JP5368185B2 - 通信装置、監視システム、プログラムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種の状況を表現した状況情報を通信により収集するシステムにおいて、当該システムの設置状況等により変化する電力の供給状況に応じて、適切な制御を実現する技術に関する。

従来より、メータにおける検針値を状況情報として読み取り、読み取った検針値を、当該メータに設けられた無線子機から無線親機に送信して蓄積し、さらに無線親機から遠隔地に設けられた制御システム等に公衆回線を用いて送信するシステム（検針値等の監視システム）が提案されている。このような監視システムとして、例えば、ガスの毎月の使用量（使用状況）を自動的に検針して収集するシステムが特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されているシステムのように、メータに無線子機を設けることにすると、データ通信用のケーブルが不要となり設置場所の自由度が高まるうえに、設置時にケーブルを敷設する必要がないのでシステムの導入コストを低く抑えることができるといった利点がある。

なお、無線子機が、商用電力線からの電力供給によって動作するように構成されていると、電源ケーブルの長さやコンセントの位置等により無線子機の設置場所の自由度が低下する。しかだって、特許文献１には、無線子機の消費電力を抑制し、電池のみによって無線子機を駆動させる技術が記載されている。

特開２００４−３０４５１４号公報

ところが、特許文献１に記載されている技術は、無線子機からの発呼に限定することにより、無線子機の消費電力を抑制する技術であり、無線子機の数が増加すると、無線子機からの発呼が重なって無線親機が対応できないという問題があった。特に、マンションなどの集合住宅のように１つの無線親機と各戸に設置される多数の無線子機とから構成される集合的な監視システムや、戸建て住宅においても他種類の状況情報（水道、ガス、電気等の使用量や、各種センサによる検出情報等）を収集する統合的な監視システムの場合、このような問題が生じる。

一方で、無線子機の携帯性が重視されるシステムであれば、商用電力線からの電力供給によって無線子機を駆動させるように構成することは、事実上、携帯性が忙殺されるため採用できない。しかしながら、特定の場所に設置して、当該場所における状況を収集する監視システムのようなシステムにおいては、設置後に無線子機を移動させる必要性は乏しいという事情がある。また、商用電力線は、現代の一般的な建築物には既に広く敷設されており、別途新たに敷設する必要が生じるものでもない。したがって、商用電力線からの電力供給によって無線子機を駆動させるように構成したとしても、設置場所の自由度が多少犠牲になる程度であり、システムとして致命的とまでは言えない。

とはいえ、無線子機を商用電力線からの電力供給のみで駆動させるとすると、無線子機が商用電力線から切り離された場合や、停電時、あるいは、どうしても商用電力線からの電力供給を受けられない場所への設置要請があった場合等に対応できない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、検針値等の状況情報を収集する監視システムにおいて、システムへの電力の供給状況に応じて、適切な制御を行うことを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、商用電力線に接続される通信装置であって、収集すべき状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る通信装置であって、前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて、前記外部装置からの受信信号をセンシングするための待ち受け時間を短縮させることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る通信装置であって、前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて通信密度を低下させることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る通信装置であって、前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記無線通信手段によってのみ前記外部装置との間の通信を行うように制御することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る通信装置であって、前記取得手段により過去に取得された過去の状況情報を記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記取得手段により取得された新たな状況情報と前記記憶手段に記憶された過去の状況情報とを比較する比較手段を備え、前記制御手段は、前記比較手段の比較結果において、前記新たな状況情報と前記過去の状況情報との間に変化があった場合にのみ前記新たな状況情報を送信させることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る通信装置であって、前記制御手段は、通信間隔を設定する設定手段をさらに備え、前記設定手段は、前記比較手段の比較結果に応じて前記通信間隔を決定することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る通信装置であって、前記取得手段により取得される状況情報は、ガス、水道および電気のうちの少なくとも１つの変化量を示す検針値を含むことを特徴とする。

また、請求項８の発明は、設置場所における状況を監視する監視システムであって、監視すべき状況を表現した状況情報を作成する複数の検出装置と、前記複数の検出装置に応じて設置され、それぞれが商用電力線に接続される複数の通信装置と、前記複数の通信装置との間で通信が可能な収集装置とを備え、前記通信装置は、対応する前記検出装置から収集すべき状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る監視システムであって、前記通信装置の制御手段は、前記動作モードが前記通常モードのときにおいて、前記通信装置の無線通信手段または電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報を受信させるとともに、前記他の通信装置から受信した状況情報を前記収集装置に向けて送信させる一方で、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通信装置の無線通信手段および電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報の受信を禁止することを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、商用電力線に接続される通信装置による通信方法であって、(a)収集すべき状況情報を取得する工程と、(b)取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する工程と、(c)取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する工程と、(d)前記商用電力線からの電力供給がない場合に補助電力供給手段からの電力供給に切り替える工程と、(e)前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替える工程と、(f)前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記(b)工程および前記(c)工程の消費電力を通常モードに比べて抑制する工程とを有することを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、商用電力線に接続されるとともに、前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段を備えたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータを、収集すべき状況情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、外部装置に前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段とを備える通信装置として機能させることを特徴とする。

請求項１ないし９に記載の発明は、商用電力線に接続される通信装置に、収集すべき状況情報を取得する取得手段と、取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて商用電力線により送信する電力線通信手段と、商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように無線通信手段および電力線通信手段を制御する制御手段とを設けることにより、センシングを行いつつ、簡易かつ廉価な補助電力供給手段によって実現可能となる。

請求項２に記載の発明は、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて、外部装置からの受信信号をセンシングするための待ち受け時間を短縮させることにより、商用電力線からの電力供給がない場合には、待ち受けによって消費する電力を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて通信密度を低下させることにより、商用電力線からの電力供給がない場合には、通信による消費電力を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、動作モードが省電力モードのときにおいて、無線通信手段によってのみ外部装置との間の通信を行うように制御することにより、商用電力線からの電力供給がない場合には、無線通信に比べて消費電力の大きい電力線搬送通信を禁止することにより、消費電力を抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、取得手段により過去に取得された過去の状況情報を記憶する記憶手段をさらに備え、制御手段が取得手段により取得された新たな状況情報と記憶手段に記憶された過去の状況情報とを比較する比較手段を備え、比較手段の比較結果において、新たな状況情報と過去の状況情報との間に変化があった場合にのみ新たな状況情報を送信させることにより、状況情報に変化がない場合には、外部装置に状況情報を送信しないことにより、通信回数を減らせるため、消費電力を抑制できる。

請求項６に記載の発明は、制御手段が通信間隔を設定する設定手段をさらに備え、比較手段の比較結果に応じて通信間隔を決定することにより、例えば、状況情報に変化がない場合には、通信間隔を延ばすことにより、消費電力を抑制できる。

請求項７に記載の発明は、取得手段により取得される状況情報が、ガス、水道および電気のうちの少なくとも１つの変化量を示す検針値を含む。検針値は人の生活に伴って刻々と変化する状況情報であるため、定期的な通信が必要になる。すなわち、状況情報として検針値を送信する場合、商用電力線からの電力供給がなくても、比較的長期間にわたって通信を確保しなければならず、消費電力を抑制する効果が高い。

