JP6391964B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信と電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）とを用いた通信システムに関する。

近年、建設現場におけるＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）機器（情報機器）の利用が一般化している。このような情報機器は、例えばタブレット型端末やスマートホンのように通信機能を有しているのが一般的である。
建設現場においては、携帯電話会社の電波を利用して通信する場合も多いが、地下工事や超高層ビルの上階では携帯電話会社の電波は一般的に届きにくい状況が発生する。
このため、建設現場に構内通信網（ＬＡＮ）を構築し、安定したネットワーク接続を可能とする場合がある。構内通信網を構築する際は、現場の状況に応じて有線ＬＡＮおよび無線ＬＡＮを使い分けてネットワーク機器の設置等を行っている。

また、構内通信網を構築する手段の一例として、電力線を用いて通信を行う電力線通信（ＰＬＣ）が実用化されている。
例えば、下記特許文献１では、ＰＬＣ子モデムの配置変更又は追加が行われた際の信号重畳分離装置の追加設置工事を不用とした接続装置が開示されている。

特許第４２２１４５３号公報

しかしながら、建設現場の状況は日々変化するものであり、事前に構内通信網の構築に必要なネットワーク機器の台数を事前に予測することが困難である。例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントは現地の状況により、１つで良いのか複数必要になるかは事前判断が難しく、また施工範囲の全エリアをカバーするのは一般的に難しい。
また、有線、無線問わずＬＡＮの設計は専門的な知識を有する人が行うのが一般的であるが、建設工事現場ではそれができる人材は少ない。それにより建設現場でのＩＴ機器活用の妨げにもなっている。
また、通常の無線ＬＡＮのアクセスポイントでは、電波強度の調整ができず、建設現場外部に電波が漏れてしまう可能性があるという課題がある。
また、電力線通信を用いた場合は通信が安定する可能性は高いものの、電力線の末端である差込プラグに接続した状態で情報機器を使用しなければならないという課題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、建設現場において簡易な作業で構内通信網を構築することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる通信システムは、受電装置と、前記受電装置から電力線を介して送電される電力を個々の負荷に供給する分電盤と、によって構成される通信システムであって、前記分電盤は、前記電力線が接続されるコネクタと、前記負荷の受電用差し込みプラグが挿入されるプラグ受けと、周辺の情報機器と無線通信によりデータの送受信を行う無線通信手段と、前記無線通信手段を介して前記情報機器から受信したデータを電力線通信信号に変換し、前記電力線を介して前記受電装置内に設けられたＰＬＣ親モデムに送信するとともに、前記電力線を介して前記ＰＬＣ親モデムから受信した電力線通信信号を前記データに変換し、前記無線通信手段を介して前記情報機器に送信するＰＬＣ子モデムと、を備え、前記受電装置は、前記電力線を介して前記ＰＬＣ子モデムとの間で前記電力線通信信号を送受信するＰＬＣ親モデムと、広域ネットワークと前記ＰＬＣ親モデムとを相互接続するルータと、を備え、前記分電盤の前記コネクタに前記電力線が接続されることにより、前記情報機器が前記広域ネットワークに接続可能となるとともに、前記負荷に対する電力供給が可能となる、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかる通信システムは、前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有するとともに、前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備える、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる通信システムは、前記アンテナは指向性アンテナであり、前記通信範囲変更手段は、前記指向性アンテナの指向性およびゲインを変更することにより、前記通信範囲を変更する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は複数設置されており、前記通信範囲変更手段は、それぞれの前記分電盤の設置位置に基づいて、それぞれの前記分電盤の前記アンテナによる前記通信範囲の重複が最小となるように前記通信範囲を変更する、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は建築物内に設置されており、前記通信範囲変更手段は、前記建築物の形状データおよび前記分電盤の設置位置に基づいて、前記建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように前記通信範囲を変更する、ことを特徴とする。
請求項６の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は複数設置されており、前記分電盤の前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有し、前記受電装置は、それぞれの前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備え、前記通信範囲変更手段は、それぞれの前記分電盤の設置位置に基づいて、それぞれの前記分電盤の前記アンテナによる前記通信範囲の重複が最小となるように前記通信範囲を変更する、ことを特徴とする。
請求項７の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は建築物内に設置されており、前記分電盤の前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有し、前記受電装置は、それぞれの前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備え、前記通信範囲変更手段は、前記建築物の形状データおよび前記分電盤の設置位置に基づいて、前記建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように前記通信範囲を変更する、ことを特徴とする。
請求項８の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は、前記負荷の使用電力量を測定し、測定した前記使用電力量を前記ＰＬＣ子モデムを介して前記受電装置に送信する使用電力測定手段を備え、前記受電装置は、前記使用電力測定手段によって測定された前記使用電力量をモニタリングする使用電力監視手段を備える、ことを特徴とする。
