JP2009188930A - 通信システムおよびそれを用いる給電監視制御システムならびに通信システムにおけるファームウェアの更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔検針を行うことができる給電監視制御システムにおいて、各戸のユニット電力計までわざわざ出向することなく、ファームウェアを更新できるようにする。
【解決手段】サーバ装置から、ゲートウエイを介して、多数の端局となるユニット電力計がツリー状に配列されて成る給電監視制御システムにおいて、前記サーバ装置からは、更新用のファームウェアが所定のデータ量のブロックに分割され、通し番号を付して送信される。それを受信したユニット電力計の無線通信装置５において、無線通信制御部１２はバッファメモリ１６に格納してゆくとともに、下位側のユニット電力計Ｔへも中継送信する。そして、メーカＩＤやプログラムＩＤなどが該当する場合、前記無線通信制御部１２が、バッファメモリ１６の記憶内容を確認し、通し番号に欠番が生じている場合にはそのブロックだけ再送信を要求する。こうしてトラヒックも抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークを管理する管理装置から、複数の端局が、ツリー状などのデータを順次中継送信可能なように接続されて成る通信システムおよびそれを用いる給電監視制御システムならびに通信システムにおけるファームウェアの更新方法に関する。

前記のような通信システムを、電気、ガス、水道等の検針に用い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、検針データを上位側の端局に吸い上げて統合し、さらに上位側へと転送してゆくので、管理装置が各端局を個別にポーリングする場合に比べて、短時間でデータを収集できるようになっている。

そのような通信システムにおいて、通信機能や業務要件の変更などによってファームウェアの書替えが必要になると、従来では、作業員が現地へ出向し、ファームウェアをインストールするか、或いは基板または装置自体を交換することで対応している。

しかしながら、前記電気、ガス、水道等のメータは、高所に設置されていたり、隣家との隙間に設置されたりして、作業自体が困難であるとともに、台数が多く、所定期間内に作業を終えるには多くの労力を要する。また、前記電気、ガス、水道等のメータは、複数の納入業者（メーカ）があり、納入時期によって型番（機能）も異なっており、どの家のメータにどのファームウェアをインストールすればよいのかというデータの管理も煩雑である。

一方、特許文献２には、音楽等をツリー状のネットワークを介して上位の端局から下位の端局へ順次中継送信してゆくことで効率的に配信するようにしたコンテンツ配信システムにおいて、必要に応じてファームウェアも混ぜて配信し、各端局では、上位側が更新したファームウェアで動作していると判定すると、更新契機と判定して、自機も再起動して、受信していた更新用ファームウェアへ更新を行うことで、ネットワークの上位側から順に更新が行われ、ネットワークの接続が途切れることによる階層構造の混乱を防止して、前記ツリー構造における接続品質やサービス品質を安定させることができるファームウェア更新方法が提案されている。
特開２０００−１８７７９３号公報 特開２００７−１７９４８７号公報

したがって、特許文献１の構成に、特許文献２の手法を用いれば、遠隔検針を行う通信システムにおいて、ファームウェアの自動更新を行うことができる。しかしながら、特許文献２では、各端末が、インターネット回線等の比較的安定で高速なネットワークに接続されている。一方、前記電気、ガス、水道等のメータの遠隔検針には、各戸のメータまで通信ケーブルを敷設することは現実的ではなく、無線での通信が考えられる。ところが、そうなると、電波状況やトラヒックなどで、上手くインストールできない端局が発生するという問題がある。また、通信速度も比較的低いので、トラヒックを抑える必要がある。

本発明の目的は、多数の端局が設置される状況でも、その設置箇所までわざわざ出向することなく、ファームウェアを、トラヒックを抑えつつ、確実にインストールすることができる通信システムおよびそれを用いる給電監視制御システムならびに通信システムにおけるファームウェアの更新方法を提供することである。

