WO2013128906A1 - 電力管理システムの子機、電力管理システム - Google Patents

電力管理システムの子機、電力管理システム Download PDF

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WO2013128906A1
WO2013128906A1 PCT/JP2013/001140 JP2013001140W WO2013128906A1 WO 2013128906 A1 WO2013128906 A1 WO 2013128906A1 JP 2013001140 W JP2013001140 W JP 2013001140W WO 2013128906 A1 WO2013128906 A1 WO 2013128906A1
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WO
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unit
channel
communication
power
slave
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/001140
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小山 正樹
古屋 智英
國吉 賢治
貴之 佐々木
山本 心司
友昭 水田
Original Assignee
パナソニック株式会社
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 パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter

Definitions

  • the present invention relates to a slave unit of a power management system and a power management system.
  • a slave unit for communication is attached to a power meter provided at the consumer, and the meter reading data acquired from the power meter by the slave unit is transmitted from the slave unit to the host device, so that the meter reading of the customer is performed at the host device.
  • Power management systems that collect data have been proposed.
  • Document 1 Japanese Patent Publication No. 2011-250301
  • power line carrier communication is performed between a host device (master station) and a slave unit (slave station) using a distribution line as a communication path.
  • a configuration is described in which the host device acquires meter reading data from the slave unit.
  • Document 1 describes a configuration in which a slave unit performs wireless communication with a maintenance terminal to check the slave unit and change settings (see paragraphs [0021] and [0022], FIG. 1). ).
  • Document 1 describes techniques for checking and changing settings of slave stations using a maintenance terminal, and also describes using a maintenance terminal for relaying wireless communication.
  • the technique described in Document 1 is a technique for performing remote meter reading, and the slave unit communicates only with the power meter and the maintenance terminal.
  • the present invention aims to provide a slave unit of a power management system that enables not only meter reading but also power management, and further to provide a power management system using this slave unit. More specifically, the present invention provides a slave unit attached to the power meter, in addition to a function of communication with the host device and the maintenance terminal, by providing a function of communication with the electrical equipment used by the consumer, It aims at providing the subunit
  • the slave unit of the power management system is a power management system that collects meter-reading data including the amount of power from a power meter that measures the amount of power supplied from a power source to a predetermined place through a distribution line. It is a handset.
  • the slave unit includes a wired interface unit, a wireless interface unit, and a control unit.
  • the wired interface unit is connected to the host device via the distribution line.
  • the wired interface unit is configured to perform power line carrier communication with the host device through the distribution line.
  • the wireless interface unit is configured to perform wireless communication using radio waves with a communication terminal.
  • the control unit has a function of acquiring the meter reading data from the power meter, a function of controlling the wired interface unit and transmitting the meter reading data to the host device, and controlling the wireless interface unit to control the meter reading data. For transmitting to the communication terminal.
  • the slave unit further includes an additional interface unit that communicates with an electrical device installed at the predetermined location.
  • the electrical device is connected to the distribution line.
  • the power meter is interposed between the power source and the electric device in the distribution line.
  • the distribution line includes a first distribution line between the power meter and the power source, and a second distribution line between the power meter and the electric device.
  • the host device is connected to the first distribution line.
  • the wired interface unit is configured to perform power line carrier communication with the host device through the first distribution line.
  • the additional interface unit is configured to perform power line carrier communication with the electrical device through the second distribution line.
  • the power meter is connected via a transformer that adjusts the power from the power source to the power suitable for the predetermined location. Connected to the power source.
  • the distribution line includes a first line between the power source and the transformer, and a second line between the transformer and the power meter.
  • the host device is connected to the second line.
  • the wired interface unit is configured to perform power line carrier communication with the host device through the second line.
  • the control unit includes a channel selection unit, an interference evaluation unit, a change instruction unit, .
  • the channel selection unit is configured to select a communication channel used for the wireless communication in the wireless interface unit from a plurality of channels.
  • the interference evaluation unit is configured to determine whether radio wave interference occurs with respect to the communication channel.
  • the change instruction unit is configured to give a change instruction to the channel selection unit when the interference evaluation unit determines that the radio wave interference occurs.
  • the channel selection unit is configured to change the communication channel upon receiving the change instruction from the change instruction unit.
  • the control unit includes an identification information holding unit that stores identification information unique to the slave unit.
  • the channel selection unit is configured to select an initial channel that is a candidate for the communication channel from the plurality of channels based on the identification information stored in the identification information holding unit.
  • the channel selection unit is configured to select a channel different from the initial channel from the plurality of channels and adopt it as the communication channel.
  • the channel selection unit is configured to adopt the initial channel as the communication channel if the change instruction is not received from the change instruction unit.
  • the interference evaluation unit determines whether the plurality of channels include an empty channel that does not cause the radio wave interference. Configured to determine whether or not.
  • the interference evaluating unit is configured to give empty channel information specifying the empty channel to the change instructing unit if the empty channels are present in the plurality of channels.
  • the change instruction unit selects a used free channel used as the communication channel from the free channels specified by the free channel information, and gives the change instruction for designating the used free channel to the channel selection unit. Configured.
  • the channel selection unit receives the change instruction from the change instruction unit, the channel selection unit is configured to adopt the used unused channel designated by the change instruction as the communication channel.
  • the control unit includes a communication quality evaluation unit and a power instruction unit.
  • the communication quality evaluation unit is configured to evaluate communication quality of the communication channel selected by the channel selection unit.
  • the power instruction unit is configured to set the strength of the radio wave corresponding to the communication channel to a lower limit value in a range where the communication quality evaluated by the communication quality evaluation unit satisfies a specified condition.
  • the additional interface unit performs wireless communication using radio waves with the electrical device.
  • the channel selection unit is configured to designate a second communication channel used for the wireless communication in the additional interface unit.
  • the wireless interface unit is configured to determine whether use of the communication terminal has started.
  • the change instruction unit when it is determined that the use of the communication terminal is started in the wireless interface unit, specifies the channel used by the communication terminal and a channel that does not cause interference as the second communication channel. Is provided to the channel selector.
  • the channel selection unit is configured to change the second communication channel to a channel designated by the change instruction unit when receiving the change instruction from the change instruction unit.
  • the control unit includes a second communication quality evaluation unit and a second power instruction unit.
  • the second communication quality evaluation unit is configured to evaluate the communication quality of the second communication channel selected by the channel selection unit.
  • the second power instruction unit is configured to set the radio wave intensity corresponding to the second communication channel to a lower limit value in a range where the communication quality evaluated by the second communication quality evaluation unit satisfies a specified condition. Is done.
  • the channel is a frequency, a time slot, or a combination of a frequency and a time slot.
  • the identification information is given from the host device to the slave unit.
  • a slave unit of a power management system is attached to the power meter in any one of the first to sixth aspects.
  • a power management system includes a slave unit, a host device, and a communication terminal.
  • mobile_unit is comprised so that the meter-reading data containing the said electric energy may be acquired from the electric power meter which measures the electric energy supplied through a distribution line from a power supply to a predetermined place.
  • the host device is connected to the distribution line and configured to acquire the meter reading data from the slave unit.
  • the communication terminal is configured to acquire the meter reading data from the slave unit.
  • the slave unit includes a wired interface unit, a wireless interface unit, and a control unit.
  • the wired interface unit is connected to the host device via the distribution line.
  • the wired interface unit is configured to perform power line carrier communication with the host device through the distribution line.
  • the wireless interface unit is configured to perform wireless communication using radio waves with a communication terminal.
  • the control unit has a function of acquiring the meter reading data from the power meter, a function of controlling the wired interface unit and transmitting the meter reading data to the host device, and controlling the wireless interface unit to control the meter reading data. For transmitting to the communication terminal.
  • the slave unit further includes an additional interface unit that communicates with an electrical device installed at the predetermined location.
  • the communication terminal has a function of communicating with the electrical device.
  • the host device includes a master unit connected to the distribution line, a host server connected to the master unit, Is provided.
  • the master unit has a function of acquiring the meter reading data from the slave unit and a function of transmitting the meter reading data acquired from the slave unit to the upper server.
  • the upper server is configured to store the meter reading data received from the parent device.
  • the power management system supplies power supplied from a power source (commercial AC power source in the present embodiment) 70 to a predetermined place (the consumer 1 in the present embodiment) through a distribution line 60.
  • a power source commercial AC power source in the present embodiment
  • a predetermined place the consumer 1 in the present embodiment
  • Meter reading data including the amount of power is collected from the power meter 20 that measures the amount.
  • the power source 70 is not limited to a commercial AC power source.
  • the predetermined place is not limited to the customer 1.
  • the power management system of the present embodiment includes a slave unit (communication device) 10, a host device 40, and a communication terminal (maintenance terminal) 50.
  • mobile_unit 10 is comprised so that the meter-reading data containing an electric energy may be acquired from the electric power meter 20.
  • the slave unit 10 includes a first interface unit 11, a second interface unit 12, a third interface unit 13, a meter interface unit (not shown), And the control unit 100.
  • the first interface unit 11 is used for communication with the host device 40. That is, the first interface unit 11 is configured to communicate with the host device 40. In the present embodiment, the first interface unit 11 is connected to the host device 40 via the distribution line 60. The first interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the host device 40 through the distribution line 60. The first interface unit 11 is realized by hardware and software necessary for communicating with the host device 40, for example.
  • the 2nd interface part 12 is used for communication with the electric equipment 31 installed in a predetermined place (customer 1). That is, the second interface unit 12 is configured to communicate with the electrical device 31.
  • the second interface unit 12 is realized by, for example, hardware and software necessary for communicating with the electrical device 31.
  • the electrical device 31 does not necessarily have to be fixedly installed at a predetermined location.
  • the electric device 31 may be installed at a predetermined location so that it can be carried around, and in short, it may be used at a predetermined location.
  • the third interface unit 13 is used for communication with the communication terminal 50. That is, the third interface unit 13 is configured to communicate with the communication terminal 50. In the present embodiment, the third interface unit 13 is configured to perform wireless communication using radio waves with the communication terminal 50.
  • the third interface unit 13 is realized by hardware and software necessary for communicating with the communication terminal 50, for example.
  • the meter interface unit is used for communication with the power meter 20. That is, the meter interface unit is configured to communicate with the power meter 20. For example, the meter interface unit is configured to perform short-distance communication with the power meter 20 using infrared as a transmission medium.
  • the meter interface unit is realized by hardware and software necessary for communicating with the power meter 20, for example.
  • the control unit 100 has a function of acquiring meter reading data from the power meter 20.
  • the control unit 100 is configured to communicate with the power meter 20 through the meter interface unit and acquire meter reading data from the power meter 20.
  • the control unit 100 controls the first interface unit 11 to transmit meter reading data to the host device 40, and controls the third interface unit 13 to transmit meter reading data to the communication terminal 50. Have.
  • the electrical device 31 is connected to the distribution line 60.
  • the power meter 20 is interposed between the power supply 70 and the electric device 31 in the distribution line 60. Therefore, as shown in FIG. 1, the distribution line 60 includes a distribution line (first distribution line) 61 between the power meter 20 and the power supply 70 and a distribution line (first distribution line) between the power meter 20 and the electric device 31. 2 distribution lines) 62.
  • the power meter 20 is connected to the power source 70 via a transformer (step-down transformer) T1 that adjusts the power from the power source 70 to a power suitable for a predetermined place (the customer 1). Therefore, the distribution line 60 (first distribution line 61) includes a distribution line (first line) 611 between the power source 70 and the transformer T1, and a distribution line (second line) between the transformer T1 and the power meter 20. 612.
  • the host device 40 is connected to the first distribution line 61, in particular, the second line 612 of the first distribution line 61.
  • the host device 40 includes a parent device 41 connected to the distribution line 60 (second line 612) and a host server 42 connected to the parent device 41.
  • the parent device 41 has a function of acquiring meter reading data from the child device 10 and a function of transmitting meter reading data acquired from the child device 10 to the host server 42.
  • the host server 42 is configured to store the meter reading data received from the parent device 41.
  • the communication terminal 50 has a function of acquiring meter reading data from the slave unit 10 and a function of communicating with the electrical device 31.
  • the power management system described below includes a power meter 20 that measures the amount of power used by a consumer 1 and a slave unit 10 attached to the power meter 20.
  • mobile_unit 10 is attached to the electric power meter 20 means that the subunit
  • mobile_unit 10 has preferable sharing the housing
  • the consumer 1 is each dwelling unit of the apartment
  • the present invention is not limited to this example, and the consumer 1 may be a detached house, an office, a factory, or the like.
  • the power meter 20 has a secondary distribution line (second line) 612 of the step-down transformer T1 connected to the upstream side, and a distribution line (second distribution line) to the distribution board 30 provided in the customer 1 on the downstream side. ) 62 is connected.
  • Step-down transformer T1 has a different installation location depending on the scale of the building that receives commercial power.
  • the step-down transformer T1 is arranged on a pillar, above the ground, underground, etc. for a detached house, and is arranged on an electric room, a pillar, etc. in an apartment house.
  • An electrical device 31 used by the customer 1 is connected to a distribution line (second distribution line) 62 on the downstream side of the distribution board 30.
  • mobile_unit 10 is arrange
  • mobile_unit 10 has the function to transmit the meter-reading data acquired from the electric power meter 20 to the high-order apparatus 40, the function to communicate with the electric equipment 31 provided with a communication function among the electric equipments used by the consumer 1, and mentioned later. And a function of performing communication with the maintenance terminal (communication terminal) 50.
  • mobile_unit 10 is the 3rd communication path between 1st communication path L1 between the high-order apparatuses 40, 2nd communication paths L21 and L22 between electrical apparatuses, and the maintenance terminal 50. It communicates with other devices through three types of communication paths with L3.
  • the configuration of slave unit 10 and communication paths L1, L21, L22, and L3 will be described later.
  • the host device 40 is disposed adjacent to the step-down transformer T1 and communicates with the child device 10 through the first communication path L1.
  • the parent device 41 is connected through the transmission path L4 formed between the parent device 41.
  • an upper server 42 that communicates with each other.
  • the host server 42 is a server computer that acquires meter-reading data from the customer 1 within the management range, and is a service agent that collects electricity charges or collects the electricity amount of the customer 1 on behalf of the power company. Operated by companies.
  • the parent device 41 collects meter reading data for each customer 1 from the child device 10 provided in one or more customers 1 through the first communication path L1.
  • the master unit 41 transmits the meter reading data collected from one or more slave units 10 to the host server 42 in a lump. That is, the base unit 41 collects the meter reading data acquired by the managed handset 10 that can perform communication directly or by multi-hop communication through the first communication path L1, and stores the data in the upper server 42 with a plurality of consumers.
  • One meter reading data is transmitted all at once or divided into a plurality of individual data.
  • the electrical device 31 that communicates with the child device 10 includes a first device 311 that includes a display, and a second device 312 that has a function of receiving an operation or setting change request through communication with another device. Including at least one. Between the 1st apparatus 311 and the 2nd apparatus 312 and the subunit
  • the third device 313 includes a repeater 32 that only relays communication between the first device 311 or the second device 312 and the child device 10, and a main circuit or branch circuit attached to the distribution board 30.
  • a power measurement unit 33 in which a relay function is added to the function of measuring the power used.
  • the first device 311 includes a display 3111 that displays various information, and a wireless interface unit 3112 that performs bidirectional wireless communication with other devices using radio waves as a transmission medium.
  • the display 3111 displays meter reading data acquired from the slave unit 10, the amount of power acquired from the power measurement unit 33 attached to the distribution board 30, the operating state and setting contents of the second device 312.
  • the first device 311 includes an operation unit in order to select content displayed on the display 3111 and to instruct other devices as necessary.
  • a television receiver can be used together with an appropriate interface device, or a so-called tablet terminal or smartphone can be used.
  • the second device 312 includes a function unit 3121 that provides a function expected as a device, and a wireless interface unit 3122 that performs bidirectional wireless communication using radio waves as transmission media with other devices.
  • the second device 312 not only receives an operation or setting change request from another device through the wireless interface unit 3122 but also has a function of notifying the other device of the operation state.
  • the repeater 32 includes a radio interface unit (hereinafter, “interface unit” is described as “I / F”) 321 that performs radio communication using radio waves as a transmission medium, and a distribution line.
