JP2012112714A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】システムを簡単に構築することのできる通信システムを提供する。
【解決手段】家電負荷５１０ａ〜５１０ｉの電流を計測する計測ユニット４００,５００ａ〜５００ｉと、電力を求める集計管理装置３０３とを備え、計測ユニット４００,５００ａ〜５００ｉは、立ち上げ時に識別番号と起動通知データとを送信するとともに家電負荷５１０ａ〜５１０ｉに流れる電流を計測し、集計管理装置３０３は、送信されてきた識別番号と起動通知データとを受信し、その識別番号を登録部に登録し、その登録部に登録されている識別番号に基づいて計測ユニット４００,５００ａ〜５００ｉにデータ送信指令信号を送信し、各計測ユニット４００,５００ａ〜５００ｉは、計測した測定データと識別番号を集計管理装置３０３へ送信する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、建物に係る物理量を求める通信システムに関する。

従来から、ビデオ,テレビ,蛍光灯,食器洗器などの稼働状態を検出する電化製品稼働検出器と、受信部と、電力監視装置とを備えた電力監視システムが知られている（特許文献１参照）。

かかる電力監視システムは、電化製品稼働検出器が稼働状態を検出すると、電化製品稼働検出器ごとに与えられている識別信号を付加して、稼働状態を示す稼働信号を発信する。この稼働信号が受信部に受信されると、電力監視装置は、データベースからその各識別信号に対応した各家電装置の消費電力を求め、この求めた消費電力を積算して、この積算結果を総消費電力として出力する。

特開２００６−１０９６３４号公報

しかしながら、このような電力監視システムにあっては、データベースに予め電化製品とこの電化製品の消費電力とを登録しておく必要があり、電化製品はメーカごとによって異なるため、各メーカごとに電化製品を調べなければならず、しかも、その種類は多種多様で電化製品の数は相当大きな数となる。このため、その電化製品ごとに消費電力を登録するのが非常に面倒である。すなわち、電力監視システムの構築が非常に面倒であるという問題がある。

この発明の目的は、システムを簡単に構築することのできる通信システムを提供することにある。

請求項１の発明は、計測対象の物理量を計測する複数の計測ユニットと、これら各計測ユニットの測定データを無線通信により収集する集計管理装置とを備えた通信システムであって、
前記各計測ユニットは、立ち上げられた際に予め設定されている識別番号と起動通知データとを前記集計管理装置へ送信するとともに前記物理量を計測し、
前記集計管理装置は、計測ユニットから送信されてきた識別番号と起動通知データとを受信したとき、その識別番号を登録部に登録するとともに、その登録部に登録されている識別番号に基づいて各計測ユニットにデータ送信指令信号を送信し、
前記各計測ユニットは、前記データ送信指令信号を受信した際、計測した測定データと識別番号を集計管理装置へ送信することを特徴とする。

この発明によれば、計測ユニットから送信されてきた識別番号と起動通知データとを受信したとき、集計管理装置はその識別番号を登録部に登録し、この登録部に登録された識別番号に基づいて各計測ユニットにデータ送信指令信号を送信するので、そのシステムの構築を簡単に行うことができる。

この発明に係る通信システムを用いた電力監視システムと太陽光発電システムの構成等を示したブロック図である。 図１に示す電力監視システムの計測ユニットの外観を示した斜視図である。 計測ユニット内の回路構成を示したブロック図である。 計測タップを示した斜視図である。 計測タップの電気系の構成を示したブロック図である。 集計管理装置の構成を示したブロック図である。 位相差検出回路の動作を示したタイムチャートである。 集計管理装置と計測ユニットと計測タップとで形成した通信ネットワークを示した説明図である。 通信システムの１つである電力監視システムの動作を示したタイムチャートである。 一般のジグビー通信による動作を示したタイムチャートである。

以下、この発明に係る通信システムを用いた電力監視システムの実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

図１は電力監視システム３００を適用した太陽光発電システムＳを示すものであり、この太陽光発電システムＳは、戸建て住宅などの建物Ｈ毎に配置されて、発電した電力を後述する電力負荷装置に供給するとともに余剰電力を商用電源側に売電したり、太陽光発電だけでは負荷に供給する電力が不足する場合に商用電源側から買電したりするシステムである。

まず、この建物Ｈについて説明すると、この建物Ｈは、電力会社の発電所や地域毎に設置されたコジェネレーション（以下、「コジェネ」という。）設備などの系統電力から電力の供給を受けるための電力網としての系統電力網Ｅに接続されている。

