JP2020053763A - 管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築する。【解決手段】複数の子装置と、複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。【選択図】図８

Description

本発明は、管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法に関する。

近年、節電等の目的から家庭および職場における消費電力量を測定し、電力会社等のサーバへ送信する電力情報通信システムが開発されている。たとえば、特開２０１８−０６４１３６号公報（特許文献１）には、以下のような技術が開示されている。

すなわち、電力情報収集システムは、１または複数の電力計測装置と、前記電力計測装置と電力線通信を行うことにより前記電力計測装置から電力情報を取得する端末装置とを備え、前記端末装置は、前記電力計測装置と通信接続するための接続要求を電力線経由でブロードキャストし、前記接続要求に対する１または複数の接続応答を受信した場合、前記接続応答の送信元の前記電力計測装置と認証処理を行い、前記認証処理が成功しなかった場合に他の前記送信元の前記電力計測装置との認証処理を行い、前記端末装置は、前記認証処理を行う候補を、前記送信元の各前記電力計測装置の一部に限定する。

特開２０１８−０６４１３６号公報

Ｇ３−ＰＬＣ（登録商標） Ａｌｌｉａｎｃｅ、"Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ＯＦＤＭ ＰＬＣ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｇ３−ＰＬＣ ｎｅｔｗｏｒｋｓ"、Ｇ３−ＰＬＣ Ａｌｌｉａｎｃｅ、２０１４年１０月 "電力線搬送通信設備（１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚ） ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ８４ １．０版"、平成１４年１１月２７日

このような電力線通信を用いて提供されるサービスは、電力情報の収集に限らないため、複数のサービスを安定して提供する技術が望まれる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することが可能な管理装置、電力線通信システムおよび通信制御方法を提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる管理装置は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。

（５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力線通信システムは、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備え、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。

（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第１の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップと、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第２の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップとを含む。

（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む。

本発明は、このような特徴的な処理部を備える管理装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、本発明は、管理装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。

本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力線通信システムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。また、本発明は、電力線通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。

本発明によれば、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるＭＡＣフレームの一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける子装置が参入処理を行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の他の例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける親装置の構成を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける送信パターン情報の一例を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の一例を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が各グループの送信管理を行うシーケンスの一例を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の他の例を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が送信管理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施の形態に係る管理装置は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記親装置と通信する通信部と、処理部とを備え、前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。

このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

（２）好ましくは、前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を前記各グループにおいて許可するとともに、前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定する。

このような構成により、たとえば、データ量の大きい更新プログラム等が伝送帯域を占有しないように親装置から子装置への通信信号の送信を制限する一方で、比較的データ量の小さい子装置から親装置への通信信号の送信を許可することができる。これにより、サービスの提供に必要な子装置からの情報の収集を継続することができるため、種々の通信サービスをより安定して提供することができる。

（３）より好ましくは、前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を行うべき期間において、前記子装置の属する前記グループにおける前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信を選択的に許可する。

このような構成により、たとえば、あるグループにおける子装置から親装置への通信信号に対して、親装置が応答信号を子装置へ送信する必要がある場合に、他のグループにおける親装置から子装置への通信信号の送信を禁止して、各グループの親装置からの通信信号同士の衝突を防ぐことができるため、当該応答信号をより確実に子装置へ伝送させることが可能になる。これにより、たとえば子装置の再送信動作が抑制され、電力線通信システムにおける通信をより円滑に行うことができる。

（４）好ましくは、前記管理装置は、さらに、時間帯と前記通信信号の送信を許可すべき１または複数の前記グループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する記憶部を備える。

このような構成により、管理装置が、各時間帯に対応する１または複数のグループについて、通信信号の送信許可を設定する処理を、より簡単に行うことができる。

（５）本発明の実施の形態に係る電力線通信システムは、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備え、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である。

このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

（６）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第１の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップと、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第２の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップとを含む。

このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

（７）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む。

このような構成により、親装置および子装置の複数のグループがトランスの配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。したがって、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムの構成を示す図である。

図１を参照して、電力線通信システム３０１は、複数のスマートメータ１０１と、複数のコンセントレータ１０２と、サーバ１０３とを備える。サーバ１０３は、たとえばヘッドエンドである。

なお、電力線通信システム３０１は、１つのサーバ１０３を備える構成に限らず、複数のサーバ１０３を備える構成であってもよい。

電力線通信システム３０１は、たとえば集合住宅１５１において用いられる。各スマートメータ１０１は、電力線１６１を介してコンセントレータ１０２に接続されている。具体的には、電力線１６１は、たとえば、集合住宅１５１において上下階の縦方向に複数系統が配設されており、階ごとにスマートメータ１０１が接続されている。電力線通信システム３０１は、集合住宅１５１に限らず、テナントビル等において用いられてもよい。

スマートメータ１０１およびコンセントレータ１０２は、たとえば、電力線１６１を用いた電力線通信により、各種情報をやり取りする。

スマートメータ１０１は、電力線通信における子機であり、コンセントレータ１０２は、当該電力線通信における親機である。スマートメータ１０１は、子装置の一例であり、以下、スマートメータ１０１を、単に子装置１０１とも称する。コンセントレータ１０２は、親装置の一例であり、以下、コンセントレータ１０２を、単に親装置１０２とも称する。

子装置１０１は、通信機能付きの電力計量器である。子装置１０１は、計測対象とする家庭または事業所において消費される電力を示す電力情報をたとえば定期的に取得し、取得した電力情報を親装置１０２へ送信する。

また、子装置１０１は、他の子装置１０１を介して親装置１０２と通信することが可能である。すなわち、子装置１０１は、他の子装置１０１と親装置１０２との通信を中継する機能を有する。

具体的には、子装置１０１は、取得した電力情報を他の子装置１０１を介さずに親装置１０２へ直接送信する場合もあるし、また、取得した電力情報を１または複数の他の子装置１０１を介して親装置１０２へ送信する場合もある。

