JP5752807B2 - 電力制御装置、電力制御システム及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信を介して機器に接続し、機器を制御する電力制御装置及び制御方法に関する。

需要家に設けられる負荷及び分散電源などの機器を制御して、最適なエネルギー管理を行う電力制御装置が知られている。このような電力制御装置の内、住宅を対象としたものは、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されている。

上述した電力制御装置は、機器の状態確認及び機器の設定変更などの制御を行うための制御情報を、所定の周期（以下、「所定周期」という。）によって機器に送信する。制御情報を受信した機器は、当該制御情報に対する応答情報を電力制御装置へ送信する。

ここで、電力制御装置では、機器に所定周期によって制御情報を送信する際に、下位レイヤの通信プロトコルによる再送制御（物理層の再送制御）とは別に、上位レイヤで動作するアプリケーションが、タイムアウト期間及び再送可能回数を用いた再送制御（アプリケーション層の再送制御）を実行するように構成されている。電力制御装置では、アプリケーションによって機器の制御が管理されているため、このようなアプリケーションによる再送制御が必要となる。

ところで、通信経路が動的に変化するアドホックネットワークによる無線通信では、電力制御装置が、制御対象機器に対する再送制御のために用いるタイムアウト期間を見積もることが難しい。

そこで、制御情報が、電力制御装置から制御対象機器に到達するまでに中継される中継装置の数（ホップ数）の変化に基づいて、タイムアウト期間を変更する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１５５５６号公報

しかしながら、所定周期によって制御情報の送信を行なっている電力制御装置では、単にホップ数の変化だけに基づいて、タイムアウト期間を変更してしまうと、タイムアウト期間を長くし過ぎてしまう場合がある。このような場合に、電力制御装置が、再送制御によって制御情報を再送すると、再送された制御情報が、次の制御周期に送信される制御情報と輻輳するおそれがある。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、機器の制御を行うための制御情報を所定周期によって送信する場合においても制御情報の輻輳を抑制することが可能となる電力制御装置、電力制御システム及び制御方法を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る電力制御装置（ＨＥＭＳ２００）は、通信網を介して需要家に設けられた機器と接続し、前記機器を制御する。電力制御装置は、前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信する送信部と、前記制御情報の送信を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記送信部が前記制御情報を前記機器へ再送するように制御する。前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報の再送可能な回数を制御することにより、前記タイムアウト期間を変更することを要旨とする。

第１の特徴において、前記タイムアウト期間と、前記制御情報を再送可能な回数との積は、前記所定周期よりも小さいことを要旨とする。

第１の特徴において、前記タイムアウト期間は、前記制御情報を再送可能な回数に一つ加えた数によって、前記所定周期を除算した期間であることを要旨とする。

第１の特徴において、前記制御部は、前記応答期間が前記タイムアウト期間よりも長い場合、前記制御情報を再送可能な回数を減らすことによって、タイムアウト期間を延長することを要旨とする。

第１の特徴において、前記制御部は、前記応答期間が前記タイムアウト期間よりも短く、かつ、前記応答期間が前記制御情報を再送可能な回数に二つ増やした数によって、前記所定周期を除算した期間よりも短い場合、前記制御情報を再送可能な回数を増やすことによって、前記タイムアウト期間を短縮することを要旨とする。

第１の特徴において、前記通信網は、アドホックネットワークであり、前記制御部は、前記タイムアウト期間を変更する際、前記機器とホップ数及び機器の種類が同じ他の機器に設定されているタイムアウト期間を、前記機器のタイムアウト期間として設定することを要旨とする。

第１の特徴において、前記制御部は、ＺｉｇＢｅｅ規格に準拠した通信方式で、前記送信部に前記制御情報を送信させることを要旨とする。

第２の特徴に係る電力制御システムは、需要家に設けられた機器と、通信網を介して前記機器を制御する電力制御装置とを備える。前記電力制御装置は、前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信する送信部と、前記制御情報の送信を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記送信部が前記制御情報を前記機器へ再送するように制御する。前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報の再送可能な回数を制御することにより、前記タイムアウト期間を変更することを要旨とする。

