JPWO2018211616A1 - 通信装置、通信方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
この発明の通信装置は、無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置であって、停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第2 の期間に分割し、第１の期間に停電通知メッセージをブロードキャストで送信し、第２の期間にもう一度停電通知メッセージをユニキャストで送信するので、第１の期間で送信した停電通知メッセージが親機の通信装置まで到達したか否かを確認する確認通信メッセージの送信を不要とし、通信負荷を軽減することができる。
Description
この発明は、無線マルチホップネットワークを構成する通信装置に関するものである。
従来の無線マルチホップネットワークを使用した停電通知は、電力メーターが１次電源からの電力供給の遮断を検知すると、電力メーターに具備している２次電源によって、電力メーターが具備している無線機能を動作させて停電通知メッセージを送信する。この様に、２次電源によって無線機能を動作させることにより、上位装置に停電が発生した通知（停電通知）を行う（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特許文献１では、電力メーターに加えて、変電所や変圧器にも停電を検知可能な無線機を設置している。そして、停電が発生すると、電力系統の情報を用いて、停電が発生した電力系統とは別の系統に接続している電力メーターに対して、停電通知メッセージを送信することにより、停電通知を上位装置まで到達させる確率を向上させている。
また特許文献２では、１次電源からの電力供給が一定期間無い場合に、ノードが停電と判断し、報告期間(reporting period)中に自身の上位ノードに対して、停電通知を送信する。その際多くのノードが一斉に通知を送信するのでトラフィックの輻輳、衝突が発生する。そのため、停電通知が消失するのでこれを防ぐために、停電通知の報告期間を自身の親機からのホップ数に応じてreporting windowに分割(reporting window = reporting period/(hop + 1))する。そして、ウィンドウ内のランダムな送信待ちタイミングで停電通知を送信することにより、親機から遠い(ホップ数の多い)ノードの送信機会を増やす。また、上位ノードは、自身の下位ノードから受信した停電通知を自身の通知とマージすることで、通知送信の輻輳を低減する。
特許文献１では、電力メーターに加えて、変電所や変圧器にも停電を検知可能な無線機を設置している。そして、停電が発生すると、電力系統の情報を用いて、停電が発生した電力系統とは別の系統に接続している電力メーターに対して、停電通知メッセージを送信することにより、停電通知を上位装置まで到達させる確率を向上させている。
また特許文献２では、１次電源からの電力供給が一定期間無い場合に、ノードが停電と判断し、報告期間(reporting period)中に自身の上位ノードに対して、停電通知を送信する。その際多くのノードが一斉に通知を送信するのでトラフィックの輻輳、衝突が発生する。そのため、停電通知が消失するのでこれを防ぐために、停電通知の報告期間を自身の親機からのホップ数に応じてreporting windowに分割(reporting window = reporting period/(hop + 1))する。そして、ウィンドウ内のランダムな送信待ちタイミングで停電通知を送信することにより、親機から遠い(ホップ数の多い)ノードの送信機会を増やす。また、上位ノードは、自身の下位ノードから受信した停電通知を自身の通知とマージすることで、通知送信の輻輳を低減する。
従来技術は、いずれも停電通知の上位装置への到達率を向上させるための技術であり、停電の規模(台数)に応じた挙動について考慮されていない。停電通知は、単独ノードの停電の場合と複数ノードの停電の場合で、上位装置に到達するまでに要求されている制限時間が異なる場合がある。例えば、単独停電の場合は即時に数十秒以内の通知完了が求められることに対し、複数停電の場合は数分後の通知完了が求められる。しかし、従来技術においてノードは単独停電か複数停電かを判断することができず、短期間に上位装置へ到達するように送信せざるを得ない。そのため、結果として複数の停電だった場合に輻輳が発生し、停電通知を報告する制限時間の超過、停電通知を親機まで到達させる到達率の低下が発生する可能性がある。
また、小規模な停電では、停電していないノードが存在することから、通常の電力を計測した検針データ(計測値データ）と停電通知が衝突する可能性がある。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、停電の発生規模に応じて停電通知に要する時間を調整すること目的とする。
また、小規模な停電では、停電していないノードが存在することから、通常の電力を計測した検針データ(計測値データ）と停電通知が衝突する可能性がある。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、停電の発生規模に応じて停電通知に要する時間を調整すること目的とする。
この発明に係る通信装置は、無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置であって、前記通信装置に供給される電源の停電を検出する停電検出部と、前記停電検出部が停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、前記第１の期間にブロードキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力し、前記第２の期間にユニキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力する停電情報処理部と、前記停電情報を含むフレームを他の通信機器に送信する無線通信制御部とを備えたことを特徴とする。
この発明の通信装置は、停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、第１の期間に停電通知メッセージをブロードキャストし、第２の期間にもう一度停電通知メッセージをユニキャストするので、第１の期間に送信した停電通知メッセージが親機まで到達したか否かを確認する確認通信メッセージの送信を不要とし、通信負荷を軽減することができる。
以下に、本発明に係る通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における通信装置（子機）１の適用先である自動検針システム６００のシステム構成図である。
図１において、電力メーターの自動検針システム６００は、無線メッシュネットワークＡ１００−ａと、無線メッシュネットワークＢ１００−ｂと、無線メッシュネットワークＣ１００−ｃと、ＷＡＮ（Wide Area Network：広域ネットワーク）２００と、サーバ３００で構成されている。
そして、無線メッシュネットワークＡ１００−ａは、親機（通信装置）Ａ２１−ａを頂点として配下の子機１−ａ〜ｎが木構造の無線ネットワークで接続されている。また、無線メッシュネットワークＢ１００−ｂと無線メッシュネットワークＣ１００−ｃは無線メッシュネットワークＡ１００−ａと同様の構成である。無線メッシュネットワークＢ１００−ｂは親機Ｂ２１−ｂを頂点として子機が木構造の無線ネットワークで接続され、無線メッシュネットワークＣ１００−ｃは親機Ｃ２１−ｃを頂点として子機が木構造の無線ネットワークで接続されている。そして、親機Ａ２１−ａと、親機Ｂ２１−ｂと、親機Ｃ２１−ｃはＷＡＮ２００を経由してサーバ３００と接続している。
図１は、この発明の実施の形態１における通信装置（子機）１の適用先である自動検針システム６００のシステム構成図である。
図１において、電力メーターの自動検針システム６００は、無線メッシュネットワークＡ１００−ａと、無線メッシュネットワークＢ１００−ｂと、無線メッシュネットワークＣ１００−ｃと、ＷＡＮ（Wide Area Network：広域ネットワーク）２００と、サーバ３００で構成されている。
そして、無線メッシュネットワークＡ１００−ａは、親機（通信装置）Ａ２１−ａを頂点として配下の子機１−ａ〜ｎが木構造の無線ネットワークで接続されている。また、無線メッシュネットワークＢ１００−ｂと無線メッシュネットワークＣ１００−ｃは無線メッシュネットワークＡ１００−ａと同様の構成である。無線メッシュネットワークＢ１００−ｂは親機Ｂ２１−ｂを頂点として子機が木構造の無線ネットワークで接続され、無線メッシュネットワークＣ１００−ｃは親機Ｃ２１−ｃを頂点として子機が木構造の無線ネットワークで接続されている。そして、親機Ａ２１−ａと、親機Ｂ２１−ｂと、親機Ｃ２１−ｃはＷＡＮ２００を経由してサーバ３００と接続している。
図２は、この発明の実施の形態１における子機１のハードウェア構成図である。
図２において、子機１は、計算を行う中央演算装置２と、プログラムまたはデータを記憶するメモリ３と、無線の送受信を行うトランシーバ４およびアンテナ５と、１次電源（図示せず）から子機１への電力供給が遮断された場合に子機１を一時的に動作させるための２次電源６と、１次電源を使用している機器が使用する電力量（使用電力量）を計測する計測装置７で構成されている。
