WO2018101419A1

WO2018101419A1 - 電力量計と検針方法、およびパスキー変更方法

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Publication number: WO2018101419A1
Application number: PCT/JP2017/043104
Authority: WO
Inventors: 雄輝前田; 健大郎犬飼
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-06-07
Also published as: JP6555432B2; JPWO2018101419A1

Abstract

配線に流れる電力を計量するための計量器と、計量器の出力から計量値を算出する制御ユニット(1100)と、近距離無線通信により、外部のデジタル機器(2000)と送受信する無線通信装置(1200)と、を備え、無線通信装置(1200)は、デジタル機器(2000)からの要求に基づいて、制御ユニット(1100)が算出した計量値をデジタル機器(2000)に送信するように構成した電力量計と、電力量計本体とデジタル機器の表示が一致しているか否かを確認して計量値を取得する検針方法。

Description

電力量計と検針方法、およびパスキー変更方法

　本発明は、計量値を無線通信で出力可能な電力量計および当該無線通信におけるパスキー変更方法に関する。

　電力量計の検針においては、検針員がメータの表示を読み取ってデータを入力していたが、読み間違いあるいは入力ミス等により検針値を誤る可能性がある。そこで、電力量計に外部との無線通信機能をもたせることが考えられる。一方、検針用の無線通信としては、目視による実機の表示値との照合を行う需要があることを想定し、使用距離が１０ｍ程度以内であること、そして何よりもセキュリティ性が確保できること等が求められる。そこで、２．８ＧＨｚの周波数帯で周波数ホッピングスペクトラム拡散方式（ＦＨＳＳ：Frequency Hopping Spread Spectrum）により、半径１０ｍ程度の機器間を通信するＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）と呼ばれる無線方式（ＩＥＥＥ８０２．１５．１で規定:以降、ＦＨＳＳ無線方式と称する。）が適していると考えられる。

　ＦＨＳＳ無線方式では、通信で送受信されるデータに秘匿性を持たせる必要がある場合、パスキー（認証パスキー、あるいはセキュリティコードとも称される）を設定することにより、無線通信どうしの接続に制限を掛けることが可能である（例えば、特許文献１参照。）。一般的なＦＨＳＳ無線方式を用いる機器においては、無線通信装置と、無線通信装置を制御するホストＭＣＵ（Memory Control Unit）と、何らかの入力操作手段とを備えている。そして、パスキーを変更する際には、入力装置の操作に基づいてホストＭＣＵから無線通信装置にＨＣＩ（Host Controller Interface）コマンドによってパスキーを変更する命令が出力される。しかし、パスキー変更のようなシステム設定に関わる命令は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等による有線通信を介して入出力する必要がある（例えば非特許文献１参照。）。

　一方、ＦＨＳＳ無線方式による無線通信では、通信経路を確立する際にパスキーによる認証を行うため、一度確立された通信経路は、その経路が切断されない限り、通信途中にパスキーが変更されても継続して通信が可能である。よって、通信中であっても無線通信装置のパスキーを変更することが可能であり、この有線通信を介して、パスキー設定以外の設定変更やハードウェアリセット（Ｈ／Ｗリセット）も行うことができる。

特開２００２－３６６４３９号公報（段落００２７、図１、図３）

Adopted Bluetooth コア仕様　コアバージョン4.2 Specification of the Bluetooth System Specification Volume 1 Architecture & Terminology Overview 5.4.2 Key Generation p94（採択日：2014/12/02） https://www.bluetooth.org/ja-jp/specification/adopted-specifications/

　ここで、検針用として電力量計にＦＨＳＳ無線方式による無線通信機能を持たせようとすると、セキュリティを確保するためには、無線通信装置は電力量計の事業者封印の内側に収納する必要がある。そのため、電力計を設置した後は、無線通信装置を直接機械的に操作することはできず、電力量計自体にも入力装置は備わっていない。しかも無線通信装置のパスキー変更の命令を入出力するための通信線を事業者封印の外に引き出すことはできない。

　したがって、電力量計内の無線通信装置に対しては、無線通信を介してパスキーの設定変更を行う必要がある。しかし、パスキーの変更途中でトラブルがあったとしても、無線通信装置等にアクセスすることができないので、外部から状況を把握して適切な処理を行うことができず、場合によっては以降の通信が不可能となってしまうことが考えられる。そのため、これまでは、セキュリティと通信信頼性を両立した無線通信機能を有する電力量計を得ることができなかった。あるいは、好みのパスキーを設定したいと希望するユーザの存在を想定すると、通信範囲が近接領域に限られるＦＨＳＳ無線方式を検針のために適用することは考えられなかった。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、セキュリティと通信信頼性を両立した無線通信による検針が可能な電力量計、あるいは機械的な操作ができない無線通信機器に対するパスキーの変更方法を得ることを目的とする。

　本発明の電力量計は、配線に流れる電力を計量するための計量器と、前記計量器の出力から計量値を算出する制御ユニットと、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器と送受信する無線通信装置と、前記制御ユニットと前記無線通信装置とを封印領域内に収納する筐体と、を備え、前記無線通信装置は、前記デジタル機器からの要求に基づいて、前記制御ユニットが算出した計量値を前記デジタル機器に送信することを特徴とする。

　本発明のパスキー変更方法は、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器と送受信するとともに、前記外部のデジタル機器と送受信する無線通信モードと、パスキーの変更を行う仕様変更モードを有し、一方のモードに切り替えたときは、他方のモードでの機能が働かないように設定された無線通信装置と、機器の動作を管理する制御ユニットと、前記パスキーの変更に必要な命令の送受信を前記制御ユニットと前記無線通信装置との間で行うための有線通信線とが、封印領域内に収納された状態で、前記無線通信装置のパスキーを変更する方法であって、前記デジタル機器から前記無線通信により、新パスキーへ変更する指示を前記無線通信装置に送信する工程と、前記無線通信装置が前記有線通信線により、前記デジタル機器から受信した指示を前記制御ユニットに送信する工程と、前記制御ユニットが前記有線通信線により、前記無線通信装置に前記新パスキーへの設定変更命令を送信する工程と、前記無線通信装置が、前記無線通信モードから前記仕様変更モードへ切り替える工程と、前記無線通信装置が、新パスキーへの設定変更と、前記設定変更命令から抽出した新パスキーの情報を前記制御ユニットに返信する工程と、前記制御ユニットが、前記無線通信装置に送信した新パスキーと前記無線通信装置から返信された新パスキーの情報が一致するか否かの照合を行うパスキー照合工程と、前記制御ユニットが、前記照合の結果が一致の場合は、前記無線通信装置をリセットして前記新パスキーを有効化し、不一致の場合には、前記新パスキーへの変更指示を再試行させるとともに、前記再試行が所定回数以上連続すると、新たな照合を経ずに、前記無線通信装置に所定のパスキーへの変更と前記リセットの指示を行う再試行制御工程と、を有することを特徴とする。

　本発明の電力量計によれば、無線通信による検針の対象が外部端末から近接する範囲に限られるので、照合が困難な電力量計との不要なアクセスを回避してセキュリティと通信信頼性を両立した検針が可能になる。

　本発明のパスキー変更方法によれば、パスキー変更中に通信不良が発生し、意図したパスキーに変更ができなくても、所定のパスキーに復旧するため、通信不能状態に陥ることがない。これによりセキュリティと通信信頼性を両立した無線通信機能を有する電力量計を得ることができる。

本発明の実施の形態１にかかる電力量計における無線通信機能を用いた検針を実現するための構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態１にかかる電力量計における無線通信装置の配置を示すための事業者封印前後それぞれの状態を示す一部切欠き斜視図である。本発明の実施の形態１にかかる電力量計が複数設置された場合に検針作業を行う状態を示した模式図である。本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置を搭載した電力量計でのパスキー変更方法のうち、通常の検針動作かパスキー変更動作かを判別するまでの工程を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置を搭載した電力量計でのパスキー変更方法のうち、パスキー変更動作の前半の工程であるモード切替工程を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置を搭載した電力量計でのパスキー変更方法のうち、パスキー変更動作の後半の工程を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２にかかる電力量計における無線通信機能を用いた検針を実現するための構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置を搭載した電力量計でのパスキー変更方法のうち、パスキー変更動作の工程を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３にかかる電力量計における無線通信機能を用いた連続検針を実現するための構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態３にかかる無線通信装置を搭載した複数の電力量計のアドバタイジング周期を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる電力量計と無線通信機能を用いて検針を行う無線検針端末の画面イメージを示す図である。本発明の実施の形態３にかかる電力量計と無線通信機能を用いて検針を行う無線検針端末の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４にかかる検針作業の工程を示すフローチャートである。