第３の特徴に係る制御方法は、通信網を介して需要家に設けられた機器と接続し、前記機器を制御する電力制御装置における制御方法である。制御方法は、前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信するステップＡと、前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記制御情報を前記機器へ再送するステップＢと、前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報を再送可能な回数を変更することにより、前記タイムアウト期間を変更するステップＣとを含むことを要旨とする。

本発明によれば、機器の制御を行うための制御情報を定期的に送信する場合においても制御情報の輻輳を抑制することが可能となる電力制御装置及び制御方法を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る電力制御システムを示す図である。 図２は、第１実施形態に係るＨＥＭＳを示すブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る記憶部に記憶される情報を示す図である。 図４は、第１実施形態における制御周期と、タイムアウト期間と、再送可能回数との時系列上の関係を表す概念図である。 図５は、第１実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。 図６は、第１実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。

以下において、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
第１実施形態に係る電力制御システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係る電力制御システム１を示す図である。図１に示すように、電力制御システム１は、需要家１０に設けられる。本実施形態において、需要家１０は、住宅などを想定している。電力制御システム１は、電力系統２０に接続される需要家１０における電力制御を行う。電力制御システム１は、需要家１０に設けられる複数の機器１０１乃至１０４と、無線通信網１００を介して、複数の機器１０１乃至１０４と接続するＨＥＭＳ２００とを有する。

複数の機器１０１乃至１０４は、ＨＥＭＳ２００からの指示に応じて、各種の処理を実行する。複数の機器１０１乃至１０４は、需要家１０内に設けられる負荷、センサ、及び分散電源などを含む。複数の機器１０１乃至１０４は、これ以外にも分電盤などの他の機器を含んでもよい。

負荷は、電力ライン５０を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。負荷は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。

センサは、例えば、温度を測定する温度センサであってもよいし、或いは、需要家１０において消費される消費電力を測定するセンサであってもよいし、分散電源から供給される電力を測定するセンサであってもよいし、分散電源から系統２０に逆潮流される電力を測定するセンサであってもよい。

分散電源は、需要家１０内の機器に電力を供給する電力供給手段である。例えば、分散電源は、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）又はＰＥＦＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）などの燃料電池、或いは、太陽光、風力、地熱などの再生可能エネルギーを利用する発電装置、電力を蓄電又は放電する蓄電池を含む。蓄電池は、電気自動車用の電池を含んでもよい。

ＨＥＭＳ２００は、需要家１０の電力を管理する装置（ＨＥＭＳ； Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であり、電力制御装置の一例である。ＨＥＭＳ２００は、無線通信網１００を介して、機器１０１乃至１０４と通信する。無線通信網１００は、複数の中継装置１１乃至１７によって構成されており、アドホックネットワークを構成している。ＨＥＭＳ２００は、複数の中継装置１１乃至１７を介して、機器１０１乃至１０４と通信する。ＨＥＭＳ２００は、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅに準拠した通信方式、又は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）及びＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠した通信方式等によって、機器１０１乃至１０４と通信することが好ましい。

ＨＥＭＳ２００は、図２に示すように、送受信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２４０とを備える。

送受信部２１０は、無線通信網１００を介して、機器１０１乃至１０４と通信する。送受信部２１０は、制御部２４０から入力された上位レイヤにおける情報を、機器１０１乃至１０４が処理を実行するための下位レイヤにおけるフォーマットに変換し、変換した情報を機器１０１乃至１０４に送信する。後述するように、本実施形態では、送受信部２１０は、制御部２４０から機器１０１乃至１０４を制御するための制御情報が入力されると、当該制御情報を所定周期によって機器１０１乃至１０４に送信する。

