通信システムならびにそれを用いる情報通信システムおよび給電監視制御システム
【課題】遠隔検針を行う給電監視制御システムにおいて、各戸のユニット電力計の定時検針や定時送信の基準となる時計を、低コストに合わせられるようにする。
【解決手段】ＮＴＰサーバ１は、それに社内光ファイバ網などで有線接続されるゲートウエイＧＷａに対して、たとえば１日１回等の所定の周期タイミングとなる時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａから、無線通信によって、下位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２；Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−３，Ｔ４−４を順に時刻合せする。したがって、各ユニット電力計Ｔを正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、ＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、共通に正確な時計を用いることができる。
【解決手段】ＮＴＰサーバ１は、それに社内光ファイバ網などで有線接続されるゲートウエイＧＷａに対して、たとえば１日１回等の所定の周期タイミングとなる時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａから、無線通信によって、下位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２；Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−３，Ｔ４−４を順に時刻合せする。したがって、各ユニット電力計Ｔを正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、ＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、共通に正確な時計を用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へ、たとえばツリー状にネットワークを構築し、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の無線通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムならびにそれを用いる情報通信システムおよび給電監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気、ガス、水道の検針データ等をセンター装置に定期的に吸い上げるようにした典型的な従来技術が、特許文献１に示されている。この従来技術では、各端局が自機に設定された発報時刻となると前記検針データを送信する。そして、各端局に設定された（ランダムな）時計合わせ時刻になると、各端局が無線通信および電話回線を介して前記センター装置と通信を行うことで、エリア内に多くの端局が存在しても、混信をしないようにして、前記のような定時発報の基準となる時計を合わせるように構成されている。
【特許文献１】特許第３２８８１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の手法では、各端局が直接センター装置と１対１で通信を行っている。したがって、多くの端局が、特に基端局からツリー状に接続され、或いは多段に接続されてネットワークが構成されている場合、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックが増加するという問題がある。ここで、各端局が、それぞれＩＳＤＮ回線などの正確な時刻情報を取得することができる高コストなネットワークに接続されていたり、各端局にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得可能な高コストな機器が搭載されていれば、そのような時刻情報の送受信は不要にできるが、そのような構成を用いない安価なネットワークでは、またＧＰＳ信号を受信できない受信機では、前記のような時刻情報の送受信は必要である。
【０００４】
本発明の目的は、各通信装置間で共通の時刻を用いるにあたって、安価なネットワーク構成であっても、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加を抑えることができる無線通信システムならびにそれを用いる情報通信システムおよび給電監視制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の通信システムは、データ通信を行う通信部と、時計機能を有する時計部とを有する通信装置を複数備え、前記各通信装置の通信部がデータを中継送信可能なように順次接続されて成り、前記各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにした通信システムにおいて、前記各通信装置は、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正する制御部を備えることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へツリー状に配列されるなどして、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムにおいて、定時発報や、たとえば該通信システムが自動検針に用いられる場合の定時検針などのために、各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにするにあたって、その時刻設定を、各通信装置の制御部が、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正することで行う。すなわち、時刻が担保された上位段から前記ツリー状などの順に、下りリレーで時刻情報を転送することで行う。
【０００７】
したがって、各通信装置を正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、各通信装置にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各通信装置間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの通信装置が直接基端局と通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【０００８】
また、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、基端局へ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、応答によるトラヒックの増加を抑えることができる。
【００１０】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、受信した時刻情報が自機の時計部の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の通信装置への前記時刻情報の転送を禁止することを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、各通信装置では順次前記時刻設定を行い、その際、現在使用中の時刻に、受信された時刻情報の時刻が予め定める値以上にずれている場合には、自機が異常である可能性が高いと判断し、前記時刻情報の再送信（転送）は行わない。
【００１２】
したがって、時刻情報の転送に伴い、時計のずれが他の通信装置へ波及してしまうことを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、自機の時計部がリセットされている場合および予め定める期間に亘って時刻更新が行われなかった場合には、前記基端局へ、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号を基端局へ返信しない場合、正しく時刻設定が行われなくても、基端局はそれを分らず、またその通信装置および配下の通信装置では、正確な前記定時発報や定時検針が行えないので、前記制御部は、時計部が初期状態などでリセットされていると判定した時点で、或いは予め定める期間、たとえば数日に亘って時刻更新が行われていないと判定した時点で、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求する。
【００１５】
したがって、正しく時刻設定が行われたか否かを表す応答信号を返信しないようにしてトラヒックを抑えても、時計が狂った通信装置が放置されないようにすることができる。
【００１６】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記基端局は、該基端局から前記各末端局への通信経路を複数有し、特定の通信装置から前記時刻情報の送信要求を受信すると、前記特定の通信装置に対して現在使用している通信経路を、他の通信経路に切換えて前記時刻情報を送信することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、前記時刻情報の送信要求を送信するということは、その通信装置か、それよりも上位段の通信装置に故障が生じている、或いは通信経路に異常があるものと判断できるので、基端局は、複数の通信経路が存在する場合、その通信経路を見直し、次回に正しく時計合わせを行えるように、通信経路を切換えて前記時刻情報を送信する。
【００１８】
したがって、故障が生じている、或いは通信経路に異常がある通信装置の影響を受けることなく、前記ツリーの末端側の通信装置が正しい時刻情報を受信して、正常動作を行う可能性を高めることができる。
【００１９】
また、本発明の通信システムでは、末端局（下位）側から基端局（上位）側へ伝送されるデータは各通信装置で収集されたセンシングデータであり、基端局（上位）側から末端局（下位）側へ伝送されるデータは末端局に対する制御データであることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成によれば、リモートセンシングおよびリモートコントロールを実現することができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記通信部はＰＨＳ（Personal Handyphone System）トランシーバモードで通信を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ＰＨＳは１対１の通信であり、基端局が前記時刻情報を同報送信することができないので、本発明のように上位側から下位側へ順次時刻情報を転送してゆくことは、短時間で設定でき、またトラヒックを削減でき、好適である。
【００２３】
また、本発明の情報通信システムは、前記の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成ることを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、サーバ装置は、リモートセンシングおよびリモートコントロールなどを行うことができる。
【００２５】
さらにまた、本発明の給電監視制御システムは、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成ることを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、サーバ装置は、各通信装置がどのように配列されているかを表すルートテーブルを保持して、各通信装置から定期的に電力量計のセンシングデータを取得し、必要に応じて各通信装置を介して負荷開閉器を制御することができる。
【００２７】