請求項９の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は、それぞれの前記負荷の使用電力量を測定する使用電力測定手段と、前記使用電力測定手段によって測定された前記使用電力量をモニタリングする使用電力監視手段と、を備える、ことを特徴とする。
請求項１０の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は、前記分電盤の設置位置における気温および湿度を測定し、測定した前記気温および湿度を前記ＰＬＣ子モデムを介して前記受電装置に送信する湿温度測定手段を備え、前記受電装置は、前記湿温度測定手段で測定された前記気温および湿度に基づいて、前記分電盤の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する熱中症予測手段を備える、ことを特徴とする。
請求項１１の発明にかかる通信システムは、前記熱中症予測手段は、前記熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、前記電力線を介して前記ＰＬＣ子モデムに対して警報を送信し、前記ＰＬＣ子モデムは、前記無線通信手段を介して前記分電盤の周辺の前記情報機器に対して前記警報を送信する、ことを特徴とする。
請求項１２の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は、前記分電盤の設置位置における気温および湿度を測定する湿温度測定手段と、前記湿温度測定手段で測定された前記気温および湿度に基づいて、前記分電盤の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する熱中症予測手段と、を備える、ことを特徴とする。
請求項１３の発明にかかる通信システムは、前記熱中症予測手段は、前記熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、前記無線通信手段を介して前記分電盤の周辺の前記情報機器に対して前記警報を送信する、ことを特徴とする。
請求項１４の発明にかかる通信システムは、前記分電盤は、前記負荷の差込プラグが挿入されるプラグ受けが設けられた仮設分電盤である、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、受電装置と分電盤とからなる電力供給機構を用いて構内通信網を構築する。このような電力供給機構の設置（分電盤の設置工事）は、建設現場においてごく一般的に行われる作業であり、建設現場に有資格者が配置される場合も多い。請求項１の発明によれば、コネクタへの電力線の接続作業のみで電力供給機構の設置と同時に構内通信網の設置を行うことができ、建設現場における作業工数を低減することができる。また、ネットワークに関する特別な知識がなくても構内通信網の構築を行うことができ、建設現場における作業効率を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、無線通信用アンテナの通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備えるので、情報機器との間で通信可能なエリアを任意に設定することができる。
請求項３の発明によれば、無線通信用アンテナが指向性を有しているので、全方向性アンテナと比較して通信範囲の設定の自由度をより高めることができる。
請求項４の発明によれば、複数の分電盤のアンテナによる通信範囲の重複が最小となるように通信範囲を変更するので、複数の分電盤を設置した場合でも電波干渉を最小限に抑えることができる。
請求項５の発明によれば、建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように通信範囲を変更するので、建築物外部に位置する情報機器が通信システム内の情報にアクセスするのを防止することができる。
請求項６の発明によれば、複数の分電盤のアンテナによる通信範囲の重複が最小となるように通信範囲を変更するので、複数の分電盤を設置した場合でも電波干渉を最小限に抑えることができる。また、受電装置で各分電盤の通信範囲を設定するので、分電盤の設置状態（位置や台数など）の変更情報を受電装置にのみ送信すればよく、情報の管理を効率的に行うことができる。
請求項７の発明によれば、建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように通信範囲を変更するので、建築物外部に位置する情報機器が通信システム内の情報にアクセスするのを防止することができる。また、受電装置で各分電盤の通信範囲を設定するので、分電盤の設置状態（位置や台数など）の変更情報を受電装置にのみ送信すればよく、情報の管理を効率的に行うことができる。
請求項８の発明によれば、各分電盤における使用電力を受電装置で監視することができるので、構内全体における電力使用量を把握することができる。このため、例えば構内全体における電力使用量が許容値を上回るのを事前に回避したり、一部の分電盤の使用電力が大きくなった際に状況を確認したりすることができる。
請求項９の発明によれば、各分電盤に使用電力を監視する機能を有しているので、現場における使用電力を末端（電力使用箇所）に近い場所で確認することができる。
請求項１０の発明によれば、各分電盤の設置位置における気温および湿度に基づいて、受電装置で熱中症の発生可能性を予測するので、構内で熱中症の発生可能性がある箇所を特定することができるとともに、構内全体にも熱中症に関する注意を促すことができる。
請求項１１の発明によれば、熱中症になる可能性が高い分電盤の周囲にいる者に対して、熱中症に対する注意を促すことができ、実際に熱中症患者が発生する可能性を低減することができる。
請求項１２の発明によれば、分電盤に湿温度測定手段および熱中症予測手段を備えるので、個々の分電盤における熱中症の発生可能性のみを予測することができ、熱中症予測手段の処理負荷を低減することができる。また、例えば熱中症の発生可能性を予測する際、各現場における作業の特性の入力などを行うことによって、個々の分電盤周辺の環境を考慮して、より精度高く熱中症の発生可能性を予測することができる。
請求項１３の発明によれば、熱中症になる可能性が高い分電盤の周囲にいる者に対して、熱中症に対する注意を促すことができ、実際に熱中症患者が発生する可能性を低減することができる。
請求項１４の発明によれば、建設現場等で使用される仮設分電盤を用いて簡易な作業で構内通信網を構築することができる。また、状況が流動的な建設現場等において、その時々のニーズに合った構内通信網を構築することができる。

