参入するように指示してもよい。無線管理装置２０Ｂは、図８の動作を行うとき、無線ネットワーク１００Ｂにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、無線ネットワーク１００Ｂから離脱してＰＬＣネットワーク１００Ａに参入するように指示してもよい。ＰＬＣ管理装置２０Ａ及び無線管理装置２０Ｂは、これにより、検針装置１０−Ｎよりも下位のノードが存在するとき、参入しているネットワークからの離脱を抑止することができる。これにより、検針装置１０−Ｎよりも下位のノードが存在するとき、参入しているネットワークからの離脱を抑止することができる。また、検針装置１０−Ｎが末端ノードに位置しているか否かに代えて、検針装置１０−Ｎが参入しているネットワークにおいて、検針装置１０−Ｎの下位ノードの個数が予め決められたしきい値より少ないか否かを判断してもよい。

図８の動作によれば、検針装置１０−ＮがＰＬＣネットワーク１００Ａ又は無線ネットワーク１００Ｂに参入している場合に、通信信頼性の低下を防止するようにネットワークを自動的に変更することができる。

図５〜図８の動作に係る各ステップは、検針装置１０−Ｎ、ＰＬＣ管理装置２０Ａ、及び無線管理装置２０Ｂのハードウェアとして実施されてもよく、それらの制御回路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。

本発明の実施形態に係る通信システムにおいて、検針装置は、電力量の検針装置に限らず、電力線通信及び無線通信を含む複数の通信方式で動作可能な、ガス、水道、その他の検針装置であってもよい。電力量以外を測定する既存の検針装置は電池で動作する場合が多いが、電力線通信を行うように検針装置を構成することにより、電力線から電力供給することもできる。

１０−１〜１０−１５，１０−Ｎ…検針装置、
１１…電力測定器、
１２…制御回路、
１３…ＰＬＣ回路、
１４…無線通信回路、
２０Ａ…ＰＬＣ管理装置、
２０Ｂ…無線管理装置、
２１Ａ…ＰＬＣ通信回路、
２１Ｂ…無線通信回路、
２２Ａ，２２Ｂ…制御回路、
２３Ａ，２３Ｂ…通信回路、
３０…電力会社設備、
４１，４２…電力線、
４３，４４…通信線、
１００Ａ…ＰＬＣネットワーク、
１００Ｂ…無線ネットワーク。

Claims (12)