親装置１０２およびサーバ１０３は、有線通信または無線通信により、インターネット１０経由で各種情報をやり取りする。

子装置１０１は、通信機能付きの電力計量器である。子装置１０１は、計測対象とする家庭または事業所において消費される電力を示す電力情報をたとえば定期的に取得し、取得した電力情報を親装置１０２へ送信する。

また、子装置１０１は、他の子装置１０１を介して親装置１０２と通信することが可能である。すなわち、子装置１０１は、他の子装置１０１と親装置１０２との通信を中継する機能を有する。

具体的には、子装置１０１は、取得した電力情報を他の子装置１０１を介さずに親装置１０２へ直接送信する場合もあるし、また、取得した電力情報を１または複数の他の子装置１０１を介して親装置１０２へ送信する場合もある。

親装置１０２およびサーバ１０３は、たとえば電力線と異なる伝送路を用いて、有線通信または無線通信により、インターネット１０経由で各種情報をやり取りする。

親装置１０２は、各子装置１０１から電力情報を受信する。親装置１０２は、各子装置１０１から電力情報を受信し、受信した電力情報を集約して上位装置の一例であるサーバ１０３へ送信するか、または受信した電力情報を個別にサーバ１０３へ送信する。

サーバ１０３は、たとえば電力料金情報を親装置１０２へ送信する。親装置１０２は、サーバ１０３から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報を子装置１０１へ送信する。

子装置１０１は、親装置１０２から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をたとえば図示しないＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等の他の装置へ送信する。

親装置１０２および子装置１０１間の通信、ならびに各子装置１０１間の通信は、たとえばＧ３−ＰＬＣ Ａｌｌｉａｎｃｅ、”Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ＯＦＤＭ ＰＬＣ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｇ３−ＰＬＣ ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、Ｇ３−ＰＬＣ Ａｌｌｉａｎｃｅ、２０１４年１０月（非特許文献１）に記載のＧ３−ＰＬＣ規格に従って行われる。

また、たとえば、子装置１０１、親装置１０２およびサーバ１０３間で送受信される情報は、所定の方式に従い暗号化および復号化される。

図２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の一例を示す図である。図２では、集合住宅１５１における１系統の電力線１６１を代表的に示す。

図２を参照して、電力系統１７１からたとえば６．６ｋＶの三相交流電力が集合住宅１５１に供給される。電力系統１７１からの交流電力は、たとえばトランス１０４により２００Ｖの単相三線式の交流電力に変換されて各階に供給される。

電力線１６１には、トランス１０４、および親装置１０２である親装置１０２Ａが接続されている。また、電力線１６１には、たとえば、子装置１０１である５０台の子装置１０１Ａが接続されている。

なお、電力線１６１には、４９台以下または５１台以上の子装置１０１Ａが接続されてもよい。

子装置１０１は、装置固有の識別子の一例としてＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを有する。ＭＡＣアドレスは、たとえば装置の製造時に設定される。

具体的には、５０台の子装置１０１Ａは、それぞれＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する。

［ネットワークトポロジ］
図３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおけるネットワークトポロジの一例を示す図である。

図３を参照して、親装置１０２および子装置１０１は、たとえばＰＡＮ＿ＩＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）およびショートアドレスを有する。

親装置１０２は、固有のＰＡＮ＿ＩＤを有する。また、各親装置１０２のショートアドレスは、たとえばゼロに設定されている。

親装置１０２は、たとえば、１または複数の子装置１０１を管理し、管理対象の子装置１０１と認証情報および電力情報等のやり取りを行う。

子装置１０１は、電力情報の送信先となる親装置１０２と通信接続を確立する。具体的には、ＭＡＣ−Ａ００１のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａ（以下、子装置１０１Ａ−１とも称する。）は、親装置１０２の管理下にない場合、たとえば親装置１０２Ａと通信接続を確立する。

この場合、子装置１０１Ａ−１は、たとえば認証情報および電力情報等のやり取りを親装置１０２Ａと直接行う。

また、ＭＡＣ−Ａ００２，ＭＡＣ−Ａ００３のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａ（以下、それぞれ子装置１０１Ａ−２，１０１Ａ−３とも称する。）は、親装置１０２の管理下にない場合、子装置１０１Ａ−１を介して親装置１０２Ａと通信接続を確立する。

この場合、子装置１０１Ａ−２，１０１Ａ−３は、子装置１０１Ａ−１を介して親装置１０２Ａと認証情報および電力情報等のやり取りを行う。

すなわち、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ａおよび子装置１０１Ａ−２，１０１Ａ−３間においてやり取りされる情報を中継するためのホップ先となる。なお、子装置１０１Ａ−２，１０１Ａ−３は、子装置１０１Ａ−１を介さずに親装置１０２Ａと通信接続を確立してもよい。

親装置１０２Ａ、および親装置１０２Ａの管理下にある子装置１０１Ａ−１，１０１Ａ−２，１０１Ａ−３のＰＡＮ＿ＩＤは、たとえば「０００１」である。

同様に、図示しないＭＡＣ−Ａ００４〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１ＡのＰＡＮ＿ＩＤは、「０００１」である。

また、同じＰＡＮ＿ＩＤを有する各装置において、異なる識別子であるショートアドレスが付与される。具体的には、子装置１０１Ａ−１，１０１Ａ−２，１０１Ａ−３のショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「１」，「２」，「３」である。

図示しないＭＡＣ−Ａ００４〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａは、子装置１０１Ａ−１〜１０１Ａ−３と同様に、親装置１０２Ａと通信接続を確立する。

また、ＭＡＣ−Ａ００４〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａのショートアドレスは、たとえばそれぞれ「４」〜「５０」である。

ＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａのショートアドレスは、たとえば親装置１０２Ａにより付与される。

親装置１０２Ａ、およびＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａは、ＰＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ）ネットワークＮＷＡを形成する。

［ＭＡＣフレーム］
図４は、本発明の実施の形態に係る電力情報取得装置において用いられるＭＡＣフレームの一例を示す図である。図４には、非特許文献１に記載のＧ３−ＰＬＣ規格に従うＭＡＣフレームのフォーマットが示されている。