また、送受信部２１０は、複数の機器１０１乃至１０４から受信した情報を、上位レイヤである制御部２４０が処理を実行するためのフォーマットに変換し、変換した情報を制御部２４０に出力する。具体的に、送受信部２１０は、制御情報に対する応答情報の信号を複数の機器１０１乃至１０４から受信すると、制御部２４０に出力する。送受信部２１０は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）及びＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したフォーマットに、これらの情報を変換する。本実施形態において、送受信部２１０は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）及びＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠した通信モジュールを構成する。

記憶部２２０は、制御部２４０が実行するプログラムを記憶すると共に、制御部２４０でのプログラム実行中にワークエリアとして使用される。記憶部２２０は、図３に示すように、後述する機器ＩＤと、機器タイプＩＤと、ホップ数ｈと、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとを関連付けて記憶する。

機器ＩＤは、需要家１０に設けられる機器１０１乃至１０４を識別する識別情報である。機器ＩＤは、機器１０１乃至１０４が電力制御システム１に初期登録される際に、ＨＥＭＳ２００によって割り当てられる情報である。

機器タイプＩＤは、例えば、「エアコン」又は「温度センサ」などのように、需要家１０に設けられる機器１０１乃至１０４の種別を識別する識別情報である。機器タイプＩＤは、これ以外にも、「蓄電池」又は「照明装置」等のように、機器１０１乃至１０４の機能に応じて様々な種類が存在する。

ホップ数ｈは、ＨＥＭＳ２００と複数の機器１０１乃至１０４との間の通信において経由する一つ又は複数の中継装置１１乃至１７の数を示す。ＨＥＭＳ２００は、「Ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ」などの経路情報取得コマンドを用いてホップ数ｈを取得することができる。本実施形態では、ホップ数ｈを示す情報が、後述するように、機器１０１乃至１０４からＨＥＭＳ２００へと送信される応答情報に含まれているものとする。

制御周期Ｔは、後述するように、制御部２４０が制御情報を機器１０１乃至１０４に送信する所定周期の一例である。制御情報は、複数の機器１０１乃至１０４のそれぞれを制御するための情報である。制御周期Ｔは、機器１０１乃至１０４を制御すべきタイミングに応じて、それぞれで異なるように設定されている。本実施形態では、制御周期Ｔは、複数の機器１０１乃至１０４のそれぞれについて、同じ周期が設定されているものとして説明する。

タイムアウト期間ｔは、後述するように、制御情報を機器１０１乃至１０４に再送する再送制御で用いられる情報である。タイムアウト期間ｔは、機器１０１乃至１０４のそれぞれで異なるように設定されていてもよいし、複数の機器１０１乃至１０４のそれぞれで同じ周期が設定されていてもよい。タイムアウト期間ｔは、制御部２４０（再送処理部２４２）によって設定される。

再送可能回数ｒも、制御情報を機器１０１に再送する再送制御で用いられる情報である。本実施形態では、再送可能回数ｒは、制御周期Ｔの期間内における、制御情報を再送可能な回数を示す。制御部２４０は、再送制御を実行する際、制御情報を再送する回数が再送可能回数ｒよりも大きくなった場合、エラーと判定する。ただし、再送可能回数ｒは、予め上限値と下限値とを設定しておくことが好ましい。上限値を設定しておくことで、必要以上に再送可能回数が増加することを抑制できる。下限値を設定しておくことで、最低限の再送を実行することができる。

ここで、本実施形態における、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとの関係について説明する。図４には、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとの時系列上の関係を表す概念図が示されている。

図４に示すように、制御周期Ｔは、特定の機器（例えば、機器１０１）に制御情報を送信する周期である。タイムアウト期間ｔは、制御周期Ｔよりも短い期間である。また、本実施形態において、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとの積は、制御周期Ｔよりも小さくなるように規定されている。