実施の形態にかかる通信システム１０が適用される建設現場を模式的に示す説明図である。 通信システム１０の構成を示すブロック図である。 分電盤３０の外観の一例を示す説明図である。 通信システム１０の他の構成を示すブロック図である。 無線通信手段３１２の通信範囲を模式的に示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる通信システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態にかかる通信システム１０が適用される建設現場を模式的に示す説明図である。
本実施の形態では、高層建築物Ｓの建設現場に通信システム１０を適用する場合について説明する。図１には、高層建築物Ｓのうち、１階部分Ｆ１、２階部分Ｆ２、３階部分Ｆ３のみを図示している。図示の都合上、図１では各階部分Ｆ１〜Ｆ３の面積を、実際よりも小さく図示している。

建設現場では、電気事業者から配電線ＳＬを介して供給される電力を用いて、各種の負荷（電気機器等）４０（４０Ａ〜４０Ｅ）を駆動して建設作業を行っている。
配電線ＳＬを介して供給される電力は、まず建設現場内に設置された受電装置２０に引き込まれる。受電装置２０では、引き込まれた電力に対して必要に応じて変電等を行う。そして、各階部分Ｆ１〜Ｆ３に設置された分電盤３０に対して電力を供給する。

高層建築物Ｓの各階部分Ｆ１〜Ｆ３には、それぞれ分電盤３０が設置されている。
本実施の形態では、分電盤３０は建設現場等で使用される仮設分電盤であり、負荷の差込プラグ４２が挿入されるプラグ受け３０６（図２、図３参照）が設けられている。
分電盤３０は、建設現場における施工が始まる前に先行して設置されることが多い。分電盤３０は、建設現場の施工状態に合わせて比較的多くの作業員が集まる場所、すなわち使用される負荷の多い場所に移動される。分電盤３０の配線工事は、電気工事の資格を持った作業者が行う。
図１では各階部分Ｆ１〜Ｆ３にそれぞれ１つの分電盤３０が設置されているが、各階部分Ｆ１〜Ｆ３の広さや施工状態に合わせて複数の分電盤３０が設置されていてもよい。

各階部分Ｆ１〜Ｆ３の作業者は、それぞれの作業を行っている。
例えば、１階部分Ｆ１の作業者は、断熱材の吹付作業を行っており、負荷として断熱材吹付装置４０Ａが使用されている。
また、２階部分Ｆ２の作業者は、負荷として電動ドリル４０Ｂを使用して作業を行っている。
また、３階部分Ｆ３の作業者は、パーソナルコンピュータ４０Ｃやタブレット型端末４０Ｄ、スマートホン４０Ｅを使用して、現場の確認や外部との連絡を行っている。なお、タブレット型端末４０Ｄやスマートホン４０Ｅは一般的に２次電池を内蔵し、分電盤３０からの電力供給を受けずに駆動するが、例えば長時間の作業時に２次電池を充電するために分電盤３０を用いることができる。

通信システム１０は、図１に示す建設現場において、パーソナルコンピュータ４０Ｃやタブレット型端末４０Ｄ、スマートホン４０Ｅの情報機器がインターネット等の広域ネットワークに接続可能とし、また建設現場内の情報機器同士を接続するものである。
なお、図１の例では情報機器としてパーソナルコンピュータ４０Ｃやタブレット型端末４０Ｄ、スマートホン４０Ｅを挙げたが、これに限らず、例えば断熱材吹付装置４０Ａや電動ドリル４０Ｂ等の作業用電気機器に通信機能を設けて、これらの作業状態を監視や記録できるようにしてもよい。

図２は、通信システム１０の構成を示すブロック図である。
通信システム１０は、受電装置２０と、複数の分電盤３０とによって構成される。
なお、建設現場が小規模や場合や高層建築物Ｓがほぼ完成状態にある場合等は、分電盤３０が１つの場合もある。