図４を参照して、ＭＡＣフレーム７１は、ＭＡＣヘッダと、ＭＡＣペイロードと、ＭＡＣフッタとを含む。

ＭＡＣヘッダは、たとえば、「セグメント制御（Ｓｅｇｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ）」、「フレーム制御（Ｆｒａｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）」、「シーケンスナンバー（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）」、「宛先ＰＡＮ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＰＡＮ）」、「宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ａｄｄｒｅｓｓ）」、「送信元ＰＡＮ（Ｓｏｕｒｃｅ ＰＡＮ）」、「送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ ａｄｄｒｅｓｓ）」および「副セキュリティヘッダ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈｅａｄｅｒ）」のフィールドを含む。これらのフィールドの長さは、それぞれ３オクテット、２オクテット、１オクテット、２オクテット、２オクテット、２オクテット、２オクテット、および２オクテットである。

「宛先アドレス」のフィールドには、たとえばＭＡＣフレーム７１の宛先のショートアドレスが格納される。また、「送信元アドレス」のフィールドには、たとえばＭＡＣフレーム７１の送信元のショートアドレスが格納される。

なお、ＭＡＣフレーム７１は、「宛先ＰＡＮ」、「宛先アドレス」、「送信元ＰＡＮ」、「送信元アドレス」および「副セキュリティヘッダ」の各フィールドの少なくともいずれか１つを含まない場合がある。

また、「宛先アドレス」のフィールドには、たとえば、ＭＡＣフレーム７１の宛先のロングアドレスが格納されてもよい。また、「送信元アドレス」のフィールドには、ＭＡＣフレーム７１の送信元のロングアドレスが格納されてもよい。

ここで、宛先のロングアドレスおよび送信元のロングアドレスは、たとえば、それぞれ宛先のＭＡＣアドレスおよび送信元のＭＡＣアドレスに基づくアドレスである。

［動作の流れ］
電力線通信システム３０１における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

図５は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける子装置が参入処理を行う際のシーケンスの一例を示す図である。

図５を参照して、親装置１０２Ａが既にＰＡネットワークを構築している場合において、たとえば子装置１０１Ａ−１の電源がオンされ、子装置１０１Ａ−１が動作を開始した状況を想定する。

まず、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２を探索するためにビーコンリクエストをブロードキャストする（ステップＳ１０１）。

次に、親装置１０２Ａは、子装置１０１Ａ−１からビーコンリクエストを受信すると、受信したビーコンリクエストの応答としてビーコンＢＡを作成し、作成したビーコンＢＡを子装置１０１Ａ−１へ送信する（ステップＳ１０２）。

ビーコンＢＡでは、ＭＡＣフレーム７１における「送信元ＰＡＮ」のフィールドおよび「送信元アドレス」のフィールドに、親装置１０２ＡのＰＡＮ＿ＩＤすなわち「０００１」および親装置１０２Ａのショートアドレスすなわちゼロがそれぞれ格納される。

次に、子装置１０１Ａ−１は、電力情報の送信先となる親装置１０２Ａと通信を開始するための参入処理を行う（ステップＳ１０３）。

より詳細には、子装置１０１Ａ−１は、たとえば、自己のロングアドレスおよび親装置１０２ＡのＰＡＮ＿ＩＤを含む接続要求、具体的にはＪｏｉｎｉｎｇを親装置１０２Ａへ送信する。

親装置１０２Ａは、子装置１０１Ａ−１から接続要求を受信すると、受信した接続要求の内容確認処理を行う。親装置１０２Ａは、接続要求に含まれるＰＡＮ＿ＩＤと自己のＰＡＮ＿ＩＤとが一致することを確認すると、子装置１０１Ａ−１を管理すると判断する。

そして、接続要求に含まれるロングアドレスを用いて子装置１０１Ａ−１および親装置１０２Ａ間で認証情報のやり取りが行われ、親装置１０２Ａは、子装置１０１Ａ−１を認証する。

これにより、子装置１０１Ａ−１および親装置１０２Ａ間において直接の通信接続が確立する。

次に、子装置１０１Ａ−１は、計測対象において消費される電力を計測する（ステップＳ１０４）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、計測結果を示す電力情報を親装置１０２Ａへ送信する（ステップＳ１０５）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ａとの通信の確認を行うために、接続確認要求を親装置１０２Ａへ送信する（ステップＳ１０６）。

次に、親装置１０２Ａは、子装置１０１Ａ−１から接続確認要求を受信すると、接続確認要求を受信したことを示すＡＣＫを子装置１０１Ａ−１へ送信する（ステップＳ１０７）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２ＡからＡＣＫを受信すると、このＡＣＫの受信により、親装置１０２Ａとの通信が確保されていることを確認する（ステップＳ１０８）。

ここで、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の動作は、たとえば３０分ごとに繰り返される。

また、電力線通信システム３０１では、上記ステップＳ１０６〜Ｓ１０８において、子装置１０１Ａ−１が接続確認要求を親装置１０２Ａへ送信し、親装置１０２ＡがＡＣＫを子装置１０１Ａ−１へ送信することにより、子装置１０１Ａ−１が親装置１０２Ａとの通信を確認する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、子装置１０１Ａ−１が電力情報を親装置１０２Ａへ送信し、親装置１０２Ａが、電力情報の受信の応答としてＡＣＫを子装置１０１Ａ−１へ送信することにより、子装置１０１Ａ−１が親装置１０２Ａとの通信を確認する構成であってもよい。

また、ＭＡＣ−Ａ００２〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａは、子装置１０１Ａ−１と同様の動作を行うことにより、親装置１０２Ａとの通信接続を確立する。

［課題］
１つのトランスの配下に設けられるＰＡネットワークは、通常１つである。しかしながら、たとえば電力情報を収集する以外の目的のために、異なるＰＡネットワークを形成する電力線通信システムが設けられることがある。このため、複数の親装置１０２を同じトランスの配下の電力線１６１に接続して複数のＰＡネットワークを形成する必要がある。

このような、異なる目的のために設けられた各ＰＡネットワークを１つのＰＡネットワークに集約させることは、異なるサービスをそれぞれ運用する都合上、およびセキュリティ等の観点から困難である。