図２において、子機１は、計算を行う中央演算装置２と、プログラムまたはデータを記憶するメモリ３と、無線の送受信を行うトランシーバ４およびアンテナ５と、１次電源（図示せず）から子機１への電力供給が遮断された場合に子機１を一時的に動作させるための２次電源６と、１次電源を使用している機器が使用する電力量（使用電力量）を計測する計測装置７で構成されている。
また図３は、この発明の実施の形態１における子機１の機能構成図である。
図３において、子機１は停電検出部８と、停電情報処理部９と、計測情報処理部１０と、メッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３と、無線通信制御部１４で構成されている。また停電情報処理部９と計測情報処理部１０を併せてメッセージ処理部１１とする。
そして、無線通信制御部１４と無線メディアアクセス制御部１３の処理は、図２のトランシーバ４が実行する。メッシュネットワーク制御部１２と、計測情報処理部１０と、停電情報処理部９と、停電検出部８が行う処理は、メモリ３に記憶されたプログラムを中央演算装置２が読み出して実行する。また、計測情報処理部１０には、図２の計測装置７の計測値が入力される。停電検出部８は、図２の２次電源６の起動を制御する。
図３において、子機１は停電検出部８と、停電情報処理部９と、計測情報処理部１０と、メッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３と、無線通信制御部１４で構成されている。また停電情報処理部９と計測情報処理部１０を併せてメッセージ処理部１１とする。
そして、無線通信制御部１４と無線メディアアクセス制御部１３の処理は、図２のトランシーバ４が実行する。メッシュネットワーク制御部１２と、計測情報処理部１０と、停電情報処理部９と、停電検出部８が行う処理は、メモリ３に記憶されたプログラムを中央演算装置２が読み出して実行する。また、計測情報処理部１０には、図２の計測装置７の計測値が入力される。停電検出部８は、図２の２次電源６の起動を制御する。
以下、子機１の各構成について説明する。
停電検出部８は、図２の１次電源と２次電源、および停電情報処理部９に接続されている。停電検出部８は、子機１自身に供給される１次電源の電圧低下を検出することで１次電源の停電を検出する。すると、図２の２次電源を起動するとともに、停電開始タイマーを起動し、停電開始タイマーがタイムアウトしても１次電源の電力供給が復旧しなければ、停電を通知する処理（停電通知処理）の指示を停電情報処理部９に出力する。
停電検出部８は、図２の１次電源と２次電源、および停電情報処理部９に接続されている。停電検出部８は、子機１自身に供給される１次電源の電圧低下を検出することで１次電源の停電を検出する。すると、図２の２次電源を起動するとともに、停電開始タイマーを起動し、停電開始タイマーがタイムアウトしても１次電源の電力供給が復旧しなければ、停電を通知する処理（停電通知処理）の指示を停電情報処理部９に出力する。
停電情報処理部９は、停電検出部８とメッシュネットワーク制御部１２に接続されている。停電情報処理部９は、停電検出部８から停電通知処理の指示が入力されると、予め設定された停電通知期間を小規模用期間（前半の第１の期間に相当）と、大規模用期間（後半の第２の期間に相当）に分割する。小規模用期間は、単独の小規模な停電の通知を完了することが求められる期間であり、予め設定される。そして、小規模用期間以内のランダムな送信待ち時間に周辺端末（他の子機１または親機２１）に対して停電通知メッセージをブロードキャストする停電情報を生成して、生成した停電情報をメッシュネットワーク制御部１２に出力する。この時、小規模用期間以内に他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信した場合は、自身が生成した停電通知メッセージと受信した停電通知メッセージをマージし、マージした停電通知メッセージをブロードキャストする停電情報を生成する。次に小規模用期間後の停電通知期間であって大規模用期間以内のランダムな送信待ち時間に、小規模用期間に受信した停電通知メッセージを他の子機１または親機２１に対してユニキャストする停電情報を生成して、生成した停電情報をメッシュネットワーク制御部１２に出力する。
計測情報処理部１０は、１次電源と計測装置、およびメッシュネットワーク制御部１２に接続されている。計測情報処理部１０は、子機１が通常の動作中に計測装置７で計測した使用電力量を計測値メッセージに付加して、使用電力量を含む計測値メッセージを生成し、生成した計測値メッセージをメッシュネットワーク制御部１２に出力する。
また、計測情報処理部１０は、計測値メッセージ以外にも、親機２１から子機１に対して使用電力量の計測値を取得する際に送信される計測値取得メッセージ、このメッセージに対して子機１から親機２１に応答する際に送信される計測値応答メッセージ、親機２１から子機１の使用電力量の計測に対して制御するために送信する制御メッセージ、この制御メッセージに対して子機１から親機２１に対して応答する際に送信される応答メッセージの処理行う。
ここでは、このような子機１が通常の動作で使用電力量の計測値を親機２１に送受信するためのメッセージを総称して通常メッセージとして説明する。
また、計測情報処理部１０は、計測値メッセージ以外にも、親機２１から子機１に対して使用電力量の計測値を取得する際に送信される計測値取得メッセージ、このメッセージに対して子機１から親機２１に応答する際に送信される計測値応答メッセージ、親機２１から子機１の使用電力量の計測に対して制御するために送信する制御メッセージ、この制御メッセージに対して子機１から親機２１に対して応答する際に送信される応答メッセージの処理行う。
ここでは、このような子機１が通常の動作で使用電力量の計測値を親機２１に送受信するためのメッセージを総称して通常メッセージとして説明する。
メッセージ処理部１１は、停電情報処理部９と計測情報処理部１０を併せた構成要素であり、停電通知メッセージと使用電力量を含む計測値メッセージを生成して、生成したメッセージをメッシュネットワーク制御部１２に出力する。
メッシュネットワーク制御部１２は、停電情報処理部９と計測情報処理部１０、および無線メディアアクセス制御部１３に接続されている。メッシュネットワーク制御部１２は、停電情報処理部９から入力された停電情報に、自身で管理している無線メッシュネットワークの経路を指定するメッシュ情報を付加したフレームを生成し、生成したフレームを無線メディアアクセス制御部１３に出力する。また、計測情報処理部１０から入力された使用電力量を含む計測値メッセージに、自身で管理しているメッシュ情報を付加して生成したフレームを無線メディアアクセス制御部１３に出力する。
無線メディアアクセス制御部１３は、メッシュネットワーク制御部１２と無線通信制御部１４に接続されている。無線メディアアクセス制御部１３は、メッシュネットワーク制御部１２から入力されたメッシュ情報が付加されたフレームにＭＡＣ（Media Access Control）情報を付加することでブロードキャスト、またはユニキャストを指定して無線通信制御部１４に出力する。
無線通信制御部１４は、無線メディアアクセス制御部１３に接続されている。無線通信制御部１４は、無線メディアアクセス制御部１３から入力されたフレームを周辺端末（他の子機１または親機２１）にブロードキャスト、またはユニキャストする。
次に、親機２１について説明する。
図４は、この発明の実施の形態１における通信装置（親機２１）のハードウェア構成図である。
図４において、親機２１は、計算処理を行う中央演算装置２２と、プログラムとデータを記憶するメモリ２３と、無線の送受信を行うトランシーバ２４およびアンテナ２５と、１次電源から親機２１への電力の供給が遮断された場合に親機２１を一時的に動作させるための２次電源２６と、親機２１がＷＡＮ２００を介してサーバ３００と通信するＷＡＮインタフェース２７で構成されている。
図４は、この発明の実施の形態１における通信装置（親機２１）のハードウェア構成図である。
図４において、親機２１は、計算処理を行う中央演算装置２２と、プログラムとデータを記憶するメモリ２３と、無線の送受信を行うトランシーバ２４およびアンテナ２５と、１次電源から親機２１への電力の供給が遮断された場合に親機２１を一時的に動作させるための２次電源２６と、親機２１がＷＡＮ２００を介してサーバ３００と通信するＷＡＮインタフェース２７で構成されている。
図５は、この発明の実施の形態１における親機２１の機能構成図である。
図５において、親機２１は、停電情報処理部２８と、計測情報処理部２９と、メッシュネットワーク制御部３１と、広域ネットワーク通信制御部３２と、無線メディアアクセス制御部３３と、無線通信制御部３４で構成されている。また、停電情報処理部２８と計測情報処理部２９を併せてメッセージ処理部３０とする。
そして、無線通信制御部３４と無線メディアアクセス制御部３３の処理は、図４のトランシーバ２４が実行する。メッシュネットワーク制御部３１と、計測情報処理部２９と、停電情報処理部２８が行う処理は図４のメモリ２３に記憶されたプログラムを中央演算装置２２が読み出して実行する。広域ネットワーク通信制御部３２の処理は、図４のＷＡＮインタフェース２７で実行される。
