JP2020177765A - 通信機能を有する、非常灯装置及び非常灯システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力線を介して通信を行うことができる。【解決手段】 とう道に設置される非常灯装置は、外部電源から供給される交流電力を第１直流電力に変換する変換部と、前記第１直流電力を蓄電し、かつ、第２直流電力を放電する蓄電部と、前記交流電力が供給されている場合には、前記第１直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第２直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、前記第１直流電力又は前記第２直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、電力線通信機、非常灯装置及び非常灯システムに関する。

とう道内は、暗いため、作業員（とう道内設備の運用者及び作業者等を称して、以下ユーザと称す。）がとう道内で作業等が行えるように、灯具の設置がされる。そして、灯具には、商用電源等の外部電源から電力が供給されるが、商用電源から電力線を介して灯具等に供給される電力が途絶えた場合、すなわち、非常の際でも、照明となる非常灯装置が知られている。

また、とう道内において、情報処理端末がネットワークを介して外部装置とデータを送受信したり、又は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）電話でユーザが通話を行ったりするため、情報処理端末のアクセスポイントとなる機能を有する非常灯装置が知られている（例えば、非特許文献１等）。

アイレック技建株式会社、"とう道モバイル（無線機能付非常用バッテリー）"、［online］、平成２９年１０月３日、［平成２９年１０月３日検索］、インターネット〈URL：http://www.airec.co.jp/products/environment/EmergencyBattery.html〉

しかしながら、従来の非常灯装置では、電力線を介して通信を行うことができない。したがって、非常灯装置が他の非常灯装置等と通信を行う場合には、とう道内に通信回線となるケーブルを新たに配線しないと、通信ができない。

そこで、本発明に係る一実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力線を介して通信を行うことができる非常灯装置等を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る、とう道に設置される非常灯装置等は、
外部電源から供給される交流電力を第１直流電力に変換する変換部と、
前記第１直流電力を蓄電し、かつ、第２直流電力を放電する蓄電部と、
前記交流電力が供給されている場合には、前記第１直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第２直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、
前記第１直流電力又は前記第２直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部と
を含む。

電力線を介して通信を行うことができる非常灯装置等を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る非常灯システムのシステム構成例を示すシステム図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯装置の構成例を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係るＨＤ−ＰＬＣのハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおけるマルチホップ処理例を示すシステム図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯システムの設置例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおける検索処理例を示すシーケンス図である。 本発明の一実施形態に係る非常灯装置による全体処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る第１直流電力の供給例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る第２直流電力の供給例を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施形態に係る非常灯装置の例について説明する。

＜非常灯システムのシステム構成例＞
図１は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムのシステム構成例を示すシステム図である。例えば、非常灯システム１０は、図示するように、複数の非常灯装置１０１乃至１０７と、ルータ（ｒｏｕｔｅｒ）１２等の情報処理装置とを含む。また、図示するように、各装置は、電力線１４によって接続される。

非常灯システム１０は、とう道に用いられるシステムである。とう道は、通信ケーブル・ガス管・送電線等のライフラインが敷かれる管路トンネルのうち、特に敷設、撤去又は保守作業用に人が立ち入れる管径の経路である。なお、とう道は、非常灯が設置される空間であればよく、洞道、共同溝又はトンネル等でもよい。以下の説明では、「とう道」に非常灯システム１０が用いられる例で説明する。

以下、図示するシステム構成の非常灯システム１０を例に説明する。

図示するシステム構成例では、非常灯装置１０１が親機となり、ルータ１２に接続される。そして、このシステム構成例では、非常灯装置１０１等は、ルータ１２及びＯＮＵ（光回線終端装置、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１１を介してインターネット２００等のネットワークに接続し、通信を行う。すなわち、親機は、ルータ１２及びＯＮＵ１１を介して外部装置２０１との通信を確立させる。

なお、非常灯システム１０は、図示するシステム構成に限られず、図示する以外の装置を有してもよい。例えば、非常灯システム１０には、ルータ１２及びＯＮＵ１１以外の通信装置があってもよい。また、外部装置２０１は、サーバ以外の種類の装置でもよい。また、外部装置２０１は、複数あってもよい。

また、図示するシステム構成例では、商用電源２０２等の外部電源から電力線１４を介して電力が各装置に供給される。例えば、商用電源２０２から供給される電力は、ＡＣ（交流電力）１００Ｖ（ボルト）又はＡＣ２００Ｖ等である。図示するように、電力線１４上には、所々に電源ブレーカ１３１、１３２、１３３及び１３４等が設置されてもよい。また、外部電源を供給するため、受電盤等があってもよい。さらに、受電盤は、複数であってもよい。

そして、このシステム構成例では、親機となる非常灯装置１０１以外の非常灯装置が子機となる。具体的には、このシステム構成例では、子機は、非常灯装置１０２、１０３、１０４、１０５、１０６及び１０７である。なお、子機の台数は、図示する以外の台数でもよい。子機は、親機又は他の子機と電力線１４を介して通信を行う。

