遠隔検針システム
【課題】複数台の変圧器にそれぞれ接続された子局からの測定情報を１台の親局で取得可能にすることにより、導入コストの抑制およびトラフィックの低減を可能にする。
【解決手段】子局１０は電気メータ１１から需要家における使用電力量を取得する。親局２０および中継親局３０は、配電線５０を通信路に用いた電力線搬送通信により子局１０と通信可能であり、子局１０が取得した検針データを収集する。中継親局３０は、親局２０との間で無線通信により通信を行い、子局１０から取得した検針データを親局２０に通知する。親局２０は、配電線５０を介して直接接続された子局１０から取得した検針データと、中継親局３０を経由して子局１０から取得した検針データとを集約し、通信網５１を通して上位集約サーバ４０に検針情報を通知する。
【解決手段】子局１０は電気メータ１１から需要家における使用電力量を取得する。親局２０および中継親局３０は、配電線５０を通信路に用いた電力線搬送通信により子局１０と通信可能であり、子局１０が取得した検針データを収集する。中継親局３０は、親局２０との間で無線通信により通信を行い、子局１０から取得した検針データを親局２０に通知する。親局２０は、配電線５０を介して直接接続された子局１０から取得した検針データと、中継親局３０を経由して子局１０から取得した検針データとを集約し、通信網５１を通して上位集約サーバ４０に検針情報を通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要家に設けた各子局からの検針データを、少なくとも一部に電力線搬送通信による通信路を通して親局に集め、さらに、親局が別の通信路を用いて検針情報を上位集約サーバに通知する遠隔検針システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気、ガス、水、熱のような供給媒体は、送電線、ガス導管、水道管、熱導管のような供給設備を通して供給事業者から需要家に供給されている。供給媒体の需要家では、供給媒体の使用量を計測器（メータ）により計測しており、供給事業者では、計測器による計測結果を検針員により確認し、需要家に供給媒体の使用量に対する対価を請求している。
【０００３】
検針員による検針作業は、人件費が必要であるとともに、計測値の読み間違いが生じるなどの問題があるから、この種の問題を解決するために、検針員を通さずに計測値を管理する技術が種々提案されている。
【０００４】
たとえば、集合住宅では、各住戸（需要家）に配置したメータ（電力メータなど）に通信装置としての子局を接続し、電気室や管理人室に配置した親局と子局との間で、電力線搬送通信により通信を行う技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。すなわち、集合住宅に敷設された配電線を親局と子局との間の通信路に用い、メータにより計測した検針データを子局から親局に配電線を通して伝送する技術が提案されている。また、親局はインターネットのような通信網を通して上位集約サーバと通信可能であって、子局から収集した検針データを、上位集約サーバに通知することが可能になっている。
【０００５】
戸建て住宅では、柱上変圧器の二次側から電力が供給される需要家において、メータに子局を付設し、柱上変圧器の近傍に配置された親局と子局との間で、柱上変圧器の二次側の配電線を電力線搬送通信による通信路に兼用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、柱上変圧器の二次側の配電線からは、一般に２０〜４０件程度の需要家が受電している。また、集合住宅やテナントビルなどでは、柱上変圧器に代えて降圧変圧器を電気室に設ける場合があり、降圧変圧器の二次側の配電線から需要家が受電している。
【０００８】
一方、親局と子局との間の通信路には柱上変圧器や降圧変圧器の二次側の配電線を兼用しているから、通常は、柱上変圧器ごとに親局が必要になる。
【０００９】
特許文献１のように、集合住宅などの建物内に設けられた複数台の降圧変圧器では、二次側間に電力線搬送通信に用いる通信信号を通過させるカプラを設け、カプラを通して子局と親局との間で通信信号を授受する技術が提案されている。建物内に配置されている降圧変圧器は、二次側の配電線の物理的な距離が比較的小さいから、異なる降圧変圧器の二次側の配電線の間にカプラを設けることは比較的容易である。しかしながら、異なる柱上変圧器は、数十ｍ以上離れて配置されていることが多いから、二次側の配電線間にカプラを設けることは実用的とは言えない。
【００１０】
一方、各柱上変圧器の二次側から受電している需要家を単位として親局を設けることが考えられる。しかしながら、親局は、子局から取得した検針データ（計測情報）を集約して検針情報として上位集約サーバに伝送するために、多くの機能を備えており、このような親局を柱上変圧器と同数設けることは、コスト増につながる。さらに、上位集約サーバの通信相手である親局の台数が多いことは、上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックが増加することになり、通信速度の低下につながる。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数台の変圧器の二次側にそれぞれ接続された子局からの測定情報を１台の親局において取得可能にすることにより、親局の設置台数を低減させ、結果的にコスト増の抑制および上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックを低減させることを可能にした遠隔検針システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、供給事業者から供給設備を通して購入した供給媒体の需要家における使用量を取得する複数台の子局と、子局のいずれかが接続される複数系統の配電線と、配電線のいずれか１系統に接続され当該配電線に接続された子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより子局が取得した計測結果を収集し通信網を通して計測結果に基づく検針情報を上位集約サーバに通知する親局と、配電線の他の系統に接続され当該配電線に接続された子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより子局が取得した計測結果を収集する中継親局とを有し、中継親局は、配電線を通信路に用いた電力線搬送通信とは異なる通信路を用いて親局と通信を行うことにより、子局が取得した計測結果を親局に通知する構成を採用している。
【００１３】
中継親局は、配電線が共通である子局が取得した計測結果を定期的に収集し、収集した計測結果を親局に通知する機能を備えることが望ましい。
【００１４】
また、親局は、中継親局から通知されることが予定されている子局の計測結果が通知されない場合に、当該中継親局を経由して当該子局に計測結果の送信を要求する機能を備えることが望ましい。
【００１５】
親局と中継親局とは、配電線が共通ではない子局との間で電力線搬送通信が可能になるクロストークを生じていることが検知されると、配電線が共通である子局との間でのみ電力線搬送通信が可能になるように電力線搬送通信のタイミングを調節する機能を備えることが望ましい。
【００１６】
さらに、親局と中継親局と子局とは、それぞれ需要家をグループ化する物件情報が設定可能であって、親局と中継親局とは、配電線を通信路に用いる電力線搬送通信を行った子局の物件情報が、設定されている物件情報と不一致であるときに、当該子局の物件情報に一致する物件情報が設定された親局または中継親局に、当該子局を対応付ける機能を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成によれば、複数台の変圧器の二次側の配電線に接続した子局からの測定情報を１台の親局において取得することが可能になり、親局の設置台数を低減させ、結果的にコスト増の抑制および上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックを低減させることが可能になるという利点がある。また、中継親局は、親局よりも必要なハードウェア資源が少ないから、親局を中継親局と同数配置する場合に比較すると、導入コストを削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上に用いる子局を示すブロック図である。
【図３】同上に用いる親局を示すブロック図である。
【図４】同上に用いる中継親局を示すブロック図である。
【図５】同上の全体動作を示す動作説明図である。
【図６】同上の他の動作を示す動作説明図である。
【図７】同上のさらに他の動作を示す動作説明図である。
【図８】同上においてクロストークが生じた場合の動作説明図である。
【図９】同上において子局が誤認識された動作例を示すブロック図である。
【図１０】図９の動作においてアドレスを修正する動作を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、戸建て住宅のように需要家が１つの建物を占有し、柱上変圧器の二次側から複数の需要家が受電する場合を想定して説明する。ただし、集合住宅のように１つの建物に複数の需要家が存在し、建物内に複数配置された降圧変圧器の二次側から需要家が受電する場合であっても同様の技術を採用することが可能である。１つの建物に複数の需要家が存在する場合としては、集合住宅だけではなく、事務所や店舗として使用されるテナントビルなど、複数の需要家がそれぞれ独立したスペース（事務所、店舗）を占有する場合もある。
【００２０】