この系統電力網Ｅと建物Ｈに配線された主幹２０ａとが電力量メータＥ１,Ｅ２を介して繋がっており、主幹２０ａは分電盤２０の分岐幹２０ｂ,２１ａ〜２１ｉに繋がっている。そして、この電力量メータＥ１によって系統電力網Ｅから建物Ｈへ流れる電力量が計測され、電力量メータＥ２によって建物Ｈから系統電力網Ｅへ流れる電力量が計測される。すなわち、電力量メータＥ１は買電した電力量を積算し、電力量メータＥ２は売電した電力量を積算していく。

太陽光発電システムＳは、分散型の発電装置としての太陽光発電装置（分散電源）５と、パワーコンディショナ５１と、電力を一時的に蓄えておく蓄電装置としての蓄電池６０と、パワーコンディショナ６１とを備えている。

この太陽光発電装置５は、太陽エネルギーとしての太陽光を、太陽電池を利用することによって、直接、電力に変換して発電をおこなう装置である。この太陽光発電装置５は、太陽光を受けることができる時間帯にのみ電力を供給することが可能な装置である。

また、太陽光発電装置５によって発電された直流電力は、パワーコンディショナ５１によって交流電力に変換されて分電盤２０に入力される。さらに、蓄電池６０に充電又は蓄電池６０から放電される際にも、パワーコンディショナ６１によって直流と交流の変換がおこなわれる。

蓄電池６０のパワーコンディショナ６１に接続される蓄電量制御装置６は、蓄電池６０の充電制御及び放電制御をおこなう装置である。

例えば、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０に夜間電力などの単価の安い電力を充電するようにし、充電された電力を昼間に優先的に使用するような制御をおこなう。また、太陽光発電装置５によって発電が行なわれているときは、まずその発電された電力を消費し、蓄電池６０に蓄電された電力は、太陽光発電装置５の電力では不足する分を補うような制御を行う。

また、蓄電量制御装置６では、蓄電池６０の蓄電量の計測をおこない、その計測値を通信部（図示せず）から集計管理装置（情報処理部）３０３に無線で送信させる。

この集計管理装置３０３は、図１に示すように、ルータ４１ａ、ゲートウェイ４１ｂを介してインターネットなどの外部の通信網Ｎに繋がっている。そして、同じく通信網Ｎに接続された外部のサーバ４との間で、計測値などのデータの送受信や制御信号の送受信などを行うことができる。

例えば、図６に示す集計管理装置３０３のデータ蓄積部３３に記憶された計測値のデータは、時間単位、日単位又は月単位など設定された間隔毎にサーバ４に送信され、サーバ４では受信したデータに基づいて各種分析を行う。また、所定の間隔又は更新情報が生成されたときなどは、サーバ４から設定値や管理値や更新プログラムなどの各種信号を集計管理装置３０３に送信することもできる。

また、建物Ｈ内のルータ４１ａに接続されたコンピュータ４１は、集計管理装置３０３と無線でデータの送受信をおこなうことができる構成となっている。

そして、このコンピュータ４１のモニタ（図示せず）に、集計管理装置３０３のデータ蓄積部３３に記録された計測値、サーバ４に蓄積された計測値、それらの計測値の統計処理結果、電力消費量の評価などを表示させることができる。また、計測された計測値の詳細データを、リアルタイムにモニタに表示させることもできる。

さらに、コンピュータ４１によって集計管理装置３０３の設定値を変更したり、集計管理装置３０３などの制御プログラムの更新を指示したりすることもできる。

また、分電盤２０には、入力側として主幹２０ａと補助線２０ｃ，２０ｄとが接続されている。

そして、主幹２０ａを通って系統電力網Ｅからの電力が分電盤２０に入力される。なお、太陽光発電装置５によって発電された電力を売る場合は、逆潮流として主幹２０ａを通って系統電力網Ｅに発電された電力が送られることになる。

また、補助線２０ｃからは、太陽光発電装置５で発電された電力が分電盤２０に入力される。また、蓄電池６０と分電盤２０とは、補助線２０ｄによって接続され、分電盤２０から蓄電池６０への充電及び蓄電池６０から分電盤２０への放電がおこなわれる。

建物Ｈには、様々なエネルギー負荷装置が設置されている。例えば、エアコンなどの空調装置、照明スタンドやシーリングライトなどの照明装置、並びに冷蔵庫やテレビなどの家電装置などの電力によって稼働する電力負荷装置（家電負荷）１０Ａ,１０Ｂがある。電力負荷装置１０Ａ,１０Ｂは、図示しない電源コンセントに接続されて分電盤２０の分岐幹２０ｂに接続される。