以下、非常灯システム１０が有する複数の非常灯装置１０１乃至１０７のうち、任意の非常灯装置を指す場合には、「非常灯装置１００」という。

＜非常灯装置の例＞
図２は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置の構成例を示す概要図である。図示するように、例えば、非常灯装置１００は、例えば、補助灯１００１と、二次電池１００２と、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００３と、制御基板１００４と、ＨＤ‐ＰＬＣ（登録商標）（高速電力線通信、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）１００５とを備える。また、非常灯装置１００は、ケーブル１００６及び１００７を有する。

ケーブル１００６は、非常灯装置１００を電力線１４に接続させ、外部電源から電力を取り入れる。

また、ケーブル１００７は、非常灯装置１００をとう道内照明器具３００に接続させる。そして、外部電源から電力が供給されている場合には、とう道内照明器具３００が点灯する。

例えば、ケーブル１００６は、充電線、照明線、共通線及びアース線による４芯の構成である。そして、非常灯装置１００は、ケーブル１００６が有する充電線と共通線間にかかるＡＣ電力で電池を充電する。また、非常灯装置１００は、ケーブル１００６が有する照明線と共通線間にかかるＡＣ電力でとう道内照明器具３００を点灯させる。

さらに、制御基板１００４は、ケーブル１００６を介して非常灯装置１００に供給される電力が停止するのを監視し、電力が停止すると、停電となったと判断する。例えば、制御基板１００４は、充電線と共通線間の電圧が０Ｖとなると、電力が停止し、停電となったと判断する。

二次電池１００２は、補助灯１００１に供給する電力を充電する電池である。すなわち、二次電池１００２は、外部電源から電力が供給されている場合には、供給される電力を充電し、蓄える。一方で、とう道内照明器具３００に供給される電力が途絶えたのを感知すると、ＨＤ−ＰＬＣ１００５及び補助灯１００１等に電力を供給するように放電する。すなわち、外部電源から電力が供給できる状態、つまり、いわゆる正常状態では、二次電池１００２は、非常状態において補助灯１００１が使用する電力を蓄電する。一方で、外部電源から電力が途絶えた状態、つまり、いわゆる非常状態では、二次電池１００２は、正常状態に蓄電した電力をＨＤ−ＰＬＣ１００５及び補助灯１００１等に供給するように切り替えられる。

無線ＬＡＮ１００３は、例えば、アンテナ及び処理ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等である。そして、無線ＬＡＮ１００３は、Ｗｉ‐Ｆｉ（登録商標）等の無線による通信を実現する。つまり、無線ＬＡＮ１００３は、他の情報処理端末と電波を送受信して、通信を行う。

制御基板１００４は、例えば、処理ＩＣ等が実装された電子回路基板である。制御基板１００４の詳細は、後述する。

ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、外部電源から交流電力が供給されている場合には、供給される交流電力に、情報信号となる周波数の信号を合わせて、電力線１４を介して接続される他の装置と通信を行う装置である。例えば、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、以下のようなハードウェア構成である。

図３は、本発明の一実施形態に係るＨＤ−ＰＬＣのハードウェア構成例を示すブロック図である。図示するように、ＨＤ−ＰＬＣ１００５は、例えば、サージアブソーバ５０、カップリングトランス５１、ＰＬＣ通信制御回路５２、ＬＡＮ通信制御回路５３、ＬＡＮコネクタ５４及び直流電力コネクタ５５を有するハードウェア構成である。

サージアブソーバ５０は、異常な高電圧等から保護を図る保護部品である。

カップリングトランス５１は、一次側と二次側とを絶縁し、異常な電流が入り込むのを防ぎ通信信号を受け渡す保護部品である。

図示するように、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、サージアブソーバ５０及びカップリングトランス５１等の保護部品が入るハードウェア構成であるのが望ましい。

ＰＬＣ通信制御回路５２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１が変換して生成する直流電力（以下「第１直流電力」という場合がある。）又は二次電池１００２が放電する直流電力（以下「第２直流電力」という場合がある。）を電源として、電力線通信等を行う。

第１直流電力を用いるか、又は、第２直流電力を用いるかは、商用電源２０２から、交流電力が供給されている場合であるか否かによって切り替わる。具体的には、停電等によって交流電力が供給されていない場合には、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、第２直流電力で電力線通信等を行う。一方で、停電等でない状態、すなわち、いわゆる通常時には、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、第１直流電力で電力線通信等を行う。このように、ＰＬＣ通信制御回路５２は、いずれの場合であっても、交流電力でなく、直流電力によって動作する。

また、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、例えば、情報信号を２乃至２８ＭＨｚ（メガヘルツ）の周波数で送信する。交流電力が供給されている場合には、このようにして生成される情報信号が合わさった交流電力によって、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、電力線１４を介して情報信号を他の非常灯装置又は外部装置等に送信する、いわゆる電力線通信を行うことができる。また、電力線１４を介して他の非常灯装置等から情報信号を受信すると、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、他の非常灯装置又は外部装置等が送信する情報信号によってデータを受信できる。