請求項９に記載の発明は、通信装置の制御手段は、動作モードが通常モードのときにおいて、通信装置の無線通信手段または電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報を受信させるとともに、他の通信装置から受信した状況情報を収集装置に向けて送信させる一方で、動作モードが省電力モードのときにおいて、通信装置の無線通信手段および電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報の受信を禁止することにより、商用電力線からの電力供給がある場合には、収集装置との間の通信状態が悪化しても、比較的通信状態が良好な近傍の他の通信装置を中継することにより、収集装置との間の通信を確保し、比較的高密度で設置される通信装置を有効に活用できる。一方で、商用電力線からの電力供給がない通信装置については、自機の通信にのみ専念させることにより、電力消費を抑えることができるので、長期駆動が可能となる。

請求項１０に記載の発明は、商用電力線に接続されるコンピュータを、収集すべき状況情報を取得する取得手段と、取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて商用電力線により送信する電力線通信手段と、商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように無線通信手段および電力線通信手段を制御する制御手段とを備えた通信装置として機能させることにより、センシングを行いつつ、簡易かつ廉価な補助電力供給手段によって実現可能となる。

請求項１１に記載の発明は、商用電力線に接続される通信装置による通信方法であって、収集すべき状況情報を取得する工程と、取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する工程と、取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する工程と、前記商用電力線からの電力供給がない場合に補助電力供給手段からの電力供給に切り替える工程と、前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替える工程と、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、消費電力を通常モードに比べて抑制する工程とを有することにより、通信装置においてセンシングを行いつつ、簡易かつ廉価な補助電力供給手段によって実現可能となる。

本発明における監視システムを示す図である。 収集システムを示す図である。 宅内システムの構成を示す図である。 通信モジュールの機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。 通信モジュールの動作を示す流れ図である。 省電力通信処理の詳細を示す流れ図である。 省電力通信処理の詳細を示す流れ図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明における監視システム１を示す図である。本実施の形態における監視システム１は、収集システム１０、複数の宅内システム１１およびサーバ装置１２から構成されている。

なお、図１では、集合住宅８が１６戸の部屋を備えている例を示しており、各部屋に１つの宅内システム１１が設置されている例を図示しているが、監視システム１における宅内システム１１の数や分布はここに示す例に限定されるものではない。

また、詳細は後述するが、監視システム１は、集合住宅８を構成する各戸についてガス、水道、電気等の使用量を検針する検針システムとしての機能と、各戸への侵入、火災、ガス漏れ等の異常を検知する警報システムとしての機能とを有している。

図１に示すように、収集システム１０と複数の宅内システム１１は、集合住宅８内に敷設された商用電力線９０により互いに接続可能とされている。図１では、全ての宅内システム１１が商用電力線９０に接続されている状態を示しているが、各宅内システム１１はブレーカ等により個別に商用電力線９０から電気的に切り離すことが可能とされている。例えば、集合住宅８において４０４号室が空き部屋となっているとき、４０４号室については電力会社により電力供給が遮断される。このような場合、４０４号室の宅内システム１１は商用電力線９０から切り離される。

また、収集システム１０とサーバ装置１２とは、ネットワーク９１を介してデータ通信が可能な状態で接続されている。なお、ネットワーク９１はインターネットや電話網等が想定されるが、有線ネットワークに限定されるものではなく、無線ネットワークであってもよい。

収集システム１０は、例えば集合住宅８の共有スペースに設置されるシステムであって、先述のように、商用電力線９０を介して各宅内システム１１と物理的に接続されている。

図２は、収集システム１０を示す図である。収集システム１０は、主に収集装置１３と複数の中継局１４とから構成される。収集装置１３および中継局１４は、いずれも商用電力線９０に接続されており、商用電力線９０から電力の供給を受けて駆動するように構成されている。

収集装置１３は、主にＣＰＵ１３０、記憶装置１３１、ネットワークインタフェース回路１３２およびＰＬＣ回路１３３を備えている。

ＣＰＵ１３０は、記憶装置１３１に記憶されているプログラム１３４に従って動作し、各種データの演算と収集装置１３における各構成を制御する機能を有している。

記憶装置１３１は、読み取り専用のＲＯＭやＣＰＵ１３０の一時的なワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、および、比較的大容量のデータを記憶するハードディスク等から構成されており、各種データを記憶する装置である。特に、本実施の形態における記憶装置１３１は、プログラム１３４や状況情報９を格納するために使用される。

このように、ＣＰＵ１３０および記憶装置１３１を備えることにより、収集装置１３は一般的なコンピュータとしての構成および機能を有している。なお、ここでは説明を省略したが、収集装置１３は、情報を入力するために操作者によって操作される入力装置（スイッチ、ボタン、キーボード等）や、操作者に情報を表示するための表示装置（ＬＥＤ、ランプ、液晶パネル等）を備えている。

ネットワークインタフェース回路１３２は、収集装置１３をネットワーク９１に接続し、収集装置１３とサーバ装置１２との間のデータ通信を実現する機能を提供する。特に、ネットワークインタフェース回路１３２は、ＣＰＵ１３０からの制御信号に応じて、記憶装置１３１に記憶された状況情報９をサーバ装置１２に向けて送信する。

なお、収集装置１３が状況情報９をサーバ装置１２に送信するタイミングは、収集装置１３に格納されたスケジュール情報に従って決定されてもよいし、サーバ装置１２から送信要求がされたときに送信するように決定されてもよい。あるいは、状況情報９の蓄積状況に応じて送信するようにしてもよい。

ＰＬＣ回路１３３は、商用電力線９０を用いた電力線搬送通信（Power Line Communications）を実現する。収集装置１３は商用電力線９０に接続されており、当該商用電力線９０から電力供給を受けている。収集装置１３は、ＰＬＣ回路１３３を備え、商用電力線９０を通信経路としても利用することにより、有線による通信を行うことが可能とされている。

本実施の形態における収集システム１０の収集装置１３は、主に中継局１４との間で電力線搬送通信を行うように構成されている。図１に示すように、収集装置１３と中継局１４との間の通信は、集合住宅８における上下階間の通信となる。一般に、無線通信の電波は上下方向に伝播しにくいという性質があるため、収集装置１３と中継局１４との間の通信に無線通信を採用すると、当該通信の信頼性が低下する。しかし、本実施の形態における収集システム１０は、収集装置１３と中継局１４との間の通信に有線通信を採用することにより、信頼性の高い通信を行うことができる。

なお、収集装置１３は、集合住宅８内における通信品質が確保される状況であれば、中継局１４による間接的な通信だけでなく、同じく商用電力線９０に接続されている宅内システム１１との間で直接的に電力線搬送通信を行ってもよい。また、電波状況が良好であるならば、無線通信を併用するように構成してもよい。

中継局１４は、ＭＣＵ１４０、ＰＬＣ回路１４１およびＲＦ回路１４２を備えている。図２では、１つの中継局１４についてのみ構成を図示しているが、他の中継局１４も同等の構成を備えている。各中継局１４は、同じ階に設置される複数の宅内システム１１と収集装置１３との間の通信を中継する機能を有している。

ＭＣＵ１４０は、いわゆる「Micro Controller Unit」であり、詳細は図示しないが、宅内システム１１から受信した状況情報９やプログラムといった各種データを記憶するメモリと、演算装置とから構成されている。