本発明の通信システムは、ネットワークを管理する管理装置から、複数の端局が、順次データを中継送信可能なように接続されて成る通信システムにおいて、前記各端局は、前記中継送信を行うことができる第１の通信手段と、ファームウェアを格納している記憶手段と、前記記憶手段に格納されたファームウェアに従って動作を制御する第１の制御手段とを備え、前記管理装置は、前記ファームウェアを所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段を制御する第２の制御手段とを備え、前記管理装置の第２の通信手段から送信されたファームウェアは、前記各端局の第１の通信手段を順次中継送信されて前記各端局の記憶手段に格納され、前記第１の制御手段は、前記記憶手段の記憶内容を確認し、前記通し番号に欠番が生じている場合には、前記ファームウェアの送信が終了した時点や、ネットワークのトラヒックが少ない時間帯等の予め定められる送信タイミングに、前記管理装置へ向けて、前記第１の通信手段に欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求させ、それを受信した第２の制御手段は、前記第２の通信手段に、該当するブロックのファームウェアを再送信させることを特徴とする。

また、本発明のファームウェアの更新方法は、ネットワークを管理する管理装置から、複数の端局が、順次データを中継送信可能なように接続されて成る通信システムにおけるファームウェアの更新方法であって、前記管理装置が、前記ファームウェアを所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信し、各端局で順次中継送信されて前記各端局に格納されてゆくステップと、前記各端局において、受信されたファームウェアを確認し、前記通し番号に欠番が生じているか否かを確認するステップと、前記欠番が生じている場合に、予め定められる送信タイミングとなった時点で、端局から管理装置へ欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求するステップと、前記管理装置が端局へ該当するブロックのファームウェアを再送信するステップとを含むことを特徴とする通信システムにおける。

上記の構成によれば、ネットワークを管理する管理装置に、多数の端局がツリー状や直線状に配列されて成り、前記管理装置からのデータを、各端局が順次中継送信してゆくことで、末端の端局までデータの伝送が可能になり、また前記末端の端局からのデータも順次中継送信されて前記管理装置まで伝送が可能となる通信システムにおいて、たとえば特定のメーカの特定の型番の端局のファームウェアの更新にあたって、大容量のデータを該当する各端局にインストールするために、前記管理装置では、第２の制御手段が第２の通信手段を制御して、前記ファームウェアを、１回に回線を占拠してよい時間に、回線の伝送レートなどから規定される所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信させる。

それを各端局は第１の通信手段で受信して、下位側の端局へ中継送信するとともに、該当端局は前記記憶手段に格納してゆく。そして、各該当端局では、第１の制御手段が、記憶手段の記憶内容を確認し、前記通し番号に欠番が生じておらず、総てのブロックが正常に受信できた場合は、適宜自己リセット（リブート）して新しいファームウェアで起動するとともに、その正しく受信できたことを表すＡＣＫを返信せず、トラヒックを抑える。これに対して、前記第１の制御手段は、前記通し番号に欠番が生じている場合には、前記ファームウェアの送信が終了した時点や、ネットワークのトラヒックが少ない時間帯等の予め定められる送信タイミングに、前記管理装置へ向けて、前記第１の通信手段に欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求させる。その要求を受信した管理装置の第２の制御手段は、前記第２の通信手段に、該当するブロックのファームウェアを再送信させる。

したがって、各端局のファームウェアを一括して更新することができ、またブロックの欠落によって上手く更新できなかった端局に関しては、その欠落したブロックだけ再送信するので、複数のメーカの製品が入り乱れて多数の端局が設置される状況でも、その設置箇所までわざわざ出向することなく、前記大容量のファームウェアを遠隔で、しかも最小限のトラヒックで確実にインストールすることができる。

さらにまた、本発明の通信システムでは、前記管理装置は、各端局のＩＤに対応付けて、その端局で使用すべきファームウェアのＩＤを記憶している管理部をさらに備え、前記各端局の第１の制御手段は、自機のＩＤと共にファームウェアＩＤを定期的に前記第１の通信手段から第２の通信手段を介して前記管理部に報告しており、前記報告を受信した管理部は、記憶しているファームウェアＩＤと報告を受けたファームウェアＩＤとが一致しない場合には、前記第２の通信手段から第１の通信手段を介して、前記第１の制御手段に、該管理部側で記憶しているファームウェアＩＤのファームウェアへ端局を更新させるために、該端局単体での更新要求を送信させることを特徴とする。