図５において、親機２１は、停電情報処理部２８と、計測情報処理部２９と、メッシュネットワーク制御部３１と、広域ネットワーク通信制御部３２と、無線メディアアクセス制御部３３と、無線通信制御部３４で構成されている。また、停電情報処理部２８と計測情報処理部２９を併せてメッセージ処理部３０とする。
そして、無線通信制御部３４と無線メディアアクセス制御部３３の処理は、図４のトランシーバ２４が実行する。メッシュネットワーク制御部３１と、計測情報処理部２９と、停電情報処理部２８が行う処理は図４のメモリ２３に記憶されたプログラムを中央演算装置２２が読み出して実行する。広域ネットワーク通信制御部３２の処理は、図４のＷＡＮインタフェース２７で実行される。
次に、子機１の動作を説明する。
図６は、この発明の実施の形態１における子機１の停電検出部８の動作を示すフローチャートである。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａにおいて停電が発生すると、子機１の停電検出部８は、子機１自身に供給されている１次電源の電圧の低下を検出することで１次電源の停電を検出する。停電を検出すると、図２の２次電源６を起動するとともに、停電判定タイマーを開始する（Ｓ１）。
そして、停電判定タイマーがタイムアウトしているか（設定された時間経過しているか）否かを判定する（Ｓ２）。
図６は、この発明の実施の形態１における子機１の停電検出部８の動作を示すフローチャートである。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａにおいて停電が発生すると、子機１の停電検出部８は、子機１自身に供給されている１次電源の電圧の低下を検出することで１次電源の停電を検出する。停電を検出すると、図２の２次電源６を起動するとともに、停電判定タイマーを開始する（Ｓ１）。
そして、停電判定タイマーがタイムアウトしているか（設定された時間経過しているか）否かを判定する（Ｓ２）。
停電判定タイマーがタイムアウトした場合は、停電と判断し、停電通知処理の指示を停電情報処理部９に出力する。
停電通知処理は、停電検出部８から停電情報処理部９に停電検知の情報を出力することで、停電情報処理部９が停電通知メッセージを生成して周囲の子機１または親機２１に停電情報を送信する処理である。
停電判定タイマーがタイムアウトしていない場合は、１次電源からの電力供給が復旧しているか否かを判定する（Ｓ３）。
１次電源からの電力供給が復旧している場合は、停電判定タイマーをクリアし（Ｓ４）、正常動作に遷移する。
１次電源が復旧していない場合は、Ｓ２に戻り、停電判定タイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行う。
停電通知処理は、停電検出部８から停電情報処理部９に停電検知の情報を出力することで、停電情報処理部９が停電通知メッセージを生成して周囲の子機１または親機２１に停電情報を送信する処理である。
停電判定タイマーがタイムアウトしていない場合は、１次電源からの電力供給が復旧しているか否かを判定する（Ｓ３）。
１次電源からの電力供給が復旧している場合は、停電判定タイマーをクリアし（Ｓ４）、正常動作に遷移する。
１次電源が復旧していない場合は、Ｓ２に戻り、停電判定タイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行う。
図７は、この発明の実施の形態１における子機１の停電情報処理部９の動作を示すフローチャートである。
子機１の停電情報処理部９は、停電検出部８から停電通知処理の指示が入力されると、親機２１に対する停電通知メッセージを生成し（Ｓ２１）、予め設定された停電通知期間を予め設定された小規模用期間と、大規模用期間に分割する。分割の仕方については後述する。
そして、図８に示す停電通知期間のうち小規模用期間以内でランダムな送信待ち時間を計測するタイマー（送信待ちタイマー）を開始させる（Ｓ２２）。
子機１の停電情報処理部９は、停電検出部８から停電通知処理の指示が入力されると、親機２１に対する停電通知メッセージを生成し（Ｓ２１）、予め設定された停電通知期間を予め設定された小規模用期間と、大規模用期間に分割する。分割の仕方については後述する。
そして、図８に示す停電通知期間のうち小規模用期間以内でランダムな送信待ち時間を計測するタイマー（送信待ちタイマー）を開始させる（Ｓ２２）。
そして、他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ２３）。
受信した場合は、自身が生成した停電通知メッセージと受信した停電通知メッセージのマージを行う（Ｓ２４）
Ｓ２３で未受信の停電通知メッセージを受信していない場合、またはＳ２４で未受信の停電通知メッセージを受信してマージした後、送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行う（Ｓ２５）。
受信した場合は、自身が生成した停電通知メッセージと受信した停電通知メッセージのマージを行う（Ｓ２４）
Ｓ２３で未受信の停電通知メッセージを受信していない場合、またはＳ２４で未受信の停電通知メッセージを受信してマージした後、送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行う（Ｓ２５）。
送信待ちタイマーがタイムアウトすると停電通知メッセージをブロードキャストで送信する指示を含む停電情報を生成する。そして、生成した停電情報をメッシュネットワーク制御部１２に出力し、無線メディアアクセス制御部１３と無線通信制御部１４を介して他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをブロードキャストする（Ｓ２６）。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていない場合は、Ｓ２３の処理に戻り、他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する。
停電を検知した子機１は、周辺の子機１が停電を検知している否かを判断することなく、小規模用期間で停電通知メッセージをブロードキャストする。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていない場合は、Ｓ２３の処理に戻り、他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する。
停電を検知した子機１は、周辺の子機１が停電を検知している否かを判断することなく、小規模用期間で停電通知メッセージをブロードキャストする。
さらに、停電通知メッセージをブロードキャストした後、小規模用期間の終了時を起点として、大規模用期間でランダムな送信待ちタイマーを開始させる（Ｓ２７）。
そして、送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行い（Ｓ２８）、タイムアウトすれば、停電通知メッセージをユニキャストで送信する指示を含む停電情報を生成する。そして、生成した停電情報をメッシュネットワーク制御部１２に出力し、無線メディアアクセス制御部１３と無線通信制御部１４を介して他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをユニキャストする（Ｓ２９）。送信待ちタイマーがタイムアウトしていない場合は、Ｓ２８の送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定に戻る。
そして、送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定を行い（Ｓ２８）、タイムアウトすれば、停電通知メッセージをユニキャストで送信する指示を含む停電情報を生成する。そして、生成した停電情報をメッシュネットワーク制御部１２に出力し、無線メディアアクセス制御部１３と無線通信制御部１４を介して他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをユニキャストする（Ｓ２９）。送信待ちタイマーがタイムアウトしていない場合は、Ｓ２８の送信待ちタイマーがタイムアウトしているか否かの判定に戻る。
図８は、この発明の実施の形態１における子機１が停電を通知する期間の説明図である。
子機１の停電情報処理部９は、停電検出部８から停電を検知したという停電検知４４の情報が入力されると、予め設定された停電通知期間４１を小規模用期間４２と、大規模用期間４３に分割する。
小規模用期間４２は、停電検知４４から単独の小規模な停電を通知する期限（小規模時通知期限）４５までの期間であり、予め設定されているものとする。また、大規模用期間４３は、小規模時通知期限４５から大規模時通知期限４６までの期間であり、複数の通信端末が停電を検知するような大規模な停電を通知する期間である。大規模用期間４３は、大規模用期間４３＝停電通知期間４１−小規模用期間４２で求めるものとする。
例えば、予め停電通知期間４１が２００秒と設定され、小規模停電が発生した場合に、子機１がマルチホップによって親機２１を経由してサーバ３００に通知する必要のある小規模用期間４２が２０秒の場合、大規模用期間４３は１８０秒となる。そのため、子機１は、停電を検知すると、２０秒以内のランダムな送信待ち時間に停電通知メッセージをブロードキャストし、更に２０秒後〜１８０秒の間に停電通知メッセージをユニキャストする。