  • I / F radio interface unit
  • PLCI / F322 which performs power line carrier communication using it as a transmission medium.
  • the repeater 32 has a function of mutually converting data between the wireless I / F 321 and the PLC I / F 322.
  • the power measurement unit 33 measures the power used by the main circuit and the branch circuit in the distribution board 30, displays the measurement result on the first device 311, and reflects the measurement result on the operation of the second device 312. It is possible.
  • the power measurement unit 33 may have a function of transmitting measurement results to the host device 40 or the maintenance terminal 50 through the slave unit 10.
  • the repeater 32 performs bidirectional wireless communication with the first device 311 through the communication path L23 using radio waves as a transmission medium.
  • the power measurement unit 33 performs bidirectional wireless communication between at least one of the first device 311 and the second device 312 through the communication path L23 using radio waves as a transmission medium.
  • the repeater 32 and the power measurement unit 33 have a function of communicating with the child device 10 as described above.
  • a bidirectional power line carrier communication using the communication path L21 using the distribution line as a transmission medium and a communication path L22 using the radio wave as the transmission medium. At least one of the two-way wireless communication to be used is used.
  • the repeater 32 and the power measurement unit 33 include PLCI / Fs 322 and 331 when performing power line carrier communication with the slave unit 10, and when performing wireless communication with the slave unit 10, the wireless I / F 321. , 333.
  • Power line carrier communication and wireless communication can be used independently or in combination.
  • the first device 311 may be configured to communicate with the second device 312.
  • the first device 311 functions as a so-called HEMS (Home Energy Management System) controller by communicating with the child device 10 and communicating with the second device 312.
  • HEMS Home Energy Management System
  • mobile_unit 10 is 1st I / F11 for communicating with the high-order apparatus 40 through the 1st communication path L1, and 2nd for communicating via the electric equipment 31 and 2nd communication paths L21 and L22.
  • mobile_unit 10 is provided with 3rd I / F13 for communicating with the maintenance terminal 50 through the 3rd communication path L3, 1st I / F11, 2nd I / F12, 3rd I / F
  • the control part 100 which controls F13 in an integrated manner is provided.
  • 1st I / F11, 2nd I / F12, and 3rd I / F13 send and receive the packet which consists of a header, a payload, and a trailer, respectively.
  • the header includes information for identifying a channel set for each of the first communication path L1, the second communication path L2, and the third communication path L3.
  • mobile_unit 10 makes a main hardware element the device like a microcomputer provided with the processor which operate
  • the program controls the microcomputer so as to realize the functions described below.
  • the first communication path L1 uses the distribution line 60 (second line 612 of the first distribution line 61) as a transmission medium for power line carrier communication, and the third communication path L3 performs wireless communication. Therefore, radio waves are used as a transmission medium. That is, the first interface unit 11 is connected to the host device 40 through the first distribution line 61 (particularly the second line 612), and communicates with the host device 40 through the first distribution line 61 (particularly the second line 612). Configured to do. The third interface unit 13 is configured to perform wireless communication using radio waves with the communication terminal 50.
  • mobile_unit 10 uses either the power line conveyance communication which uses the distribution line 60 (2nd distribution line 62) as a transmission medium, or the wireless communication which uses an electromagnetic wave as a transmission medium between the electric equipments 31. Therefore, the second I / F 12 uses at least one of a specification corresponding to the communication path L21 performing wireless communication and a specification corresponding to the communication path L22 performing power line carrier communication.
  • the second interface unit 12 has a function of performing power line carrier communication with the electrical device 31 through the second distribution line 62 and a function of performing wireless communication using radio waves (second wireless communication) with the electrical device 31. And having.
  • the maintenance terminal (communication terminal) 50 has a function of acquiring meter reading data by communicating with the slave unit 10.
  • the maintenance terminal 50 may have a function of communicating with the electric device 31 used by the customer 1 through the slave unit 10. In this case, the maintenance terminal 50 transmits an instruction for the electric device 31 to the child device 10, and changes the setting of the electric device 31 and instructs the operation through the child device 10.
  • the maintenance terminal 50 may be used to change parameters set in the slave unit 10 or to instruct to stop power supply to the home.
  • the parameters of the slave unit 10 include, for example, a time interval for acquiring meter reading data, transmission output and reception sensitivity in wireless communication, a modulation method, a frequency, and the like.
  • the specification of a specific low power wireless station of 20 mW or less in the 920 MHz band may be adopted, but other such as WiFi (registered trademark), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), etc. It is also possible to adopt this method. If the wireless communication methods (frequency, modulation method, time slot, etc.) used for the second communication path L21 and the third communication path L3 are common, the specifications of the wireless I / Fs 321 and 332 are changed to the third I / F. F can be shared.
  • interference may occur if the same channel is used even if the modulation method used in different communication channels is different, but if the modulation method is different, the transmission speed and communication quality will differ. The possibility that it can be avoided increases.
  • a frequency for transmitting information is assigned to the communication path as a channel.
  • the time slot is a time zone obtained by dividing the communication period into a plurality of times, and the time slot is also used as a communication channel. If a different channel is assigned to each communication path, information is transmitted without interfering with each other between the different communication paths. That is, a channel may be a frequency, a time slot, or a combination of frequency and time slot.
  • meter reading data can be collected for each customer 1 by using the maintenance terminal 50 even when communication between the child device 10 and the host device 40 is not successful.
  • the transmission medium for communication between the slave unit 10 and the host device 40 is the distribution line 60 (second line 612), and the communication medium between the slave unit 10 and the maintenance terminal 50 is communicated. Since the transmission medium is a radio wave, the customer 1 does not need special construction when installing the handset 10.
  • the second communication path L2 used for communication between the child device 10 and the electric device 31 includes a communication path L21 using radio waves as a transmission medium and a communication path L22 using a distribution line (second distribution line 62) as a transmission medium. Therefore, this communication path L2 does not require any special construction.
  • the smart meter includes the power meter 20 and the slave unit (communication device) 10.
  • the smart meter is realized by attaching the slave unit 10, the specification of the slave unit 10 can be easily changed, and the expandability of the function can be ensured.
  • a function that is a constituent element of the energy management system is installed in the slave unit 10 to be used for suppressing the electric power used by the electric device 31 used by the customer 1. It becomes possible.
  • the slave unit 10 can communicate with the maintenance terminal 50, and the maintenance terminal 50 can not only acquire meter reading data but also change parameters of the slave unit 10 and give instructions to the electric device 31. Is possible.
  • mobile_unit 10 can be changed using the maintenance terminal 50, a parameter is adjusted so that communication may be optimized according to the environment of the field
  • the maintenance terminal 50 enables an instruction to the electric device 31 used by the customer 1, adjustment for performing appropriate communication according to the site becomes possible.
  • a filter is provided in the power meter 20 or the switch (device for turning on and off the power supply to the customer 1), and the first It is preferable to block communication on the communication path L1 and communication on the second communication path L22.
  • the filter communication between the slave unit 10 and the electric device 31 in the customer 1 corresponds to personal information. Therefore, it is possible to protect personal information by preventing information leakage using the filter. .
  • the slave device 10 in order for the host device 40 to identify one or more slave devices 10, the slave device 10 needs to include identification information.
  • This identification information is selected from an address for the slave unit 10 to communicate with the host device 40, a serial number set uniquely for the slave unit 10, a MAC address set for the slave unit 10 that can communicate.
  • the identification information only needs to be set uniquely in the child device 10 managed by the host device 40, and more specifically, it may be unique in the child device 10 managed by the parent device 41.
  • mobile_unit 10 is provided with the identification information holding
  • the control unit 100 is configured to store the received identification information in the identification information holding unit 101 when receiving the identification information from the host device 40.
  • the base unit 41 issues an address used by the slave unit 10 in A route communication (communication on the information provision route between the power meter 20 and the power company).
  • the base unit 41 issues an address upon receiving an address request from the handset 10, and notifies the address to the handset 10 that has made the address request.
  • the base unit 41 issues addresses to the handset 10 in the order in which the address requests are received, and an integer value indicating the order of issue is used as the address.
  • FIG. 4 shows an example in which the slave unit 10 is arranged in each dwelling unit of the apartment house, and the numerical value shown on the right side of the slave unit 10 represents the address issued by the master unit 41.
  • the squares shown in FIG. 4 schematically show the separation of the dwelling units, and “--No. Room” shown in the squares represents the dwelling unit number.
  • one master unit 41 is provided in the building of the apartment house, and meter reading data is collected from the slave units 10 respectively arranged in the dwelling units of the apartment house.
  • the base unit 41 assigns addresses to the slave units 10 in the order in which the address requests are received, as illustrated in FIG. 4, the physical position of the dwell unit represented by the dwell unit number, There is no relationship with the address of the child device 10. As described above, if the address is not required to have a relationship with the dwelling unit number, the operation of assigning the address to the child device 10 is simplified, and thus the introduction of the system is facilitated.
  • the communication range must be restrict
  • the communication range between the child device 10 and the maintenance terminal 50 is not limited so that the maintenance terminal 50 does not communicate with other child devices 10 during the period in which the child device 10 is communicating with the maintenance terminal 50. Don't be.
  • Known technologies for limiting the communication range include a technology for determining a channel used in the communication range, a technology for adjusting one of output power on the transmission side and reception sensitivity on the reception side, and a technology for distributing an encryption key used in the communication range. ing.
  • the communication range is not limited to the case where the second I / F 12 and the third I / F 13 use radio waves as a transmission medium, as in this embodiment, but also the power line carrier communication technology using a distribution line as a transmission medium. May also be necessary.
  • a technique for determining a channel will be described, and then a technique for adjusting at least one of output power and reception sensitivity will be described.
  • mobile_unit 10 selects the channel used by 2nd I / F12 and 3rd I / F13 from the some channel of the selection range prepared beforehand. However, since the third I / F 13 is not always used, when the third I / F 13 uses the same channel and the third I / F 13 is not used in all the slave units 10, this is the case. It is desirable to make the channel usable by the second I / F 12.
  • the channel is defined by at least one of frequency and time slot. That is, the handset 10 uses a plurality of types of frequencies, a plurality of types of time slots, a plurality of types of frequencies, and a plurality of types of time slots as channels used by the second I / F 12 and the third I / F 13. One of the combinations is defined as a parameter of the selection range.
  • mobile_unit 10 is provided with the channel selection part 102 which selects the channel used with an own machine from the some channel of the selection range prepared beforehand. That is, as shown in FIG. 3, the control unit 100 of the slave unit 10 selects a communication channel (first communication channel) used for wireless communication (wireless communication by the third interface unit 13) from a plurality of channels.
  • a channel selection unit 102 is provided.
  • the channel selection unit 102 is configured to designate a communication channel (second communication channel) used for the second wireless communication (wireless communication by the second interface unit 12). In the present embodiment, the channel selection unit 102 selects the same channel as the first communication channel and the second communication channel.
  • an integer value of 0 or more associated with the parameter of the selection range described above is used.
  • the format representing the channel is not limited, but the channel can be easily designated by using an integer value.
  • the slave unit 10 Before determining the channel to be used, the slave unit 10 performs preprocessing for provisionally setting the channel, evaluates interference in the case of performing communication using the channel set in the preprocessing, and then determines the necessity according to the evaluation result. Post-processing to change the channel. That is, handset 10 performs a two-step process of temporarily setting a channel (hereinafter referred to as “initial channel”) by preprocessing and appropriately changing the initial channel so that interference does not occur by postprocessing. .
  • the slave unit 10 changes the channel to the interference evaluation unit 103 that evaluates the degree of interference when using the provisionally set initial channel and the channel selection unit 102 when there is a possibility of interference.
  • a change instruction unit 104 for instructing. That is, as shown in FIG. 3, the control unit 100 of the child device 10 includes an interference evaluation unit 103 and a change instruction unit 104.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to determine whether radio wave interference occurs regarding the communication channel. For example, the interference evaluation unit 103 obtains an evaluation value representing the degree of interference, and evaluates the degree of interference by comparing the evaluation value with a prescribed threshold value.
  • RSSI Received Signal Strength Indication
  • frequency for example, frequency, time slot, and the like.
  • the interference evaluation unit 103 compares the evaluation value with a threshold value, and if the evaluation value exceeds the threshold value, the interference evaluation unit 103 determines that the degree of interference is large and the channel needs to be changed.
  • the change instruction unit 104 is configured to give a change instruction to the channel selection unit 102 when the interference evaluation unit 103 determines that radio wave interference occurs. For example, when the interference evaluation unit 103 determines that the channel needs to be changed (that is, when the evaluation value exceeds the threshold value), the change instruction unit 104 changes the selected channel to the channel selection unit 102. Instruct. Further, the change instruction unit 104 is configured not to give a change instruction to the channel selection unit 102 unless the interference evaluation unit 103 determines that radio wave interference will occur. For example, if the evaluation value is equal to or less than the threshold value in the interference evaluation unit 103, the change instruction unit 104 uses the channel selected by the channel selection unit 102 for communication.
  • the channel selection unit 102 is configured to change the communication channel upon receiving a change instruction from the change instruction unit 104.
  • the channel selection unit 102 is configured to select an initial channel that is a communication channel candidate from a plurality of channels based on the identification information stored in the identification information holding unit 101.
  • the channel selection unit 102 is configured to select a channel different from the initial channel from a plurality of channels and adopt it as a communication channel. If the channel selection unit 102 does not receive a change instruction from the change instruction unit 104, the channel selection unit 102 is configured to adopt the initial channel as the communication channel.
  • the illustrated example shows a state in which the parent device 41 has issued identification information to the child device 10 in accordance with an address request from the child device 10, and the child device 10 uses the identification information issued by the parent device 41 as the identification information holding unit 101. Hold on.
  • the channel selection unit 102 selects a channel corresponding to the least significant digit among the two-digit integer values held in the identification information holding unit 101 as an initial channel.
  • 2-digit identification information issued under the management of the parent device 41 is set, such as “02”, “54”,..., “15”, “23”. Since these pieces of identification information are issued so that the base unit 41 does not overlap, they do not overlap within the management range of the base unit 41.
  • the channel selection unit 102 of the child device 10 uses the channel that matches the lowest digit of the identification information as the initial channel, as shown in FIG. 5, the initial channel is a one-digit number “0” to “9”. Set the channel corresponding to the numerical value. In the case of the example shown in FIG. 4, the same initial channel “04” is given to the 102 and 202 rooms adjacent vertically, and the same initial channel “05” is given to the 203 and 303 rooms adjacent vertically. It is done.
  • the initial channel is determined by applying other rules such as using the least significant digit of the identification information given by an integer value and using a remainder obtained by dividing the identification information given by an integer value by an appropriate divisor. May be.
  • the least significant digit is used for the initial channel, the number of selectable channels is ten.
  • the initial channel is determined using a remainder, the number of selectable channels is determined by the divisor.
  • the channel since there is no relationship between the position of the dwelling unit and the identification information of the child device 10, if the channel is set using only the least significant digit of the identification information, the child device 10 provided in the adjacent dwelling unit. May be set to the same channel. That is, the initial channel may be set redundantly in a plurality of adjacent slave units 10, and if slave units 10 having the same initial channel are arranged adjacent to each other, interference may occur during communication. There is.
  • the slave unit 10 In order to extract the initial channel set in the other slave units 10 existing in the communicable range, the slave unit 10 obtains the received signal strength for all channels that are the selected range, and the threshold value defined by the received signal strength. Channels exceeding are stored as “busy channels”.
  • the interference evaluation unit 103 performs the process of extracting the busy channel. In order to extract the in-use channel, it is necessary to obtain the received signal strength for each channel. Therefore, the interference evaluation unit 103 sequentially detects the received signal strength of all the channels in the selected range.
  • the interference evaluation unit 103 selects the slave unit 10 using the same channel as the initial channel of the own unit among the extracted in-use channels. Extract.
  • the slave unit 10 receives not only the channels of the other slave units 10 but also the identification information. That is, the interference evaluation unit 103 evaluates the received signal strength by receiving the packets output by the slave units 10 and extracts the identification information of the slave units 10 from the packet header. Accordingly, the slave unit 10 acquires the identification information of other slave units 10 having the same initial channel and the received signal strength exceeding the threshold value.