したがって、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の通信システムは、以上のように、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へツリー状に配列されるなどして、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムにおいて、定時発報や定時検針などのために各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにするにあたって、その時刻設定を、各通信装置の制御部が、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正することで行う。
【００２９】
それゆえ、各通信装置を正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、各通信装置にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各通信装置間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの通信装置が直接基端局と通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【００３０】
また、本発明の情報通信システムは、以上のように、前記の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成る。
【００３１】
それゆえ、サーバ装置は、リモートセンシングおよびリモートコントロールなどを行うことができる。
【００３２】
さらにまた、本発明の給電監視制御システムは、以上のように、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成る。
【００３３】
それゆえ、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施の一形態に係る給電監視制御システムの全体構成を示すブロック図である。この給電監視制御システムは、電力会社の営業所などに設置されるサーバ装置１と、そのサーバ装置１と社内光ファイバ網などのネットワーク２を介して接続される１または複数のゲートウエイＧＷａ，ＧＷｂ，ＧＷｃ，・・・（総称するときは、以下参照符号ＧＷで示す）と、前記各ゲートウエイＧＷから最下位の末端局であるユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，・・・まで、複数の階層を備えてツリー状に配列される前記ユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，・・・；Ｔ２−１，Ｔ２−２，・・・；Ｔ３−１，Ｔ３−２，・・・（総称するときは、以下参照符号Ｔで示す）とを備えて構成される。
【００３５】
各ユニット電力計Ｔは、本願出願人が先に特開２００６−２９２４４２号公報や特開２００６−１７０７８７号公報で提案したような構造に類似しており、たとえば図２で示すように構成される。すなわち、宅内の各配電線が接続される端子台６側から、負荷開閉器３、電力量計４および無線通信装置５が配列されて構成されている。前記電力量計４は、積算電力量を予め定める周期、たとえば３０分毎に検針し、センシングデータであるその検針データを、無線通信装置５が、後述するように各ユニット電力計Ｔに予め設定されたタイミングに、自機の属するゲートウエイＧＷへ向けて送信し、集約されてサーバ装置１に入力される。一方、サーバ装置１からは、負荷開閉器３の開閉や、不達検針データを再送するバックアップ検針などを行わせるための制御データが、必要に応じて、ゲートウエイＧＷを介して各無線通信装置５へ向けて送信される。
【００３６】
前記サーバ装置１は、各ユニット電力計Ｔがどのように配列されているかを表す図１で示すようなルートテーブルを保持しており、上述のようにしてそれぞれに内蔵する無線通信装置５から定期的に電力量計４の検針データを取得し、必要に応じて各無線通信装置５を介して負荷開閉器３を制御することができるようになっており、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができるようになっている。
【００３７】
前記各ユニット電力計Ｔの無線通信装置５は、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）トランシーバモードで通信動作を行う。図３は、無線通信装置５の一構成例を示すブロック図である。この無線通信装置５は、通信部である前記ＰＨＳの無線機１１と、その通信を制御し、制御部である無線通信制御部１２と、時計部１３と、通信に必要なパラメータを記憶しているメモリ１４と、前記メモリ１４の内容の一部を設定することができる入力操作部１５と、電力量計４から検針データを受信するインタフェイス２１と、前記負荷開閉器３へ制御データを送信するインタフェイス２２と、それらの電力量計４および負荷開閉器３との通信を制御する機内通信制御部２３と、前記検針データをバックアップ記憶しておくメモリ２４と、前記検針データや制御データを前記無線機１１から送受信するにあたって、後述するような併合・分割の処理を行うデータ加工部２５と、そのデータ加工の際に使用されるワーキングメモリ２６とを備えて構成される。
【００３８】
先ず、各無線通信装置５は、前記入力操作部１５から設定され、前記メモリ１４に、自機の電話番号を、正常時に使用される主電話番号♯０１およびルート故障時に使用される副電話番号♯０２の複数有するとともに、前記検針データを転送する上位の相手（発呼）先の電話番号も、♯１１，♯２１の２種類有する。前記電話番号♯１１，♯２１は、前記ルートテーブルの階層に従う自機に隣接するユニット電力計の電話番号である。なお、電話番号♯１１は前記主電話番号♯０１に対応した電話番号であり、電話番号♯２１は前記副電話番号♯０２に対応した電話番号である。
【００３９】
具体的には、図１の例では、最下位の末端局であるユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５；Ｔ１−１１，Ｔ１−１２（総称するときは、以下参照符号Ｔ１で示す）には、それぞれ前記主電話番号♯０１として、ａ−３００，ａ−３１０，ａ−３２０，ａ−３３０，ａ−３４０；ｂ−３００，ｂ−３１０が予め登録されているとともに、副電話番号♯０２として、ｆ−３０１，ｅ−３１１，ｄ−３２１，ｃ−３３１，ｂ−３４１；ａ−３０１，ｇ−３１１が予め登録されている。なお、各ユニット電力計Ｔは、前記正常時における主ルートの電話番号♯０１と、その主ルートの故障時に使用される後述する副ルートの電話番号♯０２とを有するけれど、以降の説明では、説明の簡略化のために、先ず正常時に使用される主ルートの電話番号を用いて説明する。
【００４０】
そして、前記ユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５；Ｔ１−１１，Ｔ１−１２が通常時に使用する電話番号♯１１には、それぞれ１つ上位の局であるユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ２−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０；Ｔ２−１２，Ｔ２−１４の電話番号ａ−１２０，ａ−１４０，ａ−１６０，ａ−１８０，ａ−２００；ｂ−１２０，ｂ−１４０が予め登録されている。
【００４１】
このように構成される無線通信装置５において、先ず通常モードでは、無線通信制御部１２は、無線機１１で受信された下位側からの検針データを前記データ加工部２５に入力する。一方、前記データ加工部２５には、前記インタフェイス２１を介して機内通信制御部２３が受信し、メモリ２４に格納しておいた自機の電力量計４からの検針データが、予め定める送信周期、たとえば前記３０分毎に読出されている。そして前記データ加工部２５は、ワーキングメモリ２６を使用して、入力されたデータを併合する処理を行い、新たな検針データを作成する。
【００４２】
その新たな検針データには、無線通信制御部１２において、前記メモリ１４の電話番号♯０１に格納されている自機の電話番号、たとえば前記ユニット電力計Ｔ３−１２ではｂ−８０が付加された後、後述するように時計部１３で規定されたタイミングで、無線機１１から、前記電話番号♯１１に格納されている自機に隣接する上位側の無線通信装置の電話番号、たとえば前記ユニット電力計Ｔ３−１２ではユニット電力計Ｔ４−１１のｂ−３０に発呼させて送信を行う。
【００４３】
こうして、自機が中継局となってデータを転送する際に、無線通信制御部１２が、下位側からの検針データに、自機の検針データを併合して、上位側へ転送してゆくことで、基端局（上位）側となる程データ長が長くなるが、各無線通信装置５がゲートウエイＧＷへデータを個別に送信してゆく場合に比べて、トラヒックを大幅に削減することができる。なお、自機が末端局である場合は、転送されて来る検針データが無いので、前記無線機１１での受信は行われず、またデータ加工部２５での検針データの併合は行われず、メモリ２４からの検針データがそのまま送信される。
【００４４】
これに対して、サーバ１からの制御データには、そのヘッダ部分に、前記ルートテーブルに従い、途中に経由すべき無線通信装置の電話番号が総て記載されており、無線通信制御部１２は、自機に届いた制御データを解析し、次に送信すべき無線通信装置の電話番号に発呼することで転送を行う。たとえば、前記ユニット電力計Ｔ４−１１で中継されたサーバ１からの制御データは、任意のタイミングで、次の階層のユニット電力計Ｔ３−１１とＴ３−１２との内、データに従って、たとえばＴ３−１２に転送されることになる。このとき、前記無線機１１で受信された制御データは、無線通信制御部１２から前記データ加工部２５に入力されて、ワーキングメモリ２６を使用して自機宛の制御データが分割される。その制御データに応答して、機内通信制御部２３は、前記インタフェイス２２を介して、前記負荷開閉器３の開閉制御を行い、或いは不達となった検針データをメモリ２４から読出して、前記送信機１１にバックアップ送信させる。
【００４５】
こうして、上位側からの制御データから、自機が受取るべき制御データを分割して、下位側へ転送してゆくことで、基端局（上位）側となる程データ長が長くなるが、ゲートウエイＧＷが各無線通信装置５へデータを個別に送信してゆく場合に比べて、トラヒックを大幅に削減することができる。なお、自機が末端局である場合は、転送すべき制御データが無いので、前記無線機１１での送信は行われず、またデータ加工部２５での制御データの分割は行われない。図１では、ゲートウエイＧＷａ側のツリーにおいて、前記検針データの併合および制御データの分割の様子を分り易く示すように、データ量に対応した太さの矢印を付して示している。
【００４６】
前記メモリ２４に格納されるデータは、図３において参照符号２４ａで示すような、毎時０分および３０分において電力量計４で検針された積算電力量のデータであり、或いは図示しない停電などの情報も合わせて格納されていてもよく、その記憶容量は、検針データを、たとえば４０日分蓄積可能な容量に選ばれる。
【００４７】
このように複数の無線通信装置５を順に経て中継送信を行うことで、前記ＰＨＳトランシーバモードでは、見通し可能な場合でも、半径１５０〜２００ｍの範囲でしか通信できないのに対して、それを超える範囲の無線通信装置もゲートウエイＧＷと通信を行うことができるようになっている。また、データを併合・分割することで、多くの無線通信装置５に対して、定時の検針データの収集や制御データの配信を規則的にかつ短時間で行うことができるようになっている。さらにまた、各無線通信装置５のメモリ１４には、隣接する上位の無線通信装置の電話番号♯１１，♯２１を記憶しておくだけで、前記ツリー全体のルートテーブルを備えていなくてもよく、記憶容量を小さくすることができるとともに、ルート変更も容易である。
【００４８】