また、本実施形態では、供給事業者を電力会社とし、供給媒体を電気として説明する。したがって、各需要家では、それぞれ電力メータ（計測器）により使用電力量を計測する。また、各電力メータにはそれぞれ子局が付設されており、子局は電力メータから需要家による使用電力量を取得する。さらに、柱上変圧器を設けている電柱には、柱上変圧器の二次側の配電線から受電する需要家に設けられた子局から計測結果（以下、「検針データ」と呼ぶ）を取得するために親局と中継親局とのいずれか一方が設けられる。親局および中継親局の機能については後述する。
【００２１】
なお、建物内に複数の降圧変圧器を備えている集合住宅では、各降圧変圧器の二次側において親局と中継親局とのいずれか一方を設けてもよい。親局と中継親局とは、建物内の電気室あるいは管理人室などに配置される。
【００２２】
子局は、親局と中継親局とのいずれか一方とは、柱上変圧器あるいは降圧変圧器の二次側の配電線を通信路に用いて電力線搬送通信による通信を行う。この動作により、親局または中継親局は、子局から検針データを取得することが可能になる。さらに、中継親局は子局から取得した検針データを親局に転送する機能を有しており、親局は、一部の子局からの検針データについては、中継親局を介して取得することが可能になる。
【００２３】
本実施形態では、供給媒体を電気としているが、ガス、水、熱などの供給媒体についてもメータ（計測器）による検針データを親局に送信することができる。
【００２４】
図１に示すように、子局１０は、需要家ごとの使用電力量を計測する電力メータ１１に付設される。各子局１０には、通信の際に識別する固有の識別情報として子局ＩＤが設定されている。したがって、子局ＩＤを各需要家ごとの電力メータ１１の識別に用いることができる。なお、電力メータ１１の識別のために、電力メータ１１ごとに識別情報を設定してもよい。
【００２５】
上述したように、柱上変圧器（図示せず）を設けた電柱（図示せず）には、それぞれ親局２０と中継親局３０との一方が配置される。ここに、親局２０と中継親局３０とを電柱に設置することは必須ではなく、親局２０と中継親局３０とは、柱上変圧器の二次側の配電線５０に接続され、かつ後述するように親局２０と中継親局３０との間で互いに通信が可能であればよい。親局２０と中継親局３０との間の通信は、無線通信（電波あるいは光による）を例として説明するが、光ファイバを用いた光通信、あるいは別に設けた通信線による有線通信などを採用することも可能である。
【００２６】
子局１０は、柱上変圧器の二次側の配電線５０を電力線搬送通信による通信路に兼用することにより、親局２０または中継親局３０に検針データを取得させる。親局２０と中継親局３０とは無線通信により通信が可能であり、親局２０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０から検針データを取得することができる。さらに、親局２０は、中継親局３０と同じ配電線５０に接続された子局１０からの検針データについては、中継親局３０を介して取得することが可能になっている。そのため、親局２０と中継親局３０との間では上述のように無線通信により検針データを伝送する。
【００２７】
親局２０は、インターネットや遠隔検針専用の専用回線のような通信網５１を通して、電力会社あるいは電力量の集計サービスを行うサービス事業者が運営する上位集約サーバ４０と通信を行う。これにより、親局２０は、子局１０から取得した電力メータ１１ごとの検針データ（計測結果）に基づく検針情報を上位集約サーバ４０に送信する。すなわち、親局２０は、子局１０から取得した検針データを集約し検針情報として上位集約サーバ４０に送信する。
【００２８】
子局１０は、図２に示すように、親局２０または中継親局３０との間の通信として配電線５０を用いるための電力線通信インターフェース１２を備える。さらに、通信用インターフェースとして、保守端末（図示せず）との通信を行う保守用通信インターフェース１３と、電力メータ１１との通信を行うメータ用インターフェース１４とを、通信用インターフェイスとして備える。
【００２９】
電力線通信インターフェース１２は配電線５０に接続される。また、保守用通信インターフェース１３は、通常は子局１０の保守に用いる保守端末との間で無線通信を行い、子局１０の点検や設定変更などを行うために用いられる。ここに、親局２０および中継親局３０も保守端末との無線通信が可能であり、親局２０および中継親局３０についても子局１０と同様に保守端末による保守点検が可能になっている。
【００３０】
保守用通信インターフェース１３で用いる無線通信は電波を伝送媒体とするのが望ましい。この種の無線通信の規格は種々知られており、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの各種規格から選択することができる。伝送媒体は、電波ではなくＩｒＤＡのように赤外線を用いることも可能である。
【００３１】
子局１０には、電力メータ１１から取得した検針データを記憶する電力メータ情報記憶部１６も設けられる。電力メータ情報記憶部１６は、一定時間毎（たとえば、１分毎、５分毎、１０分毎など）の検針データを一定期間分（たとえば、１日分）記憶する。子局１０は、マイコンからなる子局制御部１５を有し、子局制御部１５はプログラムの実行により子局１０に各種の機能を付与する。
【００３２】
一方、親局２０は、複数台の子局１０と通信可能であって、図３に示すように、インターネットのような通信網５１（図１参照）に接続するための上位系通信インターフェース２１を備える。上位系通信インターフェース２１は、通信網５１としてたとえば光回線を用いることにより、高速かつ大容量の通信が可能になっている。また、親局２０は、配電線５０を通信路に用いて子局１０との通信を行うための電力線通信インターフェース２２と、保守端末との通信を行う保守用通信インターフェース２３とを備える。
【００３３】
さらに、親局２０は、子局１０から取得した検針データを子局ＩＤとともに記憶する管理情報記憶部２４と、マイコンからなる親局制御部２５とを備える。親局制御部２５はプログラムの実行により親局２０に各種の機能を付与する。
【００３４】
中継親局３０は、親局２０と同様に複数台の子局１０と通信可能であって、図４に示すように、配電線５０を通信路に用いて子局１０との通信を行うための電力線通信インターフェース３２と、保守端末との通信を行う保守用通信インターフェース３３とを備える。また、中継親局３０は、子局１０から取得した検針データを子局ＩＤとともに記憶する管理情報記憶部３４と、マイコンからなる中継親局制御部３５とを備える。中継親局制御部３５はプログラムの実行により中継親局３０に各種の機能を付与する。
【００３５】
親局２０は、子局１０から検針データを収集するとともに集約して検針情報を生成し、生成した検針情報を上位集約サーバ４０に伝送する。また、上位集約サーバ４０は、必要に応じて、親局２０あるいは親局２および中継親局３０を経由して子局１０から検針データを取得する機能を有している。子局１０には需要家への電力の供給と遮断とを可能にする開閉器（図示せず）が付設され、上位集約サーバ４０では親局２０を経由して開閉器の開閉を子局１０に指示することも可能になっている。
【００３６】
子局１０が電力メータ１１から収集し電力メータ情報記憶部１６に記憶している検針データは、親局２０および中継親局３０が定期的に収集する。親局２０および中継親局３０は、たとえば、１日に１回ずつ規定の時刻（たとえば、０：００）において、配電線５０を通信路として兼用する電力線搬送通信により子局１０に対して検針データの送信を要求し、子局１０から検針データを転送させる。このとき、前回の要求以降に電力メータ情報記憶部１６に記憶されている検針データが親局２０に転送される。このように定期的に行う検針を、以下「定期検針」と呼ぶ。
【００３７】
すなわち、図５に示すように、親局２０および中継親局３０は、定期検針を実施する時刻になると、同じ配電線に接続されている子局１０に対して検針テータの取得を要求して定期検針を行う。親局２０と中継親局３０とは、それぞれが独立して定期検針を行う。すなわち、中継親局３０では、定期検針の開始を指示するトリガを他から受けなくても定期検針を行い、子局１０から検針データを取得して管理情報記憶部３４に格納する。
【００３８】
中継親局３０は、定期検針により同じ配電線に接続されているすべての子局１０から検針データを取得し終わると、取得した検針データを親局２０に送信する。この際、親局２０と中継親局３０との間の通信は、保守用通信インターフェース２３，３３を用いて無線通信により行われる。親局２０と中継親局３０との間の通信は、図５において、「収集データ通知」として示してある。
【００３９】
このようにして、親局２０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データだけではなく、中継親局３０と同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データも併せて取得することができる。親局２０が子局１０からの検針データを取得した後には、親局２０において検針データを集約して検針情報を生成し、通信網５１を通して検針情報を上位集約サーバ４０に送信する。
【００４０】
ここに、定期検針で親局２０が子局１０から取得した検針データを上位集約サーバ４０に送信した場合に、通信状態などによっては、上位集約サーバ４０が取得した検針データに脱漏が生じる場合がある。このような場合に備えて、上位集約サーバ４０は、子局１０を指定し、親局２０あるいは親局２０および中継親局３０を経由して特定の子局１０から検針データを個別に取得する機能も備えている。この機能を用いることにより、脱漏している検針データを補完することが可能になる。
【００４１】