実施の形態１．
　図１～図６は、本発明の実施の形態１にかかる無線通信機能を有する電力量計の構成、あるいはパスキーの変更方法を説明するためのもので、図１は電力量計における無線通信機能を用いた検針、およびセキュリティ向上のためのパスキーの変更方法を実現するための電力量計と検針用の無線検針端末の構成を示す機能ブロック図、図２は電力量計における無線通信装置の物理的な配置を示すための事業者封印前後それぞれの状態を模式的に示す一点鎖線内を切り欠いた一部切欠き斜視図、図３は電力量計が１か所に複数設置された場合に一台の無線検針端末を用いて検針作業を行う状態を示した模式図である。

　そして、図４～図６はパスキーの変更方法における全行程を区切った部分ごとの動作を表現したものであって、図４は無線検針端末に新しいパスキーを入力してから通常の検針動作かパスキー変更動作かを判別するまでの工程を示すフローチャート、図５はパスキー変更動作の前半の工程であるモード切替工程を示すフローチャート、図６はパスキー変更モードへの切り替えが完了してから、実際にパスキーを変更するまでの工程を示すフローチャートである。

　本発明の実施の形態１にかかる電力量計１０００は、図１に示すように、電力量計１０００の動作を制御するホストＭＣＵ１１００と、ＦＨＳＳ無線方式の無線通信装置１２００と、ホストＭＣＵ１１００と無線通信装置１２００とを接続しＨＣＩコマンドを含む通信信号を伝送するＵＡＲＴ通信方式の有線通信線１３００と、電力量計１０００で測定する電源側回路及び負荷側回路を接続する入力端子１４００と、変更前のパスキーを記憶する書き換え可能な記憶装置１５００とを有する。

　電力量計１０００は、ホストＭＣＵ１１００と有線通信線１３００で接続したＦＨＳＳ方式の無線通信装置１２００を搭載することにより、無線検針端末２０００を操作することで、使用電力量の検針、およびパスキーの変更が可能となる。

　なお、ＵＡＲＴ通信方式の場合、有線通信線１３００としては、送信線、受信線、グランド線の計３本の信号線が必要となる。しかし、ＨＣＩコマンドを伝送する通信線は、有線の通信線であれば、必ずしもＵＡＲＴ通信方式に規定される必要はなく、またその通信方式によって規定される信号線を備えるようにすればよい。

　電力量計１０００は、電力料金取引に使用可能な計器であり、その計量値の健全性を担保するために、図２に示すように第三者による電力量計１０００内部への侵入を阻止する機能を持った検定封印を施す。具体的には、図示しないセンサーや計量器を有する計量部、電力量計１０００の動作を制御するホストＭＣＵ１１００と記憶装置１５００を収納する本体部１０１０の内部が検定封印により封印される。

　また、設置工事後に、端子接続の改変等による盗電ができないよう、本体部１０１０の下部に位置する端子台ブロック１０２０には、端子部分を覆うとともに取り付け部分を封印可能な端子カバー１０３０が取り付けられる。この封印を事業者封印と称し、無線通信装置１２００は、検定封印の外ではあるが、端子カバー１０３０内の空間、つまり事業者封印の内部に設置されることになる。一方、有線通信線１３００は、検定封印の内と外にまたがって配置されるが、事業者封印の内部に配置されている。つぎに、各部の詳細について説明する。

　ホストＭＣＵ１１００は、電力量計としての基本機能である計量動作に加え、本発明に特有な無線通信、とくに、パスキー変更に関する制御を行う電力量計１０００の主制御部（制御ユニット）に位置づけられる。そして、有線通信線１３００を介して無線通信装置１２００と通信電文を送受信する有線信号送受信部１１１０と、受信した通信電文の種別を判別する電文種別判別部１１２０と、入力端子１４００からの入力を元に使用電力量を計量する計量動作制御部１１３０と、パスキー変更時の動作を制御するパスキー変更動作制御部１１４０と、ホストＭＣＵ１１００から無線通信装置１２００への通信電文を生成する送信電文生成部１１５０と、パスキー変更後に書き込んだパスキーが正しく書きこめているかを確認するパスキー照合部１１７０を有する。また、パスキー変更動作制御部１１４０は、無線通信装置１２００から読み出した変更前のパスキー（旧パスキー）を記憶するための書き換え可能な記憶装置１５００に記憶する機能も有している。

　無線通信装置１２００は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１で規定された、２．８ＧＨｚの周波数帯を複数のチャネルに分割し、ＦＨＳＳ方式により、半径１０ｍ程度のデジタル機器間を通信する無線装置である。例えば、無線通信装置１２００は、筐体から有線通信線１３００を有するコネクタ１２００ｃが突出するように構成し、本体部１０１０の封印領域内のある面Ｆ１０１０に対して着脱自在に構成することができる。その際、工場出荷時に設定されたパスキーを電力量計１０００への設置面Ｆｒ１２００（この例では、コネクタ１２００ｃが突出する面）に表示（銘板やシール等の貼付でも可）する。そうすれば、顧客は、設置前にパスキーを確認できるとともに、無線通信装置１２００を設置して封印した後は、他人にパスキーを見られるようなことがなくなる。この場合でも、メンテナンス時に正規に封印を外したときには、パスキーを確認することが可能になり、パスキーを記載した書類等を紛失してしまうこともなくなる。なお、パスキーの表示は、上記に限ることなく、封印後、例えば、カバー１０３０越しに見ようとしたときに、死角になる部分であれば、上述したパスキーの秘匿と再確認の効果を奏することができる。

　そして、図１に示すように、無線通信経路を介して無線検針端末２０００と通信電文を送受信する無線信号送受信部１２１０と、無線信号送受信部１２１０で受信した電文をホストＭＣＵ１１００へ送信可能なデータ形式に変換する受信電文変換部１２２０と、受信電文変換部１２２０で変換した電文のホストＭＣＵ１１００への送信とホストＭＣＵ１１００からの電文を受信する有線信号送受信部１２３０と、有線信号送受信部１２３０で受信した電文の内容を解読する電文内容解読部１２４０と、電文内容解読部１２４０で解読した結果に基づき、後述する設定変更モードへの切り替えを実行するモード切替部１２５０と、電文内容解読部１２４０で解読した結果に基づきパスキーの設定変更を制御するパスキー制御部１２６０と、電文内容解読部１２４０で判定した結果によって無線通信装置１２００をＨ／Ｗリセットさせるリセット制御部１２７０と、電文内容解読部１２４０で解読した結果に基づきホストＭＣＵ１１００へ送信する電文を生成する送信電文生成部１２８０と、を有する。

　無線検針端末２０００は、例えば、タブレット端末やスマホのような携帯可能な無線端末であり、少なくともＦＨＳＳ方式によって無線通信装置１２００と送受信できる機能を有している。そして、使用電力量の検針及びパスキー変更の動作に移るための使用者の入力操作を行うための入力装置２１００と、入力された内容、および検針した使用電力量を表示する表示装置２２００と、入力装置２１００に入力した内容によって無線通信装置１２００へ送信する送信電文を生成する送信電文生成部２３００と、送信電文生成部２３００で生成された送信電文の無線通信装置１２００へ送信と、無線通信装置１２００から電文の受信を行う無線信号送受信部２４００と、を有する。

　ここで、パスキー設定について説明する前に、無線を用いた自動検針について説明する。検針対象である計量値は料金に関わる数値であるため、無線を用いた検針と言っても、検針員は無線検針端末の画面表示だけではなく、電力量計そのもの（実機）の表示値も確認し、画面表示と実機の表示値とを照合したいという需要がある。このとき、電力量計と無線検針端末とが、一般的な無線ＬＡＮや単純なデジタル通信で送受信できる場合、通信範囲が広く、直接目視できない電力量計ともアクセスしてしまうことになる。こうした状況では、無線検針端末で表示されたデータが正確か否かを確認できない、あるいは、目の前にある電力量計の表示と異なるために、失敗したと勘違いする、といった煩雑な作業が発生し、検針業務の効率がかえって低下することが考えられる。

　そこで、通信範囲が１０ｍ以内程度に限定されるＦＨＳＳ方式を採用することが考えられる。しかし、ＦＨＳＳ方式の通信規格では、パスキー変更の詳細で説明するように、セキュリティを確保した状態でユーザの利便性を考慮したパスキー変更を行うことができなかった。一方、すべてのユーザが好みのパスキーを設定したいと希望するわけではないが、そのようなユーザにも対応する選択肢がなかったため、これまで、ＦＨＳＳ無線方式を自動検針のために適用することは考えられなかった。

　そこで、後述する構成を備えることで、セキュリティを確保した状態でも、通信不能に陥らずにパスキーを変更できる技術を確保することができた。これにより、例え、ある電力量計にその構成が搭載されていなくとも、その構成が搭載できる選択肢が生じることで、ＦＨＳＳ無線方式を自動検針のために適用することができるようになる。つまり、電力量計にＦＨＳＳ無線方式を用いた自動検針機能を持たせることで、検針の対象が外部端末から近接する範囲に限られ、不要なアクセスを回避してセキュリティと通信信頼性を両立した無線通信による検針が可能な電力量計を得ることができるようになる。