ＰＬＣ回路１４１は、収集装置１３のＰＬＣ回路１３３と同様の構成であり、宅内システム１１および収集装置１３との間の電力線搬送通信を実現する機能を有している。また、ＲＦ回路１４２は、主に宅内システム１１との間で、無線によるデータ通信を実現する機能を有している。これにより、各中継局１４は、宅内システム１１との間においては、有線通信と無線通信とを併用（ハイブリッド通信）できる構成となっている。

各中継局１４は、ＰＬＣ回路１４１により商用電力線９０を介して収集装置１３から指示情報を受信し、当該指示情報に従って、同じ階に設置されている複数の宅内システム１１との間の通信を行う。さらに、各宅内システム１１から送信される情報（例えば状況情報９）をＰＬＣ回路１４１またはＲＦ回路１４２により受信し、当該受信した情報をＰＬＣ回路１４１により商用電力線９０を介して収集装置１３に送信する機能を有している。

このように、収集システム１０は、収集装置１３と各階に設置される中継局１４とを備えることにより、集合住宅８内に多数設置される宅内システム１１から状況情報９を収集して、外部のサーバ装置１２に送信する機能を有している。すなわち、収集システム１０は、いわば監視システム１における主装置（無線親機）としての機能を担っている。

以上が収集システム１０の構成と機能の説明である。なお、収集システム１０は、監視システム１における基幹システムであり、宅内システム１１に比べて重要度が高いため、高性能の無停電装置（バッテリや発電機等）を備えていることが好ましい。また、収集装置１３と中継局１４との間の通信の信頼性をさらに向上させるために、収集装置１３と中継局１４との間に構内ＬＡＮ等の通信ケーブルを別途敷設してもよい。また、収集装置１３に、中継局１４のＲＦ回路１４２に相当する構成を設けて、各階に収集装置１３を設置してもよい。

図１に示すように、宅内システム１１は、集合住宅８の各戸ごとに設置されるシステムである。

図３は、宅内システム１１の構成を示す図である。宅内システム１１は、複数の通信モジュール２、ガスメータ３、水道メータ４、電気メータ５およびセンサ６から構成されている。なお、詳細は後述するが、ガスメータ３、水道メータ４、電気メータ５およびセンサ６は、監視すべき状況を表現した状況情報９を作成する機能を有しており、本発明における検出装置に相当する。

本発明における通信装置としての通信モジュール２は、図３に示すように、それぞれが商用電力線９０に物理的に接続されている。また、各通信モジュール２には、検出装置（ガスメータ３、水道メータ４、電気メータ５またはセンサ６のうちのいずれか）が接続されている。

通信モジュール２は、ＭＣＵ２０、ＰＬＣ回路２１、ＲＦ回路２２、起動部２３、インタフェース２４、AC/DC変換器２５、電池２６およびスイッチ２７を備えている。図３では、ガスメータ３が接続されている通信モジュール２についてのみ、詳細を図示しているが、各通信モジュール２はいずれも同等の構成を備えている。以下では、特に断らない限り、ガスメータ３が接続された通信モジュール２について説明する。

詳細は図示しないが、ＭＣＵ２０は、プログラム２８に従って動作する演算装置と、主にプログラム２８を格納するＲＯＭと、現在および過去の状況情報９を格納するメモリとを備えている。すなわち、通信モジュール２はコンピュータとして構成および機能を有している。

また、ＭＣＵ２０は、後述する省電力モードにおいて、適宜、スリープモードに移行することにより、消費電力を抑制する機能を有している。なお、ＭＣＵ２０がスリープモードに移行している間は、ＰＬＣ回路２１やＲＦ回路２２による通信は禁止されるが、ＭＣＵ２０の機能の詳細については後述する。

ＰＬＣ回路２１は、収集システム１０（中継局１４）および他の通信モジュール２との間の電力線搬送通信を実現する機能を有している。また、ＲＦ回路２２は、収集システム１０（中継局１４）および他の通信モジュール２との間の無線によるデータ通信を実現する機能を有している。

起動部２３は、図示しないＲＴＣ回路とＲＦ検波回路とから構成されており、スリープモードにおいて停止しているＭＣＵ２０を起動させる機能を有している。

ＲＴＣ回路は、時間情報を保持することが可能であり、任意の時間になったときにＭＣＵ２０に発報するアラーム設定が可能な回路である。スリープモードにおいて停止しているときに、ＲＴＣ回路からの発報を受けたＭＣＵ２０はスリープモードから復帰し、通信手段（ＰＬＣ回路２１やＲＦ回路２２）に必要に応じた通信を実行させる。すなわち、ＲＴＣ回路が保持する時間情報を任意に決定することにより、通信モジュール２は、通信間隔を任意に設定することが可能である。一般にＲＴＣ回路は、極めて小電力で稼働する回路である。

なお、本実施の形態では、ＭＣＵ２０と起動部２３とを別個の構成として図示しているが、ＩＣにおける電子回路の実装形態によっては、起動部２３を構成するＲＴＣ回路がＭＣＵ２０に組み込まれている場合もある。

ＲＦ検波回路は、通信モジュール２のアンテナが、予め決められている周波数内の無線信号を受信したときに、当該信号を電圧信号に変換する回路である。すなわち、ＲＦ検波回路は、収集システム１０（中継局１４）からの起動信号（所定の周波数の電波として送信される）によって、スリープモードのＭＣＵ２０を起動する機能を提供する。

このように、起動部２３が、通信モジュール２において決定されるタイミングでＭＣＵ２０を起動させるＲＴＣ回路と、他の装置からの要求に応じてＭＣＵ２０を起動させるＲＦ検波回路とを備えることにより、状況に応じた柔軟な通信制御が可能となる。ただし、通信モジュール２の起動部２３は、ＲＴＣ回路およびＲＦ検波回路を両方備えている必要はなく、いずれか一方であってもよい。

インタフェース２４は、通信モジュール２とガスメータ３（あるいは水道メータ４、電気メータ５またはセンサ６）とを電気的に接続する機能を有する。通信モジュール２は、インタフェース２４により、収集すべき状況情報９を検出装置から取得する。例えば、ガスメータ３に対応した通信モジュール２は、インタフェース２４を介して、ガスメータ３の検針値を読み取る。すなわち、インタフェース２４は、主に本発明における取得手段に相当する。なお、インタフェース２４は、検出装置に電気的に接続可能な形態であれば、どのような物理的形状のものであってもよい。例えば、検出装置から伸びるケーブルを接続するプラグであってもよいし、検出装置に直接挿入するコネクタであってもよい。

AC/DC変換器２５は、商用電力線９０から供給される交流電流を直流電流に変換する機能を有する。詳細は省略するが、商用電力線９０とAC/DC変換器２５との間には、電力線搬送通信の通信品質を低下させるノイズ成分を除去するフィルタが設置されている。

電池２６は、商用電力線９０からの電力供給がない場合における電力を供給するために通信モジュール２に着脱自在に搭載される。通信モジュール２は、電池２６を搭載しているため、商用電力線９０による電力供給がされない状況でも、完全に停止することなく、運用することができる。

本実施の形態では、後述するように、通信モジュール２において、商用電力線９０からの電力供給がない場合における消費電力が抑制されるため、電池２６として、いわゆる一次電池を採用したとしても充分に実用に耐えるシステムを構築することができる。このように電池２６に一次電池を採用することにより、通信モジュール２の製造コストを軽減できる。特に、統合的かつ集合的な監視システム１では、多数の通信モジュール２が設置されるため、通信モジュール２の製造コストの削減は効果が大きい。