電力監視システム３００は、集計管理装置３０３と、計測ユニット４００と、計測対象である主幹２０ａの交流電流（物理量）を検出する電流検出器４０と、計測対象である各分岐幹２０ｂ,２１ａ〜２１ｉの交流電流（物理量）を検出する電流検出器（分岐幹電流検出器）３２０ｂ,３２１ａ〜３２１ｉと、パワーコンディショナ５１から出力される交流電流すなわち計測対象である補助線２０ｃの交流電流（物理量）を検出する電流検出器３２０ｃと、複数の計測タップ（計測ユニット）５００ａ〜５００ｉとを備えている。各分岐幹２１ａ〜２１ｉには、計測タップ５００ａ〜５００ｉを介して電力負荷装置１０Ａ,１０Ｂと同様な家電負荷５１０ａ〜５１０ｉが接続されている。

電流検出器４０は、クランプ式の電流検出器であり、分電盤２０から主幹２０ａを取り外すことなく、主幹２０ａに挟み込んで取り付けるようになっている。

電流検出器３２０ｂ,３２１ａ〜３２１ｉは、電流検出器４０と同様なクランプ式の電流検出器であるのでその説明は省略する。

計測ユニット４００は、図２および図３に示すように、筐体４０１内に設けられた位相差検出回路（位相差検出器：アナログ回路）１１０と電圧検出回路１２０とデータ制御部４２０と送受信部４３０とを有している。また、計測ユニット４００は電源コンセントに差し込む電源プラグ（プラグ）４０４を備えている。電源プラグ４０４は電源コード４０５を介して位相差検出回路１１０と電圧検出回路１２０とに接続されている。なお、図２に示すＬ１〜Ｌｎは電流検出器４０,３２０ｂ,３２１ａ〜３２１ｉに接続されている信号線であり、この信号線Ｌ１〜Ｌｎは壁の内側に配線される。

位相差検出回路１１０は、電流検出器４０が検出する交流電流と、分岐幹２０ｂすなわち主幹２０ａの交流電圧との位相差（物理量）を検出するものであり、位相差を検出したときＨレベル信号である位相差検出信号を出力する。

ここで、交流電圧と交流電流の位相差について説明する。

太陽光発電装置５の発電量では家電負荷１０Ａ,１０Ｂ,５１０ａ〜５１０ｉの電力を賄いきれないとき、すなわち買電状態のとき、図７のＡａ,Ｂａに示すように、主幹２０ａの電流と電圧は同相となる。つまり、位相差はゼロとなる。

売電状態のときには、図７のＡｂ,Ｂｂに示すように、主幹２０ａの電圧に対して主幹２０ａの電流は１８０度位相がずれる。つまり、位相差が生じることになる。

位相差検出回路１１０は、主幹２０ａの電圧がプラスのときＨレベル（図７参照）の信号を出力する比較器１１３(図示せず)と、主幹２０ａの電流がプラスのときＨレベルの信号を出力する比較１１４(図示せず)と、比較器１１３,１１４から出力される信号の排他的論理和をとる論理回路１１５(図示せず)とで位相差の有無を検出するようにしたものである。すなわち、位相差検出回路１１０は、図７に示すように位相差があるときＨレベルの信号を出力し、位相差がないときＬレベルの信号を出力するようになっている。

電圧検出回路１２０は、プラグ４０４を介して計測対象である分岐幹２０ｂの交流電圧（物理量）を検出するようになっている。なお、分岐幹２０ｂの交流電圧は主幹２０ａの電圧と同一であるとみなすことができる。

データ制御部４２０は、電圧検出回路１２０が検出した検出電圧と、電流検出器４０が検出した検出電流と、電流検出器３２０ｂ,３２１ａ〜３２１ｉが検出した検出電流と、位相差検出回路１１０が検出した位相差信号との各データを例えば１秒（一定周期）毎にメモリ４２０Ｍに記憶させたり、メモリ４２０Ｍに記憶された例えば３０秒（所定時間）分の各データをＩＤコードを付して送出したりする。

ここでは、データ制御部４２０は検出した各データを１秒（一定周期）毎にメモリ４２０Ｍに記憶させ、これにより一定周期毎に電圧や電流などを計測するようになっているが、必ずしも検出した各データを一定周期毎にメモリ４２０Ｍに記憶させる必要はなく、例えば検出した各データを所定時間内に１回あるいは数回だけメモリ４２０Ｍに記憶させるようにしてもよい。