　つぎに、パスキー変更について説明する。ところで、ＦＨＳＳ方式通信の規格上、通常の無線通信中にＨＣＩコマンドによるパスキーを変更させることは可能ではある。しかし、パスキー変更のような通信の仕様に関する設定を無線通信中に変更できるようにすると、その通信が継続している間は変更前の仕様で通信できるが、一度でも途切れると、以降は変更後の仕様でしか通信できなくなる。

　一方、使用電力量の検針作業では、ひとつの無線検針端末２０００からの接続が可能な範囲内に複数の電力量計１０００が設置されている場合がある。例えば、集合住宅や商業ビルなど、図３に示すように複数の電力量計が一か所に集合設置されるような場合には、ひとつの無線検針端末２０００から複数の電力量計１０００_－１～１０００_－ｍと同時に通信することになる。

　この場合、無線検針端末２０００は複数の電力量計１０００_－ｉのそれぞれの無線通信装置１２００_－ｉと同時に接続を行い、通信によって使用電力量を読み出していく。無線検針端末２０００が複数の無線通信装置１２００_－ｉと同時に通信する場合、無線検針端末２０００の能力によって同時接続の台数は有限であり、接続数が多くなるほど、通信が途中で途絶えるリスクが大きくなる。そのため、通常の無線通信中に仕様変更を可能にした状態でパスキー変更を実行すると、不意の通信途絶により、ホストＭＣＵ１１００と無線検針端末２０００間の通信が不能になり、混乱を招く恐れがある。一方、通信仕様を変更する状態では、通常の無線通信は不可（非接続）となるような仕様にすれば、接続可能台数に空きを作り、空き領域を有効活用して検針作業をスムーズに行うことが可能になる。

　そこで、本発明の各実施の形態にかかる電力量計１０００においては、無線通信が可能な状態（通信モード）では、仕様を変更するコマンドの送受信は行えず、仕様を変更する状態（設定変更モード）では、無線通信を行えないようにする。そして、変更された設定は、Ｈ／Ｗリセットを行うまで適用されないこととする。

　つまり、無線通信装置１２００は無線通信によるデータの送受信が可能な通信モードと無線通信装置１２００のパスキー等の設定を変更する設定変更モードの二つのモードを有する。それぞれのモードで動作している間、そのモードで実行可能な動作しか行えず、他のモードでの動作は行えない。例えば、通信モードに切り替えた場合は、他のモードへの切替命令以外のパスキー変更を含む全ての仕様設定に関するコマンドの受信は行えず、設定変更モードに切り替えた場合は、無線通信を行うことはできない。

　なお、単にセキュリティを確保するだけであれば、必ずしもパスキーを変更可能にする必要はなく、例えば固定しておくことも考えられる。しかし、ユーザの利便性や前述のように複数の電力量計をまとめて管理する場合には、共通する新たなパスキーに変更する方が楽に管理できる。あるいは、周辺の別の電力量計群と区別するために別のパスキーに変更したい場合がある。つまり、電力の検針業務といった、ある特定の管理者が複数の機器を対象に管理する場合には、パスキーを変更できるようにすることでユーザ（管理者）の利便性が向上すると考えられる。そこで、以下のような仕様でパスキーを変更できる構成を構築することとした。

　無線通信装置１２００は通信モードを基本の状態とし、ホストＭＣＵ１１００からの有線通信線１３００を介した通信電文によってのみ設定変更モードへの切り替えを行う。また設定変更モードから通信モードへの切り替えには、ホストＭＣＵ１１００からのＨＣＩコマンドによるＨ／Ｗリセット命令によって切り替える。上記Ｈ／Ｗリセットからの復帰によって基本状態である通信モードでの起動をすることで通信モードへの切り替え、および設定変更モードで変更した設定の更新を実現する。

　このような仕様の無線通信装置１２００を有する電力量計１０００と無線検針端末２０００とで構成される無線通信システムにおいて、図１および図４～図６を参照してパスキー変更の手順を説明する。図４～図６のフローチャートにおいて、ステップ番号の末尾の英文字は以下の意味を有するものとする。「ｔ」は無線検針端末２０００による動作、「ｃ」は無線通信装置１２００による動作、「ｍ」はホストＭＣＵ１１００による動作。また、英文字を連ねた「ｔｃ」のような表記は、無線検針端末２０００から無線通信装置１２００への送受信というように、２つの機器間での送受信を示す。

　なお、以下の説明では無線検針端末２０００と無線通信装置１２００とは、予め通信可能に通信経路を確立しているものとする。また、ホストＭＣＵ１１００と無線通信装置１２００との間での通信については、有線通信線１３００を、無線検針端末２０００と無線通信装置１２００との間での通信には、無線通信経路を用いて行われるものとする。

　はじめに、無線検針端末２０００の入力装置２１００を使用者が操作し、変更したい新しいパスキー（新パスキー）を入力する（ステップＳ０１０ｔ）。入力装置２１００が新パスキーの入力を受け付けると送信電文生成部２３００は入力された新パスキーへのパスキー変更要求電文を生成する（ステップＳ０２０ｔ）。無線信号送受信部２４００は生成されたパスキー変更要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００は無線信号送受信部１２１０でパスキー変更要求電文を受信する（ステップＳ０３０ｔｃ）。無線信号送受信部１２１０で受信したパスキー変更要求電文は、ＦＨＳＳ無線通信経路での通信方式用のデータであるため、ホストＭＣＵ１１００への有線通信での通信に適した通信方式のデータへ変換する必要がある。このため受信電文変換部１２２０で、受け取ったパスキー変更要求電文のデータ形式を変換する（ステップＳ０４０ｃ）。

　有線信号送受信部１２３０は、有線通信線１３００を介して、変換されたパスキー変更要求電文をホストＭＵＣ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００は有線信号送受信部１１１０でパスキー変更要求電文を受信する（ステップＳ０５０ｃｍ）。受信した電文がパスキー変更要求電文であるか計量要求電文であるかの種別を電文種別判別部１１２０で判別する（ステップＳ０６０ｍ）。例えば、検針作業時の計量値要求電文を受信していた場合（Ｎｏ）、計量動作を実行する。

　計量動作では、入力端子１４００からの入力を元に、計量動作制御部１１３０が電力量等の計量値を算出し、この計量値を用いて送信電文生成部１１５０が計量値回答電文を作成する。この計量値回答電文は有線通信線１３００を介してホストＭＣＵ１１００から無線通信装置１２００へ送信される。送信された計量値回答電文は、受信電文変換部１２２０でデータ形式を変換した後、無線通信経路を介して無線検針端末２０００へ送受信される。無線検針端末は、受信したデータに基づいて、表示装置２２００に表示、あるいは図示しないホストコンピュータ等に送信することで、電力量の検針作業を実現する。これにより、読み取り、書込み、転記等でのミスによる誤検針を防止し、容易に正確な検針を実現することができる。

　一方、今回のようにパスキー変更要求電文を受信した場合（Ｙｅｓ）、ホストＭＣＵ１１００ではパスキー変更動作制御部１１４０が主制御部として機能する。はじめに、通信モードから設定変更モードへのモード工程（図５）を実行する。パスキー変更動作制御部１１４０は、送信電文生成部１１５０に対して、設定変更モード要求電文の生成を要求し、送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、設定変更モード要求電文を生成する（ステップＳ１００ｍ）。有線信号送受信部１１１０は、送信電文生成部１１５０で生成された設定変更モード要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００は有線信号送受信部１２３０で設定変更モード要求電文を受信する（ステップＳ１１１０ｍｃ）。

　受信した設定変更モード要求電文は電文内容解読部１２４０で内容を解読され、解読内容に基づき、モード切替部１２５０が無線通信装置１２００を通信モードから設定変更モードへ切り替えさせる（ステップＳ１２０ｃ）。設定変更モードに切り替わっている間は無線通信を行うことはできないため、これ以降、無線通信装置１２００と無線検針端末２０００間の通信は不可能となる。これにより、無線通信装置１２００と無線検針端末２０００の接続は切断され、無線検針端末２０００の接続可能台数に空きを作り、例えば、それまで接続していなかった別の電力量計１０００_―ｊの無線通信装置１２００_―ｊとの接続が可能となる。

　モード切替部１２５０で設定変更モードへ切り替えた後、送信電文生成部１２８０でモード完了電文を生成する。そして、有線信号送受信部１２３０は送信電文生成部１２８０で生成されたモード完了電文をホストＭＣＵ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００の有線信号送受信部１１１０はモード完了電文を受信する（ステップＳ１３０ｃｍ）。これにより、ホストＭＣＵ１１００を含めた電力量計１０００の設定変更モードへのモード切り替えが完了する。

