JP6958103B2 - 親装置および通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、親装置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、特許文献１（特開２００６−６７５５７号公報）には以下のような技術が開示されている。

すなわち、通信ルート構築方法は、親の通信端末と複数の子の通信端末とを備える通信ネットワークにおける該親の通信端末と該子の通信端末との間の通信ルートを構築し、前記通信端末が、自通信端末と前記親の通信端末との間の通信ルートにおける通信品質を示す通信品質情報を含む通知通信パケットを前記通信ネットワークに同報通信で送信する通信品質通知ステップと、前記子の通信端末が前記通知通信パケットを受信した場合に、前記通知通信パケットを送信した送信元の通信端末から自通信端末への通信品質を取得すると共に、自通信端末から前記通知通信パケットを送信した送信元の通信端末への通信品質を取得する通信品質取得ステップと、前記通知通信パケットを受信した子の通信端末が、前記通信品質取得ステップで取得した双方向の通信品質、及び、前記受信した通知通信パケットに含まれていた前記通信品質情報に基づいて、前記親の通信端末と自通信端末との間の通信品質を算出し、該算出した通信品質が所定条件を満たす場合にのみ、前記親の通信端末と自通信端末との間の通信ルートを構築する通信ルート構築ステップとを含む。

特開２００６−６７５５７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

特許文献１に記載の通信ネットワークにおいて、たとえば、複数の親機が設けられることがある。このような通信ネットワークにおいて、親機は、たとえば、複数の子機を管理し、自己の管理する子機から電力情報を定期的に取得する。たとえば、複数の親機のうちの１つが故障した場合、故障した親機の管理下にある子機は、他の親機の管理下に入ろうとする。しかしながら、親機が管理可能な子機の台数に上限がある場合、他の親機は、自己の管理下に入ろうとする子機を管理できないことがある。このような状況では、親機の管理下に入れなかった子機からの電力情報が欠損してしまうため、好ましくない。

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、複数の子機を備えるシステムにおいて、子機を良好に管理することが可能な親装置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親装置は、電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置であって、自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするカウント部と、前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、前記カウント部によってカウントされた前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記接続可能台数を増加させるための緩和処理を行う処理部とを備える。

（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通信制御方法は、電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置における通信制御方法であって、自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするステップと、前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、カウントした前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記接続可能台数を増加させるための緩和処理を行うステップとを含む。

本発明は、このような特徴的な処理部を備える親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したり、親装置を備える電力情報収集システムとして実現したりすることができる。また、本発明は、親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。

本発明によれば、複数の子機を備えるシステムにおいて、子機を良好に管理することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集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情報収集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情報収集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情報収集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、親装置が動作を停止した際のシーケンスの比較例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各情報の送信期間の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置が交換された際のシーケンスの一例を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置の構成を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置が保持する子装置リスト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情報収集システムにおける親装置が緩和判定処理を行う際の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親装置が接続要求を受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。 図１３は、本発明の実施の形態に係る親装置における記憶部が保持する接続要求リストの一例を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態に係る親装置が接続要求を処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態に係る親装置が緩和処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１６は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各情報の送信期間の一例を示す図である。 図１７は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置がタイミング変更要求を子装置へ送信する際のシーケンスの一例を示す図である。 図１８は、本発明の実施の形態に係る親装置の変形例が緩和処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１９は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各子装置に対する電力情報送信期間の割り当ての一例を示す図である。 図２０は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける子装置が親装置から離脱する際のシーケンスの一例を示す図である。

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親装置は、電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置であって、自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするカウント部と、前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、前記カウント部によってカウントされた前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記接続可能台数を増加させるための緩和処理を行う処理部とを備える。

このような構成により、たとえば、他の親装置が故障したことによって自己の親装置の管理下に入ろうとする電力情報取得装置の台数が増加し、要求台数および接続台数の和が所定値を超えた場合においても、接続可能台数を増加させることができる。これにより、自己の親装置の管理下に入ろうとする電力情報取得装置との通信接続を確立することができるので、親装置の管理下に入れなかったために電力情報の送信先を失う電力情報取得装置が発生することを防ぐことができる。したがって、複数の子機を備えるシステムにおいて、子機を良好に管理することができる。これにより、親装置の管理下に入れなかった電力情報取得装置からの電力情報が欠損してしまうことを防ぐことができる。

（２）好ましくは、前記処理部は、さらに、前記緩和処理によって新たに前記通信接続を確立した前記電力情報取得装置との前記通信接続を切断するための処理を行う。

このような構成により、たとえば、故障した他の親装置の代わりに新たな親装置が設けられた場合において、緩和処理によって自己の親装置と新たに通信接続を確立した電力情報取得装置に対して、より良好に通信を行うことが可能な当該新たな親装置との通信接続を確立させることができる。

（３）好ましくは、前記親装置および前記通信接続を確立した各前記電力情報取得装置は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信し、前記情報期間は、前記電力情報取得装置が電力情報を送信するための電力情報送信期間を含み、前記処理部は、前記緩和処理として、前記電力情報送信期間を延ばす処理を行う。

たとえば、電力情報送信期間の長さが、緩和処理を行う前の接続可能台数に応じて設定されている場合、所定値を超える台数の電力情報取得装置からの電力情報を電力情報送信期間において伝送することが困難なことがある。上記の構成により、所定値を超える台数の電力情報取得装置からの電力情報を電力情報送信期間において伝送することができる。

（４）好ましくは、前記親装置および前記通信接続を確立した各前記電力情報取得装置は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信し、前記情報期間は、前記電力情報取得装置が電力情報を送信するための電力情報送信期間を含み、前記処理部は、前記緩和処理として、連続する２つの前記電力情報送信期間のうちの一方の前記電力情報送信期間において前記所定値を超える前記各電力情報取得装置の一部に前記電力情報を送信させ、他方の前記電力情報送信期間において前記所定値を超える前記各電力情報取得装置の残りに前記電力情報を送信させる。