送受信部４３０は、データ制御部４２０から送出されたデータを集計管理装置３０３へ無線で送信する。

計測タップ５００ａは、図４および図５に示すように、建物Ｈの壁などに設けられた電源コンセントに差し込む差込部としてのプラグ１１と、受入口としてのコンセント１２と、プラグ１１とコンセント１２を接続した電線１ａ,１ｂのうち一方の電線１ａに流れる電流を検出する電流検出器５０１ａと、データ制御部５０２ａと、送受信部５０３ａとを有している。

電流検出器５０１ａは、コンセント１２に接続される計測対象である家電負荷５１０ａ（図１参照）に流れる交流電流（物理量）を検出する。

データ制御部５０２ａは、電流検出器５０１ａが検出する検出電流を１秒（一定周期）毎にメモリ５０２ａＭに記憶させたり、このメモリ５０２ａＭに記憶された例えば３０秒（所定時間）分のデータを識別番号を付して送出したりする。

ここでは、データ制御部５０２ａは検出した検出電流を１秒（一定周期）毎にメモリ５０２ａＭに記憶させ、これにより一定周期毎に電流を計測するようになっているが、必ずしも検出した検出電流を一定周期毎にメモリ５０２ａＭに記憶させる必要はなく、例えば検出した検出電流を所定時間内に１回あるいは数回だけメモリ５０２ａＭに記憶させるようにしてもよい。

送受信部５０３ａは、データ制御部５０２ａが送出したデータを無線で集計管理装置３０３へ送信する。

他の計測タップ５００ｂ〜５００ｉは、計測タップ５００ａと同様に、電流検出器５０１ｂ(図示せず)〜５０１ｉとデータ制御部５０２ｂ(図示せず)〜５０２ｉとメモリ５０２ｂＭ(図示せず)〜５０２ｉＭとを有し、それら構成は計測タップ５００ａと同じなのでその説明は省略する。

集計管理装置３０３は、計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉから送信されてくる測定データ（物理量）と識別番号（後述する）とに基づいて各測定データを集計するものであり、図６に示すように、無線でデータの送受信をおこなう通信部３２と、制御部３３１と、受信した計測値や入力した信号などのデータを記録させるデータ蓄積部３３と、一時的に計測値のデータなどを記憶させるＲＡＭ(Random Access Memory)などの仮記憶部３７と、電力消費量等を表示する表示部３８とを有している。

データ蓄積部３３には、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が使用できる。なお、本実施の形態では、データ蓄積部３３は、集計管理装置３０３の本体に内蔵させるが、ＵＳＢやローカルネットワークなどを繋ぐインターフェースを使って外部に設けることもできる。

また、データ蓄積部３３に記録させる計測値のデータは、計測日時が後から特定できるように、予め設定された一定間隔で保存させるか、又は計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉで計測した時刻、計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉが送信をおこなった時刻若しくは集計管理装置３０３が受信した時刻などを時刻歴として付加して一緒に保存させる。

通信部３２は、計測ユニット４００の送受信部４３０から送信されてくるデータや計測タップ５００ａ〜５００ｉの送受信部５０３ａ〜５０３ｉから送信されてくるデータを受信したり、計測ユニット４００の送受信部４３０や計測タップ５００ａ〜５００ｉの送受信部５０３ａ〜５０３ｉへ指令信号を送信したりするようになっている。

制御部３３１は、通信部３２が受信した各データに基づいて、主幹２０ａおよび分岐幹２０ｂ,２１ａ〜２１ｉの電力と計測タップ５００ａ〜５００ｉに接続された家電負荷５１０ａ〜５１０ｉの電力と太陽光発電装置５が発電している電力を求める演算部３３１Ａと、計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉの識別番号（後述する）を登録する登録部３３１Ｂとを有している。

また、制御部３３１は、通信部３２が受信した位相差信号のデータに基づいて売電状態か買電状態かを判断し、演算部３３１Ａで求めた各電力を表示部３８に表示させたり、判断した売電状態か買電状態かを表示部３８に表示させたりする。

そして、図８に示すように、集計管理装置３０３を親機とし、計測ユニット４００と計測タップ５００ａ〜５００ｉを子機とする通信ネットワークであるジグビーネットワーク（通信システム）を構成している。

ここで使用するジグビーは、計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉは移動しないので、一般的なジグビー通信と異なるように設定してある。つまり、ネットワークの監視やアドレスの貸出は行わないように設定してある。

また、計測ユニット（中継計測ユニット）４００を中継器としての機能を持たせている。さらに、計測タップ（中継計測ユニット）５００ａ,５００ｂを中継器としての機能を持たせ、中継器として使用する優先順位を計測ユニット４００,計測タップ５００ａ,５００ｂのこの順序で設定している。