ＬＡＮ通信制御回路５３及びＬＡＮコネクタ５４は、無線ＬＡＮ１００３等により、情報処理端末等とＬＡＮで通信を行う。なお、ＬＡＮコネクタ５４等により、有線によるＬＡＮ通信が行われてもよい。つまり、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５は、無線、有線又は両方によって、ＬＡＮ通信を行ってもよい。

直流電力コネクタ５５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１又は二次電池１００２から供給される直流電力を取り込む。そして、図示するように、ＰＬＣ通信制御回路５２及びＬＡＮ通信制御回路５３等といったＨＤ‐ＰＬＣ１００５が有するハードウェアに直流電力を供給する。

なお、電力線１４を介して情報信号を送受信できれば、非常灯装置１００は、ＨＤ‐ＰＬＣ方式以外の電力線通信方式で通信を行ってもよい。例えば、非常灯装置１００は、エコーネット（登録商標）等の方式で通信を行う装置を有してもよい。

ＨＤ‐ＰＬＣ１００５のように、電力線１４を介して通信を行う装置があると、非常灯装置１００は、電力線１４とは別に通信回線がなくとも通信を行うことができる。すなわち、非常灯装置１００が通信を行うために、別途光ファイバ等の回線設備を設置する工事が不要にできる。

また、制御基板１００４の詳細な構成は、例えば、以下のような構成である。

図４は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図示するように、非常灯装置１００は、例えば、補助灯１００１と、二次電池１００２と、無線ＬＡＮ１００３と、制御基板１００４と、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５とを備える。さらに、非常灯装置１００は、ＡＣ／ＤＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ５０１を備える。

また、非常灯装置１００は、図示するように、ノイズフィルタ５００と、状態表示灯５０２と、光センサ５０３とを更に備えるのが望ましい。以下、図示する構成を例にして説明する。

図示するように、制御基板１００４は、放電回路４０１と、充電回路４０２と、制御回路４０３とを備える。

放電回路４０１は、制御回路４０３による制御に基づいて、補助灯１００１の点灯及び消灯を切り替える。

充電回路４０２は、制御回路４０３による制御に基づいて、二次電池１００２が充電を行うのと、二次電池１００２が充電を行うのを停止するのとを切り替える。

制御回路４０３は、放電回路４０１及び充電回路４０２等を制御する。例えば、制御回路４０３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１の出力電圧を計測し、計測結果に基づいて、外部電源から電力が供給されているか又は途絶えているか等を判定する。また、制御回路４０３は、二次電池１００２の電圧を計測し、計測結果に基づいて、充電回路４０２等を制御する。

なお、非常灯装置１００は、交流電力が供給されているか否かを判断するのに、交流電力の電気特性を計測するセンサを有する、又は、交流電力の電気特性を計測するセンサと接続する構成でもよい。すなわち、非常灯装置１００は、電力計等のセンサを用いて交流電力の電気特性を計測して、交流電力が供給されているか否かを判断する、又は、交流電力が供給されているか否かの判断結果を取得する。

ほかにも、制御回路４０３は、光センサ５０３の検出結果に基づいて動作してもよい。例えば、光センサ５０３は、点検に用いられる。つまり、ユーザは、非常灯装置１００が正常に動作しているか否かを点検するため、光センサ５０３に対して懐中電灯等で光を当てる。このような光を受光すると、光センサ５０３は、点検用の光を受光したことを示す光信号を制御回路４０３に通知する。そして、制御回路４０３は、補助灯１００１を点灯させるように制御する。このような構成であると、ユーザは、補助灯１００１が点灯すれば、非常灯装置１００が正常に動作していると判断できる。このように、ユーザは、光を当てるだけで非常灯装置１００を点検できる。したがって、ユーザは、例えば、非常灯装置１００が高所に設置されても簡単に点検を行うことができる。

ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１は、外部電源から供給される電力、すなわち、交流電力を直流電力に変換する装置である。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１が変換して生成する直流電力は、充電回路４０２の制御に基づいて、二次電池１００２に蓄電される。

また、非常灯装置１００は、図示するように、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１が発生させるノイズを減衰させるノイズフィルタ５００があるのが望ましい。ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１及び電源では、ノイズが発生する場合が多い。したがって、非常灯装置１００がノイズフィルタ５００を有し、ノイズを低減できるのが望ましい。また、ノイズフィルタ５００は、主に、ＨＤ‐ＰＬＣ１００５が通信に使用する周波数帯域、すなわち、２乃至２８ＭＨｚの周波数帯域に含まれるノイズを減衰させる機能と、インピーダンスを高くする機能とを有するのがより望ましい。

無線ＬＡＮ１００３は、図示するように、ＩＰ電話２０３、タブレット２０４及び監視カメラ２０５等の情報処理端末と無線で通信を行い、かつ、ＰＬＣ等によって外部装置との通信を確立させる。つまり、無線ＬＡＮ１００３は、情報処理端末が無線通信を行うためのアクセスポイントとなる。このようなアクセスポイントがあると、情報処理端末は、インターネットによって通信を行うことができる。このようにすると、とう道内のユーザは、とう道内にいる他のユーザ又はとう道外にいるユーザと通信でコミュニケーションを取ることができる。