さらにまた、各無線通信装置５において、検針データの送信タイミングが、時計部１３によって、同じ階層に位置する無線通信装置間で、同じ無線通信装置の配下に位置する無線通信装置間では相互に異なるように規定され、相互に異なる無線通信装置の配下に位置する無線通信装置間では同じタイミングが使用される。すなわち、各無線通信装置５は、１対１でしか通信できなくても、末端局（下位）であるユニット電力計Ｔ１側から、基端局（上位）であるゲートウエイＧＷａ側へデータを送信するにあたって、同じ無線通信装置の下層に位置する無線通信装置間では、送信タイミングをずらして上位の無線通信装置と前記１対１の通信を行えるようにし、異なる無線通信装置の下層に位置する無線通信装置とは同じ送信タイミングを使用可能にする。
【００４９】
具体的には、図１のゲートウエイＧＷａに関するルートテーブルを図４に拡大して示すと、最下層である前記第６の階層のユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５は、相互に異なるユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ１−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０の下位側にそれぞれ位置しており、３０分検針データの送信タイミングは、毎時０分および３０分の０秒に設定される。
【００５０】
これに対して、第５の階層のユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−２，Ｔ２−３，Ｔ２−４，Ｔ２−５，Ｔ２−６，Ｔ２−７，Ｔ２−８，Ｔ２−９，Ｔ２−１０において、ユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−２；Ｔ２−３，Ｔ２−４；Ｔ２−５，Ｔ２−６；Ｔ２−７，Ｔ２−８；Ｔ２−９，Ｔ２−１０は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４，Ｔ３−５の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−３，Ｔ２−５，Ｔ２−７，Ｔ２−９については毎時０分および３０分の５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ２−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０については、前述のようにデータの併合を行って、毎時０分および３０分の１０秒に設定される。
【００５１】
同様に、第４の階層のユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４，Ｔ３−５において、ユニット電力計Ｔ３−１は単独でユニット電力計Ｔ４−１の下位側に位置しているのに対して、ユニット電力計Ｔ３−２，Ｔ３−３；Ｔ３−４，Ｔ３−５は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ４−２，Ｔ４−３の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−４については毎時０分および３０分の１５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ３−３，Ｔ３−５については、毎時０分および３０分の２０秒に設定される。
【００５２】
さらに、第３の階層のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−３，Ｔ４−４において、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２；Ｔ４−３，Ｔ４−４は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−３については毎時０分および３０分の２５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ４−２，Ｔ４−４については、毎時０分および３０分の３０秒に設定される。そして、第２の階層のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２は、同じ第１の階層のゲートウエイＧＷａの下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ５−１については毎時０分および３０分の３５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ５−２については、毎時０分および３０分の４０秒に設定される。これらのタイミングは、メモリ１４内に、τ１として格納される。
【００５３】
このように構成することで、前述のように階層が多く、多くの無線通信装置５を収容するシステムで、上りデータの送信に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００５４】
前記３０分検針データのデータ量は、たとえば３４バイトであり、前記ＰＨＳのトランシーバモードにおける伝送レート２８ｋｂｐｓでは、上述のように下位側のデータを併合しても、１送信期間の５秒間で送信可能である。なお、上述のように各階層間の送信タイミングを隣接させるのではなく、ルートテーブルの見直しや、新築などによるユニット電力計Ｔの増設などに備えて、冗長期間を設けておくようにしてもよい。
【００５５】
次に、ＰＨＳトランシーバモードによる無線ネットワークにおいて、ツリー＆メッシュの複合型ルーティングマップによる前記主ルートおよび副ルートのルートテーブルの作成方法を説明する。前記主ルートは、前述のように正常時に使用され、各無線通信装置５からゲートウエイＧＷへ短い時間で確実に伝送することを目的として作成されるルートである。各無線通信装置５はこの主ルートを優先して使用し、該主ルートでの通信を実現するために、自機の主電話番号♯０１と、発呼先の電話番号♯１１とを有する。一方、前記副ルートは、主ルートに一時的な通信障害が発生した際に使用される迂回ルートであり、自機の主ルートにおける階層より上位段、同位段、下位段の無線通信装置へ接続するルートに、隣接する別のゲートウエイ側の無線通信装置へ接続するルートなどを有し、自機の副電話番号♯０２と、発呼先の電話番号♯２１とを有する。
【００５６】
図５を用いて、主ルートのルートマップの作成方法の一例を示す。作成にあたって、ゲートウエイＧＷおよび各ユニット電力計Ｔａ〜Ｔｉ間の電界強度レベルが測定され、この図５では、それをルート間に数値で示している。先ず、第１の階層のゲートウエイＧＷにおいて、電界強度が予め定めるレベルα１以上の局で、最大ｋ１局を第２の階層（１ホップ目）の局に決定する。図５の例では、α１＝５０ｄＢμＶ、ｋ１＝２であり、前記電界強度レベルが高い上位２つのユニット電力計Ｔｂ，Ｔｄが１ホップ目の局となっている。
【００５７】
次に、その１ホップ目の局における電界強度が予め定めるレベルα２以上で、最大ｋ２局を第３の階層（２ホップ目）の局に決定する。図５の例では、α２＝３０ｄＢμＶ、ｋ２＝２であり、前記２つのユニット電力計Ｔｂ，Ｔｄに対して、電界強度レベルが高い上位２つのユニット電力計Ｔａ，Ｔｃ；Ｔｆ，Ｔｇがそれぞれ２ホップ目の局となっている。その後、これらユニット電力計Ｔａ，Ｔｃ；Ｔｆ，Ｔｇから３ホップ目以降についても、選択できる局がなくなるまで同様に選択が繰返し行われる。孤立した局ができてしまった場合は、電界強度の強い局に分岐数ｋ２の上限に関係なく接続する。こうして作成されたルートテーブルが、主ルートに確定される。主ルートが確定すると、以下のようにして副ルートを作成する。
【００５８】
図６に、図１の一部を抜出して示すその副ルートの一例を示す。この例では、第４層のユニット電力計Ｔ３−５に故障が生じた場合に、主ルートとして該ユニット電力計Ｔ３−５の配下に位置するユニット電力計Ｔ２−１０における副ルートの例を示している。先ず、前記上位段へのルートとしては、参照符号Ｒ１で示すように前記ユニット電力計Ｔ３−５をジャンプしたユニット電力計Ｔ４−４へのルートおよび１階層上の参照符号Ｒ２で示すようにユニット電力計Ｔ３−４へのルートがあり、同位段へのルートとしては、参照符号Ｒ３で示すようにユニット電力計Ｔ２−８へのルートがあり、下位段（当然自機の配下に位置するユニット電力計Ｔ１−５は除く）へのルートとしては、参照符号Ｒ４で示すようにユニット電力計Ｔ１−４へのルートがあり、他のゲートウエイへのルートとしては、参照符号Ｒ５で示すようにユニット電力計Ｔ３−１１へのルートがあり、これらの電話番号ａ−６０，ａ−００，ａ−１８０，ａ−３３０，ｂ−７０が、前記電話番号♯２１として登録されている。副ルートの電話番号は、このような５つに限らず、前記ツリー＆メッシュの構造に応じて適宜選択されればよい。
【００５９】
そして、ユニット電力計Ｔ２−１０の無線通信装置５が、前記主ルートでの障害の発生を検知すると、無線通信制御部１２は、メモリ１４の電話番号♯２１に記憶されている前記ルートＲ１〜Ｒ５にそれぞれ対応した発呼先の電話番号から、予め定めた優先順位に従って順に選択して発呼を行う。したがって、たとえば図７で示すようにゲートウエイＧＷａに異常が生じると、次位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２では、前記検針データの送信失敗により、それを検知することができるけれども、さらに次位のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，・・・では、それを検知することができない。しかしながら、その次位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２では、直上位がそのゲートウエイＧＷａであり、同じツリー内での迂回ルートは存在せず、電話番号♯２１として記憶しているのは他のゲートウエイＧＷｂ，ＧＷｃ，ＧＷｄ，・・・へのルートであるので、自機の電話番号を副電話番号♯０２に切換えて発呼する。これによって、順次下位のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，・・・でもゲートウエイＧＷａの異常を検知し、他のゲートウエイＧＷｂ，ＧＷｃ，ＧＷｄ，・・・への副ルートを選択する。
【００６０】
この副ルートでの発呼は、任意タイミングであり、衝突によりエラーが発生しても、上述のような再試行で衝突を回避する。また、他のゲートウエイ（図７の例ではＧＷｂ）側では、その他のゲートウエイＧＷｂ側での検針データは定時に送信しており、追送されることになる故障ゲートウエイＧＷａ側のデータには、前述のようなデータの併合が行われないので、図７で示すようにデータ量を示す矢印の太さは一定である。
【００６１】
上述のように構成される給電監視制御システムにおいて、注目すべきは、各無線通信装置５の無線通信制御部１２が検針データを定時送信するために、また機内通信制御部２３が定時検針するために使用される時計部１３に、各無線通信装置５間で共通の時刻を用いるにあたって、無線通信制御部１２は、無線機１１を介して、基端局となるゲートウエイＧＷから末端局となるユニット電力計Ｔ１へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部１３を修正することである。
【００６２】
図８はそのような時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図であり、図９はその設定動作のタイミングチャートである。ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバとなるサーバ装置１は、それに社内光ファイバ網などの通信回線で有線接続されるゲートウエイＧＷａに対して、たとえば１日１回等の所定の周期タイミングとなる時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａのＮＴＰ時刻が更新される。
【００６３】
続いて、前記ＮＴＰにて時刻合せが行われた第１の階層のゲートウエイＧＷａと、直接無線通信可能な第２階層のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２との間で、前記１対１の無線通信で、時刻ｔ１，ｔ２において、順次時刻合せが行われる。この時刻ｔ２となるタイミングでは、既に時刻合せが終了しているユニット電力計Ｔ５−１は、第３階層のユニット電力計Ｔ４−１に対して時刻合せを行う。その後、ゲートウエイＧＷａとの間で時刻合せの終了したユニット電力計Ｔ５−２は、時刻ｔ３において、第３階層のユニット電力計Ｔ４−３に対して時刻合せを行う。このとき、ユニット電力計Ｔ５−１も、もう１つのユニット電力計Ｔ４−２に対して時刻合せを行う。その後、ユニット電力計Ｔ５−２は、時刻ｔ４において、もう１つのユニット電力計Ｔ４−４に対して時刻合せを行う。