また、１つのＰＡネットワークを形成する子装置１０１の数がたとえば１００台に制限されている場合、１００台を超える子装置１０１を有するシステムを構築するには、複数の親装置１０２を同じトランスの配下の電力線１６１に接続して複数のＰＡネットワークを形成する必要がある。

図６は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける各機器および配線状態の他の例を示す図である。

図６を参照して、電力線通信システム３０１では、たとえば、１つのトランス１０４に複数のＰＡネットワークを形成する複数の親装置および複数の子装置が電力線１６１を介して接続されている。

より詳細には、電力線１６１には、トランス１０４、および親装置１０２である親装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃが接続されている。また、電力線１６１には、たとえば、子装置１０１である、５０台の子装置１０１Ａと、５０台の子装置１０１Ｂと、５０台の子装置１０１Ｃとが接続されている。

なお、電力線１６１には、４９台以下または５１台以上の子装置１０１Ａ、４９台以下または５１台以上の子装置１０１Ｂ、および４９台以下または５１台以上の子装置１０１Ｃが接続されてもよい。また、電力線通信システム３０１は、電力線１６１に親装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃが接続されている構成に限らず、２つ、または４つ以上の親装置１０２が接続されている構成であってもよい。以下、親装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの各々を、親装置１０２とも称する。

上述のように、親装置１０２Ａ、およびＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａは、ＰＡネットワークＮＷＡを形成する。親装置１０２Ａ、および親装置１０２Ａの管理下にある各子装置１０１ＢのＰＡＮ＿ＩＤは、たとえば「０００１」である。

また、親装置１０２Ｂ、およびＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｂは、ＰＡネットワークＮＷＢを形成する。親装置１０２Ｂ、および親装置１０２Ｂの管理下にある各子装置１０１ＢのＰＡＮ＿ＩＤは、たとえば「０００２」である。

ＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｂのショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「１」〜「５０」である。これらのショートアドレスは、たとえば親装置１０２Ｂにより付与される。

また、親装置１０２Ｃ、およびＭＡＣ−Ｃ００１〜ＭＡＣ−Ｃ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｃは、ＰＡネットワークＮＷＣを形成する。親装置１０２Ｃ、および親装置１０２Ｃの管理下にある各子装置１０１ＣのＰＡＮ＿ＩＤは、たとえば「０００３」である。

ＭＡＣ−Ｃ００１〜ＭＡＣ−Ｃ０５０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｃのショートアドレスは、ゼロ以外の値であって互いに重複しない値、たとえばそれぞれ「１」〜「５０」である。これらのショートアドレスは、たとえば親装置１０２Ｃにより付与される。

すなわち、親装置１０２および子装置１０１がどのＰＡネットワークに属しているかは、ＰＡＮ＿ＩＤに基づいて判別することが可能である。

すなわち、電力線通信システム３０１では、親装置１０２Ａ、親装置１０２Ｂおよび親装置１０２Ｃ、ならびに複数の子装置１０１Ａ、複数の子装置１０１Ｂおよび複数の子装置１０１Ｃは、親装置１０２Ａおよび親装置１０２Ａと通信する複数の子装置１０１Ａを含むＰＡネットワークと、親装置１０２Ｂおよび親装置１０２Ｂと通信する複数の子装置１０１Ｂを含むＰＡネットワークと、親装置１０２Ｃおよび親装置１０２Ｃと通信する複数の子装置１０１Ｃを含むＰＡネットワークとの複数のグループに分けられる。

ＰＡネットワークＮＷＡは、一例として、電力情報収集システムに用いられる。ＰＡネットワークＮＷＢは、一例として、防犯システムに用いられる。ＰＡネットワークＮＷＣは、一例として、水道料金を収集するためのシステムに用いられる。また、ＰＡネットワークは、ガス料金を収集するためのシステムに用いられてもよい。また、各ＰＡネットワークは、同じ種類のシステムに用いられてもよい。

親装置１０２Ａは、たとえば、ＰＡネットワークＮＷＡに属する各子装置１０１Ａから電力情報を受信する。親装置１０２Ａは、各子装置１０１Ａから電力情報を受信し、受信した電力情報を集約してサーバ１０３へ送信するか、または受信した電力情報を個別にサーバ１０３へ送信する。

サーバ１０３は、たとえば電力料金情報を親装置１０２Ａへ送信する。親装置１０２Ａは、サーバ１０３から電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をＰＡネットワークＮＷＡに属する各子装置１０１Ａへ送信する。

子装置１０１Ａは、親装置１０２Ａから電力料金情報を受信すると、受信した電力料金情報をたとえば図示しないＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等の他の装置へ送信する。

また、サーバ１０３は、たとえば、子装置１０１Ａのファームウェアの更新プログラムを親装置１０２Ａへ送信する。親装置１０２Ａは、サーバ１０３から子装置１０１Ａのファームウェアの更新プログラムを受信すると、受信した子装置１０１Ａのファームウェアの更新プログラムをＰＡネットワークＮＷＡに属する各子装置１０１Ａへ送信する。

図７は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける親装置の構成を示す図である。

図７を参照して、親装置１０２は、電力線通信部３１と、処理部３２と、記憶部３３と、上位通信部３４とを備える。

電力線通信部３１は、たとえば、子装置１０１から送信された情報を含む通信信号を電力線１６１を介して受信し、受信した通信信号に含まれる情報を処理部３２へ出力する。

処理部３２は、電力線通信部３１から受けた情報を記憶部３３に保存する。また、処理部３２は、保存した情報を記憶部３３から取得し、取得した情報を上位通信部３４へ出力する。

なお、処理部３２は、電力線通信部３１から受けた情報を上位通信部３４へ直接出力してもよい。

上位通信部３４は、処理部３２から受けた情報をインターネット１０経由でサーバ１０３等へ送信する。また、上位通信部３４は、たとえば、サーバ１０３から更新プログラム等の情報をインターネット１０を経由で受信し、受信した情報を処理部３２へ出力する。