なお、上述の構成では、保守用通信インターフェース２３，３３を用いて親局２０と中継親局３０との間で通信を行っているが、親局２０と中継親局３０との通信には、保守用通信インターフェース２３，２３とは別に設けた通信インターフェースを用いてもよい。
【００４２】
上述した動作により、中継親局３０が管理する子局１０の台数が少ない場合でも、中継親機３０が収集した検針データを親局２０がまとめて管理するから、親局２０では比較的多くの台数の子局１０を管理することになる。通信網５１を通して上位集約サーバ４０との通信を行うのは親局２０のみであるから、各柱上変圧器の二次側の配電線にそれぞれ親局２０を設ける場合と比較すると、上位集約サーバ４０と通信する親局２０の台数を低減することが可能になる。その結果、通信網５１におけるトラフィックの増加を抑制することが可能になる。
【００４３】
さらに、中継親局３０は、同じ配電線５０に接続される子局１０についてのみ検針データを扱えばよいから、親局２０に比べればハードウェア資源の少ない構成を採用することが可能である。したがって、すべての柱上変圧器の二次側に親局２０を設ける構成に比較すると、遠隔検針システムの設備コストを低減することが可能になる。
【００４４】
また、中継親局３０は、定期検針において、親局２０からの指示の有無にかかわらず、同じ配電線５０に接続されている子局１０から検針データを取得している。すなわち、親局２０と中継親局３０とは検針データの伝送に関して階層化されているが、子局１０からの検針データの収集を独立して行うことができるから、親局１０の管理下である子局１０を複数系統に分けて検針データを収集していることになる。その結果、１台の親局２０のみを用いて同じ台数の子局１０からの検針データを取得する場合に比較すると、検針データの取得に要する時間を短縮することが可能になる。
【００４５】
ところで、停電が生じるなどしていずれかの中継親局３０の計時している時刻が消失した後、時刻が再設定されるまでに定期検針の時刻になった場合を想定する。ここで、計時している時刻の消失した中継親局３０を、図６における「中継親局１」であるとする。「中継親局１」では時刻が再設定されていないから、定期検針が行われない可能性がある。一方、親局２０は、他の中継親局３０からは検針データを取得するが、「中継親局１」からは検針データを取得することができない。このような場合に備えて、親局２０では、定期検針の時刻開始から一定時間（たとえば、３０分）が経過しても検針データを受け取ることができない中継親機３０（ここでは、「中継親局１」）については、次の処理により子局１０の検針データを取得する。すなわち、親局２０は、図６の下部に記載しているように、「中継親局１」と同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データについては、当該「中継親局１」を経由して収集する。
【００４６】
この処理によって、いずれかの中継親局３０で子局１０の検針データを取得していない場合でも、当該中継親局３０が管理している子局１０の検針データを親局２０が個別に取得することにより、親局２０では検針データを漏れなく取得することが可能になる。
【００４７】
ところで、中継親局３０に障害が発生して親局２０が子局１０から検針データを取得できないという事象だけではなく、親局２０に障害が発生して上位集約サーバ４０が親局２０から検針情報を取得できないという事象も生じることがある。
【００４８】
たとえば、親局２０あるいは中継親局３０の定期検針を行う際に、親局２０または中継親局３０と子局１０との間で、ノイズの影響などにより電力線搬送通信が不通になる状況が発生した場合を想定する。この状況では、上位集約サーバ４０が取得した検針情報において、一部の子局１０からの検針データが欠落していることになる。このように、特定の子局１０からの検針データが欠落している場合には、上述したように、上位集約サーバ４０が親局２０あるいは親局２０と中継親局３０とを介して、当該子局１０と個別に通信することにより検針データを取得することが可能になっている。
【００４９】
上位集約サーバ４０が子局１０と個別に通信する技術は、需要家に設けられている開閉器を操作して、転居した需要家や電気料金の滞納が生じている需要家への給電を停止する場合にも利用することができる。開閉器を操作して需要家への給電を開始する場合も同様である。
【００５０】
このように、上位集約サーバ４０が、個々の子局１０から検針テータを取得したり、個々の子局１０に対して開閉器の制御を指示したりする場合には、各子局１０が設けられている場所を特定する必要がある。したがって、子局１０の位置を示す位置情報を各子局１０に設定しておき、親局２０および中継親局３０における管理情報として、子局１０の位置情報を併せて管理するのが望ましい。位置情報は、需要家の建物を特定する物件情報、電力メータ１１の位置情報、電力メータ１１に付与した識別情報などから選択される。位置情報は、親局３０が検針データを取得する場合と同様に階層化しておき、親局２０は、各中継親局３０が管理するすべての子局１０について位置情報を管理する。
【００５１】
上位集約サーバ４０が、いずれかの子局１０に対してデータの取得を個別に要求する場合や制御を指示する場合には、図７に示すように、親局２０が管理している位置情報をインデックスとして親局２０に送信する。親局２０は、上位集約サーバ４０から位置情報を含む要求を受信すると、位置情報に基づいて子局１０の識別情報を特定し、目的の子局１０が親局２０の管理下に存在していれば親局２０から子局１０に要求を送信する。また、親局２０は、目的の子局１０が中継親局３０の管理下に存在していれば当該中継親局３０を介して子局１０に要求を送信する。
【００５２】
中継親局３０が親局２０から要求を受けた場合には、当該中継親局３０の管理下に存在する子局１０の識別情報を特定し、目的とする子局１０からデータを取得したり、目的とする子局１０に対する制御の指示を行う。中継親局３０が子局１０から取得したデータは親局２０を介して上位集約サーバ４０に通知される。
【００５３】
この動作により、上位集約サーバ４０では、親局２０と中継親局３０との間の通信に用いるアドレスや、中継親局３０と子局１０との間の通信に用いるアドレスを認識する必要がなく、需要家の位置情報に基づいて子局１０に対する指示を与えることができる。つまり、子局１０の位置情報は、親局２０において中継親局３０に変換され、親局２０または中継親局３０において子局１０のアドレスに変換されるから、上位集約サーバ４０で通信用のアドレスを管理する必要がないという利便性が得られる。
【００５４】
ところで、親局２０と中継親局３０との距離によっては、親局２０と中継親局３０との間で無線通信を直接行うことができない可能性がある。そこで、親局２０と中継親局３０との間では、他の中継親局３０を中継に用いるマルチホップ通信が可能になっており、親局２０との間で通信を直接行うことができない中継親局３０であっても他の中継親局３０を介して親局２０と通信が行えるようにしてある。
【００５５】
上述の動作では、電力線搬送通信の通信信号は、各柱上変圧器の二次側の配電線５０において独立して伝送されると仮定している。異なる柱上変圧器の二次側の配電線５０の間では通信信号は減衰するから、通常はこの仮定が成立しているが、伝送環境によっては、電力線搬送通信の通信信号が、異なる柱上変圧器の二次側に接続された配電線５０に混入して伝送される可能性もある。要するに、異なる配電線５０の間で電力線搬送通信にクロストークが生じる可能性がある。
【００５６】
一例を示すと、図８の上部に破線で示しているように、「中継親局１」の管理下にある「子局ｎ」からの通信信号が「中継親局ｍ」で受信される場合や、「中継親局ｍ」の管理下にある「子局１」からの通信信号が「中継親局１」で受信される場合がある。
【００５７】
このように、電力線搬送通信の通信信号が複数の配電線５０を伝送されるような伝送環境では、異なる中継親局３０が同時刻に電力線搬送通信を行うと、通信信号の衝突や輻輳が生じることになる。すなわち、クロストーク（通信信号の混入）により電力線搬送通信に障害が生じる可能性がある。
【００５８】
そこで、親局２０および中継親局３０に、クロストークを検知するとともに、無線通信を利用してクロストークが生じたことを親局２０または中継親局３０に通知する機能を設けるのが望ましい。親局２０および中継親局３０は、クロストークの検知が通知されたときに、クロストークが生じる相手との間で、子局１０との通信のタイミングを調節することにより、クロストークによる通信信号の衝突や輻輳を回避する。子局１０との通信のタイミングは、親局２０あるいは中継親局３０が個々に行うことが可能であるが、図８に示す動作例では、親局２０が各中継親局３０の通信のタイミングを管理する動作を採用している。
【００５９】
図８に示す動作では、「中継親局１」と「中継親局ｍ」とが接続されている電力線５０の間でクロストークが生じている場合を示している。ただし、親局２０および他の中継親局３０ではクロストークは生じていないものとする。この場合、「中継親局１」は「中継親局ｍ」の通信信号が混入（クロストーク）していることを、無線通信によって親局２０に通知し、「中継親局ｍ」は「中継親局１」の通信信号が混入（クロストーク）していることを、無線通信によって親局２０に通知する。
【００６０】
一方、親局２０では、「中継親局１」と「中継親局ｍ」とからクロストークの通知を受け取ると、クロストークの生じている中継親局３０（「中継親局１」「中継親局ｍ」）が電力線搬送通信を行うタイミングを調節するように指示を与える。たとえば、定期検針を行う際には、クロストークの生じる「中継親局１」と「中継親局ｍ」とのそれぞれに対して、親局２０が電力線搬送通信の許可と停止とのタイミングを指示を与える。また、クロストークの検知を親局２０に通知した中継親局３０は、親局２０から指示されるまで子局１０との間で電力線搬送通信を行わないようにする。