また、無線ＬＡＮ１００３は、ＩＰ電話２０３及びタブレット２０４等の携帯される情報処理端末と通信を行うことで、非常灯装置の位置に基づいて、とう道内における情報処理端末のユーザの位置を特定できる。したがって、無線ＬＡＮ１００３による位置情報等から、非常灯システム１０は、とう道内にいるユーザの安否確認を行うことができる。また、非常灯システム１０は、とう道内の地図、ルート又は緊急時における避難経路等を出力することもできる。

さらに、無線ＬＡＮ１００３は、情報処理端末からユーザが入力する保守点検記録等のデータを受信できる。このようなデータを記録すると、非常灯システム１０は、とう道における保守点検記録を生成及び記録できる。このようにして、非常灯システム１０は、点検記録票をとう道内の現場で作成することができる。また、非常灯システム１０は、保守点検記録として、現場の状況写真等を記録することもできる。

＜マルチホップ方式例＞
図５は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおけるマルチホップ処理例を示すシステム図である。以下、図１に示すシステム構成を例に説明する。

例えば、親機となる非常灯装置１０１に、通信が可能な近い位置に設置される子機となる非常灯装置１０２は、直接通信６０１のように、非常灯装置１０１とＰＬＣ等によってデータを送受信することができる。

一方で、非常灯装置１０３及び非常灯装置１０６は、非常灯装置１０１から遠い位置に設置されるとする。このような場合には、非常灯装置１０３及び非常灯装置１０６は、直接通信６０１のような通信が難しい場合がある。

そこで、非常灯システム１０では、非常灯装置１０３及び非常灯装置１０６は、親機と通信を行うため、マルチホップ方式（「バケツリレー方式」等と呼ぶ場合もある。）で通信を行ってもよい。

例えば、非常灯装置１０３は、データを非常灯装置１０１に送信する場合には、まず、非常灯装置１０２と子機間通信６０２を行う。次に、非常灯装置１０２は、非常灯装置１０３から受信したデータを直接通信６０１によって非常灯装置１０１に送信する。このようにすると、非常灯装置１０３は、直接通信ではデータを送信するのが難しい位置にあっても、親機とデータを送受信する通信を行うことができる。

同様に、非常灯装置１０６は、データを非常灯装置１０１に送信する場合であって、かつ、非常灯装置１０１と直接通信ができない場合には、まず、非常灯装置１０１に最も近い子機を検索する。なお、検索処理の詳細は、後述する。例えば、非常灯装置１０２乃至１０７の子機のうち、非常灯装置１０６と通信が可能であって、かつ、非常灯装置１０１に最も近いのが非常灯装置１０４である場合には、非常灯装置１０６は、非常灯装置１０４と子機間通信６０４を行う。次に、非常灯装置１０４は、非常灯装置１０６から受信したデータを直接通信６０３によって非常灯装置１０１に送信する。

なお、子機間通信は、１回に限られない。すなわち、子機間通信は、２回以上行われてもよい。

＜比較例＞
とう道内等の環境では、法令又はルール等によって、非常灯装置の設置間隔が定まっている場合がある。例えば、非常灯装置を少なくとも５０ｍ以内に１個設置するように義務付けられているとう道の場合を例に説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムの設置例を示すブロック図である。図示するように、とう道内には、とう道内を照らすためのとう道内照明器具３００が設置される。さらに、図示するように、ルール等に基づいて、非常灯装置１００が所定の間隔で設置される。

このような場合では、隣同士の非常灯装置１００で子機間通信を行い、マルチホップ方式を実現する。しかし、ＨＤ−ＰＬＣ等では、子機間通信が可能な回数が制限されている場合がある。例えば、子機間通信が「１０回」までとされた場合を例に説明する。この場合には、隣同士の非常灯装置１００で、１回の子機間通信によって、「５０ｍ」分データが送受信される。そして、子機間通信が「１０回」が限界であるため、「５０ｍ×１０回＝５００ｍ」がデータを送受信できる限界となる。一方で、とう道は、「５００ｍ」以上の長い距離である場合が多い。

ほかにも、非常灯システム１０において、マルチホップ方式を実現するため、子機間通信を無線ＬＡＮで行う方式が考えられる。この方式では、非常灯装置１００が複数ある場合には、子機間通信を行うため、複数の非常灯装置１００が一斉に電波を発信することになる。図示するように、「５０ｍ」間隔等であると、隣から発信される電波以外の電波も受信できてしまう可能性があり、コリジョン（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）が発生しやすくなる。また、狭い通路では、速度が低下しやすい。さらに、電波は、回り込みが少ないので、通路の角等にアクセスポイントが必要となる。