また、計測ユニット４００の識別番号としてＮＯ１が設定され、同様に計測タップ５００ａ〜５００ｉの識別番号としてＮＯ２〜ＮＯ１０が設定されている。
［動 作］
次に、上記のように構成される電力監視システム３００の動作を図９に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

先ず、計測タップ５００ａ〜５００ｈをコンセントに接続し、各計測タップ５００ａ〜５００ｈのコンセント１２に家電負荷５１０ａ〜５１０ｈをそれぞれ接続する。

ここでは、計測タップ５００ａ〜５００ｆは集計管理装置３０３（親機）の電波圏内となる建物のコンセントに接続され、計測タップ５００ｇ,５００ｈは集計管理装置３０３（親機）の電波圏外であって計測ユニット４００（中継器）の電波圏内となるコンセントに接続されているとする。また、計測タップ５００ｉは使用されていないものとする。

次に、例えば計測ユニット４００を立ち上げる。すなわち電源を投入する（時点ｔ１）。計測ユニット４００が立ち上げられると、計測ユニット４００のデータ制御部４２０が識別番号ＮＯ１を付した起動通知信号を生成し、送受信部４３０は図９に示すように起動通知信号（起動通知データ）Ａ１を集計管理装置３０３へ送信する。また、計測ユニット４００は電源の投入により測定を開始する。

なお、起動通知信号や後述する参加許可信号や測定データなどを送信する場合、送り先のＩＤコードや認識番号を付して送信し、受信先では付されたＩＤコードや認識番号を確認するが、説明の便宜上これらの説明は省略する。

電源の投入により、計測ユニット４００のデータ制御部４２０は、電圧検出回路１２０が検出する分岐幹２０ｂの電圧と、電流検出器４０が検出する主幹２０ａの電流と、電流検出器３２０ｂ,３２１ａ〜３２１ｉが検出する各分岐幹２０ｂ,２１ａ〜２１ｉの電流と、位相差検出回路１１０が検出する位相差信号との各データを１秒毎にメモリ４２０Ｍに記憶させていく。

集計管理装置３０３は、通信部３２が起動通知信号Ａ１を受信すると、制御部３３１が起動通知信号Ａ１に付されている識別番号ＮＯ１を読み取り、この識別番号ＮＯ１を登録部３３１Ｂに登録する。この後、集計管理装置３０３は識別番号ＮＯ１を付した参加許可信号Ｂ１を通信部３２から計測ユニット４００へ送信する。

計測ユニット４００の送受信部４３０が参加許可信号Ｂ１を受信すると、データ制御部４２０が参加許可信号に付されている識別番号ＮＯ１を確認し、識別番号が「ＮＯ１」であれば計測システムに参加が許可されたものと認識し、以後、集計管理装置３０３からの信号や計測タップ５００ｈ,５００ｇからの信号を受信して所定の動作をすることになる。

集計管理装置３０３は、計測ユニット４００へ測定データ送信要求信号（データ送信指令信号）Ｃ１を出力すると（時点ｔ２）、計測ユニット４００の送受信部４３０が測定データ送信要求信号Ｃ１を受信し、計測ユニット４００のデータ制御部４２０は測定データ送信要求信号Ｃ１に付されている識別番号を確認する。すなわち、識別番号が「ＮＯ１」であるかどうかを確認し、「ＮＯ１」であればメモリ４２０Ｍに記憶された３０秒分の測定データＤ１を識別番号ＮＯ１を付して集計管理装置３０３へ送信する。

集計管理装置３０３の通信部３２が計測ユニット４００からの測定データＤ１を受信すると、制御部３３１がその測定データに基づいて、主幹２０ａや各分岐幹２０ｂ,２１ａ〜２１ｉの電力を演算し、この演算した電力を識別番号「ＮＯ１」に対応させてデータ蓄積部３３に記憶させたり表示部３８に表示させたりする。また、主幹２０ａの電力が売電状態か買電状態かを判断し、この売電・買電をデータ蓄積部３３に記憶させたり表示部３８に表示させたりする。

計測タップ５００ｈを立ち上げると（時点ｔ３）、すなわち電源を投入すると、計測タップ５００ｈのデータ制御部５０２ｈが識別番号ＮＯ９を付した起動通知信号を生成し、送受信部５０３ｈが起動通知信号Ａ２を中継器である計測ユニット４００へ送信する。また、計測タップ５００ｈは立ち上がりにより家電負荷５１０ｈに流れる電流を計測していく。すなわち、計測タップ５００ｈのデータ制御部５０２ｈは電流検出器５０１ｈが検出する検出電流のデータを１秒毎にメモリ５０２ｈＭに記憶させていく。