具体的に、タイムアウト期間ｔは、再送可能回数ｒに一つ加えた数によって、制御周期Ｔを除算した期間である。つまり、本実施形態では、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとは、ｔ＝Ｔ／（ｒ＋１）の関係を満たす。

制御部２４０は、電力制御システム１の各種機能を制御し、ＣＰＵ及びメモリ等を含む。制御部２４０は、上位レイヤにおいて動作するアプリケーションによって、各種機能を制御する。制御部２４０は、制御情報の送信を制御する。

制御部２４０は、送受信部２１０が制御情報を機器に送信してから、制御周期Ｔ（所定周期）より短い期間に設定したタイムアウト期間ｔ内に、制御情報に対する応答情報を受信しない場合、制御情報を機器へ再送するように送受信部２１０を制御する。本実施形態では、制御部２４０は、制御周期Ｔの期間内における再送可能回数ｒを制御することにより、タイムアウト期間ｔを変更するように構成されている。具体的に、制御部２４０は、機器制御部２４１と、再送処理部２４２とを有する。

機器制御部２４１は、機器１０１乃至１０４に実行させる処理を制御する。機器制御部２４１は、送受信部２１０を介して、機器１０１乃至１０４を制御するための制御情報を制御周期Ｔによって機器１０１乃至１０４に送信する。機器制御部２４１は、制御情報を複数の機器１０１乃至１０４の内の一つに送信してもよいし、複数に送信してもよい。

ここで、制御情報は、複数の機器１０１乃至１０４のそれぞれの動作を監視するための状態（ステータス）を要求する情報、又は、電源のＯｎ／Ｏｆｆ、発電、充放電、冷暖房切替えなどの処理を機器に指示するための情報などを含む。制御情報は、機器１０１乃至１０４が有する機能によって異なるため、これに限定されず、他にも様々な情報を含むことが可能である。

再送処理部２４２は、機器１０１乃至１０４のそれぞれから、制御情報に対する応答情報を、制御情報を送信してからタイムアウト期間ｔ内に受信しない場合、制御情報を再送する再送制御を実行する。具体的に、再送処理部２４２は、制御情報を送信してからタイムアウト期間ｔ内に、制御情報に対する応答情報を受信しない場合、送受信部２１０を介して制御情報を再送する。

また、再送処理部２４２は、タイムアウト期間ｔを変更するタイムアウト期間変更処理を実行することができる。再送処理部２４２は、再送可能回数ｒを変更することによって、タイムアウト期間ｔを変更するように構成されている。

具体的に、再送処理部２４２は、送受信部２１０において、制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも長い場合、再送可能回数ｒを減らすことによって、タイムアウト期間ｔを延長する。

また、再送処理部２４２は、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短く、かつ、応答期間Δｔが再送可能回数ｒに二つ増やした数によって、制御周期Ｔを除算した期間よりも短い場合、再送可能回数ｒを増やすことによって、タイムアウト期間ｔを短縮する。

また、再送処理部２４２は、タイムアウト期間ｔを変更する際、所定の機器（例えば、１０１）のホップ数ｈ及び機器の種類が同じ他の機器（例えば、１０２）に用いられているタイムアウト期間ｔを、所定の機器のタイムアウト期間ｔとして設定することもできる。

（制御方法）
以下において、第１実施形態に係る制御方法について説明する。図５は、第１実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。具体的に、図５は、本実施形態に係るＨＥＭＳ２００が、機器（例えば、１０１）に制御周期Ｔによって制御情報を送信する際の動作を示す。

ステップＳ１１０において、ＨＥＭＳ２００では、機器制御部２４１は、制御周期Ｔ毎に機器に１０１に制御情報を送信する。この後、再送処理部２４２は、再送制御による処理（ステップＳ２００）を開始するが、かかる処理については後述する。ステップＳ１１２以降には、ＨＥＭＳ２００によって実行されるタイムアウト期間変更処理が示されている。