　つぎに、図６に示すように、パスキー変更動作制御部１１４０は、変更前のパスキー（旧パスキー）を確認するための動作を制御する。送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、旧パスキー確認要求電文を生成する（ステップＳ２００ｍ）。有線信号送受信部１１１０は送信電文生成部１１５０で生成された旧パスキー確認要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００の有線信号送受信部１２３０は旧パスキー確認要求電文を受信する（ステップＳ２１０ｍｃ）。

　受信した旧パスキー確認要求電文は電文内容解読部１２４０で旧パスキーを要求する内容と解読され、例えば、パスキー設定制御部１２６０で保持（または使用）されている旧パスキーに基づき、送信電文生成部１２８０が旧パスキー回答電文を生成する。有線信号送受信部１２３０は送信電文生成部１２８０で生成された旧パスキー回答電文をホストＭＣＵ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００の有線信号送受信部１１１０は旧パスキー回答電文を受信する（ステップＳ２２０ｃｍ）。パスキー変更動作制御部１１４０は旧パスキー回答電文を受信すると、旧パスキー回答電文から抽出した旧パスキーの情報を書き換え可能な記憶装置１５００へ記憶する（ステップＳ２３０ｍ）。

　旧パスキーの記憶が完了すると、パスキー変更動作制御部１１４０は、パスキー変更の試行回数値Ｎ（初期値は０）を１つ加算（カウントアップ）し（ステップＳ２４０ｍ）、送信電文生成部１１５０へパスキー変更要求電文の生成を要求する。送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、パスキー変更要求電文を生成する。有線信号送受信部１１１０は送信電文生成部１１５０で生成されたパスキー変更要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００の有線信号送受信部１２３０はパスキー変更要求電文を受信する（ステップＳ２５０ｍｃ）。

　受信したパスキー変更要求電文は電文内容解読部１２４０でパスキーを変更する指令であることと、変更すべきパスキー（新パスキー）を含む内容であると解読され、解読内容に基づいて、パスキー制御部１２６０は新パスキーに設定変更する（ステップＳ２６０ｃ）。パスキーの設定変更が完了すると、送信電文生成部１２８０がパスキー設定変更完了電文を生成する。有線信号送受信部１２３０は送信電文生成部１２８０で生成されたパスキー設定変更完了電文をホストＭＣＵ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００の有線信号送受信部１１１０はパスキー設定変更完了電文を受信する（ステップＳ２７０ｃｍ）。

　パスキー設定変更完了電文を受信すると、パスキー変更動作制御部１１４０はパスキー照合部１１７０へパスキーの照合を要求する。パスキー照合部１１７０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、ステップＳ２５０ｍｃで送信した変更を要求した新パスキーの情報と、パスキー設定変更完了電文で受け取った設定変更完了した新パスキーの情報が合致するか否かを照合する（ステップＳ２８０ｍ）。

　変更要求した新パスキーの情報と設定変更完了した（返信された）新パスキーの情報が一致する場合（Ｙｅｓ）、パスキー変更動作制御部１１４０は試行回数値Ｎを０にリセットする（ステップＳ４００ｍ）。試行回数値Ｎをリセットした後、パスキー変更動作制御部１１４０は送信電文生成部１１５０にＨ／Ｗリセット要求電文の生成を要求する。送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、無線通信装置１２００へＨ／Ｗリセット要求電文を生成する。有線信号送受信部１１１０は送信電文生成部１１５０で生成されたＨ／Ｗリセット要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００の有線信号送受信部１２３０は、Ｈ／Ｗリセット要求電文を受信する（ステップＳ４１０ｍｃ）。

　無線通信装置１２００は、受信したＨ／Ｗリセット要求電文に基づき、リセット制御部１２７０を動作させてＨ／Ｗリセットを行い、自機を再起動させる（ステップ４２０ｃ）。無線通信装置１２００はＨ／Ｗリセットによる再起動によって基本状態である通信モードで起動するため、設定変更モードから通信モードへの切り替えをした状態で起動し、また変更した設定内容（新パスキー）を適用し、パスキー変更動作の処理を終了する。

　一方、ステップＳ２８０ｍで、変更要求した新パスキーの情報と返信された新パスキーの情報が不一致の場合（Ｎｏ）、再試行制御部１１６０は、パスキー変更の試行回数値Ｎが予め定められた所定値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３００ｍ）。

　試行回数値Ｎが予め定められた所定値以下の場合（Ｎｏ）、パスキー変更動作制御部１１４０はステップＳ２４０ｍの工程に戻り、試行回数値Ｎを一つカウントアップして、以降の工程を続けるように制御する。

　一方、試行回数値Ｎが予め定められた所定値を超えた場合（Ｙｅｓ）、再試行が試行回数値Ｎ分連続したことになる。そこで、パスキー変更動作制御部１１４０は、ステップＳ２３０ｍで記憶装置１５００に記憶されているパスキー（旧パスキー）を読み出す（ステップＳ３１０ｍ）。そして、旧パスキーへパスキーを変更するためのパスキー変更要求電文の生成を送信電文生成部１１５０へ要求する。送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、旧パスキーへ設定変更するためのパスキー変更要求電文を生成する（ステップＳ３２０ｍ）。有線信号送受信部１１１０は送信電文生成部１１５０で生成された旧パスキーの情報を含むパスキー変更要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００の有線信号送受信部１２３０は旧パスキーへのパスキー変更要求電文を受信する（ステップＳ３３０ｍｃ）。

　電文内容解読部１２４０は、受信したパスキー変更要求電文が、パスキーを変更する指令であることと、旧パスキーの情報を含む内容であると解読し、解読内容に基づいて、パスキー制御部１２６０がパスキーを旧パスキーに設定変更する（ステップＳ３４０ｃ）。パスキーを旧パスキーに設定変更したあと、パスキー変更動作制御部１１４０は、送信電文生成部１２８０にパスキー設定変更完了電文を生成させる。有線信号送受信部１２３０は送信電文生成部１２８０で生成されたパスキー設定変更完了電文をホストＭＣＵ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００の有線信号送受信部１１１０はパスキー設定変更完了電文を受信する（ステップＳ３５０ｃｍ）。

　以降は、前述のステップＳ２８０ｍにおける変更要求した新パスキーの情報と設定変更完了した新パスキーの情報が一致した場合と同様の流れで処理を継続する。つまり、情報が一致しているか否かの照合工程を飛ばして、強制的に旧パスキーへの変更とリセット動作による旧パスキーの有効化動作を実施する。これにより、無線通信装置１２００はＨ／Ｗリセットによる再起動によって基本状態である通信モードで起動するため、設定変更モードから通信モードへの切り替えをした状態で起動し、また変更前の設定内容（旧パスキー）を適用し、パスキー変更動作の処理を終了する。なお、この場合、ステップＳ３５０ｃｍのような変更完了を確認するための工程は省略し、送信した旧パスキーを強制的に有効化するようにしてもよい。

　実施の形態２．
　本発明の実施の形態２にかかる電力量計、およびパスキーの変更方法では、新パスキーへの設定変更が不調で、旧パスキーに再設定する際の旧パスキーの情報を無線通信装置のプログラムに埋め込むようにしたものである。図７と図８は本発明の実施の形態２にかかる無線通信機能を有する電力量計の構成、あるいはパスキーの変更方法を説明するためのもので、図７は電力量計における無線通信機能を用いた検針、およびセキュリティ向上のためのパスキーの変更方法を実現するための電力量計と検針用の無線検針端末の構成を示す機能ブロック図である。そして、図８は、パスキーの変更方法における全行程のうち、パスキー変更動作であると判別してからのパスキー変更動作の全工程を示すフローチャートである。

　図中、実施の形態１で説明した部分と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態２においては、実施の形態１で説明した図２～図４を援用する。

　図７に示すように、本実施の形態２にかかる電力量計１０００においては、電力量計１０００は、実施の形態１で説明した電力量計１０００に対して、記憶装置１５００を除外した構成となっている。

　このような仕様の無線通信装置１２００を有する電力量計１０００と無線検針端末２０００とで構成される無線通信システムにおいて、図７および図４、図８を参照してパスキー変更の手順を説明する。この場合も、無線検針端末２０００と無線通信装置１２００とは、予め通信可能に通信経路を確立しているものとする。また、ホストＭＣＵ１１００と無線通信装置１２００との間での通信については、有線通信線１３００を、無線検針端末２０００と無線通信装置１２００との間での通信には、無線通信経路を用いて行われるものとする。