【００６１】
このように、電力線搬送通信にクロストークが生じる中継親局３０では、親局２０が電力線搬送通信のタイミングを指示することにより、通信信号の衝突や輻輳が生じるのを防止できる。図示例では、定期検針に際し、親局２０は、「中継親局１」に電力線搬送通信の許可を指示するとともに「中継親局ｍ」に停止を指示している。その後、親局２０は、「中継親局ｍ」での定期検針が終了するタイミング（許可から一定時間が経過した時点）において、「中継親局１」に電力線搬送通信の停止を指示するとともに「中継親局ｍ」に許可を指示している。さらに、親局２０は、「中継親局ｍ」での定期検針が終了するタイミング（許可から一定時間が経過した時点）において、「中継親局ｍ」に電力線搬送通信の停止を指示している。
【００６２】
図８に示す例では、親局２０が各中継親局３０に対して電力線搬送通信の許可と停止とを指示しているが、クロストークを検知した中継親局３０の間で、相互にタイミングを調節するようにしてもよい。この場合、一方の中継親局３０が電力線搬送通信の開始と終了とを他方の中継親局３０に通知することにより、電力線搬送通信を行うタイミングを調節すればよい。
【００６３】
上述のように、クロストークが検知された場合に、電力線搬送通信を行うタイミングを調節することにより、クロストークによる通信信号の干渉を防止することができ、親局２０あるいは中継親局３０と子局１０との間の通信成功率を高めることができる。また、電力線搬送通信を行うタイミングの調節には無線信号を用いているから、電力線搬送通信の通信帯域に影響を与えることなくタイミングを調節することができる。一般に、検針データの収集に用いる電力線搬送通信の通信帯域は狭いが、親局２０と中継親局３０との間では無線通信により広い通信帯域を用いることができるから、タイミングの調節のための通信が検針データの収集に影響を与えることはない。
【００６４】
クロストークが検知された場合、上述の動作のほか、以下の動作を採用してもよい。
（１）親局２０が各中継親局３０に対して通信の許可のみを与えて一定時間（たとえば、５分間）の通信を行う動作。
（２）親局２０からクロストークを生じた各中継親局３０に対し、時間帯で示した通信許可情報を通知し、各中継親局３０では通信許可情報として通知された時間帯に通信を行う動作。たとえば、毎時００分００秒から０４分５９秒までの時間帯を「中継親局１」に通信許可情報として通知し、毎時０５分００秒から０９分５９秒までの時間帯を「中継親局ｍ」に通信許可情報として通知する。
（３）親局２０から、中継親局３０に対して通信停止と停止解除を指示する動作。たとえば、親局１０から「中継親局１」に通信停止を指示すると、この間に「中継親局ｍ」が通信を行い、その後、停止解除を行うと「中継親局１」が通信を行う。通信の停止解除の指示は、通信停止の通知の際に一定時間後に解除するように指示する技術と、通信停止を指示するタイミングとは別のタイミングで停止解除の指示する技術との一方を採用する。
【００６５】
ところで、電力線搬送通信における子局１０のアドレスは、親局２０や中継親局３０が自動的に割り当てるようにすれば、子局１０のアドレスを設定する手間を省くことができる。ここに、中継親局３０が子局１０のアドレスを割り当てる場合は、中継親局３０と同じ配電線５０に接続されている子局１０のアドレスを自動的に割り当て、割り当てた子局１０のアドレスを、中継親局３０のアドレスとともに親局２０に通知する。
【００６６】
ただし、上述のように、異なる配電線５０の間で電力線搬送通信の通信信号にクロストークが生じると、各配電線５０ごとに分離されるべき系統が誤認識される可能性がある。つまり、親局２０および各中継親局３０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０のみを管理しなければならないが、クロストークが生じると、異なる配電線５０に接続されている子局１０を管理下の子局１０と誤認識する可能性がある。
【００６７】
図９は親局２０と中継親局３０との間にクロストークが生じている場合を示している。図９に示す「子局０−２」は親局２０と同じ配電線５０に接続されているから、親局２０の管理下の子局１０として親局２０に認識される必要があるが、中継親局３０も管理下の子局１０として認識してしまう可能性がある。図示例において、親局２０が接続された配電線５０と「子局０−２」との間を破線で示しているのは、「子局０−２」が親局２０において管理下の子局１０として認識されていない状態を示している。
【００６８】
上述のように、親局２０あるいは中継親局３０が管理する子局１０を誤認識すると、検針データを正しく収集することができないから、親局２０あるいは中継親局３０と子局１０との管理関係を修正することが必要になる。
【００６９】
そこで、上述のように、各子局１０に設定する位置情報として需要家をグループ化する物件情報（たとえば、集合住宅の建物を単位とする情報）を用い、親局２０および各中継親局３０において物件情報を管理する機能を設けておく。このように物件情報を設定しておけば、親局２０あるいは中継親局３０において管理下の子局１０を誤りなく対応付けることが可能になる。すなわち、親局２０あるいは中継親局３０では管理している物件情報が、管理下の子局１０に設定された物件情報とは異なる場合には、通信を行って、当該子局１０を親局２０あるいは中継親局３０に正しく対応付けるように修正するのである。
【００７０】
図１０を用いて動作例を説明する。親局２０および中継親局３０がそれぞれ子局１０から定期検針により検針データを取得した後に、親局２０は、中継親局３０から検針データを取得し、親局２０および中継親局３０と子局１０との管理関係を検出する。ここで、中継親局３０が管理する物件情報とは異なる物件情報が設定された「子局ｘ」を親局２０が検出したとする。この場合、親局２０は、中継親局３０に対して「子局ｘ」を管理対象から削除するように指示する。中継親局３０は、この指示に応答して「子局ｘ」のアドレスを削除する。さらに、親局２０は、アドレスが削除された「子局ｘ」に対して修正したアドレスの設定を行う。図１０では、「子局ｘ」に親局２０が管理する物件情報が設定されている場合を例示しており、親局２０では、「子局ｘ」を親局２０の管理下の子局１０として登録している。
【００７１】
なお、上述の動作では、親局２０と中継親局３０との間で管理下の子局１０を誤認識した場合を例示しているが、中継親局３０の間で管理下の子局１０を誤認識した場合も同様の動作で修正することができる。また、子局１０のアドレスを削除した後に、当該子局１０（すなわち「子局ｘ」）を管理すべき親局２０ないし中継親局３０から子局１０に対してアドレスを設定する動作を例示したが、アドレスが削除された子局１０に対するアドレスを再度自動的に割り当てるようにしてもよい。あるいはまた、アドレスを削除するように親局２０あるいは中継親局３０に要求すると同時に、子局１０に割り当てる修正後のアドレスを引数として渡すことによりアドレスを設定してもよい。
【００７２】
このようにして、物件情報に基づいてアドレスを修正する機能を設けておくことによって、クロストークなどにより親局２０または中継親局３０が管理下の子局１０を誤認識した場合でも、正しい管理関係となるように子局１０のアドレスが自動的に修正される。その結果、各子局１０を親局２０および中継親局３０に正しく対応付けることができ、検針データの収集を正確に行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 子局
２０ 親局
３０ 中継親局
４０ 上位集約サーバ
５０ 配電線
５１ 通信網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、需要家に設けた各子局からの検針データを、少なくとも一部に電力線搬送通信による通信路を通して親局に集め、さらに、親局が別の通信路を用いて検針情報を上位集約サーバに通知する遠隔検針システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気、ガス、水、熱のような供給媒体は、送電線、ガス導管、水道管、熱導管のような供給設備を通して供給事業者から需要家に供給されている。供給媒体の需要家では、供給媒体の使用量を計測器（メータ）により計測しており、供給事業者では、計測器による計測結果を検針員により確認し、需要家に供給媒体の使用量に対する対価を請求している。
【０００３】
検針員による検針作業は、人件費が必要であるとともに、計測値の読み間違いが生じるなどの問題があるから、この種の問題を解決するために、検針員を通さずに計測値を管理する技術が種々提案されている。
【０００４】
たとえば、集合住宅では、各住戸（需要家）に配置したメータ（電力メータなど）に通信装置としての子局を接続し、電気室や管理人室に配置した親局と子局との間で、電力線搬送通信により通信を行う技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。すなわち、集合住宅に敷設された配電線を親局と子局との間の通信路に用い、メータにより計測した検針データを子局から親局に配電線を通して伝送する技術が提案されている。また、親局はインターネットのような通信網を通して上位集約サーバと通信可能であって、子局から収集した検針データを、上位集約サーバに通知することが可能になっている。
【０００５】