  • the interference evaluation unit 103 determines the identification information when the same initial channel is set for a plurality of slave units 10. Is used to select one slave unit 10 that uses the initial channel. That is, when the same initial channel is set and there are a plurality of slave units 10 whose received signal strength exceeds the threshold value, the interference evaluation unit 103 compares the identification information, and the identification information of the own unit is the smallest. For example, the initial channel is used as a communication channel in the own device. If the identification information of the own device is not minimum, the interference evaluation unit 103 requests the channel selection unit 102 to change the channel through the change instruction unit 104.
  • the interference evaluating unit 103 When the interference evaluating unit 103 requests the change instructing unit 104 to change the channel, the interference evaluating unit 103 first extracts a channel whose received signal strength is equal to or less than a set determination threshold from channels in the selection range. A channel whose received signal strength is less than or equal to the determination threshold is not used, or even if it is used, it is considered that interference does not occur. Therefore, the extracted channel is set as an “empty channel”. When a free channel is extracted, the interference evaluation unit 103 passes the free channel information to the change instruction unit 104. That is, the interference evaluation unit 103 is configured to determine whether or not there is an empty channel that does not cause radio wave interference among a plurality of channels.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to provide the change instruction unit 104 with empty channel information for specifying an empty channel if there are empty channels in a plurality of channels. There may be a plurality of empty channels. In this case, the empty channel information identifies each of the plurality of empty channels.
  • the change instruction unit 104 is configured to select a used empty channel to be used as a communication channel from the empty channels specified by the empty channel information, and to give a change instruction to specify the used empty channel to the channel selecting unit 102.
  • the change instruction unit 104 instructs the channel selection unit 102 to change the channel after the standby time determined according to the initial channel.
  • the standby time is set to be shorter as the initial channel is smaller (for example, a time obtained by multiplying the unit time by the initial channel is set as the standby time).
  • the channel selection unit 102 When the channel selection unit 102 receives the change instruction from the change instruction unit 104, the channel selection unit 102 is configured to adopt the used free channel designated by the change instruction as the communication channel.
  • the channel selection unit 102 selects the least significant digit as the initial channel from the identification information of the slave 10 given as an integer value (S11).
  • the interference evaluation unit 103 sequentially detects the received signal strengths of all the channels in the selected range (S12), and extracts and stores the channels whose received signal strengths exceed the threshold as in-use channels (S13).
  • the interference evaluation unit 103 extracts the identification information of the child device 10 in which the channel in use overlaps with the initial channel from the header of the packet (S14). When there is a child device 10 whose channel in use matches the initial channel and this child device 10 interferes, the size of the identification information of the child device 10 is compared (S15).
  • the interference evaluation unit 103 extracts an empty channel by evaluating the received signal strength for all channels (S17).
  • the change instruction unit 104 causes the channel selection unit 102 to set the channel used by the second I / F 12 to the minimum value of the empty channels after a predetermined waiting time (S18). Instruct (S19).
  • the operation of the slave unit 10 is started using the channel (S20).
  • the initial channel is duplicated. Is not detected.
  • reception is performed to the extent that the headers of the slave units 10 cannot be recognized. If the signal strength is small, the identification information of the handset 10 is not compared even if there is a possibility of interference.
  • the slave unit 10 can communicate with the home electrical device 31 and the maintenance terminal 50 and communicate with other slave units 10. If it is not possible, it can be used without changing the initial channel.
  • control unit 100 of the slave unit 10 performs a test communication to evaluate the communication quality and the power instruction for adjusting the output power of the second I / F 12 and the third I / F 13.
  • Unit 106 the control unit 100 of the slave unit 10 performs a test communication to evaluate the communication quality and the power instruction for adjusting the output power of the second I / F 12 and the third I / F 13.
  • the communication quality evaluation unit 105 is configured to evaluate the communication quality of the communication channel (first communication channel) selected by the channel selection unit 102. For example, the communication quality evaluation unit 105 performs the test communication using the communication channel (first communication channel) selected by the channel selection unit 102, so that the communication quality (first number) in the communication path L3 with the communication terminal 50 is obtained. A communication quality of one communication channel).
  • the power instruction unit 106 is configured to set the strength of the radio wave corresponding to the communication channel (first communication channel) to a lower limit value in a range where the communication quality evaluated by the communication quality evaluation unit 105 satisfies a specified condition. .
  • the power instruction unit 106 receives a radio wave (corresponding to a communication channel) output from the third interface unit 13 within a range in which the communication quality (communication quality of the communication path L3) evaluated by the communication quality evaluation unit 105 satisfies a specified condition. Configured to reduce the strength of radio waves).
  • the communication quality evaluation unit 105 also functions as a second communication quality evaluation unit.
  • the second communication quality evaluation unit (communication quality evaluation unit) 105 is configured to evaluate the communication quality of the communication channel (second communication channel) selected by the channel selection unit 102.
  • the second communication quality evaluation unit 105 performs the test communication using the communication channel (second communication channel) selected by the channel selection unit 102, so that the communication quality in the communication path L2 with the electrical device 31 is obtained. It is configured to evaluate (communication quality of the second communication channel).
  • the power instruction unit 106 also functions as a second power instruction unit.
  • the second power instruction unit (power instruction unit) 106 sets the strength of the radio wave corresponding to the second communication channel to the lower limit value in the range where the communication quality evaluated by the second communication quality evaluation unit 105 satisfies the specified condition. Configured as follows. For example, the second power instruction unit 106 receives a radio wave output from the second interface unit 12 within a range in which the communication quality (communication quality of the communication path L2) evaluated by the second communication quality evaluation unit 105 satisfies a specified condition ( It is configured to reduce the strength of the radio wave corresponding to the second communication channel.
  • the slave unit 10 acquires the address for communication issued by the master unit 41, and when the initial channel is set, first, the slave unit 10 first communicates with the home electrical device 31 and the maintenance terminal 50 managed by the slave unit 10. Test communication with.
  • the initial channel is set in the slave unit 10
  • the contractor of the slave unit 10 carries the maintenance terminal 50 and the maintenance terminal 50 exists in the communication range of the slave unit 10. is doing.
  • Slave unit 10 that performs test communication reduces output power at the time of packet transmission over time, and measures communication statistical information (communication quality) such as a communication error rate and a retransmission rate. Furthermore, this subunit
  • the probability that the handset 10 changes the initial channel is reduced, and no interference occurs in the number of handset 10 that is larger than the number of channels, even though the number of selectable channels is limited. So that the channel can be set.
  • the cordless handset 10 and the home electric device 31 can communicate with each other by performing association (channel setting).
  • the electric device 31 includes an operation mode of a registration mode in which a channel is set for associating with the child device 10 and a normal mode in which operation is performed using the set channel. In the registration mode, for example, the electric device 31 sequentially selects all the channels as time elapses until it can receive a packet periodically transmitted from the slave unit 10.
  • the electric device 31 selects the channel of the own child device 10 by comparing the information for identifying the power meter 20, and as a result, the child device 10 and the electric device 31 can be linked without error. Is possible.
  • the electric device 31 can be received by the child device 10 of the other house. Is prevented from being tied.
  • the electric device 31 shifts to the normal mode, and communicates with the child device 10 using the selected channel.
  • the maintenance terminal 50 is used, for example, when a meter reader visits the meter reading of the electric power meter 20, and acquires meter reading data including an integrated value of electric energy by communicating with the slave unit 10 at this time. Therefore, the handset 10 must set a channel not only with the electrical device 31 but also with the maintenance terminal 50.
  • the channel used by the maintenance terminal 50 is fixedly set, if the use of the channel assigned to the maintenance terminal 50 is prohibited in the slave unit 10, the channel selection range in the slave unit 10 is narrow. Become. That is, it is not preferable to occupy one channel for the maintenance terminal 50 with low use frequency in consideration of the channel use efficiency, although the number of selectable channels is limited.
  • the slave unit 10 of the present embodiment can use the channel assigned to the maintenance terminal 50 for communication with the electrical device 31 during the period when the third I / F 13 does not communicate with the maintenance terminal 50. It is.
  • the slave unit 10 in which the channel used by the maintenance terminal 50 is detected gives the channel to the maintenance terminal 50 and selects and uses another channel.
  • the start of use of the maintenance terminal 50 is detected by receiving a radio wave transmitted from the maintenance terminal 50 when the meter reader starts the operation of the maintenance terminal 50 in the vicinity of the slave unit 10. Since the maintenance terminal 50 is used in the vicinity of the slave unit 10, it is possible for the slave unit 10 to receive a radio wave having a large electric field strength.
  • the slave unit 10 receives the radio wave received by the third I / F 13. It is possible to detect the start of use of the maintenance terminal 50 by evaluating the electric field strength.
  • the maintenance terminal 50 may send a participation request packet to the child device 10 at the start of use, and may cause the child device 10 to recognize the address of the maintenance terminal 50 included in the header of this packet.
  • the change instruction unit 104 instructs the channel selection unit 102 for the slave unit 10 in which the channel used by the maintenance terminal 50 is set. As a result, all channels are selected in turn.
  • the third interface unit 13 is configured to determine whether or not the use of the communication terminal (maintenance terminal) 50 has been started.
  • the change instruction unit 104 specifies a channel used by the communication terminal 50 and a channel that does not cause interference as the second communication channel. Is provided to the channel selector 102.
  • the channel selection unit 102 is configured to change the second communication channel to the channel designated by the change instruction unit 104 when receiving the change instruction from the change instruction unit 104.
  • the interference evaluation unit 103 monitors the received signal strength for each channel during the period in which the change instruction unit 104 sequentially selects the channels.
  • This child device 10 detects a channel whose received signal strength is equal to or lower than a reference value as an empty channel, and allocates an empty channel as a channel used in the second I / F 12.
  • the channel used by the maintenance terminal 50 is “0”.
  • the identification information of the slave unit 10 in room 201 is “10”
  • the least significant digit of the identification information is “0”.
  • the channel used in the second I / F 12 in the slave unit 10 is also a channel corresponding to “0”. Accordingly, the slave unit 10 in the room 201 uses the same channel as the maintenance terminal 50 for communication with the electrical device 31.
  • the channel “1” does not use any slave unit 10, and the channels used by the 103rd, 203rd, and 303rd rooms are the received signal strength in the slave unit 10 in the 201st room. Is not interfered by being out of range. That is, if channels are assigned to each slave unit 10 as shown in FIG. 7, the empty channels in the slave unit 10 in the room 201 are channel “1”, channel “6”, channel “8”, channel There will be four "9".
  • the change instruction unit 104 of the child device 10 transfers the right to use the channel “0” used in the second I / F 12 to the maintenance terminal 50, and uses the channel used for communication with the electrical device 31 as an empty channel. Search from.
  • the slave unit 10 changes the channel (second communication channel) for communicating with the electrical device 31 to channel “1” as shown in FIG. 8.
  • the rules for selecting a channel by the handset 10 may be set as appropriate, and other free channels can be selected.
  • the child device 10 Since the child device 10 changes the channel for communication with the electric device 31, it notifies the electric device 31 of the notice before changing the channel, and instructs the electric device 31 to change the channel. Since the electric device 31 and the child device 10 need to be linked, the packet transmitted from the child device 10 to the electric device 31 to instruct the channel change includes information for identifying the power meter 20. Thus, the electric device 31 confirms that the child device 10 is a communication partner.
  • mobile_unit 10 returns the channel to be used to the channel before a change, after communication with the maintenance terminal 50 is complete
  • mobile_unit 10 should instruct
  • the communication quality evaluation unit 105 of the slave unit 10 instructing the test communication monitors the received signal strength from the electrical device 31 and the maintenance terminal 50, and the electrical device 31 The communication quality is acquired from the maintenance terminal 50.
  • the communication quality means communication statistical information such as a communication error rate or a retransmission rate.
  • the communication quality evaluation unit 105 of the child device 10 evaluates at least one of the received signal strength and the communication quality by comparing with the threshold value, and reduces the output power to the allowable lower limit for the electric device 31 and the maintenance terminal 50. To instruct. As described above, when the slave unit 10 sets a channel, the transmission power of the electrical device 31 and the maintenance terminal 50 is reduced to the allowable lower limit. Therefore, the home electrical device 31 and the maintenance terminal 50 are associated with the slave unit 10 of the other home. The possibility of being reduced is reduced. That is, it is possible to avoid interference between the home electric device 31 and the maintenance terminal 50 with respect to the child device 10 of another home.
  • the slave unit 10 of the power management system is attached to the power meter 20 that measures the amount of power used by the consumer 1, and the meter reading data includes the amount of power measured by the power meter 20.
  • a slave unit of the power management system having a function of transmitting the message to the host device 40.
  • mobile_unit 10 is the 1st interface part 11 which performs power line carrier communication through the 1st communication path L1 which used the upstream distribution line 60 of the electric power meter 20 for the transmission medium between the high-order apparatuses 40, and a consumer.
  • Maintenance terminal having a function of acquiring second metering data and a second interface unit 12 that communicates with the electric device 31 having a communication function through the second communication path L2 among the electric devices 31 used in 1 And a third interface unit that performs wireless communication through a third communication path L3 that uses radio waves as a transmission medium.
  • the slave unit 10 of the power management system of the present embodiment can be defined as follows. That is, the subunit
  • mobile_unit 10 is the 1st interface part 11 which performs power line carrier communication through the 1st communication path L1 which used the upstream distribution line 60 of the electric power meter 20 for the transmission medium between the high-order apparatuses 40, and a consumer.
  • a third interface unit that performs wireless communication with the maintenance terminal 50 having at least a function of transmitting the instruction via a third communication path L3 using radio waves as a transmission medium.
  • the 2nd interface part 12 uses the distribution line 62 of the downstream of the electric power meter 20 as a transmission medium as the 2nd communication path L2, and is connected with the electric equipment 31. Power line carrier communication.
  • the high-order apparatus 40 communicates with the high-order server 42 which is a server computer which acquires meter-reading data from the consumer 1 in the management range, and the high-order server 42. And a master unit 41 that transmits meter reading data collected from one or more customers 1 through the first communication path L1 to the upper server 42.
  • the 1st communication path L1 is a secondary side of step-down transformer T1 which supplies commercial power to the consumer 1, Comprising: Upstream of the electric power meter 20 This is the distribution line 60.
  • the slave unit 10 of the power management system of this embodiment further includes a channel selection unit 102, an interference evaluation unit 103, and a change instruction unit 104.
  • the channel selection unit 102 is configured to select a communication channel used by the second interface unit 12 and the third interface unit 13 from a selection range prepared in advance.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to evaluate the degree of interference by comparing an evaluation value indicating the degree of interference when the channel selected by the channel selection unit 102 is used with a prescribed threshold value.
  • the change instructing unit 104 is configured to instruct the channel selecting unit 102 to change the selected channel when the evaluation value is on the side where the degree of interference is larger than the threshold value.
  • the slave unit 10 of the power management system of the present embodiment further includes an identification information holding unit 101 that holds identification information that is unique within the management range of the host device 40.
  • the channel selection unit 102 is configured to select a channel obtained from the identification information held by the identification information holding unit 101 using a predetermined rule as an initial channel. If there is a change instruction from change instruction section 104, channel selection section 102 selects a channel for communication different from the initial channel, and if there is no change instruction from change instruction section 104, the initial channel is selected as a communication channel. Configured to do.
  • the change instruction unit 104 displays the third interface unit.
  • the channel selection unit 102 is instructed to temporarily change the channel used by the second interface unit 12 to a free channel that does not cause interference.
  • the slave unit 10 of the power management system of the present embodiment further includes a communication quality evaluation unit 105 and a power instruction unit 106.
  • the communication quality evaluation unit 105 is configured to evaluate the communication quality in the communication path L ⁇ b> 2 with the electrical device 31 by performing test communication using the channel selected by the channel selection unit 102.
  • the power instruction unit 106 is configured to reduce the output power of the second interface unit 12 to an allowable lower limit within a range where the communication quality is good.
  • the interference evaluation unit 103 extracts a free channel that does not cause interference from channels in the selected range, and then passes the free channel information to the change instruction unit 104.
  • the change instruction unit 104 instructs the channel selection unit 102 to change to a channel selected from the empty channels delivered from the interference evaluation unit 103.