子機１の停電情報処理部９は、停電検出部８から停電を検知したという停電検知４４の情報が入力されると、予め設定された停電通知期間４１を小規模用期間４２と、大規模用期間４３に分割する。
小規模用期間４２は、停電検知４４から単独の小規模な停電を通知する期限（小規模時通知期限）４５までの期間であり、予め設定されているものとする。また、大規模用期間４３は、小規模時通知期限４５から大規模時通知期限４６までの期間であり、複数の通信端末が停電を検知するような大規模な停電を通知する期間である。大規模用期間４３は、大規模用期間４３＝停電通知期間４１−小規模用期間４２で求めるものとする。
例えば、予め停電通知期間４１が２００秒と設定され、小規模停電が発生した場合に、子機１がマルチホップによって親機２１を経由してサーバ３００に通知する必要のある小規模用期間４２が２０秒の場合、大規模用期間４３は１８０秒となる。そのため、子機１は、停電を検知すると、２０秒以内のランダムな送信待ち時間に停電通知メッセージをブロードキャストし、更に２０秒後〜１８０秒の間に停電通知メッセージをユニキャストする。
次に、子機１の停電検出部８が停電を検知していない場合に、他の子機１からの停電通知メッセージを受信して、他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをブロードキャストする動作について説明する。
図９は、この発明の実施の形態１における子機１の停電情報処理部９の動作を示すフローチャートである。
子機１の停電情報処理部９は、他の子機１から受信した停電通知メッセージが未受信のものであるか否かを判定する（Ｓ３１）。
Ｓ３１で停電通知メッセージが未受信のものである場合は、ランダムな転送待ち時間を計測するタイマー（転送待ちタイマー）を開始する（Ｓ３２）。
Ｓ３１で停電通知メッセージが未受信のものではない場合は、転送処理を終了する。
Ｓ３１で転送待ちタイマーを開始してから転送待ちタイマーがタイムアウトするまでの間に、他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ３３）。
図９は、この発明の実施の形態１における子機１の停電情報処理部９の動作を示すフローチャートである。
子機１の停電情報処理部９は、他の子機１から受信した停電通知メッセージが未受信のものであるか否かを判定する（Ｓ３１）。
Ｓ３１で停電通知メッセージが未受信のものである場合は、ランダムな転送待ち時間を計測するタイマー（転送待ちタイマー）を開始する（Ｓ３２）。
Ｓ３１で停電通知メッセージが未受信のものではない場合は、転送処理を終了する。
Ｓ３１で転送待ちタイマーを開始してから転送待ちタイマーがタイムアウトするまでの間に、他の子機１から未受信の停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ３３）。
Ｓ３３で他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合は、転送待ちの停電通知メッセージに他の子機１から受信した停電通知メッセージをマージする（Ｓ３４）。
Ｓ３３で停電通知メッセージを受信しなかった場合、またはＳ３４で停電通知メッセージをマージした後に、転送待ちタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する（Ｓ３５）。
転送待ちタイマーがタイムアウトすれば、周辺端末に対してメッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３と、無線通信制御部１４を介して他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをブロードキャストする（Ｓ３６）。
転送待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ３３の処理に戻る。
停電を検知していない子機１が、他の子機１からブロードキャストで停電通知メッセージを受信すると、周辺の子機１が停電を検知しているか否かを判断することなく、停電通知メッセージをブロードキャストする。
そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、送信先情報を判断して次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
Ｓ３３で停電通知メッセージを受信しなかった場合、またはＳ３４で停電通知メッセージをマージした後に、転送待ちタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する（Ｓ３５）。
転送待ちタイマーがタイムアウトすれば、周辺端末に対してメッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３と、無線通信制御部１４を介して他の子機１または親機２１に停電通知メッセージをブロードキャストする（Ｓ３６）。
転送待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ３３の処理に戻る。
停電を検知していない子機１が、他の子機１からブロードキャストで停電通知メッセージを受信すると、周辺の子機１が停電を検知しているか否かを判断することなく、停電通知メッセージをブロードキャストする。
そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、送信先情報を判断して次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
次に子機１が停電通知メッセージをブロードキャストして、親機２１に到達させる様子について図を用いて説明する。
図１０は、この発明の実施の形態１における子機１がブロードキャストで停電通知メッセージを親機２１に到達させる様子を示す図である。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ｉが停電検知を親機Ａ２１−ａまで通知するとする。
停電を検知した子機１−ｉは、図７のＳ２１〜Ｓ２６により、停電通知メッセージを周辺の子機（図１０の子機１−ｅ、１−ｈ、１−ｊ）にブロードキャストする。すると、その停電通知メッセージを受信した周辺の子機（子機１−ｅ、１−ｈ、１−ｊ）は、図９のＳ３１〜Ｓ３６により、ブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。矢印は停電通知メッセージが送信される様子を示す。
図１０は、この発明の実施の形態１における子機１がブロードキャストで停電通知メッセージを親機２１に到達させる様子を示す図である。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ｉが停電検知を親機Ａ２１−ａまで通知するとする。
停電を検知した子機１−ｉは、図７のＳ２１〜Ｓ２６により、停電通知メッセージを周辺の子機（図１０の子機１−ｅ、１−ｈ、１−ｊ）にブロードキャストする。すると、その停電通知メッセージを受信した周辺の子機（子機１−ｅ、１−ｈ、１−ｊ）は、図９のＳ３１〜Ｓ３６により、ブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。矢印は停電通知メッセージが送信される様子を示す。
停電通知メッセージが転送された子機１−ｅは、周辺の子機（子機１−ｂ、１−ｄ、１−ｈ、１−ｉ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。子機１−ｂは、周辺の子機（子機１−ａ、１−ｄ、１−ｅ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送し、子機１−ａが周辺の親機Ａ２１−ａと周辺の子機（子機１−ｂ、１−ｃ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。
また、停電通知メッセージを受信した子機１−ｊは、周辺の子機（子機１−ｆ、１−ｋ、１−ｍ、１−ｎ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。子機１−ｆは、周辺の子機（子機１−ｃ、子機１−ｋ、子機１−ｊ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。子機１−ｃは周辺の子機（子機１−ａ、１−ｆ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送し、子機１−ａが周辺の親機Ａ２１−ａと周辺の子機（子機１−ｂ、１−ｃ）にブロードキャストで停電通知メッセージを転送する。
次に子機１が停電通知メッセージをユニキャストし、親機２１に到達させる様子について図を用いて説明する。
図１１は、この発明の実施の形態１における子機１がユニキャストで停電通知メッセージを親機２１に到達させる様子を示す図である。
子機１−ｉが、図７のＳ２７〜Ｓ２９により、停電通知メッセージを他の子機１−ｅ、子機１−ｂ、子機１−ａを経由して親機Ａ２１−ａまでユニキャストで到達させる。子機１−ｅ、子機１−ｂ、子機１−ａは、停電通知メッセージを受信すると送信先情報を判断して、次の送信先の子機１に停電通知メッセージをユニキャストする。