戸建て住宅では、柱上変圧器の二次側から電力が供給される需要家において、メータに子局を付設し、柱上変圧器の近傍に配置された親局と子局との間で、柱上変圧器の二次側の配電線を電力線搬送通信による通信路に兼用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、柱上変圧器の二次側の配電線からは、一般に２０〜４０件程度の需要家が受電している。また、集合住宅やテナントビルなどでは、柱上変圧器に代えて降圧変圧器を電気室に設ける場合があり、降圧変圧器の二次側の配電線から需要家が受電している。
【０００８】
一方、親局と子局との間の通信路には柱上変圧器や降圧変圧器の二次側の配電線を兼用しているから、通常は、柱上変圧器ごとに親局が必要になる。
【０００９】
特許文献１のように、集合住宅などの建物内に設けられた複数台の降圧変圧器では、二次側間に電力線搬送通信に用いる通信信号を通過させるカプラを設け、カプラを通して子局と親局との間で通信信号を授受する技術が提案されている。建物内に配置されている降圧変圧器は、二次側の配電線の物理的な距離が比較的小さいから、異なる降圧変圧器の二次側の配電線の間にカプラを設けることは比較的容易である。しかしながら、異なる柱上変圧器は、数十ｍ以上離れて配置されていることが多いから、二次側の配電線間にカプラを設けることは実用的とは言えない。
【００１０】
一方、各柱上変圧器の二次側から受電している需要家を単位として親局を設けることが考えられる。しかしながら、親局は、子局から取得した検針データ（計測情報）を集約して検針情報として上位集約サーバに伝送するために、多くの機能を備えており、このような親局を柱上変圧器と同数設けることは、コスト増につながる。さらに、上位集約サーバの通信相手である親局の台数が多いことは、上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックが増加することになり、通信速度の低下につながる。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数台の変圧器の二次側にそれぞれ接続された子局からの測定情報を１台の親局において取得可能にすることにより、親局の設置台数を低減させ、結果的にコスト増の抑制および上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックを低減させることを可能にした遠隔検針システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、供給事業者から供給設備を通して購入した供給媒体の需要家における使用量を取得する複数台の子局と、子局のいずれかが接続される複数系統の配電線と、配電線のいずれか１系統に接続され当該配電線に接続された子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより子局が取得した計測結果を収集し通信網を通して計測結果に基づく検針情報を上位集約サーバに通知する親局と、配電線の他の系統に接続され当該配電線に接続された子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより子局が取得した計測結果を収集する中継親局とを有し、中継親局は、配電線を通信路に用いた電力線搬送通信とは異なる通信路を用いて親局と通信を行うことにより、子局が取得した計測結果を親局に通知する構成を採用している。
【００１３】
中継親局は、配電線が共通である子局が取得した計測結果を定期的に収集し、収集した計測結果を親局に通知する機能を備えることが望ましい。
【００１４】
また、親局は、中継親局から通知されることが予定されている子局の計測結果が通知されない場合に、当該中継親局を経由して当該子局に計測結果の送信を要求する機能を備えることが望ましい。
【００１５】
親局と中継親局とは、配電線が共通ではない子局との間で電力線搬送通信が可能になるクロストークを生じていることが検知されると、配電線が共通である子局との間でのみ電力線搬送通信が可能になるように電力線搬送通信のタイミングを調節する機能を備えることが望ましい。
【００１６】
さらに、親局と中継親局と子局とは、それぞれ需要家をグループ化する物件情報が設定可能であって、親局と中継親局とは、配電線を通信路に用いる電力線搬送通信を行った子局の物件情報が、設定されている物件情報と不一致であるときに、当該子局の物件情報に一致する物件情報が設定された親局または中継親局に、当該子局を対応付ける機能を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成によれば、複数台の変圧器の二次側の配電線に接続した子局からの測定情報を１台の親局において取得することが可能になり、親局の設置台数を低減させ、結果的にコスト増の抑制および上位集約サーバと親局との間の通信路におけるトラフィックを低減させることが可能になるという利点がある。また、中継親局は、親局よりも必要なハードウェア資源が少ないから、親局を中継親局と同数配置する場合に比較すると、導入コストを削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上に用いる子局を示すブロック図である。
【図３】同上に用いる親局を示すブロック図である。
【図４】同上に用いる中継親局を示すブロック図である。
【図５】同上の全体動作を示す動作説明図である。
【図６】同上の他の動作を示す動作説明図である。
【図７】同上のさらに他の動作を示す動作説明図である。
【図８】同上においてクロストークが生じた場合の動作説明図である。
【図９】同上において子局が誤認識された動作例を示すブロック図である。
【図１０】図９の動作においてアドレスを修正する動作を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、戸建て住宅のように需要家が１つの建物を占有し、柱上変圧器の二次側から複数の需要家が受電する場合を想定して説明する。ただし、集合住宅のように１つの建物に複数の需要家が存在し、建物内に複数配置された降圧変圧器の二次側から需要家が受電する場合であっても同様の技術を採用することが可能である。１つの建物に複数の需要家が存在する場合としては、集合住宅だけではなく、事務所や店舗として使用されるテナントビルなど、複数の需要家がそれぞれ独立したスペース（事務所、店舗）を占有する場合もある。
【００２０】
また、本実施形態では、供給事業者を電力会社とし、供給媒体を電気として説明する。したがって、各需要家では、それぞれ電力メータ（計測器）により使用電力量を計測する。また、各電力メータにはそれぞれ子局が付設されており、子局は電力メータから需要家による使用電力量を取得する。さらに、柱上変圧器を設けている電柱には、柱上変圧器の二次側の配電線から受電する需要家に設けられた子局から計測結果（以下、「検針データ」と呼ぶ）を取得するために親局と中継親局とのいずれか一方が設けられる。親局および中継親局の機能については後述する。
【００２１】
なお、建物内に複数の降圧変圧器を備えている集合住宅では、各降圧変圧器の二次側において親局と中継親局とのいずれか一方を設けてもよい。親局と中継親局とは、建物内の電気室あるいは管理人室などに配置される。
【００２２】
子局は、親局と中継親局とのいずれか一方とは、柱上変圧器あるいは降圧変圧器の二次側の配電線を通信路に用いて電力線搬送通信による通信を行う。この動作により、親局または中継親局は、子局から検針データを取得することが可能になる。さらに、中継親局は子局から取得した検針データを親局に転送する機能を有しており、親局は、一部の子局からの検針データについては、中継親局を介して取得することが可能になる。
【００２３】
本実施形態では、供給媒体を電気としているが、ガス、水、熱などの供給媒体についてもメータ（計測器）による検針データを親局に送信することができる。
【００２４】
図１に示すように、子局１０は、需要家ごとの使用電力量を計測する電力メータ１１に付設される。各子局１０には、通信の際に識別する固有の識別情報として子局ＩＤが設定されている。したがって、子局ＩＤを各需要家ごとの電力メータ１１の識別に用いることができる。なお、電力メータ１１の識別のために、電力メータ１１ごとに識別情報を設定してもよい。
【００２５】
上述したように、柱上変圧器（図示せず）を設けた電柱（図示せず）には、それぞれ親局２０と中継親局３０との一方が配置される。ここに、親局２０と中継親局３０とを電柱に設置することは必須ではなく、親局２０と中継親局３０とは、柱上変圧器の二次側の配電線５０に接続され、かつ後述するように親局２０と中継親局３０との間で互いに通信が可能であればよい。親局２０と中継親局３０との間の通信は、無線通信（電波あるいは光による）を例として説明するが、光ファイバを用いた光通信、あるいは別に設けた通信線による有線通信などを採用することも可能である。
【００２６】
子局１０は、柱上変圧器の二次側の配電線５０を電力線搬送通信による通信路に兼用することにより、親局２０または中継親局３０に検針データを取得させる。親局２０と中継親局３０とは無線通信により通信が可能であり、親局２０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０から検針データを取得することができる。さらに、親局２０は、中継親局３０と同じ配電線５０に接続された子局１０からの検針データについては、中継親局３０を介して取得することが可能になっている。そのため、親局２０と中継親局３０との間では上述のように無線通信により検針データを伝送する。
【００２７】
親局２０は、インターネットや遠隔検針専用の専用回線のような通信網５１を通して、電力会社あるいは電力量の集計サービスを行うサービス事業者が運営する上位集約サーバ４０と通信を行う。これにより、親局２０は、子局１０から取得した電力メータ１１ごとの検針データ（計測結果）に基づく検針情報を上位集約サーバ４０に送信する。すなわち、親局２０は、子局１０から取得した検針データを集約し検針情報として上位集約サーバ４０に送信する。