計測ユニット４００は、送受信部４３０が計測タップ５００ｈからの起動通知信号Ａ２を受信すると、その起動通知信号Ａ２を集計管理装置３０３へ送信（中継）する（時点ｔ４）。計測ユニット４００が起動通知信号Ａ２を中継するかどうかは、例えば、中継を必要とする計測タップ５００ｇ,５００ｈの識別番号ＮＯ８,ＮＯ９を予め記憶させておくことにより判断する。

集計管理装置３０３の通信部３２が計測ユニット４００から送信されてくる計測タップ５００ｈの起動通知信号Ａ２を受信すると、制御部が３３１が起動通知信号Ａ２に付されている識別番号ＮＯ９を読み取り、この識別番号ＮＯ９を登録部３３１Ｂに登録する。

この後、集計管理装置３０３は参加許可信号Ｂ２を通信部３２から計測ユニット４００へ送信する（時点ｔ５）。

計測ユニット４００の送受信部４３０が参加許可信号を受信すると、送受信部４３０は参加許可信号を計測タップ５００ｈへ送信（中継）する。中継するかどうかの判断は上記と同様に識別番号で判断する。

計測タップ５００ｈの送受信部５０３ｈが参加許可信号Ｂ２を受信すると、データ制御部５０２ｈが参加許可信号Ｂ２に付されている識別番号を確認し、識別番号が「ＮＯ９」であれば計測タップ５００ｈは計測ユニット４００から中継されてくる測定データ送信要求信号を受信するごとに測定データを送信することになる。

そして、集計管理装置３０３は、計測ユニット４００へ識別番号ＮＯ９を付した測定データ送信要求信号Ｃ２を出力する（時点ｔ６）。計測ユニット４００の送受信部４３０が識別番号ＮＯ９が付された測定データ送信要求信号を受信すると、送受信部４３０は測定データ送信要求信号Ｃ２を計測タップ５００ｈへ送信（中継）する。中継するかどうかの判断は上記と同様に識別番号で判断する。

計測タップ５００ｈの送受信部５０３ｈが識別番号ＮＯ９が付された測定データ送信要求信号Ｃ２を受信すると、データ制御部５０２ｈが測定データ送信要求信号Ｃ２に含まれている識別番号ＮＯ９を確認する。すなわち、識別番号が「ＮＯ９」であるかどうかを確認し、「ＮＯ９」であればメモリ５０２ｈＭに記憶された３０秒分の測定データＤ２を識別番号ＮＯ９を付して送受信部５０３ｈが計測ユニット４００へ送信する。

計測ユニット４００の送受信部４３０が計測タップ５００ｈからの測定データＤ２を受信すると、送受信部４３０はその測定データＤ２を集計管理装置３０３へ送信（中継）する（時点ｔ７）。

集計管理装置３０３の通信部３２が計測ユニット４００からの測定データＤ２を受信すると、制御部３３１がその測定データＤ２に基づいて、家電負荷５１０ｈの電力を求め、この演算した電力を識別番号「ＮＯ９」に対応させてデータ蓄積部３３に記憶させたり表示部３８に表示させたりする。

計測タップ５００ｇを立ち上げた場合も、計測タップ５００ｈと同様にして、計測タップ５００ｇで計測された測定データが計測ユニット４００を介して集計管理装置３０３へ送信され、家電負荷５１０ｇの電力が求められてデータ蓄積部３３に記憶されたり表示部３８に表示されたりする。

また、計測タップ５００ａ〜５００ｆを立ち上げると、計測ユニット４００と同様にして、識別番号ＮＯ２〜ＮＯ７を付した起動通知信号が集計管理装置３０３へ送信され、集計管理装置３０３は各計測タップ５００ａ〜５００ｆの識別番号を登録部３３１Ｂに登録する。この後、集計管理装置３０３は、登録部３３１Ｂに登録された識別番号に基づいて参加許可信号を通信部３２から各計測タップ５００ａ〜５００ｆへそれぞれ送信し、各計測タップ５００ａ〜５００ｆは、参加許可信号に付されている識別番号を確認し、識別番号が自身の識別番号であれば、以後集計管理装置３０３から送信されてくる測定データ送信要求信号を受信するごとに測定データを送信する。

そして、集計管理装置３０３から測定データ送信要求信号が各計測タップ５００ａ〜５００ｆへ送信されると、各計測タップ５００ａ〜５００ｆは計測タップ５００ｈと同様にしてメモリ５０２ａＭ〜５０２ｆＭに記憶された３０秒分の測定データを識別番号ＮＯ２〜ＮＯ７を付して送受信部５０３ａ〜５０３ｆが集計管理装置３０３へ送信する。