1. 通信機能を備えた検針装置において、前記検針装置は、
   複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、
   複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、
   前記電力線通信回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路とを備え、
   前記第１の管理装置は、前記第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成し、
   前記第２の管理装置は、前記第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成し、
   前記制御回路は、
   前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   前記第１のネットワークの空き容量及び前記第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、前記第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択し、
   前記電力線通信回路又は前記無線通信回路を用いて、前記選択された第１又は第２のネットワークに参入することを特徴とする検針装置。
2. 前記ネットワークの空き容量の情報は、
   ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数とネットワークに参入可能な検針装置の個数の最大値との比、
   ネットワークにさらに参入可能な検針装置の個数、及び
   ネットワークに参入済みの検針装置の個数、
   のいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の検針装置。
3. 前記制御回路は、
   電力線通信及び無線通信のいずれか一方を優先的に使用する通信方式として設定し、
   前記第１のネットワークの空き容量及び前記第２のネットワークの空き容量を互いに比較するとき、電力線通信を優先的に使用する場合には前記第１のネットワークを優先的に選択するように、無線通信を優先的に使用する場合には前記第２のネットワークを優先的に選択するように、空き容量に重み付けして比較することを特徴とする請求項１又は２記載の検針装置。
4. 前記制御回路は、
   前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる他の検針装置及び前記第１の管理装置へ、第１のスキャンリクエスト信号を送信し、
   前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を含む第１のビーコン信号を受信し、
   前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる他の検針装置及び前記第２の管理装置へ、第２のスキャンリクエスト信号を送信し、
   前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を含む第２のビーコン信号を受信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の検針装置。
5. 前記制御回路は、
   前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる他の検針装置及び前記第１の管理装置によって前記第１のネットワーク内で定期的又は非定期的に送信される、前記第１のネットワークの空き容量の情報を含む第１の通知信号を受信し、
   前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる他の検針装置及び前記第２の管理装置によって前記第２のネットワーク内で定期的又は非定期的に送信される、前記第２のネットワークの空き容量の情報を含む第２の通知信号を受信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の検針装置。
6. 前記制御回路は、前記第１又は第２のネットワークに参入した後、
   前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   当該検針装置が参入しているネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、前記電力線通信回路及び前記無線通信回路を用いて、当該検針装置が参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の検針装置。
7. 前記検針装置の制御回路は、当該検針装置が参入しているネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、かつ、当該検針装置が参入しているネットワークにおいて当該検針装置が末端ノードに位置している場合、前記電力線通信回路及び前記無線通信回路を用いて、当該検針装置が参入しているネットワークから離脱してもう１つのネットワークに参入することを特徴とする請求項６記載の検針装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の複数の検針装置と、
   前記複数の検針装置と通信する電力線通信回路を備え、前記複数の検針装置のうちの少なくとも１つを管理する第１の管理装置と、
   前記複数の検針装置と通信する無線通信回路を備え、複数の検針装置のうちの少なくとも１つを管理する第２の管理装置とを含むことを特徴とする通信システム。
9. 前記第１の管理装置は、
   前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   前記第１のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの検針装置に、前記第１のネットワークから離脱して前記第２のネットワークに参入するように指示し、
   前記第２の管理装置は、
   前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を取得し、
   前記第２のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの検針装置に、前記第２のネットワークから離脱して前記第１のネットワークに参入するように指示することを特徴とする請求項８記載の通信システム。
10. 前記第１の管理装置は、前記第１のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、前記第１のネットワークにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、前記第１のネットワークから離脱して前記第２のネットワークに参入するように指示し、
    前記第２の管理装置は、前記第２のネットワークの空き容量が予め決められた下限未満である場合、前記第２のネットワークにおいて末端ノードに位置した少なくとも１つの検針装置に、前記第２のネットワークから離脱して前記第１のネットワークに参入するように指示することを特徴とする請求項９記載の通信システム。
11. 通信機能を備えた検針装置の通信方法において、
    前記検針装置は、
    複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、
    複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、
    前記電力線通信回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路とを備え、
    前記第１の管理装置は、前記第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成し、
    前記第２の管理装置は、前記第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成し、
    前記通信方法は、
    前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を取得するステップと、
    前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を取得するステップと、
    前記第１のネットワークの空き容量及び前記第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、前記第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択するステップと、
    前記電力線通信回路又は前記無線通信回路を用いて、前記選択された第１又は第２のネットワークに参入するステップとを含むことを特徴とする通信方法。
12. 通信機能を備えた検針装置のプログラムにおいて、
    前記検針装置は、
    複数の検針装置を管理する第１の管理装置と通信する電力線通信回路と、
    複数の検針装置を管理する第２の管理装置と通信する無線通信回路と、
    前記電力線通信回路及び前記無線通信回路を制御する制御回路とを備え、
    前記第１の管理装置は、前記第１の管理装置の管理下の検針装置とともに、電力線通信を行う第１のネットワークを構成し、
    前記第２の管理装置は、前記第２の管理装置の管理下の検針装置とともに、無線通信を行う第２のネットワークを構成し、
    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、
    前記電力線通信回路を用いて、前記第１のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第１の管理装置から、前記第１のネットワークの空き容量の情報を取得するステップと、
    前記無線通信回路を用いて、前記第２のネットワークに含まれる少なくとも１つの他の検針装置又は前記第２の管理装置から、前記第２のネットワークの空き容量の情報を取得するステップと、
    前記第１のネットワークの空き容量及び前記第２のネットワークの空き容量を互いに比較して、前記第１及び第２のネットワークのうち、より大きな空き容量を有するネットワークを選択するステップと、
    前記電力線通信回路又は前記無線通信回路を用いて、前記選択された第１又は第２のネットワークに参入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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