【００６４】
このように時刻が担保された上位段の無線通信装置５から順に下りリレーで時刻情報を転送して時刻合せを行うことで、各無線通信装置５が正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続されたり、各無線通信装置５にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各無線通信装置５間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの無線通信装置５が、ＮＴＰにて時刻合せを行っているゲートウエイＧＷと直接通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【００６５】
また注目すべきは、前記各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、ゲートウエイＧＷへ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことである。これによって、応答によるトラヒックの増加を抑えることもできる。
【００６６】
さらにまた注目すべきは、前記各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、受信した時刻情報が自機の時計部１３の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の無線通信装置５への前記時刻情報の転送を禁止するとともに、サーバ装置１へ、ずれが生じたことを報知することである。図１０はそのような時刻ずれ時の動作を説明するための図であり、図１１はその動作のタイミングチャートであり、それぞれ前述の図８および図９に対応している。
【００６７】
図８および図９と同様に、サーバ装置１はゲートウエイＧＷａに対して、時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａのＮＴＰ時刻が更新される。続いて、そのゲートウエイＧＷａがユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２に、時刻ｔ１，ｔ２において順次時刻合せを行うが、ユニット電力計Ｔ５−２では正常に時刻合せが行われたものの、ユニット電力計Ｔ５−１ではずれが大きく、時刻合せは行われず、また配下のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２の時刻合せも行われない。このため、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２の配下のユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４の時刻合せも行われない。
【００６８】
これに応答して、過去に先に更新が行われていて、予め定める期間、たとえば数日に亘るカウント期間が先にタイムアップするユニット電力計Ｔ４−１が、時刻ｔ１１において、上位のユニット電力計Ｔ５−１に対して時刻が未更新であることを報知するとともに、副ルートへの切換えを要求するルートの再登録要求を送信する。それらの未更新の報知および再登録要求は、時刻ｔ１２においてユニット電力計Ｔ５−１からゲートウエイＧＷａに送信され、その後サーバ装置１に転送される。後にタイムアップしたユニット電力計Ｔ４−２も同様に、未更新の報知および再登録要求を行う。なお、時計部１３が初期状態などでリセットされている場合は、直ちにそのことを報知するとともに、ルートの再登録要求を送信する。
【００６９】
ここで、各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、間欠受信を行うが、送信側は呼び出しを２秒間行うのに対して、受信側は十数ｍｓｅｃ間隔で周波数の異なる１０チャネルをスキャンし、休み、またスキャンするという間欠受信を行っている。したがって、呼び出し側が間欠受信の間隔に対して充分に長い時間呼び出しを行うので、着信可能であり、これは前記ユニット電力計Ｔ５−１のように時刻同期が取れていない無線通信装置に対しても同様で、これによって図１０に示すような、該時刻同期が取れていないユニット電力計Ｔ５−１を介する未更新の報知および再登録要求の送信が可能となる。
【００７０】
サーバ装置１は、これに応答して、再登録応答および時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａは、時刻ｔ１３において副ルートとなるユニット電力計Ｔ５−２に対してそれらを転送し、時刻ｔ１４においてユニット電力計Ｔ５−２からユニット電力計Ｔ４−３へ、さらに時刻ｔ１４においてユニット電力計Ｔ４−３からユニット電力計Ｔ４−１へ転送され、時刻合せが行われる。
【００７１】
サーバ装置１は、以上のことから、ユニット電力計Ｔ５−１の時計部１３が精度保証範囲を超えて大幅にずれて故障が発生しているものと判定し、交換されると、正ルートへの復帰のための再登録要求を該当のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２へ送信する。
【００７２】
このように各無線通信装置５で順次時刻設定を行ってゆくにあたって、自機が現在使用中の時刻に、受信された時刻情報の時刻が予め定める値以上にずれている場合には、自機が異常である可能性が高いと判断し、前記時刻情報の再送信（転送）を行わなくすることで、時計部１３のずれが他の無線通信装置へ波及してしまうことを防止することができる。
【００７３】
また、前述のように時刻情報を受信したことを表す応答信号をゲートウエイＧＷへ返信しない場合、正しく時刻設定が行われなくても、ゲートウエイＧＷはそれを分らず、またその無線通信装置および配下の無線通信装置では、正確な前記定時発報や定時検針が行えないので、前記無線通信制御部１２が、上述のように時計部１３がリセットされていると判定した時点で、或いは他の例としては予め定める期間以上に亘って前記時刻情報が更新されていないと判定した時点で、前記ゲートウエイＧＷへ自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することで、正しく時刻設定が行われたか否かを表す応答信号を返信しないようにしてトラヒックを抑えても、時計部１３が狂った無線通信装置が放置されないようにすることができる。
【００７４】
さらにまた、前記時刻情報の送信要求を送信するということは、その無線通信装置か、それよりも上位段の無線通信装置に故障が生じている、或いは通信経路に異常があるものと判断できるので、ゲートウエイＧＷは、前記時刻情報の送信要求を受信すると、通信経路を切換えて前記時刻情報を送信することで、故障が生じている、或いは通信経路に異常がある無線通信装置の影響を受けることなく、前記ツリーの末端側の無線通信装置が正しい時刻情報を受信して、正常動作を行う可能性を高めることができる。
【００７５】
なお、上記実施形態では、基端局が、サーバ装置１とゲートウエイＧＷとから成る例を示した。これは、基端局の一例であり、複数のサーバ装置を備えている基端局、ゲートウエイＧＷを使用していない基端局等であってもよい。また、端局である各ユニット電力計Ｔ間の無線通信方式としてＰＨＳを例示したが、他の無線通信方式を採用することもできる。たとえば、無線ＬＡＮを構成しているサーバとクライアントに、本発明を適用することも可能である。さらに、無線通信方式ではなく、有線通信方式を採用してもよい。さらにまた、上記実施形態では、端局である各ユニット電力計Ｔは、複数の階層を備えたツリー状にネットワーク接続されている例を示した。これに代えて、各ユニット電力計Ｔが個別にサーバ装置１へ接続されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る給電監視制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】前記給電監視制御システムに用いられるユニット電力計の一構成例を示す正面図である。
【図３】前記ユニット電力計における無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】ツリー状に配列される各無線通信装置の送信タイミングを説明するための図である。
【図５】ルートマップの作成方法の一例を示す図である。
【図６】故障時に使用される副ルートの作成方法の一例を示す図である。
【図７】ゲートウエイ故障時に使用される副ルートの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の一形態の時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図である。
【図９】図８のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の他の形態の時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図である。
【図１１】図１０のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ サーバ装置
２ ネットワーク
３ 負荷開閉器
４ 電力量計
５ 無線通信装置
６ 端子台
１１ 無線機
１２ 無線通信制御部
１３ 時計部
１４，２４ メモリ
１５ 入力操作部
２１，２２ インタフェイス
２３ 機内通信制御部
２５ データ加工部
２６ ワーキングメモリ
Ｔ１−１〜Ｔ１−５，Ｔ１−１１，Ｔ１−１２ ユニット電力計
Ｔ２−１〜Ｔ２−１０，Ｔ２−１１〜Ｔ２−１４ ユニット電力計
Ｔ３−１〜Ｔ３−５，Ｔ３−１１，Ｔ３−１２ ユニット電力計
Ｔ４−１〜Ｔ４−４，Ｔ４−１１，Ｔ４−１２ ユニット電力計
Ｔ５−１，Ｔ５−２，Ｔ５−１１，Ｔ５−１２ ユニット電力計
ＧＷａ，ＧＷｂ，ＧＷｃ，・・・ ゲートウエイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へ、たとえばツリー状にネットワークを構築し、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の無線通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムならびにそれを用いる情報通信システムおよび給電監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気、ガス、水道の検針データ等をセンター装置に定期的に吸い上げるようにした典型的な従来技術が、特許文献１に示されている。この従来技術では、各端局が自機に設定された発報時刻となると前記検針データを送信する。そして、各端局に設定された（ランダムな）時計合わせ時刻になると、各端局が無線通信および電話回線を介して前記センター装置と通信を行うことで、エリア内に多くの端局が存在しても、混信をしないようにして、前記のような定時発報の基準となる時計を合わせるように構成されている。
【特許文献１】特許第３２８８１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の手法では、各端局が直接センター装置と１対１で通信を行っている。したがって、多くの端局が、特に基端局からツリー状に接続され、或いは多段に接続されてネットワークが構成されている場合、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックが増加するという問題がある。ここで、各端局が、それぞれＩＳＤＮ回線などの正確な時刻情報を取得することができる高コストなネットワークに接続されていたり、各端局にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得可能な高コストな機器が搭載されていれば、そのような時刻情報の送受信は不要にできるが、そのような構成を用いない安価なネットワークでは、またＧＰＳ信号を受信できない受信機では、前記のような時刻情報の送受信は必要である。