処理部３２は、上位通信部３４から受けた情報を記憶部３３に保存する。また、処理部３２は、保存した情報を記憶部３３から取得し、取得した情報を電力線通信部３１へ出力する。

なお、処理部３２は、上位通信部３４から受けた情報を直接電力線通信部３１へ出力してもよい。

電力線通信部３１は、処理部３２から受けた情報を含む通信信号を生成して電力線１６１を介して子装置１０１へ送信する。

ここで、電力線通信システム３０１では、たとえば、親装置１０２から電力線１６１を介して子装置１０１へ伝送される通信信号、および子装置１０１から電力線１６１を介して親装置１０２へ伝送される通信信号の周波数帯域として、非特許文献１に記載のＧ３−ＰＬＣ規格に従い、いずれも１００ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚが用いられる。

各ＰＡネットワークにおいて、電力線１６１を介して伝送される電力情報等が含まれる通信信号の周波数帯域の少なくとも一部は、各ＰＡネットワーク間において重複する。

この場合、電力線通信システム３０１において、各グループ間で通信信号に使用する周波数帯域が重複するため、たとえば、各親装置１０２から送信された通信信号の衝突が発生して通信損失となる。

このような通信信号の衝突を回避するために、親装置１０２は、たとえば”電力線搬送通信設備（１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚ） ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ８４ １．０版”、平成１４年１１月２７日（非特許文献２）の規定に従い、キャリアセンスの機能を有する。しかしながら、電力線通信システム３０１において、子装置１０１の数が多くなると、キャリアセンスを用いても各通信信号の衝突が増加する。

これに対して、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。

再び図６を参照して、電力線通信システム３０１は、さらに、管理装置１１１を備える。

管理装置１１１は、たとえばイーサネット（登録商標）通信用のケーブル（以下、イーサネットケーブルとも称する。）等の電力線と異なる伝送路を用いてインターネット１０経由で各親装置１０２と接続される。

管理装置１１１は、電力線１６１を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。

［管理装置の構成］
図８は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。

図８を参照して、管理装置１１１は、通信部２１と、処理部２２と、記憶部２３とを備える。

処理部２２は、たとえば、親装置１０２の送信許可を設定するための指示情報を作成して通信部２１へ出力する。

通信部２１は、処理部２２から受けた指示情報をインターネット１０経由で親装置１０２へ送信する。

再び図７を参照して、親装置１０２における上位通信部３４は、たとえば、管理装置１１１から送信された指示情報をインターネット１０経由で受信し、受信した指示情報を処理部３２へ出力する。

処理部３２は、上位通信部３４から受けた指示情報に従い、後述する処理を行う。

たとえば、管理者等の操作により、複数のグループのうち、いずれのグループすなわちＰＡネットワークにおける親装置１０２が自己のグループに属する子装置１０１への通信信号の送信を許可されているかを示す送信パターン、および時間帯と通信信号の送信を許可すべき１または複数のグループとの対応関係が管理装置１１１に登録されている。

より詳細には、処理部２２は、管理者等の操作に従い、各親装置１０２の送信パターンを示す送信パターン情報、および時間帯と通信信号の送信を許可すべき１または複数のグループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶部２３に保存する。

また、処理部２２は、送信パターン情報および時間帯情報に基づいて、指示情報を作成して通信部２１へ出力する。

通信部２１は、処理部２２から受けた指示情報を、インターネット１０経由で１または複数の親装置１０２へ送信する。

図９は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける送信パターン情報の一例を示す図である。

図９を参照して、送信パターン「ＡＬＬ」では、親装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの通信信号の送信が許可される。

送信パターン「ＡＢ」では、親装置１０２Ａ，１０２Ｂの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ｃの通信信号の送信が許可されない。

送信パターン「ＡＣ」では、親装置１０２Ａ，１０２Ｃの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ｂの通信信号の送信が許可されない。

送信パターン「ＢＣ」では、親装置１０２Ｂ，１０２Ｃの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ａの通信信号の送信が許可されない。

送信パターン「Ａ」では、親装置１０２Ａの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ｂ，１０２Ｃの通信信号の送信が許可されない。

送信パターン「Ｂ」では、親装置１０２Ｂの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ａ，１０２Ｃの通信信号の送信が許可されない。

送信パターン「Ｃ」では、親装置１０２Ｃの通信信号の送信が許可され、かつ親装置１０２Ａ，１０２Ｂの通信信号の送信が許可されない。

図１０は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の一例を示す図である。図１０は、電力線通信システム３０１における１時間周期の時間帯情報を示す。

図１０を参照して、時間帯情報は、時間帯と送信パターンとの対応関係を示す。電力線通信システム３０１において、１時間周期のうち、１分〜１０分の時間帯の送信パターンは「Ａ」であり、１１分〜２０分の時間帯の送信パターンは「ＢＣ」であり、２１分〜３０分の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、３１分〜４０分の時間帯の送信パターンは「Ａ」であり、４１分〜５０分の時間帯の送信パターンは「ＢＣ」であり、５１分〜６０分の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」である。

管理装置１１１は、各グループの送信管理を行う。より詳細には、管理装置１１１における処理部２２は、時間帯情報に従い、通信部２１を介して、電力線１６１を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。

たとえば、処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を各グループにおいて許可するとともに、電力線１６１を介した親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信許可をグループごとに設定する。

図１１は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が各グループの送信管理を行うシーケンスの一例を示す図である。図１１は、図１０に示す時間帯情報に従う送信管理を示す。

図８〜図１１を参照して、まず、管理装置１１１における処理部２２は、１時間周期における０分において、次の時間帯における送信パターンを「Ａ」に遷移させるための処理を行う。

具体的には、処理部２２は、親装置１０２Ｂから各子装置１０１Ｂへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示ＮＢを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ１０１）。

また、処理部２２は、たとえば、親装置１０２Ｃから各子装置１０１Ｃへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示ＮＣを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｃへ送信する（ステップＳ１０２）。

次に、親装置１０２Ｂは、管理装置１１１から通信停止指示ＮＢを受信して、子装置１０１Ｂへの通信信号の送信停止を決定する。

より詳細には、親装置１０２Ｂにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信停止指示ＮＢを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ｂへの送信停止を決定する（ステップＳ１０３）。