ステップＳ１１２において、ＨＥＭＳ２００では、再送処理部２４２が、機器１０１から制御情報に対する応答情報を受信する。再送処理部２４２は、応答情報に含まれるホップ数を取得する。

ステップＳ１１４において、再送処理部２４２は、記憶部２２０に機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶されるホップ数ｈ「ｈ１」と、応答情報に含まれるホップ数とを比較して、これらのホップ数が異なるか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ１１６の処理を行う。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、後述するステップＳ１２４の処理を行う。

ステップＳ１１６において、記憶部２２０は、機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶されるホップ数ｈを、応答情報に含まれるホップ数に更新する。

ステップＳ１１８において、再送処理部２４２は、タイムアウト期間ｔの変更を行う。このとき、再送処理部２４２は、記憶部２２０を参照し、他の機器の中に、機器１０１とホップ数ｈ及び機器タイプＩＤ（機器の種類）が同じ機器があるか否かを判定する。

具体的に、再送処理部２４２は、機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶したホップ数ｈ「ｈ１」と、機器１０１に関連付けて記憶される機器タイプＩＤ「エアコン」とが一致する他の機器ＩＤがあるか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ１２０の処理を行う。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、後述するステップＳ１２４の処理を行う。

ステップＳ１２０において、再送処理部２４２は、記憶部２２０を参照し、機器１０１とホップ数ｈ「ｈ１」及び機器タイプＩＤ「エアコン」が一致する他の機器ＩＤに関連付けて記憶されているタイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとを取得する。

ステップＳ１２２において、記憶部２２０は、機器ＩＤ「ＩＤ１０１」と関連付けて記憶されるタイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒを、取得したタイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒに更新する。つまり、再送処理部２４２は、機器１０１のホップ数ｈ及び機器タイプＩＤ（機器の種類）が同じ他の機器（例えば、１０２）に設定されているタイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒを、機器１０１のタイムアウト期間ｔとして設定する。ステップＳ１２２において記憶されたタイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとは、次回の制御周期Ｔに機器１０１に制御情報を送信する際に適用される。

一方、ステップＳ１１８において、機器１０１のホップ数ｈと、機器タイプＩＤ（機器の種類）とが同じ他の機器が無いと判定した場合、ステップＳ１２４において、再送処理部２４２は、制御情報を送信してから応答情報が受信するまでの応答期間Δｔを取得する。また、再送処理部２４２は、記憶部２２０に機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶されているタイムアウト期間ｔを参照して、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも長いか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ１２６の処理を行う。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、後述するステップＳ１２８の処理を行う。

応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも長いと判定した場合、ステップＳ１２６において、再送処理部２４２は、再送可能回数ｒを減らすことによって、タイムアウト期間ｔを延長する。本実施形態では、再送処理部２４２は、再送可能回数ｒを一つ減らすことによって、以前よりも延長したタイムアウト期間ｔを算出する。具体的に、再送処理部２４２は、ｔ＝Ｔ／（（ｒ−１）＋１）の関係を満たすように、延長したタイムアウト期間ｔを算出する。この後、記憶部２２０は、機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶される再送可能回数ｒ及び延長したタイムアウト期間ｔを、一つ減らした再送可能回数ｒ及び延長したタイムアウト期間ｔに更新する（ステップＳ１２２）。

応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短いと判定した場合、ステップＳ１２８において、再送処理部２４２は、応答期間Δｔが、後述する期間よりも短いか否かを判定する。

具体的に、再送処理部２４２は、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短く、かつ、応答期間Δｔが再送可能回数ｒに二つ増やした数によって、制御周期Ｔを除算した期間Δｔａよりも短いか否かを判定する。つまり、再送処理部２４２は、Δｔ＜ｔと、Δｔ＜Δｔａ＝（Ｔ／（ｒ＋２））との両方の関係を満たすか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ１３０の処理を行う。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ１２２の処理を行う。