  • the channel selection unit 102 may select a frequency used for communication. Further, the channel selection unit 102 may select a time slot used for communication. Further, the channel selection unit 102 may select a set of frequency and time slot used for communication.
  • the identification information held by the identification information holding unit 101 is assigned from the higher-level device 40.
  • the slave unit 10 of the power management system of the present embodiment has the following first to twelfth characteristics.
  • the second to twelfth features are arbitrary features.
  • the power unit 10 collects meter-reading data including the amount of power from the power meter 20 that measures the amount of power supplied from the power source 70 to the predetermined place (the consumer 1) through the distribution line 60. It is a child machine.
  • mobile_unit 10 is provided with the wired interface part (1st interface part) 11, the radio
  • the wired interface unit 11 is connected to the host device 40 via the distribution line 60.
  • the wired interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the host device 40 through the distribution line 60.
  • the wireless interface unit 13 is configured to perform wireless communication (first wireless communication) using radio waves with the communication terminal (maintenance terminal) 50.
  • the control unit 100 has a function of acquiring meter reading data from the power meter 20, a function of controlling the wired interface unit 11 to transmit meter reading data to the host device 40, and controlling the wireless interface unit 13 to transmit the meter reading data to the communication terminal. And a function to transmit to 50.
  • mobile_unit 10 is further provided with the additional interface part (2nd interface part) 12.
  • FIG. The additional interface unit 12 is configured to communicate with the electrical device 31 installed in a predetermined place (the consumer 1).
  • the electric device 31 is connected to the distribution line 60 in the first feature.
  • the power meter 20 is interposed between the power supply 70 and the electric device 31 in the distribution line 60.
  • the distribution line 60 includes a first distribution line 61 between the power meter 20 and the power source 70, and a second distribution line 62 between the power meter 20 and the electrical device 31.
  • the host device 40 is connected to the first distribution line 61.
  • the first interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the host device 40 through the first distribution line 61.
  • the second interface unit 12 is configured to perform power line carrier communication with the electrical device 31 through the second distribution line 62.
  • the power meter 20 is a power source via a transformer (step-down transformer) T1 that adjusts the power from the power source 70 to a power suitable for a predetermined place (the customer 1).
  • Distribution line 60 (first distribution line 61) includes a first line 611 between power supply 70 and transformer T1, and a second line 612 between transformer T1 and power meter 20.
  • the host device 40 is connected to the second line 612.
  • the first interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the host device 40 through the second line 612.
  • the control unit 100 includes a channel selection unit 102, an interference evaluation unit 103, and a change instruction unit 104.
  • the channel selection unit 102 is configured to select a communication channel (first communication channel) used for wireless communication (first wireless communication) in the wireless interface unit 13 from a plurality of channels.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to determine whether radio wave interference occurs regarding the communication channel (first communication channel).
  • the change instruction unit 104 is configured to give a change instruction to the channel selection unit 102 when the interference evaluation unit 103 determines that radio wave interference occurs.
  • the channel selection unit 102 is configured to change the communication channel (first communication channel) when receiving the change instruction from the change instruction unit 104.
  • the control unit 100 includes an identification information holding unit 101 that stores identification information unique to the slave unit 10.
  • the channel selection unit 102 is configured to select an initial channel as a communication channel candidate from a plurality of channels based on the identification information stored in the identification information holding unit 101.
  • the channel selection unit 102 is configured to select a channel different from the initial channel from a plurality of channels and adopt it as a communication channel. If the channel selection unit 102 does not receive a change instruction from the change instruction unit 104, the channel selection unit 102 is configured to adopt the initial channel as the communication channel.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to determine whether or not there are empty channels that do not cause radio wave interference among the plurality of channels.
  • the interference evaluation unit 103 is configured to provide the change instruction unit 104 with empty channel information for specifying an empty channel if there are empty channels in a plurality of channels.
  • the change instruction unit 104 is configured to select a used empty channel to be used as a communication channel from the empty channels specified by the empty channel information, and to give a change instruction for designating the used empty channel to the channel selecting unit 102.
  • the channel selection unit 102 receives the change instruction from the change instruction unit 104, the channel selection unit 102 is configured to adopt the used free channel designated by the change instruction as the communication channel.
  • the control unit 100 includes a communication quality evaluation unit 105 and a power instruction unit 106.
  • the communication quality evaluation unit 105 is configured to evaluate the communication quality of the communication channel selected by the channel selection unit 102.
  • the power instruction unit 106 is configured to set the strength of the radio wave corresponding to the communication channel to a lower limit value in a range where the communication quality evaluated by the communication quality evaluation unit 105 satisfies a specified condition.
  • the additional interface unit 12 is configured to perform wireless communication (second wireless communication) using radio waves with the electrical device 31.
  • the channel selection unit 102 is configured to designate a communication channel (second communication channel) used for wireless communication (second wireless communication) in the additional interface unit 12.
  • the third interface unit 13 is configured to determine whether or not the use of the communication terminal 50 has been started. When it is determined that the use of the communication terminal 50 is started in the third interface unit 13, the change instruction unit 104 specifies a channel used by the communication terminal 50 and a channel that does not cause interference as the second communication channel. Is provided to the channel selector 102.
  • the channel selection unit 102 is configured to change the second communication channel to the channel designated by the change instruction unit 104 when receiving the change instruction from the change instruction unit 104.
  • the control unit 100 includes a second communication quality evaluation unit 105 and a second power instruction unit 106.
  • the second communication quality evaluation unit 105 is configured to evaluate the communication quality of the second communication channel selected by the channel selection unit 102.
  • the second power instruction unit 106 is configured to set the strength of the radio wave corresponding to the second communication channel to a lower limit value in a range where the communication quality evaluated by the second communication quality evaluation unit 105 satisfies the specified condition. .
  • the channel is a frequency, a time slot, or a combination of a frequency and a time slot.
  • the identification information is given to the child device 10 from the host device 40.
  • the slave unit 10 is attached to the power meter 20 in any one of the first to eleventh features.
  • the slave unit 10 attached to the power meter 20 is connected to the customer 1 in addition to the function of communication with the host device 40 and the maintenance terminal 50. Since it also has a function of communication with the electric device 31 to be used, there is an advantage that not only meter reading but also power management becomes possible.
  • the power management system of the present embodiment has a function of communicating with the host server 42 that acquires meter reading data including the amount of power measured by the power meter 20 from the customer 1 within the management range, and has one or more demands.
  • the master unit 41 that transmits the meter reading data collected from the house 1 to the upper server 42
  • the slave unit 10 that is attached to the power meter 20 and has the function of transmitting the meter reading data to the master unit 41, and the slave unit 10.
  • a maintenance terminal 50 having a function of communicating and acquiring meter reading data.
  • mobile_unit 10 is provided with the 1st interface part 11, the 2nd interface part 12, and the 3rd interface part 13. FIG.
  • the first interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the base unit 41 through the first communication path L1 using the distribution line 61 on the upstream side of the power meter 20 as a transmission medium.
  • the 2nd interface part 12 is comprised so that communication may be performed through the 2nd communication path L2 between the electric equipment 31 provided with a communication function among the electric equipment 31 utilized by the consumer 1.