たとえば、電力情報送信期間の長さが、緩和処理を行う前の接続可能台数に応じて設定されている場合、所定値を超える台数の電力情報取得装置からの電力情報を電力情報送信期間において伝送することが困難なことがある。上記の構成により、所定値を超える台数の電力情報取得装置は、連続する２つの電力情報送信期間のうちのいずれか一方において電力情報を送信する機会を得ることができるので、電力情報の送信先が失った状態のままになってしまうことを防ぐことができる。

（５）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置における通信制御方法であって、自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするステップと、前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で動作している場合において、カウントした前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記接続可能台数を増加させるための処理を行うステップとを含む。

このような構成により、たとえば、他の親装置が故障したことによって自己の親装置の管理下に入ろうとする電力情報取得装置の台数が増加し、要求台数および接続台数の和が所定値を超えた場合においても、接続可能台数を増加させることができる。これにより、自己の親装置の管理下に入ろうとする電力情報取得装置との通信接続を確立することができるので、親装置の管理下に入れなかったために電力情報の送信先を失う電力情報取得装置が発生することを防ぐことができる。したがって、複数の子機を備えるシステムにおいて、子機を良好に管理することができる。これにより、親装置の管理下に入れなかった電力情報取得装置からの電力情報が欠損してしまうことを防ぐことができる。

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情報収集システムの構成を示す図である。

図１を参照して、電力情報収集システム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。スマートメータ１０１は、電力情報取得装置の一例である。コンセントレータ１０２は、親装置の一例である。

なお、電力情報収集システム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。

電力情報収集システム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。

コンセントレータ１０２は、電力線１６１を介してスマートメータ１０１と通信する。より詳細には、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。以下、スマートメータ１０１およびコンセントレータ１０２を、それぞれ子装置１０１および親装置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定期的たとえば３０分ごとに取得し、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。

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。電力情報には、たとえば子装置１０１のＩＤが含まれる。

サーバ１０３は、たとえば、電力料金情報、およびファームウェアのアップデート情報を親装置１０２へ送信する。親装置１０２は、サーバ１０３から電力料金情報およびアップデート情報を受信すると、受信した電力料金情報およびアップデート情報を子装置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。

また、子装置１０１は、親装置１０２からアップデート情報を受信すると、受信したアップデート情報を用いて、自己のファームウェアをアップデートする。

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、たとえば非特許文献１（Ｇ３−ＰＬＣ Ａｌｌｉａｎｃｅ、”Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ＯＦＤＭ ＰＬＣ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｇ３−ＰＬＣ ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、Ｇ３−ＰＬＣ Ａｌｌｉａｎｃｅ、２０１４年１０月）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情報収集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２系統の電力線１６１Ａ，１６１Ｂ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１０４Ａ，１０４Ｂ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１６１Ａには、トランス１０４Ａ、および親装置１０２である親装置１０２Ａが接続されている。

電力線１６１Ｂには、トランス１０４Ｂ、および親装置１０２である親装置１０２Ｂが接続されている。

親装置１０２が管理可能な子装置１０１の台数は、たとえば１００台に制限されている。このため、電力情報収集システム３０１を集合住宅１５１に設置する際に、電力線１６１Ａには、１００台以下の子装置１０１が接続される。

この例では、電力線１６１Ａには、子装置１０１である６０台の子装置１０１Ａが接続されている。同様に、電力線１６１Ｂには、子装置１０１である６０台の子装置１０１Ｂが接続されている。

なお、電力線１６１Ａには、５９台以下または６１台以上かつ１００台以下の子装置１０１Ａが接続されてもよい。また、電力線１６１Ｂには、５９台以下または６１台以上かつ１００台以下の子装置１０１Ｂが接続されてもよい。また、電力情報収集システム３０１は、親装置１０２Ａ，１０２Ｂを備える構成に限らず、３つ以上の親装置１０２を備える構成であってもよい。

以下、トランス１０４Ａ，１０４Ｂの各々を、トランス１０４とも称する。電力線１６１Ａ，１６１Ｂの各々を電力線１６１とも称する。

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。上記ＩＤは、たとえばこのＭＡＣアドレスである。

具体的には、６０台の子装置１０１Ａは、それぞれＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０６０のＭＡＣアドレスを有する。６０台の子装置１０１Ｂは、それぞれＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０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情報収集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。

各親装置１０２は、異なる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、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−Ａ０６０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−Ａ０６０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−Ａ０６０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」〜「６０」である。

ＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０６０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−Ａ０６０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。

同様に、親装置１０２Ｂは、ＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｂを管理する。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−Ｂ０６０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」〜「６０」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。

親装置１０２Ｂ、およびＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０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。

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

［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］
電力情報収集システム３０１における各装置は、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、以下のシーケンス図または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図示しない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情報収集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，１０２Ｂ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Ｓ１０２）。

次に、親装置１０２Ｂ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ＢＢを作成し、作成したビーコンＢＢを子装置１０１Ａ−１へ送信する（ステップＳ１０４）。

ビーコンＢＢ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１０２ＢのＰＡＮ＿ＩＤすなわち「０００２」および親装置１０２Ｂ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、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Ｓ１０６）。

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、親装置１０２Ａ，１０２Ｂからビーコンを受信すると、受信した各ビーコンに基づいて、自己が通信先とすべき親装置１０２を選択する選択処理を行う（ステップＳ１０８）。

具体的には、子装置１０１Ａ−１は、たとえば、自己との通信品質が最も良い親装置１０２、この例では親装置１０２Ａを、自己が通信先とすべき親装置１０２として選択する。

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Ｓ１１０）。

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Ｓ１１４）。

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Ｓ１１６）。

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Ｓ１１８）。

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Ｓ１２０）。

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Ｓ１２２）。

ここで、上記ステップＳ１１４〜Ｓ１２２の動作は、たとえば３０分ごとに繰り返される。

なお、上記ステップＳ１０４，Ｓ１０６の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

また、電力情報収集システム３０１では、上記ステップＳ１１８〜Ｓ１２２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−Ａ０６０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。