【０００４】
本発明の目的は、各通信装置間で共通の時刻を用いるにあたって、安価なネットワーク構成であっても、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加を抑えることができる無線通信システムならびにそれを用いる情報通信システムおよび給電監視制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の通信システムは、データ通信を行う通信部と、時計機能を有する時計部とを有する通信装置を複数備え、前記各通信装置の通信部がデータを中継送信可能なように順次接続されて成り、前記各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにした通信システムにおいて、前記各通信装置は、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正する制御部を備えることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へツリー状に配列されるなどして、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムにおいて、定時発報や、たとえば該通信システムが自動検針に用いられる場合の定時検針などのために、各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにするにあたって、その時刻設定を、各通信装置の制御部が、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正することで行う。すなわち、時刻が担保された上位段から前記ツリー状などの順に、下りリレーで時刻情報を転送することで行う。
【０００７】
したがって、各通信装置を正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、各通信装置にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各通信装置間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの通信装置が直接基端局と通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【０００８】
また、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、基端局へ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、応答によるトラヒックの増加を抑えることができる。
【００１０】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、受信した時刻情報が自機の時計部の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の通信装置への前記時刻情報の転送を禁止することを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、各通信装置では順次前記時刻設定を行い、その際、現在使用中の時刻に、受信された時刻情報の時刻が予め定める値以上にずれている場合には、自機が異常である可能性が高いと判断し、前記時刻情報の再送信（転送）は行わない。
【００１２】
したがって、時刻情報の転送に伴い、時計のずれが他の通信装置へ波及してしまうことを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の通信システムでは、前記各通信装置の制御部は、自機の時計部がリセットされている場合および予め定める期間に亘って時刻更新が行われなかった場合には、前記基端局へ、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号を基端局へ返信しない場合、正しく時刻設定が行われなくても、基端局はそれを分らず、またその通信装置および配下の通信装置では、正確な前記定時発報や定時検針が行えないので、前記制御部は、時計部が初期状態などでリセットされていると判定した時点で、或いは予め定める期間、たとえば数日に亘って時刻更新が行われていないと判定した時点で、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求する。
【００１５】
したがって、正しく時刻設定が行われたか否かを表す応答信号を返信しないようにしてトラヒックを抑えても、時計が狂った通信装置が放置されないようにすることができる。
【００１６】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記基端局は、該基端局から前記各末端局への通信経路を複数有し、特定の通信装置から前記時刻情報の送信要求を受信すると、前記特定の通信装置に対して現在使用している通信経路を、他の通信経路に切換えて前記時刻情報を送信することを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、前記時刻情報の送信要求を送信するということは、その通信装置か、それよりも上位段の通信装置に故障が生じている、或いは通信経路に異常があるものと判断できるので、基端局は、複数の通信経路が存在する場合、その通信経路を見直し、次回に正しく時計合わせを行えるように、通信経路を切換えて前記時刻情報を送信する。
【００１８】
したがって、故障が生じている、或いは通信経路に異常がある通信装置の影響を受けることなく、前記ツリーの末端側の通信装置が正しい時刻情報を受信して、正常動作を行う可能性を高めることができる。
【００１９】
また、本発明の通信システムでは、末端局（下位）側から基端局（上位）側へ伝送されるデータは各通信装置で収集されたセンシングデータであり、基端局（上位）側から末端局（下位）側へ伝送されるデータは末端局に対する制御データであることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成によれば、リモートセンシングおよびリモートコントロールを実現することができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の通信システムでは、前記通信部はＰＨＳ（Personal Handyphone System）トランシーバモードで通信を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ＰＨＳは１対１の通信であり、基端局が前記時刻情報を同報送信することができないので、本発明のように上位側から下位側へ順次時刻情報を転送してゆくことは、短時間で設定でき、またトラヒックを削減でき、好適である。
【００２３】
また、本発明の情報通信システムは、前記の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成ることを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、サーバ装置は、リモートセンシングおよびリモートコントロールなどを行うことができる。
【００２５】
さらにまた、本発明の給電監視制御システムは、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成ることを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、サーバ装置は、各通信装置がどのように配列されているかを表すルートテーブルを保持して、各通信装置から定期的に電力量計のセンシングデータを取得し、必要に応じて各通信装置を介して負荷開閉器を制御することができる。
【００２７】
したがって、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の通信システムは、以上のように、複数の通信装置が、最上位の基端局から最下位の末端局へツリー状に配列されるなどして、各通信装置で送受信すべきデータが、自機より上位側の通信装置で中継されて前記基端局との間で送受信される通信システムにおいて、定時発報や定時検針などのために各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにするにあたって、その時刻設定を、各通信装置の制御部が、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正することで行う。
【００２９】
それゆえ、各通信装置を正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続したり、各通信装置にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各通信装置間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの通信装置が直接基端局と通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【００３０】
また、本発明の情報通信システムは、以上のように、前記の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成る。
【００３１】
それゆえ、サーバ装置は、リモートセンシングおよびリモートコントロールなどを行うことができる。
【００３２】
さらにまた、本発明の給電監視制御システムは、以上のように、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成る。
【００３３】
それゆえ、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施の一形態に係る給電監視制御システムの全体構成を示すブロック図である。この給電監視制御システムは、電力会社の営業所などに設置されるサーバ装置１と、そのサーバ装置１と社内光ファイバ網などのネットワーク２を介して接続される１または複数のゲートウエイＧＷａ，ＧＷｂ，ＧＷｃ，・・・（総称するときは、以下参照符号ＧＷで示す）と、前記各ゲートウエイＧＷから最下位の末端局であるユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，・・・まで、複数の階層を備えてツリー状に配列される前記ユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，・・・；Ｔ２−１，Ｔ２−２，・・・；Ｔ３−１，Ｔ３−２，・・・（総称するときは、以下参照符号Ｔで示す）とを備えて構成される。
【００３５】
各ユニット電力計Ｔは、本願出願人が先に特開２００６−２９２４４２号公報や特開２００６−１７０７８７号公報で提案したような構造に類似しており、たとえば図２で示すように構成される。すなわち、宅内の各配電線が接続される端子台６側から、負荷開閉器３、電力量計４および無線通信装置５が配列されて構成されている。前記電力量計４は、積算電力量を予め定める周期、たとえば３０分毎に検針し、センシングデータであるその検針データを、無線通信装置５が、後述するように各ユニット電力計Ｔに予め設定されたタイミングに、自機の属するゲートウエイＧＷへ向けて送信し、集約されてサーバ装置１に入力される。一方、サーバ装置１からは、負荷開閉器３の開閉や、不達検針データを再送するバックアップ検針などを行わせるための制御データが、必要に応じて、ゲートウエイＧＷを介して各無線通信装置５へ向けて送信される。
【００３６】