  • FIG. The third interface unit 13 is configured to perform wireless communication with the maintenance terminal 50 through a third communication path L3 using radio waves as a transmission medium.
  • the power management system of this embodiment has the following thirteenth to fifteenth features.
  • the fourteenth and fifteenth features are arbitrary features.
  • the power management system includes a handset 10, a host device 40, and a communication terminal 50.
  • mobile_unit 10 is comprised so that the meter-reading data containing electric energy may be acquired from the electric power meter 20 which measures the electric energy supplied through the distribution line 60 from the power supply 70 to a predetermined place.
  • the host device 40 is connected to the distribution line 60 and configured to acquire meter reading data from the slave unit 10.
  • the communication terminal 50 is configured to acquire meter reading data from the slave unit 10.
  • mobile_unit 10 is provided with the wired interface part (1st interface part) 11, the radio
  • the wired interface unit 11 is connected to the host device 40 via the distribution line 60.
  • the wired interface unit 11 is configured to perform power line carrier communication with the host device 40 through the distribution line 60.
  • the wireless interface unit 13 is configured to perform wireless communication using radio waves with the communication terminal 50.
  • the control unit 100 has a function of acquiring meter reading data from the power meter 20, a function of controlling the wired interface unit 11 to transmit meter reading data to the host device 40, and controlling the wireless interface unit 13 to transmit the meter reading data to the communication terminal. And a function to transmit to 50.
  • mobile_unit 10 is further provided with the additional interface part (2nd interface part) 12.
  • the additional interface unit 12 is configured to communicate with the electrical device 31 installed at a predetermined location.
  • the communication terminal 50 has a function of communicating with the electrical device 31 in the thirteenth feature.
  • the host device 40 includes a parent device 41 connected to the distribution line 60 and a host server 42 connected to the parent device 41.
  • the parent device 41 has a function of acquiring meter reading data from the child device 10 and a function of transmitting meter reading data acquired from the child device 10 to the host server 42.
  • the host server 42 is configured to store meter reading data received from the parent device 41.
  • the slave unit 10 attached to the power meter 20 has the function of communicating with the host device 40 and the maintenance terminal 50, and in addition, the electrical equipment used by the customer 1 31 is also provided with a function of communication with 31, there is an advantage that not only meter reading but also power management becomes possible.

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Abstract

 本発明に係る子機は、電源から所定場所に配電線を通じて供給される電力量を計測する電力メータから検針データを収集する電力管理システムに使用される。前記子機は、有線インターフェイス部と、無線インターフェイス部と、を備える。前記有線インターフェイス部は、前記配電線を介して上位装置に接続され、前記配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される。前記無線インターフェイス部は、電波を利用する無線通信を通信端末と行うように構成される。前記子機は、さらに、前記所定場所に設置される電気機器と通信を行う追加インターフェイス部を備える。

Description

電力管理システムの子機、電力管理システム
 本発明は、電力管理システムの子機、電力管理システムに関するものである。
 従来から、需要家に設けられた電力メータに通信用の子機を付設し、子機が電力メータから取得した検針データを子機から上位装置に伝送することによって、上位装置で需要家の検針データを収集する電力管理システムが提案されている。
 たとえば、文献1(日本国公開特許公報第2011-250301号)には、上位装置(親局)と子機(子局)との間で配電線を通信路に用いて電力線搬送通信を行い、上位装置が子機から検針データを取得する構成が記載されている。また、文献1には、子機が保守端末との間で無線通信を行い、子機の点検や設定変更などを行う構成が記載されている(段落[0021]、[0022]、図1参照)。
 文献1には、保守端末を用いた子局の点検や設定変更の技術が記載され、また保守端末を無線通信の中継に用いることが記載されている。ただし、文献1に記載された技術は、遠隔検針を行うための技術であって、子機は電力メータおよび保守端末との間でのみ通信を行っている。
 一方、近年では、省エネルギーに対する意識の高まりや供給電力の逼迫などに起因し、需要家が利用する電気機器での使用電力を監視して、需要家に節電への意識付けを行う機能や、電気機器に使用電力を抑制する動作を行わせる機能が要求されてきている。しかしながら、文献1に記載された技術では、子機や保守端末が、上位装置において電力メータの検針データを利用するためにのみ用いられており、需要家における電力管理に用いることは考えられていない。
 本発明は、検針だけではなく電力の管理も可能にする電力管理システムの子機を提供することを目的とし、さらに、この子機を用いた電力管理システムを提供することを目的とする。より詳細には、本発明は、電力メータに付設される子機に、上位装置および保守端末との通信の機能に加えて、需要家が利用する電気機器との通信の機能も設けることにより、検針だけではなく電力の管理も可能にする電力管理システムの子機を提供することを目的とし、さらに、この子機を用いた電力管理システムを提供することを目的とする。
 本発明に係る第1の形態の電力管理システムの子機は、電源から所定場所に配電線を通じて供給される電力量を計測する電力メータから前記電力量を含む検針データを収集する電力管理システムの子機である。前記子機は、有線インターフェイス部と、無線インターフェイス部と、制御部と、を備える。前記有線インターフェイス部は、前記配電線を介して前記上位装置に接続される。前記有線インターフェイス部は、前記配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される。前記無線インターフェイス部は、電波を利用する無線通信を通信端末と行うように構成される。前記制御部は、前記電力メータから前記検針データを取得する機能と、前記有線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記上位装置に送信する機能と、前記無線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記通信端末に送信する機能と、を有する。前記子機は、さらに、前記所定場所に設置される電気機器と通信を行う追加インターフェイス部を備える。
 本発明に係る第2の形態の電力管理システムの子機では、第1の形態において、前記電気機器は、前記配電線に接続される。前記電力メータは、前記配電線において前記電源と前記電気機器との間に介在される。前記配電線は、前記電力メータと前記電源との間の第1配電線と、前記電力メータと前記電気機器との間の第2配電線と、を含む。前記上位装置は、前記第1配電線に接続される。前記有線インターフェイス部は、前記第1配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される。前記追加インターフェイス部は、前記第2配電線を通じて前記電気機器と電力線搬送通信を行うように構成される。
 本発明に係る第3の形態の電力管理システムの子機では、第1または第2の形態において、前記電力メータは、前記電源からの電力を前記所定場所に適した電力に調整するトランスを介して前記電源に接続される。前記配電線は、前記電源と前記トランスとの間の第1線路と、前記トランスと前記電力メータとの間の第2線路と、を含む。前記上位装置は、前記第2線路に接続される。前記有線インターフェイス部は、前記第2線路を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される。
 本発明に係る第4の形態の電力管理システムの子機では、第1~第3の形態のいずれか1つにおいて、前記制御部は、チャネル選択部と、干渉評価部と、変更指示部と、を備える。前記チャネル選択部は、前記無線インターフェイス部での前記無線通信に使用される通信チャネルを複数のチャネルから選択するように構成される。前記干渉評価部は、前記通信チャネルに関して電波の干渉が起きるか否かを判定するように構成される。前記変更指示部は、前記干渉評価部で前記電波の干渉が起きると判定されると前記チャネル選択部に変更指示を与えるように構成される。前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記通信チャネルを変更するように構成される。
 本発明に係る第5の形態の電力管理システムの子機では、第4の形態において、前記制御部は、前記子機に固有の識別情報を記憶する識別情報保持部を備える。前記チャネル選択部は、前記識別情報保持部に記憶された前記識別情報に基づいて前記複数のチャネルから前記通信チャネルの候補となる初期チャネルを選択するように構成される。前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記複数のチャネルから前記初期チャネルと異なるチャネルを選択して前記通信チャネルに採用するように構成される。前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取らなければ、前記初期チャネルを前記通信チャネルに採用するように構成される。
 本発明に係る第6の形態の電力管理システムの子機では、第4または第5の形態において、前記干渉評価部は、前記複数のチャネルに前記電波の干渉を引き起こさない空チャネルがあるか否かを判定するように構成される。前記干渉評価部は、前記複数のチャネルに前記空チャネルがあれば、前記空きチャネルを特定する空きチャネル情報を前記変更指示部に与えるように構成される。前記変更指示部は、前記空きチャネル情報で特定された前記空きチャネルから前記通信チャネルとして使用される使用空きチャネルを選択し、前記使用空きチャネルを指定する前記変更指示を前記チャネル選択部に与えるように構成される。前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記変更指示で指定された前記使用空きチャネルを前記通信チャネルに採用するように構成される。
 本発明に係る第7の形態の電力管理システムの子機では、第4~第6の形態のいずれか1つにおいて、前記制御部は、通信品質評価部と、電力指示部と、を備える。前記通信品質評価部は、前記チャネル選択部で選択された前記通信チャネルの通信品質を評価するように構成される。前記電力指示部は、前記通信チャネルに対応する電波の強さを前記通信品質評価部で評価された前記通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。
 本発明に係る第8の形態の電力管理システムの子機では、第4~第7の形態のいずれか1つにおいて、前記追加インターフェイス部は、電波を利用する無線通信を前記電気機器と行うように構成される。前記チャネル選択部は、前記追加インターフェイス部での前記無線通信に使用される第2通信チャネルを指定するように構成される。前記無線インターフェイス部は、前記通信端末の使用が開始されたか否かを判定するように構成される。前記変更指示部は、前記無線インターフェイス部で前記通信端末の使用が開始されたと判定されると、前記通信端末が使用するチャネルと干渉が起きないチャネルを前記第2通信チャネルとして指定する前記変更指示を前記チャネル選択部に与えるように構成される。前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記第2通信チャネルを前記変更指示部で指定されたチャネルに変更するように構成される。
 本発明に係る第9の形態の電力管理システムの子機では、第8の形態において、前記制御部は、第2通信品質評価部と、第2電力指示部と、を備える。前記第2通信品質評価部は、前記チャネル選択部で選択された前記第2通信チャネルの通信品質を評価するように構成される。前記第2電力指示部は、前記第2通信チャネルに対応する電波の強さを前記第2通信品質評価部で評価された前記通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。
 本発明に係る第10の形態の電力管理システムの子機では、第4~第9の形態のいずれか1つにおいて、前記チャネルは、周波数、タイムスロット、または、周波数とタイムスロットの組み合わせである。
 本発明に係る第11の形態の電力管理システムの子機では、第7の形態において、前記識別情報は、前記上位装置から前記子機に与えられる。
 本発明に係る第12の形態の電力管理システムの子機は、第1~第6の形態のいずれか1つにおいて、前記電力メータに付設される。
 本発明に係る第13の形態の電力管理システムは、子機と、上位装置と、通信端末と、を備える。前記子機は、電源から所定場所に配電線を通じて供給される電力量を計測する電力メータから前記電力量を含む検針データを取得するように構成される。前記上位装置は、前記配電線に接続され、前記子機から前記検針データを取得するように構成される。前記通信端末は、前記子機から前記検針データを取得するように構成される。前記子機は、有線インターフェイス部と、無線インターフェイス部と、制御部と、を備える。前記有線インターフェイス部は、前記配電線を介して前記上位装置に接続される。前記有線インターフェイス部は、前記配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される。前記無線インターフェイス部は、電波を利用する無線通信を通信端末と行うように構成される。前記制御部は、前記電力メータから前記検針データを取得する機能と、前記有線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記上位装置に送信する機能と、前記無線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記通信端末に送信する機能と、を有する。前記子機は、さらに、前記所定場所に設置される電気機器と通信を行う追加インターフェイス部を備える。
 本発明に係る第14の形態の電力管理システムでは、第13の形態において、前記通信端末は、前記電気機器と通信する機能を有する。
 本発明に係る第15の形態の電力管理システムでは、第13または第14の形態において、前記上位装置は、前記配電線に接続される親機と、前記親機に接続される上位サーバと、を備える。前記親機は、前記子機から前記検針データを取得する機能と、前記子機から取得した前記検針データを前記上位サーバに送信する機能と、を有する。前記上位サーバは、前記親機から受信した前記検針データを記憶するように構成される。
本発明の一実施形態の電力管理システムを示す構成図である。 上記電力管理システムの概略図である。 上記電力管理システムの子機を示すブロック図である。 上記電力管理システムの使用例を示す概略構成図である。 上記使用例での初期チャネルの設定例を示す図である。 上記電力管理システムにおけるチャネルの設定手順を示す動作説明図である。 上記使用例でのチャネルの設定例を示す図である。 上記使用例でのチャネルの設定例を示す図である。
 本実施形態の電力管理システムは、図1に示すように、電源(本実施形態では、商用交流電源)70から所定場所(本実施形態では、需要家1)に配電線60を通じて供給される電力量を計測する電力メータ20から電力量を含む検針データを収集する。なお、電源70は、商用交流電源に限定されない。また、所定場所は、需要家1に限定されない。
 本実施形態の電力管理システムは、子機(通信機器)10と、上位装置40と、通信端末(保守端末)50と、を備える。
 子機10は、電力メータ20から電力量を含む検針データを取得するように構成される。具体的には、子機10は、図3に示すように、第1のインターフェイス部11と、第2のインターフェイス部12と、第3のインターフェイス部13と、メータインターフェイス部(図示せず)と、制御部100と、を有する。
 第1のインターフェイス部11は、上位装置40との通信に用いられる。つまり、第1のインターフェイス部11は、上位装置40と通信を行うように構成される。本実施形態では、第1のインターフェイス部11は、配電線60を介して上位装置40に接続される。第1のインターフェイス部11は、配電線60を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。第1のインターフェイス部11は、たとえば、上位装置40と通信を行うために必要なハードウェアおよびソフトウェアで実現される。
 第2のインターフェイス部12は、所定場所(需要家1)に設置される電気機器31との通信に用いられる。つまり、第2のインターフェイス部12は、電気機器31と通信を行うように構成される。第2のインターフェイス部12は、たとえば、電気機器31と通信を行うために必要なハードウェアおよびソフトウェアで実現される。
 なお、電気機器31は、必ずしも、所定場所に固定的に設置されている必要はない。電気機器31は、持ち運び可能に所定場所に設置されてもよく、要は所定場所で使用できればよい。
 第3のインターフェイス部13は、通信端末50との通信に用いられる。つまり、第3のインターフェイス部13は、通信端末50と通信を行うように構成される。本実施形態では、第3のインターフェイス部13は、電波を利用する無線通信を通信端末50と行うように構成される。第3のインターフェイス部13は、たとえば、通信端末50と通信を行うために必要なハードウェアおよびソフトウェアで実現される。
 メータインターフェイス部は、電力メータ20との通信に用いられる。つまり、メータインターフェイス部は、電力メータ20と通信を行うように構成される。たとえば、メータインターフェイス部は、赤外線を伝送媒体として電力メータ20と近距離の通信を行うように構成される。メータインターフェイス部は、たとえば、電力メータ20と通信を行うために必要なハードウェアおよびソフトウェアで実現される。
 制御部100は、電力メータ20から検針データを取得する機能を有する。特に、制御部100は、メータインターフェイス部により電力メータ20と通信して、電力メータ20から検針データを取得するように構成される。さらに、制御部100は、第1のインターフェイス部11を制御して検針データを上位装置40に送信する機能と、第3のインターフェイス部13を制御して検針データを通信端末50に送信する機能と、を有する。