次に、親装置１０２Ｂにおける処理部３２は、たとえば、１時間周期における１分〜１０分の時間帯において、子装置１０１Ｂのファームウェアの更新プログラムをサーバ１０３からインターネット１０および上位通信部３４を介して受信した場合（ステップＳ１０４）、受信した更新プログラムの子装置１０１Ｂへの送信を保留し、当該更新プログラムを記憶部３３に保存する（ステップＳ１０５）。

一方、子装置１０１Ｂは、１時間周期における１分〜１０分の時間帯においても、たとえば防犯システムにおける監視カメラによる映像等が含まれる情報（以下、監視情報とも称する。）を含む通信信号を、親装置１０２Ｂへ電力線１６１を介して送信する（ステップＳ１０６）。

また、親装置１０２Ｃは、管理装置１１１から通信停止指示ＮＣを受信して、子装置１０１Ｃへの通信信号の送信停止を決定する。

より詳細には、親装置１０２Ｃにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信停止指示ＮＣを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ｃへの送信停止を決定する（ステップＳ１０７）。

一方、各子装置１０１Ｃは、１時間周期における１分〜１０分の時間帯においても、たとえば水道の使用量を示す情報（以下、水道情報とも称する。）を含む通信信号を、親装置１０２Ｃへ電力線１６１を介して送信する（ステップＳ１０８）。

たとえば、管理装置１１１における処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を行うべき期間において、当該子装置１０１の属するグループにおける、電力線１６１を介した親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を選択的に許可する。

より詳細には、各子装置１０１Ａは、１時間周期における１分〜１０分の時間帯において、電力情報を含む通信信号を親装置１０２Ａへ電力線１６１を介して送信する。

親装置１０２Ａにおける処理部３２は、各子装置１０１Ａから送信された電力情報を含む通信信号を電力線１６１および電力線通信部３１を介して受信し、受信した通信信号に含まれる電力情報を記憶部２３に保存する。

ここで、親装置１０２Ａにおける処理部３２は、たとえば、１分〜１０分の時間帯において、子装置１０１Ａからの電力情報を含む通信信号の受信が確認できない場合（ステップＳ１０９）、電力情報の再送信を要求する再送信要求を作成し、作成した再送信要求を含む通信信号を電力線通信部３１および電力線１６１を介して当該子装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ１１０）。

次に、子装置１０１Ａは、親装置１０２Ａから送信された再送信要求を受信して、電力情報を含む通信信号を親装置１０２Ａへ電力線１６１を介して送信する（ステップＳ１１１）。

上記において、親装置１０２Ｂおよび親装置１０２Ｃの、対応の子装置１０１への送信が許可されていると仮定した場合、各親装置１０２から送信された通信信号の衝突が発生して親装置１０２Ａからの再送信要求が子装置１０１Ａへ到達せず、親装置１０２Ａが各子装置１０１Ａからの電力情報の一部または全部を収集することができない可能性がある。

そこで、電力線通信システム３０１では、上述のように、１分〜１０分の時間帯において、送信パターンを「Ａ」に設定することにより、親装置１０２Ｂおよび親装置１０２Ｃによる子装置１０１への通信信号の送信を禁止する。

これにより、親装置１０２Ａからの再送信要求と、他の親装置１０２から送信された通信信号との衝突が無くなり、再送信要求がより確実に子装置１０１Ａへ到達するため、親装置１０２Ａは、子装置１０１Ａからの電力情報をより確実に収集することができる。

次に、管理装置１１１における処理部２２は、たとえば、１時間周期における１０分において、次の時間帯における送信パターンを「ＢＣ」に遷移させるための処理を行う。

具体的には、処理部２２は、親装置１０２Ａから各子装置１０１Ａへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示ＮＡを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ａへ送信する（ステップＳ１１２）。

また、処理部２２は、親装置１０２Ｂから各子装置１０１Ｂへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示ＳＢを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ１１３）。

また、処理部２２は、親装置１０２Ｃから各子装置１０１Ｃへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示ＳＣを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｃへ送信する（ステップＳ１１４）。

次に、親装置１０２Ａにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信停止指示ＮＡを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ａへの送信停止を決定する（ステップＳ１１５）。

また、親装置１０２Ｂにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信開始指示ＳＢを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ｂへの送信再開を決定する（ステップＳ１１６）。

そして、親装置１０２Ｂにおける処理部３２は、たとえば、記憶部３３に保存した更新プログラムを取得し、取得した更新プログラムを通信信号に含めて、電力線通信部３１および電力線１６１を介して子装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ１１７）。

また、親装置１０２Ｃにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信開始指示ＳＣを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ｃへの送信再開を決定する（ステップＳ１１８）。

次に、管理装置１１１における処理部２２は、１時間周期における２０分において、次の時間帯における送信パターンを「ＡＬＬ」に遷移させるための処理を行う。

具体的には、処理部２２は、親装置１０２Ａから各子装置１０１Ａへの通信信号の送信を許可して通信信号の送信を再開させる通信開始指示ＳＡを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ａへ送信する（ステップＳ１１９）。

次に、親装置１０２Ａにおける処理部３２は、管理装置１１１から送信された通信開始指示ＳＡを上位通信部３４を介して受信し、電力線通信部３１および電力線１６１を介した各子装置１０１Ａへの送信再開を決定する（ステップＳ１２０）。

次に、親装置１０２Ｃにおける処理部３２は、たとえば、１時間周期における２１分〜３０分の時間帯において、子装置１０１Ｃのファームウェアの更新プログラムをサーバ１０３からインターネット１０および上位通信部３４を介して受信した場合（ステップＳ１２１）、受信した更新プログラムを電力線通信部３１および電力線１６１を介して子装置１０１Ｃへ送信する（ステップＳ１２２）。

次に、管理装置１１１における処理部２２は、１時間周期における３０分において、次の時間帯における送信パターンを「Ａ」に遷移させるための処理を行う。

具体的には、処理部２２は、親装置１０２Ｂから各子装置１０１Ｂへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示ＮＢを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ１２３）。