分電盤３０は、単一の筐体３００内にメインスイッチ３０２、複数のスイッチ３０４、複数のプラグ受け３０６、使用電力測定手段３０８、ＰＬＣ子モデム３１０、無線信通信手段３１２、湿温度センサ３１４、報知部３１６が格納されている。
分電盤３０の筐体３００には、受電装置２０から延びる電力線ＰＬが接続されるコネクタ３００Ａが設けられている。
分電盤３０のコネクタ３００Ａに電力線ＰＬが接続されることにより、周囲の情報機器が広域ネットワークＮに接続可能となるとともに、負荷に対する電力供給が可能となる。すなわち、分電盤３０の設置作業が完了すると同時に、電気工事と通信工事とが完了する。

メインスイッチ３０２は、分電盤３０全体の電力供給のオンオフを切り換える。
スイッチ３０４は、メインスイッチ３０２の下流に位置し、各プラグ受け３０６からの電力供給のオンオフを切り換える。
プラグ受け３０６は、負荷に設けられた受電用の差込プラグ４２が挿入される。
なお、スイッチ３０４およびプラグ受け３０６は、一般的には分電盤３０に複数設けられているが、１つであってもよい。
使用電力測定手段３０８は、各プラグ受け３０６から供給される電力量、すなわち負荷の使用電力量を測定する。使用電力測定手段３０８は、測定した使用電力量を後述するＰＬＣ子モデム３１０を介して受電装置２０に送信する。

ＰＬＣ子モデム３１０は、電力線通信を行うための機器であり、後述する無線通信手段３１２を介して情報機器５０から受信したデータを電力線通信信号に変換し、電力線ＰＬを介して受電装置２０内に設けられたＰＬＣ親モデム２０４に送信するとともに、電力線ＰＬを介してＰＬＣ親モデム２０４から受信した電力線通信信号をデータに変換し、無線通信手段３１２を介して情報機器５０に送信する。
情報機器５０は、例えば上述したパーソナルコンピュータ４０Ｃやタブレット型端末４０Ｄ、スマートホン４０Ｅなどである。
無線通信手段３１２は、周辺の情報機器５０と無線通信によりデータの送受信を行う。
無線通信手段３１２は、アンテナ３１２Ａと通信範囲変更手段３１２Ｂとによって構成される。
アンテナ３１２Ａは、無線通信用のアンテナであり、本実施の形態では指向性を有する指向性アンテナである。
通信範囲変更手段は、指向性アンテナ３１２Ａの指向性およびゲインを変更することにより、アンテナ３１２Ａの通信範囲を変更する。

湿温度センサ３１４（湿温度測定手段）は、分電盤３０の設置位置における気温および湿度を測定する。湿温度センサ３１４は、測定した気温および湿度をＰＬＣ子モデム３１０を介して受電装置２０に送信する。
報知部３１６は、例えば液晶モニタや警報灯、スピーカ等であり、筐体３００の外部に作業者が視認可能な位置に設けられる。報知部３１６は、例えば湿温度センサ３１４で測定された気温および湿度、使用電力測定手段３０８で測定された使用電力量、無線通信手段３１２の通信状態等を表示する。また、報知部３１６は、例えば分電盤３０周辺で熱中症の発生可能性が高まった際に、警報を示す点灯や音声出力を行う。

受電装置２０は、単一の筐体２００内に配電部２０２、ＰＬＣ親モデム２０４、ルータ２０６、処理部２０８が格納されている。
受電装置２０の筐体２００には、分電盤３０へと延びる電力線ＰＬが接続されるコネクタ２００Ａが設けられている。
配電部２０２は、配電線ＳＬを介して供給された電力を各分電盤３０に分配する。配電部２０２では、必要に応じて変電等が行われ、複数の分電盤３０に対して電力が分配される。各分電盤３０と受電装置２０とは、複数の電力線ＰＬによって接続され、電力線ＰＬを介して電力が授受される。
ＰＬＣ親モデム２０４は、電力線通信を行うための機器であり、電力線ＰＬを介してＰＬＣ子モデム３１０との間で電力線通信信号を送受信する。ＰＬＣ親モデム２０４は、データを電力線通信信号に変換して電力線ＰＬに重畳させ、ＰＬＣ子モデム３１０に送信する。また、電力線ＰＬを介してＰＬＣ子モデム３１０から送信された電力線通信信号を抽出して、データに変換する。
ＰＬＣ親モデム２０４とＰＬＣ子モデム３１０とによって、建設現場内の構内ネットワークが構築される。
ルータ２０６は、インターネット等の広域ネットワークＮとＰＬＣ親モデム２０４とを相互接続する。ルータ２０６により、建設現場内の構内ネットワークがインターネット等の広域ネットワークＮと接続可能となる。