上記の構成によれば、管理装置側で各端局のファームウェアのバージョンを管理し、該管理装置が記憶しているファームウェアのＩＤと端局から報告を受けた実際に使用されているファームウェアのＩＤとが一致しない場合には、端局側にファームウェアの更新要求を該端局単体に送信させ、更新を行わせる。

したがって、通信回線や上位側の端局の不具合等で更新ファームウェアの総て或いは一部を受信できていなかった端局や、新たにネットワークに接続された古いバージョンのファームウェアを有する端局に対しても、漏れなく、最新のバージョンのファームウェアをインストールさせることができる。

好ましくは、前記各端局から管理装置へ伝送されるデータは各端局で収集されたセンシングデータであり、管理装置から各端局へ伝送されるデータは各端局に対する制御データであることを特徴とする。

また、本発明の通信システムでは、前記第１および第２の通信手段は、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。

上記の構成によれば、ＰＨＳのような無線通信では、電波状況が変化し、また通信速度も比較的低いので、本発明のような最小限のトラヒックで確実にファームウェアをインストールすることができる手法は、特に好適である。

さらにまた、本発明の給電監視制御システムは、前記の通信システムにおいて、各端局に、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。

上記の構成によれば、管理装置は、各端局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、各端局から定期的に電力量計のセンシングデータを取得し、必要に応じて各端局を介して負荷開閉器を制御することができる。

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。

本発明の通信システムおよびそのファームウェアの更新方法は、以上のように、ネットワークを管理する管理装置に、多数の端局がツリー状や直線状に配列されて成り、前記管理装置からのデータを、各端局が順次中継送信してゆくことで、末端の端局までデータの伝送が可能になり、また前記末端の端局からのデータも順次中継送信されて前記管理装置まで伝送が可能となる通信システムにおいて、たとえば特定のメーカの特定の型番の端局のファームウェアの更新にあたって、大容量のデータを該当する各端局にインストールするために、前記管理装置では、所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信し、それを受信した各端局は、下位側の端局へ中継送信するとともに、該当端局である場合は順次記憶してゆき、送信終了後に、前記各該当端局は、前記通し番号に欠番が生じておらず、総てのブロックが正常に受信できた場合は、適宜自己リセット（リブート）して新しいファームウェアで起動するとともに、その正しく受信できたことを表すＡＣＫは返信せず、トラヒックを抑えるのに対して、前記通し番号に欠番が生じている場合には、欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求する。

それゆえ、各端局のファームウェアを一括して更新することができ、またブロックの欠落によって上手く更新できなかった端局に関しては、その欠落したブロックだけ再送信するので、複数のメーカの製品が入り乱れて多数の端局が設置される状況でも、その設置箇所までわざわざ出向することなく、前記大容量のファームウェアを遠隔で、しかも最小限のトラヒックで確実にインストールすることができる。

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、前記の通信システムにおいて、各端局に、センシングデータを取得する電力量計および制御データに応答して開閉制御を行う負荷開閉器を併設して成る。

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。

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、複数の階層を備える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。

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、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させ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。

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。

各ユニット電力計Ｔにおいて、前記特許文献１の従来技術では、前記無線通信装置５の部分には、電柱などからの通信信号線を引込むタイプワイヤードの通信装置が使用されていたのを、本発明では、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）トランシーバモードで無線通信を行う装置を用い、以下のようにして通信動作を行う。前記ＰＨＳトランシーバモードでは、見通し可能な場合、半径１５０〜２００ｍの範囲で通信可能となり、各無線通信装置５は、隣接する無線通信装置だけでなく、場合によっては、直接ゲートウエイＧＷと通信を行うことも可能になる。

