JP5695798B2 - 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法 - Google Patents

通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5695798B2
JP5695798B2 JP2014507444A JP2014507444A JP5695798B2 JP 5695798 B2 JP5695798 B2 JP 5695798B2 JP 2014507444 A JP2014507444 A JP 2014507444A JP 2014507444 A JP2014507444 A JP 2014507444A JP 5695798 B2 JP5695798 B2 JP 5695798B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mode
packet
communication device
communication
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014507444A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013145756A1 (ja
Inventor
良太 寺井
良太 寺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2014507444A priority Critical patent/JP5695798B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5695798B2 publication Critical patent/JP5695798B2/ja
Publication of JPWO2013145756A1 publication Critical patent/JPWO2013145756A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/82—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data
    • H04Q2209/823—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data where the data is sent when the measured values exceed a threshold, e.g. sending an alarm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Description

関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、日本国特許出願２０１２−０７５１５４号（２０１２年３月２８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
本発明は、電力負荷が消費する電気量を取得して親機へ送信する通信装置、親機と通信装置とを有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法に関する。
近年、電力不足の懸念や地球環境保護への要求を背景として、各家庭、店舗、建物等での節電が求められている。特に、夏場及び冬場は電力需要が高まり、各家庭、店舗、建物での消費電力が契約電力を上回ることがある。そこで、節電を効果的に行って契約電力を上回らないようにするために、各家庭、店舗、建物における消費電力を監視し、各種電気製品（以下、電力負荷という）の消費電力を制御する、電力管理システム（いわゆるＨＥＭＳ（Home Energy Management System））が提案されている。ＨＥＭＳでは、各電力負荷の消費電力を電力センサにより検知し、検知した消費電力データを、たとえば無線通信により親機にて収集する。そして、親機が消費電力を監視しながら各電力負荷に消費電力に応じた制御信号を送信することで、各電力負荷の消費電力が効率的に削減される。
ところで、制御対象となる電力負荷の数量が増加すると、電力センサから消費電力データを送信する頻度が増大して輻輳によるエラーが発生し、親機に消費電力データが届かなくなることがある。そこで、たとえば、通信品質が低下した場合に、エラーに対し高い耐性を有する伝送モードで消費電力データの送信を行う方法が考案されている（たとえば、特許文献１）。
特開２００６−１２９３４１号公報
しかしながら、通信品質が低下したときにエラー耐性の高い伝送モードに変更しようとしても、通信規格によっては、かかる変更ができない場合がある。たとえば、IEEE802.11などの規格ではBPSK（Binary Phase Shift Keying）などのエラー耐性の高い伝送モードが仕様として規定されているが、IEEE802.15.4などの規格では伝送モードが単一であるため、通信品質に応じた伝送モードの変更ができない。また、エラー耐性の高い符号化方式による伝送モードを使用した場合には、伝送効率が低下してしまう。かといって、通信規格に依存しない方法として、通信品質が低下した場合にデータ送信頻度を高くし、確実なデータ送信を確率的に担保しようとしても、ＨＥＭＳ全体としての通信負荷が増大し、かえって輻輳が高い頻度で発生するおそれがある。
そして、輻輳が発生すると、次のような問題を招くおそれがある。たとえば、日本国内においては、電力の需要家であるエンドユーザは、消費電力の目標値である３０分毎のデマンドを予め設定することにより、電力料金を節約できる料金体系を電力事業社と契約する場合がある。かかる料金体系の下で、電力供給事業会社側でデマンドを管理する電力管理システムにおいて、エンドユーザの消費電力を送信する際に、電力事業社側へ送信すべきデータの送信が輻輳によりを電力管理サーバへ届かないようなときは、予め契約したデマンドを超えるおそれがある。
よって、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、電力負荷の電気量データを確実に親機に送信することができる通信装置、電力管理システム、及び通信装置の制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明の第１の側面によれば、電力負荷から電気量のデータを取得する取得部と、複数の電力負荷が消費する電気量を制御するための制御信号を無線送信する親機に対して、取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信部と、前記通信部が、前記パケットの宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードで動作しているとき、第１の基準値以上の前記電気量のデータが取得された場合に、前記パケットの宛先を指定せずに無線送信する第２のモードへ前記通信部の動作を切り替える制御部と、を有する通信装置が提供される。上記電力負荷の電気量は、たとえば、当該電力負荷により消費される電気量である。
上記側面の好ましい態様によれば、前記通信部は、前記第２のモードでは、前記パケットを前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第１のモード以上の送信パワーで無線送信する。
上記側面の好ましい態様によれば、前記制御部は、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに送信パワーを増加させ、所定の時間経過した場合に、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える。
上記側面の別の好ましい態様によれば、前記制御部は、前記第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得しても、他の通信装置がブロードキャストで無線送信した前記パケットを受信した場合には、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える。
上記側面のさらに別の好ましい態様によれば、前記制御部は、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに、送信した前記パケットを他の子機が受信したことを示すパケットを受信した場合には、前記所定の時間が経過する前であっても、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度で送信する前記第３のモードへ切り替える。
上記側面のさらに別の好ましい態様によれば、前記制御部は、前記通信部が前記第３のモードで動作しているときに、第２の基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合に、前記通信部の動作を前記第２のモードへ切り替える。
上記側面のさらに別の好ましい態様によれば、前記制御部は、他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときに、前記第１の基準値を低下させる。