＜効果例＞
ＰＬＣ等を用いると、非常灯システム１０は、電力線１４を介して通信を行うことができる。そのため、新たに通信回線となる設備を設置する工事が不要にできる。とう道内に新たに光ファイバ等の設備を追加する工事は、負荷及びコストが大きい。一方で、電力線１４を介しての通信であれば、電力線１４は、既にある設備であるため、工事による負荷及びコスト等を抑えることができる。

また、とう道内に設置される装置は、防水及び防塵の性能が求められる。例えば、電気機械器具の外郭による保護等級（ＪＩＳ ０９２０、ＩＥＣ ６０５２９）（Ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅｓ）（ＩＰコード）における「外来固形物に対する保護等級」及び「水の浸入に対する保護等級」が、とう道内に設置される装置は、「ＩＰ６７」程度である。

このように、とう道内に設置される装置及び用いられる部品は、粉塵が中に入らない、かつ、水没にある程度の耐性がある仕様でないと、とう道内に非常灯装置として設置できない場合が多い。

また、とう道内は、ノイズ等が少ないため、電力線１４を用いる通信が遠くの装置と可能な場合が多い。したがって、マルチホップ方式等を用いると、非常灯システム１０は、２．３ｋｍ（キロメートル）以上の通信でも可能である。

＜マルチホップ方式における検索処理例＞
図７は、本発明の一実施形態に係る非常灯システムにおける検索処理例を示すシーケンス図である。例えば、非常灯装置１０６が、マルチホップ方式で通信を行う場合には、図示するような処理を行う。以下、図示するように、非常灯装置１０１を親機、すなわち、子機となる非常灯装置１０６は、最終的に非常灯装置１０１を送信先としてデータを送信する場合を例に説明する。また、この例では、非常灯装置１０１乃至非常灯装置１０６の各ノードが電力線１４を介して接続されている状態であるとする。

＜「Ｈｅｌｌｏメッセージ」の送信例＞（ＳＴ０１）
ステップＳＴ０１では、各非常灯装置は、いわゆる「Ｈｅｌｌｏメッセージ」をブロードキャスト送信する。例えば、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」は、一定時間ごとに送信される。

通信が可能であると、各非常灯装置は、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」を受信し、応答することができる。以下、各非常灯装置が送信した「Ｈｅｌｌｏメッセージ」のうち、非常灯装置１０６から遠い位置にある非常灯装置１０１乃至非常灯装置１０３が送信した「Ｈｅｌｌｏメッセージ」を非常灯装置１０６は、受信できないとする。一方で、各非常灯装置が送信した「Ｈｅｌｌｏメッセージ」のうち、非常灯装置１０６から近い位置にある非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５が送信した「Ｈｅｌｌｏメッセージ」を非常灯装置１０６は、受信できるとする。

つまり、各「Ｈｅｌｌｏメッセージ」によって、非常灯装置１０６は、非常灯装置１０１乃至非常灯装置１０３とは通信できないと判断し、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５とは通信できると判断する。

＜「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」の送信例＞（ＳＴ０２）
ステップＳＴ０２では、非常灯装置１０６は、ステップＳＴ０１で「Ｈｅｌｌｏメッセージ」を受信し、通信できると判断した非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５に「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」を送信する。

また、非常灯装置１０６は、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」を受信できた場合には、受信時のリンクコストと、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」に含まれる上位ルートコストの和とによって定まる、仮ルートコストが低い順に所定数のノードを優先リンク先として選択する。

図示する例では、優先リンク先として選択され、かつ、通信できるノードが、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５であるとする。この場合には、ステップＳＴ０２では、非常灯装置１０６は、選択したノードアドレスと、受信時のリンクコストを「Ｈｅｌｌｏメッセージ」の「ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ」サブメッセージに含めて、「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」を送信する。

＜「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＰ）メッセージ」の送信例＞（ＳＴ０３）
ステップＳＴ０３では、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５は、非常灯装置１０６が送信した「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」に対して、「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＰ）メッセージ」を送信する。

非常灯装置１０６から「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」を受信すると、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５は、「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＱ）メッセージ」の送信方向とは逆方向におけるリンクコストを「Ｈｅｌｌｏメッセージ」の「ＬＩＮＫ＿ＲＥＰ」サブメッセージに含めて、「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＰ）メッセージ」を送信する。

以上のように、非常灯装置１０６は、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」によって、非常灯装置１０６から非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５へのリンクコストを把握できる。さらに、非常灯装置１０６は、ステップＳＴ０３によって受信する「Ｈｅｌｌｏ（ＬＩＮＫ＿ＲＥＰ）メッセージ」に基づいて、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５から非常灯装置１０６へのリンクコストを把握できる。したがって、非常灯装置１０６は、非常灯装置１０４及び非常灯装置１０５と、非常灯装置１０６との間において、双方向のリンクコストを把握できる。

このようにして、双方向のリンクコストが把握できる仮ルートのリンクコストのうち、非常灯装置１０６は、リンクコストが最も少ないノードを選ぶと、リンク品質が最適なノードを選択できる。この例では、非常灯装置１０４が最もリンクコストが最も少ないノードであるとする。