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、第１の通信手段である前記ＰＨＳの無線機１１と、その通信を制御する第１の制御手段である無線通信制御部１２およびタイマ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第１の制御手段である機内通信制御部２３と、前記検針データをバックアップ記憶しておくデータメモリ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、前記無線通信制御部１２、機内通信制御部２３およびデータ加工部２５の動作プログラム（ファームウェア）を記憶しており、記憶手段であるプログラムメモリ１７と、後述するようにして前記動作プログラム（ファームウェア）をネットワーク配信する際に使用されるバッファメモリ１６とを備えて構成される。

一方、図４は、管理装置であるサーバ装置１の一構成例を示すブロック図である。サーバ装置１は、入力操作部５１と、端局となる各ユニット電力計Ｔの電力量計４から検針データを収集するとともに、負荷開閉器３を制御するユニット制御部５２と、その検針データや負荷の制御状況を記憶しているデータベース５３と、各ユニット電力計Ｔに関する状況を記憶するデータベース５４と、各ユニット電力計Ｔに使用されるプログラム（ファームウェア）を記憶しているデータベース５５と、前記データベース５４，５５を使用して、後述するようなプログラム配信等を行い、第２の制御手段であるファームウェア管理部５６と、前記ネットワーク２に接続され、ゲートウエイＧＷから各ユニット電力計Ｔと通信を行い、第２の通信手段であるインタフェイス５７とを備えて構成される。

前記ゲートウエイＧＷは、前記図３で示す無線通信装置５の構成において、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、インタフェイス２１，２２およびデータメモリ２４に代えて、ネットワーク２と通信を行う通信制御部およびインタフェイスを備えて構成される。

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、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♯０１を有するとともに、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♯１１と、緊急の制御時やファームウェア送信時に使用されるもう１つの電話番号♯１２とを有する。前記電話番号♯１１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り、もう１つの電話番号♯１２は少なくとも一部のユニット電力計で前記階層を超越する自機に直接は隣接しないユニット電力計の電話番号である。

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、それぞれ前記電話番号♯０１として、ａ−３００，ａ−３１０，ａ−３２０，ａ−３３０，ａ−３４０；ｂ−３００，ｂ−３１０が、前記入力操作部１５から予め登録されている。そして、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。これに対して、前記緊急時やファームウェア送信時に使用される電話番号♯１２には、それぞれ２つ以上上位の局であるユニット電力計の電話番号、たとえばユニット電力計Ｔ１−１１，Ｔ１−１２では、Ｔ４−１１，Ｔ３−１２の電話番号ｂ−３０，ｂ−８０が、前記入力操作部１５から予め登録されている。

このように構成される無線通信装置５において、先ず通常状態では、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、データメモリ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。

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、タイマ１３で規定されたタイミングτ１に、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。

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、各無線通信装置が基端局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。サーバ装置１では、インタフェイス５７からユニット制御部５２が検針データを受信し、併合されているデータを分割して、データベース５３に、需要家毎に格納してゆく。

前記データメモリ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。サーバ装置１側のデータベース５３には、需要家毎の検針データや、負荷の制御状況、給停電の状況などが、さらに長期間分、格納されている。

これに対して、前記負荷開閉器３から開閉制御の結果やバックアップ検針データなどの緊急に送信すべきデータが発生すると、無線通信制御部１２は、それらのデータに、電話番号♯０１に格納されている自機の電話番号を付加して送信データを作成し、無線機１１に、メモリ１４に前記電話番号♯１２として格納されている自機に隣接していないジャンプ先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Ｔ１−１２ではユニット電力計Ｔ３−１２のｂ−８０で発呼させて送信を行う。このとき、ＰＨＳトランシーバモードでは、１：１の通信しか行えないので、既にそのジャンプ先のユニット電力計Ｔ３−１２が話中であるときには、前記無線通信制御部１２は、通信が終了すると想定されるまでの間待機した後、前記緊急時のデータを送信する。すなわち、各無線通信装置５は、１回の通信を１５秒以内で終えるようになっており、前記ジャンプ送信ができなかった場合、再試行を５秒間隔で３回行うことで、前記ジャンプ送信を実現する。