　本実施の形態２にかかるパスキー変更方法の工程では、ステップＳ１３０ｃｍまでは、実施の形態１で説明した工程と共通であって、その詳細については説明を省略する。実施の形態１の図６との違いで説明すると、ステップＳ１３０ｃｍでモード切替完了電文を受信した後の、ステップＳ２００ｍからステップＳ２３０ｍまでの旧パスキーを呼び出して記憶する一連の処理を省略した形となっている。そして、試行回数値Ｎをカウントアップ（ステップＳ２４０ｍ）した後の工程においても、ステップＳ３１０ｍ～ステップＳ３４０ｃ以外の工程においては実施の形態１と共通であるため、ステップＳ１３０ｃまでと同様に説明を省略する。

　ステップＳ３００ｍにおいて、試行回数値Ｎが予め定められた所定値を超えた場合（Ｙｅｓ）、再試行制御部１１６０は、新パスキーへの設定変更の試行を中止する。そして、パスキー変更動作制御部１１４０は、工場出荷時のパスキー（旧パスキーの１種である「初期パスキー」）へ変更設定するための動作を行う。工場出荷時のパスキーは、あらかじめ無線通信装置１２００にプログラムされた処理の中で定めているものである。送信電文生成部１１５０はパスキー変更動作制御部１１４０からの要求を受けて、パスキーをプログラム中に埋め込まれた初期パスキーへ設定変更するためのパスキー変更要求電文を生成する（ステップＳ３２５ｍ）。有線信号送受信部１１１０は送信電文生成部１１５０で生成された初期パスキーへのパスキー変更要求電文を無線通信装置１２００へ送信し、無線通信装置１２００の有線信号送受信部１２３０は初期パスキーへのパスキー変更要求電文を受信する（ステップＳ３３５ｍｃ）。

　電文内容解読部１２４０は、受信したパスキー変更要求電文はプログラム中に埋め込まれた初期パスキーにパスキーを変更する指令であることと解読し、パスキー制御部１２６０は解読内容に基づいてプログラム中の初期パスキーに設定変更する（ステップＳ３４５ｃ）。設定変更が完了すると、送信電文生成部１２８０にパスキー設定変更完了電文を生成させる。有線信号送受信部１２３０は送信電文生成部１２８０で生成されたパスキー設定変更完了電文をホストＭＣＵ１１００へ送信し、ホストＭＣＵ１１００の有線信号送受信部１１１０はパスキー設定変更完了電文を受信する（ステップＳ３５０ｃｍ）。

　パスキーを初期パスキーに設定変更したあとは、パスキー変更動作制御部１１４０は、ステップＳ４００に移行する。つまり、実施の形態１で説明したステップＳ２８０ｍにおける変更要求したパスキーの情報と設定変更完了したパスキーの情報が一致する場合と同様の流れで処理を継続する。これにより、無線通信装置１２００はＨ／Ｗリセットによる再起動によって基本状態である通信モードで起動するため、設定変更モードから通信モードへの切り替えをした状態で起動し、また工場出荷時の初期パスキーを適用し、パスキー変更動作の処理を終了する。なお、この場合も、実施の形態１と同様、ステップＳ３５０ｃｍのような変更完了を確認するための工程は省略し、初期パスキーに強制的に変更するようにしてもよい。

　このような構成あるいは工程でパスキーの変更を行うことにより、変更前のパスキーを記憶する書き換え可能な記憶装置を有さない電力量計においても、事前に工場出荷時のパスキーを使用者に伝えておくことで実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施の形態２にかかる電力量計１０００では、初期パスキーを無線通信装置１２００のプログラム中に埋め込んだ例を示したが、これに限ることはない。例えば、ホストＭＣＵ１１００のプログラム中に埋め込むようにしてもよい。ただし、この場合は、初期パスキーの読み出しから設定変更までの動作が本実施形態と異なり、パスキーの読出し対象が記憶装置１５００と異なる点以外は、実施の形態１で説明したステップＳ３１０ｍ～Ｓ３４０ｃと同様になる。

　なお、上記各実施の形態においては、事業者封印の領域内に検定封印の領域を設けた例を示したがこれに限ることはない。事業者封印と検定封印が独立した領域にあってもよい。その場合においても、ホストＭＣＵ１１００と無線通信装置１２００および両者を結ぶ有線通信線１３００が、外部との物理的なアクセスができない封印領域内に収納されていればよい。また、各実施の形態においては、封印を有する電力量計を対象として記載したが、それに限ることはない。例えば、ある機器の動作を管理する制御部等が通常分解できないような空間内に配置され、当該制御部と無線通信装置と、有線通信線とが、機械的な操作ができない状態であるような機器に対してであれば適用可能である。

　以上のように、本発明の実施の形態１あるいは２にかかる電力量計１０００によれば、配線に流れる電力を計量するための計量器と、計量器の出力から計量値を算出する制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）と、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器（無線検針端末２０００）と送受信する無線通信装置１２００と、制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）と無線通信装置１２００とを封印領域内に収納する筐体と、を備え、無線通信装置１２００は、デジタル機器（無線検針端末２０００）からの要求に基づいて、制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）が算出した計量値をデジタル機器（無線検針端末２０００）に送信するように構成した。これにより、無線通信による検針の対象が外部のデジタル機器から近接する範囲に限られ、不要なアクセスを回避してセキュリティと通信信頼性を両立した検針が可能な電力量計を得ることができるようになる。その結果、記入ミスや誤記の無い、正確な検針が容易にできるようになる。

　さらに、上記電力量計１０００を構成できる前提として、配線に流れる電力を計量するための計量器と、計量器の出力から計量値を算出する制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）と、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器（無線検針端末２０００）と送受信する無線通信装置１２００と、制御ユニットと無線通信装置１２００をつなぎ、制御ユニットが算出した計量値および無線通信装置１２００のパスキーの変更に必要な命令の送受信を行うための有線通信線１３００と、制御ユニットと有線通信線１３００と無線通信装置１２００とを封印領域内に収納する筐体と、を備え、無線通信装置１２００は、外部のデジタル機器（無線検針端末２０００）と送受信する無線通信モードと、パスキーの変更を行う仕様変更モードに分け、一方のモードに切り替えたときは、他方のモードでの機能を働かせないよう当該無線通信装置１２００の動作を制御するモード切替部１２５０と、有線通信線１３００を介してパスキー変更の指示を受信すると、受信した新パスキーへの設定変更と、受信した新パスキーの情報の制御ユニットへの返信を行うパスキー制御部１２６０とを有し、制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）は、無線通信装置１２００を介して受信した電文が、新パスキーへの変更を指示する電文であった場合に、無線通信装置１２００にパスキー変更の指示をするパスキー変更動作制御部１１４０と、無線通信装置１２００に送信した新パスキーと無線通信装置１２００から返信された新パスキーの情報が一致するか否かの照合を行うパスキー照合部１１７０と、照合の結果が一致の場合は、無線通信装置１２００をリセットして新パスキーを有効化し、不一致の場合には、新パスキーへの変更指示を再試行させるとともに、再試行が所定回数（試行回数値Ｎ）以上連続すると、新たな照合を経ずに、無線通信装置１２００に所定のパスキーへの変更とリセットの指示を行う再試行制御部１１６０と、を有するように構成したので、パスキー変更モードに切り替えて外部からのアクセスができなくなった状態でも、新パスキー、あるいは所定のパスキーに確実にパスキーを設定することができる。そのため、セキュリティと通信信頼性を両立した無線通信機能を有する電力量計１０００を得ることができる。その結果、ユーザの要望に対応できる選択肢を広げることができ、例え、当該機器にパスキー変更機能を備えていなくても、ＦＨＳＳ方式の無線による検針ができる電力量計を得ることができるようになる。