処理部２０８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
処理部２０８は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、使用電力監視手段２０８２および熱中症予測手段２０８４を実現する。
使用電力監視手段２０８２は、それぞれの分電盤３０に設けられた使用電力測定手段３０８によって測定された使用電力量をモニタリングする。使用電力監視手段２０８２は、例えば建設現場全体における電力消費が電気事業者との契約電気容量を上回る可能性があるかを判断し、契約電気容量を上回る可能性がある場合は、現場内の作業者の情報機器へと警報（アラート）を送信する。また、分電盤３０の報知部３１６（警報灯やスピーカ）から契約電気容量を上回る可能性がある旨を周囲に報知してもよい。
また、例えば負荷における使用電力量が極端に変化した場合には、負荷の故障等が生じた可能性があると判断して、現場内の作業者の情報機器へと警報を送信してもよい。
これら警報は、すべての分電盤３０に対して送信してもよいし、特定の分電盤３０（例えば故障した可能性がある負荷が接続された分電盤３０）にのみ対して送信してもよい。

熱中症予測手段２０８４は、湿温度センサ３１４（湿温度測定手段）で測定された気温および湿度に基づいて、分電盤３０の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する。熱中症の発生可能性の予測は、一般的に用いられる計算方法に加えて、各現場における作業の特性を考慮してもよい。各現場における作業の特性とは、例えば換気の有無や作業者の服装（防護服の着用有無等）などである。この場合、各現場における環境を個別に考慮することができ、熱中症の発生可能性の予測精度をより向上させることができる。
熱中症予測手段２０８４は、熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、電力線ＰＬを介してＰＬＣ子モデム３１０に対して警報を送信する。
この警報は、熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測された分電盤３０のＰＬＣ子モデム３１０にのみ送信してもよいし、すべての分電盤３０に対して送信してもよい。
警報の送信を受けたＰＬＣ子モデム３１０は、分電盤３０の報知部３１６（警報灯やスピーカ）を稼働させて熱中症の発生可能性が高い旨を周囲に報知する。このような形態によれば、分電盤３０の周囲にいる情報機器５０を持たない作業者にも熱中症の発生可能性が高いことを報知することができる。
また、ＰＬＣ子モデム３１０は、無線通信手段３１２を介して分電盤３０の周辺の情報機器５０に対して警報を送信してもよい。
建設現場では、空調設備が整備されていない場合も多く、また作業者が体を動かして作業を行っているため、夏季の作業では作業者が熱中症になる場合もある。熱中症予測手段２０８４を用いて気温および湿度を監視して、必要な場合に警報を送信することにより、夏季における作業の安全性を向上させることができる。

図３は、分電盤３０の外観の一例を示す説明図である。
分電盤３０の筐体３００内には、基板３００Ｂが設けられており、基板３００Ｂ上には、メインスイッチ３０２が設けられている。
メインスイッチ３０２は、レバー３０２２を上下させることによって分電盤３０全体の電力供給のオンオフを切り換える。
また、スイッチ３０４は、複数のプラグ受け３０６に対応して複数設けられており、レバー３０４２の上下によって、各プラグ受け３０６からの電力供給のオンオフを切り換える。
各プラグ受け３０６には、負荷の差込プラグ４２（図２参照）が挿入される。
また、基板３００Ｂには平面状の湿温度センサ３１４が露出しており、分電盤３０周辺の気温および湿度を測定している。
また、筐体３００の外縁には、アンテナ３１２Ａが設けられており、周囲の情報機器と無線通信を行っている。
なお、分電盤３０の筐体３００には、基板３００Ｂを覆う蓋が設けられていてもよく、この場合、湿温度センサ３１４および図示しないスピーカ等は、筐体３００の外部（基板３００Ｂ以外の面）に設けられ、蓋が閉められた状態でも、周囲の湿温度の測定や情報機器との通信が行えるようにしてもよい。
また、図３では、分電盤３０内に３つの報知部３１６が設けられている。
モニタ３１６Ａは、湿温度センサ３１４で測定した湿度および温度を表示する。モニタ３１６Ｂは、各プラグ受け３０６における使用電力量が表示される。警報灯３１６Ｄは、熱中症の発生可能性が高まった場合等に点灯し、周囲の作業者に注意を促す。
このように分電盤３０に報知部３１６を設けることによって、周辺の湿温度や現場での使用電力を末端に近い個所で確認することができる。