上記側面のさらに別の好ましい態様によれば、前記制御部は、前記通信部が前記第１のモードで動作しているときに他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときは、第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合であっても、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度で送信する前記第３のモードへ切り替える。
上記側面において、前記第２のモードは、前記パケットをブロードキャストで送信するモードであり、前記第３のモードは、前記パケットをマルチキャストまたはユニキャストで送信するモードである。
上記側面のさらに別の好ましい態様によれば、上記親機と通信装置とを有する通信システムが提供される。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、ＣＰＵ、ＤＳＰなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをＨＤＤ、メモリなどの記憶装置に格納するものである。
例えば、本発明を方法として実現した通信装置の制御方法は、電力負荷により消費される電気量を管理する電力管理システムにおける複数の電力負荷の電気量を制御するための制御信号を無線送信する親機に対して、取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信装置の制御方法であって、前記パケットを、宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードと、前記パケットを、宛先を指定せずに無線送信する第２のモードと、前記第１のモードのときに、基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合に、当該第１のモードから前記第２のモードへ切り替えるステップとを有する。
また、本発明の別の側面は、親機と無線通信可能な通信装置とを有し、電力負荷により消費される電気量を管理する電力管理システムに関する。この電力管理システムでは、 前記親機は、複数の電力負荷が消費する電気量を制御するための制御信号を無線送信し、前記通信装置は、電力負荷から電気量のデータを取得する取得部と、取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信部と、前記通信部が、前記パケットの宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードで動作しているとき、第１の基準値以上の前記電気量のデータが取得された場合に、前記パケットの宛先を指定せずに無線送信する第２のモードへ前記通信部の動作を切り替える制御部とを有する。
以下に説明する本発明の実施形態によれば、電力負荷の電気量データを確実に親機に送信することができ、電力負荷の電気量の制御が可能になる。
本実施形態における通信装置が適用される、ネットワークシステムの構成例を説明するための図である。 ネットワークシステム１の例を説明するための図である。 通信装置の構成例を示す図である。 第１の実施例における通信装置の動作について説明する図である。 送信モードテーブルの例を示す図である。 第１の実施例における通信装置３の動作手順を説明するフローチャート図である。 送信データ到達確認処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。 レベル判定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。 送信モード決定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。 第２の実施例を説明するための図である。 第２の実施例における送信モードテーブルの例を示す図である。 第２の実施例における通信装置３の動作手順を説明するためのフローチャート図である。 第２の実施例におけるブロードキャスト判定処理Ｓ１２００の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。 第３の実施例を説明するための図である。 第３の実施例における送信モードテーブルの例を示す図である。 第３の実施例におけるブロードキャスト判定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。 第４の実施例を説明するための図である。 第４の実施例で用いる送信パワーテーブルの例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における通信装置が適用される、ネットワークシステムの構成例を説明するための図である。このネットワークシステム１は、たとえば、いわゆるＨＥＭＳ（Home Energy Management System）である。ネットワークシステム１は、複数の電力負荷１０と、電力負荷１０ごとの電気量データ１８ｓをそれぞれ取得して無線送信する複数の子機１２と、子機１２から送信される電気量データ１８ｓを受信してこれを監視し、電気量データ１８ｓに応じて電力負荷１０の電気量を制御するための制御信号１８ｃを電力負荷１０へ無線送信する親機１４と、子機１２から親機１４へのデータ送信、及び親機１４から電力負荷１０への信号送信を仲介するルータ１６とを有する。本実施形態における負荷１０の電気量は、電力負荷１０により消費される、電流または電力といった電気量である。
ネットワークシステム１は、家庭内など、比較的狭い空間での短距離無線通信のために、たとえば、ＺｉｇＢｅｅ規格により実装される。ＺｉｇＢｅｅ機器を搭載した無線装置はメモリ量が少なく親機１４が直接データを送受信するノード数が制約されているところ、ネットワークシステム１は、ルータ１６を介したルーティングを行うことで、制約を超える台数の子機１２および電力負荷１０と、親機１４とのデータ通信を可能にする。ただし、本発明はＺｉｇＢｅｅに限定されたものではなく、他の規格、たとえば、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線規格上で動作する、ＳＥＰ(Smart Energy Profile)やＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅなどのプロトコルにも適用可能である。
電力負荷１０は、たとえば、エアコンや冷蔵庫といた家庭用電気製品、または、テレビやパーソナルコンピュータなどの各種デジタル機器である。子機１２は、たとえば、電力負荷から電気量データ１８ｓを無線または有線で検知する電力センサと、電力センサから電気量データ１８ｓを取得して親機１４へ無線送信する通信装置とを有する。親機１４は、たとえば、子機１２やルータ１６から送信される電気量データ１８ｓを受信する“Coordinator”としての通信装置と、Coordinatorが受信した電気量データ１８ｓを収集して監視するホストコンピュータとを有する。親機１４は、たとえばホストコンピュータにて、電気量が急激に変化し、または、所定の基準値を上回るなど高負荷となることを検知すると、電気量を制御するための制御信号１８ｃを電力負荷１０へ無線送信する。
ネットワークシステム１では、消費される電気量が増加して契約電力を上回り、ブレーカが遮断されるといった事態を回避するために、親機１４が電力負荷１０を確実に制御することが求められる。そのためには、子機１２から親機１４への電気量データの送信が確実に行なわれることが求められる。そこで、本実施形態では、子機１２は、それぞれ取得する電気量データを定期的に、たとえば１分間に数回の頻度で、ルーティングテーブルに設定されたルートにしたがって、宛先を指定してルータ１６経由で無線送信しているとき（以下、通常送信モードという）、電気量データが急増した場合に、宛先を指定せずにブロードキャストで電気量データを送信する。
そうすることで、たとえば、図２に示すように、子機１２がルータ１６を介さずに直接親機１４に電気量データを送信することができる（ルート２０）。よって、少ないホップ数でデータを送信できるようになるので、ネットワーク全体での無線の占有率が下がりパケットの衝突の機会が減少する。または、所定のルーティングとは異なるルート、たとえば、所定のルータ１６に負荷が集中している場合に近傍の他のルータ１６を介して（ルート２２）、または、他の子機を介して（ルート２４）、子機１２から親機１４に電気量データを送信することができる。このように、複数のルートで送信を行うことで冗長性を増加させることができ、確実に電気量データを親機１４に送信することができる。また、そのとき、子機１２は送信パワーを段階的に増大させてブロードキャストを行うことで、より確実に電気量データを親機１４に送信することができる。
ただし、ブロードキャストで動作する場合、子機１２やルータ１６は、他の子機１２やルータ１６から送信された電気量データを受信したときにこれを再送するので、ネットワークシステム１全体でみたとき、通信負荷が増大して輻輳が生じるおそれがある。特に、送信パワーを増大させることで、そのおそれが大きくなる。よって、本実施形態では、子機１２は、ブロードキャストで動作を開始してから所定時間経過したときには、よりネットワーク負荷が低くなるような送信モード、たとえば、ブロードキャストの頻度以下の頻度で、ユニキャストやマルチキャストの送信を行う送信モードを変更する。また、それとともに、子機１２は、送信パワーを低下させる。そうすることで、ブロードキャストで送信ルートの冗長性を増加させたことによる効果を減殺することなく、確実に電気量データを親機１４に送信することができる。