【００２８】
子局１０は、図２に示すように、親局２０または中継親局３０との間の通信として配電線５０を用いるための電力線通信インターフェース１２を備える。さらに、通信用インターフェースとして、保守端末（図示せず）との通信を行う保守用通信インターフェース１３と、電力メータ１１との通信を行うメータ用インターフェース１４とを、通信用インターフェイスとして備える。
【００２９】
電力線通信インターフェース１２は配電線５０に接続される。また、保守用通信インターフェース１３は、通常は子局１０の保守に用いる保守端末との間で無線通信を行い、子局１０の点検や設定変更などを行うために用いられる。ここに、親局２０および中継親局３０も保守端末との無線通信が可能であり、親局２０および中継親局３０についても子局１０と同様に保守端末による保守点検が可能になっている。
【００３０】
保守用通信インターフェース１３で用いる無線通信は電波を伝送媒体とするのが望ましい。この種の無線通信の規格は種々知られており、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの各種規格から選択することができる。伝送媒体は、電波ではなくＩｒＤＡのように赤外線を用いることも可能である。
【００３１】
子局１０には、電力メータ１１から取得した検針データを記憶する電力メータ情報記憶部１６も設けられる。電力メータ情報記憶部１６は、一定時間毎（たとえば、１分毎、５分毎、１０分毎など）の検針データを一定期間分（たとえば、１日分）記憶する。子局１０は、マイコンからなる子局制御部１５を有し、子局制御部１５はプログラムの実行により子局１０に各種の機能を付与する。
【００３２】
一方、親局２０は、複数台の子局１０と通信可能であって、図３に示すように、インターネットのような通信網５１（図１参照）に接続するための上位系通信インターフェース２１を備える。上位系通信インターフェース２１は、通信網５１としてたとえば光回線を用いることにより、高速かつ大容量の通信が可能になっている。また、親局２０は、配電線５０を通信路に用いて子局１０との通信を行うための電力線通信インターフェース２２と、保守端末との通信を行う保守用通信インターフェース２３とを備える。
【００３３】
さらに、親局２０は、子局１０から取得した検針データを子局ＩＤとともに記憶する管理情報記憶部２４と、マイコンからなる親局制御部２５とを備える。親局制御部２５はプログラムの実行により親局２０に各種の機能を付与する。
【００３４】
中継親局３０は、親局２０と同様に複数台の子局１０と通信可能であって、図４に示すように、配電線５０を通信路に用いて子局１０との通信を行うための電力線通信インターフェース３２と、保守端末との通信を行う保守用通信インターフェース３３とを備える。また、中継親局３０は、子局１０から取得した検針データを子局ＩＤとともに記憶する管理情報記憶部３４と、マイコンからなる中継親局制御部３５とを備える。中継親局制御部３５はプログラムの実行により中継親局３０に各種の機能を付与する。
【００３５】
親局２０は、子局１０から検針データを収集するとともに集約して検針情報を生成し、生成した検針情報を上位集約サーバ４０に伝送する。また、上位集約サーバ４０は、必要に応じて、親局２０あるいは親局２および中継親局３０を経由して子局１０から検針データを取得する機能を有している。子局１０には需要家への電力の供給と遮断とを可能にする開閉器（図示せず）が付設され、上位集約サーバ４０では親局２０を経由して開閉器の開閉を子局１０に指示することも可能になっている。
【００３６】
子局１０が電力メータ１１から収集し電力メータ情報記憶部１６に記憶している検針データは、親局２０および中継親局３０が定期的に収集する。親局２０および中継親局３０は、たとえば、１日に１回ずつ規定の時刻（たとえば、０：００）において、配電線５０を通信路として兼用する電力線搬送通信により子局１０に対して検針データの送信を要求し、子局１０から検針データを転送させる。このとき、前回の要求以降に電力メータ情報記憶部１６に記憶されている検針データが親局２０に転送される。このように定期的に行う検針を、以下「定期検針」と呼ぶ。
【００３７】
すなわち、図５に示すように、親局２０および中継親局３０は、定期検針を実施する時刻になると、同じ配電線に接続されている子局１０に対して検針テータの取得を要求して定期検針を行う。親局２０と中継親局３０とは、それぞれが独立して定期検針を行う。すなわち、中継親局３０では、定期検針の開始を指示するトリガを他から受けなくても定期検針を行い、子局１０から検針データを取得して管理情報記憶部３４に格納する。
【００３８】
中継親局３０は、定期検針により同じ配電線に接続されているすべての子局１０から検針データを取得し終わると、取得した検針データを親局２０に送信する。この際、親局２０と中継親局３０との間の通信は、保守用通信インターフェース２３，３３を用いて無線通信により行われる。親局２０と中継親局３０との間の通信は、図５において、「収集データ通知」として示してある。
【００３９】
このようにして、親局２０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データだけではなく、中継親局３０と同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データも併せて取得することができる。親局２０が子局１０からの検針データを取得した後には、親局２０において検針データを集約して検針情報を生成し、通信網５１を通して検針情報を上位集約サーバ４０に送信する。
【００４０】
ここに、定期検針で親局２０が子局１０から取得した検針データを上位集約サーバ４０に送信した場合に、通信状態などによっては、上位集約サーバ４０が取得した検針データに脱漏が生じる場合がある。このような場合に備えて、上位集約サーバ４０は、子局１０を指定し、親局２０あるいは親局２０および中継親局３０を経由して特定の子局１０から検針データを個別に取得する機能も備えている。この機能を用いることにより、脱漏している検針データを補完することが可能になる。
【００４１】
なお、上述の構成では、保守用通信インターフェース２３，３３を用いて親局２０と中継親局３０との間で通信を行っているが、親局２０と中継親局３０との通信には、保守用通信インターフェース２３，２３とは別に設けた通信インターフェースを用いてもよい。
【００４２】
上述した動作により、中継親局３０が管理する子局１０の台数が少ない場合でも、中継親機３０が収集した検針データを親局２０がまとめて管理するから、親局２０では比較的多くの台数の子局１０を管理することになる。通信網５１を通して上位集約サーバ４０との通信を行うのは親局２０のみであるから、各柱上変圧器の二次側の配電線にそれぞれ親局２０を設ける場合と比較すると、上位集約サーバ４０と通信する親局２０の台数を低減することが可能になる。その結果、通信網５１におけるトラフィックの増加を抑制することが可能になる。
【００４３】
さらに、中継親局３０は、同じ配電線５０に接続される子局１０についてのみ検針データを扱えばよいから、親局２０に比べればハードウェア資源の少ない構成を採用することが可能である。したがって、すべての柱上変圧器の二次側に親局２０を設ける構成に比較すると、遠隔検針システムの設備コストを低減することが可能になる。
【００４４】
また、中継親局３０は、定期検針において、親局２０からの指示の有無にかかわらず、同じ配電線５０に接続されている子局１０から検針データを取得している。すなわち、親局２０と中継親局３０とは検針データの伝送に関して階層化されているが、子局１０からの検針データの収集を独立して行うことができるから、親局１０の管理下である子局１０を複数系統に分けて検針データを収集していることになる。その結果、１台の親局２０のみを用いて同じ台数の子局１０からの検針データを取得する場合に比較すると、検針データの取得に要する時間を短縮することが可能になる。
【００４５】
ところで、停電が生じるなどしていずれかの中継親局３０の計時している時刻が消失した後、時刻が再設定されるまでに定期検針の時刻になった場合を想定する。ここで、計時している時刻の消失した中継親局３０を、図６における「中継親局１」であるとする。「中継親局１」では時刻が再設定されていないから、定期検針が行われない可能性がある。一方、親局２０は、他の中継親局３０からは検針データを取得するが、「中継親局１」からは検針データを取得することができない。このような場合に備えて、親局２０では、定期検針の時刻開始から一定時間（たとえば、３０分）が経過しても検針データを受け取ることができない中継親機３０（ここでは、「中継親局１」）については、次の処理により子局１０の検針データを取得する。すなわち、親局２０は、図６の下部に記載しているように、「中継親局１」と同じ配電線５０に接続されている子局１０からの検針データについては、当該「中継親局１」を経由して収集する。
【００４６】
この処理によって、いずれかの中継親局３０で子局１０の検針データを取得していない場合でも、当該中継親局３０が管理している子局１０の検針データを親局２０が個別に取得することにより、親局２０では検針データを漏れなく取得することが可能になる。
【００４７】
ところで、中継親局３０に障害が発生して親局２０が子局１０から検針データを取得できないという事象だけではなく、親局２０に障害が発生して上位集約サーバ４０が親局２０から検針情報を取得できないという事象も生じることがある。
【００４８】