図１１は、この発明の実施の形態１における子機１がユニキャストで停電通知メッセージを親機２１に到達させる様子を示す図である。
子機１−ｉが、図７のＳ２７〜Ｓ２９により、停電通知メッセージを他の子機１−ｅ、子機１−ｂ、子機１−ａを経由して親機Ａ２１−ａまでユニキャストで到達させる。子機１−ｅ、子機１−ｂ、子機１−ａは、停電通知メッセージを受信すると送信先情報を判断して、次の送信先の子機１に停電通知メッセージをユニキャストする。
図１２は、この発明の実施の形態１における子機１が停電通知期間に停電通知メッセージを送信するタイミングを示す図である。
子機１は、停電を検知すると（停電検知４４）、小規模時通知期限４５までの小規模用期間４２に、ランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、他の子機１に停電通知メッセージをブロードキャストする。そして、小規模用期間４２が終了すると大規模時通知期限４６までの大規模用期間４３に、ランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、停電通知メッセージをユニキャストする。
子機１は、停電を検知すると（停電検知４４）、小規模時通知期限４５までの小規模用期間４２に、ランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、他の子機１に停電通知メッセージをブロードキャストする。そして、小規模用期間４２が終了すると大規模時通知期限４６までの大規模用期間４３に、ランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、停電通知メッセージをユニキャストする。
図１３は、この発明の実施の形態１における親機２１の停電情報処理部２８の動作を示すフローチャートである。
停電通知メッセージを受信した親機２１は、配下の子機１から受信した停電通知メッセージが未受信の停電通知メッセージであるか否かを判定する（Ｓ４１）。
この時、親機２１の停電情報処理部２８は、配下の子機１で分割された停電通知期間の第１の期間に、配下の子機１からブロードキャストで停電通知メッセージを受信する。また、配下の子機１で分割された停電通知期間の第２の期間に、配下の子機１からユニキャストで停電通知メッセージを受信する。親機２１は、ブロードキャストで停電通知メッセージを受信した場合であっても、ユニキャストで停電通知メッセージを受信した場合であっても、受信した停電通知メッセージが未受信の停電通知メッセージであるか否かを判定して、未受信の停電通知メッセージであれば、広域ネットワーク通信制御部３２を介して未受信の停電通知メッセージをサーバ３００宛てに送信する（Ｓ４２）。
受信した停電メッセージが未受信の停電通知メッセージでなければ、停電通知メッセージを破棄して（Ｓ４３）、処理を終了する。
そのためサーバ３００は、親機２１から未受信の停電通知メッセージのみを広域ネットワークを介して受信する。
停電通知メッセージを受信した親機２１は、配下の子機１から受信した停電通知メッセージが未受信の停電通知メッセージであるか否かを判定する（Ｓ４１）。
この時、親機２１の停電情報処理部２８は、配下の子機１で分割された停電通知期間の第１の期間に、配下の子機１からブロードキャストで停電通知メッセージを受信する。また、配下の子機１で分割された停電通知期間の第２の期間に、配下の子機１からユニキャストで停電通知メッセージを受信する。親機２１は、ブロードキャストで停電通知メッセージを受信した場合であっても、ユニキャストで停電通知メッセージを受信した場合であっても、受信した停電通知メッセージが未受信の停電通知メッセージであるか否かを判定して、未受信の停電通知メッセージであれば、広域ネットワーク通信制御部３２を介して未受信の停電通知メッセージをサーバ３００宛てに送信する（Ｓ４２）。
受信した停電メッセージが未受信の停電通知メッセージでなければ、停電通知メッセージを破棄して（Ｓ４３）、処理を終了する。
そのためサーバ３００は、親機２１から未受信の停電通知メッセージのみを広域ネットワークを介して受信する。
図１４は、この発明の実施の形態１における複数の子機１がブロードキャストにより停電を通知する様子を示す図である。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ａ〜１−ｎが停電を検知すると、図７のＳ２１〜Ｓ２６と図９のＳ３１〜Ｓ３６の処理によって、停電通知メッセージを小規模用期間にブロードキャストして、親機２１まで停電を通知する。
この時、子機１は自身が停電を検知した場合と、他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信した場合には、周辺の子機１が停電を検知している否かを判断することなく、小規模用期間に停電通知メッセージをブロードキャストする。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ａ〜１−ｎが停電を検知すると、図７のＳ２１〜Ｓ２６と図９のＳ３１〜Ｓ３６の処理によって、停電通知メッセージを小規模用期間にブロードキャストして、親機２１まで停電を通知する。
この時、子機１は自身が停電を検知した場合と、他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信した場合には、周辺の子機１が停電を検知している否かを判断することなく、小規模用期間に停電通知メッセージをブロードキャストする。
図１５は、この発明の実施の形態１における複数の子機１がユニキャストにより停電を通知する様子を示す図である。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ａ〜１−ｎが停電を検知して、図７のＳ２７〜２９の処理によって、停電通知メッセージを大規模用期間にユニキャストして、親機２１まで停電を通知する。
無線メッシュネットワークＡ１００−ａで、子機１−ａ〜１−ｎが停電を検知して、図７のＳ２７〜２９の処理によって、停電通知メッセージを大規模用期間にユニキャストして、親機２１まで停電を通知する。
図１６は、この発明の実施の形態１における複数の子機１が停電通知期間に停電通知メッセージを送信するタイミングを示す図である。
複数の子機１は、停電を検知すると（停電検知４４）、予め設定された小規模用期間４２にそれぞれの子機１がランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、ランダムな送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、それぞれの子機１が周辺の他の子機１または親機２１へ停電通知メッセージをブロードキャストする。そして、小規模用期間４２が終了すると大規模用期間４３に停電を検知した子機１がランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、ランダムな送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、停電を検知した子機１から送信先情報に記載されている子機１または親機２１に停電通知メッセージをユニキャストする。
小規模用期間４２の矢印は、複数の子機１がそれぞれランダムなタイミングで停電通知メッセージをブロードキャストしている様子を示している。また大規模用期間４３の矢印は、複数の子機１がそれぞれランダムなタイミングで停電通知メッセージをユニキャストしている様子を示している。
複数の子機１は、停電を検知すると（停電検知４４）、予め設定された小規模用期間４２にそれぞれの子機１がランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、ランダムな送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、それぞれの子機１が周辺の他の子機１または親機２１へ停電通知メッセージをブロードキャストする。そして、小規模用期間４２が終了すると大規模用期間４３に停電を検知した子機１がランダムな送信待ちタイマーを設定する。そして、ランダムな送信待ちタイマーがタイムアウトした時に、停電を検知した子機１から送信先情報に記載されている子機１または親機２１に停電通知メッセージをユニキャストする。
小規模用期間４２の矢印は、複数の子機１がそれぞれランダムなタイミングで停電通知メッセージをブロードキャストしている様子を示している。また大規模用期間４３の矢印は、複数の子機１がそれぞれランダムなタイミングで停電通知メッセージをユニキャストしている様子を示している。
以上のように、停電通知期間を小規模用期間と大規模用期間に分割し、周辺の子機１が停電しているか否かを判断することなく、小規模用期間では停電通知メッセージをブロードキャストし、大規模用期間では停電通知メッセージをユニキャストするので、単独の子機の停電であった場合に、小規模用通知期間以内にサーバ３００まで停電通知メッセージを送信することができる。
また、停電通知メッセージをブロードキャストして、複数の子機１が停電通知メッセージを転送して親機２１まで送信するため、通信経路の冗長性が増し、停電が発生していない子機１から送信する通常メッセージの衝突が発生しても、停電通知メッセージが親機２１まで到達する可能性が向上する。