図３は、子機１２に含まれる通信装置の構成例を示す。通信装置３は、電力負荷１０の電気量データを電流センサまたは電力センサから取得する取得部３６、電気量データを含むパケットの無線送受信を行う無線通信部３０、各種制御動作を行うとともに、無線通信部３０の送信モードを決定する制御部３２を有する。
取得部３６は、たとえば、電力センサがアナログ信号の電気量データを出力する場合、これをＡＤ変換するＡＤ変喚器を有する。または、取得部３６は、電力センサがデジタル信号の電気量データを出力する場合、これを取り込むデジタル入力インターフェースを有する。
制御部３２は、取得部３６が取得した電気量データを無線通信部３０に受け渡す。また、制御部３２は、無線通信部３０が他の子機１２やルータ１６から受信したパケットを取得する。そして、制御部３２は、たとえばパケットのヘッダデータに応じて、無線通信部３０の動作を制御するための制御信号や送信するための電気量データを、無線通信部３０に入力する。たとえば、制御部３２は、ブロードキャストで送信されたパケットを受信したときには、そのパケットに含まれる電気量データを無線通信部３０にブロードキャストで再送させる。また、制御部３２は、ユニキャストやマルチキャストで送信されたパケットを受信したとき、受信確認のＡＣＫ信号が要求される場合には、ＡＣＫ信号を無線通信部３０に送信させる。また、制御部３２は、取得する電気量データに応じて無線通信部３０の送信モードを決定し、決定した送信モードを示す信号を無線通信部３０に伝送する。送信モード決定については、後に詳述する。制御部３２は、たとえば、対応する制御動作が実装されたＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を有する。
次に、本実施形態における通信装置の動作の実施例について説明する。
［第１の実施例］
図４は、第１の実施例における通信装置の動作について説明する図である。図４（Ａ）では、縦軸が、各子機１２が取得する各電力負荷１０の電気量と、無線通信部２０の送信モードＭ１〜Ｍ４に対応し、横軸が、経過時間に対応する。そして、電気量の推移４０と、送信モードの変化４２が示される。
ここでは、送信モードＭ１は、ブロードキャストの送信モードである。また、送信モードＭ２は、送信モードＭ１より送信頻度が低く（たとえば、送信モードＭ１が数秒ごとなのに対し、送信モードＭ２では十数秒ごと）、かつＡＣＫを要求するＡＣＫありのマルチキャスト／ユニキャストの送信モードである。また、送信モードＭ３は、送信モードＭ１より送信頻度が低く、かつＡＣＫを要求しないＡＣＫなしのマルチキャスト／ユニキャストの送信モードである。そして、送信モードＭ４が、通常送信モードに対応する。送信モードＭ４では、ルータ１６や他の通信装置３を経由して親機１４に至る、ルーティングテーブルに設定されたルートに従って、ユニキャストで、すなわち宛先を指定してパケッが送信される。また、送信モードＭ４では、送信モードＭ２やＭ３よりもさらに低い送信頻度（たとえば、数十秒〜数分ごと）で、パケットが送信される。
また、図４（Ｂ）では、縦軸が、各子機１２の送信パワーＰ１〜Ｐ３に対応し、横軸が、経過時間に対応する。そして、送信パワーの変化４４が示される。ここでは、送信パワーは、大きい順に、Ｐ１、Ｐ２、そしてＰ３である。
たとえば、無線通信部３０が定期的に、宛先を指定して電気量データを親機１４へ無線送信する送信モードＭ４（通常送信モード）、送信パワーＰ３で動作しているとき、基準値ｖａｌ１より大きい電気量データを取得した場合に、制御部３２は、電気量データを含むパケットを、宛先を指定せずに、ブロードキャストで無線送信する送信モードＭ１へ切り替える（時点Ｔ１）。そうすることで、少ないホップ数でデータを送信できるようになり、ネットワーク全体での無線の占有率が下がるので、パケットの衝突の機会が減少する。また、複数のルートで送信を行なうことにより、冗長性を増加させることが可能になる。また、子機１２は、送信モードＭ１へ切り替えるとともに、送信パワーを送信パワーＰ２に増大させ、所定時間（予め設定される任意の時間）経過後に送信パワーＰ１に増大させる。そうすることで、より確実に親機１４に電気量データが届くようにすることができる。
また、たとえば、制御部３２は、無線通信部３０が送信モードＭ１（ブロードキャスト）で動作しているときに、所定の時間経過した場合に、送信モードＭ１以下の送信頻度で、マルチキャストまたはユニキャストで送信する送信モードＭ２へ切り替える（時点Ｔ２）。そうすることで、ブロードキャストによりネットワーク全体の通信負荷が一時的に増大したとしても、これを迅速に低下させることができる。また、子機１２は、送信モードＭ２へ切り替えるとともに、送信パワーを送信パワーＰ３に低下させる。そうすることで、輻輳が生じるおそれを低減することができる。よって、確実に電気量データを親機１４に送信することができる。かかる判定に用いる所定の時間は、たとえば実験やシミュレーションにより、ブロードキャストに起因してネットワーク全体での負荷の増大が懸念されるような任意の時間（たとえば、数十秒〜数分）に予め設定される。
さらに、たとえば、無線通信部３０が送信モードＭ２で動作しているとき、基準値ｖａｌ１より大きい電気量を取得した場合には、制御部３２は、電気量データをブロードキャストで無線送信する送信モードＭ１に再び切り替える（時点Ｔ３）。それとともに、送信パワーもＰ３からＰ２に切り替えられる。そして、制御部３２は、所定時間経過後に、送信パワーＰ１に増大させる。そうすることで、より確実に、電気量データを親機１４に送信する機会を確保できる。
さらに、たとえば、制御部３２は、基準値ｖａｌ１より大きい電気量データを取得しても、親機１４の通信装置３に自らブロードキャストしたパケットが届いた場合、たとえば、自らが送信したパケットが親機１４から返ってきたことをパケットのヘッダから判定した場合には、無線通信部３０の動作を、送信モードＭ１（ブロードキャスト）から、マルチキャストまたはユニキャストで送信する送信モードＭ３へ切り替える（時点Ｔ４）。また、それとともに、送信パワーもＰ１からＰ３に切り替えられる。そうすることで、ネットワーク全体としての通信負荷が増大した状態を不必要に継続することなく、確実に親機１４に電気量データを送信することができる。なお、ＡＣＫありのマルチキャスト／ユニキャストの送信モードＭ２と比較した場合、ＡＣＫなしのマルチキャスト／ユニキャストの送信モードＭ３では、ＡＣＫのための復路の通信が不要となり、さらなるネットワーク負荷の軽減が可能となる。それとともに、ＡＣＫを受信しない場合の再送処理のための送信待ち状態が発生することを抑制できる。たとえば、再送のタイムアウトに要する時間が数秒〜十数秒に設定されている場合、かかる待ち時間を省略できる。
そして、たとえば、制御部３２は、基準値ｖａｌ３（＜ｖａｌ１）より小さい電気量データを取得すると、無線通信部３０の動作を、送信モードＭ４（通常送信モード）へ切り替える（時点Ｔ５）。
次に、通信装置３による送信モードの決定と送信パワーの決定の具体的な方法について説明する。たとえば、制御部３２は、送信モードを決定するときの電気量と経過時間に、送信モードが対応付けられたテーブルデータを用いて送信モードを決定する。以下、かかるテーブルを送信モードテーブルという。また、制御部３２は、送信モードを決定するときの電気量と経過時間に、送信パワーが対応付けられたテーブルデータを用いて送信パワーを決定する。以下、かかるテーブルを送信パワーテーブルという。
図５（Ａ）、（Ｂ）は、送信モードテーブルの例を示す。送信モードテーブルＴＢＬ１（図５（Ａ））、ＴＢＬ３（図５（Ｂ））では、縦軸が電気量、横軸が経過時間を示す。後述する送信モード決定のための処理手順では、送信モードテーブルＴＢＬ１、ＴＢＬ３を参照する際のパラメータとして、縦軸方向の電気量に対応するレベルＬ１〜Ｌ４と、横軸方向の経過時間に対応する送信カウントＣＮＴとが求められる。たとえば、レベルＬ１は基準値ｖａｌ１より大きい電気量に、レベルＬ２は基準値ｖａｌ１以下であって基準値ｖａｌ２より大きい電気量に、レベルＬ３は基準値ｖａｌ２以下であって基準値ｖａｌ３より大きい電気量に、そして、レベルＬ４は基準値ｖａｌ３以下の電気量に対応する。
送信モードテーブルＴＢＬ１では、送信モードＭ１〜Ｍ４がマッピングされる。また、送信モードテーブルＴＢＬ３では、送信モードＭ３、Ｍ４がマッピングされる。テーブル内の空白は送信動作を行わないことを示す。かかる送信モードテーブルＴＢＬ１、ＴＢＬ３は、たとえば、制御部３２内のメモリに予め格納される。
一方、図５（Ｃ）、（Ｄ）は、送信パワーテーブルの例を示す。送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１（図５（Ｃ））、Ｐ＿ＴＢＬ３（図５（Ｄ））では、縦軸が電気量、横軸が経過時間を示す。後述する送信パワー決定のための処理手順では、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１、Ｐ＿ＴＢＬ３を参照する際のパラメータとして、送信モードテーブルの場合と同様に、縦軸方向の電気量に対応するレベルＬ１〜Ｌ４と、横軸方向の経過時間に対応する送信カウントＣＮＴとが用いられる。