スイッチ２７は、電源ソース（電力供給元）を自動的に切り替える機能を有するスイッチである。スイッチ２７は、商用電力線９０からの電力供給がある場合には、電力供給元としてAC/DC変換器２５を優先的に選択し、商用電力線９０からの電力供給がない場合には、電力供給元として電池２６を優先的に選択する。AC/DC変換器２５または電池２６から供給された電力は通信モジュール２において電力を必要とする各部に供給される。すなわち、当該電力は、主に、ＭＣＵ２０、ＰＬＣ回路２１、ＲＦ回路２２および起動部２３に供給される。

このように通信モジュール２では、電池２６およびスイッチ２７によって、商用電力線９０からの電力供給がない場合における電力供給が実現される。すなわち、電池２６およびスイッチ２７は、本発明における補助電力供給手段に相当する。なお、電力が商用電力線９０から供給されているか、それとも電池２６から供給されているかを区別するための情報（スイッチ２７の切替状態を示す情報）は、ＭＣＵ２０に伝達される。

図４は、通信モジュール２の機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図４に示すモード切替部２００、通信制御部２０１、読取部２０２、比較部２０３およびタイマ設定部２０４は、主にＭＣＵ２０がプログラム２８に従って動作することにより実現される機能ブロックである。また、図４に示すメモリ２０ａは、ＭＣＵ２０が備える記憶装置である。

なお、図４では、主に省電力モード（後述）において機能する構成を図示しており、初期モードや通常モードのみで機能する構成については適宜図示を省略している。すなわち、図４に示されている機能ブロックが、ＭＣＵ２０によって実現される機能ブロックのうちの全てではない。

モード切替部２００は、通信モジュール２の動作モードを切り替え、切り替えた動作モードを示す値をモード情報２０８としてＭＣＵ２０が備えるメモリに格納する。動作モードの初期状態は通信モジュール２が出荷されたときの状態であることを示す初期モードである。初期モードとは、通信モジュール２が監視システム１に登録されていない状態である。したがって、初期モードにおいて、通信モジュール２は、監視システム１に対して状況情報９や自機の状態等のデータを送受信する義務はなく、全ての通信要求に対して応答しない。

モード切替部２００は、通信モジュール２が商用電力線９０に接続され、当該通信モジュール２が監視システム１（収集システム１０）に端末として登録されたときに、初期モードを通常モードに切り替える。通信モジュール２を監視システム１に登録する方法は従来から行われている方法を適宜採用できるため、ここでは説明を省略する。

通信モジュール２が監視システム１に登録され、一旦、動作モードが通常モードに切り替えられた後に、通信モジュール２に対する商用電力線９０からの電力供給がない状態になると、モード切替部２００は、動作モードを通常モードから省電力モードに切り替え、モード情報２０８を書き替える。

本実施の形態におけるモード切替部２００は、スイッチ２７から伝達される情報（電力供給元がAC/DC変換器２５であるか電池２６であるかを示す情報）に応じて、省電力モードへの切り替えを行う。なお、省電力モードとは、通信モジュール２が電池２６から供給される電力により駆動している場合に切り替えられる動作モードである。省電力モードにおいてＭＣＵ２０は消費電力を抑制するための制御（電力抑制を優先する制御）を実行するが、詳細は後述する。

また、モード切替部２００は、通常モード（または省電力モード）にある通信モジュール２について、監視システム１における登録が解除された場合には、動作モードを初期モードに切り替える。

通信制御部２０１は、モード情報２０８を参照しつつ、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を制御することにより、通信モジュール２における通信を制御する機能を有している。

例えば、通信制御部２０１は初期モードにおいて、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を停止させ、自機からの送信のみならず、他機からの受信もしない状態に遷移させる。本実施の形態におけるＭＣＵ２０（通信制御部２０１）は、起動部２３（ＲＦ検波回路）からの信号により、初期モードにおいても起動状態となることも考えられるが、この場合であっても通信制御部２０１によって全ての通信が禁止される。これにより、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２は、受信信号に対するセンシング（信号検出処理等）を行わないため、消費電力を抑制できる。

また、通信制御部２０１は、通常モードにおいて、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を起動させた状態とし、自機からの送信のみならず、外部装置（中継局１４や他の通信モジュール２）からの通信要求に応答可能な状態とする。このように、ＰＬＣ回路２１を用いた電力線搬送通信と、ＲＦ回路２２を用いた無線通信とを併用しつつ通信を行うことを、以下の説明では「ハイブリッド通信」と称する。言い換えれば、通信モジュール２はＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２から構成されるハイブリッド通信部備えており、通信制御部２０１は当該ハイブリッド通信部を制御する機能を有している。

通常モードにおいてハイブリッド通信を行うと、電力線搬送通信または無線通信のいずれか一方で通信が成立すればデータの送受信が可能となる。電力線搬送通信および無線通信はいずれも比較的信頼性が低い脆弱な通信方法であるが、ハイブリッド通信によって通信経路を二重化させることにより、信頼性の向上を図ることができる。なお、ハイブリッド通信の詳細については説明を省略するが、ハイブリッド通信における有線通信はＰＬＣ回路２１（電力線搬送通信）に限定されるものではなく、他の方式の有線通信が採用されてもよい。また、ＲＦ回路２２を用いた無線通信のみによって通信を行うことを、以下の説明では「シングル通信」と称する。

本実施の形態における通信モジュール２は、自機において取得した状況情報９を収集システム１０（中継局１４）に送信するのみならず、他の通信モジュール２に送信する場合もある。また、他の通信モジュール２において取得された状況情報９を当該他の通信モジュール２から受信して、当該他の通信モジュール２に代わって収集システム１０（中継局１４）に送信する機能も有している。監視システム１におけるこのような通信を以下の説明では、「ホッピング通信」と称する。

通常モードにおいてホッピング通信を行うと、中継局１４との間の距離が遠いために中継局１４との間の通信状態の悪い通信モジュール２が存在した場合に、当該通信モジュール２と中継局１４との間に存在する他の通信モジュール２（比較的近傍に存在し、通信状態が良好であることが期待される）を中継することによって、状況情報９を中継局１４に送信することが可能となる。

ホッピング通信は、多数設置される通信モジュール２を監視システム１の通信設備として有効に利用する手法の一つである。図４では、他の通信モジュール２から受信した状況情報９については図示を省略しているが、ホッピング通信を実行しているとき（通常モードのとき）、これらの状況情報９も、一旦、通信モジュール２内に格納され、通信制御部２０１の制御に従って外部装置に向けて送信される。

また、通信制御部２０１は、省電力モードにおいて、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を停止させ、自機において必要な場合（主に新たな状況情報９が取得された場合）にのみＲＦ回路２２を起動させる。これにより、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２が停止している間は、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２は受信信号に対するセンシングを行わずに済むことになる。すなわち、通信モジュール２は、省電力モードにおいて待ち受け時間を短縮することによって、充分な電力供給がされているとき（通常モード時）に比べて、消費電力を抑制することができる。