また、分電盤３０には、通信範囲変更手段３１２Ｂとして、変更方法切替スイッチ３１２２と、通信範囲変更スイッチ３１２４とが設けられている。
変更方法切替スイッチ３１２２は、アンテナ３１２Ａの通信範囲の変更を手動（作業者の手作業）で行うか、自動で行うかを設定する。図３の例では、変更方法切替スイッチ３１２２は手動変更に切り替えられている。
通信範囲変更スイッチ３１２４は、アンテナ３１２Ａの通信範囲を変更する。図３の例では、Ｌ・Ｍ・Ｈの３種類のスイッチが設けられている。各スイッチは、通信範囲の大小を示し、Ｌ＜Ｍ＜Ｈの順に通信範囲が広くなっている。作業者は、例えば同じフロアへの分電盤３０の設置状況や建築物の建設状態に合わせて、適当な通信範囲を選択し、当該通信範囲を示す通信範囲変更スイッチ３１２４を押下する。
なお、上記の例では通信範囲を３段階で切り替えるようにしているが、通信範囲を無段階で変更できるようにしてもよい。

図５は、無線通信手段３１２（アンテナ３１２Ａ）の通信範囲を模式的に示す説明図である。
図５Ａに示すように、建築物のフロアＦに１台の分電盤３０αのみが設置されている場合、通信範囲が最も広くなるように通信範囲を設定する。すなわち、通信範囲変更スイッチ３１２４のＨを設定して、フロアＦのなるべく多くの領域を通信範囲とする。
また、図５Ｂに示すように、フロアＦにもう１台の分電盤３０βが設置された場合には、分電盤３０αと分電盤３０βとの間の電波干渉を最小限にするように、それぞれの通信範囲を設定する。図５Ｂでは、それぞれの通信範囲変更スイッチ３１２４がＭに設定されている。
さらに、図５Ｃに示すように、フロアＦに計４台の分電盤３０α，３０β，３０γ、３０δが設置された場合にも、各分電盤３０間の電波干渉を最小限にするように、それぞれの通信範囲を設定する。図５Ｃでは、それぞれの通信範囲変更スイッチ３１２４がＳに設定されている。

このような設定は、作業者が手動で行う他、通信範囲変更手段３１２Ｂが自動で行ってもよい。
この場合、通信範囲変更手段３１２Ｂは、それぞれの分電盤３０の設置位置に基づいて、それぞれの分電盤３０のアンテナ３１２Ａによる通信範囲の重複が最小となるように通信範囲を変更する。
より詳細には、それぞれの分電盤３０にＧＰＳセンサなどを設けて自装置の位置を特定できるようにして、通信システム１０内で各分電盤３０の位置を共有する。このとき、それぞれの分電盤３０で設定されている通信範囲についても共有できるようにしてもよい。
各分電盤３０の通信範囲変更手段３１２Ｂでは、自装置の近隣における分電盤３０の設置状況および通信範囲を参照して、他の分電盤３０との重複が最も少ないと考えられる通信範囲を選択する。

この他、通信範囲の設定は、建築物の形状に基づいて決定してもよい。
図５Ａを例にすると、分電盤３０αはフロアＦの壁Ｗ１近傍に設置されている。このため、壁Ｗ１方向に指向方向を向けてもフロアＦ内に広い通信範囲を得ることができない。
また、壁Ｗ１に指向方向を向けると、建築物外部に対して広い通信範囲を設定することになり、情報セキュリティの観点からも好ましくない。
この場合、通信範囲変更手段３１２Ｂは、建築物の形状データおよび分電盤３０αの設置位置に基づいて、建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように通信範囲を変更する。
図５Ａの例では、壁Ｗ１に対向する壁Ｗ２側に指向方向を向けることによって、建築物外部に渡る通信範囲が最小となり、フロアＦ内に広い通信範囲を得ることができる。

なお、建築物の形状データとは、建築物の設計データの他、建設作業の進捗状況に基づくデータでもよい。例えば、建築物がコンクリート造の場合、フロアＦに壁Ｗ等はコンクリートの充填が終わるまでは鉄骨等であり、アンテナ３１２Ａからの電波は遮蔽されずに、外部に漏れだすことになる。
よって、コンクリートが充填される前はアンテナ３１２Ａの通信範囲を狭くして外部への電波の漏洩を防止し、コンクリートが充填された後はアンテナ３１２Ａの通信範囲を広くしてフロアＦ内に広く電波が届くようにする。
建設現場では、日々状況が変化するため、適当な通信範囲も日々変化する。このような変化に合わせて分電盤３０が自動で通信範囲を設定することにより、建設現場での通信環境が良好に維持することができる。

なお、このような通信範囲変更手段３１２Ｂは、受電装置２０側に設けてもよい。
この場合、受電装置２０で通信システム１０内の各分電盤３０の通信範囲を決定し、各分電盤３０に対して電力線ＰＬを介して、アンテナ３１２Ａの通信範囲を変更するための制御信号を送信する。
このような構成によれば、新たに設置された分電盤３０の情報や建築物の建設状況を受電装置２０にのみ伝達すればよく、より効率良く通信範囲の設定を行うことができる。