送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１は、送信モードテーブルＴＢＬ１が用いられるときに用いられる。送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１では、送信パワーＰ１〜Ｐ３がマッピングされる。また、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ３は、送信モードテーブルＴＢＬ３が用いられるときに用いられる。送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ３では、送信パワーＰ３がマッピングされる。テーブル内の空白は送信動作を行わないことを示す。かかる送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１、Ｐ＿ＴＢＬ３は、たとえば、制御部３２内のメモリに予め格納される。
図６は、第１の実施例における通信装置３の動作手順を説明するフローチャート図である。この手順は、通信装置３が動作しているときに実行される。
通信装置３では、制御部３２が、送信したデータが宛先に到着したか否かを確認するために、送信データ到達確認処理を実行する（Ｓ６０２）。その後、制御部３２は、定期的に電力センサからのデータを収集するために設定した計測タイマーが満了したか否かを判定する（Ｓ６０４）。そして、計測タイマーが満了していないと判定した場合は（Ｓ６０４でＮｏ）、制御部３２は、本処理手順を繰り返す。計測タイマーが満了したと判定した場合には（Ｓ６０４でＹｅｓ）、制御部３２は、取得部３６を介して電力センサから電気量データを取得し（Ｓ６０６）、取得した電気量データのレベルを判定するためのレベル判定処理を行う（Ｓ６０８）。
次いで、制御部３２は、後述の送信方法決定処理で送信モードを設定するための送信モード決定処理を行う（Ｓ６１０）。そして、制御部３２は、無線通信部３０にＭ１からＭ４のいずれかの送信モードが設定されているか否かを判定し（Ｓ６１２）、送信モードが設定されている場合は（Ｓ６１２でＹｅｓ）、無線通信部３０に、設定した送信モードでデータを送信させる（Ｓ６１４）。一方、送信モードが設定されていない場合は（Ｓ６１２でＮｏ）、本処理手順を終了する。
図７は、送信データ到達確認処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。図７の手順は、図６の手順Ｓ６０２のサブルーチンに対応する手順であり、送信モードの決定に用いる送信モードテーブル切り替えのための処理手順である。図７の手順は、送信モードテーブルＴＢＬ１、及び送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１が初期設定された状態で実行される。
制御部３２は、設定されている送信モードが送信モードＭ１（ブロードキャスト）か否かを判定し（Ｓ７０１）、送信モードＭ１の場合（Ｓ７０１でＹｅｓ）、他の通信装置３からパケットを受信したか否かを判定する（Ｓ７０２）。パケットを受信したと判定した場合（Ｓ７０２でＹｅｓ）、制御部３２は、ブロードキャストのパケットを受信したか否かを判定する（Ｓ７０３）。たとえば、制御部３２は、ネットワーク層のヘッダからブロードキャストのホップ数及びブロードキャストのパケットを識別するシーケンス番号を読み出し、これに基づきブロードキャストのパケットを受信したか否かを判定する。一方、ブロードキャストのパケットを受信していないと判定した場合（Ｓ７０３でＮｏ）、制御部３２は、受信したパケットが他の通信装置３から自身へのＡＣＫか否かを判定する（Ｓ７０４）。
制御部３２は、自らのＡＣＫを受信したと判定した場合（Ｓ７０４でＹｅｓ）、宛先へのパケットが到達したため直ちにネットワークの負荷を軽減するような送信モードに切り替えを行う。具体的には、送信モードテーブルＴＢＬ１、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１からＴＢＬ３、Ｐ＿ＴＢＬ３に変更する（Ｓ７０５）。
また、制御部３２は、ブロードキャストを受信したと判定した場合（Ｓ７０３でＹｅｓ）、自らが送信したブロードキャストパケットか否かを判定する（Ｓ７０６）。たとえば、制御部３２は、ＭＡＣ層のヘッダにある送信元アドレスが宛先のアドレス（たとえば親機１４のコーディネータ機のアドレス）と一致し、かつネットワーク層のヘッダにあるシーケンス番号が自ら送信したブロードキャストパケットのシーケンス番号と一致するか否かを判定し、一致した場合、自ら送信したブロードキャストのパケットを宛先が受信して中継したということを確認することができる（なお、このように自身が送信したパケットが送信できたか否かを判定する方法を”パッシブＡＣＫ”と呼ぶ）。こうして、自らが送信したブロードキャストパケットと判定した場合（Ｓ７０６でＹｅｓ）、制御部３２は、手順Ｓ７０５と同様に、送信モードテーブルＴＢＬ１、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１からＴＢＬ３、Ｐ＿ＴＢＬ３に変更する（Ｓ７０７）。
また、送信モードＭ１でない場合（Ｓ７０１でＮｏ）、他の通信装置３からパケットを受信しない場合（Ｓ７０２のＮｏ）、自らのＡＣＫを受信しなかったと判定した場合（Ｓ７０４のＮｏ）、または自らが送信したブロードキャストパケットではないと判定した場合（Ｓ７０６のＮｏ）には、制御部３２は、本フローを実行する前に選択されていた送信モードテーブル及び送信パワーテーブルのまま、本処理を終了する。
上記のような手順により送信モードテーブルがＴＢＬ１、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１に維持され、またＴＢＬ３、Ｐ＿ＴＢＬ３に切り替えられる。送信モードテーブルＴＢＬ１が維持される場合、図５（Ａ）に示すように、電気量が大きく（たとえば、レベルＬ１）、経過時間が短いうち（送信カウントＣＮＴ＝１〜２）は、ブロードキャストの送信モードＭ１が選択される。このとき、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ１が維持されているので、図５（Ｃ）に示すように、経過時間がＣＮＴ＝１、２と経過するにともない、送信パワーがＰ２、Ｐ１と増加する。そして、電気量が低下するか、または、経過時間が長くなると、図５（Ａ）に示すように、送信モードＭ２〜Ｍ４が選択される。このとき、送信パワーは、図５（Ｃ）に示すように、Ｐ３が選択される。
一方、送信モードテーブルＴＢＬ３に切り替えられた場合、図５（Ｂ）に示すように、ブロードキャストの送信モードＭ１は選択されず、ＡＣＫなしのマルチキャスト／ユニキャストの送信モードＭ３か、通常送信モードＭ４が選択される。このとき、送信パワーは、図５（Ｄ）に示すように、Ｐ３が選択される。よって、図７の手順により送信モードテーブルと送信パワーテーブルを切り替えることで、基準値ｖａｌ１より大きい電気量データを取得しても、他の子機１２の通信装置３に自らブロードキャストしたパケットが届いた場合には、マルチキャストまたはユニキャストで送信するモードへ切り替えることができ、ネットワーク全体としての通信負荷が増大した状態を不必要に継続することなく、確実に親機１４に電気量データを送信することができる。
図８は、レベル判定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。図８の手順は、図６における手順Ｓ６０８のサブルーチンに対応する。
制御部３２は、取得した電気量データが基準値ｖａｌ１を超えているか否かを判定し（Ｓ８０１）、超えていると判定した場合は（Ｓ８０１でＹｅｓ）、送信モードテーブルを参照するためのレベルをＬ１に設定する（Ｓ８０７）。一方、制御部３２は、取得した電気量データがｖａｌ１を超えていないと判定した場合（Ｓ８０１でＮｏ）、取得した電気量データが基準値ｖａｌ２を超えているか否かを判定し（Ｓ８０２）、超えていると判定した場合は（Ｓ８０２でＹｅｓ）、レベルＬ２に設定する（Ｓ８０６）。さらに、制御部３２は、取得した電気量データがｖａｌ２を超えていないと判定した場合（Ｓ８０２でＮｏ）、取得した電気量データがｖａｌ３を超えているか否かを判定し（Ｓ８０３）、超えていると判定した場合は（Ｓ８０３でＹｅｓ）、レベルＬ３に設定する（Ｓ８０５）。そして、制御部３２は、取得した電気量データがｖａｌ３を超えていないと判定した場合（Ｓ８０３でＮｏ）、レベルＬ４に設定する（Ｓ８０４）。
制御部３２は、レベルを設定したら、前回の処理時のレベルと今回の処理で決定したレベルを比較し（Ｓ８０８）、前回よりもレベルが上回っている場合は（Ｓ８０８でＹｅｓ）、ＴＢＬ１、Ｐ＿ＴＢＬ１を選択し（Ｓ８０９）、送信カウントＣＮＴ＝０に設定する（Ｓ８１０）。そして、制御部３２は、前回のレベルを格納する変数やレジスタに、今回設定したレベルを格納する（Ｓ８１１）。また、前回のレベル以下の場合は（Ｓ８０８でＮｏ）、送信モードテーブルを変更せずに、前回のレベルを格納する変数やレジスタに今回設定したレベルを格納する（Ｓ８１１）。