　また、以上のように、本発明の実施の形態１あるいは２にかかるパスキー変更方法によれば、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器（無線検針端末２０００）と送受信するとともに、外部のデジタル機器（無線検針端末２０００）と送受信する無線通信モードと、パスキーの変更を行う仕様変更モードを有し、一方のモードに切り替えたときは、他方のモードでの機能が働かないように設定された無線通信装置１２００と、機器の動作を管理する制御ユニット（ホストＭＣＵ１１００）と、パスキーの変更に必要な命令の送受信を制御ユニットと無線通信装置１２００との間で行うための有線通信線１３００とが、機械的な操作ができない状態で、無線通信装置１２００のパスキーを変更する方法であって、デジタル機器（無線検針端末２０００）から無線通信により、新パスキーへ変更する指示を無線通信装置１２００に送信する工程（ステップＳ０１０ｔ～Ｓ０３０ｔｃ）と、無線通信装置１２００が有線通信線１３００により、デジタル機器から受信した指示を制御ユニットに送信する工程（ステップＳ０４０ｃ～Ｓ０５０ｃｍ）と、制御ユニットが有線通信線１３００により、無線通信装置１２００に新パスキーへの設定変更命令を送信する工程（ステップＳ１００ｍ～Ｓ１１０ｍｃ）と、無線通信装置１２００が、無線通信モードから仕様変更モードへ切り替える工程（Ｓ１２０ｃ～Ｓ１３０ｃｍ）と、無線通信装置１２００が、新パスキーへの設定変更と、設定変更命令から抽出した新パスキーの情報を制御ユニットに返信する工程（ステップＳ２６０ｃ～Ｓ２７０ｃｍ）と、制御ユニットが、無線通信装置１２００に送信した新パスキーと無線通信装置１２００から返信された新パスキーの情報が一致するか否かの照合を行うパスキー照合工程（ステップＳ２８０ｍ）と、制御ユニットが、照合の結果が一致の場合は、無線通信装置１２００をリセットして新パスキーを有効化し、不一致の場合には、新パスキーへの変更指示を再試行させるとともに、再試行が所定回数（試行回数値Ｎ）以上連続すると、新たな照合を伴わずに、無線通信装置１２００に所定のパスキーへの変更と前記リセットの指示を行う再試行制御工程（ステップＳ３００ｍ～Ｓ４２０ｃ）と、を有するように構成したので、パスキー変更モードに切り替えた場合に、外部からのアクセスができなくなるような状態でも、新パスキー、あるいは所定のパスキーに確実にパスキーを設定することができる。そのため、セキュリティと通信信頼性を両立したパスキー変更が可能になる。

　上記、電力量計１０００あるいはパスキー変更方法において、所定のパスキーは、新パスキーへの変更指示を受ける直前に使用されていたパスキーであるようにすれば、新パスキーへの変更中にトラブルが生じても、直前に用いたパスキーに変更されるので、ユーザは確実に通信を確保することができる。

　その際、直前に使用されていたパスキーを記憶する記憶装置１５００を有するか、記憶する工程（ステップＳ２３０ｍ）を有するようにすれば、確実に直前のパスキーに戻すことができる。

　あるいは所定のパスキーが、制御ユニットまたは無線通信装置１２００に（例えば、プログラム中）埋め込まれているようにすれば、工場出荷時にそのデータを通知しておくことで、ユーザが確実に初期パスキーを認知し、通信を確保することができる。

実施の形態３．
　図９～図１２は、本発明の実施の形態３にかかる電力量計、無線通信装置および無線検針端末で構成される無線通信システムにおいて、複数の電力量計に対して逐次実行により、実質的な連続検針を実現するための構成および動作を説明するためのものである。図９は電力量計における無線通信機能を用いた連続検針を実現するための構成を示す機能ブロック図、図１０は複数の電力計のそれぞれの無線通信装置におけるアドバタイジング周期の関係を示す図、図１１は連続検針を実行する際のある状況における無線検針端末の画面イメージを示す図、図１２は無線検針端末における連続検針を実行する際の動作を示すフローチャートである。

　図中、実施の形態１および実施の形態２で説明した部分と同様の部分については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、本実施の形態３においても、実施の形態１あるいは２で用いた図を援用する。

　本実施の形態３にかかる電力量計に対応する無線検針端末２０００は、図９に示すように、実施の形態１、２で説明したものに対し、検針制御部２５００をさらに備えている。また、無線通信装置１２００は実施の形態１、２で説明したものに対し、通信制御部１２９０をさらに備え、アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖを設定し、保持する機能を有する。

　アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖは基本周期Ｔ_ｂと基本周期に対する差分時間ΔＴ_ｄから構成され、以下のように定義する。
　　Ｔ_ａｄｖ　＝　Ｔ_ｂ＋ΔＴ_ｄ×ｋ（ｋ＝１～Ｍ）
　ここで、アドバタイジングとは、ネットワーク管理に必要な情報を定期的に送り出すことであり、ＦＨＳＳ無線方式においては、アドバタイジングチャネルはデバイスの検出と接続用に使用される。一方、接続後のデバイス間の通信には、アドバタイジングチャネルよりも多くのデータチャネルが使用される。アドバタイジングチャネルを多くすれば、より多くの無線端末が同時に検出されやすくなるが、アドバタイジングチャネルは非接続時に一定の周期でパケットを送信して周りに通知するものであるため、消費電力が大きくなるというデメリットを生じる。従って、ＦＨＳＳ無線方式では、例えば、ＢＬＥ：Bluetooth Low Energyのように、低消費電力を謳うものでは、アドバタイジングチャネルが３チャネルしか割り当てられていないものもある。

　なお、ＢＬＥにおいては、実際に実行されるアドバタイジングの周期は、指定した値（ここで言う、アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖ）に対して０～１０ｍｓのランダムな値（ランダム値）を付加して設定されるようになっており、一般的な電子機器を使用する場合には、数チャネルのアドバタイジングチャネルでも十分、短時間に通信が確立する。しかし、図３で説明したように、同じ仕様の電力量計１０００－ｉが数十台設置されるような状況で検針作業を行う場合、例えば、初期動作時や停電からの復帰時には、同時に動作が開始される。すると、同じアドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖが設定された複数の無線通信装置の中には、同じ周期、同じ位相でアドバタイジング信号を発するものが現れることが考えられる。そうなると、これらのタイミングがずれるようになるまでアドバタイジングができず、検針対象の無線通信装置の検出および通信確立に時間を要するという課題が生じる。

　そこで、本実施の形態３においては、各無線通信装置１２００－ｉ毎に異なる数十通りのアドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖを保持するようにした。異なるアドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖの設定は、例えば、無線通信装置１２００のシリアルＩＤなどの機器固有のデータから演算することにより、機器ごとに異なる差分時間ΔＴ_ｄを数十通り生成することにより実現される。この機能により、図１０に示すように、数十台同時にアドバタイジングが発生している場合でも、競合するアドバタイジングの数を減らすことが可能となり、同じ仕様の複数台の無線通信装置１２００－ｉの検出が容易となる。

　基本周期Ｔ_ｂおよび差分時間ΔＴ_ｄは、実仕様上では、例えば、Ｔ_ｂ＝５１０ｍｓ、ΔＴ_ｄ＝１０ｍｓのような値を取ることができる。とくに、差分時間ΔＴ_ｄについては、ランダム値の最大値（１０ｍｓ）以上の間隔を有するように設定する。その結果、アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖ＝５１０ｍｓ、５２０ｍｓ、・・・、１０００ｍｓのように、１秒以内に５０通りのアドバタイジング周期が実現される。アドバタイジング信号は数百μｓ程度のパケット長であり、１０ｍｓの間隔があれば競合を減らすのには十分である。つまり、仮にランダム値が重なる機器があったとしても、確実に周期をずらすことができる。

　なお、アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖを機器ごとに変更する機能としては、差分時間ΔＴ_ｄを電力量計出荷時に設定可能な機能、パスキー変更方法と同様の方法を用いて設置後に変更する機能などが考えられる。さらに、通信制御部１２９０内に電源投入後アドバタイジング開始までの時間に関してプログラム内で差分時間ΔＴ_ｄに相当する値を発生させる機能などを有してもよい。いずれの機能を用いても、同じ仕様の機器間での、アドバタイジング周期Ｔ_ａｄｖを異なる値にし、アドバタイジングタイミングをずらすことが可能である。

　つぎに、上記アドバタイジングタイミングをずらすための機能を有する複数の電力量計に対して逐次検針（実質的な連続検針）を実行する際の動作について説明する。
　図１１に示すように、無線検針端末２０００には、検出機能、登録機能、検針機能を実行開始するための検出ボタンＤ１１０、登録ボタンＤ１２０、検針ボタンＤ１３０等の操作ボタン群Ｄ１００が最下段に表示される。また、上段には、無線検針端末２０００に予め電力量計として登録されている機器のリストである電力量計リストＤ２００が、下段には、電力量計としては登録されていないが、検出した無線通信装置のリストである無線通信装置リストＤ３００が表示される。

　電力量計リストＤ２００には、登録された電力量計ごとに表示枠Ｄ２１０が設けられ、中央に電力量計等の機器名やＩＤ等を表示するＩＤ欄Ｄ２１２、その左にチェック欄Ｄ２１１、右端に検針した電力量を示す計量値欄Ｄ２１３が設けられている。無線通信装置リストＤ３００には、未登録だが検出した無線通信装置ごとに検出した機器のＩＤを示す表示枠Ｄ３１０が設けられている。

　検出機能は、アドバタイジング中の電力量計１０００－ｉを検出する機能である。検出された無線検針端末２０００を搭載する電力量計１０００が、過去に登録済みの場合は、電力量計リストＤ２００中の該当機器の表示枠Ｄ２１０のチェック欄Ｄ２１１にチェックを入れるように表示内容を修正する。検出された機器が過去に登録がない場合は、未登録の端末として、無線通信装置リストＤ３００に、新たに表示枠Ｄ３１０を追加し、検出した無線検針端末のＩＤを表示するように表示内容を修正する。