 本実施形態では、電気機器31は、配電線60に接続される。電力メータ20は、配電線60において電源70と電気機器31との間に介在されている。したがって、図1に示すように、配電線60は、電力メータ20と電源70との間の配電線(第1配電線)61と、電力メータ20と電気機器31との間の配電線(第2配電線)62と、を含む。
 また、電力メータ20は、電源70からの電力を所定場所(需要家1)に適した電力に調整するトランス(降圧トランス)T1を介して電源70に接続される。したがって、配電線60(第1配電線61)は、電源70とトランスT1との間の配電線(第1線路)611と、トランスT1と電力メータ20との間の配電線(第2線路)612と、を含む。
 上位装置40は、第1配電線61、特に、第1配電線61の第2線路612に接続されている。上位装置40は、配電線60(第2線路612)に接続される親機41と、親機41に接続される上位サーバ42と、を備える。
 親機41は、子機10から検針データを取得する機能と、子機10から取得した検針データを上位サーバ42に送信する機能と、を有する。
 上位サーバ42は、親機41から受信した検針データを記憶するように構成される。
 通信端末50は、子機10から検針データを取得する機能と、電気機器31と通信する機能と、を有する。
 以下、本実施形態の電力管理システムについてさらに詳細に説明する。以下に説明する電力管理システムは、図1に示すように、需要家1で使用した電力量を計測する電力メータ20と、電力メータ20に付設された子機10とを備える。なお、「子機10が電力メータ20に付設される」とは、子機10が電力メータ20とともに単一の装置を構成するように設置されることを意味する。子機10は、電力メータ20と筐体を共用していることが好ましいが、電力メータ20とは別の筐体に設けられていてもよい。
 以下では、需要家1が集合住宅の各住戸である場合について例示するが、この例に限らず、需要家1はたとえば戸建て住宅、事務所、工場などであってもよい。
 電力メータ20は、上流側に降圧トランスT1の二次側の配電線(第2線路)612が接続され、下流側に需要家1に設けた分電盤30への配電線(第2配電線)62が接続される。
 降圧トランスT1は、商用電力を受電する建物の規模に応じて設置場所が異なる。降圧トランスT1は、戸建て住宅に対しては、柱上、地上、地中などに配置され、集合住宅では、電気室や柱上などに配置される。分電盤30の下流側の配電線(第2配電線)62には、需要家1が利用する電気機器31が接続される。
 子機10は、電力メータ20に近接して配置され、たとえば、赤外線を伝送媒体として近距離の通信を行い、電力メータ20が計測した電力量を含む検針データを取得する。子機10は、電力メータ20から取得した検針データを上位装置40に伝送する機能と、需要家1で利用される電気機器のうち通信機能を備える電気機器31と通信を行う機能と、後述する保守端末(通信端末)50との間で通信を行う機能とを有する。
 つまり、子機10は、上位装置40との間の第1の通信路L1と、電気機器との間の第2の通信路L21,L22と、保守端末50との間の第3の通信路L3との3種類の通信路を通して他装置と通信を行う。子機10の構成および通信路L1,L21,L22,L3については後述する。
 上位装置40は、降圧トランスT1に隣接して配置され第1の通信路L1を通して子機10と通信を行う親機41と、親機41との間に形成された伝送路L4を通して親機41と通信を行う上位サーバ42とを備える。
 上位サーバ42は、管理範囲内の需要家1から検針データを取得するサーバコンピュータであって、電力会社、または電気料金の徴収や需要家1の電力量の集計を電力会社に代わって行うサービス代行会社などが運営する。
 親機41は、1以上の需要家1に設けられた子機10から第1の通信路L1を通して需要家1ごとの検針データを収集する。また、親機41は、1以上の子機10から収集した検針データを一括して上位サーバ42に伝送する。すなわち、親機41は、第1の通信路L1を通して通信を直接またはマルチホップ通信などによって行うことが可能な管理下の子機10が取得した検針データをとりまとめ、上位サーバ42に複数の需要家1の検針データを一括または個別のデータを複数個に分けて送信する。
 一方、子機10と通信を行う電気機器31は、表示器を備える第1の機器311と、他装置との通信により動作や設定の変更要求を受ける機能を有した第2の機器312との少なくとも一方を含む。第1の機器311および第2の機器312と子機10との間には、通信を中継する第3の機器313が設けられていてもよい。つまり、電気機器31は、第1の機器311、第2の機器312、第1の機器311と第3の機器313との組合せ、第2の機器312と第3の機器313との組合せと、すべての組合せとのいずれかの構成になる。
 第3の機器313には、第1の機器311あるいは第2の機器312と子機10との間の通信の中継のみを行う中継器32と、分電盤30に付設され主幹回路や分岐回路の使用電力を計測する機能に中継の機能を付加した電力計測ユニット33とがある。
 第1の機器311は、種々の情報を表示する表示器3111と、他装置との間で電波を伝送媒体とする双方向の無線通信を行う無線インターフェイス部3112とを備える。表示器3111は、子機10から取得した検針データ、分電盤30に付設された電力計測ユニット33から取得した電力量、第2の機器312の動作状態や設定内容などを表示する。
 また、第1の機器311は、必要に応じて、表示器3111に表示される内容の選択や他装置に対する指示を行うために操作部を備えていることが好ましい。第1の機器311としては、専用の構成のほか、適宜のインターフェイス装置とともにテレビジョン受像機を流用したり、いわゆるタブレット端末やスマートフォンを流用したりすることが可能である。
 第2の機器312は、機器として期待される機能を提供する機能部3121と、他装置との間で電波を伝送媒体に用いた双方向の無線通信を行う無線インターフェイス部3122とを備える。第2の機器312は、無線インターフェイス部3122を通して、他装置から動作や設定の変更要求を受けるだけではなく、動作状態を他装置に通知する機能も有している。
 中継器32は、図示例において、電波を伝送媒体に用いて無線通信を行う無線インターフェイス部(以下、必要に応じて「インターフェイス部」を「I/F」と記載する)321と、配電線を伝送媒体に用いて電力線搬送通信を行うPLCI/F322とを備える。また、中継器32は、無線I/F321とPLCI/F322との間で、データを相互に変換する機能を有する。
 電力計測ユニット33は、分電盤30において主幹回路および分岐回路の使用電力を計測し、計測結果を第1の機器311に表示させ、また、計測結果を第2の機器312の動作に反映させることが可能である。電力計測ユニット33は、子機10を通して上位装置40あるいは保守端末50に対して計測結果を伝送する機能を有していてもよい。
 中継器32は、第1の機器311との間で、電波を伝送媒体とする通信路L23を通して双方向の無線通信を行う。また、電力計測ユニット33は、第1の機器311と第2の機器312との少なくとも一方との間で、電波を伝送媒体とする通信路L23を通して双方向の無線通信を行う。
 中継器32および電力計測ユニット33は、上述のように、子機10との間で通信する機能を有する。中継器32および電力計測ユニット33と子機10との間の通信には、配電線を伝送媒体とする通信路L21を用いる双方向の電力線搬送通信と、電波を伝送媒体とする通信路L22を用いる双方向の無線通信との少なくとも一方を用いる。
 中継器32と電力計測ユニット33とは、子機10との間で電力線搬送通信を行う場合、PLCI/F322,331を備え、子機10との間で無線通信を行う場合、無線I/F321,333を備える。電力線搬送通信と無線通信とは単独で用いるほか、併用することも可能である。
 図1に示していないが、第1の機器311は第2の機器312との通信を行うように構成してもよい。この構成では、第1の機器311は、子機10と通信するとともに、第2の機器312と通信を行うことによって、いわゆるHEMS(Home Energy Management System)コントローラとして機能する。
 ところで、子機10は、上位装置40と第1の通信路L1を通して通信するための第1のI/F11と、電気機器31と第2の通信路L21,L22を通して通信するための第2のI/F12とを備える。また、子機10は、保守端末50と第3の通信路L3を通して通信するための第3のI/F13を備え、第1のI/F11、第2のI/F12、第3のI/F13を統括して制御する制御部100を備える。
 第1のI/F11と第2のI/F12と第3のI/F13とは、それぞれヘッダとペイロードとトレーラとからなるパケットを授受する。ヘッダは、第1の通信路L1、第2の通信路L2、第3の通信路L3のそれぞれに設定されるチャネルを識別する情報を含む。
 子機10は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスと、インターフェイス部を構成するデバイスとを主要なハードウェア要素とする。プログラムは、以下に説明する機能を実現するようにマイコンを制御する。
 本実施形態において、第1の通信路L1は電力線搬送通信のために配電線60(第1配電線61の第2線路612)を伝送媒体に用い、第3の通信路L3は無線通信を行うために電波を伝送媒体に用いる。すなわち、第1のインターフェイス部11は、第1配電線61(特に第2線路612)を通じて上位装置40と接続され、第1配電線61(特に第2線路612)を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。また、第3のインターフェイス部13は、電波を利用する無線通信を通信端末50と行うように構成される。
 子機10は、電気機器31との間では、配電線60(第2配電線62)を伝送媒体とする電力線搬送通信または電波を伝送媒体とする無線通信とのいずれかを用いる。したがって、第2のI/F12は、無線通信を行う通信路L21に対応する仕様と、電力線搬送通信を行う通信路L22に対応する仕様との少なくとも一方が用いられる。本実施形態では、第2のインターフェイス部12は、第2配電線62を通じて電気機器31と電力線搬送通信を行う機能と、電波を利用する無線通信(第2無線通信)を電気機器31と行う機能と、を有する。
 保守端末(通信端末)50は、子機10との間で通信を行うことにより検針データを取得する機能を有する。
 また、保守端末50は、子機10を通して需要家1が利用する電気機器31と通信する機能を有していてもよい。この場合、保守端末50は、電気機器31に対する指示を子機10に送信し、子機10を通して電気機器31の設定の変更や動作の指示を行う。
 また、保守端末50を用いて、子機10に設定されたパラメータの変更を行ったり、宅内への電力供給の停止の指示を行ったりしてもよい。子機10のパラメータは、たとえば、検針データを取得する時間間隔、無線通信における送信出力や受信感度、変調方式、周波数などがある。
 なお、無線通信を行う場合、たとえば、920MHz帯で20mW以下の特定小電力無線局の仕様を採用すればよいが、WiFi(登録商標)、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)などの他の方式を採用することも可能である。第2の通信路L21と第3の通信路L3とに用いる無線通信の方式(周波数、変調方式、タイムスロットなど)を共通とすれば、無線I/F321,332の仕様を第3のI/Fと共通化することが可能になる。 一方、第2の通信路L21と第3の通信路L3とに用いる無線通信の方式を異ならせておけば、子機10と保守端末50との間の通信が子機10と電気機器31との間の通信と干渉せず、それぞれの通信路L21,L3における通信速度が確保しやすくなる。
 なお、異なる通信路で使用する変調方式が異なっていても同じチャネルが使用されていると干渉を生じる可能性があるが、変調方式が異なれば伝送速度や通信品質に差が生じるから、干渉を回避できる可能性が高くなる。
 ここに、通信路には情報を伝送する周波数がチャネルとして割り当てられる。また、タイムスロットは通信期間を複数に分割した時間帯であり、タイムスロットも通信用のチャネルとして利用される。通信路ごとに異なるチャネルが割り当てられていれば、異なる通信路の間で互いに干渉することなく情報が伝送される。つまり、チャネルは、周波数、タイムスロット、または、周波数とタイムスロットの組み合わせであってよい。
 上述した構成によれば、子機10と上位装置40との通信が成功しなかった場合でも、保守端末50を用いることにより需要家1ごとに検針データを収集することが可能になる。
 また、図2に示すように、子機10と上位装置40との間の通信の伝送媒体が配電線60(第2線路612)であり、子機10と保守端末50との間の通信の伝送媒体が電波であるから、子機10を設置するにあたり、需要家1には特段の施工を必要としない。
 子機10と電気機器31との間の通信に用いる第2の通信路L2は、電波を伝送媒体とする通信路L21と、配電線(第2配電線62)を伝送媒体とする通信路L22とから選択されるから、この通信路L2も特段の施工を必要としない。
 すなわち、電力メータ20に、子機10を追加するだけで、上位装置40との通信機能と電気機器31との通信機能とを備えたいわゆるスマートメータを構成することが可能であり、子機10を設置する施工が簡単であるから、スマートメータを容易に実現できる。つまり、スマートメータは、電力メータ20と、子機(通信機器)10と、で構成される。
 このように、子機10を取り付けることによってスマートメータを実現するから、子機10の仕様の変更が容易であり、機能の拡張性を確保することができる。たとえば、検針データの取得以外にも、必要があれば、子機10にエネルギーマネージメントシステムの構成要素となる機能を搭載して、需要家1が利用する電気機器31の使用電力の抑制に利用することも可能になる。
 しかも、子機10は、保守端末50との通信が可能であり、保守端末50は、検針データを取得するだけではなく、子機10のパラメータの変更や電気機器31に対する指示を行うことなどが可能である。このように、保守端末50を用いて子機10のパラメータが変更可能であるから、子機10を設置している現場の環境に応じて通信が適正化されるように、パラメータを調節することができる。さらに、保守端末50は、需要家1が利用する電気機器31に対する指示を可能にしているから、現場に応じた適正な通信を行うための調節などが可能になる。
 子機10と電気機器31との間の通信に電力線搬送通信を採用する場合には、電力メータ20あるいは開閉器(需要家1への電力供給を入切する装置)にフィルタを設け、第1の通信路L1の通信と第2の通信路L22の通信とを遮断することが好ましい。フィルタを用いることにより、需要家1において子機10と電気機器31との間の通信は個人情報に相当するから、フィルタを用いて情報漏洩を防止することにより、個人情報を保護することもできる。
 ところで、上位装置40が1台以上の子機10を識別するために、子機10は識別情報を備えている必要がある。この識別情報は、子機10が上位装置40と通信するためのアドレス、子機10に固有に設定された製番、通信可能な子機10に設定されるMACアドレスなどから選択される。識別情報は、上位装置40の管理下の子機10においてユニークに設定されていればよく、より具体的には、親機41の管理下の子機10においてユニークであればよい。子機10の制御部100は、図3に示すように、識別情報を保持する識別情報保持部101を備える。すなわち、制御部100は、子機10に固有の識別情報を記憶する識別情報保持部101を備える。たとえば、制御部100は、上位装置40から識別情報を受け取ると、受け取った識別情報を識別情報保持部101に記憶させるように構成される。
 以下では、親機41が管理下の子機10に対して通信用のアドレスを発行し、このアドレスを識別情報に用いる場合を例として説明する。
 つまり、子機10がAルート通信(電力メータ20と電力会社との間の情報の提供ルートでの通信)で用いるアドレスは親機41が発行する。この例では、親機41は、子機10からアドレス要求を受信したことを契機としてアドレスを発行し、アドレス要求を行った子機10にアドレスを通知する。また、親機41は、アドレス要求を受信した順に子機10へのアドレスを発行し、アドレスには発行順を表す整数値が用いられる。
 図4は、集合住宅の住戸にそれぞれ子機10が配置された例を示しており、子機10の右側に記載した数値は親機41が発行したアドレスを表している。図4に示すマス目は、住戸の区切りを模式的に示しており、マス目内に示した「--号室」は住戸番号を表している。この構成例では、親機41は集合住宅の建物に1台設けられ、集合住宅の住戸にそれぞれ配置された子機10から検針データを収集することになる。
 上述したように、親機41は、アドレス要求を受信した順で子機10にアドレスを付与しているから、図4に例示しているように、住戸番号が表す住戸の物理的位置と、子機10のアドレスとの間には関係性がない。このように、アドレスに住戸番号との関係性を要求しなければ、子機10にアドレスを付与する作業が簡単になるから、システムの導入が促進されやすくなる。
 ところで、子機10は、自家の電気機器31とは通信するが、隣家の電気機器31とは通信しないように、通信範囲が制限されていなければならない。また、子機10が保守端末50と通信している期間には、保守端末50が他の子機10と通信しないように、子機10と保守端末50との通信範囲は制限されていなければならない。通信範囲を制限する技術は、通信範囲で用いるチャネルを定める技術、送信側の出力電力と受信側の受信感度との一方を調節する技術、通信範囲で用いる暗号鍵を配布する技術などが知られている。
 通信範囲の制限は、本実施形態のように、第2のI/F12と第3のI/F13とが電波を伝送媒体に用いる場合だけではなく、配電線を伝送媒体に用いる電力線搬送通信技術においても必要になる場合がある。以下では、チャネルを定める技術について説明し、次に出力電力と受信感度との少なくとも一方を調節する技術について説明する。
 子機10は、あらかじめ用意されている選択範囲の複数個のチャネルの中から第2のI/F12および第3のI/F13で使用するチャネルを選択する。ただし、第3のI/F13は、常時は使用されないから、すべての子機10において第3のI/F13が同じチャネルを使用し、第3のI/F13が使用されていないときに、このチャネルを第2のI/F12で使用可能にしておくことが望ましい。
 チャネルは、周波数とタイムスロットとの少なくとも一方により定められる。つまり、子機10は、第2のI/F12と第3のI/F13とが使用するチャネルとして、複数種類の周波数と、複数種類のタイムスロットと、複数種類の周波数および複数種類のタイムスロットの組合せとのいずれかを選択範囲のパラメータとして定めている。
 子機10は、あらかじめ用意された選択範囲の複数個のチャネルから自機で使用するチャネルを選択するチャネル選択部102を備える。すなわち、図3に示すように、子機10の制御部100は、無線通信(第3のインターフェイス部13による無線通信)に使用される通信チャネル(第1通信チャネル)を複数のチャネルから選択するチャネル選択部102を備える。また、チャネル選択部102は、第2無線通信(第2のインターフェイス部12による無線通信)に使用される通信チャネル(第2通信チャネル)を指定するように構成される。本実施形態では、チャネル選択部102は、同じチャネルを第1通信チャネルおよび第2通信チャネルとして選択する。
 本実施形態におけるチャネルは、上述した選択範囲のパラメータに対応付けた0以上の整数値が用いられる。チャネルを表す形式は問わないが、整数値を用いることにより、チャネルを簡便に指定することができる。
 子機10は、使用するチャネルを決定する前に、チャネルを暫定的に設定する前処理を行い、前処理で設定したチャネルで通信を行う場合の干渉を評価した後、評価結果により必要に応じてチャネルを変更する後処理を行う。すなわち、子機10は、前処理によりチャネル(以下、「初期チャネル」という)を暫定的に設定し、後処理により干渉が生じないように初期チャネルを適宜に変更するという2段階の処理を行う。
 そのため、子機10は、暫定的に設定した初期チャネルを使用する場合の干渉の程度を評価する干渉評価部103と、干渉の可能性があるときにチャネル選択部102に対してチャネルの変更を指示する変更指示部104とを備える。すなわち、図3に示すように、子機10の制御部100は、干渉評価部103と、変更指示部104と、を備える。
 干渉評価部103は、通信チャネルに関して電波の干渉が起きるか否かを判定するように構成される。たとえば、干渉評価部103は、干渉の程度を表す評価値を求め、評価値を規定の閾値と比較することにより干渉の程度を評価する。
 干渉の程度を評価する評価値は、たとえば、受信信号強度(RSSI=Received Signal Strength Indication)、周波数、タイムスロットなどが適宜に組み合わせて用いられる。受信信号強度が大きい場合は干渉が生じやすくなり、周波数差が小さい場合やタイムスロットが隣接している場合にも干渉が生じやすくなる。したがって、これらの情報を評価値として数値化することにより、干渉の程度を評価する目安が得られる。
 ここでは、評価値が干渉の程度に応じて単調に増加するように定められている場合を想定する。この場合、干渉評価部103は、評価値を閾値と比較し、評価値が閾値を超えていると、干渉の程度が大きくチャネルの変更が必要であると判断する。
 変更指示部104は、干渉評価部103で電波の干渉が起きると判定されるとチャネル選択部102に変更指示を与えるように構成される。たとえば、変更指示部104は、干渉評価部103がチャネルの変更が必要であると判断したとき(すなわち、評価値が閾値を超えたとき)、チャネル選択部102に対して選択したチャネルの変更を指示する。また、変更指示部104は、干渉評価部103で電波の干渉が起きると判定されなければチャネル選択部102に変更指示を与えないように構成される。たとえば、干渉評価部103において評価値が閾値以下であれば、変更指示部104は、チャネル選択部102が選択しているチャネルを通信用に用いる。
 チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、通信チャネルを変更するように構成される。
 特に、チャネル選択部102は、識別情報保持部101に記憶された識別情報に基づいて複数のチャネルから通信チャネルの候補となる初期チャネルを選択するように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、複数のチャネルから初期チャネルと異なるチャネルを選択して通信チャネルに採用するように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取らなければ、初期チャネルを通信チャネルに採用するように構成される。