そのデータを無線機１１で受信したユニット電力計Ｔ３−１２の無線通信制御部１２は、前記無線機１１に自機のメモリ１４に前記電話番号♯１２として格納されているゲートウエイＧＷｂに即座に発呼させて転送を行う。こうして、下位側からの緊急時のデータを最小限の中継回数で速やかに伝送することができる。

また、サーバ装置１からの、たとえば前記入退居に伴う給停電（負荷開閉器３の開閉制御）やバックアップ検針データの送信要求などの緊急の制御データは、ユニット制御部５２からインタフェイス５７を介して送信され、ゲートウエイＧＷｂを経由して、その制御データに格納されている前記ユニット電力計Ｔ３−１２の電話番号ｂ−８０に発呼されて送信が行われる。これを受信したユニット電力計Ｔ３−１２の無線通信装置５の通信制御部１２は、同様に制御データ中に格納されている前記ユニット電力計Ｔ１−１２の電話番号ｂ−３１０に発呼させて転送を行う。制御データを受信した前記ユニット電力計Ｔ１−１２の機内通信制御部２３は、前記インタフェイス２１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。こうして、上位側からの緊急時のデータも、最小限の中継回数で速やかに伝送することができる。

一方、各需要家の負荷開閉器３を所定の時間に制御するための制御データ等、急ぎでない制御データの場合も、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、前記ユニット制御部５２から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装置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。

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、基端局が各無線通信装置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。

このようにして、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とともに、緊急時や異常時などでは、速やかにデータを伝送することができる。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やジャンプ先の上位の無線通信装置の電話番号♯１２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。

そして注目すべきは、本発明の給電監視制御システムでは、サーバ装置１が、各ユニット電力計Ｔの無線通信装置５に、更新用の制御プログラム（ファームウェア）を、前記ツリー状のネットワークを介して、順次中継送信させてインストールさせてゆくことである。具体的には、先ず、制御プログラム（ファームウェア）の不具合対策や、改訂版の登場時等に行われる複数のユニット電力計への一括配信モードでは、サーバ装置１のファームウェア管理部５６は、データベース５５から更新用の制御プログラム（ファームウェア）を順次読出し、前記インタフェイス５７から送信する。その送信された更新用の制御プログラム（ファームウェア）は、ゲートウエイＧＷを介して、各ユニット電力計Ｔの無線通信装置５に入力され、無線機１１および無線通信制御部１２からバッファメモリ１６に一旦格納される。その更新用の制御プログラム（ファームウェア）には、参照符号１６ａで示すように、ヘッダに、対象となるユニット電力計のメーカＩＤ、型式ＩＤ（型番）、機番およびプログラムＩＤ（種類）やバージョンの各情報が示されるとともに、ＰＨＳトランシーバモードにおいて、１回に回線を占拠してよい時間に、ＰＨＳの伝送レートから決定された、たとえば５０Ｋバイトの所定のデータ量単位に分割したブロックＮｏ．が示され、それに本体プログラムが続けて示されている。

この更新用の制御プログラム（ファームウェア）を受信した各無線通信装置５の無線通信制御部１２は、バッファメモリ１６から無線機１１を使用して、上述のようにして、順次配下の無線通信装置へ中継送信する。さらに、無線通信制御部１２は、メモリ１４に予め格納されている自機のメーカＩＤ、型式ＩＤおよび機番と照合し、自機が更新対象に含まれているか否かを判断する。自機が更新対象に含まれていない場合は、前記バッファメモリ１６の内容を破棄する。自機が更新対象に含まれていると、さらに参照符号１７ａで示すような実際のプログラムメモリ１７の内容と照合し、現在自機で使用している制御プログラム（ファームウェア）は、受信されたその制御プログラム（ファームウェア）に更新済みであるか否かを判断し、既に更新済みである場合にはバッファメモリ１６の内容を破棄する。そして、最後のブロックを受信した時点で、無線通信制御部１２は、バッファメモリ１６の内容を再確認し、サーバ装置１からは通し番号で送信されているはずのブロックＮｏ．を確認し、欠落が生じていなければ（総てのブロックが正常に受信できた場合は）、所定のタイミングで、プログラムメモリ１７の該当する制御プログラム（ファームウェア）を書替える。図３の例では、ネットワーク通信に関する制御プログラム（ファームウェア）の新バージョンが配信されたことを表している。