前記サーバ装置１は、各ユニット電力計Ｔがどのように配列されているかを表す図１で示すようなルートテーブルを保持しており、上述のようにしてそれぞれに内蔵する無線通信装置５から定期的に電力量計４の検針データを取得し、必要に応じて各無線通信装置５を介して負荷開閉器３を制御することができるようになっており、時間帯別の使用電力量の集計や、入退居に伴う給停電を、作業者が直接契約家庭や事業所に出向くことなく、電力会社の営業所などで遠隔にて行うことができる。これによって、細かな料金体系を採用したり、課金や給停電を速やかに行うことができ、電力会社において、顧客サービスを向上することができるようになっている。
【００３７】
前記各ユニット電力計Ｔの無線通信装置５は、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）トランシーバモードで通信動作を行う。図３は、無線通信装置５の一構成例を示すブロック図である。この無線通信装置５は、通信部である前記ＰＨＳの無線機１１と、その通信を制御し、制御部である無線通信制御部１２と、時計部１３と、通信に必要なパラメータを記憶しているメモリ１４と、前記メモリ１４の内容の一部を設定することができる入力操作部１５と、電力量計４から検針データを受信するインタフェイス２１と、前記負荷開閉器３へ制御データを送信するインタフェイス２２と、それらの電力量計４および負荷開閉器３との通信を制御する機内通信制御部２３と、前記検針データをバックアップ記憶しておくメモリ２４と、前記検針データや制御データを前記無線機１１から送受信するにあたって、後述するような併合・分割の処理を行うデータ加工部２５と、そのデータ加工の際に使用されるワーキングメモリ２６とを備えて構成される。
【００３８】
先ず、各無線通信装置５は、前記入力操作部１５から設定され、前記メモリ１４に、自機の電話番号を、正常時に使用される主電話番号♯０１およびルート故障時に使用される副電話番号♯０２の複数有するとともに、前記検針データを転送する上位の相手（発呼）先の電話番号も、♯１１，♯２１の２種類有する。前記電話番号♯１１，♯２１は、前記ルートテーブルの階層に従う自機に隣接するユニット電力計の電話番号である。なお、電話番号♯１１は前記主電話番号♯０１に対応した電話番号であり、電話番号♯２１は前記副電話番号♯０２に対応した電話番号である。
【００３９】
具体的には、図１の例では、最下位の末端局であるユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５；Ｔ１−１１，Ｔ１−１２（総称するときは、以下参照符号Ｔ１で示す）には、それぞれ前記主電話番号♯０１として、ａ−３００，ａ−３１０，ａ−３２０，ａ−３３０，ａ−３４０；ｂ−３００，ｂ−３１０が予め登録されているとともに、副電話番号♯０２として、ｆ−３０１，ｅ−３１１，ｄ−３２１，ｃ−３３１，ｂ−３４１；ａ−３０１，ｇ−３１１が予め登録されている。なお、各ユニット電力計Ｔは、前記正常時における主ルートの電話番号♯０１と、その主ルートの故障時に使用される後述する副ルートの電話番号♯０２とを有するけれど、以降の説明では、説明の簡略化のために、先ず正常時に使用される主ルートの電話番号を用いて説明する。
【００４０】
そして、前記ユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５；Ｔ１−１１，Ｔ１−１２が通常時に使用する電話番号♯１１には、それぞれ１つ上位の局であるユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ２−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０；Ｔ２−１２，Ｔ２−１４の電話番号ａ−１２０，ａ−１４０，ａ−１６０，ａ−１８０，ａ−２００；ｂ−１２０，ｂ−１４０が予め登録されている。
【００４１】
このように構成される無線通信装置５において、先ず通常モードでは、無線通信制御部１２は、無線機１１で受信された下位側からの検針データを前記データ加工部２５に入力する。一方、前記データ加工部２５には、前記インタフェイス２１を介して機内通信制御部２３が受信し、メモリ２４に格納しておいた自機の電力量計４からの検針データが、予め定める送信周期、たとえば前記３０分毎に読出されている。そして前記データ加工部２５は、ワーキングメモリ２６を使用して、入力されたデータを併合する処理を行い、新たな検針データを作成する。
【００４２】
その新たな検針データには、無線通信制御部１２において、前記メモリ１４の電話番号♯０１に格納されている自機の電話番号、たとえば前記ユニット電力計Ｔ３−１２ではｂ−８０が付加された後、後述するように時計部１３で規定されたタイミングで、無線機１１から、前記電話番号♯１１に格納されている自機に隣接する上位側の無線通信装置の電話番号、たとえば前記ユニット電力計Ｔ３−１２ではユニット電力計Ｔ４−１１のｂ−３０に発呼させて送信を行う。
【００４３】
こうして、自機が中継局となってデータを転送する際に、無線通信制御部１２が、下位側からの検針データに、自機の検針データを併合して、上位側へ転送してゆくことで、基端局（上位）側となる程データ長が長くなるが、各無線通信装置５がゲートウエイＧＷへデータを個別に送信してゆく場合に比べて、トラヒックを大幅に削減することができる。なお、自機が末端局である場合は、転送されて来る検針データが無いので、前記無線機１１での受信は行われず、またデータ加工部２５での検針データの併合は行われず、メモリ２４からの検針データがそのまま送信される。
【００４４】
これに対して、サーバ１からの制御データには、そのヘッダ部分に、前記ルートテーブルに従い、途中に経由すべき無線通信装置の電話番号が総て記載されており、無線通信制御部１２は、自機に届いた制御データを解析し、次に送信すべき無線通信装置の電話番号に発呼することで転送を行う。たとえば、前記ユニット電力計Ｔ４−１１で中継されたサーバ１からの制御データは、任意のタイミングで、次の階層のユニット電力計Ｔ３−１１とＴ３−１２との内、データに従って、たとえばＴ３−１２に転送されることになる。このとき、前記無線機１１で受信された制御データは、無線通信制御部１２から前記データ加工部２５に入力されて、ワーキングメモリ２６を使用して自機宛の制御データが分割される。その制御データに応答して、機内通信制御部２３は、前記インタフェイス２２を介して、前記負荷開閉器３の開閉制御を行い、或いは不達となった検針データをメモリ２４から読出して、前記送信機１１にバックアップ送信させる。
【００４５】
こうして、上位側からの制御データから、自機が受取るべき制御データを分割して、下位側へ転送してゆくことで、基端局（上位）側となる程データ長が長くなるが、ゲートウエイＧＷが各無線通信装置５へデータを個別に送信してゆく場合に比べて、トラヒックを大幅に削減することができる。なお、自機が末端局である場合は、転送すべき制御データが無いので、前記無線機１１での送信は行われず、またデータ加工部２５での制御データの分割は行われない。図１では、ゲートウエイＧＷａ側のツリーにおいて、前記検針データの併合および制御データの分割の様子を分り易く示すように、データ量に対応した太さの矢印を付して示している。
【００４６】
前記メモリ２４に格納されるデータは、図３において参照符号２４ａで示すような、毎時０分および３０分において電力量計４で検針された積算電力量のデータであり、或いは図示しない停電などの情報も合わせて格納されていてもよく、その記憶容量は、検針データを、たとえば４０日分蓄積可能な容量に選ばれる。
【００４７】
このように複数の無線通信装置５を順に経て中継送信を行うことで、前記ＰＨＳトランシーバモードでは、見通し可能な場合でも、半径１５０〜２００ｍの範囲でしか通信できないのに対して、それを超える範囲の無線通信装置もゲートウエイＧＷと通信を行うことができるようになっている。また、データを併合・分割することで、多くの無線通信装置５に対して、定時の検針データの収集や制御データの配信を規則的にかつ短時間で行うことができるようになっている。さらにまた、各無線通信装置５のメモリ１４には、隣接する上位の無線通信装置の電話番号♯１１，♯２１を記憶しておくだけで、前記ツリー全体のルートテーブルを備えていなくてもよく、記憶容量を小さくすることができるとともに、ルート変更も容易である。
【００４８】
さらにまた、各無線通信装置５において、検針データの送信タイミングが、時計部１３によって、同じ階層に位置する無線通信装置間で、同じ無線通信装置の配下に位置する無線通信装置間では相互に異なるように規定され、相互に異なる無線通信装置の配下に位置する無線通信装置間では同じタイミングが使用される。すなわち、各無線通信装置５は、１対１でしか通信できなくても、末端局（下位）であるユニット電力計Ｔ１側から、基端局（上位）であるゲートウエイＧＷａ側へデータを送信するにあたって、同じ無線通信装置の下層に位置する無線通信装置間では、送信タイミングをずらして上位の無線通信装置と前記１対１の通信を行えるようにし、異なる無線通信装置の下層に位置する無線通信装置とは同じ送信タイミングを使用可能にする。
【００４９】
具体的には、図１のゲートウエイＧＷａに関するルートテーブルを図４に拡大して示すと、最下層である前記第６の階層のユニット電力計Ｔ１−１，Ｔ１−２，Ｔ１−３，Ｔ１−４，Ｔ１−５は、相互に異なるユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ１−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０の下位側にそれぞれ位置しており、３０分検針データの送信タイミングは、毎時０分および３０分の０秒に設定される。
【００５０】
これに対して、第５の階層のユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−２，Ｔ２−３，Ｔ２−４，Ｔ２−５，Ｔ２−６，Ｔ２−７，Ｔ２−８，Ｔ２−９，Ｔ２−１０において、ユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−２；Ｔ２−３，Ｔ２−４；Ｔ２−５，Ｔ２−６；Ｔ２−７，Ｔ２−８；Ｔ２−９，Ｔ２−１０は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４，Ｔ３−５の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ２−１，Ｔ２−３，Ｔ２−５，Ｔ２−７，Ｔ２−９については毎時０分および３０分の５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ２−２，Ｔ２−４，Ｔ２−６，Ｔ２−８，Ｔ２−１０については、前述のようにデータの併合を行って、毎時０分および３０分の１０秒に設定される。
【００５１】
同様に、第４の階層のユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４，Ｔ３−５において、ユニット電力計Ｔ３−１は単独でユニット電力計Ｔ４−１の下位側に位置しているのに対して、ユニット電力計Ｔ３−２，Ｔ３−３；Ｔ３−４，Ｔ３−５は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ４−２，Ｔ４−３の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−４については毎時０分および３０分の１５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ３−３，Ｔ３−５については、毎時０分および３０分の２０秒に設定される。
【００５２】
さらに、第３の階層のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，Ｔ４−３，Ｔ４−４において、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２；Ｔ４−３，Ｔ４−４は、それぞれ同じユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２の下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−３については毎時０分および３０分の２５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ４−２，Ｔ４−４については、毎時０分および３０分の３０秒に設定される。そして、第２の階層のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２は、同じ第１の階層のゲートウエイＧＷａの下位側に位置しており、ユニット電力計Ｔ５−１については毎時０分および３０分の３５秒に設定され、ユニット電力計Ｔ５−２については、毎時０分および３０分の４０秒に設定される。これらのタイミングは、メモリ１４内に、τ１として格納される。