以上のような検索処理を行うと、非常灯装置１０６は、リンクコストが少ない非常灯装置１０４を検索できる。このような検索によって選ばれた非常灯装置１０４を用いてマルチホップ方式で通信を行うと、トラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）を削減することができる。

＜通信帯域を制限する例＞
非常灯システム１０は、通信が可能な帯域のうち、ＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者線、Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）等のｘＤＳＬで使用する以外の帯域で通信を行うのが望ましい。具体的には、ＨＤ−ＰＬＣを用いる場合では、「２乃至２８ＭＨｚ」等が、通信が可能な帯域となる。この帯域のうち、非常灯システム１０は、例えば、「４乃至２８ＭＨｚ」等のように、制限された通信帯域で通信を行ってもよい。このようにすると、ＡＤＳＬ等による通信と、非常灯システム１０による通信とが併存できる。

＜停電等における全体処理例＞
図８は、本発明の一実施形態に係る非常灯装置による全体処理例を示すフローチャートである。例えば、非常灯装置は、電源がＯＮになると、図示するような処理をあらかじめ設定される周期で繰り返し行う。なお、図示する処理の開始となるトリガは、電源のＯＮ以外である所定のスイッチの切替等による操作でもよい。また、繰り返しは必須ではない。

＜交流電力の検出例＞（ＳＴ１０１）
ステップＳＴ１０１では、非常灯装置は、交流電力の検出を行う。つまり、図４に示す構成において、商用電源２０２から交流電力が十分に供給されているかを判断するため、非常灯装置は、電力、電流又は電圧等の電気特性を計測する。このようにすると、電気特性等から停電であるか否かの判断が可能になる。

＜交流電力が供給されているか否かの判断例＞（ＳＴ１０２）
ステップＳＴ１０２では、非常灯装置は、交流電力が供給されているか否かを判断する。すなわち、ステップＳＴ１０１で取得する電気特性等に基づいて、非常灯装置は、停電等の状態であるか否かを判断する。

次に、交流電力が供給されている場合（ステップＳＴ１０２でＹＥＳ）には、非常灯装置は、ステップＳＴ１０３及びステップＳＴ１０４に進む。一方で、交流電力が供給されていない場合（ステップＳＴ１０２でＮＯ）には、非常灯装置は、ステップＳＴ１０５に進む。

＜充電を行う例＞（ＳＴ１０３）
ステップＳＴ１０３では、非常灯装置は、蓄電部により充電を行う。具体的には、図４に示す構成では、非常灯装置は、制御回路４０３等により、充電回路４０２を制御し、第１直流電力の一部が二次電池１００２に蓄電されるように制御する。

なお、ステップＳＴ１０３は、蓄電部の状態に基づいて省略されてもよい。例えば、蓄電部が充電により、既に十分に電力が蓄電されている状態である等の場合には、非常灯装置は、ステップＳＴ１０３を省略してもよい。また、ステップＳＴ１０３は、連続して行う処理でなくともよく、例えば、定期的に行われてもよい。

＜第１直流電力をＨＤ−ＰＬＣ等に供給する例＞（ＳＴ１０４）
ステップＳＴ１０３では、非常灯装置は、第１直流電力をＨＤ−ＰＬＣ等に供給する。

具体的には、ステップＳＴ１０３及びステップＳＴ１０４が実行されると、例えば、電力は、以下のように供給される。

図９は、本発明の一実施形態に係る第１直流電力の供給例を示すブロック図である。図示するように、まず、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１が交流電力を変換することで、第１直流電力ＤＣ１が生成される。そして、第１直流電力ＤＣ１は、ステップＳＴ１０３により、充電回路４０２を介して、二次電池１００２に蓄電される。さらに、第１直流電力ＤＣ１は、ステップＳＴ１０４により、ＨＤ−ＰＬＣ１００５及び無線ＬＡＮ１００３といったハードウェアに直流の電力を供給する。

＜放電を開始して第２直流電力をＨＤ−ＰＬＣ等に供給する例＞（ＳＴ１０５）
ステップＳＴ１０５では、非常灯装置は、蓄電部から放電を開始して第２直流電力をＨＤ−ＰＬＣ等に供給する。

＜補助灯を点灯する例＞（ＳＴ１０６）
ステップＳＴ１０６では、非常灯装置は、蓄電部から放電を開始して補助灯を点灯するのが望ましい。

具体的には、ステップＳＴ１０５及びステップＳＴ１０６が実行されると、例えば、電力は、以下のように供給される。

図１０は、本発明の一実施形態に係る第２直流電力の供給例を示すブロック図である。図示するように、第２直流電力ＤＣ２は、ステップＳＴ１０３であらかじめ蓄電部に蓄積された電力を放電することで供給される電力である。

第２直流電力ＤＣ２が用いられる場合は、ステップＳＴ１０２で交流電力が供給されていないと判断される場合（ステップＳＴ１０２でＮＯ）である。具体的には、例えば、停電（交流電力が短い時間供給されない、いわゆる「瞬断」、「瞬停」及び「瞬電」等を含む。）等があると、第２直流電力ＤＣ２が用いられる。すなわち、非常灯装置は、停電等が起きると、図９のような電力供給から図１０のような電力供給に切り替える。