また、複数の子機１が停電を検知した場合には、停電通知メッセージをブロードキャストすると停電通知メッセージ同士の衝突が発生する可能性がある。しかし、ブロードキャストであるため無線メディアアクセス制御部１３での再送が発生しないので、再送処理による無線メッシュネットワーク１００の輻輳を防ぐことができる。
また、ブロードキャストにより停電通知メッセージを受信した子機１は、ランダムな転送待ち時間の転送待ちを行い、その間に受信した別の停電通知メッセージをマージするので、停電通知メッセージの送信回数を低減することができる。
また、複数の子機１が停電を検知し、小規模用期間で送信した停電通知メッセージが衝突により親機２１まで到達しなかった場合でも、小規模用期間で停電通知メッセージが親機２１まで到達したか否かに関わらず、大規模用期間に停電通知メッセージをユニキャストで送信するので、大規模時通知期限までの停電通知期間に停電通知メッセージを親機２１まで送信することが可能になる。
また、停電通知期間を小規模用期間と大規模用期間に分割し、周辺の子機１が停電を検知している否かを判断することなく、小規模用期間では停電通知メッセージをブロードキャストし、大規模用期間にもう一度、停電通知メッセージをユニキャストする。そのため、小規模用期間で送信した停電通知メッセージが親機２１に到達したか否かを確認する確認通信メッセージの送信を不要とするので、通信負荷を軽減することができる。
また、停電を検知した子機１が小規模用期間以内に停電通知メッセージを送信するためのランダムな時間の送信待ちをすると説明したが、このランダムな送信待ち時間に対して、親機２１からのホップ数による重みづけを行うようにしてもよい。この場合、ホップ数が多い子機１から停電通知メッセージの送信を行うようにして、ホップ数が多い子機１の停電通知メッセージはマージされながら親機２１まで伝搬するようにしてもよい。
実施の形態２．
実施の形態１では、停電通知期間を小規模用期間と大規模用期間に分け、停電を検知した子機１が小規模用期間に停電通知メッセージをブロードキャストし、大規模用期間ではユニキャストすることで、停電の規模に応じて通知期限を満たす例を説明したが、実施の形態２では、停電発生時には、停電通知メッセージ以外のメッセージの送信を停止して、親機２１への停電通知メッセージの到達率を向上させる例について説明する。
停電通知メッセージ以外の例としては通常メッセージがある。通常メッセージは、前述したように、子機１が通常の動作で使用電力量の計測値を親機２１に送受信するためのメッセージであり、計測値メッセージ、計測値取得メッセージ、計測値応答メッセージ、制御メッセージ、応答メッセージを含む。
実施の形態１では、停電通知期間を小規模用期間と大規模用期間に分け、停電を検知した子機１が小規模用期間に停電通知メッセージをブロードキャストし、大規模用期間ではユニキャストすることで、停電の規模に応じて通知期限を満たす例を説明したが、実施の形態２では、停電発生時には、停電通知メッセージ以外のメッセージの送信を停止して、親機２１への停電通知メッセージの到達率を向上させる例について説明する。
停電通知メッセージ以外の例としては通常メッセージがある。通常メッセージは、前述したように、子機１が通常の動作で使用電力量の計測値を親機２１に送受信するためのメッセージであり、計測値メッセージ、計測値取得メッセージ、計測値応答メッセージ、制御メッセージ、応答メッセージを含む。
子機１の機能構成図とハードウェア構成図は、実施の形態１と同様である。
そのため、子機１の動作について以下に説明する。
まず、子機１が自身は停電を検知していない場合であって、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合の動作について説明する。
図１７は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検出していない時に、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合の動作を示すフローチャートである。子機１の停電検出部８が停電を検出していない状態で、他の子機１から停電通知メッセージを受信すると、子機１の停電情報処理部９は、自身が通常メッセージの送信を停止中であるか否かを判定する（Ｓ５１）。
そのため、子機１の動作について以下に説明する。
まず、子機１が自身は停電を検知していない場合であって、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合の動作について説明する。
図１７は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検出していない時に、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合の動作を示すフローチャートである。子機１の停電検出部８が停電を検出していない状態で、他の子機１から停電通知メッセージを受信すると、子機１の停電情報処理部９は、自身が通常メッセージの送信を停止中であるか否かを判定する（Ｓ５１）。
子機１の停電情報処理部９が自身の通常メッセージの送信を停止中でなければ、自身を通常メッセージの送信を停止するように設定する（Ｓ５２）。そして、通常メッセージの送信を停止する停止タイマーを開始して（Ｓ５３）、停電通知メッセージの送信処理である停電通知処理を行う（Ｓ５４）。停電通知処理は、図９の処理と同様である。
Ｓ５１の判定で、子機１が自身の通常メッセージの送信を停止中であれば、Ｓ５４の停電通知処理を行う
そして、Ｓ５３で設定した通常メッセージの送信を停止する停止タイマーがタイムアウトしているか否かを判定する（Ｓ５５）。
Ｓ５１の判定で、子機１が自身の通常メッセージの送信を停止中であれば、Ｓ５４の停電通知処理を行う
そして、Ｓ５３で設定した通常メッセージの送信を停止する停止タイマーがタイムアウトしているか否かを判定する（Ｓ５５）。
停止タイマーがタイムアウトしていない場合、停電通知メッセージを他の子機１から受信したか否かを判定する（Ｓ５６）。
Ｓ５６で停電通知メッセージを他の子機１から受信している場合は、Ｓ５４の停電通知処理を行う。停電通知処理については、図９の処理と同様であり、他の子機１から受信した停電通知メッセージをマージしてブロードキャストする。
Ｓ５６で停電通知メッセージを他の子機１から受信していない場合は、Ｓ５５に戻り、停止タイマーがタイムアウトしているか否かを判定する。
Ｓ５５で、停止タイマーがタイムアウトしていると、通常メッセージの送信停止を解除して（Ｓ５７）、処理を終了する。
Ｓ５６で停電通知メッセージを他の子機１から受信している場合は、Ｓ５４の停電通知処理を行う。停電通知処理については、図９の処理と同様であり、他の子機１から受信した停電通知メッセージをマージしてブロードキャストする。
Ｓ５６で停電通知メッセージを他の子機１から受信していない場合は、Ｓ５５に戻り、停止タイマーがタイムアウトしているか否かを判定する。
Ｓ５５で、停止タイマーがタイムアウトしていると、通常メッセージの送信停止を解除して（Ｓ５７）、処理を終了する。
次に、子機１自身が停電を検知している場合であって、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合の動作について説明する。
図１８は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知している時に、他の子機１からも停電通知メッセージを受信した場合の動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８で停電を検知すると、停電情報処理部９は自身を通常メッセージの送信を停止するように設定する（Ｓ６１）。そして、通常メッセージを送信する停止タイマーを開始して（Ｓ６２）、停電通知メッセージの送信処理である停電通知処理を行う（Ｓ６３）。停電通知処理は図７と同様であり、小規模用期間以内に停電通知メッセージを他の子機１または親機２１にブロードキャストし、大規模用期間以内に停電通知メッセージを他の子機１または親機２１にユニキャストする。
図１８は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知している時に、他の子機１からも停電通知メッセージを受信した場合の動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８で停電を検知すると、停電情報処理部９は自身を通常メッセージの送信を停止するように設定する（Ｓ６１）。そして、通常メッセージを送信する停止タイマーを開始して（Ｓ６２）、停電通知メッセージの送信処理である停電通知処理を行う（Ｓ６３）。停電通知処理は図７と同様であり、小規模用期間以内に停電通知メッセージを他の子機１または親機２１にブロードキャストし、大規模用期間以内に停電通知メッセージを他の子機１または親機２１にユニキャストする。
そして、通常メッセージの送信を停止する停止タイマーがタイムアウトしたか否かを判定し（Ｓ６４）、タイムアウトしていなければ、停電通知メッセージを受信したか否かを判定する（Ｓ６５）。
停電通知メッセージを受信していれば、Ｓ６３の停電通知メッセージの送信処理を行う。停電通知処理は図７と同様である。