図９は、送信モード決定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。図９の手順は、図６における手順Ｓ６１０のサブルーチンに対応する。
制御部３２は、送信カウントＣＮＴに「１」を加算し（Ｓ９０１）、送信カウントＣＮＴが送信モードテーブルの列数ｍを超えていないか否かを判定し（Ｓ９０２）、列数ｍを超えていると判定した場合（Ｓ９０２でＹｅｓ）、送信カウントＣＮＴに「１」を設定する（Ｓ９０３）。
制御部３２は、送信カウントＣＮＴが決定されたら、上述したように、選択されている送信モードテーブルにおいて決定されたレベルと送信カウントＣＮＴに対応する送信モードを選択する（Ｓ９０４）。そして、制御部３２は、選択されている送信パワーテーブルにおいて、送信パワーを選択する（Ｓ９０５）。
上記のような手順により、電気量に対応するレベルＬ１〜Ｌ４と、経過時間（送信カウントＣＮＴ）に基づいて、選択された送信モードテーブルから送信モードが決定される。また、それとともに、選択された送信パワーテーブルから送信パワーが決定される。そうすることにより、次のような効果が得られる。たとえば、送信モードＭ４（通常送信モード）で動作しているとき、基準値ｖａｌ１より大きい電気量を取得した場合に送信モードＭ１（ブロードキャスト）へ切り替えることで、より少ないホップ数でデータを送信できるようになり、ネットワーク全体での無線の占有率が下がるので、パケットの衝突の機会が減少する。また、複数のルートで送信を行なうことにより、冗長性を増加させることが可能になる。さらに、送信パワーを時間とともに増大させることで、より確実に親機１４に電気量データを届けることができる。
また、送信モードＭ１（ブロードキャスト）で動作しているとき、所定の時間経過した場合に、マルチキャストまたはユニキャストで送信する送信モードＭ２へ切り替えることで、ブロードキャストによりネットワーク全体の通信負荷が一時的に増大したとしても、これを迅速に低下させることができる。さらに、他の子機１２の通信装置３がブロードキャストで無線送信したパケットを受信した場合、送信モードＭ１（ブロードキャスト）から、マルチキャストまたはユニキャストで送信する送信モードＭ３へ切り替えることで、ネットワーク全体としての通信負荷が増大した状態を不必要に継続することなく、確実に親機１４に電気量データを送信することができる。また、送信モードＭ３では、ＡＣＫのための復路の通信が不要となり、さらなるネットワーク負荷の軽減が可能となる。それとともに、ＡＣＫを受信しない場合の再送処理ための送信待ち状態が発生することを抑制できる。
［第２の実施例］
第２の実施例では、第１の実施例における制御に加えて、制御部３２は、他の通信装置がブロードキャストで無線送信したパケットを受信したときに、ブロードキャストによる送信モードを選択するための基準値を低下させる。他の通信装置がブロードキャストで送信を行っているときには、電力負荷１０全体としての消費される電気量が増大している蓋然性が大きく、かかる場合には、より早いタイミングで親機１４に電気量データを届けることが望ましい。よって、ブロードキャストへ切り替えるための基準値を下げることで、早いタイミングでブロードキャストに移行することができ、電力負荷１０全体としての電気量が許容量を超える前に、消費される電気量の制御が可能になる。
図１０は、第２の実施例を説明するための図である。図１０（Ａ）では、図４（Ａ）と同様に、縦軸が、各子機１２が取得する各電力負荷１０の電気量と、無線通信部２０の送信モードＭ１〜Ｍ４に対応し、横軸が、経過時間に対応する。そして、電気量の推移４０と、送信モードの変化４２が示される。また、図１０（Ｂ）では、図４（Ｂ）と同様に、縦軸が各子機１２の送信パワーＰ１〜Ｐ３に対応し、横軸が経過時間に対応する。そして、送信パワーの変化４４が示される。
たとえば、無線通信部３０が定期的に所定のルートで、宛先を指定して電気量データを親機１４へ無線送信する送信モードＭ４（通常送信モード）、送信パワーＰ３で動作しているとき、他の通信装置３からブロードキャストで無線送信したパケットを受信したときには、制御部３２は、電気量が基準値ｖａｌ１より小さいｖａｌ２を超えた場合に、電気量データをブロードキャストで無線送信する送信モードＭ１へ切り替える（時点Ｔ１０）。このとき、送信パワーはＰ２に切り替えられる。
具体的には、送信モードと送信パワーの決定に際し、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すような送信モードテーブルＴＢＬ２、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２が用いられる。図１１（Ａ）、（Ｂ）では、図５（Ａ）、（Ｃ）と同様に、送信モードテーブルＴＢＬ２と送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２において、縦軸が電気量、横軸が経過時間を示す。送信モードテーブルＴＢＬ２では、図５（Ａ）の送信モードテーブルＴＢＬ１と比較したとき、より低いレベルにブロードキャストの送信モードＭ１が対応付けられている。たとえば、送信モードテーブルＴＢＬ１では、基準値ｖａｌ１より大きい電気量に対応するレベルＬ１にのみ送信モードＭ１が対応付けられていたのに対し、送信モードテーブルＴＢＬ２では、基準値ｖａｌ２より大きい電気量に対応するレベルＬ２にも送信モードＭ１が対応付けられる。かかる送信モードテーブルＴＬＢ２を用いることで、送信モードＭ１を選択するための基準値を下げることができる。なお、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２では、送信モードＭ１のときに送信パワーＰ２、送信モードＭ２〜Ｍ４のときに送信パワーＰ３が選択されるように、電気量のレベルと経過時間に送信パワーが対応付けられている。
図１２は第２の実施例における通信装置３の動作手順を説明するためのフローチャート図である。図１２のフローチャート図は、第１の実施例における図６のフローチャート図において、手順Ｓ６０２とＳ６０４の間に、他の通信装置３からのブロードキャストでの送信の有無を判定するブロードキャスト判定処理（Ｓ１２００）が挿入される点が図６と異なる。図６と同じほかの手順についての説明は、ここでは省略する。
図１３は、図１２におけるブロードキャスト判定処理Ｓ１２００の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。制御部３２は、パケットを受信したか否かを判定し（Ｓ１３０１）、Ｓ１３０１でパケットを受信したと判定した場合（Ｓ１３０１でＹｅｓ）、受信したパケットが他の子機１２からのブロードキャストのパケットか否かを判定する（Ｓ１３０２）。そして、Ｓ１３０２でブロードキャストパケットを受信したと判定した場合（Ｓ１３０２でＹｅｓ）、制御部３２は、送信モードテーブルをＴＢＬ２に、送信パワーテーブルをＰ＿ＴＢＬ２に変更する（Ｓ１３０３）。
このような手順により送信モードテーブルＴＢＬ２へ切り替えることで、より早いタイミングでブロードキャストに移行することができ、電力負荷１０全体としての電気量が許容量を超える前に、電気量の制御が可能になる。また、このとき、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２を用いて、低い電気量のときに早期にブロードキャストに移行する代わりに送信パワーを抑えることで、ネットワーク全体としての負荷が急増することを防止できる。
［第３の実施例］
第３の実施例では、第１の実施例における制御の例外的な制御として、制御部３２は、他の通信装置がブロードキャストで無線送信したパケットを受信したときには、ブロードキャストの送信モードＭ１ではなく、マルチキャスト／ユニキャストの送信モードＭ２またはＭ３へ切り替える。他の通信装置がブロードキャストで送信動作を行っているときには、電力負荷１０全体としての電気量が増大している蓋然性が大きく、かかる場合には、より早いタイミングで親機１４に電気量データを届けることが望ましい。よって、自らブロードキャストを選択してシステム全体としての負荷が増大することを回避すべく、マルチキャスト／ユニキャストの送信モードＭ２またはＭ３を選択する。
そうすることで、たとえば、ネットワーク全体としての通信負荷が増大した状態を不必要に継続することなく、ネットワーク上でのブロードキャストパケット同士の衝突を避けることが可能になる。よって、確実に親機１４に電気量データを送信することができる。それとともに、送信モードＭ４よりも送信頻度が高い送信モードＭ２またはＭ３で送信を行うことで、電気量データをより迅速に親機１４に届けることができる。
図１４は、第３の実施例を説明するための図である。図１４では、図４（Ａ）、図１０（Ａ）と同様に、縦軸が、各子機１２が取得する各電力負荷１０の電気量と、無線通信部２０の送信モードＭ１〜Ｍ４に対応し、横軸が、経過時間に対応する。そして、電気量の推移４０と、送信モードの変化４２が示される。