Δｔ＜ｔと、Δｔ＜Δｔａ＝（Ｔ／（ｒ＋２））との両方の関係を満たすと判定した場合、ステップＳ１３０において、再送処理部２４２は、再送可能回数ｒを増やすことによって、タイムアウト期間ｔを短縮する。本実施形態では、再送処理部２４２は、再送可能回数ｒを一つ増やすことによって、以前よりも短縮したタイムアウト期間ｔを算出する。具体的に、再送処理部２４２は、ｔ＝Ｔ／（（ｒ＋１）＋１）の関係を満たすように、短縮したタイムアウト期間ｔを算出する。この後、記憶部２２０は、機器ＩＤ「ＩＤ１０１」と関連付けて記憶されるタイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒを、一つ増やした再送可能回数ｒ及び短縮したタイムアウト期間ｔに更新する（ステップＳ１２２）。ここで、応答期間Δｔと、タイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒとの関係が、ｔ＞Δｔ＞Δｔａ＝（Ｔ／（ｒ＋２））の関係を満たすと判定した場合、記憶部２２０は、タイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒを更新しない（ステップＳ１２２）。そこで、再送処理部２４２は、記憶されたタイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒを、次回の制御周期Ｔにおいても適用することに留意すべきである。

次に、再送処理部２４２が、再送制御を実行する際の動作（ステップＳ２００）について説明する。図６は、本実施形態に係る再送処理部２４２が再送制御を実行する際の動作を示すフロー図である。

ステップＳ２１０において、再送処理部２４２は、記憶部２２０において、機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶されているタイムアウト期間ｔを参照する。再送処理部２４２は、送受信部２１０が機器１０１に制御情報を送信してから、制御周期Ｔより短い期間に設定したタイムアウト期間ｔ内に、応答情報を受信したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、処理を終了する。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ２２０の処理を行う。

ステップＳ２２０において、再送処理部２４２は、記憶部２２０において、機器１０１の機器ＩＤ「ＩＤ１０１」に関連付けて記憶されている再送可能回数ｒ及び再送回数Ｎを参照する。再送処理部２４２は、制御情報を再送した再送回数Ｎが再送可能回数ｒよりも大きいか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ２３０の処理を行う。判定結果がＮＯの場合、ＨＥＭＳ２００は、ステップＳ２４０の処理を行う。

ステップＳ２３０において、再送処理部２４２は、機器１０１に対する制御情報の送信がエラーとなったと判定して、処理結果を機器制御部２４１に通知する。

ステップＳ２４０において、記憶部２２０は、再送回数Ｎに１を加算して、記憶する。また、ステップＳ２５０において、再送処理部２４２は、送受信部２１０を介して、制御情報を再送する。この後、再送処理部２４２は、ステップＳ２１０乃至２５０の処理を繰り返す。

本実施形態に係るＨＥＭＳ２００は、制御周期Ｔによって機器（例えば、１０１）に制御情報を送信する。ＨＥＭＳ２００は、制御情報を機器１０１に送信してからタイムアウト期間ｔ内に、機器１０１から応答情報を受信しない場合に、制御情報を再送する。また、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとの積は、制御周期Ｔよりも小さくなるように設定されている。また、ＨＥＭＳ２００は、タイムアウト期間ｔを変更すべき場合には、再送可能回数ｒを変更することによって、タイムアウト期間ｔを変更するように構成されている。

かかるＨＥＭＳ２００では、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとの積が制御周期Ｔよりも小さい期間であるため、タイムアウト期間ｔに基づいて、制御情報の再送制御が繰り返し実行されても、制御周期Ｔ内に再送制御が終了する。よって、再送される制御情報が、次回の制御周期Ｔに送信される制御情報よりも後に送信されることを防止できる。