前記プログラムメモリ１７の書替えは、０分や３０分の定時の検針データの送信タイミングを除いて、負荷変動の少ない夜間などに適宜行われ、無線通信制御部１２は、自己リセット（リブート）して新しい制御プログラム（ファームウェア）で起動する。この自己リセットの際、或いは制御プログラム（ファームウェア）を総て受信した時点でも、無線通信制御部１２は、その正しく受信できたことを表すＡＣＫをサーバ装置１へ返信せず、トラヒックを抑える。以上の動作を示すと、図５のようになる。

これに対して、前記通し番号に欠番が生じている場合には、無線通信制御部１２は、前記自己リセットを行わず古いままの制御プログラム（ファームウェア）で動作を続ける。そして、前記夜間等、ネットワーク２のトラヒックが少ない時間帯などの予め定められるファームウェアバージョン通知タイミングとなると、無線通信制御部１２は、プログラムメモリ１７に格納されている前記プログラムＩＤ（種類）やバージョンの各情報を、メモリ１４に格納されている自機のメーカＩＤ、型式ＩＤ（型番）および機番とともに送信する。それらの情報を受信したサーバ装置１のファームウェア管理部５６は、データベースに格納されている各需要家のユニット電力計Ｔにおける前記メーカＩＤ、型式ＩＤ（型番）、機番、プログラムＩＤおよびバージョンなどのステータス情報と照合し、不一致である場合には、前述の制御プログラム（ファームウェア）の更新処理が適切に行われていないと判断して、そのユニット電力計に向けて、前記ジャンプ送信で不足ブロックのＮｏ．を問い合せ、応答があると、その不足ブロックの制御プログラム（ファームウェア）を個別的にジャンプ送信する。なお、前記ファームウェア管理部５６は、更新すべき制御プログラム（ファームウェア）を送信した時点で、該当するユニット電力計のステータス情報を書替えておく。また、前記プログラムＩＤやバージョンの報告は、ファームウェアの更新中か否かに拘わらず、予め定められたタイミングに行われる。以上の動作を示すと、図６のようになる。

一方、需要家の契約形態の変更時等に行われる該当ユニット電力計への個別配信モードでは、サーバ装置１のファームウェア管理部５６は、データベース５５から更新用の制御プログラム（ファームウェア）のブロック１を読出し、中継先の電話番号を添付して、目的のユニット電力計に向けてジャンプ送信する。これを受信したユニット電力計の無線通信制御部１２は、制御プログラム（ファームウェア）の更新動作を開始し、適応機のＩＤやバージョン情報から、自機に適した制御プログラム（ファームウェア）である場合には、ファームウェアの更新応答を返信する。これを受信したサーバ装置１のファームウェア管理部５６は、データベース５５からブロック２以降のデータを読出し、ユニット電力計側からの応答を受けることなく、順次ジャンプ送信を続ける。最終のブロックのデータを受信したユニット電力計の無線通信制御部１２は、全ブロックを受信したことを表すファームウェア更新の応答を送信する。その後、前述のように適宜バッファメモリ１６の内容によってプログラムメモリ１７の内容を更新するとともに、自己リセットして処理を終了する。以上の動作を示すと、図７のようになる。

しかしながら、送信途中でデータが消失し、無線通信制御部１２が、最終のブロックのデータを受信した後、バッファメモリ１６の内容を確認して、前述のようにブロックＮｏ．に欠落が生じていることからそれを検知すると、不足ブロックのＮｏ．をジャンプ送信し、サーバ装置１のファームウェア管理部５６は、その不足ブロックのデータをジャンプ送信する。その後、前述のように適宜バッファメモリ１６からプログラムメモリ１７の内容を更新するとともに、自己リセットして処理を終了する。以上の動作を示すと、図８のようになる。