たとえば、無線通信部３０が定期的に所定のルートで電気量データを親機１４へ無線送信するモードＭ４（通常送信モード）で動作しているとき、他の通信装置３からブロードキャストで無線送信したパケットを受信したときには、電気量が基準値（ここではｖａｌ２）を超えた場合に、制御部３２は、電気量データをマルチキャスト／ユニキャストで無線送信する送信モードＭ２へ切り替える（時点Ｔ１４）。なお、送信モードＭ２に切り替えて所定経過した後、制御部３２は、送信モードＭ３へ切り替えるようにすることもできる（時点Ｔ１５）。なお、ここでは図示を省略してあるが、送信モードＭ２〜４のときには送信パワーはＰ３（図４（Ｂ）、図１０（Ｂ））で一定である。
具体的には、送信モード決定に際し、図１５（Ａ）に示すような送信モードテーブルＴＢＬ２−２が用いられる。図１５では、図５（Ａ）、図１１（Ａ）と同様に、送信モードテーブルＴＢＬ２−２において、縦軸が電気量、横軸が経過時間を示す。送信モードテーブルＴＢＬ２−２では、図５の送信モードテーブルＴＢＬ１と比較したとき、ＴＢＬ１ではブロードキャストの送信モードＭ１が対応付けられているレベルＬ１及び送信カウントＣＮＴ＝１、２に対し、送信モードＭ２が設定される。かかる送信モードテーブルＴＬＢ２−２を用いることで、送信モードＭ１を選択することなく、送信モードＭ２が選択される。なお、送信モードテーブルＴＢＬ２−２が用いられるとき、図１５（Ｂ）に示す送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２−２が用いられる。送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２−２では、送信モードＭ２〜Ｍ４が選択されるときには送信パワーＰ３が選択される。
第３の実施例では、図９、１２で示した第２の実施例の動作手順と同じ手順が実行される。そして、図１２の手順におけるブロードキャスト判定処理Ｓ１２００のサブルーチンが異なる。
図１６は、第３の実施例におけるブロードキャスト判定処理の詳細な手順例を説明するためのフローチャート図である。図１６は、図１２におけるブロードキャスト判定処理Ｓ１２００のサブルーチンに対応する。制御部３２は、パケットを受信したか否かを判定し（Ｓ１６０１）、Ｓ１６０１でパケットを受信したと判定した場合（Ｓ１６０１でＹｅｓ）、受信したパケットが他の子機１２からのブロードキャストのパケットか否かを判定する（Ｓ１６０２）。そして、Ｓ１６０２でブロードキャストパケットを受信したと判定した場合（Ｓ１６０２でＹｅｓ）、制御部３２は、送信モードテーブルをＴＢＬ２−２、送信パワーテーブルをＰ＿ＴＢＬ２−２に変更する（Ｓ１６０３）。
このような手順により送信モードテーブルＴＢＬ２−２、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２−２へ切り替えることで、より早いタイミングで確実に親機１４に電気量を送信するモードに移行することができ、電力負荷１０全体としての電気量が許容量を超える前に、電気量の制御が可能になる。
[第４の実施例]
図１７は、第４の実施例を説明するための図である。図１７では、図１０（Ｂ）と同様に、縦軸が各子機１２の送信パワーＰ１〜Ｐ３に対応し、横軸が経過時間に対応する。そして、送信パワーの変化４４が示される。また、図１８は、第４の実施例で用いる送信パワーテーブルの例を示す図である。
第４の実施例は、第２の実施例の変形例である。第２の実施例では、制御部３２は、他の通信装置がブロードキャストで無線送信した場合に、ブロードキャストによる送信モードを選択するための基準値を低下させて早期にブロードキャストに移行し、その一方で、送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２を用いて送信パワーを抑え、ネットワーク全体としての負荷が急増することを防止した。これに対し、第４の実施例では、図１７に示すように、制御部３２は、ブロードキャストに移行したときに送信パワーをＰ３からＰ２に増大させた場合において（時点Ｔ１７０）、電気量が増大して基準値ｖａｌ１を超えたときには（時点１７１）、送信パワーをＰ２からＰ１に増大させる。具体的には、第２の実施例で用いた送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２の代わりに、たとえば図１８に示すような送信パワーテーブルＰ＿ＴＢＬ２´を用いることで、電気量が増大したときには、送信パワーを増大させることができる。
低い基準値で早期にブロードキャストに移行したとしても、送信パワーを抑えたことにより親機１４に電気量データが届いていないような場合に、第４の実施例によれば、電気量が増大したときには送信パワーを増大させてブロードキャストを行うことで、確実に親機１４に電気量データを届けることが可能になる。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
以上説明したように、本実施形態によれば、電気量データを確実に親機に送信することができる。よって、電力負荷１０全体としての電気量が許容量を超える前に、電気量の制御が可能になる。
１：ネットワークシステム
３：通信装置
１０：負荷
１２：子機
１４：親機
１６：ルータ

Claims (20)

  1. 電力負荷から電気量のデータを取得する取得部と、
    複数の電力負荷が消費する電気量を制御するための制御信号を無線送信する親機に対して、取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信部と、
    前記通信部が、前記パケットの宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードで動作しているとき、第１の基準値以上の前記電気量のデータが取得された場合に、前記パケットの宛先を指定せずに無線送信する第２のモードへ前記通信部の動作を切り替える制御部と、
    を有する通信装置。
  2. 請求項１に記載の通信装置において、
    前記通信部は、前記第２のモードでは、前記パケットを前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第１のモード以上の送信パワーで無線送信する、通信装置。
  3. 請求項１に記載の通信装置において、
    前記制御部は、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに送信パワーを増加させ、所定の時間経過した場合に、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモード以下の頻度でかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える、通信装置。
  4. 請求項１に記載の通信装置において、
    前記制御部は、前記第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得しても、他の通信装置がブロードキャストで無線送信した前記パケットを受信した場合には、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える、通信装置。
  5. 請求項３に記載の通信装置において、
    前記制御部は、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに、送信した前記パケットを他の子機が受信したことを示すパケットを受信した場合には、前記所定の時間が経過する前であっても、前記通信部の動作を前記第３のモードへ切り替える、通信装置。
  6. 請求項３に記載の通信装置において、
    前記制御部は、前記通信部が前記第３のモードで動作しているときに、第２の基準値以上の前記電気量を取得した場合に、前記通信部の動作を前記第２のモードへ切り替える、
    通信装置。
  7. 請求項１に記載の通信装置において、
    前記制御部は、他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときに、前記第１の基準値を低下させる、通信装置。
  8. 請求項１に記載の通信装置において、
    前記制御部は、前記通信部が前記第１のモードで動作しているときに他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときは、第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合であっても、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度で送信する前記第３のモードへ切り替える、通信装置。
  9. 請求項３に記載の通信装置において、
    前記第２のモードは、前記パケットをブロードキャストで送信するモードであり、
    前記第３のモードは、前記パケットをマルチキャストまたはユニキャストで送信するモードである、通信装置。
  10. 電力負荷により消費される電気量を管理する電力管理システムにおける複数の電力負荷の電気量を制御するための制御信号を無線送信する親機に対して、取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信装置の制御方法であって、
    前記パケットを、宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードと、