このように、本実施形態に係るＨＥＭＳ２００によれば、タイムアウト期間ｔを適切に設定することによって、機器１０１乃至１０４の制御を行うための制御情報を所定周期によって送信する場合に、制御情報の輻輳を抑制することができる。

また、タイムアウト期間ｔは、制御周期Ｔの期間内に制御情報を再送可能な再送可能回数ｒに一つ加えた数によって、制御周期Ｔを除算した期間である。つまり、タイムアウト期間ｔと制御周期Ｔと再送可能回数ｒとは、ｔ＝Ｔ／（ｒ＋１）の関係を満たすため、タイムアウト期間ｔに基づいて、制御情報の再送制御が繰り返し実行されても、制御周期Ｔ内に再送制御を確実に終了できる。

また、ＨＥＭＳ２００は、制御情報を送信してから応答情報を受信するまでの応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも長い場合、再送可能回数ｒを減らすことによって、タイムアウト期間ｔを延長する。

また、ＨＥＭＳ２００は、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短く、かつ、応答期間Δｔが再送可能回数ｒに二つ増やした数によって、制御周期Ｔを除算した期間Δｔａよりも短い場合に、再送可能回数ｒを増やすことによって、タイムアウト期間を短縮する。よって、ＨＥＭＳ２００は、無線通信網１００（アドホックネットワーク）を介した通信において、応答期間Δｔに応じて、制御情報の輻輳を抑制しつつ、タイムアウト期間ｔを最適化することができる。

ＨＥＭＳ２００は、タイムアウト期間ｔを変更する際、機器（例えば、１０１）のホップ数ｈ及び機器の種類が同じ他の機器（例えば、１０２）が存在する場合、当該他の機器１０２に設定されているタイムアウト期間ｔ及び再送可能回数ｒを、機器１０１のタイムアウト期間及び再送可能回数ｒとして設定する。よって、ＨＥＭＳ２００では、他の機器において用いられ、実績のあるタイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとを用いて、より確実に制御情報の輻輳を抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、ステップＳ１２８において、再送処理部２４２は、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短く、かつ、応答期間Δｔが再送可能回数ｒに二つ増やした数によって制御周期Ｔを除算した期間Δｔａよりも短いか否かを判定していた。つまり、再送処理部２４２は、Δｔ＜ｔと、Δｔ＜Δｔａ＝（Ｔ／（ｒ＋２））との両方を満たすか否かを判定していた。

しかし、再送処理部２４２は、応答期間Δｔがタイムアウト期間ｔよりも短く、かつ、期間Δｔａに、更に所定期間αを減算した期間Δｔｂよりも短いか否かを判定してもよい。つまり、再送処理部２４２は、Δｔ＜ｔと、Δｔ＜Δｔｂ＝（（Ｔ／（ｒ＋２））−α）との両方の関係を満たすか否かを判定してもよい。

ここで、所定期間αは、オフセット値である。所定期間αは、例えば、タイムアウト期間ｔの１０％などのように、タイムアウト期間ｔとの比率によって規定してもよい。かかるＨＥＭＳ２００では、応答期間Δｔが、所定期間αを更に減算した期間Δｔｂよりも短いことを判定することによって、再送可能回数ｒを増加させてタイムアウト期間ｔを短縮しても、再送制御に支障がないことを判定している。つまり、かかるＨＥＭＳ２００では、無線通信などのように、応答期間Δｔがわずかに変動する状況を考慮して、再送可能回数ｒの増加によってタイムアウト期間ｔを短縮しても、再送制御に支障が発生することを防止できる。

また、上述した実施形態では、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとは、Ｔ＝（ｒ＋１）ｔの関係を満たすように規定していた。しかし、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとの積が、制御周期Ｔよりも所定期間βだけ小さい一定値Ｘとなるようにしてもよい。具体的に、制御周期Ｔと、タイムアウト期間ｔと、再送可能回数ｒとは、Ｘ＝（Ｔ−β）＝ｒ×ｔの関係を満たすように規定してもよい。所定期間βは、オフセット値である。このように、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとの積は、制御周期Ｔよりも小さく、かつ、タイムアウト期間ｔと再送可能回数ｒとに所定の相関関係があれば、様々な形態が可能である。