【００５３】
このように構成することで、前述のように階層が多く、多くの無線通信装置５を収容するシステムで、上りデータの送信に要する時間を飛躍的に短縮することができる。
【００５４】
前記３０分検針データのデータ量は、たとえば３４バイトであり、前記ＰＨＳのトランシーバモードにおける伝送レート２８ｋｂｐｓでは、上述のように下位側のデータを併合しても、１送信期間の５秒間で送信可能である。なお、上述のように各階層間の送信タイミングを隣接させるのではなく、ルートテーブルの見直しや、新築などによるユニット電力計Ｔの増設などに備えて、冗長期間を設けておくようにしてもよい。
【００５５】
次に、ＰＨＳトランシーバモードによる無線ネットワークにおいて、ツリー＆メッシュの複合型ルーティングマップによる前記主ルートおよび副ルートのルートテーブルの作成方法を説明する。前記主ルートは、前述のように正常時に使用され、各無線通信装置５からゲートウエイＧＷへ短い時間で確実に伝送することを目的として作成されるルートである。各無線通信装置５はこの主ルートを優先して使用し、該主ルートでの通信を実現するために、自機の主電話番号♯０１と、発呼先の電話番号♯１１とを有する。一方、前記副ルートは、主ルートに一時的な通信障害が発生した際に使用される迂回ルートであり、自機の主ルートにおける階層より上位段、同位段、下位段の無線通信装置へ接続するルートに、隣接する別のゲートウエイ側の無線通信装置へ接続するルートなどを有し、自機の副電話番号♯０２と、発呼先の電話番号♯２１とを有する。
【００５６】
図５を用いて、主ルートのルートマップの作成方法の一例を示す。作成にあたって、ゲートウエイＧＷおよび各ユニット電力計Ｔａ〜Ｔｉ間の電界強度レベルが測定され、この図５では、それをルート間に数値で示している。先ず、第１の階層のゲートウエイＧＷにおいて、電界強度が予め定めるレベルα１以上の局で、最大ｋ１局を第２の階層（１ホップ目）の局に決定する。図５の例では、α１＝５０ｄＢμＶ、ｋ１＝２であり、前記電界強度レベルが高い上位２つのユニット電力計Ｔｂ，Ｔｄが１ホップ目の局となっている。
【００５７】
次に、その１ホップ目の局における電界強度が予め定めるレベルα２以上で、最大ｋ２局を第３の階層（２ホップ目）の局に決定する。図５の例では、α２＝３０ｄＢμＶ、ｋ２＝２であり、前記２つのユニット電力計Ｔｂ，Ｔｄに対して、電界強度レベルが高い上位２つのユニット電力計Ｔａ，Ｔｃ；Ｔｆ，Ｔｇがそれぞれ２ホップ目の局となっている。その後、これらユニット電力計Ｔａ，Ｔｃ；Ｔｆ，Ｔｇから３ホップ目以降についても、選択できる局がなくなるまで同様に選択が繰返し行われる。孤立した局ができてしまった場合は、電界強度の強い局に分岐数ｋ２の上限に関係なく接続する。こうして作成されたルートテーブルが、主ルートに確定される。主ルートが確定すると、以下のようにして副ルートを作成する。
【００５８】
図６に、図１の一部を抜出して示すその副ルートの一例を示す。この例では、第４層のユニット電力計Ｔ３−５に故障が生じた場合に、主ルートとして該ユニット電力計Ｔ３−５の配下に位置するユニット電力計Ｔ２−１０における副ルートの例を示している。先ず、前記上位段へのルートとしては、参照符号Ｒ１で示すように前記ユニット電力計Ｔ３−５をジャンプしたユニット電力計Ｔ４−４へのルートおよび１階層上の参照符号Ｒ２で示すようにユニット電力計Ｔ３−４へのルートがあり、同位段へのルートとしては、参照符号Ｒ３で示すようにユニット電力計Ｔ２−８へのルートがあり、下位段（当然自機の配下に位置するユニット電力計Ｔ１−５は除く）へのルートとしては、参照符号Ｒ４で示すようにユニット電力計Ｔ１−４へのルートがあり、他のゲートウエイへのルートとしては、参照符号Ｒ５で示すようにユニット電力計Ｔ３−１１へのルートがあり、これらの電話番号ａ−６０，ａ−００，ａ−１８０，ａ−３３０，ｂ−７０が、前記電話番号♯２１として登録されている。副ルートの電話番号は、このような５つに限らず、前記ツリー＆メッシュの構造に応じて適宜選択されればよい。
【００５９】
そして、ユニット電力計Ｔ２−１０の無線通信装置５が、前記主ルートでの障害の発生を検知すると、無線通信制御部１２は、メモリ１４の電話番号♯２１に記憶されている前記ルートＲ１〜Ｒ５にそれぞれ対応した発呼先の電話番号から、予め定めた優先順位に従って順に選択して発呼を行う。したがって、たとえば図７で示すようにゲートウエイＧＷａに異常が生じると、次位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２では、前記検針データの送信失敗により、それを検知することができるけれども、さらに次位のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，・・・では、それを検知することができない。しかしながら、その次位のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２では、直上位がそのゲートウエイＧＷａであり、同じツリー内での迂回ルートは存在せず、電話番号♯２１として記憶しているのは他のゲートウエイＧＷｂ，ＧＷｃ，ＧＷｄ，・・・へのルートであるので、自機の電話番号を副電話番号♯０２に切換えて発呼する。これによって、順次下位のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２，・・・でもゲートウエイＧＷａの異常を検知し、他のゲートウエイＧＷｂ，ＧＷｃ，ＧＷｄ，・・・への副ルートを選択する。
【００６０】
この副ルートでの発呼は、任意タイミングであり、衝突によりエラーが発生しても、上述のような再試行で衝突を回避する。また、他のゲートウエイ（図７の例ではＧＷｂ）側では、その他のゲートウエイＧＷｂ側での検針データは定時に送信しており、追送されることになる故障ゲートウエイＧＷａ側のデータには、前述のようなデータの併合が行われないので、図７で示すようにデータ量を示す矢印の太さは一定である。
【００６１】
上述のように構成される給電監視制御システムにおいて、注目すべきは、各無線通信装置５の無線通信制御部１２が検針データを定時送信するために、また機内通信制御部２３が定時検針するために使用される時計部１３に、各無線通信装置５間で共通の時刻を用いるにあたって、無線通信制御部１２は、無線機１１を介して、基端局となるゲートウエイＧＷから末端局となるユニット電力計Ｔ１へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部１３を修正することである。
【００６２】
図８はそのような時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図であり、図９はその設定動作のタイミングチャートである。ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバとなるサーバ装置１は、それに社内光ファイバ網などの通信回線で有線接続されるゲートウエイＧＷａに対して、たとえば１日１回等の所定の周期タイミングとなる時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａのＮＴＰ時刻が更新される。
【００６３】
続いて、前記ＮＴＰにて時刻合せが行われた第１の階層のゲートウエイＧＷａと、直接無線通信可能な第２階層のユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２との間で、前記１対１の無線通信で、時刻ｔ１，ｔ２において、順次時刻合せが行われる。この時刻ｔ２となるタイミングでは、既に時刻合せが終了しているユニット電力計Ｔ５−１は、第３階層のユニット電力計Ｔ４−１に対して時刻合せを行う。その後、ゲートウエイＧＷａとの間で時刻合せの終了したユニット電力計Ｔ５−２は、時刻ｔ３において、第３階層のユニット電力計Ｔ４−３に対して時刻合せを行う。このとき、ユニット電力計Ｔ５−１も、もう１つのユニット電力計Ｔ４−２に対して時刻合せを行う。その後、ユニット電力計Ｔ５−２は、時刻ｔ４において、もう１つのユニット電力計Ｔ４−４に対して時刻合せを行う。
【００６４】
このように時刻が担保された上位段の無線通信装置５から順に下りリレーで時刻情報を転送して時刻合せを行うことで、各無線通信装置５が正確な時刻情報を取得することができるＩＳＤＮなどの高コストなネットワークに接続されたり、各無線通信装置５にＧＰＳ受信機などの正確な時刻情報を取得する高コストな機器を搭載したりすることなく、安価なネットワーク構成であっても、各無線通信装置５間で共通に正確な時計を用いることができる。また、多くの無線通信装置５が、ＮＴＰにて時刻合せを行っているゲートウエイＧＷと直接通信できなくても時刻設定を行うことができるとともに、時刻設定に伴うネットワークのトラヒックの増加も抑えることができる。
【００６５】
また注目すべきは、前記各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、ゲートウエイＧＷへ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことである。これによって、応答によるトラヒックの増加を抑えることもできる。
【００６６】
さらにまた注目すべきは、前記各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、受信した時刻情報が自機の時計部１３の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の無線通信装置５への前記時刻情報の転送を禁止するとともに、サーバ装置１へ、ずれが生じたことを報知することである。図１０はそのような時刻ずれ時の動作を説明するための図であり、図１１はその動作のタイミングチャートであり、それぞれ前述の図８および図９に対応している。
【００６７】
図８および図９と同様に、サーバ装置１はゲートウエイＧＷａに対して、時刻ｔ０において、時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａのＮＴＰ時刻が更新される。続いて、そのゲートウエイＧＷａがユニット電力計Ｔ５−１，Ｔ５−２に、時刻ｔ１，ｔ２において順次時刻合せを行うが、ユニット電力計Ｔ５−２では正常に時刻合せが行われたものの、ユニット電力計Ｔ５−１ではずれが大きく、時刻合せは行われず、また配下のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２の時刻合せも行われない。このため、ユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２の配下のユニット電力計Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３，Ｔ３−４の時刻合せも行われない。
【００６８】
これに応答して、過去に先に更新が行われていて、予め定める期間、たとえば数日に亘るカウント期間が先にタイムアップするユニット電力計Ｔ４−１が、時刻ｔ１１において、上位のユニット電力計Ｔ５−１に対して時刻が未更新であることを報知するとともに、副ルートへの切換えを要求するルートの再登録要求を送信する。それらの未更新の報知および再登録要求は、時刻ｔ１２においてユニット電力計Ｔ５−１からゲートウエイＧＷａに送信され、その後サーバ装置１に転送される。後にタイムアップしたユニット電力計Ｔ４−２も同様に、未更新の報知および再登録要求を行う。なお、時計部１３が初期状態などでリセットされている場合は、直ちにそのことを報知するとともに、ルートの再登録要求を送信する。
【００６９】