    前記パケットを、宛先を指定せずに無線送信する第２のモードと、
    前記第１のモードのときに、基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合に、当該第１のモードから前記第２のモードへ切り替える制御ステップと、
    を有する通信装置の制御方法。
  11. 請求項１０に記載の通信装置の制御方法において、
    前記第２のモードでは、前記パケットを前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第１のモード以上の送信パワーで無線送信する、通信装置の制御方法。
  12. 請求項１０に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに送信パワーを増加させ、所定の時間経過した場合に、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモード以下の頻度でかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える、通信装置の制御方法。
  13. 請求項１０に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、前記第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得しても、他の通信装置がブロードキャストで無線送信した前記パケットを受信した場合には、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第２のモード以下の送信パワーで無線送信する第３のモードへ切り替える、通信装置の制御方法。
  14. 請求項１２に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、前記通信部が前記第２のモードで動作しているときに、送信した前記パケットを他の子機が受信したことを示すパケットを受信した場合には、前記所定の時間が経過する前であっても、前記通信部の動作を前記第３のモードへ切り替える、通信装置の制御方法。
  15. 請求項１２に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、前記通信部が前記第３のモードで動作しているときに、第２の基準値以上の前記電気量を取得した場合に、前記通信部の動作を前記第２のモードへ切り替える、通信装置の制御方法。
  16. 請求項１０に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときに、前記第１の基準値を低下させる、通信装置の制御方法。
  17. 請求項１０に記載の通信装置の制御方法において、
    前記制御ステップでは、前記通信部が前記第１のモードで動作しているときに他の通信装置が前記第２のモードで無線送信した前記パケットを受信したときは、第１の基準値以上の前記電気量のデータを取得した場合であっても、前記通信部の動作を、前記パケットを第２のモードより低くかつ前記第１のモード以上の頻度で送信する前記第３のモードへ切り替える、通信装置の制御方法。
  18. 請求項１２に記載の通信装置の制御方法において、
    前記第２のモードは、前記パケットをブロードキャストで送信するモードであり、
    前記第３のモードは、前記パケットをマルチキャストまたはユニキャストで送信するモードである、通信装置の制御方法。
  19. 親機と無線通信可能な通信装置とを有し、電力負荷により消費される電気量を管理する電力管理システムであって、
    前記親機は、複数の電力負荷が消費する電気量を制御するための制御信号を無線送信し、
    前記通信装置は、
    電力負荷から電気量のデータを取得する取得部と、
    取得した前記電気量のデータを含むパケットを無線送信する通信部と、
    前記通信部が、前記パケットの宛先を指定して前記親機へ無線送信する第１のモードで動作しているとき、第１の基準値以上の前記電気量のデータが取得された場合に、前記パケットの宛先を指定せずに無線送信する第２のモードへ前記通信部の動作を切り替える制御部とを有する、
    電力管理システム。
  20. 請求項１９に記載の電力管理システムにおいて、
    前記通信装置の前記通信部は、前記第２のモードでは、前記パケットを前記第１のモード以上の頻度でかつ前記第１のモード以上の送信パワーで無線送信する、
    電力管理システム。
JP2014507444A 2012-03-28 2013-03-28 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法 Active JP5695798B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014507444A JP5695798B2 (ja) 2012-03-28 2013-03-28 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012075154 2012-03-28
JP2012075154 2012-03-28
PCT/JP2013/002129 WO2013145756A1 (ja) 2012-03-28 2013-03-28 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法
JP2014507444A JP5695798B2 (ja) 2012-03-28 2013-03-28 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5695798B2 true JP5695798B2 (ja) 2015-04-08
JPWO2013145756A1 JPWO2013145756A1 (ja) 2015-12-10

Family

ID=49259051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014507444A Active JP5695798B2 (ja) 2012-03-28 2013-03-28 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9609591B2 (ja)
EP (1) EP2833643B1 (ja)
JP (1) JP5695798B2 (ja)
CN (1) CN104247450B (ja)
WO (1) WO2013145756A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015145780A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 富士通株式会社 無線通信システム、基地局、端末および処理方法
CN106850159B (zh) * 2017-02-24 2020-12-11 台州市吉吉知识产权运营有限公司 一种组播转单播传送方法及系统
US11075720B2 (en) 2017-05-16 2021-07-27 Abb Power Grids Switzerland Ag Communications network for communication between a control unit and a power electronics element
DE102017005625B4 (de) * 2017-06-14 2018-12-27 Diehl Metering Systems Gmbh Verfahren zum Betrieb eines elektronischen Datenerfassungsgeräts und Datenerfassungsgerät
JP7006102B2 (ja) * 2017-10-02 2022-01-24 カシオ計算機株式会社 無線通信装置、電子時計、無線通信方法、及びプログラム
CN110895873B (zh) * 2019-11-25 2021-01-19 杭州海兴电力科技股份有限公司 载波抄表方法、中央协调器及系统
CN111818622A (zh) * 2019-12-31 2020-10-23 北京骑胜科技有限公司 调整通讯模式的方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000201441A (ja) * 1998-10-19 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電力管理システム
JP2008311702A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd 携帯端末
JP3159359U (ja) * 2010-02-03 2010-05-20 東予消防用設備点検事業協同組合 警報システム，警報器及び警報メール送信機器
WO2011070762A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 パナソニック株式会社 電力情報収集装置、電力測定装置、電力情報収集システム、及び電力情報収集方法