また、上記のように省電力モードにおいて待ち受け時間が短縮されることにより、通信モジュール２は、通常モードのときに比べて、外部装置（中継局１４や他の通信モジュール２）からの通信要求に応答する頻度が低下する。さらに、通信制御部２０１は、新たな状況情報９が作成された場合において、後述する比較部２０３から指示された場合にのみ当該状況情報９を外部装置に送信することにより、常に状況情報９を送信する場合に比べて送信のための通信の頻度を低下させることができる。したがって、通信モジュール２は、省電力モードにおいては通信密度を低下させることによって、充分な電力供給がされているとき（通常モード時）に比べて、消費電力を抑制することができる。

また、通信制御部２０１は、省電力モードにおいてＰＬＣ回路２１を起動しないことにより、省電力モードにおける電力線搬送通信を禁止し、無線通信に限定した通信を行うように制御する機能を有している。すなわち、通信モジュール２では、省電力モードにおいてシングル通信が採用される。電力線搬送通信は、ＲＦ回路２２を用いた無線通信に比べて消費電力の大きい通信方法である。本実施の形態における通信モジュール２は、省電力モードにおいて電力線搬送通信を禁止することによって、充分な電力供給がされているとき（通常モード時）に比べて、消費電力の抑制を優先させることができる。

さらに、通信制御部２０１は、自機における状況情報９を送信するように、外部装置から要求された場合、読取部２０２に読取要求を行い（図４において図示を省略）、新たな状況情報９を取得するように読取部２０２に要求する機能も有している。

読取部２０２は、インタフェース２４を介して接続されている検査装置（ガスメータ３等）において作成される状況情報９を読み取る機能を有している。読取部２０２が読み取りを行うタイミングは、通信制御部２０１からの読取要求、起動部２３からの起動信号、または、通常モード時の報告スケジュールに応じて決定される。読取部２０２によって読み取られた状況情報９は、新たな状況情報９として、一旦、ＭＣＵ２０のメモリに格納される。

比較部２０３は、読取部２０２によって新たな状況情報９が読み取られる度に、当該新たな状況情報９と過去状況情報２０９とを比較する。比較部２０３は、状況情報９と過去状況情報２０９との比較結果を通信制御部２０１およびタイマ設定部２０４に伝達する。なお、省電力モードにおける通信制御部２０１は、比較部２０３から伝達された比較結果において、状況情報９と過去状況情報２０９とが異なっていた場合、当該状況情報９（新たに読み取られた状況情報９）を送信する指示がされたと判断する。

また、比較部２０３は、状況情報９と過去状況情報２０９との比較が終了した後に、過去状況情報２０９を状況情報９で上書きする。すなわち、新たに取得された状況情報９を過去状況情報２０９として格納する。

タイマ設定部２０４は、ＭＣＵ２０を起動させる時間間隔を起動部２３（ＲＴＣ回路）に対して設定する機能を有している。詳細は後述するが、起動部２３がＭＣＵ２０を起動させる時間間隔を設定することは、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２による定期的な通信の時間間隔（すなわち、「通信間隔」）を設定することに相当する。

タイマ設定部２０４は、比較部２０３から伝達される比較結果に応じて時間間隔（通信間隔）を決定する。より詳しくは、比較部２０３から伝達された比較結果において、状況情報９と過去状況情報２０９とが異なっていた場合は時間間隔を短縮し、状況情報９と過去状況情報２０９とが等しい場合は時間間隔を大きくする。

以上が、通信装置としての通信モジュール２の構成および機能の説明である。

図３に戻って、ガスメータ３、水道メータ４および電気メータ５は、宅内システム１１が設置された戸（家庭）におけるガス、水道および電気の使用量を測定することにより検出する検出装置である。これらは、測定した使用量を、監視すべき情報を表現した状況情報９として作成するとともに、対応する通信モジュール２からの読取要求に応じて当該通信モジュール２に伝達する。

すなわち、本実施の形態における状況情報９は検針値を含む情報となり、監視システム１は検針システムとしての構成を備えている。なお、各宅内システム１１は、ガスメータ３、水道メータ４および電気メータ５の全てを備えていなければならないわけではなく、いずれかのみであってもよいし、ガス、水道および電気以外の使用量を測定するメータを備えていてもよい。

センサ６は、宅内システム１１が設置された戸における何らかの状況（侵入、火災、ガス漏れ、水漏れ、漏電等）を検出するための検出装置であり、接続されている通信モジュール２に、検出結果としての状況情報９を伝達する。

すなわち、本実施の形態における監視システム１は警報システムとしての構成を備えている。センサ６としては、例えば、侵入者を検出する対人センサや対物センサ、宅内の振動を検出する振動センサ、ドアや窓の開閉状態を検出する接触センサ、宅内の明るさを検出する照明センサ、騒音を検出する音センサ、ガス漏れを検出するガスセンサ、火災を検出する温度センサや煙センサ等が想定される。

なお、図３には、１つのセンサ６のみを図示しているが、センサ６は１つに限られるものではない。また、宅内に存在する複数の部屋のそれぞれに同種のセンサ６が設置されてもよいし、１つの部屋に多種のセンサ６が設置されてもよい。また、センサ６は必ずしも必要な構成ではなく、センサ６が１つも設置されていない宅内システム１１が存在してもよい。

以上が、宅内システム１１の構成および機能の説明である。

図１に戻って、サーバ装置１２は、集合住宅８から離れた遠隔地に設置される一般的なコンピュータである。サーバ装置１２は、設置されている収集システム１０や宅内システム１１に対する管理機能、料金等の演算機能、警備員に対する警報報知機能等を有している。これらの機能は、従来から様々な手法が提案されており、これらを適宜採用することが可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図１には、１台のサーバ装置１２のみを図示しているが、サーバ装置１２の数はこれに限定されるものではない。サーバ装置１２は一般的には複数の異なる場所にそれぞれ設置される複数の装置群で構成される。サーバ装置１２の設置場所としては、例えば、ガス会社、電力会社、水道局、警備会社、あるいはこれらと契約した請負会社やプロバイダ等が想定される。また、図１では、１つの集合住宅８における収集システム１０のみがサーバ装置１２に接続されている例を図示しているが、複数の集合住宅８における収集システム１０が接続されてもよい。

以上が本実施の形態における監視システム１の構成および機能の説明である。次に、本発明に係る通信方法について説明する。

図５は、通信モジュール２の動作を示す流れ図である。通信モジュール２では、まず、初期設定が実行される（ステップＳ１）。ステップＳ１における初期設定とは、通信モジュール２を監視システム１に登録する処理を含む。また、作業員等が、通信モジュール２を所定の場所に設置し、必要な検出装置（ガスメータ３、水道メータ４、電気メータ５またはセンサ６）を接続する作業も初期設定において行われる。本実施の形態では、登録処理によって通信モジュール２は商用電力線９０に接続されるものとする。

初期設定が完了すると、通信モジュール２は、通常モードへ切替処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、ＭＣＵ２０が起動され、モード切替部２００が動作モードを初期モード（または省電力モード）から通常モードに切り替え、モード切替部２００がモード情報２０８を通常モードを示す値に書き替える。これに伴って、通信制御部２０１がＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路を起動させる。

次に、モード切替部２００は、スイッチ２７から伝達される情報に従って、商用電力線９０からの電力供給があるか否かを判定し（ステップＳ３）、商用電力線９０からの電力供給がある場合は、通常通信処理を実行する（ステップＳ４）。