また、ＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ｂも、同様に、親装置１０２Ｂとの通信接続を確立する。

図６は、親装置が動作を停止した際のシーケンスの比較例を示す図である。

図６を参照して、親装置１０２Ａ，１０２Ｂが既にＰＡネットワークを構築し、かつ子装置１０１Ａ−１の電力情報の送信先が親装置１０２Ａに設定されている状況を想定する。

まず、親装置１０２Ａは、たとえば故障して動作を停止する（ステップＳ２０２）。

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Ｓ２０４）。

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Ｓ２０６）。

しかしながら、ここでは、親装置１０２Ａが動作を停止しているため、電力情報は親装置１０２Ａにおいて受信されない。

次に、子装置１０１Ａ−１は、接続確認要求を親装置１０２Ａへ送信する（ステップＳ２０８）。

しかしながら、ここでは、親装置１０２Ａが動作を停止しているため、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２ＡからＡＣＫを受信することができない。

次に、子装置１０１Ａ−１は、たとえば、所定のタイムアウト時間内に親装置１０２ＡからＡＣＫを受信できないので、親装置１０２Ａとの通信において通信エラーが発生していることを確認する（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の動作は、たとえば所定の回数Ｎ１繰り返される。

次に、子装置１０１Ａ−１は、たとえば、親装置１０２Ａとの通信エラーの発生をＮ１回連続で確認すると、親装置１０２Ａから離脱し、新たな親装置１０２を探索することを決定する（ステップＳ２１２）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、新たな親装置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Ｓ２１４）。

しかしながら、ここでは、親装置１０２Ａは、動作を停止しているためビーコンリクエストを受信しない。

次に、親装置１０２Ｂ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ＢＢを作成し、作成したビーコンＢＢを子装置１０１Ａ−１へ送信する（ステップＳ２１６）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２ＢからビーコンＢＢを受信すると、受信したビーコンＢＢに基づいて選択処理を行う（ステップＳ２１８）。

ここでは、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ｂを、自己が通信先とすべき親装置１０２として選択する。

次に、子装置１０１Ａ−１は、電力情報の送信先となる親装置１０２Ｂと通信を開始するための参入処理を行う（ステップＳ２２０）。

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

なお、上記ステップＳ２０２において、親装置１０２Ａの動作の停止は、故障により発生したが、これに限定するものではなく、たとえば、親装置１０２Ａの動作の停止は、親装置１０２Ａの交換、メンテナンスおよび修理等における電源オフによって発生することもある。

［課題１］
図７は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各情報の送信期間の一例を示す図である。

図７を参照して、親装置１０２および当該親装置１０２との通信接続を確立した各子装置１０１は、たとえば、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信する。この情報期間は、たとえば、子装置１０１が電力情報を送信するための電力情報送信期間Ｐｐを含む。

電力情報収集システム３０１では、たとえば、各種情報を伝送するための単位として３０分の長さを有する情報期間が設定される。情報期間は、たとえば時間的に連続するように設定される。

この例では、毎時ゼロ分から６０分までにおいて、ゼロ分から開始する第１の情報期間と３０分から開始する第２の情報期間とが設けられる。

第１の情報期間および第２の情報期間の各々は、先頭から順に、電力情報送信期間Ｐｐと、時刻同期期間Ｐ１と、電力料金送信期間Ｐ２と、ファームウェア更新期間Ｐ３とを含む。

電力情報送信期間Ｐｐ、時刻同期期間Ｐ１、電力料金送信期間Ｐ２およびファームウェア更新期間Ｐ３は、電力情報、子装置１０１と親装置１０２とを時刻同期させるための同期情報、電力料金情報およびアップデート情報をそれぞれ送信するための期間である。

この例では、電力情報送信期間Ｐｐが情報期間の先頭に設けられている。なお、電力情報送信期間Ｐｐは、情報期間の２番目以降に設けられてもよい。また、情報期間における電力情報送信期間Ｐｐの順番は、情報期間ごとに異なってもよい。

また、情報期間は、時刻同期期間Ｐ１、電力料金送信期間Ｐ２およびファームウェア更新期間Ｐ３を含む構成に限らず、これらの一部を含む構成であってもよいし、他の期間をさらに含む構成であってもよい。

電力情報送信期間Ｐｐの長さは、電力情報以外の、同期情報、電力料金情報およびアップデート情報等をＰＡネットワークにおいて円滑に伝送するためにたとえば５分間に固定されている。

電力情報送信期間Ｐｐの長さが固定されていることにより、親装置１０２が通信接続を確立可能な子装置１０１の台数である接続可能台数が所定値に制限されている。

より詳細には、ＰＡネットワークにおける電力情報の伝送を電力情報送信期間Ｐｐ内に完了させるために、親装置１０２が管理可能な子装置１０１の台数の上限として、上述のようにたとえば１００台が設定される。

また、図６に示す動作の流れでは、上記ステップＳ２２０において、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ｂと通信接続を確立する。

この状態において、親装置１０２Ｂは、６０台の子装置１０１Ｂおよび子装置１０１Ａ−１と通信接続を既に確立しているので、親装置１０２Ｂが通信接続を確立している子装置１０１の台数である接続台数は、６１台となる。

また、ＭＡＣ−Ａ００２〜ＭＡＣ−Ａ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａが、子装置１０１Ａ−１と同様に、接続要求を親装置１０２Ｂへ送信した場合、親装置１０２Ｂとの通信接続を要求している子装置１０１の台数である要求台数は、５９台となる。

このような状態では、接続台数および要求台数の和が、接続可能台数である１００台を超えてしまうため、ＭＡＣ−Ａ００２〜ＭＡＣ−Ａ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａのうちの２０台は、親装置１０２Ｂとの通信接続を確立することができない。