また、上述した実施形態では、需要家として住宅を例示し、電力制御装置としてＨＥＭＳ２００を例示した。しかしながら、電力制御装置は、例えば、ビルを対象としたＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、工場を対象としたＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、地域を対象としたＣＥＭＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。

また、上述した実施形態では、ＨＥＭＳ２００と機器１０１乃至１０４とが、無線通信網１００を介して接続されると説明したが、これに限定されない。ＨＥＭＳ２００と機器１０１乃至１０４とは、有線を含む通信網を介して接続されてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。また、上述した実施形態及び変更例は、組み合わせることが可能である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

なお、日本国特許出願第２０１１−２７０５７９号（２０１１年１２月９日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。

本発明によれば、機器の制御を行うための制御情報を所定周期によって送信する場合に、タイムアウト期間を適切に設定することによって、制御情報の輻輳を抑制する電力制御装置、電力制御システム及び制御方法を提供することができる。

Claims (9)

1. 通信網を介して需要家に設けられた機器と接続し、前記機器を制御する電力制御装置であって、
   前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信する送信部と、
   前記制御情報の送信を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記送信部に前記制御情報を前記機器へ再送させ、
   前記制御部は、
   前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報の再送可能な回数を制御することにより、前記タイムアウト期間を変更する
   ことを特徴とする電力制御装置。
2. 前記タイムアウト期間と、前記制御情報を再送可能な回数との積は、前記所定周期の期間よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
3. 前記タイムアウト期間は、前記制御情報を再送可能な回数に一つ加えた数によって、前記所定周期の期間を除算した期間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
4. 前記制御部は、前記応答期間が前記タイムアウト期間よりも長い場合、前記制御情報を再送可能な回数を減らすことによって、タイムアウト期間を延長する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
5. 前記制御部は、前記応答期間が前記タイムアウト期間よりも短く、かつ、前記応答期間が前記制御情報を再送可能な回数に二つ増やした数によって、前記所定周期の期間を除算した期間よりも短い場合、前記制御情報を再送可能な回数を増やすことによって、前記タイムアウト期間を短縮する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
6. 前記通信網は、アドホックネットワークであり、
   前記制御部は、前記タイムアウト期間を変更する際、前記機器とホップ数及び機器の種類が同じ他の機器に設定されているタイムアウト期間を、前記機器のタイムアウト期間として設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
7. 前記制御部は、ＺｉｇＢｅｅ規格に準拠した通信方式で、前記送信部に前記制御情報を送信させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
8. 需要家に設けられた機器と、
   通信網を介して前記機器を制御する電力制御装置とを備える電力制御システムであって、
   前記電力制御装置は、
   前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信する送信部と、
   前記制御情報の送信を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記送信部に前記制御情報を前記機器へ再送させ、
   前記制御部は、
   前記送信部が前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報の再送可能な回数を制御することにより、前記タイムアウト期間を変更する
   ことを特徴とする電力制御システム。
9. 通信網を介して需要家に設けられた機器と接続し、前記機器を制御する電力制御装置における制御方法であって、
   前記機器を制御するための制御情報を、所定周期毎に前記機器に送信するステップＡと、
   前記制御情報を前記機器に送信してから前記制御情報に対する応答情報を受信するまでの応答期間が、前記所定周期より短い期間に設定したタイムアウト期間内よりも長い場合、前記制御情報を前記機器へ再送するステップＢと、
   前記制御情報を前記機器に送信してから前記所定周期の期間内における、前記制御情報を再送可能な回数を変更することにより、前記タイムアウト期間を変更するステップＣとを含む
   ことを特徴とする制御方法。

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