通常通信処理について詳細な説明は省略するが、通常通信処理は、通信モジュール２が全ての通信要求に応答するものであり、例えば、前述のハイブリッド通信およびホッピング通信が実行される処理である。通常通信処理は、商用電力線９０からの電力供給が維持される限り（ステップＳ３における判定が「Ｙｅｓ」となる限り）、繰り返され、維持される。

一方、通信モジュール２が初期設定により商用電力線９０に物理的に接続されても、商用電力線９０からの電力供給があるとは限らない。例えば、空き室内に敷設されている商用電力線９０に接続されたとしても、当該空き室内の商用電力線９０が電力会社からの商用電力線９０から切り離されている場合もある。また、一旦、商用電力線９０からの電力供給が行われたとしても、その後、当該供給が途絶えることがある。例えば、電力会社との契約解除により、電力供給がストップする場合や、事故による停電等である。そこで、通信モジュール２のＭＣＵ２０（モード切替部２００）は、商用電力線９０からの電力供給がされている間においても、ステップＳ３により電力の供給状況を監視する。

そして、商用電力線９０からの電力供給が絶たれたとき（ステップＳ３においてＮｏとなったとき）、通信モジュール２は省電力モードへ切替処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、モード切替部２００が動作モードを通常モードから省電力モードに切り替えて、モード情報２０８を省電力モードを示す値に書き替える。これに伴って、通信制御部２０１がＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を停止させて、ＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２におけるセンシングによる電力消費を抑制することにより、通信モジュール２における消費電力の抑制を図る。また、タイマ設定部２０４が起動部２３に次回のＭＣＵ２０の起動時間を示す値をセットし、ＭＣＵ２０もいわゆるスリープモードに遷移する。

通信モジュール２の動作モードが省電力モードに移行すると、通信モジュール２は省電力通信処理を実行しつつ（ステップＳ６）、商用電力線９０からの電力供給が復旧したか否かを監視する（ステップＳ７）。商用電力線９０からの電力供給が復旧したときは、ステップＳ２に戻って処理を繰り返す。

なお、ステップＳ６，Ｓ７が実行されているとき、基本的にはＭＣＵ２０はスリープモードにあり、停止している。ＭＣＵ２０がスリープモードのとき、ＭＣＵ２０の機能ブロックとして実現されるモード切替部２００は、ステップＳ７の判定を行うことができない。したがって、ＭＣＵ２０はスイッチ２７からの信号（電源供給元を電池２６からAC/DC変換器２５に切り替えるときの信号）に応じて起動するように構成されていることが好ましい。そして、モード切替部２００は、省電力モードにおいてＭＣＵ２０が起動したときに、ステップＳ７を実行する。

図６および図７は、省電力通信処理の詳細を示す流れ図である。省電力通信処理とは、通信モジュール２の動作モードが省電力モードのときに実行される処理であり、通信モジュール２が電池２６からの電力供給によって動作する状態で実行される処理である。

省電力通信処理では、起動部２３（ＲＴＣ回路およびＲＦ検波回路）によって、起動時間の到来（ステップＳ１１）と、外部装置からの起動信号の受信（ステップＳ３１）とが監視される。なお、図５、図６および図７では、図示の都合上、各工程（例えばステップＳ６，Ｓ７，Ｓ１１およびＳ３１）が直列的に順次実行されるかのように図示しているが、これらの処理はそれぞれのハードウェアによって同時並行的にも実行される処理である。

通信モジュール２における省電力通信処理では、定期的な通信処理と、収集システム１０（収集装置１３）から不定期に要求される通信処理とが実行される。まず、図６において、ステップＳ１１ないしＳ２１に示す定期的な通信処理について説明する。

省電力モードにおいて、予めタイマ設定部２０４によってセットされた時間が経過して起動時間が到来すると（ステップＳ１１においてＹｅｓ）、起動時間の到来を監視していた起動部２３（ＲＴＣ回路）からＭＣＵ２０に起動信号が伝達される。これにより、ＭＣＵ２０がスリープモードから起動される（ステップＳ１２）。

起動したＭＣＵ２０は、読取部２０２によりインタフェース２４を介して検出装置（ガスメータ３等）から新たな状況情報９を読み取り（ステップＳ１３）、比較部２０３により新たな状況情報９と過去状況情報２０９との比較を行う。なお、このとき、先述のようにモード切替部２００によってステップＳ７も実行される。また、比較部２０３は、比較後、状況情報９によって過去状況情報２０９を上書きする。

比較部２０３による比較によって、ステップＳ１３において新たに取得した状況情報９が過去状況情報２０９と一致した場合（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、タイマ設定部２０４は、次回の起動時間を決定するための時間間隔を延長する（ステップＳ１５）。そして、タイマ設定部２０４はステップＳ１５において決定した時間間隔を起動部２３にセットし、ＭＣＵ２０は停止する（ステップＳ２１）。

これにより、状況情報９に変化がないとき（例えば、ガスが使用されておらず、長期間検針値が０であるとき等）、タイマ設定部２０４によってＭＣＵ２０の起動間隔が延長される。すなわち、通信モジュール２は、収集すべき状況情報９に変化がないときには、起動間隔を延長して、状況情報９の送信回数を減らすことにより、消費電力を抑制する。

また、既に送信されている過去状況情報２０９と、新たに読み取った状況情報９が一致しているときには、改めて状況情報９を送信することなく、ＭＣＵ２０を停止させることにより、状況情報９の送信回数を減らすことができる。したがって、これによっても消費電力が抑制される。

本実施の形態における収集システム１０（収集装置１３）は、登録されている特定の通信モジュール２からの定期的な状況情報９の送信がない場合、当該通信モジュール２が故障したと判断するのではなく、当該通信モジュール２によって収集されるべき状況情報９に変化がないものとしてサーバ装置１２に報告する。

なお、収集システム１０は、定期的な状況情報９の送信を行わない通信モジュール２が存在した場合、当該通信モジュール２が電池２６によって駆動中であると識別し、他の通信モジュール２と異なる通信制御を行うように構成してもよい。すなわち、そのような通信モジュール２に対する収集システム１０からの送信要求を他の通信モジュール２よりも減らすことにより、当該通信モジュール２の消費電力を抑制してもよい。あるいは、そのような通信モジュール２に対しては、通常チャンネルによる呼び出しを停止し、非常チャンネルのみによる呼び出しを行ってもよい。

一方、ステップＳ１４において、新たに取得した状況情報９が過去状況情報２０９と一致しなかった場合、タイマ設定部２０４は、次回の起動時間を決定するための時間間隔を短縮する（ステップＳ１６）。また、通信制御部２０１がＲＦ回路２２を起動する（ステップＳ１７）。

これにより、ＲＦ回路２２は、電波を受信したか否かをセンシングする状態となり、外部装置（中継局１４または他の通信モジュール２）からの送信要求を受信する状態になる（ステップＳ１８）。このように、通信モジュール２は、省電力モードにおいては、常時待ち受け状態となるのではなく、自機側に、送信するべき状況情報９がある場合にのみ、外部装置からの送信要求の待ち受け状態となる。したがって、常時待ち受け状態にある通常モードに比べて、待ち受け状態にある時間を短縮できるため、省電力モードにおける消費電力を抑制できる。

また、収集システム１０は、収集システム１０側から送信要求を出したときにのみ、通信モジュール２から状況情報９が送信されるので、多数の通信モジュール２から同時に状況情報９が送信されて通信経路が輻輳する事態を回避できる。