　上記のような無線通信装置１２００を有する電力量計１０００と、無線検針端末２０００とで構成される無線通信システムにおける検針作業動作について、図１２のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップ番号の末尾（ｔ）に示すように、図１２で示す動作は、無線検針端末２０００の検針制御部２５００によって実行される動作である。

　無線検針端末２０００は検出ボタンＤ１１０の押下を検知（ステップＳ５００ｔ）すると、周囲に存在するアドバタイジング中の電子機器を検出する。検出対象は、通信可能なエリア内に存在する機器全てであり、中には、検針対象の電力量計以外の電子機器も含まれる。しかし、検出したアドバタイジング信号中に含まれる情報で、電力量計か否かがわかるので、本フローチャートでは電力量計と認識したものに対する動作のみを示す。なお、検出ボタンＤ１１０を押下すると、「検出停止」と表示が変化し、「検出停止」ボタンとして機能する。

　電子機器が検出され、アドバタイジングデータが検針対象の電力量計を示す場合（ステップＳ５１０ｔ）は、その電力量計１０００と無線検針端末２０００内に保持されているリストと比較し、登録されているかいないかを判定する（ステップＳ５２０ｔ）。検出した機器が、過去に検針した履歴がある（登録済）場合（ステップＳ５２０ｔで「Ｙ」）は、該当機器の表示枠Ｄ２１０中のチェック欄Ｄ２１１にチェックを表示する（ステップＳ５３０ｔ）。一方、過去に検針履歴がない（未登録）場合（ステップＳ５２０ｔで「Ｎ」）、無線通信装置リストＤ３００に、新たに表示枠Ｄ３１０を追加し、その無線通信装置１２００のＩＤ番号を表示する（ステップＳ５４０ｔ）。これら一連の動作（ステップＳ５１０ｔ～ステップＳ５４０ｔ）は「検出停止」ボタンの押下を検知（Ｓ５５０ｔで「Ｙ」）するまで繰り返す。

　「検出停止」ボタンの押下を検知した場合は、アドバタイジング中の機器の検出を停止し、その時点で修正済みの電力量計リストＤ２００および無線通信装置リストＤ３００を表示する。電力量計リストＤ２００および無線通信装置リストＤ３００を表示した際に、登録ボタンＤ１２０の押下を検知（ステップＳ５６０ｔ）すると、無線検針端末２０００は、無線通信装置リストＤ３００中に表示した無線通信装置を電力量計として登録するためのパスキー入力工程に移る（ステップＳ５７０ｔ）。なお、登録ボタンＤ１２０を押下すると、「登録完了」と表示が変化し、「登録完了」ボタンとして機能する。

　パスキー入力工程では、例えば、無線通信装置リストＤ３００中の機器のうち、操作者がタッチした表示枠Ｄ３１０に該当する機器に対して、図示しないパスキー入力ウィンドウ等を表示させてパスキーの入力を促すようにする。そして、入力されたパスキーを基に該当機器と通信し、正しいパスキーが入力されたこと（通信確立）が確認できれば、その機器の表示を電力量計リストＤ２００に移すように修正する。

　「登録完了」ボタンの押下を検知すると、必要な機器への電力量計リストＤ２００への登録が完了したと判定する（ステップＳ５８０ｔ）。このとき、必要に応じて検針者はチェック欄Ｄ２１１のチェックを外し、検針が不必要な機器を検針対象から外すことができる。その後、無線検針端末２０００が検針ボタンＤ１３０の押下を検知（ステップＳ５９０ｔ）すると、リスト中の電力量計の電力量を順次取得し、計量値欄Ｄ２１３の数値を書き換える動作を逐次実行する（ステップＳ６００ｔ）。このとき、リスト中の全ての機器との通信は数百数ｍｓ以内で完了するため、実質的には、連続して検針しているように見える。なお、検針ボタンＤ１３０を押下すと、「検針完了」と表示が変化し、「検針完了」ボタンとして機能するので、「検針完了」ボタン押下の検知によって検針を完了する。

　以上のように、本発明の実施の形態３にかかる無線通信装置１２００および無線検針端末２０００によれば、同じ仕様の複数の機器を同時に検出することが困難な仕様の無線規格を用いた場合でも、短期間で検出し、実質的な連続検針が可能となる。

　上記各実施の形態ではＦＨＳＳ無線方式の無線機能を有した無線検針端末２０００を用いた連続検針方法について説明をした。しかし、無線検針端末２０００は、最初に述べたように、必ずしも検針専用に特化したものではなく、スマートフォン（スマホ）やタブレット端末などの一般的な可搬式デジタル端末と、その端末上で動作するアプリケーションによっても実現可能である。

　そのような可搬式デジタル端末における入出力手段は、ＦＨＳＳ方式に限ったものではない。ＦＨＳＳ方式は勿論のこと、直接拡散方式（ＤＳＳＳ：Direct Sequence Spread Spectrum）や直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）を用いた通信規格をも併せて搭載したものが一般的である。また、電波以外に、撮像装置や音声の入出力装置等も備えているのが一般的であり、赤外線通信方式を備えたものもある。

　電波を用いる例においては、例えば、Ｗｉ-Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ）等の通信規格は規格末尾の符号によってＤＳＳＳ方式、ＯＦＤＭ方式など、複数の変調方式が存在する。これらの変調方式を用いたＷｉ－Ｆｉ通信においても、ＦＨＳＳ無線方式と同様にパスキーまたはパスワードの変更については、ホストＭＣＵから無線通信装置にＵＡＲＴ等による有線通信を介して入出力する必要があるが、実施の形態１や２で説明したように、本発明の電力量計１０００では、機械的な操作ができない無線通信機器（無線通信装置１２００に対応）に対するパスキーの変更方法を得ることが可能となる。

　複数の機器間での競合回避については、ＦＨＳＳ無線方式以外では、例えばビーコン信号と呼ばれるアドバタイジングと同じ役割をもつ信号を一定周期毎に出力してデバイスの検出と接続を行っているため、頻度は異なるがＦＨＳＳ無線方式と同じ課題が発生する。ＦＨＳＳ無線方式以外の無線方式においても実施の形態３で説明した構成で課題を解決することが可能である。

実施の形態４．
　本実施の形態４においては、実施の形態１～３で説明した電力量計に対し、可搬型デジタル端末を用いて検針する簡易な検針方法について説明する。図１３は、本実施の形態４にかかる検針方法を説明するためのものであり、具体的には、実施の形態３で説明した図１２における検針リストの電力量取得工程（ステップＳ６００ｔ）の詳細である。基本的には、図１および図３で示す、無線通信装置１２００を備えた電力量計１０００、および可搬型デジタル端末（無線検針端末２０００）で構成される無線通信システムへの適応を前提としている。そして、無線以外の計量値読取り手段によって計量値取得時の誤りを防止、訂正する動作をも付加している。

　検針リストの電力量取得工程（ステップＳ６００ｔ）により取得された電力量（計量値）は、可搬型デジタル端末上でリスト表示される。取得された電力量（計量値）が電力量計１０００本体の表示部に表示された値と、目視結果と比べて一致であれば、リストにチェックを付加するというように、確認情報を入力する（ステップＳ６０１ｔ）。チェックが付加された電力量計の計量値（一致分）電力量は、例えば、保存ボタンの押下により一括で保存される（ステップＳ６０２ｔ）。

　ここで、すべての電力量計の計量値が一致（ステップＳ６０３で「Ｎ」）していれば、電力量取得工程（ステップＳ６００ｔ）を終了する。一方、不一致の電力量計があれば（ステップＳ６０３ｔで「Ｙ」）、保存を完了した電力量計のチェックを外し、値が不一致の電力量計（不一致分：例えば、ｎ台）にチェックを入れ、検針ボタンＤ１３０の押下によって計量値を再取得する（ステップＳ６０４ｔ）。再取得後の計量値と本体表示とを目視で確認し、一致している（ステップＳ６０５ｔで「Ｙ」）電力量計はその値を保存する（ステップＳ６１０t）。

　一方、再取得しても、一致していない（ステップＳ６０５ｔで「Ｎ」）電力量計については、取得方法を変更する。例えば、可搬デジタル機器に具備された撮像機能を用いて、電力量計１０００本体に表示された電力量を撮像する（ステップＳ６０６ｔ）。そして、撮像した画像データを可搬デジタル機器上の光学的文字認識機能（ＯＣＲ：Optical Character Recognition）などのアプリを用いてテキストデータへ変換／表示する（ステップＳ６０７ｔ）。再度目視により比較し、一致している場合（ステップＳ６０８ｔで「Ｙ」）は撮像データから取得した計量値を保存する（Ｓ６１０ｔ）。この場合でも、値が一致していない場合は、例えば、入力画面を表示するなどして、検針者が目視により認識した計量値を可搬デジタル機器に手入力する（Ｓ６０９ｔ）。