電力情報収集システム３０１では、これら２０台の子装置１０１Ａが電力情報の送信先を失ってしまうため、電力情報の欠損が発生してしまう。

図８は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置が交換された際のシーケンスの一例を示す図である。

図８を参照して、親装置１０２Ｂが既にＰＡネットワークを構築し、かつ子装置１０１Ａ−１の電力情報の送信先が親装置１０２Ｂに設定されている状況を想定する。

まず、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Ｓ２５２）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、計測結果を示す電力情報を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ２５４）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、接続確認要求を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ２５６）。

次に、親装置１０２Ｂ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Ｓ２５８）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２ＢからＡＣＫを受信すると、このＡＣＫの受信により、親装置１０２Ｂとの通信が確保されていることを確認する（ステップＳ２６０）。

ここで、上記ステップＳ２５２〜Ｓ２６０の動作は、たとえば３０分ごとに繰り返される。

次に、故障した親装置１０２Ａの代わりに、親装置１０２Ｃが電力線１６１Ａに接続される（ステップＳ２６２）。なお、親装置１０２ＣのＰＡＮ＿ＩＤは、たとえば「０００３」に設定されている。

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Ｓ２６４）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、計測結果を示す電力情報を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ２６６）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、接続確認要求を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ２６８）。

次に、親装置１０２Ｂ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Ｓ２７０）。

次に、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２ＢからＡＣＫを受信すると、このＡＣＫの受信により、親装置１０２Ｂとの通信が確保されていることを確認する（ステップＳ２７２）。

ここで、上記ステップＳ２６４〜Ｓ２７２の動作は、たとえば３０分ごとに繰り返される。

［課題２］
上述の動作の流れでは、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ｂを電力情報の送信先に設定している。この場合、図２に示すように、子装置１０１Ａ−１はトランス１０４Ａ，１０４Ｂを介して親装置１０２Ｂと通信を行う。

このようなトランス１０４を介した通信では、信号レベルの減衰が大きくなるため、通信成功率が低下することがある。

したがって、子装置１０１は、トランス１０４を介さずに通信可能な親装置１０２を電力情報の送信先とする構成が好ましい。具体的には、子装置１０１Ａ−１は、トランス１０４Ａ，１０４Ｂを介さずに通信可能な親装置１０２Ｃを電力情報の送信先とする構成が好ましい。

また、上記ステップＳ２６２において、故障した親装置１０２Ａの代わりに、親装置１０２Ｃが電力線１６１Ａに接続される。しかしながら、子装置１０１Ａ−１は、親装置１０２Ｃが電力線１６１Ａに接続された後も、電力情報を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ２６６）。

すなわち、良好な成功率で電力情報を送信することが可能な親装置１０２Ｃが電力線１６１Ａに接続されても、子装置１０１Ａ−１における電力情報の送信の成功率が低下したままになってしまう。

また、ＭＡＣ−Ａ００２〜ＭＡＣ−Ａ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１Ａのうち、親装置１０２Ｂと通信接続を確立した子装置１０１Ａも、子装置１０１Ａ−１と同様に電力情報の送信の成功率が低下したままになってしまう。

そこで、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。

［親装置１０２の構成および動作］
図９は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置の構成を示す図である。

図９を参照して、親装置１０２は、通信部２１と、カウント部２２と、記憶部２４と、処理部２５とを備える。

以下では、親装置１０２Ｂにおいて行われる処理について説明するが、親装置１０２Ａにおいても同様の処理が行われる。

親装置１０２Ｂにおける通信部２１は、非特許文献１に記載のＧ３−ＰＬＣ規格に従って、電力線１６１を介して子装置１０１と通信する。

より詳細には、通信部２１は、電力線１６１Ｂを介して子装置１０１Ｂと通信可能であり、かつ電力線１６１Ｂ，トランス１０４Ｂ，電力系統１７１，トランス１０４Ａ，電力線１６１Ａを介して子装置１０１Ａと通信可能である。

処理部２５は、子装置１０１から通信部２１経由で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を作成し、作成したビーコンを当該子装置１０１Ａへ通信部２１経由で送信する。

図１０は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置が保持する子装置リストの一例を示す図である。

図１０を参照して、記憶部２４は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリであり、自己の親装置１０２が通信接続を確立している子装置１０１の識別子を含む識別子情報を保持する。

具体的には、記憶部２４は、たとえば、自己の親装置１０２Ｂが通信接続を確立している各子装置１０１ＢのＭＡＣアドレスを含む子装置リストＬｓｔ１を保持する。

この例では、子装置リストＬｓｔ１には、自己の親装置１０２Ｂとトランス１０４を介さずに接続される６０台の子装置１０１ＢのＭＡＣアドレスすなわちＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０が含まれる。

図１１は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置が緩和判定処理を行う際のシーケンスの一例を示す図である。

図１１を参照して、親装置１０２Ａ，１０２Ｂが既にＰＡネットワークを構築し、かつ子装置１０１Ａ−１の電力情報の送信先が親装置１０２Ａに設定されている状況を想定する。

ステップＳ３０２〜Ｓ３１８の動作は、図６に示すステップＳ２０２〜Ｓ２１８の動作と同様である。

次に、子装置１０１Ａ−１は、自己のロングアドレスおよび親装置１０２ＢのＰＡＮ＿ＩＤを含む接続要求、具体的にはＪｏｉｎｉｎｇを親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ３２０）。

次に、親装置１０２Ｂは、子装置１０１Ａ−１からＪｏｉｎｉｎｇを受信すると、受信したＪｏｉｎｉｎｇに基づいて緩和判定処理を行う（ステップＳ３２２）。

［緩和判定処理］
図１２は、本発明の実施の形態に係る親装置が接続要求を受信する際の動作手順を定めたフローチャートである。

図１３は、本発明の実施の形態に係る親装置における記憶部が保持する接続要求リストの一例を示す図である。

図１２および図１３を参照して、処理部２５は、通信部２１が子装置１０１から受信する接続要求を処理する。

より詳細には、処理部２５は、通信部２１が子装置１０１から受信する接続要求に含まれるＭＡＣアドレスを記憶部２４にバッファリングする。

まず、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、通信部２１経由で子装置１０１からＪｏｉｎｉｎｇを受信するまで、ＭＡＣアドレスのバッファリングについて待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。