ステップＳ１８が実行されている状態で、ＲＦ回路２２が外部装置から送信要求を受信すると、通信制御部２０１はＲＦ回路２２を制御して、状況情報９を当該外部装置に向けて送信させる（ステップＳ１９）。

なお、通信制御部２０１は、ステップＳ１７においてＰＬＣ回路２１を起動させることはなく、ＰＬＣ回路２１による電力線搬送通信は行われない。これにより、省電力モードにおいては、無線通信に比べて消費電力の多い電力線搬送通信が禁止され、電力線搬送通信も併用される通常モードのときに比べて消費電力が抑制される。

また、ステップＳ１８における送信要求は、通常使用されるチャンネルではなく、非常チャンネルで行われることが好ましい。また、電池２６で駆動中の通信モジュール２における待ち受け時間を短縮させるためには、ステップＳ１８が実行されている時間を短縮することが好ましいため、収集システム１０は非常チャンネルによる送信要求を比較的頻繁に行うことが好ましい。

状況情報９の送信が終了すると、通信制御部２０１はＲＦ回路２２を停止し（ステップＳ２０）、タイマ設定部２０４がステップＳ１６において決定した時間間隔（短縮された時間間隔）を起動部２３にセットして、ＭＣＵ２０が停止する（ステップＳ２１）。

以上が省電力通信処理における定期的な通信処理である。次に、図７のステップＳ３１ないしＳ３８に示す、収集システム１０から不定期に要求される通信処理について説明する。

省電力モードにおいて、収集システム１０から起動信号を受信すると（ステップＳ３１においてＹｅｓ）、当該起動信号を示す所定の周波数内の電波を監視していた起動部２３（ＲＦ検波回路）からＭＣＵ２０に起動信号が伝達される。これにより、ＭＣＵ２０がスリープモードから起動される（ステップＳ３２）。

起動したＭＣＵ２０は、読取部２０２によりインタフェース２４を介して検出装置（ガスメータ３等）から新たな状況情報９を読み取る（ステップＳ３３）。なお、このとき、先述のようにモード切替部２００によってステップＳ７も実行される。また、比較部２０３は、状況情報９によって過去状況情報２０９を上書きする。

次に、通信制御部２０１がＲＦ回路２２を起動する（ステップＳ３４）。これにより、ＲＦ回路２２は、電波を受信したか否かをセンシングする状態となり、外部装置（中継局１４または他の通信モジュール２）からの送信要求を受信する状態になる（ステップＳ３５）。このように、通信モジュール２は、省電力モードにおいては、常時待ち受け状態となるのではなく、収集システム１０によって強制的に起動させられたときにのみ、外部装置からの送信要求の待ち受け状態となる。したがって、常時待ち受け状態にある通常モードに比べて、待ち受け状態にある時間を短縮できるため、省電力モードにおける消費電力を抑制できる。

また、定期的な通信処理の場合と同様に、収集システム１０は、収集システム１０側から送信要求を出したときにのみ、通信モジュール２から状況情報９が送信されるので、多数の通信モジュール２から同時に状況情報９が送信されて通信経路が輻輳する事態を回避できる。

ステップＳ３５が実行されている状態で、ＲＦ回路２２が外部装置から送信要求を受信すると、通信制御部２０１はＲＦ回路２２を制御して、状況情報９を当該外部装置に向けて送信させる（ステップＳ３６）。

なお、通信制御部２０１は、ステップＳ３４においてＰＬＣ回路２１を起動させることはなく、ＰＬＣ回路２１による電力線搬送通信は行われない。これにより、省電力モードにおいては、無線通信に比べて消費電力の多い電力線搬送通信が禁止され、電力線搬送通信も併用される通常モードのときに比べて消費電力が抑制される。

また、ステップＳ３５における送信要求は、通常使用されるチャンネルではなく、非常チャンネルで行われることが好ましい。また、電池２６で駆動中の通信モジュール２における待ち受け時間を短縮させるためには、ステップＳ３５が実行されている時間を短縮することが好ましいため、収集システム１０は強制的な起動要求を行った後は、速やかに非常チャンネルによる送信要求を行うことが好ましい。

状況情報９の送信が終了すると、通信制御部２０１はＲＦ回路２２を停止させるとともに（ステップＳ３７）、ＭＣＵ２０が停止する（ステップＳ３８）。なお、ステップＳ３８により、ＭＣＵ２０が停止する際に、タイマ設定部２０４が新たな時間間隔を起動部２３にセットしなおしてもよい。

このように、通信モジュール２は、省電力モードにおいても、収集システム１０からの強制的な起動信号に応じて状況情報９を送信することができる。したがって、状況情報９に変化がなく、定期的な通信処理が行われない通信モジュール２に対して、任意のタイミングで、例えば、故障確認を行うことができる。

ただし、強制的に起動信号を送信することは、商用電力線９０からの電力供給をうけることができない通信モジュール２に、電力消費を強いることになるため、その頻度は低く抑えられることが好ましい。また、故障確認よりも消費電力の抑制を重視する場合には、強制的な起動信号を受信したときにおいても、比較部２０３による比較を実行し、状況情報９に変化がなければＲＦ回路２２を起動しない（状況情報９を送信しない）ように制御してもよい。

以上のように、本実施の形態における監視システム１は、設置場所における状況を監視するシステムであって、監視すべき状況を表現した状況情報９を作成する複数の検出装置と、複数の検出装置に応じて設置され、それぞれが商用電力線９０に接続される複数の通信モジュール２と、複数の通信モジュール２との間で通信が可能な収集システム１０とを備えている。

そして、通信モジュール２は、収集すべき状況情報９を取得するインタフェース２４および読取部２０２と、当該状況情報９を外部装置からの要求に応じて無線により送信するＲＦ回路２２と、当該状況情報９を外部装置からの要求に応じて商用電力線９０により送信するＰＬＣ回路２１と、商用電力線９０からの電力供給がない場合に電力供給を行う電池２６およびスイッチ２７と、商用電力線９０からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替部２００と、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて消費電力を抑制するようにＰＬＣ回路２１およびＲＦ回路２２を制御する通信制御部２０１とを備えることにより、センシングを行いつつ、簡易かつ廉価な一次電池である電池２６によって実現可能となる。

また、動作モードが省電力モードのときにおいて、通常モードのときに比べて、外部装置からの受信信号をセンシングするための待ち受け時間を短縮させることにより、商用電力線９０からの電力供給がない場合には、待ち受けによって消費する電力を抑制することができる。

また、動作モードが省電力モードのときにおいて、通信制御部２０１が、通常モードのときに比べて通信密度を低下させることにより、商用電力線９０からの電力供給がない場合には、消費電力を抑制することができる。例えば、省電力モードのときには、当該通信モジュール２からホッピング通信における通信要求を送信することを禁止することにより、他の通信モジュール２における状況情報９を中継する通信が実行されなくなる。

また、動作モードが省電力モードのときにおいて、通信制御部２０１が、ＲＦ回路２２によってのみ外部装置との間の通信を行うようにＲＦ回路２２を制御することにより、商用電力線９０からの電力供給がない場合には、無線通信に比べて消費電力の大きい電力線搬送通信を行わないことにより、消費電力を抑制することができる。