以上説明したように、実施の形態にかかる通信システム１０によれば、受電装置２０と分電盤３０とからなる電力供給機構を用いて構内通信網を構築する。このような電力供給機構の設置（分電盤の設置工事）は、建設現場においてごく一般的に行われる作業であり、建設現場に有資格者が配置される場合も多い。通信システム１０によれば、コネクタ３００Ａへの電力線ＰＬの接続作業のみで電力供給機構の設置と同時に構内通信網の設置を行うことができ、建設現場における作業工数を低減することができる。また、ネットワークに関する特別な知識がなくても構内通信網の構築を行うことができ、建設現場における作業効率を向上させることができる。
特に、高層建築物Ｓでは低層階から順次建設を進めるため、建設期間に渡る現場の環境変化が大きく、また総面積も大きいため、通信ネットワークの設計の難易度が大きい。実施の形態にかかる通信システム１０によれば、高層建築物Ｓの建設現場においても簡易に通信ネットワークを構築することができ、建設現場での作業効率を大きく向上させることができる。
また、通信システム１０によれば、各分電盤３０における使用電力を受電装置２０で監視することができるので、構内全体における電力使用量を把握することができる。このため、例えば構内全体における電力使用量が許容値を上回るのを事前に回避したり、一部の分電盤３０の使用電力が大きくなった際に状況を確認したりすることができる。
また、通信システム１０によれば、各分電盤３０の設置位置における気温および湿度に基づいて、受電装置２０で熱中症の発生可能性を予測するので、構内で熱中症の発生可能性がある箇所を特定することができるとともに、構内全体にも熱中症に関する注意を促すことができる。
また、通信システム１０によれば、熱中症になる可能性が高い分電盤の周囲にいる者に対して、熱中症に対する注意を促すことができ、実際に熱中症患者が発生する可能性を低減することができる。
また、通信システム１０によれば、建設現場等で使用される仮設分電盤を用いて簡易な作業で構内通信網を構築することができる。また、状況が流動的な建設現場等において、その時々のニーズに合った構内通信網を構築することができる。

なお、図４に示すように、処理部２０８を分電盤３０に設けてもよい。
図４は、通信システム１０の他の構成を示すブロック図である。
図４に示す構成では、各分電盤３０に処理部２０８が設けられている。
この場合、分電盤３０は、それぞれの負荷の使用電力量を測定する使用電力測定手段３０８と、使用電力測定手段３０８によって測定された使用電力量をモニタリングする使用電力監視手段２０８２と、を備える。
また、分電盤３０は、分電盤３０の設置位置における気温および湿度を測定する湿温度測定手段（湿温度センサ３１４）と、湿温度測定手段で測定された気温および湿度に基づいて、分電盤３０の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する熱中症予測手段２０８４と、を備え、熱中症予測手段２０８４は、熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、報知部３１６を稼働、または無線通信手段３１２を介して分電盤３０の周辺の情報機器５０に対して警報を送信する。

このような構成によれば、各分電盤３０に使用電力を監視する機能を有しているので、現場における使用電力を末端（電力使用箇所）に近い場所で確認することができる。
また、このような構成によれば、分電盤３０に湿温度測定手段（湿温度センサ３１４）および熱中症予測手段２０８４を備えるので、個々の分電盤３０における熱中症の発生可能性のみを予測することができ、熱中症予測手段２０８４の処理負荷を低減することができる。また、例えば熱中症の発生可能性を予測する際、各現場における作業の特性の入力などを行うことによって、個々の分電盤３０周辺の環境を考慮して、より精度高く熱中症の発生可能性を予測することができる。

１０……通信システム、２０……受電装置、２００……筐体、２００Ａ……コネクタ、２０２……配電部、２０４……親モデム、２０６……ルータ、２０８……処理部、２０８２……使用電力監視手段、２０８４……熱中症予測手段、３０……分電盤、３００……筐体、３００Ａ……コネクタ、３００Ｂ……基板、３０２……メインスイッチ、３０４……スイッチ、３０８……使用電力測定手段、３１０……子モデム、３１２……無線通信手段、３１２Ａ……アンテナ、３１２Ｂ……通信範囲設定手段、３１４……湿温度センサ、３１６……表示部、３０２２……レバー、４０Ａ……断熱材吹付装置、４０Ｂ……電動ドリル、４０Ｃ……パーソナルコンピュータ、４０Ｄ……タブレット型端末、４０Ｅ……スマートホン、５０……情報機器、Ｎ……広域ネットワーク、ＰＬ……電力線、Ｓ……高層建築物、ＳＬ……配電線。

Claims (14)