そして、処理部２５は、通信部２１経由で子装置１０１からＪｏｉｎｉｎｇを受信すると（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、受信したＪｏｉｎｉｎｇからロングアドレスおよびＰＡＮ＿ＩＤを取得する（ステップＳ４０４）。

次に、処理部２５は、取得したＰＡＮ＿ＩＤと自己の親装置１０２ＢのＰＡＮ＿ＩＤとが一致するか否かを確認する（ステップＳ４０６）。

処理部２５は、取得したＰＡＮ＿ＩＤと自己の親装置１０２ＢのＰＡＮ＿ＩＤとが一致する場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、取得したロングアドレスに基づいてＭＡＣアドレスを生成して記憶部２４における接続要求リストＬｓｔ２に登録する（ステップＳ４０８）。

次に、処理部２５は、取得したＰＡＮ＿ＩＤと自己の親装置１０２ＢのＰＡＮ＿ＩＤとが一致しない場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、またはＭＡＣアドレスを接続要求リストＬｓｔ２に登録すると（ステップＳ４０８）、通信部２１経由で子装置１０１から新たなＪｏｉｎｉｎｇを受信するまで、ＭＡＣアドレスのバッファリングについて待機する（ステップＳ４０２でＮＯ）。

上記動作の流れにより、接続要求リストＬｓｔ２には、親装置１０２Ｂとトランス１０４を介して接続される６０台の子装置１０１ＡのＭＡＣアドレスすなわちＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０６０が登録される。

図１４は、本発明の実施の形態に係る親装置が接続要求を処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。

図１４を参照して、処理部２５は、バッファリングしたＭＡＣアドレスを順次処理する。

まず、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、接続要求リストＬｓｔ２（図１３参照）にＭＡＣアドレスが登録されているか否かを確認する（ステップＳ５０２）。

処理部２５は、接続要求リストＬｓｔ２にＭＡＣアドレスが登録されていない場合、ＭＡＣアドレスの処理について待機する（ステップＳ５０２でＮＯ）。

一方、処理部２５は、接続要求リストＬｓｔ２にＭＡＣアドレスが登録されている場合（ステップＳ５０２でＹＥＳ）、接続要求リストＬｓｔ２からＭＡＣアドレスを１つ取得する（ステップＳ５０４）。

次に、処理部２５は、取得したＭＡＣアドレスを有する子装置１０１との通信接続を確立する（ステップＳ５０６）。

より詳細には、処理部２５は、たとえば、取得したＭＡＣアドレスに基づいてロングアドレスを生成し、生成したロングアドレスを用いて、通信部２１経由で当該子装置１０１と認証情報のやり取り等を行うことにより、当該子装置１０１との通信接続を確立する。

次に、処理部２５は、取得したＭＡＣアドレスを接続要求リストＬｓｔ２から抹消する（ステップＳ５０８）。

次に、処理部２５は、取得したＭＡＣアドレスを子装置リストＬｓｔ１に登録する（ステップＳ５１０）。

次に、処理部２５は、接続要求リストＬｓｔ２にＭＡＣアドレスが登録されているか否かを確認する（ステップＳ５０２）。

なお、上記ステップＳ５０６〜Ｓ５１０の順番は、上記に限らず、一部または全部の順番を変更してもよい。

再び図９を参照して、カウント部２２は、要求台数および接続台数をカウントする。

より詳細には、カウント部２２は、記憶部２４における子装置リストＬｓｔ１（図１０参照）および接続要求リストＬｓｔ２（図１３参照）を参照し、子装置リストＬｓｔ１に含まれるＭＡＣアドレスの個数と接続要求リストＬｓｔ２に含まれるＭＡＣアドレスの個数との和を算出し、算出結果を処理部２５へ出力する。

処理部２５は、接続可能台数がたとえば１００台に制限された状態で自己の親装置１０２Ｂが動作している場合において、カウント部２２によってカウントされた要求台数および接続台数の和が１００台を超えるとき、接続可能台数を増加させるための緩和処理を行う。

より詳細には、処理部２５は、たとえば、緩和処理として、電力情報送信期間Ｐｐを延ばす処理を行う。

図１５は、本発明の実施の形態に係る親装置が緩和処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１５を参照して、親装置１０２Ｂは、たとえば所定周期ごとのカウントタイミングが到来するまで、要求台数および接続台数の和を算出する処理について待機する（ステップＳ６０２でＮＯ）。

そして、親装置１０２Ｂは、カウントタイミングが到来すると（ステップＳ６０２でＹＥＳ）、要求台数および接続台数の和を算出する（ステップＳ６０４）。

次に、親装置１０２Ｂは、算出した和が所定値、ここでは上限値以下である場合（ステップＳ６０６でＮＯ）、新たなカウントタイミングが到来するまで、要求台数および接続台数の和を算出する処理について待機する（ステップＳ６０２でＮＯ）。

一方、親装置１０２Ｂは、算出した和が上限値より大きい場合（ステップＳ６０６でＹＥＳ）、上限値を引き上げる（ステップＳ６０８）。

より詳細には、処理部２５は、カウント部２２から算出結果を受けると、受けた算出結果と上限値とを比較し、算出結果が上限値より大きい場合、上限値を１００台からたとえば１５０台に設定する。

この１５０台は、たとえば、親装置１０２Ｂのメモリ容量といったリソース、および各種情報の通信頻度等に基づいて決定される。

次に、親装置１０２Ｂは、電力情報送信期間Ｐｐを延ばす（ステップＳ６１０）。

図１６は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各情報の送信期間の一例を示す図である。

図１６を参照して、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、図７に示す第１の情報期間および第２の情報期間の長さを３０分に維持しながら、各期間を以下のように変更する。