 以下では、図4に示した事例を用いて、子機10の動作の具体例を説明する。この動作例は一例であって、子機10の動作を限定する趣旨ではなく、他の置換可能な動作を適用してもよい。
 図示例は、親機41が子機10からのアドレス要求に従って識別情報を子機10に発行した状態を示しており、子機10は、親機41が発行した識別情報を識別情報保持部101に保持している。この動作例では、チャネル選択部102は、識別情報保持部101に保持された2桁の整数値のうちの最下位桁に対応したチャネルを初期チャネルとして選択する。図示例では、「02」、「54」、……、「15」、「23」のように、親機41の管理下で発行された2桁の識別情報が設定されている。これらの識別情報は親機41が重複しないように発行しているから、親機41の管理範囲では重複しない。
 一方、子機10のチャネル選択部102は、識別情報の最下位桁に一致するチャネルを初期チャネルに用いるから、図5に示すように、初期チャネルとして「0」~「9」の1桁の数値に対応するチャネルを設定する。図4に示す例の場合、上下に隣接した102号室と202号室とには同じ初期チャネル「04」が与えられ、上下に隣接した203号室と303号室とには同じ初期チャネル「05」が与えられる。
 なお、初期チャネルは、整数値で与えられた識別情報の最下位桁を用いるほか、整数値で与えられた識別情報を適宜の除数で除算した剰余を用いるなど、他の規則を適用して決定してもよい。初期チャネルに最下位桁を用いると、選択可能なチャネルの個数は10種類になるが、剰余を用いて初期チャネルを定めると、選択可能なチャネルの個数は除数の大きさで決まることになる。
 上述したように、住戸の位置と子機10の識別情報との間には関係性がないから、識別情報の最下位桁のみを用いてチャネルを設定すると、隣接する住戸に設けた子機10に同じチャネルが設定されることがある。すなわち、初期チャネルは隣接した複数台の子機10において重複して設定されることがあり、初期チャネルが同じである子機10が隣接して配置されていると、通信時に干渉を生じる可能性がある。
 子機10は、通信可能な範囲に存在する他の子機10に設定された初期チャネルを抽出するために、選択範囲であるすべてのチャネルについて受信信号強度を求め、受信信号強度が規定した閾値を超えるチャネルを「使用中チャネル」として記憶する。使用中チャネルを抽出する処理は、干渉評価部103が行う。使用中チャネルを抽出するには、チャネルごとに受信信号強度を求める必要があるから、干渉評価部103は、選択範囲のすべてのチャネルの受信信号強度を順に検出する。
 また、使用中チャネルが同じチャネルであるときに干渉を生じる可能性があるから、干渉評価部103は、抽出した使用中チャネルのうち自機の初期チャネルと同じチャネルを用いている子機10を抽出する。ここで、子機10は、チャネルごとの受信信号強度を求める際に、他の子機10のチャネルだけではなく識別情報も併せて受信する。すなわち、干渉評価部103は、子機10がそれぞれ出力しているパケットを受信することにより受信信号強度を評価し、かつパケットのヘッダから子機10の識別情報を抽出する。したがって、子機10は、初期チャネルが同じであって、受信信号強度が閾値を超える他の子機10の識別情報を取得する。
 ここに説明している例では、子機10の識別情報に整数値を用いているから、干渉評価部103は、複数台の子機10に同じ初期チャネルが設定されている場合に、識別情報の大小を用いて当該初期チャネルを使用する1台の子機10を選択する。すなわち、干渉評価部103は、同じ初期チャネルが設定され、かつ受信信号強度が閾値を超える子機10が複数台存在する場合、識別情報の大小を比較し、自機の識別情報が最小であれば、自機において初期チャネルを通信用のチャネルとして使用する。また、干渉評価部103は、自機の識別情報が最小でなければ、変更指示部104を通してチャネル選択部102にチャネルの変更を要求する。
 干渉評価部103は、変更指示部104にチャネルの変更を要求する場合、まず、選択範囲であるチャネルのうち受信信号強度が、設定された判定閾値以下であるチャネルを抽出する。受信信号強度が判定閾値以下であるチャネルは、使用されていないか、使用されていても干渉が生じないと考えられるから、抽出されたチャネルを「空きチャネル」とする。干渉評価部103は、空きチャネルが抽出されると、変更指示部104に空きチャネルの情報を引き渡す。すなわち、干渉評価部103は、複数のチャネルに電波の干渉を引き起こさない空チャネルがあるか否かを判定するように構成される。干渉評価部103は、複数のチャネルに空チャネルがあれば、空きチャネルを特定する空きチャネル情報を変更指示部104に与えるように構成される。なお、空きチャネルは複数存在する場合があり、この場合、空きチャネル情報は、複数の空きチャネルのそれぞれを特定する。
 変更指示部104は、空きチャネル情報で特定された空きチャネルから通信チャネルとして使用される使用空きチャネルを選択し、使用空きチャネルを指定する変更指示をチャネル選択部102に与えるように構成される。たとえば、変更指示部104は、初期チャネルに応じて定めた待機時間の後、チャネル選択部102にチャネルの変更を指示する。待機時間は、初期チャネルが小さい値であるほど短く設定する(たとえば、単位時間に初期チャネルを乗じた時間を待機時間とする)。待機時間をこのように定めることによって、異なる初期チャネルの子機10が同じ空きチャネルを同時に選択することが防止される。
 チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、変更指示で指定された使用空きチャネルを通信チャネルに採用するように構成される。
 上述したチャネルの選択技術を図6にまとめて記載する。前処理として、チャネル選択部102は、整数値で与えられた子機10の識別情報から最下位桁を初期チャネルとして選択する(S11)。次に、干渉評価部103は、選択範囲のすべてのチャネルの受信信号強度を順に検出し(S12)、受信信号強度が閾値を超えるチャネルを使用中チャネルとして抽出して記憶する(S13)。次に、干渉評価部103は、使用中チャネルが初期チャネルと重複している子機10の識別情報をパケットのヘッダから抽出する(S14)。使用中チャネルが初期チャネルと一致する子機10が存在し、この子機10が干渉する場合、子機10の識別情報の大小を比較する(S15)。
 ここで、自機の識別情報が最小であれば(S15:Yes)、初期チャネルを以後のチャネルとして採用する(S16)。一方、自機の識別情報が最小ではない場合(S15:No)、干渉評価部103はすべてのチャネルについて受信信号強度を評価することにより空きチャネルを抽出する(S17)。空きチャネルが抽出されると、変更指示部104は、所定の待機時間の後に(S18)、第2のI/F12が用いるチャネルを空きチャネルのうちの最小値とするようにチャネル選択部102に指示する(S19)。以上のようにして第2のI/F12が用いるチャネルがチャネル選択部102に選択されると、当該チャネルを用いて子機10の運用が開始される(S20)。
 ところで、複数台の子機10に同じ初期チャネルが設定されている場合でも、これらの子機10のいずれかが出力するパケットのヘッダを他の子機10で認識できなければ、初期チャネルが重複して設定されていることは検出されない。つまり、子機10の間の物理的な距離が比較的大きい場合、子機10の間に隔壁が比較的多く存在する場合など、互いの子機10のヘッダを認識することができない程度に受信信号強度が小さければ、干渉の可能性があっても子機10の識別情報は比較されない。
 言い換えると、複数台の子機10に同じ初期チャネルが設定されている場合でも、子機10が自家の電気機器31や保守端末50とは通信可能であって、他の子機10とは通信不能であれば、初期チャネルを変更せずに用いることが可能になる。
 そのため、子機10の制御部100は、テスト通信を行って通信品質を評価する通信品質評価部105と、第2のI/F12と第3のI/F13との出力電力を調節する電力指示部106とを備える。
 通信品質評価部105は、チャネル選択部102で選択された通信チャネル(第1通信チャネル)の通信品質を評価するように構成される。たとえば、通信品質評価部105は、チャネル選択部102で選択された通信チャネル(第1通信チャネル)を用いてテスト通信を行うことにより、通信端末50との間の通信路L3における通信品質(第1通信チャネルの通信品質)を評価するように構成される。
 電力指示部106は、通信チャネル(第1通信チャネル)に対応する電波の強さを通信品質評価部105で評価された通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。たとえば、電力指示部106は、通信品質評価部105で評価された通信品質(通信路L3の通信品質)が規定条件を満たす範囲で第3のインターフェイス部13から出力される電波(通信チャネルに対応する電波)の強さを低下させるように構成される。
 本実施形態では、通信品質評価部105は、第2通信品質評価部としても機能する。第2通信品質評価部(通信品質評価部)105は、チャネル選択部102で選択された通信チャネル(第2通信チャネル)の通信品質を評価するように構成される。たとえば、第2通信品質評価部105は、チャネル選択部102で選択された通信チャネル(第2通信チャネル)を用いてテスト通信を行うことにより、電気機器31との間の通信路L2における通信品質(第2通信チャネルの通信品質)を評価するように構成される。
 また、電力指示部106は、第2電力指示部としても機能する。第2電力指示部(電力指示部)106は、第2通信チャネルに対応する電波の強さを第2通信品質評価部105で評価された通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。たとえば、第2電力指示部106は、第2通信品質評価部105で評価された通信品質(通信路L2の通信品質)が規定条件を満たす範囲で第2のインターフェイス部12から出力される電波(第2通信チャネルに対応する電波)の強さを低下させるように構成される。
 すなわち、子機10は、親機41が発行した通信用のアドレスを取得し、初期チャネルが設定されたときに、まず、子機10が管理する自家の電気機器31および保守端末50との間でテスト通信を行う。なお、子機10に初期チャネルが設定される際には、子機10の施工者が保守端末50を携行しており、子機10の通信範囲に保守端末50が存在していることを想定している。
 テスト通信を行う子機10は、パケットを送信する際の出力電力を時間経過に伴って低下させ、通信エラー率や再送率などの通信統計情報(通信品質)を計測する。さらに、この子機10は、電気機器31および保守端末50との通信品質が良好である範囲において出力電力を許容下限に達するまで低減させる。
 このように子機10の出力電力を許容下限まで低下させることにより、複数台の子機10に同じ初期チャネルが設定されていても干渉が回避される。しかも、子機10は、通信品質が良好な範囲で出力電力を許容下限まで引き下げているから、自家の電気機器31および保守端末50との通信品質は維持される。
 その結果、子機10が初期チャネルを変更する確率が低減され、選択可能なチャネルの個数が限られているにもかかわらず、チャネルの個数よりも多くの台数の子機10に、干渉が生じないようにチャネルを設定することが可能になる。
 ところで、子機10と自家の電気機器31とは紐付け(チャネル設定)を行うことにより通信可能になる。電気機器31は、子機10との紐付けを行うためにチャネルを設定する登録モードと、設定されたチャネルを用いて動作する通常モードとの動作モードを備える。電気機器31は、登録モードにおいて、たとえば、子機10が定期的に送出するパケットを受信できるまで、時間経過に伴ってすべてのチャネルを順に選択する。
 子機10が送出するパケットに電力メータ20を識別する情報が含まれ、かつ電気機器31にも施工者によって電力メータ20を識別する情報が設定されているものとする。この場合、電気機器31は、電力メータ20を識別する情報を比較することによって、自家の子機10のチャネルを選択し、その結果、子機10と電気機器31との紐付けを誤りなく行うことが可能になる。
 つまり、登録モードでは、すべてのチャネルのパケットを受信するから、他家の子機10からパケットを受信することがあるが、電力メータ20を識別する情報を用いることにより、電気機器31が他家の子機10と紐付けされることが防止される。電気機器31は、チャネルの選択が終了すれば通常モードに移行し、選択したチャネルを用いて子機10と通信する。
 一方、保守端末50は、たとえば、検針員が電力メータ20の検針に訪れたときに用いられ、このとき子機10と通信を行うことによって、電力量の積算値を含む検針データを取得する。したがって、子機10は、電気機器31との間だけではなく、保守端末50との間でもチャネルを設定しなければならない。
 保守端末50が使用するチャネルは固定的に設定されているから、子機10において保守端末50に割り当てられたチャネルの使用が禁止されているとすれば、子機10におけるチャネルの選択範囲が狭くなる。つまり、選択可能なチャネルの個数には制限があるにもかかわらず、使用頻度の小さい保守端末50のために1つのチャネルを占有させることは、チャネルの利用効率を考慮すると好ましいことではない。
 そこで、本実施形態の子機10は、第3のI/F13が保守端末50との通信を行わない期間には、保守端末50に割り当てられたチャネルを電気機器31との通信にも使用可能にしてある。保守端末50が使用するチャネルが設定されている子機10は、保守端末50の使用開始を検出すると、保守端末50にチャネルを譲り、他のチャネルを選択して使用する。
 保守端末50の使用開始は、検針員が子機10の近傍で保守端末50の動作を開始させたときに保守端末50から送出される電波を受信することにより検出する。保守端末50は、子機10の近傍で使用されるから、電界強度の大きい電波を子機10に受信させることが可能であって、子機10は第3のI/F13が受信する電波の電界強度を評価することにより、保守端末50の使用開始を検出することが可能である。また、保守端末50は、使用開始時に子機10に対して参加要求のパケットを送出し、このパケットのヘッダに含まれる保守端末50のアドレスを子機10に認識させてもよい。
 保守端末50が使用するチャネルが設定されている子機10は、第3のI/F13が保守端末50の使用開始を認識すると、変更指示部104がチャネル選択部102に指示して、時間経過に伴ってすべてのチャネルを順に選択させる。
 すなわち、本実施形態では、第3のインターフェイス部13は、通信端末(保守端末)50の使用が開始されたか否かを判定するように構成される。変更指示部104は、第3のインターフェイス部13で通信端末50の使用が開始されたと判定されると、通信端末50が使用するチャネルと干渉が起きないチャネルを第2通信チャネルとして指定する変更指示をチャネル選択部102に与えるように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、第2通信チャネルを変更指示部104で指定されたチャネルに変更するように構成される。
 さらに、変更指示部104がチャネルを順に選択している期間に、干渉評価部103がチャネルごとの受信信号強度を監視する。この子機10は、受信信号強度が基準値以下であるチャネルを空きチャネルとして検出し、第2のI/F12で使用するチャネルとして空きチャネルを割り当てる。
 たとえば、保守端末50が使用するチャネルが「0」である場合を想定する。ここで、図7のように、201号室の子機10の識別情報が「10」であるとすれば、識別情報の最下位桁は「0」であるから、上述の規則でチャネルを定めるとすれば、子機10において第2のI/F12で使用するチャネルも「0」に対応するチャネルになる。したがって、201号室の子機10は、保守端末50と同じチャネルを電気機器31との通信に使用していることになる。
 図4に示す配置例では、チャネル「1」はどの子機10も使用しておらず、また、103号室、203号室、303号室が使用するチャネルは、201号室の子機10では受信信号強度が範囲外であることによって干渉しないと仮定する。すなわち、それぞれの子機10に図7のようにチャネルが割り当てられているとすれば、201号室の子機10における空きチャネルは、チャネル「1」、チャネル「6」、チャネル「8」、チャネル「9」の4個になる。
 いま、201号室の子機10において保守端末50の使用開始が第3のI/F13で検出されたとする。このとき、この子機10の変更指示部104は、第2のI/F12で用いていたチャネル「0」の使用権を保守端末50に譲り、電気機器31との通信に用いるチャネルを空きチャネルから探索する。
 この子機10の空きチャネルは、チャネル「1」、チャネル「6」、チャネル「8」、チャネル「9」の4個であるから、たとえば空きチャネルのうちの最小のチャネルを選択するという規則を採用している場合、図8のように、子機10は電気機器31と通信するためのチャネル(第2通信チャネル)をチャネル「1」に変更する。子機10がチャネルを選択する規則は適宜に設定すればよく、他の空きチャネルを選択することも可能である。
 子機10は、電気機器31と通信するためのチャネルを変更するから、チャネルの変更前に電気機器31に予告通知を行って、電気機器31にもチャネルを変更するように指示する。なお、電気機器31と子機10とは紐付けを行う必要があるから、チャネルの変更を指示するために子機10が電気機器31に送信したパケットに電力メータ20を識別する情報を含めておくことにより、電気機器31は子機10が通信相手であることを確認する。
 なお、子機10は、保守端末50との通信が終了し、規定した時間が経過した後、使用するチャネルを変更前のチャネルに戻す。また、子機10は、チャネルを変更する前に、電気機器31に対してチャネルの変更に関する予告通知を行う。このように、保守端末50のチャネルと同じチャネルを使用している子機10は、保守端末50と通信する際に使用するチャネルを一時的に変更する。この処理が行われることにより、子機10が使用するチャネルとして保守端末50が使用するチャネルを利用することが可能になり、子機10におけるチャネルの利用効率が高まることになる。
 子機10は、自家の電気機器31および子機10の施工者が携行している保守端末50に対し、子機10が行ったテスト通信と同様のテスト通信を行うように指示することが望ましい。電気機器31および保守端末50がテスト通信を行うときには、テスト通信を指示した子機10の通信品質評価部105が電気機器31および保守端末50からの受信信号強度を監視し、また、電気機器31および保守端末50から通信品質を取得する。ここに、通信品質は、通信エラー率あるいは再送率のような通信統計情報を意味する。
 子機10の通信品質評価部105は、受信信号強度と通信品質との少なくとも一方を閾値と比較して評価し、電気機器31および保守端末50に対して、出力電力を許容下限まで低減させるように指示する。このように、子機10がチャネルを設定する際に、電気機器31および保守端末50についても許容下限まで送信電力を引き下げるから、自家の電気機器31および保守端末50が他家の子機10と紐付けされる可能性が低減される。つまり、他家の子機10に対する自家の電気機器31や保守端末50の干渉を未然に回避することができる。
 以上述べたように、本実施形態の電力管理システムの子機10は、需要家1で使用された電力量を計測する電力メータ20に付設され、電力メータ20が計測した電力量を含む検針データを上位装置40に伝送する機能を有した電力管理システムの子機である。子機10は、上位装置40との間で電力メータ20の上流側の配電線60を伝送媒体に用いた第1の通信路L1を通して電力線搬送通信を行う第1のインターフェイス部11と、需要家1で利用される電気機器31のうち通信機能を備える電気機器31との間で第2の通信路L2を通して通信を行う第2のインターフェイス部12と、検針データを取得する機能を有した保守端末50との間で電波を伝送媒体に用いた第3の通信路L3を通して無線通信を行う第3のインターフェイス部とを備える。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10は、以下のようにも定義できる。すなわち、本実施形態の電力管理システムの子機10は、需要家1で使用された電力量を計測する電力メータ20に付設され、電力メータ20が計測した電力量を含む検針データを上位装置40に伝送する機能を有した電力管理システムの子機である。子機10は、上位装置40との間で電力メータ20の上流側の配電線60を伝送媒体に用いた第1の通信路L1を通して電力線搬送通信を行う第1のインターフェイス部11と、需要家1で利用される電気機器31のうち通信機能を備える電気機器31との間で第2の通信路L2を通して通信を行う第2のインターフェイス部12と、検針データを取得する機能と電気機器31への指示を送信する機能とを少なくとも有した保守端末50との間で電波を伝送媒体に用いた第3の通信路L3を通して無線通信を行う第3のインターフェイス部とを備える。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、第2のインターフェイス部12は、第2の通信路L2として電力メータ20の下流側の配電線62を伝送媒体に用い、電気機器31との間で電力線搬送通信を行う。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、上位装置40は、管理範囲内の需要家1から検針データを取得するサーバコンピュータである上位サーバ42と、上位サーバ42と通信を行う機能を有し1以上の需要家1から第1の通信路L1を通して収集した検針データを上位サーバ42に伝送する親機41とを備える。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、第1の通信路L1は、需要家1に商用電力を供給する降圧トランスT1の二次側であって、電力メータ20の上流側の配電線60である。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10は、チャネル選択部102と、干渉評価部103と、変更指示部104と、をさらに備える。チャネル選択部102は、第2のインターフェイス部12および第3のインターフェイス部13が用いる通信用のチャネルをあらかじめ用意された選択範囲から選択するように構成される。干渉評価部103は、チャネル選択部102が選択したチャネルを用いた場合の干渉の程度を表す評価値と規定の閾値との比較により干渉の程度を評価するように構成される。変更指示部104は、評価値が閾値に対して干渉の程度が大きい側である場合にチャネル選択部102に選択したチャネルの変更を指示するように構成される。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10は、上位装置40の管理範囲内においてユニークである識別情報を保持する識別情報保持部101をさらに備える。チャネル選択部102は、識別情報保持部101が保持している識別情報から所定の規則を用いて求めたチャネルを初期チャネルとして選択するように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更の指示があれば初期チャネルとは異なる通信用のチャネルを選択し、変更指示部104から変更の指示がなければ初期チャネルを通信用のチャネルとして選択するように構成される。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、第2のインターフェイス部12が用いているチャネルが保守端末50が用いているチャネルと等しい場合、変更指示部104は、第3のインターフェイス部13が保守端末50の使用開始を検出すると、第2のインターフェイス部12が用いるチャネルを干渉が生じない空きチャネルに一時的に変更するようにチャネル選択部102に指示するように構成される。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10は、通信品質評価部105と、電力指示部106と、をさらに備える。通信品質評価部105は、チャネル選択部102が選択したチャネルを用いてテスト通信を行うことにより、電気機器31との間の通信路L2における通信品質を評価するように構成される。電力指示部106は、通信品質が良好な範囲で第2のインターフェイス部12の出力電力を許容下限まで引き下げるように構成される。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、干渉評価部103は、選択範囲のチャネルの中から干渉が生じない空きチャネルを抽出した後に変更指示部104に空きチャネルの情報を引き渡す機能を有する。変更指示部104は、干渉評価部103から引き渡された空きチャネルの中から選択したチャネルへの変更をチャネル選択部102に指示する。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、チャネル選択部102は、通信に用いる周波数を選択してもよい。また、チャネル選択部102は、通信に用いるタイムスロットを選択してもよい。また、チャネル選択部102は、通信に用いる周波数とタイムスロットとの組を選択してもよい。