集計管理装置３０３は、各計測タップ５００ａ〜５００ｆから送信されてくる測定データに基づいて各家電負荷５１０ａ〜５１０ｆの電力をそれぞれ求め、この求めた電力を各識別番号別にデータ蓄積部３３に記憶させたり表示部３８に表示させたりする。

集計管理装置３０３は、計測ユニット４００および計測タップ５００ａ〜５００ｆからそれぞれ３０秒に１回の割合で測定データを送信してもらうように、登録部３３１Ｂに登録されている識別番号に基づいて計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｆに測定データ送信要求信号Ｃ２を送信する。ここでは、登録部３３１Ｂに登録されている識別番号を一つずつ選択していき、この選択した識別番号の計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｆに測定データ送信要求信号Ｃ２を送信する。つまり、図９の時点ｔ２から時点ｔ８までの間を１周期（３０秒）とし、この１周期の間に計測ユニット４００および計測タップ５００ａ〜５００ｆからそれぞれ１回だけ測定データを送信させる。

同様に、時点ｔ６から時点ｔ９までの間を１周期（３０秒）とし、この１周期の間に計測タップ５００ｇ,５００ｈからそれぞれ１回だけ測定データを送信させる。これら周期を繰り返し行っていくものである。

すなわち、計測ユニット４００および計測タップ５００ａ〜５００ｈはそれぞれ３０秒毎に測定データを１回だけ送信することになり、このため、各メモリ４２０Ｍ,５０２ａＭ〜５０２ｈＭは、３０秒分の測定データを記憶できる容量だけでよいことになる。

計測タップ５００ｉを追加して使用する場合には、上記と同様に、５００ｉをコンセントに接続し、計測タップ５００ｉのコンセント１２に家電負荷５１０ｉを接続する。ここでは、計測タップ５００ｉは集計管理装置３０３の電波圏内のコンセントに接続されたものとして説明する。

次に、計測タップ５００ｉを立ち上げると、識別番号Ｎ０１０を付した起動通知信号が集計管理装置３０３へ送信され、集計管理装置３０３は計測タップ５００ｉの識別番号ＮＯ１０を登録部に登録する。

集計管理装置３０３は、登録部に登録された識別番号に基づいてそれぞれの計測ユニット４００および計測タップ５００ａ〜５００ｉに３０秒に１回の割合で測定データを送信するように測定データ送信要求信号を送信することになる。

このように、計測タップ５００ｉを立ち上げるだけで、計測タップ５００ｉを電力監視システム３００に追加することができるので、その追加は簡単に行うことができる。また、計測タップ５００ａ〜５００ｆを立ち上げれば集計管理装置３０３は各計測タップ５００ａ〜５００ｆの識別番号を登録していき、この登録し識別番号に基づいて各計測タップ５００ａ〜５００ｆへ参加許可信号や測定データ送信要求信号を送信していくので、監視システムの構築は簡単に行えることになる。しかも、新たな家電製品（家電負荷）であってもいずれかの計測タップ５００ａ〜５００ｆに接続すれば、この家電製品の電流が計測されて集計管理装置３０３でその電力が求められていくので、その家電製品の消費電力などを集計管理装置３０３に登録させる作業は不要である。

次に、計測ユニット４００が中継を行えなくなった場合について説明する。

計測タップ５００ｈが計測ユニット４００へ測定データを送信した場合に、計測ユニット４００がその測定データを集計管理装置３０３へ送信できなかった場合、すなわち計測ユニット４００の中継が行われなかった場合、予め設定されている優先順位に基づいて計測タップ５００ｈは測定データを計測タップ５００ａへ送信する。計測タップ５００ａは、受信した測定データを集計管理装置３０３へ送信する。

この計測タップ５００ａによる中継が行われなかった場合には、次の優先順位の計測タップ５００ｂが中継を行うことになる。

中継が行われなかったか否かは、例えば中継を行う計測ユニット４００が計測タップ５００ｈから送信されてくるデータを受信したとき、応答信号を計測タップ５００ｈへ送信するように設定しておくことにより行う。つまり、計測タップ５００ｈは、計測ユニット４００へデータを送信してから所定時間内に応答がなければ中継が行えなかったと判断する。計測タップ５００ａの中継の有無の判断も同様にして行う。