停電通知メッセージを受信していなければ、Ｓ６４の通常メッセージの送信を停止する停止タイマーがタイムアウトしたか否かの判定を行う。
Ｓ６４で常メッセージの送信を停止す停止タイマーがタイムアウトすれば、停電メッセージの送信停止を解除し（Ｓ６６）、処理を終了する。
停電通知メッセージを受信していれば、Ｓ６３の停電通知メッセージの送信処理を行う。停電通知処理は図７と同様である。
停電通知メッセージを受信していなければ、Ｓ６４の通常メッセージの送信を停止する停止タイマーがタイムアウトしたか否かの判定を行う。
Ｓ６４で常メッセージの送信を停止す停止タイマーがタイムアウトすれば、停電メッセージの送信停止を解除し（Ｓ６６）、処理を終了する。
以上のように、無線メッシュネットワーク１００において、停電が発生した場合に停電メッセージ以外の通常メッセージの送信を停止することにより、停電通知メッセージ以外の通常メッセージと停電通知メッセージとの衝突で停電通知メッセージが消失する可能性を低減することができ、停電通知メッセージをサーバ３００への到達させる到達率を向上することが可能になる。
実施の形態３．
実施の形態２では、停電が発生した時に通常メッセージの送信を抑制することで、停電通知メッセージの到達率を向上させることを目的としていたが、実施の形態３では、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合に、小規模用期間には停電通知メッセージを送信せずに、大規模用期間にのみユニキャストで停電通知メッセージをサーバ３００に送信する例について説明する。
実施の形態２では、停電が発生した時に通常メッセージの送信を抑制することで、停電通知メッセージの到達率を向上させることを目的としていたが、実施の形態３では、他の子機１から停電通知メッセージを受信した場合に、小規模用期間には停電通知メッセージを送信せずに、大規模用期間にのみユニキャストで停電通知メッセージをサーバ３００に送信する例について説明する。
複数の子機１が停電を検知した場合、小規模用期間に停電通知メッセージをブロードキャストすると、停電通知メッセージ同士が衝突し停電通知メッセージが消失してしまう可能性がある。そのため、自身が停電を検知している子機１が他の子機１から停電通知メッセージを受信している場合、複数の子機１が停電していることを検知可能な場合には、小規模用期間には停電通知メッセージを送信せずに、大規模用期間にのみユニキャストで停電通知メッセージをサーバ３００に送信する。この様に、大規模用期間にのみユニキャストで停電通知メッセージを送信ことにより２次電源の消費を抑えられる可能性がある。
子機１の機能構成図とハードウェア構成図は、実施の形態１と同様である。
そのため、子機１の動作について以下に説明する。
まず、子機１が停電を検知している場合の動作について説明する。
図１９は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知している場合に、大規模用期間にのみ停電通知メッセージを送信する動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８が停電を検知すると、停電情報処理部９は停電通知メッセージを生成し（Ｓ７１）、小規模用期間以内でランダムな送信待ちタイマーを開始する（Ｓ７２）。
そのため、子機１の動作について以下に説明する。
まず、子機１が停電を検知している場合の動作について説明する。
図１９は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知している場合に、大規模用期間にのみ停電通知メッセージを送信する動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８が停電を検知すると、停電情報処理部９は停電通知メッセージを生成し（Ｓ７１）、小規模用期間以内でランダムな送信待ちタイマーを開始する（Ｓ７２）。
そして、停電情報処理部９は、送信待ちタイマーがタイムアウトする前に、他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ７３）。
Ｓ７３で、他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したことを判定しなかった場合、送信待ちタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する（Ｓ７４）。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ７３の処理に戻る。
Ｓ７３で、他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したことを判定しなかった場合、送信待ちタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する（Ｓ７４）。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ７３の処理に戻る。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていれば、自身の停電通知メッセージをブロードキャストし（Ｓ７６）、Ｓ７７以降の処理を行う。
Ｓ７３で、他の子機から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したことを判定した場合は、送信待ちタイマーを停止する（Ｓ７５）。
そして、小規模用期間の終了時を起点として、大規模用期間以内でランダムな送信待ちタイマーを開始する（Ｓ７７）。
Ｓ７３で、他の子機から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したことを判定した場合は、送信待ちタイマーを停止する（Ｓ７５）。
そして、小規模用期間の終了時を起点として、大規模用期間以内でランダムな送信待ちタイマーを開始する（Ｓ７７）。
次に、送信待ちタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する（Ｓ７８）。
送信待ちタイマーがタイムアウトすると、停電情報処理部９は、メッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３および無線通信制御部１４を介して、自身の停電通知メッセージをユニキャストする（Ｓ７９）。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ７８の処理を行い送信待ちタイマーのタイムアウトを待つ。
送信待ちタイマーがタイムアウトすると、停電情報処理部９は、メッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３および無線通信制御部１４を介して、自身の停電通知メッセージをユニキャストする（Ｓ７９）。
送信待ちタイマーがタイムアウトしていなければ、Ｓ７８の処理を行い送信待ちタイマーのタイムアウトを待つ。
次に、子機１自身は停電を検知していない場合の動作について説明する。
図２０は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知していない場合に、大規模用期間にのみ停電通知メッセージを転送する動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８が停電を検知していない場合に、子機１が他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信すると、停電情報処理部９はランダムな転送待ちタイマーを開始する（Ｓ８１）。
次に、複数の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ８２）。
図２０は、この発明の実施の形態１における子機１自身が停電を検知していない場合に、大規模用期間にのみ停電通知メッセージを転送する動作を示すフローチャートである。
子機１の停電検出部８が停電を検知していない場合に、子機１が他の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信すると、停電情報処理部９はランダムな転送待ちタイマーを開始する（Ｓ８１）。
次に、複数の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信したか否かを判定する（Ｓ８２）。
複数の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信していない場合、転送待ちタイマーがタイムアウトしているか否かを判定する（Ｓ８３）。
複数の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信した場合、転送待ちタイマーを停止し（Ｓ８４）、処理を終了する。
処理を終了するため、停電通知メッセージを周辺の子機１に対してブロードキャスト送信しない。そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、送信先情報を判断して次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