また、処理部２２は、親装置１０２Ｃから各子装置１０１Ｃへの通信信号の送信を禁止する通信停止指示ＮＣを、通信部２１およびインターネット１０経由で親装置１０２Ｃへ送信する（ステップＳ１２４）。

なお、管理装置１１１における処理部２２は、通信停止指示に通信停止の期間を含める構成であってもよい。この場合、処理部２２は、通信開始指示を送信しない。親装置１０２における処理部３２は、受信した通信停止指示に含まれる通信停止の期間に従い、当該期間における、子装置１０１への通信信号の送信停止を決定し、当該期間の終了後、子装置１０１への通信信号の送信再開を決定する。

また、時間帯情報は、１時間周期に限らず、１分周期または１日周期等の情報であってもよい。

図１２は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける時間帯情報の他の例を示す図である。図１２は、電力線通信システム３０１における１日周期の時間帯情報を示す。

図１２を参照して、電力線通信システム３０１では、１日周期のうち、０時から１時の時間帯の送信パターンは「Ａ」であり、１時から２時の時間帯および２時から３時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、３時から４時の時間帯の送信パターンは「ＡＣ」であり、４時から５時の時間帯および５時から６時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、６時から７時の時間帯の送信パターンは「ＡＢ」であり、７時から８時の時間帯および８時から９時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、９時から１０時の時間帯の送信パターンは「ＡＣ」であり、１０時から１１時の時間帯および１１時から１２時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、１２時から１３時の時間帯の送信パターンは「Ａ」であり、１３時から１４時の時間帯および１５時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、１５時から１６時の時間帯の送信パターンは「ＡＣ」であり、１６時から１７時の時間帯および１７時から１８時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、１８時から１９時の時間帯の送信パターンは「ＡＢ」であり、１９時から２０時の時間帯および２０時から２１時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」であり、２１時から２２時の時間帯の送信パターンは「ＡＣ」であり、２２時から２３時の時間帯のおよび２３時から２４時の時間帯の送信パターンは「ＡＬＬ」である。

また、親装置１０２における処理部３２は、たとえば、子装置１０１への送信が許可されていない期間において、サーバ１０３から受信した子装置１０１へ送信すべき情報を記憶部３３に保存する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部３２は、当該情報を破棄する構成であってもよい。

また、電力線通信システム３０１では、管理装置１１１および親装置１０２は、別個の装置であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置１１１は、複数の親装置１０２のうちのいずれか１つの親装置１０２に含まれてもよい。

この場合、管理装置１１１を含む親装置１０２における処理部２２は、記憶部３３に保存する時間帯情報に従い、自己の親装置１０２のグループに属する子装置１０１への通信信号の送信停止および送信再開を決定する。また、管理装置１１１を含む親装置１０２における処理部２２は、記憶部３３に保存する時間帯情報に従い、通信停止指示および通信開始指示を他の親装置１０２へ送信する。

図１３は、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置が送信管理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

図１３を参照して、まず、管理装置１１１における処理部２２は、記憶部２３に保存されている時間帯情報の示すある時間帯における所定の時刻が到来した場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンを確認する（ステップＳ２０２）。

次に、処理部２２は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置１０２が含まれる場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、通信停止指示を通信部２１およびインターネット１０経由で当該親装置１０２へ送信する（ステップＳ２０３）。

次に、処理部２２は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置１０２が含まれる場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、通信開始指示を通信部２１およびインターネット１０経由で当該親装置１０２へ送信し（ステップＳ２０５）、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する（ステップＳ２０１）。

一方、処理部２２は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置１０２が含まれない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する（ステップＳ２０１）。

一方、処理部２２は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置１０２が含まれず（ステップＳ２０２でＮＯ）、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置１０２が含まれる場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、通信開始指示を通信部２１およびインターネット１０経由で当該親装置１０２へ送信し（ステップＳ２０５）、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する（ステップＳ２０１）。

また、処理部２２は、当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を禁止すべき親装置１０２が含まれず（ステップＳ２０２でＮＯ）、かつ当該時間帯情報の示す次の時間帯における送信パターンに新たに通信信号の送信を許可すべき親装置１０２が含まれない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、次の時間帯における所定の時刻が到来するまで待機する（ステップＳ２０１）。

なお、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置１１１における処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を各グループ、すなわち電力線通信システム３０１におけるすべてのＰＡネットワークにおいて許可する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信をグループごとに許可する構成であってもよい。

また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置１１１における処理部２２は、子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を行うべき期間において、親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を許可する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部２２は、子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を行うべき期間において、親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を禁止する構成であってもよいし、子装置１０１から親装置１０２への通信信号を送信しない期間において、親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を許可する構成であってもよい。

また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、管理装置１１１は、時間帯情報を記憶部２３に保存している構成であるとしたが、これに限定するものではない。管理装置１１１は、時間帯情報を保持せず、たとえば、管理者等の操作に従って通信信号の送信許可をグループごとに設定する構成であってもよい。

ところで、電力線通信を用いて提供されるサービスは、電力情報の収集に限らないため、複数のサービスを安定して提供する技術が望まれる。

そこで、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、複数の親装置１０２および複数の子装置１０１は、電力線１６１およびトランス１０４を介して電力系統１７１に接続される。複数の親装置１０２および複数の子装置１０１は、親装置１０２、および親装置１０２と通信する１または複数の子装置１０１を含む複数のグループに分けられる。親装置１０２は、同じグループに属する子装置１０１から情報を受信してサーバ１０３へ送信し、サーバ１０３から情報を受信して同じグループに属する子装置１０１へ送信する。電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各グループ間において重複する。そして、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける管理装置では、通信部２１は、親装置１０２と通信する。処理部２２は、通信部２１を介して、電力線１６１を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。

このような構成により、親装置１０２および子装置１０１の複数のグループがトランス１０４の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。

したがって、本発明の実施の形態に係る管理装置では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を各グループにおいて許可するとともに、電力線１６１を介した親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信許可をグループごとに設定する。