たとえば、親局２０あるいは中継親局３０の定期検針を行う際に、親局２０または中継親局３０と子局１０との間で、ノイズの影響などにより電力線搬送通信が不通になる状況が発生した場合を想定する。この状況では、上位集約サーバ４０が取得した検針情報において、一部の子局１０からの検針データが欠落していることになる。このように、特定の子局１０からの検針データが欠落している場合には、上述したように、上位集約サーバ４０が親局２０あるいは親局２０と中継親局３０とを介して、当該子局１０と個別に通信することにより検針データを取得することが可能になっている。
【００４９】
上位集約サーバ４０が子局１０と個別に通信する技術は、需要家に設けられている開閉器を操作して、転居した需要家や電気料金の滞納が生じている需要家への給電を停止する場合にも利用することができる。開閉器を操作して需要家への給電を開始する場合も同様である。
【００５０】
このように、上位集約サーバ４０が、個々の子局１０から検針テータを取得したり、個々の子局１０に対して開閉器の制御を指示したりする場合には、各子局１０が設けられている場所を特定する必要がある。したがって、子局１０の位置を示す位置情報を各子局１０に設定しておき、親局２０および中継親局３０における管理情報として、子局１０の位置情報を併せて管理するのが望ましい。位置情報は、需要家の建物を特定する物件情報、電力メータ１１の位置情報、電力メータ１１に付与した識別情報などから選択される。位置情報は、親局３０が検針データを取得する場合と同様に階層化しておき、親局２０は、各中継親局３０が管理するすべての子局１０について位置情報を管理する。
【００５１】
上位集約サーバ４０が、いずれかの子局１０に対してデータの取得を個別に要求する場合や制御を指示する場合には、図７に示すように、親局２０が管理している位置情報をインデックスとして親局２０に送信する。親局２０は、上位集約サーバ４０から位置情報を含む要求を受信すると、位置情報に基づいて子局１０の識別情報を特定し、目的の子局１０が親局２０の管理下に存在していれば親局２０から子局１０に要求を送信する。また、親局２０は、目的の子局１０が中継親局３０の管理下に存在していれば当該中継親局３０を介して子局１０に要求を送信する。
【００５２】
中継親局３０が親局２０から要求を受けた場合には、当該中継親局３０の管理下に存在する子局１０の識別情報を特定し、目的とする子局１０からデータを取得したり、目的とする子局１０に対する制御の指示を行う。中継親局３０が子局１０から取得したデータは親局２０を介して上位集約サーバ４０に通知される。
【００５３】
この動作により、上位集約サーバ４０では、親局２０と中継親局３０との間の通信に用いるアドレスや、中継親局３０と子局１０との間の通信に用いるアドレスを認識する必要がなく、需要家の位置情報に基づいて子局１０に対する指示を与えることができる。つまり、子局１０の位置情報は、親局２０において中継親局３０に変換され、親局２０または中継親局３０において子局１０のアドレスに変換されるから、上位集約サーバ４０で通信用のアドレスを管理する必要がないという利便性が得られる。
【００５４】
ところで、親局２０と中継親局３０との距離によっては、親局２０と中継親局３０との間で無線通信を直接行うことができない可能性がある。そこで、親局２０と中継親局３０との間では、他の中継親局３０を中継に用いるマルチホップ通信が可能になっており、親局２０との間で通信を直接行うことができない中継親局３０であっても他の中継親局３０を介して親局２０と通信が行えるようにしてある。
【００５５】
上述の動作では、電力線搬送通信の通信信号は、各柱上変圧器の二次側の配電線５０において独立して伝送されると仮定している。異なる柱上変圧器の二次側の配電線５０の間では通信信号は減衰するから、通常はこの仮定が成立しているが、伝送環境によっては、電力線搬送通信の通信信号が、異なる柱上変圧器の二次側に接続された配電線５０に混入して伝送される可能性もある。要するに、異なる配電線５０の間で電力線搬送通信にクロストークが生じる可能性がある。
【００５６】
一例を示すと、図８の上部に破線で示しているように、「中継親局１」の管理下にある「子局ｎ」からの通信信号が「中継親局ｍ」で受信される場合や、「中継親局ｍ」の管理下にある「子局１」からの通信信号が「中継親局１」で受信される場合がある。
【００５７】
このように、電力線搬送通信の通信信号が複数の配電線５０を伝送されるような伝送環境では、異なる中継親局３０が同時刻に電力線搬送通信を行うと、通信信号の衝突や輻輳が生じることになる。すなわち、クロストーク（通信信号の混入）により電力線搬送通信に障害が生じる可能性がある。
【００５８】
そこで、親局２０および中継親局３０に、クロストークを検知するとともに、無線通信を利用してクロストークが生じたことを親局２０または中継親局３０に通知する機能を設けるのが望ましい。親局２０および中継親局３０は、クロストークの検知が通知されたときに、クロストークが生じる相手との間で、子局１０との通信のタイミングを調節することにより、クロストークによる通信信号の衝突や輻輳を回避する。子局１０との通信のタイミングは、親局２０あるいは中継親局３０が個々に行うことが可能であるが、図８に示す動作例では、親局２０が各中継親局３０の通信のタイミングを管理する動作を採用している。
【００５９】
図８に示す動作では、「中継親局１」と「中継親局ｍ」とが接続されている電力線５０の間でクロストークが生じている場合を示している。ただし、親局２０および他の中継親局３０ではクロストークは生じていないものとする。この場合、「中継親局１」は「中継親局ｍ」の通信信号が混入（クロストーク）していることを、無線通信によって親局２０に通知し、「中継親局ｍ」は「中継親局１」の通信信号が混入（クロストーク）していることを、無線通信によって親局２０に通知する。
【００６０】
一方、親局２０では、「中継親局１」と「中継親局ｍ」とからクロストークの通知を受け取ると、クロストークの生じている中継親局３０（「中継親局１」「中継親局ｍ」）が電力線搬送通信を行うタイミングを調節するように指示を与える。たとえば、定期検針を行う際には、クロストークの生じる「中継親局１」と「中継親局ｍ」とのそれぞれに対して、親局２０が電力線搬送通信の許可と停止とのタイミングを指示を与える。また、クロストークの検知を親局２０に通知した中継親局３０は、親局２０から指示されるまで子局１０との間で電力線搬送通信を行わないようにする。
【００６１】
このように、電力線搬送通信にクロストークが生じる中継親局３０では、親局２０が電力線搬送通信のタイミングを指示することにより、通信信号の衝突や輻輳が生じるのを防止できる。図示例では、定期検針に際し、親局２０は、「中継親局１」に電力線搬送通信の許可を指示するとともに「中継親局ｍ」に停止を指示している。その後、親局２０は、「中継親局ｍ」での定期検針が終了するタイミング（許可から一定時間が経過した時点）において、「中継親局１」に電力線搬送通信の停止を指示するとともに「中継親局ｍ」に許可を指示している。さらに、親局２０は、「中継親局ｍ」での定期検針が終了するタイミング（許可から一定時間が経過した時点）において、「中継親局ｍ」に電力線搬送通信の停止を指示している。
【００６２】
図８に示す例では、親局２０が各中継親局３０に対して電力線搬送通信の許可と停止とを指示しているが、クロストークを検知した中継親局３０の間で、相互にタイミングを調節するようにしてもよい。この場合、一方の中継親局３０が電力線搬送通信の開始と終了とを他方の中継親局３０に通知することにより、電力線搬送通信を行うタイミングを調節すればよい。
【００６３】
上述のように、クロストークが検知された場合に、電力線搬送通信を行うタイミングを調節することにより、クロストークによる通信信号の干渉を防止することができ、親局２０あるいは中継親局３０と子局１０との間の通信成功率を高めることができる。また、電力線搬送通信を行うタイミングの調節には無線信号を用いているから、電力線搬送通信の通信帯域に影響を与えることなくタイミングを調節することができる。一般に、検針データの収集に用いる電力線搬送通信の通信帯域は狭いが、親局２０と中継親局３０との間では無線通信により広い通信帯域を用いることができるから、タイミングの調節のための通信が検針データの収集に影響を与えることはない。
【００６４】
クロストークが検知された場合、上述の動作のほか、以下の動作を採用してもよい。
（１）親局２０が各中継親局３０に対して通信の許可のみを与えて一定時間（たとえば、５分間）の通信を行う動作。
（２）親局２０からクロストークを生じた各中継親局３０に対し、時間帯で示した通信許可情報を通知し、各中継親局３０では通信許可情報として通知された時間帯に通信を行う動作。たとえば、毎時００分００秒から０４分５９秒までの時間帯を「中継親局１」に通信許可情報として通知し、毎時０５分００秒から０９分５９秒までの時間帯を「中継親局ｍ」に通信許可情報として通知する。
（３）親局２０から、中継親局３０に対して通信停止と停止解除を指示する動作。たとえば、親局１０から「中継親局１」に通信停止を指示すると、この間に「中継親局ｍ」が通信を行い、その後、停止解除を行うと「中継親局１」が通信を行う。通信の停止解除の指示は、通信停止の通知の際に一定時間後に解除するように指示する技術と、通信停止を指示するタイミングとは別のタイミングで停止解除の指示する技術との一方を採用する。
【００６５】
ところで、電力線搬送通信における子局１０のアドレスは、親局２０や中継親局３０が自動的に割り当てるようにすれば、子局１０のアドレスを設定する手間を省くことができる。ここに、中継親局３０が子局１０のアドレスを割り当てる場合は、中継親局３０と同じ配電線５０に接続されている子局１０のアドレスを自動的に割り当て、割り当てた子局１０のアドレスを、中継親局３０のアドレスとともに親局２０に通知する。
【００６６】