また、読取部２０２により過去に取得された過去状況情報２０９を記憶しておき、取得された新たな状況情報９と記憶された過去状況情報２０９とを比較する比較部２０３を備え、比較部２０３の比較結果において、新たな状況情報９と過去状況情報２０９との間に変化があった場合にのみ当該新たな状況情報９を送信させることにより、状況情報９に変化がない場合には、外部装置に状況情報９を送信しないことにより、通信回数を減らせるため、消費電力を抑制できる。

また、時間間隔（通信間隔）を設定するタイマ設定部２０４をさらに備え、比較部２０３の比較結果に応じて当該通信間隔を決定することにより、状況情報９に変化がない場合には、通信間隔を延ばすことにより、消費電力を抑制できる。

また、読取部２０２により取得される状況情報９は、ガス、水道および電気のうちの少なくとも１つの変化量を示す検針値を含む。検針値は人の生活に伴って刻々と変化する状況情報９であるため、定期的な通信が必要になるという事情がある。すなわち、状況情報９として検針値を送信する場合、商用電力線９０からの電力供給がなくても、比較的長期間にわたって通信を確保しなければならず、本発明のように消費電力が抑制される効果が高い。

また、商用電力線９０からの電力供給がある場合には、収集システム１０との間の通信状態が悪化しても、比較的通信状態が良好な近傍の他の通信モジュール２を中継することにより、収集システム１０との間の通信を確保し、比較的高密度で設置される通信モジュール２を有効に活用する。一方で、商用電力線９０からの電力供給がない通信モジュール２については、自機の通信にのみ専念させることにより、電力消費を抑えることができるので、長期駆動が可能となる。

＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態において図５ないし図７に示した各工程はあくまでも例示であって、このような内容および順序に限定されるものではない。すなわち、同様の効果が得られるならば、これらの各工程は適宜変更されてもよい。

また、ソフトウェア的に実現されるとして説明した各機能ブロックの一部または全部を専用の論理回路でハードウェア的に実現してもよい。一方で、ハードウェアの一部をソフトウェアで実現してもよい。

また、通信装置と検出装置との対応は一対一となっているが、１つの通信装置に複数の検出装置が対応していてもよい。

また、通信モジュール２のＭＣＵ２０は、センサ６からの信号によって起動し、状況情報９を送信するように構成されていてもよい。例えば、センサ６が火災やガス漏れ等の何らかの異常を検出するために設置されている場合は、異常が検出されたときに直ちに通報されることが好ましい。

また、監視システム１は、検針作業員によって携帯される検針用の端末装置（無線端末装置）を備えていてもよい。このような端末装置からは、通信モジュール２に対して強制的な起動信号を送信して、当該端末装置に状況情報９を送信するよう要求することが好ましい。すなわち、通信モジュール２は省電力モードにおいても、不定期に受信される起動信号を受信して状況情報９を送信することが可能に構成されているため、検針作業員による検針（システム側が決定することのできない任意タイミング）にも対応することができる。

１ 監視システム
１０ 収集システム
１１ 宅内システム
１２ サーバ装置
１３ 収集装置
１３０ ＣＰＵ
１３１ 記憶装置
１３２ ネットワークインタフェース回路
１３３，１４１，２１ ＰＬＣ回路
１３４ プログラム
１４ 中継局
１４０，２０ ＭＣＵ
１４２，２２ ＲＦ回路
２ 通信モジュール
２００ モード切替部
２０１ 通信制御部
２０２ 読取部
２０３ 比較部
２０４ タイマ設定部
２０８ モード情報
２０９ 過去状況情報
２０ａ メモリ
２３ 起動部
２４ インタフェース
２６ 電池
２７ スイッチ
２８ プログラム
３ ガスメータ
４ 水道メータ
５ 電気メータ
６ センサ
８ 集合住宅
９ 状況情報
９０ 商用電力線
９１ ネットワーク

Claims (11)

1. 商用電力線に接続される通信装置であって、
   収集すべき状況情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、
   前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、
   前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、
   前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、
   前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて、前記外部装置からの受信信号をセンシングするための待ち受け時間を短縮させることを特徴とする通信装置。
3. 請求項１または２に記載の通信装置であって、
   前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて通信密度を低下させることを特徴とする通信装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の通信装置であって、
   前記制御手段は、前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記無線通信手段によってのみ前記外部装置との間の通信を行うように制御することを特徴とする通信装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の通信装置であって、
   前記取得手段により過去に取得された過去の状況情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記取得手段により取得された新たな状況情報と前記記憶手段に記憶された過去の状況情報とを比較する比較手段を備え、
   前記制御手段は、前記比較手段の比較結果において、前記新たな状況情報と前記過去の状況情報との間に変化があった場合にのみ前記新たな状況情報を送信させることを特徴とする通信装置。
6. 請求項５に記載の通信装置であって、
   前記制御手段は、通信間隔を設定する設定手段をさらに備え、
   前記設定手段は、前記比較手段の比較結果に応じて前記通信間隔を決定することを特徴とする通信装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の通信装置であって、
   前記取得手段により取得される状況情報は、ガス、水道および電気のうちの少なくとも１つの変化量を示す検針値を含むことを特徴とする通信装置。
8. 設置場所における状況を監視する監視システムであって、
   監視すべき状況を表現した状況情報を作成する複数の検出装置と、
   前記複数の検出装置に応じて設置され、それぞれが商用電力線に接続される複数の通信装置と、
   前記複数の通信装置との間で通信が可能な収集装置と、
   を備え、
   前記通信装置は、
   対応する前記検出装置から収集すべき状況情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、
   前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、
   前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段と、
   前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、
   前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする監視システム。
9. 請求項８に記載の監視システムであって、
   前記通信装置の制御手段は、
   前記動作モードが前記通常モードのときにおいて、前記通信装置の無線通信手段または電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報を受信させるとともに、前記他の通信装置から受信した状況情報を前記収集装置に向けて送信させる一方で、
   前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通信装置の無線通信手段および電力線通信手段に、他の通信装置から送信された状況情報の受信を禁止することを特徴とする監視システム。
10. 商用電力線に接続されるとともに、前記商用電力線からの電力供給がない場合に電力供給を行う補助電力供給手段を備えたコンピュータによって実行可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータを、
    収集すべき状況情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する無線通信手段と、
    外部装置に前記取得手段により取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する電力線通信手段と、
    前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替えるモード切替手段と、
    前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記通常モードのときに比べて消費電力を抑制するように前記無線通信手段および前記電力線通信手段を制御する制御手段と、
    を備える通信装置として機能させることを特徴とするプログラム。
11. 商用電力線に接続される通信装置による通信方法であって、
    (a) 収集すべき状況情報を取得する工程と、
    (b) 取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて無線により送信する工程と、
    (c) 取得された状況情報を外部装置からの要求に応じて前記商用電力線により送信する工程と、
    (d) 前記商用電力線からの電力供給がない場合に補助電力供給手段からの電力供給に切り替える工程と、
    (e) 前記商用電力線からの電力供給を受けているか否かに応じて、通常モードと省電力モードとの間で動作モードを切り替える工程と、
    (f) 前記動作モードが前記省電力モードのときにおいて、前記(b)工程および前記(c)工程の消費電力を通常モードに比べて抑制する工程と、
    を有することを特徴とする通信方法。

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