また、最終ブロックのデータが消失した場合には、無線通信制御部１２はそれを分らず、後続のブロックのデータを待受ける。このため、サーバ装置１側で、ファームウェア管理部５６は、前記最終ブロックのデータを送信後、カウント動作を開始し、所定時間経過しても前記ファームウェア更新応答を受信しない場合は、ファームウェア管理部５６は、不足ブロックをジャンプ送信で問い合わせる。その問い合わせに対する応答、すなわち最終ブロックが不足していることが通知されると、ファームウェア管理部５６は、その最終ブロックのデータをジャンプ送信する。これによって、最終のブロックのデータを受信したユニット電力計の無線通信制御部１２は、全ブロックを受信したことを表すファームウェア更新の応答を送信し、その後、適宜プログラムメモリ１７の内容を更新し自己リセットして処理を終了する。以上の動作を示すと、図９のようになる。

以上のように、本実施の形態の給電監視制御システムは、ネットワークを管理するサーバ装置１に、多数の端局となるユニット電力計Ｔがツリー状に配列されて成り、各ユニット電力計Ｔがデータを順次中継送信してゆくことで、遠隔検針や遠隔制御を可能とする給電監視制御システムにおいて、たとえば特定のメーカの特定の型番のユニット電力計のファームウェアの更新にあたって、大容量のデータを該当するユニット電力計Ｔにインストールするために、前記サーバ装置１では、ファームウェア管理部５６が、データベース５５から読出した更新用のファームウェアを所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信し、それを受信したユニット電力計Ｔの無線通信制御部１２はバッファメモリ１６に格納してゆくとともに、下位側のユニット電力計Ｔへも中継送信する。そして、該当する各ユニット電力計では、前記無線通信制御部１２が、バッファメモリ１６の記憶内容を確認し、前記通し番号に欠番が生じておらず、総てのブロックが正常に受信できた場合は、適宜自己リセット（リブート）して新しいファームウェアで起動するとともに、その正しく受信できたことを表すＡＣＫを返信せず、トラヒックを抑える。また、前記無線通信制御部１２は、ネットワークのトラヒックが少ない時間帯等の予め定められる送信タイミングに、前記サーバ装置１へ向けて、動作中のファームウェアのバージョンを報告する。これは、前記通し番号に欠番が生じている場合には、不足ブロックの問い合わせを前記サーバ装置１が送信することへの勧誘となり、結果として、サーバ装置１のファームウェア管理部５６は、該当するブロックのファームウェアを再送信する。

したがって、各ユニット電力計Ｔのファームウェアを一括して更新することができ、またブロックの欠落によって上手く更新できなかったユニット電力計に関しては、その欠落したブロックだけ再送信するので、複数のメーカの製品が入り乱れて多数のユニット電力計Ｔが設置される状況でも、その設置箇所までわざわざ出向することなく、前記大容量のファームウェアを遠隔で、しかも最小限のトラヒックで確実にインストールすることができる。特に、ＰＨＳのような無線通信では、電波状況が変化し、また通信速度も比較的低いので、本発明のような最小限のトラヒックで確実にファームウェアをインストールすることができる手法は、好適である。

また、前記サーバ装置１は、各ファームウェアのＩＤに対応付けて、それを使用しているユニット電力計のＩＤなどのステータス情報を記憶しているデータベース５４をさらに備え、前記各ユニット電力計Ｔの無線通信制御部１２が、自機のＩＤと共にファームウェアＩＤを定期的にサーバ装置１のファームウェア管理部５６に報告しており、前記報告を受信したファームウェア管理部５６は、データベース５４に記憶しているファームウェアＩＤと報告を受けたファームウェアＩＤとが一致しない場合には、前記無線通信制御部１２に個別の更新要求を送信させ、更新を行わせるので、通信回線や上位側のユニット電力計の不具合等で更新ファームウェアの総て或いは一部を受信できていなかったユニット電力計や、新たにネットワークに接続された古いバージョンのファームウェアを有するユニット電力計に対しても、漏れなく、最新のバージョンのファームウェアをインストールさせることができる。