 また、本実施形態の電力管理システムの子機10において、識別情報保持部101が保持する識別情報は、上位装置40から割り当てられる。
 換言すれば、本実施形態の電力管理システムの子機10は、以下の第1~第12の特徴を有する。なお、第2~第12の特徴は任意の特徴である。
 第1の特徴では、子機10は、電源70から所定場所(需要家1)に配電線60を通じて供給される電力量を計測する電力メータ20から電力量を含む検針データを収集する電力管理システムの子機である。子機10は、有線インターフェイス部(第1のインターフェイス部)11と、無線インターフェイス部(第3のインターフェイス部)13と、制御部100と、を備える。有線インターフェイス部11は、配電線60を介して上位装置40に接続される。有線インターフェイス部11は、配電線60を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。無線インターフェイス部13は、電波を利用する無線通信(第1無線通信)を通信端末(保守端末)50と行うように構成される。制御部100は、電力メータ20から検針データを取得する機能と、有線インターフェイス部11を制御して検針データを上位装置40に送信する機能と、無線インターフェイス部13を制御して検針データを通信端末50に送信する機能と、を備える。子機10は、さらに、追加インターフェイス部(第2のインターフェイス部)12を備える。追加インターフェイス部12は、所定場所(需要家1)に設置される電気機器31と通信を行うように構成される。
 第2の特徴では、第1の特徴において、電気機器31は、配電線60に接続される。電力メータ20は、配電線60において電源70と電気機器31との間に介在される。配電線60は、電力メータ20と電源70との間の第1配電線61と、電力メータ20と電気機器31との間の第2配電線62と、を含む。上位装置40は、第1配電線61に接続される。第1のインターフェイス部11は、第1配電線61を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。第2のインターフェイス部12は、第2配電線62を通じて電気機器31と電力線搬送通信を行うように構成される。
 第3の特徴では、第1または第2の特徴において、電力メータ20は、電源70からの電力を所定場所(需要家1)に適した電力に調整するトランス(降圧トランス)T1を介して電源70に接続される。配電線60(第1配電線61)は、電源70とトランスT1との間の第1線路611と、トランスT1と電力メータ20との間の第2線路612と、を含む。上位装置40は、第2線路612に接続される。第1のインターフェイス部11は、第2線路612を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。
 第4の特徴では、第1~第3の特徴のいずれか1つにおいて、制御部100は、チャネル選択部102と、干渉評価部103と、変更指示部104と、を備える。チャネル選択部102は、無線インターフェイス部13での無線通信(第1無線通信)に使用される通信チャネル(第1通信チャネル)を複数のチャネルから選択するように構成される。干渉評価部103は、通信チャネル(第1通信チャネル)に関して電波の干渉が起きるか否かを判定するように構成される。変更指示部104は、干渉評価部103で電波の干渉が起きると判定されるとチャネル選択部102に変更指示を与えるように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、通信チャネル(第1通信チャネル)を変更するように構成される。
 第5の特徴では、第4の特徴において、制御部100は、子機10に固有の識別情報を記憶する識別情報保持部101を備える。チャネル選択部102は、識別情報保持部101に記憶された識別情報に基づいて複数のチャネルから通信チャネルの候補となる初期チャネルを選択するように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、複数のチャネルから初期チャネルと異なるチャネルを選択して通信チャネルに採用するように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取らなければ、初期チャネルを通信チャネルに採用するように構成される。
 第6の特徴では、第4または第5の特徴において、干渉評価部103は、複数のチャネルに電波の干渉を引き起こさない空チャネルがあるか否かを判定するように構成される。干渉評価部103は、複数のチャネルに空チャネルがあれば、空きチャネルを特定する空きチャネル情報を変更指示部104に与えるように構成される。変更指示部104は、空きチャネル情報で特定された空きチャネルから通信チャネルとして使用される使用空きチャネルを選択し、使用空きチャネルを指定する変更指示をチャネル選択部102に与えるように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、変更指示で指定された使用空きチャネルを通信チャネルに採用するように構成される。
 第7の特徴では、第4~第6の特徴のいずれか1つにおいて、制御部100は、通信品質評価部105と、電力指示部106と、を備える。通信品質評価部105は、チャネル選択部102で選択された通信チャネルの通信品質を評価するように構成される。電力指示部106は、通信チャネルに対応する電波の強さを通信品質評価部105で評価された通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。
 第8の特徴では、第4~第7の特徴のいずれか1つにおいて、追加インターフェイス部12は、電波を利用する無線通信(第2無線通信)を電気機器31と行うように構成される。チャネル選択部102は、追加インターフェイス部12での無線通信(第2無線通信)に使用される通信チャネル(第2通信チャネル)を指定するように構成される。第3のインターフェイス部13は、通信端末50の使用が開始されたか否かを判定するように構成される。変更指示部104は、第3のインターフェイス部13で通信端末50の使用が開始されたと判定されると、通信端末50が使用するチャネルと干渉が起きないチャネルを第2通信チャネルとして指定する変更指示をチャネル選択部102に与えるように構成される。チャネル選択部102は、変更指示部104から変更指示を受け取ると、第2通信チャネルを変更指示部104で指定されたチャネルに変更するように構成される。
 第9の特徴では、第8の特徴において、制御部100は、第2通信品質評価部105と、第2電力指示部106と、を備える。第2通信品質評価部105は、チャネル選択部102で選択された第2通信チャネルの通信品質を評価するように構成される。第2電力指示部106は、第2通信チャネルに対応する電波の強さを第2通信品質評価部105で評価された通信品質が規定条件を満たす範囲の下限値に設定するように構成される。
 第10の特徴では、第4~第9の特徴のいずれか1つにおいて、チャネルは、周波数、タイムスロット、または、周波数とタイムスロットの組み合わせである。
 第11の特徴では、第7の特徴において、識別情報は、上位装置40から子機10に与えられる。
 第12の特徴では、第1~第11の特徴のいずれか1つにおいて、子機10は、電力メータ20に付設される。
 以上述べた本実施形態の電力管理システムの子機10によれば、電力メータ20に付設される子機10が、上位装置40および保守端末50との通信の機能に加えて、需要家1が利用する電気機器31との通信の機能も備えているから、検針だけではなく、電力の管理も可能になるという利点がある。
 また、本実施形態の電力管理システムは、電力メータ20で計測された電力量を含む検針データを管理範囲内の需要家1から取得する上位サーバ42と通信を行う機能を有し1以上の需要家1から収集した検針データを上位サーバ42に伝送する親機41と、電力メータ20に付設され検針データを親機41に伝送する機能を有した子機10と、子機10との間で通信を行い検針データを取得する機能を有した保守端末50とを備える。子機10は、第1のインターフェイス部11と、第2のインターフェイス部12と、第3のインターフェイス部13と、を備える。第1のインターフェイス部11は、親機41との間で電力メータ20の上流側の配電線61を伝送媒体に用いた第1の通信路L1を通して電力線搬送通信を行うように構成される。第2のインターフェイス部12は、需要家1で利用される電気機器31のうち通信機能を備える電気機器31との間で第2の通信路L2を通して通信を行うように構成される。第3のインターフェイス部13は、保守端末50との間で電波を伝送媒体に用いた第3の通信路L3を通して無線通信を行うように構成される。
 換言すれば、本実施形態の電力管理システムは、以下の第13~15の特徴を有する。なお、第14および第15の特徴は任意の特徴である。
 第13の特徴では、電力管理システムは、子機10と、上位装置40と、通信端末50と、を備える。子機10は、電源70から所定場所に配電線60を通じて供給される電力量を計測する電力メータ20から電力量を含む検針データを取得するように構成される。上位装置40は、配電線60に接続され、子機10から検針データを取得するように構成される。通信端末50は、子機10から検針データを取得するように構成される。子機10は、有線インターフェイス部(第1のインターフェイス部)11と、無線インターフェイス部(第3のインターフェイス部)13と、制御部100と、を備える。有線インターフェイス部11は、配電線60を介して上位装置40に接続される。有線インターフェイス部11は、配電線60を通じて上位装置40と電力線搬送通信を行うように構成される。無線インターフェイス部13は、電波を利用する無線通信を通信端末50と行うように構成される。制御部100は、電力メータ20から検針データを取得する機能と、有線インターフェイス部11を制御して検針データを上位装置40に送信する機能と、無線インターフェイス部13を制御して検針データを通信端末50に送信する機能と、を備える。子機10は、さらに、追加インターフェイス部(第2のインターフェイス部)12を備える。追加インターフェイス部12は、所定場所に設置される電気機器31と通信を行うように構成される。
 第14の特徴では、第13の特徴において、通信端末50は、電気機器31と通信する機能を有する。
 第15の特徴では、第13または第14の特徴において、上位装置40は、配電線60に接続される親機41と、親機41に接続される上位サーバ42と、を備える。親機41は、子機10から検針データを取得する機能と、子機10から取得した検針データを上位サーバ42に送信する機能と、を有する。上位サーバ42は、親機41から受信した検針データを記憶するように構成される。
 以上述べた本実施形態の電力管理システムによれば、電力メータ20に付設される子機10が、上位装置40および保守端末50との通信の機能に加えて、需要家1が利用する電気機器31との通信の機能も備えているから、検針だけではなく、電力の管理も可能になるという利点がある。

Claims (15)

  1.  電源から所定場所に配電線を通じて供給される電力量を計測する電力メータから前記電力量を含む検針データを収集する電力管理システムの子機であって、
     前記子機は、
     前記配電線を介して上位装置に接続され、前記配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行う有線インターフェイス部と、
     電波を利用する無線通信を通信端末と行う無線インターフェイス部と、
     前記電力メータから前記検針データを取得する機能と、前記有線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記上位装置に送信する機能と、前記無線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記通信端末に送信する機能と、を備える制御部と、
     を備え、
     前記子機は、さらに、前記所定場所に設置される電気機器と通信を行う追加インターフェイス部を備える
     ことを特徴とする電力管理システムの子機。
  2.  前記電気機器は、前記配電線に接続され、
     前記電力メータは、前記電源と前記電気機器との間に介在され、
     前記配電線は、前記電力メータと前記電源との間の第1配電線と、前記電力メータと前記電気機器との間の第2配電線と、を含み、
     前記上位装置は、前記第1配電線に接続され、
     前記有線インターフェイス部は、前記第1配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成され、
     前記追加インターフェイス部は、前記第2配電線を通じて前記電気機器と電力線搬送通信を行うように構成される
     ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システムの子機。
  3.  前記電力メータは、前記電源からの電力を前記所定場所に適した電力に調整するトランスを介して前記電源に接続され、
     前記配電線は、前記電源と前記トランスとの間の第1線路と、前記トランスと前記電力メータとの間の第2線路と、を含み、
     前記上位装置は、前記第2線路に接続され、
     前記有線インターフェイス部は、前記第2線路を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行うように構成される
     ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システムの子機。
  4.  前記制御部は、
      前記無線インターフェイス部での前記無線通信に使用される通信チャネルを複数のチャネルから選択するチャネル選択部と、
      前記通信チャネルに関して電波の干渉が起きるか否かを判定する干渉評価部と、
      前記干渉評価部で前記電波の干渉が起きると判定されると前記チャネル選択部に変更指示を与える変更指示部と、
     を備え、
     前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記通信チャネルを変更するように構成される
     ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システムの子機。
  5.  前記制御部は、前記子機に固有の識別情報を記憶する識別情報保持部を備え、
     前記チャネル選択部は、前記識別情報保持部に記憶された前記識別情報に基づいて前記複数のチャネルから前記通信チャネルの候補となる初期チャネルを選択するように構成され、
     前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記複数のチャネルから前記初期チャネルと異なるチャネルを選択して前記通信チャネルに採用するように構成され、
     前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取らなければ、前記初期チャネルを前記通信チャネルに採用するように構成される
     ことを特徴とする請求項4に記載の電力管理システムの子機。
  6.  前記干渉評価部は、前記複数のチャネルに前記電波の干渉を引き起こさない空チャネルがあるか否かを判定するように構成され、
     前記干渉評価部は、前記複数のチャネルに前記空チャネルがあれば、前記空きチャネルを特定する空きチャネル情報を前記変更指示部に与えるように構成され、
     前記変更指示部は、前記空きチャネル情報で特定された前記空きチャネルから前記通信チャネルとして使用される使用空きチャネルを選択し、前記使用空きチャネルを指定する前記変更指示を前記チャネル選択部に与えるように構成され、
     前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記変更指示で指定された前記使用空きチャネルを前記通信チャネルに採用するように構成される
     ことを特徴とする請求項4に記載の電力管理システムの子機。
  7.  前記制御部は、
      前記チャネル選択部で選択された前記通信チャネルの通信品質を評価する通信品質評価部と、
      前記通信チャネルに対応する電波の強さを前記通信品質評価部で評価された前記通信品質が規定条件を満たす下限値に設定する電力指示部と、
     をさらに備える
     ことを特徴とする請求項4に記載の電力管理システムの子機。
  8.  前記追加インターフェイス部は、電波を利用する無線通信を前記電気機器と行うように構成され、
     前記チャネル選択部は、前記追加インターフェイス部での前記無線通信に使用される第2通信チャネルを指定するように構成され、
     前記無線インターフェイス部は、前記通信端末の使用が開始されたか否かを判定するように構成され、
     前記変更指示部は、前記無線インターフェイス部で前記通信端末の使用が開始されたと判定されると、前記通信端末が使用するチャネルと干渉が起きないチャネルを前記第2通信チャネルとして指定する前記変更指示を前記チャネル選択部に与えるように構成され、
     前記チャネル選択部は、前記変更指示部から前記変更指示を受け取ると、前記第2通信チャネルを前記変更指示部で指定されたチャネルに変更するように構成される
     ことを特徴とする請求項4に記載の電力管理システムの子機。
  9.  前記制御部は、
      前記チャネル選択部で選択された前記第2通信チャネルの通信品質を評価する第2通信品質評価部と、
      前記第2通信チャネルに対応する電波の強さを前記通信品質評価部で評価された前記通信品質が規定条件を満たす下限値に設定する第2電力指示部と、
     をさらに備える
     ことを特徴とする請求項8に記載の電力管理システムの子機。
  10.  前記チャネルは、周波数、タイムスロット、または、周波数とタイムスロットの組み合わせである
     ことを特徴とする請求項4に記載の電力管理システムの子機。
  11.  前記識別情報は、前記上位装置から前記子機に与えられる
     ことを特徴とする請求項7に記載の電力管理システムの子機。
  12.  前記電力メータに付設される
     ことを特徴とする請求項1に記載の電力管理システムの子機。
  13.  電源から所定場所に配電線を通じて供給される電力量を計測する電力メータから前記電力量を含む検針データを取得する子機と、
     前記配電線に接続され、前記子機から前記検針データを取得する上位装置と、
     前記子機から前記検針データを取得する通信端末と、
     を備え、
     前記子機は、
     前記配電線を通じて前記上位装置と電力線搬送通信を行う有線インターフェイス部と、
     電波を利用する無線通信を通信端末と行う無線インターフェイス部と、
     前記電力メータから前記検針データを取得する機能と、前記有線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記上位装置に送信する機能と、前記無線インターフェイス部を制御して前記検針データを前記通信端末に送信する機能と、を備える制御部と、
     を備え、
     前記子機は、さらに、前記所定場所に設置される電気機器と通信を行う追加インターフェイス部を備える
     ことを特徴とする電力管理システム。
  14.  前記通信端末は、前記電気機器と通信する機能を有する
     ことを特徴とする請求項13に記載の電力管理システム。
  15.  前記上位装置は、前記配電線に接続される親機と、前記親機に接続される上位サーバと、を備え、
     前記親機は、前記子機から前記検針データを取得する機能と、前記子機から取得した前記検針データを前記上位サーバに送信する機能と、を有し、
     前記上位サーバは、前記親機から受信した前記検針データを記憶するように構成される
     ことを特徴とする請求項13に記載の電力管理システム。
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