すなわち、処理部２５は、たとえば、電力情報送信期間Ｐｐの長さを５分から６分に延長するとともに、時刻同期期間Ｐ１、電力料金送信期間Ｐ２およびファームウェア更新期間Ｐ３の長さの合計を２５分から２４分に短縮する。

再び図１５を参照して、親装置１０２Ｂは、新たに設定した電力情報送信期間Ｐｐの開始タイミングおよび終了タイミングを示すタイミング変更要求を作成し、作成したタイミング変更要求を子装置１０１へ送信する（ステップＳ６１２）。

詳細には、処理部２５は、自己の親装置１０２Ｂが通信接続を確立している子装置１０１（以下、接続済子装置とも称する。）、および自己の親装置１０２ＢへＪｏｉｎｉｎｇを送信してきた子装置１０１（以下、接続要求子装置とも称する。）へタイミング変更要求を通信部２１経由で送信する。

より詳細には、処理部２５は、子装置リストＬｓｔ１に含まれるＭＡＣアドレスを有する子装置１０１、および接続要求リストＬｓｔ２に含まれるＭＡＣアドレスを有する子装置１０１へタイミング変更要求を通信部２１経由で送信する。

なお、上記ステップＳ６０８〜Ｓ６１２の順番は、上記に限らず、一部または全部の順番を変更してもよい。

図１７は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける親装置がタイミング変更要求を子装置へ送信する際のシーケンスの一例を示す図である。

図１７を参照して、まず、親装置１０２Ｂは、タイミング変更要求を接続済子装置へ送信する（ステップＳ７０２）。

次に、接続済子装置は、親装置１０２Ｂからタイミング変更要求を受信すると、受信したタイミング変更要求に従って、電力情報送信期間Ｐｐを含む各期間を変更する変更処理を行う（ステップＳ７０４）。

次に、接続済子装置は、変更処理が完了したことを示すタイミング変更応答を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ７０６）。

親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、接続済子装置から通信部２１経由でタイミング変更応答を受信すると、接続済子装置におけるタイミング変更が正常に完了したことを認識する。

ここで、上記ステップＳ７０２〜Ｓ７０６の動作は、子装置リストＬｓｔ１に含まれるＭＡＣアドレスを有する接続済子装置のすべてに対して行われる。

次に、親装置１０２Ｂは、タイミング変更要求を接続要求子装置へ送信する（ステップＳ７０８）。

次に、接続要求子装置は、親装置１０２Ｂからタイミング変更要求を受信すると、受信したタイミング変更要求に従って、電力情報送信期間Ｐｐを含む各期間を変更する変更処理を行う（ステップＳ７１０）。

次に、接続要求子装置は、変更処理が完了したことを示すタイミング変更応答を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ７１２）。

親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、接続要求子装置から通信部２１経由でタイミング変更応答を受信すると、接続要求子装置におけるタイミング変更が正常に完了したことを認識する。

ここで、上記ステップＳ７０８〜Ｓ７１２の動作は、接続要求リストＬｓｔ２に含まれるＭＡＣアドレスを有する接続済子装置のすべてに対して行われる。

このように、電力情報送信期間Ｐｐを延ばす構成により、接続済子装置および接続要求子装置から親装置１０２Ｂへの電力情報の送信を電力情報送信期間Ｐｐ内に完了させることが可能となる。

なお、上記ステップＳ７０２〜Ｓ７０６と上記ステップＳ７０８〜Ｓ７１２との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

［親装置１０２の変形例］
再び図９を参照して、処理部２５は、緩和処理として、電力情報送信期間Ｐｐを延ばす処理を行う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２５は、たとえば、緩和処理として、連続する２つの電力情報送信期間のうちの一方の電力情報送信期間において所定値を超える各子装置１０１の一部に電力情報を送信させ、他方の電力情報送信期間において所定値を超える各子装置１０１の残りに電力情報を送信させる。

子装置１０１は、たとえば、連続する２つの電力情報送信期間において送信すべき電力情報を、１つの電力情報送信期間において送信する。

図１８は、本発明の実施の形態に係る親装置の変形例が緩和処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１８を参照して、ステップＳ８０２〜Ｓ８０８の動作は、図１５に示すステップＳ６０２〜Ｓ６０８の動作と同様である。

次に、親装置１０２Ｂは、接続済子装置および接続要求子装置に対して電力情報送信期間Ｐｐを割り当てる割当処理を行う（ステップＳ８１０）。

図１９は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける各子装置に対する電力情報送信期間の割り当ての一例を示す図である。

図１９を参照して、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、カウント部２２から算出結果を受けると、受けた算出結果と所定値すなわち上限値とを比較し、算出結果が上限値より大きい場合、以下の処理を行う。

すなわち、処理部２５は、図７に示す第１の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐを、ＭＡＣ−Ｂ００１〜ＭＡＣ−Ｂ０６０，ＭＡＣ−Ａ００１〜ＭＡＣ−Ａ０４０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１（以下、第１グループ子装置とも称する。）が電力情報を送信すべき期間に割り当てる。

また、処理部２５は、図７に示す第２の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐを、ＭＡＣ−Ａ０４１〜ＭＡＣ−Ａ０６０のＭＡＣアドレスを有する子装置１０１（以下、第２グループ子装置とも称する。）が電力情報を送信すべき期間に割り当てる。

再び図１８を参照して、親装置１０２Ｂは、新たに設定した電力情報送信期間Ｐｐの開始タイミングおよび終了タイミングを示すタイミング変更要求を作成し、作成したタイミング変更要求を子装置１０１へ送信する（ステップＳ８１２）。

より詳細には、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、たとえば、２回分の電力情報を第１の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐ（図７参照）に送信することを要求する第１グループ子装置宛のタイミング変更要求を作成し、作成したタイミング変更要求を通信部２１経由で第１グループ子装置へ送信する。