図示するように、非常灯装置は、ステップＳＴ１０５により、二次電池１００２から第２直流電力ＤＣ２をＨＤ−ＰＬＣ１００５及び無線ＬＡＮ１００３等に供給する。したがって、図１０のように電力を供給すると、第１直流電力ＤＣ１が用いられる場合、すなわち、交流電力が供給されている場合と同様に、ＨＤ−ＰＬＣ１００５及び無線ＬＡＮ１００３等に電力を供給できる。そのため、停電等が起きても、交流電力が供給されている場合と同様に、非常灯装置は、ＨＤ−ＰＬＣ１００５等により通信を行うことができる。

また、停電等が起きた場合には、非常灯装置は、制御回路４０３により、放電回路４０１を介して補助灯１００１が点灯するように制御するのが望ましい。停電等が起きると、とう道内照明器具３００は、消灯する。そこで、補助灯１００１が連動して点灯するような構成であると、非常灯装置は、停電等の非常事態でも、明かりを供給できる。

＜電力線通信例＞（ＳＴ１０７）
ステップＳＴ１０７では、非常灯装置は、電力線通信を行う。

非常灯装置は、交流電力が供給されている場合か否かによらず、ＨＤ−ＰＬＣ１００５等が動作できる構成である。したがって、停電等の非常事態でも、電力線を介して他の非常灯装置等と通信を行うことができる。

＜無線通信例＞（ＳＴ１０８）
ステップＳＴ１０８では、非常灯装置は、無線通信を行う。

電力線通信と同様に、非常灯装置は、交流電力が供給されている場合か否かによらず、無線ＬＡＮ１００３等が動作できる構成である。したがって、停電等の非常事態でも、ＬＡＮを介して情報処理端末等と通信又は情報処理端末の間における通信を提供できる。

＜瞬断に対する効果＞
図示するような構成は、特に瞬断等と呼ばれる停電に有効である。すなわち、瞬断が起きても、途切れることなく、電力がＨＤ−ＰＬＣ１００５に供給できる。

交流電源が供給されている場合であっても、非常灯装置は、交流電流を直接使用せず、直流電力に変換してハードウェアを稼動させる電力とする。さらに、蓄電部には、交流電力が供給されている間に、直流電力が蓄電される。このような構成であると、停電等によって、交流電源が供給されない状態になっても、蓄電部が放電することで直流電力の供給を速やかに継続できる。そのため、瞬断により、ＨＤ−ＰＬＣ１００５が再起動するのを防ぐことができる。

ＨＤ−ＰＬＣ１００５は、再起動すると、約１分程度、通信等を再開するまでに準備を行う場合がある。停電等により、緊急に避難が行われている間において、約１分以上の間通信不能な状態があるのは、避難活動等に大きな影響を与える可能性がある。

一方で、本構成であると、ＨＤ−ＰＬＣ１００５が再起動してしまうのを防ぎ、避難活動等を迅速に行うことができる。

＜まとめ＞
非常灯装置１００は、外部電源から供給される交流電力を変換して第１直流電力に変換する変換部を含む機能構成である。変換部は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０１等によって実現される。

非常灯装置１００は、変換部が交流電力を変換して生成する第１直流電力を蓄電する蓄電部を含む機能構成である。また、蓄電部は、あらかじめ蓄電した直流電力を放電して第２直流電力を供給する。蓄電部は、例えば、二次電池１００２等によって実現される。

非常灯装置１００は、交流電流が供給されている場合には、第１直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行う通信部を含む機能構成である。一方で、通信部は、交流電流が供給されていない場合には、第２直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行う。例えば、通信部は、ＨＤ−ＰＬＣ１００５等によって実現される。

非常灯装置１００は、第１直流電力又は第２直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部を含む機能構成である。例えば、無線通信部は、無線ＬＡＮ１００３によって実現される。

以上のような構成であると、非常灯装置１００は、交流電流が供給されている場合であっても、供給されていない場合であっても直流電力で動作する。このような構成であると、交流電流が供給されている場合には、非常灯装置１００は、交流電力を変換して電力線通信及び無線通信を行うことができる。一方で、停電等により交流電力が供給されていない場合でも、直流電力が蓄電部から速やかに放電されるため、非常灯装置１００は、電力線通信及び無線通信を行うことができる。

また、電力線通信機の例あるＨＤ−ＰＬＣ１００５は、交流電流が供給されている場合であっても、供給されていない場合であっても直流電力で動作する。例えば、電力線通信機は、図３に示すような構成である。

電力線通信機は、第１直流電力又は第２直流電力を入力する電力入力部を含む機能構成である。例えば、電力入力部は、直流電力コネクタ５５等によって実現する。

そして、非常灯装置１００は、交流電力に含まれるノイズを減衰させるフィルタ部を更に含む機能構成であるのが望ましい。フィルタ部は、例えば、ノイズフィルタ５００等によって実現される。