このような構成により、たとえば、データ量の大きい更新プログラム等が伝送帯域を占有しないように親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を制限する一方で、比較的データ量の小さい子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を許可することができる。これにより、サービスの提供に必要な子装置１０１からの情報の収集を継続することができるため、種々の通信サービスをより安定して提供することができる。

また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、処理部２２は、電力線１６１を介した子装置１０１から親装置１０２への通信信号の送信を行うべき期間において、子装置１０１の属するグループにおける電力線１６１を介した親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を選択的に許可する。

このような構成により、たとえば、あるグループにおける子装置１０１から親装置１０２への通信信号に対して、親装置１０２が応答信号を子装置１０１へ送信する必要がある場合に、他のグループにおける親装置１０２から子装置１０１への通信信号の送信を禁止して、各グループの親装置１０２からの通信信号同士の衝突を防ぐことができるため、当該応答信号をより確実に子装置１０１へ伝送させることが可能になる。これにより、たとえば子装置１０１の再送信動作が抑制され、電力線通信システム３０１における通信をより円滑に行うことができる。

また、本発明の実施の形態に係る管理装置では、記憶部２３は、時間帯と通信信号の送信を許可すべき１または複数のグループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する。

このような構成により、管理装置１１１が、各時間帯に対応する１または複数のグループについて、通信信号の送信許可を設定する処理を、より簡単に行うことができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、複数の親装置１０２および複数の子装置１０１は、電力線１６１およびトランス１０４を介して電力系統１７１に接続される。複数の親装置１０２および複数の子装置１０１は、親装置１０２、および親装置と通信する１または複数の子装置１０１を含む複数のグループに分けられる。親装置１０２は、同じグループに属する子装置１０１から情報を受信してサーバ１０３へ送信し、サーバ１０３から情報を受信して子装置１０１へ送信する。電力線１６１において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部は、各グループ間において重複する。管理装置１１１は、電力線１６１を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定可能である。

このような構成により、親装置１０２および子装置１０１の複数のグループがトランス１０４の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。

したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムでは、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

また、本発明の実施の形態に係る管理装置における通信制御方法では、まず、電力線１６１を介した通信信号の送信許可を、第１の時間帯に対応する１または複数のグループに与える。次に、電力線１６１を介した通信信号の送信許可を、第２の時間帯に対応する１または複数のグループに与える。

このような構成により、親装置１０２および子装置１０１の複数のグループがトランス１０４の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。

したがって、本発明の実施の形態に係る管理装置における通信制御方法では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける通信制御方法では、まず、管理装置１１１が、電力線１６１を介した通信信号の送信許可をグループごとに設定する。次に、送信許可を設定されたグループに属する親装置１０２が、通信信号を自己のグループに属する子装置１０１へ送信する。

このような構成により、親装置１０２および子装置１０１の複数のグループがトランス１０４の配下に設けられるシステムにおいて、グループの提供するサービスに応じて通信許可を割り当てることができるため、通信信号の衝突による通信損失の発生を抑制することができる。

したがって、本発明の実施の形態に係る電力線通信システムにおける通信制御方法では、電力線を用いた種々の通信サービスをより安定して提供可能な優れた通信システムを構築することができる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記親装置と通信する通信部と、
処理部とを備え、
前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、管理装置。

［付記２］
複数の子装置と、
前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、
管理装置とを備え、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能であり、
前記管理装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記親装置と通信し、
前記親装置は、前記電力線と異なる伝送路を用いて前記上位装置と通信する、電力線通信システム。

１０ インターネット
２１ 通信部
３１ 上位通信部
２２，３２ 処理部
２３，３３ 記憶部
３４ 電力線通信部
７１ ＭＡＣフレーム
１０１ 子装置
１０２ 親装置
１０３ サーバ
１０４ トランス
１１１ 管理装置
１５１ 集合住宅
１６１ 電力線
１７１ 電力系統
３０１ 電力線通信システム

Claims (7)

1. 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおける管理装置であって、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
   前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
   前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
   前記親装置と通信する通信部と、
   処理部とを備え、
   前記処理部は、前記通信部を介して、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である、管理装置。
2. 前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を前記各グループにおいて許可するとともに、前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定する、請求項１に記載の管理装置。
3. 前記処理部は、前記電力線を介した前記子装置から前記親装置への前記通信信号の送信を行うべき期間において、前記子装置の属する前記グループにおける前記電力線を介した前記親装置から前記子装置への前記通信信号の送信を選択的に許可する、請求項２に記載の管理装置。
4. 前記管理装置は、さらに、
   時間帯と前記通信信号の送信を許可すべき１または複数の前記グループとの対応関係を示す時間帯情報を記憶する記憶部を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の管理装置。
5. 複数の子装置と、
   前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、
   管理装置とを備え、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
   前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
   前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
   前記管理装置は、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定可能である、電力線通信システム。
6. 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置とを備える電力線通信システムにおいて用いられる管理装置における通信制御方法であって、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
   前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して同じ前記グループに属する前記子装置へ送信し、
   前記電力線を介して伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
   前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第１の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップと、
   前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を、第２の時間帯に対応する１または複数の前記グループに与えるステップとを含む、通信制御方法。
7. 複数の子装置と、前記子装置と電力線を介して通信可能な複数の親装置と、管理装置とを備える電力線通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記電力線およびトランスを介して電力系統に接続され、
   前記複数の親装置および前記複数の子装置は、前記親装置、および前記親装置と通信する１または複数の前記子装置を含む複数のグループに分けられ、
   前記親装置は、同じ前記グループに属する前記子装置から情報を受信して上位装置へ送信し、前記上位装置から情報を受信して前記子装置へ送信し、
   前記電力線において伝送される通信信号の周波数帯域の少なくとも一部が各前記グループ間において重複し、
   前記管理装置が、前記電力線を介した前記通信信号の送信許可を前記グループごとに設定するステップと、
   前記送信許可を設定された前記グループに属する前記親装置が、前記通信信号を自己の前記グループに属する前記子装置へ送信するステップとを含む、通信制御方法。

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