JP2011239470A (ja) * 2008-04-14 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 電気機器デマンド制御システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731223B1 (en) 2000-01-15 2004-05-04 Andrzej Partyka Meshed telemetry system
DE10333805B4 (de) * 2003-07-24 2016-04-07 Xieon Networks S.À.R.L. Verfahren zur Ermittlung eines Verbindungspfades und eines zugehörigen unbelegten Wellenlängenkanals
US7610495B2 (en) * 2003-11-25 2009-10-27 Agere Systems Inc. Method and apparatus for power management using transmission mode with reduced power
JP2006129341A (ja) 2004-11-01 2006-05-18 Oki Electric Ind Co Ltd 透過データ伝送方法
WO2006102746A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-05 Nortel Networks Limited Methods and systems for transmission of orthogonal frequency division multiplexed symbols
JP4670604B2 (ja) * 2005-11-21 2011-04-13 ブラザー工業株式会社 情報配信システム、情報処理装置、情報処理プログラム及び情報処理方法
US8150410B2 (en) * 2006-06-16 2012-04-03 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for a fractional loading scheme for broadcast/multicast traffic
US8089970B2 (en) * 2006-12-14 2012-01-03 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for managing admission and routing in multi-hop 802.11 networks taking into consideration traffic shaping at intermediate hops
WO2011041249A1 (en) * 2009-09-29 2011-04-07 Itron, Inc. Combined cathodic protection and meter reading monitoring system
WO2012005000A1 (ja) * 2010-07-07 2012-01-12 パナソニック株式会社 通信装置、通信端末装置、通信システム及び通信方法
KR101817355B1 (ko) * 2011-01-31 2018-01-11 삼성전자주식회사 스마트 전자제품의 전력 관리 방법 및 장치
US20120207075A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-16 Nagaraj Thadi M Multicast data delivery mechanism using packet bundling or file delivery framework
US9420354B2 (en) * 2011-09-21 2016-08-16 Verizon Patent And Licensing Inc. Optimizing mobile electronic program guide delivery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000201441A (ja) * 1998-10-19 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電力管理システム
JP2008311702A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd 携帯端末
JP2011239470A (ja) * 2008-04-14 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 電気機器デマンド制御システム
WO2011070762A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 パナソニック株式会社 電力情報収集装置、電力測定装置、電力情報収集システム、及び電力情報収集方法
JP3159359U (ja) * 2010-02-03 2010-05-20 東予消防用設備点検事業協同組合 警報システム，警報器及び警報メール送信機器

Also Published As

Publication number Publication date
US9609591B2 (en) 2017-03-28
EP2833643B1 (en) 2017-09-20
WO2013145756A1 (ja) 2013-10-03
EP2833643A4 (en) 2015-11-11
EP2833643A1 (en) 2015-02-04
CN104247450B (zh) 2018-08-31
US20150085726A1 (en) 2015-03-26
CN104247450A (zh) 2014-12-24
JPWO2013145756A1 (ja) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5695798B2 (ja) 通信装置、通信装置を有する電力管理システム、及び通信装置の制御方法
JP6231018B2 (ja) 経路制御装置および経路制御方法
US9785509B2 (en) Phased network formation for power restoration
EP3172860B1 (en) Fast network formation after network power restoration
US9226253B2 (en) Passive synchronization in wireless networks
US20120230370A1 (en) Efficient Transmission of Large Messages in Wireless Networks
US9826493B2 (en) Synchronized multi-sink routing for wireless networks
CN108353464B (zh) 网状网络连接性
US10505839B2 (en) Unicast message routing using repeating nodes
JP5252644B2 (ja) 通信システム、端末装置、その制御方法、ならびに、プログラム
Herberg et al. Study of multipoint-to-point and broadcast traffic performance in the “IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks”
JP5885242B2 (ja) センサノード、センサノード制御方法、及び、センサノード制御プログラム
JP5979705B2 (ja) ノード装置、ノード装置制御方法、及び、ノード装置制御プログラム
JP6282509B2 (ja) 無線装置およびそれを備える無線通信システム
KR101474482B1 (ko) 6LoWPAN 기반 다중 라우팅을 이용한 데이터 전송 방법 및 시스템
KR101505617B1 (ko) 6LoWPAN 기반 다중 라우팅 구축 방법 및 시스템
JP5980821B2 (ja) 制御装置及び通信制御方法
JP2011205445A (ja) 無線通信システム及び無線端末
KR101474480B1 (ko) 6LoWPAN 기반 IEEE 11073 PHD 장치의 라우팅 구축 방법 및 시스템
JP5904579B2 (ja) 通信システム、通信制御方法、ノード装置、ノード装置制御方法、及び、ノード装置制御プログラム
Yousef et al. RNBB: A reliable hybrid broadcasting algorithm for Ad-Hoc Networks
JP2006279826A (ja) 無線装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5695798

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150