集計管理装置３０３からの測定データ送信要求信号や参加許可信号の中継が行われなかった場合も、上記と同様に所定時間内に応答がなければ中継が行えなかったと判断するものである。中継が行われなかった場合、集計管理装置３０３は予め設定されている優先順位に基づいて計測タップ５００ａへ測定データ送信要求信号や参加許可信号を送信する。

計測タップ５００ａは、集計管理装置３０３から送信されてきた測定データ送信要求信号や参加許可信号を計測タップ５００ｈまたは計測タップ５００ｇに送信する。

以上説明したように、この電力監視システム３００によれば、計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉは移動せずに固定されるので、一般のジグビー通信のように、図１０に示すネットワーク監視信号や監視応答信号を送信して子機である計測ユニット４００や計測タップ５００ａ〜５００ｉの所在を常に確認する必要がない。このため、子機の個数が多くなっても電波衝突率を低下させることができる。また、子機の所在の確認を行う必要がないことにより、子機を多くしても各子機から順次測定データを送信してもらうための総時間を短くすることができる。

このため、計測ユニット４００や各計測タップ５００ａ〜５００ｉは、その総時間（この実施例では３０秒）だけの測定データを記憶しておけばよいことにより、その測定データを記憶しておくためのメモリ容量を小さくすることができる。

また、計測ユニット４００を中継として使用しており、その使用が固定されているので中継経路が固定されている。このため、中継通信を行う場合、中継通信の経路計算を行う必要がなく、通信の応答性が向上する。すなわち、図９に示すように、計測タップ５００ｈが起動通知信号Ａ２を送信してから参加許可信号Ｂ２を受信するまで１秒以内で済むが、図１０に示すように、一般のジグビー通信ではネットワーク参加申請からネットワーク参加許可を受けるまで１〜５秒間ぐらい要してしまう。

上記実施例では、ジグビー通信をカスタマイドしているので、メモリのデータ搬送用領域を最大限使用可能とすることができ、このため、一度に送信する計測データ量を多く確保することができる。このため、データフレームの自由度が広がる。

上記実施例では、集計管理装置３０３は起動通知信号Ａを受信すると参加許可信号Ｂを送信するようにしているが、必ずしも参加許可信号Ｂを送信しなくてもよい。また、ジグビー通信を使用しているが、これに限らず他の通信方式でもよい。

また、上記実施例は、電力監視システムについて説明したが、これに限らず他の監視システムであってもよい。例えば、計測ユニット５００ａ〜５００ｉで電流を検出しているが、これに限らず、これら計測ユニット４００や計測ユニット５００ａ〜５００ｉの他に、計測対象である気温、湿度、体温（物理量）を計測する計測ユニットや、計測対象であるガス、水道などの使用量（物理量）を計測する計測ユニットを備えた監視システムであってもよく、また、これらのうち少なくとも１つの計測ユニットを備えた監視システムであってもよい。

また、この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

２０ｂ 分岐幹
２１ａ〜２１ｉ 分岐幹
３００ 電力監視システム
３０３ 集計管理装置
４００ 計測ユニット（中継計測ユニット）
５００ａ〜５００ｉ 計測タップ（計測ユニット）
５１０ａ〜５１０ｉ 家電負荷

Claims (5)

1. 計測対象の物理量を計測する複数の計測ユニットと、これら各計測ユニットの測定データを無線通信により収集する集計管理装置とを備えた通信システムであって、
   前記各計測ユニットは、立ち上げられた際に予め設定されている識別番号と起動通知データとを前記集計管理装置へ送信するとともに前記物理量を計測し、
   前記集計管理装置は、計測ユニットから送信されてきた識別番号と起動通知データとを受信したとき、その識別番号を登録部に登録するとともに、その登録部に登録されている識別番号に基づいて各計測ユニットにデータ送信指令信号を送信し、
   前記各計測ユニットは、前記データ送信指令信号を受信した際、計測した測定データと識別番号を集計管理装置へ送信することを特徴とする通信システム。
2. 前記複数の計測ユニットのうちの１つに中継機能を持たせた中継計測ユニットとし、
   前記集計管理装置の電波圏外にある計測ユニットと該集計管理装置とのデータの送受信を前記中継計測ユニットを介して行うことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記中継計測ユニットを複数台備え、この複数台の中継計測ユニットに優先順位を設定し、
   この複数台のうち優先順位の高い中継計測ユニットを使用して中継を行い、該中継計測ユニットによる中継が行えなくなったとき、優先順位にしたがって中継計測ユニットを切り換えていくことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記集計管理装置と計測ユニットとのデータの送受信をジグビー無線通信で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の通信システム。
5. 前記物理量は、建物で消費する電力、ガス、または水のうち少なくもいずれか一つであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の通信システム。