複数の子機１から停電通知メッセージをブロードキャストで受信した場合、転送待ちタイマーを停止し（Ｓ８４）、処理を終了する。
処理を終了するため、停電通知メッセージを周辺の子機１に対してブロードキャスト送信しない。そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、送信先情報を判断して次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
そして、Ｓ８３で転送待ちタイマーがタイムアウトすると、停電通知メッセージをブロードキャストで受信した子機１は、メッシュネットワーク制御部１２と、無線メディアアクセス制御部１３、および無線通信制御部１４を介して、周辺の子機１に対して停電通知メッセージをブロードキャストする（Ｓ８５）。
そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
そして、他の子機１からユニキャストで停電通知メッセージが送信されて来た場合には、次の子機１に停電通知メッセージをユニキャストで送信する。
以上のように、複数の子機１から停電通知メッセージを受信することにより、複数の子機１で停電が発生していることを検知することができる。そのため、小規模期間に停電通知メッセージの送信を停止して、大規模用期間にのみ停電通知メッセージを送信するので、２次電源６の消費を抑制することが可能になる。
また、複数の他の子機１から停電通知メッセージを受信することにより、複数の子機１で停電が発生していることを検知することができるため、小規模用期間で複数の停電通知メッセージの送信を停止し、大規模用期間にのみ停電通知メッセージ送信するので、２次電源の消費を抑制することが可能になる。
以上のように、本発明に係る通信装置は、停電通知期間を小規模用期間と大規模用期間に分割し、周辺の子機１が停電しているか否かを判断することなく、小規模用期間では停電通知メッセージをブロードキャストする。そして、小規模用期間の後に大規模用期間でもう一度停電通知メッセージをユニキャストで送信して、小規模用期間で送信した停電通知メッセージの確認通信メッセージの送信を不要とするので、通信負荷を軽減することができる。
１ 通信装置（子機）、２ 中央演算装置、３ メモリ、４ トランシーバ、５ アンテナ、６ ２次電源、７ 計測装置、８ 停電検出部、９ 停電情報処理部、１０ 計測情報処理部、１１ メッセージ処理部、１２ メッシュネットワーク制御部、１３ 無線メディアアクセス制御部、１４ 無線通信制御部、２１ 通信装置（親機）、２２ 中央演算装置、２３ メモリ、２４ トランシーバ、２５ アンテナ、２６ ２次電源、２７ ＷＡＮインタフェース、２８ 停電情報処理部、２９ 計測情報処理部、３０ メッセージ処理部、３１ メッシュネットワーク制御部、３２ 広域ネットワーク通信制御部、３３ 無線メディアアクセス制御部、３４ 無線通信制御部、４１ 停電通知期間、４２ 小規模用期間、４３ 大規模用期間、４４ 停電検知、４５ 小規模時通知期限、４６ 大規模時通知期限、１００ 無線メッシュネットワーク、２００ ＷＡＮ、３００ サーバ、６００ 自動検針システム。
この発明に係る通信装置は、無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置であって、前記通信装置に供給される電源の停電を検出する停電検出部と、前記停電検出部が停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、前記第１の期間にブロードキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力し、前記第２の期間にユニキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力する停電情報処理部と、前記停電情報を含むフレームを他の通信装置に送信する無線通信制御部とを備えたことを特徴とする。
Claims (11)
- 無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置であって、
前記通信装置に供給される電源の停電を検出する停電検出部と、
前記停電検出部が停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、前記第１の期間にブロードキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力し、前記第２の期間にユニキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力する停電情報処理部と、
前記停電情報を含むフレームを他の通信機器に送信する無線通信制御部と
を備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記停電情報処理部は、前記第１の期間に他の通信機器から停電情報を受信すると、自身の停電通知メッセージに他の前記通信装置からの停電通知メッセージをマージすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、前記第１の期間のランダムな送信待ち時間に他の前記通信機器からの停電通知メッセージを受信すると、自身の停電通知メッセージに受信した停電通知メッセージをマージすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、前記第１の期間のランダムな送信待ち時間に他の前記通信機器から停電通知メッセージを受信すると前記第１の期間にブロードキャストによる停電情報を出力しないことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、前記通信装置の親機からのホップ数を用いて前記ランダムな送信待ち時間に対して重みづけを行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、停電通知メッセージ以外のメッセージの送信を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、前記停電検出部が停電を検出していない場合に、他の前記通信装置から停電通知メッセージをブロードキャストで受信すると、既に受信した前記停電通知メッセージにマージしてブロードキャストする停電情報を生成して出力することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
- 前記停電情報処理部は、停電通知メッセージ以外のメッセージの転送を停止することを特徴とする請求項７項に記載の通信装置。
- 無線マルチホップメッシュネットワークを構成し、配下の通信装置から受信した停電通知メッセージをサーバに送信する通信装置であって、
設定された停電通知期間を分割した第１の期間に、配下の通信装置からブロードキャストで停電情報を受信して当該停電情報が未受信か否かを判定し、また前記停電通知期間を分割した第２の期間に、配下の通信装置からユニキャストで停電情報を受信して当該停電情報が未受信であるか否かを判定し、未受信の前記停電情報を出力する停電情報処理部と、
広域ネットワークを介して前記未受信の停電情報をサーバに送信する広域ネットワーク通信制御部と
を備えたことを特徴とする通信装置。 - 無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置の通信方法であって、
前記通信装置に供給される電源の停電を検出する停電検出ステップと、
前記停電検出ステップで停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、前記第１の期間にブロードキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力し、前記第２の期間にユニキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力する停電情報処理ステップと、
前記停電情報を含むフレームを他の通信機器に送信する無線通信制御部と
を備えたことを特徴とする通信方法。 - サーバと、当該サーバと広域ネットワークを介して接続され、無線マルチホップメッシュネットワークを構成する通信装置から構成されるシステムであって、
第１の通信装置は、自身に供給される電源の停電を検出する停電検出部、
前記停電検出部が停電を検出すると、設定された停電通知期間を第１の期間と第２の期間に分割し、前記第１の期間にブロードキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力し、前記第２の期間にユニキャストで停電通知メッセージを送信する停電情報を生成して出力する停電情報処理部、
前記停電情報を含むフレームを他の通信機器に送信する無線通信制御部
を備え、
第２の通信装置は、配下の前記第１の通信装置から受信した停電情報が未受信か否かを判定し、未受信の前記停電情報を出力する停電情報処理部、
広域ネットワークを介して前記未受信の停電情報を前記サーバに送信する広域ネットワーク通信制御部
を備え、
前記サーバは、前記第２の通信装置から前記停電情報を受信することを特徴とする通信システム。
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