また、処理部２５は、たとえば、２回分の電力情報を第２の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐ（図７参照）に送信することを要求する第２グループ子装置宛のタイミング変更要求を作成し、作成したタイミング変更要求を通信部２１経由で第２グループ子装置へ送信する。

第１グループ子装置は、親装置１０２Ｂからタイミング変更要求を受信すると、受信したタイミング変更要求に従って、２回分の電力情報を第１の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐ（図７参照）に送信するように設定する変更処理を行う。

第１グループ子装置は、変更処理が完了したことを示すタイミング変更応答を親装置１０２Ｂへ送信する。

第２グループ子装置は、親装置１０２Ｂからタイミング変更要求を受信すると、受信したタイミング変更要求に従って、２回分の電力情報を第２の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐ（図７参照）に送信するように設定する変更処理を行う。

第２グループ子装置は、変更処理が完了したことを示すタイミング変更応答を親装置１０２Ｂへ送信する。

図４に示すように、ＭＡＣフレーム７１には、１６オクテットの長さを有するＭＡＣヘッダおよび４オクテットの長さを有するＭＡＣフッタが含まれるため、２回分の電力情報を１回で送信する構成では、２回分の電力情報を２回に分けて送信する構成と比べて、伝送する情報のサイズを削減することが可能である。

第１の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐにおいて第１グループ子装置に２回分の電力情報を送信させ、第２の情報期間における電力情報送信期間Ｐｐにおいて第２グループ子装置に２回分の電力情報を送信させる構成により、引き上げ前の上限値を超える台数の子装置１０１と親装置１０２Ｂとが通信接続を確立した状態においても、これらの子装置１０１からの電力情報を良好に収集することができる。

［離脱処理］
再び図９を参照して、処理部２５は、たとえば、緩和処理によって新たに通信接続を確立した子装置１０１との通信接続を切断するための処理を行う。

図２０は、本発明の実施の形態に係る電力情報収集システムにおける子装置が親装置から離脱する際のシーケンスの一例を示す図である。

まず、サーバ１０３は、たとえば、所定条件Ｃ１が満たされると、子装置１０１Ａに対して通信接続を切断させるための子装置１０１Ａ宛の離脱通知を作成する（ステップＳ９０２）。

ここで、所定条件Ｃ１は、たとえば、サーバ１０３の管理者によって、子装置１０１Ａに対して通信接続を切断させるための操作を受けたことである。

なお、所定条件Ｃ１は、上記に限らず、たとえば、子装置１０１Ａが、親装置１０２Ｂとトランス１０４を介して通信接続を確立した状態が所定時間以上継続したことであってもよい。

ここで、上記所定時間は、たとえば、親装置１０２Ａの交換に要する時間に基づいて算出される。

この場合、サーバ１０３は、たとえば、親装置１０２がトランス１０４を介さずに接続される各子装置１０１のＩＤを含むリストを保持している。また、サーバ１０３は、親装置１０２から受信する電力情報に基づいて、当該親装置１０２による電力情報の収集元の子装置１０１のＩＤを認識する。上記ＩＤは、たとえばＭＡＣアドレスである。

サーバ１０３は、保持するリストに基づいて、子装置１０１がトランス１０４を介して親装置１０２と通信接続を確立している状態であるか否かをチェックする。

この例では、サーバ１０３は、子装置１０１Ａがトランス１０４を介して親装置１０２Ｂと通信接続を確立している状態であることを認識する。この状態が、所定時間継続すると、所定条件Ｃ１が満たされる。

次に、サーバ１０３は、作成した離脱通知を親装置１０２Ｂへ送信する（ステップＳ９０４）。

次に、親装置１０２Ｂは、サーバ１０３から離脱通知を受信すると、受信した離脱通知を子装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ９０６）。

より詳細には、親装置１０２Ｂにおける処理部２５は、サーバ１０３から通信部２１経由で離脱通知を受信すると、受信した離脱通知に従って、当該離脱通知を通信部２１経由で子装置１０１Ａへ送信する。

次に、子装置１０１Ａは、親装置１０２Ｂから離脱通知を受信すると、受信した離脱通知に従って、親装置１０２Ｂとの通信接続を切断する離脱処理を行う（ステップＳ９０８）。

そして、子装置１０１Ａは、図５に示すように、ビーコンリクエストをブロードキャストする。これにより、子装置１０１Ａは、トランス１０４を介さずに通信可能な親装置１０２Ｃ（図８参照）と通信接続を確立することができるので、良好な成功率で電力情報を送信することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る親装置では、処理部２５は、サーバ１０３から受信した離脱通知に従って、緩和処理によって新たに親装置１０２Ｂと通信接続を確立した子装置１０１Ａに対して、当該通信接続を切断させるための処理を行う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２５は、たとえば、主体的に離脱通知を作成して子装置１０１Ａへ送信することにより、自己の親装置１０２Ｂと子装置１０１Ａとの通信接続を切断する構成であってもよい。

より詳細には、処理部２５は、たとえば、自己の親装置１０２Ｂとトランス１０４を介さずに接続される子装置１０１ＡのＭＡＣアドレスを含む正常時リストを保持する。正常時リストの内容は、親装置１０２が停止（図１１に示すステップＳ３０２）する前のタイミングにおける子装置リストＬｓｔ１（図１０参照）と同じである。処理部２５は、たとえば、緩和処理を行ってから所定時間経過後に、子装置リストＬｓｔ１に含まれるＭＡＣアドレスのうち、正常時リストに含まれないＭＡＣアドレスを抽出する。処理部２５は、抽出したＭＡＣアドレスを有する子装置１０１へ離脱通知を通信部２１経由で送信する。ここで、上記所定時間は、たとえば、親装置１０２Ａの交換に要する時間に基づいて算出される。