ここで、各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、間欠受信を行うが、送信側は呼び出しを２秒間行うのに対して、受信側は十数ｍｓｅｃ間隔で周波数の異なる１０チャネルをスキャンし、休み、またスキャンするという間欠受信を行っている。したがって、呼び出し側が間欠受信の間隔に対して充分に長い時間呼び出しを行うので、着信可能であり、これは前記ユニット電力計Ｔ５−１のように時刻同期が取れていない無線通信装置に対しても同様で、これによって図１０に示すような、該時刻同期が取れていないユニット電力計Ｔ５−１を介する未更新の報知および再登録要求の送信が可能となる。
【００７０】
サーバ装置１は、これに応答して、再登録応答および時刻更新の指示を与え、これを受信したゲートウエイＧＷａは、時刻ｔ１３において副ルートとなるユニット電力計Ｔ５−２に対してそれらを転送し、時刻ｔ１４においてユニット電力計Ｔ５−２からユニット電力計Ｔ４−３へ、さらに時刻ｔ１４においてユニット電力計Ｔ４−３からユニット電力計Ｔ４−１へ転送され、時刻合せが行われる。
【００７１】
サーバ装置１は、以上のことから、ユニット電力計Ｔ５−１の時計部１３が精度保証範囲を超えて大幅にずれて故障が発生しているものと判定し、交換されると、正ルートへの復帰のための再登録要求を該当のユニット電力計Ｔ４−１，Ｔ４−２へ送信する。
【００７２】
このように各無線通信装置５で順次時刻設定を行ってゆくにあたって、自機が現在使用中の時刻に、受信された時刻情報の時刻が予め定める値以上にずれている場合には、自機が異常である可能性が高いと判断し、前記時刻情報の再送信（転送）を行わなくすることで、時計部１３のずれが他の無線通信装置へ波及してしまうことを防止することができる。
【００７３】
また、前述のように時刻情報を受信したことを表す応答信号をゲートウエイＧＷへ返信しない場合、正しく時刻設定が行われなくても、ゲートウエイＧＷはそれを分らず、またその無線通信装置および配下の無線通信装置では、正確な前記定時発報や定時検針が行えないので、前記無線通信制御部１２が、上述のように時計部１３がリセットされていると判定した時点で、或いは他の例としては予め定める期間以上に亘って前記時刻情報が更新されていないと判定した時点で、前記ゲートウエイＧＷへ自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することで、正しく時刻設定が行われたか否かを表す応答信号を返信しないようにしてトラヒックを抑えても、時計部１３が狂った無線通信装置が放置されないようにすることができる。
【００７４】
さらにまた、前記時刻情報の送信要求を送信するということは、その無線通信装置か、それよりも上位段の無線通信装置に故障が生じている、或いは通信経路に異常があるものと判断できるので、ゲートウエイＧＷは、前記時刻情報の送信要求を受信すると、通信経路を切換えて前記時刻情報を送信することで、故障が生じている、或いは通信経路に異常がある無線通信装置の影響を受けることなく、前記ツリーの末端側の無線通信装置が正しい時刻情報を受信して、正常動作を行う可能性を高めることができる。
【００７５】
なお、上記実施形態では、基端局が、サーバ装置１とゲートウエイＧＷとから成る例を示した。これは、基端局の一例であり、複数のサーバ装置を備えている基端局、ゲートウエイＧＷを使用していない基端局等であってもよい。また、端局である各ユニット電力計Ｔ間の無線通信方式としてＰＨＳを例示したが、他の無線通信方式を採用することもできる。たとえば、無線ＬＡＮを構成しているサーバとクライアントに、本発明を適用することも可能である。さらに、無線通信方式ではなく、有線通信方式を採用してもよい。さらにまた、上記実施形態では、端局である各ユニット電力計Ｔは、複数の階層を備えたツリー状にネットワーク接続されている例を示した。これに代えて、各ユニット電力計Ｔが個別にサーバ装置１へ接続されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る給電監視制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】前記給電監視制御システムに用いられるユニット電力計の一構成例を示す正面図である。
【図３】前記ユニット電力計における無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】ツリー状に配列される各無線通信装置の送信タイミングを説明するための図である。
【図５】ルートマップの作成方法の一例を示す図である。
【図６】故障時に使用される副ルートの作成方法の一例を示す図である。
【図７】ゲートウエイ故障時に使用される副ルートの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の一形態の時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図である。
【図９】図８のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の他の形態の時刻設定動作を説明するための図１のネットワークの一部を切出して示す図である。
【図１１】図１０のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ サーバ装置
２ ネットワーク
３ 負荷開閉器
４ 電力量計
５ 無線通信装置
６ 端子台
１１ 無線機
１２ 無線通信制御部
１３ 時計部
１４，２４ メモリ
１５ 入力操作部
２１，２２ インタフェイス
２３ 機内通信制御部
２５ データ加工部
２６ ワーキングメモリ
Ｔ１−１〜Ｔ１−５，Ｔ１−１１，Ｔ１−１２ ユニット電力計
Ｔ２−１〜Ｔ２−１０，Ｔ２−１１〜Ｔ２−１４ ユニット電力計
Ｔ３−１〜Ｔ３−５，Ｔ３−１１，Ｔ３−１２ ユニット電力計
Ｔ４−１〜Ｔ４−４，Ｔ４−１１，Ｔ４−１２ ユニット電力計
Ｔ５−１，Ｔ５−２，Ｔ５−１１，Ｔ５−１２ ユニット電力計
ＧＷａ，ＧＷｂ，ＧＷｃ，・・・ ゲートウエイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信を行う通信部と、時計機能を有する時計部とを有する通信装置を複数備え、前記各通信装置の通信部がデータを中継送信可能なように順次接続されて成り、前記各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにした通信システムにおいて、
前記各通信装置は、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正する制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記各通信装置の制御部は、基端局へ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記各通信装置の制御部は、受信した時刻情報が自機の時計部の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の通信装置への前記時刻情報の転送を禁止することを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】
前記各通信装置の制御部は、自機の時計部がリセットされている場合および予め定める期間に亘って時刻更新が行われなかった場合には、前記基端局へ、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【請求項５】
前記基端局は、該基端局から前記各末端局への通信経路を複数有し、特定の通信装置から前記時刻情報の送信要求を受信すると、前記特定の通信装置に対して現在使用している通信経路を、他の通信経路に切換えて前記時刻情報を送信することを特徴とする請求項４記載の通信システム。
【請求項６】
前記末端局側から基端局側へ伝送されるデータは各通信装置で収集されたセンシングデータであり、基端局側から末端局側へ伝送されるデータは末端局に対する制御データであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通信部はＰＨＳトランシーバモードで通信を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成ることを特徴とする情報通信システム。
【請求項９】
前記請求項８記載の情報通信システムにおいて、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成ることを特徴とする給電監視制御システム。
【請求項１】
データ通信を行う通信部と、時計機能を有する時計部とを有する通信装置を複数備え、前記各通信装置の通信部がデータを中継送信可能なように順次接続されて成り、前記各通信装置における時計部が共通の時刻を用いるようにした通信システムにおいて、
前記各通信装置は、前記通信部を介して、基端局となる通信装置から末端局となる通信装置へ時刻情報を順次転送し、受信した時刻情報で自機の時計部の時刻を修正する制御部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記各通信装置の制御部は、基端局へ、前記時刻情報を受信したことを表す応答信号の返信は行わないことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記各通信装置の制御部は、受信した時刻情報が自機の時計部の時刻と予め定める値以上にずれを生じている場合には、下位側の通信装置への前記時刻情報の転送を禁止することを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】
前記各通信装置の制御部は、自機の時計部がリセットされている場合および予め定める期間に亘って時刻更新が行われなかった場合には、前記基端局へ、自機に対する個別の時刻情報の送信を要求することを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【請求項５】
前記基端局は、該基端局から前記各末端局への通信経路を複数有し、特定の通信装置から前記時刻情報の送信要求を受信すると、前記特定の通信装置に対して現在使用している通信経路を、他の通信経路に切換えて前記時刻情報を送信することを特徴とする請求項４記載の通信システム。
【請求項６】
前記末端局側から基端局側へ伝送されるデータは各通信装置で収集されたセンシングデータであり、基端局側から末端局側へ伝送されるデータは末端局に対する制御データであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通信部はＰＨＳトランシーバモードで通信を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信システムに、前記最上位の基端局で送受信されるデータを取扱うサーバ装置を備えて成ることを特徴とする情報通信システム。
【請求項９】
前記請求項８記載の情報通信システムにおいて、各通信装置に、前記センシングデータを取得する電力量計および前記制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器が併設されて成ることを特徴とする給電監視制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１８８９２９（Ｐ２００９−１８８９２９Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４０８（Ｐ２００８−２９４０８）
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００２０４４２４）大井電気株式会社 (25)
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００２０４４２４）大井電気株式会社 (25)
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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