また、交流電流が供給されていない場合には、第２直流電力で点灯する点灯部を更に含む機能構成であるのが望ましい。点灯部は、例えば、補助灯１００１及び放電回路４０１等によって実現される。

＜その他の実施形態＞
本発明に係る実施形態では、非常灯装置、電力線通信機、非常灯システム、又は、情報処理システムが有する複数の情報処理装置等は、並行、分散又は冗長して処理を行ってもよい。

なお、本発明に係る各処理の全部又は一部は、アセンブラ等の低水準言語又はオブジェクト指向言語等の高水準言語で記述され、コンピュータに情報処理方法を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。すなわち、プログラムは、非常灯装置、電力線通信機、非常灯システム、又は、情報処理システム等のコンピュータに各処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。

したがって、プログラムに基づいて各処理が実行されると、コンピュータが有する演算装置及び制御装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて演算及び制御を行う。また、コンピュータが有する記憶装置は、各処理を実行するため、プログラムに基づいて、処理に用いられるデータを記憶する。

また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されて頒布することができる。なお、記録媒体は、磁気テープ、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスク又は磁気ディスク等のメディアである。さらに、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形、改良又は変更が可能である。

１０ 非常灯システム
１１ ＯＮＵ
１２ ルータ
１４ 電力線
５０ サージアブソーバ
５１ カップリングトランス
５２ ＰＬＣ通信制御回路
５３ ＬＡＮ通信制御回路
５４ ＬＡＮコネクタ
５５ 直流電力コネクタ
１００ 非常灯装置
１０１ 非常灯装置
１０２ 非常灯装置
１０３ 非常灯装置
１０４ 非常灯装置
１０５ 非常灯装置
１０６ 非常灯装置
１０７ 非常灯装置
１３１ 電源ブレーカ
１３２ 電源ブレーカ
１３３ 電源ブレーカ
１３４ 電源ブレーカ
２００ インターネット
２０１ 外部装置
２０２ 商用電源
２０３ ＩＰ電話
２０４ タブレット
２０５ 監視カメラ
３００ 道内照明器具
４０１ 放電回路
４０２ 充電回路
４０３ 制御回路
５００ ノイズフィルタ
５０１ ＡＣ／ＤＣコンバータ
５０２ 状態表示灯
５０３ 光センサ
６０１ 直接通信
６０２ 子機間通信
６０３ 直接通信
６０４ 子機間通信
１００１ 補助灯
１００２ 二次電池
１００３ 無線ＬＡＮ
１００４ 制御基板
１００５ ＨＤ−ＰＬＣ
１００６ ケーブル
１００７ ケーブル
ＤＣ１ 第１直流電力
ＤＣ２ 第２直流電力

Claims (7)

1. とう道に設置される非常灯装置であって、
   外部電源から供給される交流電力を第１直流電力に変換する変換部と、
   前記第１直流電力を蓄電し、かつ、第２直流電力を放電する蓄電部と、
   前記交流電力が供給されている場合には、前記第１直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第２直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、
   前記第１直流電力又は前記第２直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部と
   を含む非常灯装置。
2. 前記変換部が発生させるノイズを減衰させるフィルタ部を更に含む
   請求項１に記載の非常灯装置。
3. 複数の非常灯装置のうち、ルータに接続される親機と、前記親機以外の非常灯装置である子機と前記電力線を介して接続され、
   前記通信部は、
   前記親機及び前記子機のうち、前記親機と通信が可能であると、前記親機と通信を行い、
   前記親機と通信ができないと、通信が可能な前記子機のうち、前記親機に最も近い子機を検索して通信を行う
   請求項１又は２に記載の非常灯装置。
4. 前記通信部は、
   前記電力線における通信が可能な帯域のうち、ｘＤＳＬで使用する以外の帯域で通信を行う
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非常灯装置。
5. 前記交流電力が供給されていない場合に、前記第２直流電力で点灯する点灯部を更に含む
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の非常灯装置。
6. とう道に設置される非常灯装置と、前記非常灯装置と接続される１以上の情報処理装置とを含む非常灯システムであって、
   前記非常灯装置は、
   外部電源から供給される交流電力を第１直流電力に変換する変換部と、
   前記第１直流電力を蓄電し、かつ、第２直流電力を放電する蓄電部と、
   前記交流電力が供給されている場合には、前記第１直流電力で他の非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第２直流電力で前記電力線通信を行う通信部と、
   前記第１直流電力又は前記第２直流電力で情報処理端末と無線で通信を行う無線通信部と
   を含む非常灯システム。
7. 交流電力を変換して生成される第１直流電力又は蓄電部から放電される第２直流電力で動作する電力線通信機であって、
   前記第１直流電力又は前記第２直流電力を入力する電力入力部と、
   前記交流電力が供給されている場合には、前記第１直流電力で非常灯装置と電力線を介した電力線通信を行い、かつ、前記交流電力が供給されていない場合には、前記第２直流電力で前記電力線通信を行う通信部と
   を含む電力線通信機。

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