ただし、上述のように、異なる配電線５０の間で電力線搬送通信の通信信号にクロストークが生じると、各配電線５０ごとに分離されるべき系統が誤認識される可能性がある。つまり、親局２０および各中継親局３０は、同じ配電線５０に接続されている子局１０のみを管理しなければならないが、クロストークが生じると、異なる配電線５０に接続されている子局１０を管理下の子局１０と誤認識する可能性がある。
【００６７】
図９は親局２０と中継親局３０との間にクロストークが生じている場合を示している。図９に示す「子局０−２」は親局２０と同じ配電線５０に接続されているから、親局２０の管理下の子局１０として親局２０に認識される必要があるが、中継親局３０も管理下の子局１０として認識してしまう可能性がある。図示例において、親局２０が接続された配電線５０と「子局０−２」との間を破線で示しているのは、「子局０−２」が親局２０において管理下の子局１０として認識されていない状態を示している。
【００６８】
上述のように、親局２０あるいは中継親局３０が管理する子局１０を誤認識すると、検針データを正しく収集することができないから、親局２０あるいは中継親局３０と子局１０との管理関係を修正することが必要になる。
【００６９】
そこで、上述のように、各子局１０に設定する位置情報として需要家をグループ化する物件情報（たとえば、集合住宅の建物を単位とする情報）を用い、親局２０および各中継親局３０において物件情報を管理する機能を設けておく。このように物件情報を設定しておけば、親局２０あるいは中継親局３０において管理下の子局１０を誤りなく対応付けることが可能になる。すなわち、親局２０あるいは中継親局３０では管理している物件情報が、管理下の子局１０に設定された物件情報とは異なる場合には、通信を行って、当該子局１０を親局２０あるいは中継親局３０に正しく対応付けるように修正するのである。
【００７０】
図１０を用いて動作例を説明する。親局２０および中継親局３０がそれぞれ子局１０から定期検針により検針データを取得した後に、親局２０は、中継親局３０から検針データを取得し、親局２０および中継親局３０と子局１０との管理関係を検出する。ここで、中継親局３０が管理する物件情報とは異なる物件情報が設定された「子局ｘ」を親局２０が検出したとする。この場合、親局２０は、中継親局３０に対して「子局ｘ」を管理対象から削除するように指示する。中継親局３０は、この指示に応答して「子局ｘ」のアドレスを削除する。さらに、親局２０は、アドレスが削除された「子局ｘ」に対して修正したアドレスの設定を行う。図１０では、「子局ｘ」に親局２０が管理する物件情報が設定されている場合を例示しており、親局２０では、「子局ｘ」を親局２０の管理下の子局１０として登録している。
【００７１】
なお、上述の動作では、親局２０と中継親局３０との間で管理下の子局１０を誤認識した場合を例示しているが、中継親局３０の間で管理下の子局１０を誤認識した場合も同様の動作で修正することができる。また、子局１０のアドレスを削除した後に、当該子局１０（すなわち「子局ｘ」）を管理すべき親局２０ないし中継親局３０から子局１０に対してアドレスを設定する動作を例示したが、アドレスが削除された子局１０に対するアドレスを再度自動的に割り当てるようにしてもよい。あるいはまた、アドレスを削除するように親局２０あるいは中継親局３０に要求すると同時に、子局１０に割り当てる修正後のアドレスを引数として渡すことによりアドレスを設定してもよい。
【００７２】
このようにして、物件情報に基づいてアドレスを修正する機能を設けておくことによって、クロストークなどにより親局２０または中継親局３０が管理下の子局１０を誤認識した場合でも、正しい管理関係となるように子局１０のアドレスが自動的に修正される。その結果、各子局１０を親局２０および中継親局３０に正しく対応付けることができ、検針データの収集を正確に行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 子局
２０ 親局
３０ 中継親局
４０ 上位集約サーバ
５０ 配電線
５１ 通信網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給事業者から供給設備を通して購入した供給媒体の需要家における使用量を取得する複数台の子局と、前記子局のいずれかが接続される複数系統の配電線と、前記配電線のいずれか１系統に接続され当該配電線に接続された前記子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより前記子局が取得した計測結果を収集し通信網を通して計測結果に基づく検針情報を上位集約サーバに通知する親局と、前記配電線の他の系統に接続され当該配電線に接続された前記子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより前記子局が取得した計測結果を収集する中継親局とを有し、前記中継親局は、前記配電線を通信路に用いた電力線搬送通信とは異なる通信路を用いて前記親局と通信を行うことにより、前記子局が取得した計測結果を前記親局に通知することを特徴とする遠隔検針システム。
【請求項２】
前記中継親局は、前記配電線が共通である前記子局が取得した計測結果を定期的に収集し、収集した計測結果を前記親局に通知する機能を備えることを特徴とする請求項１記載の遠隔検針システム。
【請求項３】
前記親局は、前記中継親局から通知されることが予定されている前記子局の計測結果が通知されない場合に、当該中継親局を経由して当該子局に計測結果の送信を要求する機能を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の遠隔検針システム。
【請求項４】
前記親局と前記中継親局とは、前記配電線が共通ではない前記子局との間で電力線搬送通信が可能になるクロストークを生じていることが検知されると、前記配電線が共通である前記子局との間でのみ電力線搬送通信が可能になるように電力線搬送通信のタイミングを調節する機能を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠隔検針システム。
【請求項５】
前記親局と前記中継親局と前記子局とは、それぞれ需要家をグループ化する物件情報が設定可能であって、前記親局と前記中継親局とは、前記配電線を通信路に用いる電力線搬送通信を行った前記子局の物件情報が、設定されている物件情報と不一致であるときに、当該子局の物件情報に一致する物件情報が設定された前記親局または前記中継親局に、当該子局を対応付ける機能を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔検針システム。
【請求項１】
供給事業者から供給設備を通して購入した供給媒体の需要家における使用量を取得する複数台の子局と、前記子局のいずれかが接続される複数系統の配電線と、前記配電線のいずれか１系統に接続され当該配電線に接続された前記子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより前記子局が取得した計測結果を収集し通信網を通して計測結果に基づく検針情報を上位集約サーバに通知する親局と、前記配電線の他の系統に接続され当該配電線に接続された前記子局との間で当該配電線を通信路に用いた電力線搬送通信を行うことにより前記子局が取得した計測結果を収集する中継親局とを有し、前記中継親局は、前記配電線を通信路に用いた電力線搬送通信とは異なる通信路を用いて前記親局と通信を行うことにより、前記子局が取得した計測結果を前記親局に通知することを特徴とする遠隔検針システム。
【請求項２】
前記中継親局は、前記配電線が共通である前記子局が取得した計測結果を定期的に収集し、収集した計測結果を前記親局に通知する機能を備えることを特徴とする請求項１記載の遠隔検針システム。
【請求項３】
前記親局は、前記中継親局から通知されることが予定されている前記子局の計測結果が通知されない場合に、当該中継親局を経由して当該子局に計測結果の送信を要求する機能を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の遠隔検針システム。
【請求項４】
前記親局と前記中継親局とは、前記配電線が共通ではない前記子局との間で電力線搬送通信が可能になるクロストークを生じていることが検知されると、前記配電線が共通である前記子局との間でのみ電力線搬送通信が可能になるように電力線搬送通信のタイミングを調節する機能を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠隔検針システム。
【請求項５】
前記親局と前記中継親局と前記子局とは、それぞれ需要家をグループ化する物件情報が設定可能であって、前記親局と前記中継親局とは、前記配電線を通信路に用いる電力線搬送通信を行った前記子局の物件情報が、設定されている物件情報と不一致であるときに、当該子局の物件情報に一致する物件情報が設定された前記親局または前記中継親局に、当該子局を対応付ける機能を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔検針システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２５０３００（Ｐ２０１１−２５０３００Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３１２８（Ｐ２０１０−１２３１２８）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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