なお、上記実施形態では、管理装置が、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、管理装置の一例であり、複数のサーバ装置を備えている管理装置、ゲートウエイＧＷを使用していない管理装置等であってもよい。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。

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。 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。 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。 サーバ装置の一構成例を示すブロック図である。 一括配信モードでのファームウェアの配信動作を説明するための図である。 前記一括配信モードでデータの欠落が生じた場合の動作を説明するための図である。 個別配信モードでのファームウェアの配信動作を説明するための図である。 前記個別配信モードでデータの欠落が生じた場合の動作を説明するための図である。 前記個別配信モードでデータの欠落が生じた場合の動作を説明するための図である。

符号の説明

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 タイマ
１４ メモリ
１５，５１ 入力操作部
１６ バッファメモリ
１７ プログラムメモリ
２１，２２，５７ インタフェイス
２３ 機内通信制御部
２４データメモリ
２５ データ加工部
２６ ワーキングメモリ
５２ ユニット制御部
５３，５４，５５ データベース
５６ ファームウェア管理部
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

Claims (6)

1. ネットワークを管理する管理装置から、複数の端局が、順次データを中継送信可能なように接続されて成る通信システムにおいて、
   前記各端局は、前記中継送信を行うことができる第１の通信手段と、ファームウェアを格納している記憶手段と、前記記憶手段に格納されたファームウェアに従って動作を制御する第１の制御手段とを備え、
   前記管理装置は、前記ファームウェアを所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段を制御する第２の制御手段とを備え、
   前記管理装置の第２の通信手段から送信されたファームウェアは、前記各端局の第１の通信手段を順次中継送信されて前記各端局の記憶手段に格納され、
   前記第１の制御手段は、前記記憶手段の記憶内容を確認し、前記通し番号に欠番が生じている場合には、予め定められる送信タイミングに、前記管理装置へ向けて、前記第１の通信手段に欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求させ、それを受信した第２の制御手段は、前記第２の通信手段に、該当するブロックのファームウェアを再送信させることを特徴とする通信システム。
2. 前記管理装置は、各端局のＩＤに対応付けて、その端局で使用すべきファームウェアのＩＤを記憶している管理部をさらに備え、
   前記各端局の第１の制御手段は、自機のＩＤと共にファームウェアＩＤを定期的に前記第１の通信手段から第２の通信手段を介して前記管理部に報告しており、
   前記報告を受信した管理部は、記憶しているファームウェアＩＤと報告を受けたファームウェアＩＤとが一致しない場合には、前記第２の通信手段から第１の通信手段を介して、前記第１の制御手段に、該管理部側で記憶しているファームウェアＩＤのファームウェアへ端局を更新させるために、該端局単体での更新要求を送信させることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記各端局から管理装置へ伝送されるデータは各端局で収集されたセンシングデータであり、管理装置から各端局へ伝送されるデータは各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または２記載の通信システム。
4. 前記第１および第２の通信手段は、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１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、各端局に、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。
6. ネットワークを管理する管理装置から、複数の端局が、順次データを中継送信可能なように接続されて成る通信システムにおけるファームウェアの更新方法であって、
   前記管理装置が、前記ファームウェアを所定のデータ量のブロックに分割して、通し番号を付して送信し、各端局で順次中継送信されて前記各端局に格納されてゆくステップと、
   前記各端局において、受信されたファームウェアを確認し、前記通し番号に欠番が生じているか否かを確認するステップと、
   前記欠番が生じている場合に、予め定められる送信タイミングとなった時点で、端局から管理装置へ欠落しているブロック番号のファームウェアの再送信を要求するステップと、
   前記管理装置が端局へ該当するブロックのファームウェアを再送信するステップとを含むことを特徴とする通信システムにおけるファームウェアの更新方法。

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