1. 受電装置と、前記受電装置から電力線を介して送電される電力を個々の負荷に供給する分電盤と、によって構成される通信システムであって、
   前記分電盤は、
   前記電力線が接続されるコネクタと、
   前記負荷の受電用差し込みプラグが挿入されるプラグ受けと、
   周辺の情報機器と無線通信によりデータの送受信を行う無線通信手段と、
   前記無線通信手段を介して前記情報機器から受信したデータを電力線通信信号に変換し、前記電力線を介して前記受電装置内に設けられたＰＬＣ親モデムに送信するとともに、前記電力線を介して前記ＰＬＣ親モデムから受信した電力線通信信号を前記データに変換し、前記無線通信手段を介して前記情報機器に送信するＰＬＣ子モデムと、を備え、
   前記受電装置は、
   前記電力線を介して前記ＰＬＣ子モデムとの間で前記電力線通信信号を送受信するＰＬＣ親モデムと、
   広域ネットワークと前記ＰＬＣ親モデムとを相互接続するルータと、を備え、
   前記分電盤の前記コネクタに前記電力線が接続されることにより、前記情報機器が前記広域ネットワークに接続可能となるとともに、前記負荷に対する電力供給が可能となる、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有するとともに、前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記アンテナは指向性アンテナであり、
   前記通信範囲変更手段は、前記指向性アンテナの指向性およびゲインを変更することにより、前記通信範囲を変更する、
   ことを特徴とする請求項２記載の通信システム。
4. 前記分電盤は建築物内に設置されており、
   前記通信範囲変更手段は、前記建築物の形状データおよび前記分電盤の設置位置に基づいて、前記建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように前記通信範囲を変更する、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の通信システム。
5. 前記分電盤は複数設置されており、
   前記通信範囲変更手段は、それぞれの前記分電盤の設置位置に基づいて、それぞれの前記分電盤の前記アンテナによる前記通信範囲の重複が最小となるように前記通信範囲を変更する、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の通信システム。
6. 前記分電盤は複数設置されており、
   前記分電盤の前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有し、
   前記受電装置は、それぞれの前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備え、
   前記通信範囲変更手段は、それぞれの前記分電盤の設置位置に基づいて、それぞれの前記分電盤の前記アンテナによる前記通信範囲の重複が最小となるように前記通信範囲を変更する、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
7. 前記分電盤は建築物内に設置されており、
   前記分電盤の前記無線通信手段は、無線通信用のアンテナを有し、
   前記受電装置は、それぞれの前記アンテナによる通信範囲を変更する通信範囲変更手段を備え、
   前記通信範囲変更手段は、前記建築物の形状データおよび前記分電盤の設置位置に基づいて、前記建築物外部に渡る通信範囲が最小となるように前記通信範囲を変更する、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
8. 前記分電盤は、前記負荷の使用電力量を測定し、測定した前記使用電力量を前記ＰＬＣ子モデムを介して前記受電装置に送信する使用電力測定手段を備え、
   前記受電装置は、前記使用電力測定手段によって測定された前記使用電力量をモニタリングする使用電力監視手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の通信システム。
9. 前記分電盤は、それぞれの前記負荷の使用電力量を測定する使用電力測定手段と、
   前記使用電力測定手段によって測定された前記使用電力量をモニタリングする使用電力監視手段と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の通信システム。
10. 前記分電盤は、前記分電盤の設置位置における気温および湿度を測定し、測定した前記気温および湿度を前記ＰＬＣ子モデムを介して前記受電装置に送信する湿温度測定手段を備え、
    前記受電装置は、前記湿温度測定手段で測定された前記気温および湿度に基づいて、前記分電盤の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する熱中症予測手段を備える、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の通信システム。
11. 前記熱中症予測手段は、前記熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、前記電力線を介して前記ＰＬＣ子モデムに対して警報を送信し、
    前記ＰＬＣ子モデムは、前記無線通信手段を介して前記分電盤の周辺の前記情報機器に対して前記警報を送信する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の通信システム。
12. 前記分電盤は、前記分電盤の設置位置における気温および湿度を測定する湿温度測定手段と、
    前記湿温度測定手段で測定された前記気温および湿度に基づいて、前記分電盤の設置位置における熱中症の発生可能性を予測する熱中症予測手段と、を備える、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の通信システム。
13. 前記熱中症予測手段は、前記熱中症の発生可能性が所定値以上であると予測した場合、前記無線通信手段を介して前記分電盤の周辺の前記情報機器に対して警報を送信する、
    ことを特徴とする請求項１２記載の通信システム。
14. 前記分電盤は、前記負荷の差込プラグが挿入されるプラグ受けが設けられた仮設分電盤である、
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の通信システム。

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