　尚、上記では近距離無線以外の計量値読取り手段としてＯＣＲを用いて説明したが、ＯＣＲ以外の手段、例えば赤外線通信や非接触通信などを代替手段として使用することも可能であり、その際の検針フローは図１３と同様である。

　以上のように、本発明の実施の形態４にかかる検針方法によれば、スマホやタブレットのような一般的な可搬型デジタル機器を用い、電力量計１０００が計量した計量値を取得する検針方法であって、近距離無線通信により、計量値を電力量計１０００から取得し、可搬型デジタル機器に表示させる工程と、可搬型デジタル機器に表示させた計量値が、電力量計１０００に表示された値と一致しているか否かの確認情報を可搬型デジタル機器への操作により受け付ける確認工程と、確認工程で受け付けた確認情報が一致を意味した場合、近距離無線通信によって取得した計量値を検針値として保存する保存工程と、を有するようにしたので、手作業による誤入力や、通信不良等による誤取得がなく、正確な計量値の取得を容易に行うことができる。

　また、メインの取得方法として設定した無線以外の計量値自動読取り手段を有することにより、電力量計の無線通信装置１２００に何らかの不具合があったり、周囲環境の影響により無線状態が悪く正常な計量値が可搬デジタル機器へ取り込めない場合でも、より確実に簡易検針が実現可能であり、人手による検針作業の手間やミスを削減することが可能である。

　１０００：電力量計、　１０１０：本体部、　１０２０：端子ブロック、　１０３０：端子カバー、　１０４０：封印具、
　１１００：ホストＭＣＵ、　１１１０：有線信号送受信部、　１１２０：電文種別判別部、　１１３０：計量動作制御部、　１１４０：パスキー変更動作制御部、　１１５０：送信電文生成部、　１１６０：再試行制御部、　１１７０：パスキー照合部、
　１２００：無線通信装置、　１２１０：無線信号送受信部、　１２２０：受信電文変換部、　１２３０：有線信号送受信部、　１２４０：電文内容解読部、　１２５０：モード切替部、　１２６０：パスキー制御部、　１２７０：リセット制御部、　１２８０：送信電文生成部、１２９０：通信制御部、
　１４００：入力端子、
　２０００：無線検針端末、　２１００：入力装置、　２２００：表示装置、　２３００：送信電文生成部、　２４００：無線信号送受信部、　２５００：検針制御部、
　Ｔ_ａｄｖ：アドバタイジング周期、　Ｔ_ｂ：基本周期、　ΔＴ_ｄ：差分時間。

Claims

　配線に流れる電力を計量するための計量器と、
　前記計量器の出力から計量値を算出する制御ユニットと、
　近距離無線通信により、外部のデジタル機器と送受信する無線通信装置と、
　前記無線通信装置は、前記デジタル機器からの要求に基づいて、前記制御ユニットが算出した計量値を前記デジタル機器に送信することを特徴とする電力量計。
　前記近距離無線通信は、周波数ホッピングスペクトラム拡散方式であることを特徴とする請求項１に記載の電力量計。
　前記近距離無線通信は、ＩＥＥＥ（８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ）規格に準拠する無線方式であることを特徴とする請求項１に記載の電力量計。
　前記近距離無線通信におけるアドバタイジング周期を当該電力量計の機器固有のデータに基づいて設定するアドバタイジング周期設定部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の電力量計。
　前記制御ユニットと前記無線通信装置とを封印領域内に収納する筐体と、を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電力量計。
　前記制御ユニットと前記無線通信装置とは、前記制御ユニットが算出した計量値および前記無線通信装置のパスキーの変更に必要な命令の送受信を行うための有線通信線により接続されるとともに、前記有線通信線は前記封印領域内に収納され、
　前記無線通信装置は、
　前記外部のデジタル機器と送受信する無線通信モードと、前記パスキーの変更を行う仕様変更モードに分け、一方のモードに切り替えたときは、他方のモードでの機能を働かせないよう当該無線通信装置の動作を制御するモード切替部と、
　前記有線通信線を介してパスキー変更の指示を受信すると、受信した新パスキーへの設定変更と、受信した新パスキーの情報の前記制御ユニットへの返信を行うパスキー制御部とを有し、
　前記制御ユニットは、
　前記無線通信装置を介して受信した電文が、新パスキーへの変更を指示する電文であった場合に、前記無線通信装置にパスキー変更の指示をするパスキー変更動作制御部と、
　前記無線通信装置に送信した新パスキーと前記無線通信装置から返信された新パスキーの情報が一致するか否かの照合を行うパスキー照合部と、
　前記照合の結果が一致の場合は、前記無線通信装置をリセットして前記新パスキーを有効化し、不一致の場合には、前記新パスキーへの変更指示を再試行させるとともに、
　前記再試行が所定回数以上連続すると、新たな照合を経ずに、前記無線通信装置に所定のパスキーへの変更と前記リセットの指示を行う再試行制御部と、を有することを特徴とする請求項５に記載の電力量計。
　前記所定のパスキーは、前記新パスキーへの変更指示を受ける直前に使用されていたパスキーであることを特徴とする請求項６に記載の電力量計。
　前記直前に使用されていたパスキーを記憶する記憶装置を有することを特徴とする請求項７に記載の電力量計。
　前記所定のパスキーが、前記制御ユニットまたは前記無線通信装置に埋め込まれていることを特徴とする請求項６に記載の電力量計。
　可搬型デジタル機器を用い、電力量計が計量した計量値を取得する検針方法であって、
　近距離無線通信により、前記計量値を前記電力量計から取得し、前記可搬型デジタル機器に表示させる工程と、
　前記可搬型デジタル機器に表示させた計量値が、前記電力量計に表示された値と一致しているか否かの確認情報を前記可搬型デジタル機器への操作により受け付ける確認工程と、
　前記確認工程で受け付けた確認情報が一致を意味した場合、前記近距離無線通信によって取得した計量値を検針値として保存する保存工程と、
　を有することを特徴とする検針方法。
　前記確認工程で受け付けた確認情報が不一致を意味する場合、前記可搬型デジタル機器に内蔵された撮像装置によって前記電力量計の計量値が表示された部分を撮像する撮像工程と、
　前記撮像した画像情報から前記電力量計に表示された計量値を読み取る読取工程と、
　前記読み取った計量値を前記可搬型デジタル機器に表示させて前記確認工程を再度実行させる工程と、
　を有することを特徴とする請求項１０に記載の検針方法。
　周波数ホッピングスペクトラム拡散方式の無線通信により、外部のデジタル機器と送受信するとともに、前記外部のデジタル機器と送受信する無線通信モードと、パスキーの変更を行う仕様変更モードを有し、一方のモードに切り替えたときは、他方のモードでの機能が働かないように設定された無線通信装置と、機器の動作を管理する制御ユニットと、前記パスキーの変更に必要な命令の送受信を前記制御ユニットと前記無線通信装置との間で行うための有線通信線とが、機械的な操作ができない状態で、前記無線通信装置のパスキーを変更する方法であって、
　前記デジタル機器から前記無線通信により、新パスキーへ変更する指示を前記無線通信装置に送信する工程と、
　前記無線通信装置が前記有線通信線により、前記デジタル機器から受信した指示を前記制御ユニットに送信する工程と、
　前記制御ユニットが前記有線通信線により、前記無線通信装置に前記新パスキーへの設定変更命令を送信する工程と、
　前記無線通信装置が、前記無線通信モードから前記仕様変更モードへ切り替える工程と、
　前記無線通信装置が、新パスキーへの設定変更と、前記設定変更命令から抽出した新パスキーの情報を前記制御ユニットに返信する工程と、
　前記制御ユニットが、前記無線通信装置に送信した新パスキーと前記無線通信装置から返信された新パスキーの情報が一致するか否かの照合を行うパスキー照合工程と、
　前記制御ユニットが、
　前記照合の結果が一致の場合は、前記無線通信装置をリセットして前記新パスキーを有効化し、不一致の場合には、前記新パスキーへの変更指示を再試行させるとともに、
　前記再試行が所定回数以上連続すると、新たな照合を伴わずに、前記無線通信装置に所定のパスキーへの変更と前記リセットの指示を行う再試行制御工程と、
　を有することを特徴とするパスキー変更方法。
　前記所定のパスキーは、前記新パスキーへの変更指示を受ける直前に使用されていたパスキーであることを特徴とする請求項１２に記載のパスキー変更方法。
　前記直前に使用されていたパスキーを記憶する記憶工程を有することを特徴とする請求項１３に記載のパスキー変更方法。
　前記所定のパスキーを、前記制御ユニットまたは前記無線通信装置に予め埋め込む工程を有することを特徴とする請求項１２に記載のパスキー変更方法。