また、本発明の実施の形態に係る親装置では、処理部２５は、緩和処理によって新たに親装置１０２Ｂと通信接続を確立した子装置１０１Ａに対して、当該通信接続を切断させるための処理を行う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、管理者によって子装置１０１Ａに対して電源オフまたはリセットを行うことにより、親装置１０２Ｂと子装置１０１Ａとの通信接続が切断され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情報収集システムでは、図１９に示すように、電力情報送信期間Ｐｐの割当処理を受けた子装置１０１は、連続する２つの電力情報送信期間において送信すべき電力情報を、割り当てられた１つの電力情報送信期間において送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力情報送信期間Ｐｐの割当処理を受けた子装置１０１は、連続する２つの電力情報送信期間においてそれぞれ送信すべき電力情報のうちのいずれか一方を、割り当てられた１つの電力情報送信期間において送信する構成であってもよい。

ところで、特許文献１に記載の通信ネットワークにおいて、たとえば、複数の親機が設けられることがある。このような通信ネットワークにおいて、親機は、たとえば、複数の子機を管理し、自己の管理する子機から電力情報を定期的に取得する。たとえば、複数の親機のうちの１つが故障した場合、故障した親機の管理下にある子機は、他の親機の管理下に入ろうとする。しかしながら、親機が管理可能な子機の台数に上限がある場合、他の親機は、自己の管理下に入ろうとする子機を管理できないことがある。このような状況では、親機の管理下に入れなかった子機からの電力情報が欠損してしまうため、好ましくない。

これに対して、本発明の実施の形態に係る親装置は、電力線１６１を介して子装置１０１と通信する。カウント部２２は、自己の親装置１０２との通信接続を要求している子装置１０１の台数である要求台数、および通信接続を確立している子装置１０１の台数である接続台数をカウントする。そして、処理部２５は、通信接続を確立可能な子装置１０１の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の親装置１０２が動作している場合において、カウント部２２によってカウントされた要求台数および接続台数の和が当該所定値を超えるとき、接続可能台数を増加させるための緩和処理を行う。

このような構成により、たとえば、他の親装置１０２が故障したことによって自己の親装置１０２の管理下に入ろうとする子装置１０１の台数が増加し、要求台数および接続台数の和が所定値を超えた場合においても、接続可能台数を増加させることができる。これにより、自己の親装置１０２の管理下に入ろうとする子装置１０１との通信接続を確立することができるので、親装置１０２の管理下に入れなかったために電力情報の送信先を失う子装置１０１が発生することを防ぐことができる。したがって、複数の子機を備えるシステムにおいて、子機を良好に管理することができる。これにより、親装置１０２の管理下に入れなかった子装置１０１からの電力情報が欠損してしまうことを防ぐことができる。

また、本発明の実施の形態に係る親装置では、処理部２５は、緩和処理によって新たに通信接続を確立した子装置１０１との通信接続を切断するための処理を行う。

このような構成により、たとえば、故障した他の親装置１０２の代わりに新たな親装置１０２が設けられた場合において、緩和処理によって自己の親装置１０２と新たに通信接続を確立した子装置１０１に対して、より良好に通信を行うことが可能な当該新たな親装置１０２との通信接続を確立させることができる。

また、本発明の実施の形態に係る親装置では、親装置１０２、および通信接続を確立した各子装置１０１は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信する。情報期間は、子装置１０１が電力情報を送信するための電力情報送信期間Ｐｐを含む。そして、処理部２５は、緩和処理として、電力情報送信期間Ｐｐを延ばす処理を行う。

たとえば、電力情報送信期間Ｐｐの長さが、緩和処理を行う前の接続可能台数に応じて設定されている場合、所定値を超える台数の子装置１０１からの電力情報を電力情報送信期間Ｐｐにおいて伝送することが困難なことがある。上記の構成により、所定値を超える台数の子装置１０１からの電力情報を電力情報送信期間Ｐｐにおいて伝送することができる。

また、本発明の実施の形態に係る親装置では、親装置１０２、および通信接続を確立した各子装置１０１は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信する。情報期間は、子装置１０１が電力情報を送信するための電力情報送信期間Ｐｐを含む。そして、処理部２５は、緩和処理として、連続する２つの電力情報送信期間Ｐｐのうちの一方の電力情報送信期間Ｐｐにおいて上記所定値を超える各子装置１０１の一部に電力情報を送信させ、他方の電力情報送信期間Ｐｐにおいて上記所定値を超える各子装置１０１の残りに電力情報を送信させる。

たとえば、電力情報送信期間Ｐｐの長さが、緩和処理を行う前の接続可能台数に応じて設定されている場合、所定値を超える台数の子装置１０１からの電力情報を電力情報送信期間Ｐｐにおいて伝送することが困難なことがある。上記の構成により、所定値を超える台数の子装置１０１は、連続する２つの電力情報送信期間Ｐｐのうちのいずれか一方において電力情報を送信する機会を得ることができるので、電力情報の送信先が失った状態のままになってしまうことを防ぐことができる。

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］
電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置であって、
自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするカウント部と、
前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、前記カウント部によってカウントされた前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記接続可能台数を増加させるための緩和処理を行う処理部とを備え、
前記電力情報取得装置は、スマートメータであり、
前記親装置は、コンセントレータである、親装置。

１０ インターネット
２１ 通信部
２２ カウント部
２４ 記憶部
２５ 処理部
７１ ＭＡＣフレーム
１０１ 子装置
１０２ 親装置
１０３ サーバ
１０４ トランス
１５１ 集合住宅
１６１ 電力線
１７１ 電力系統
３０１ 電力情報収集システム

Claims (6)

1. 電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置であって、
   自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするカウント部と、
   前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、前記カウント部によってカウントされた前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記所定値を増加させる緩和処理を行う処理部とを備える、親装置。
2. 前記処理部は、さらに、前記緩和処理によって新たな前記電力情報取得装置との前記通信接続を確立した後、所定時間の経過を含む所定条件を満たした場合、前記新たな電力情報取得装置との前記通信接続を切断するための処理を行う、請求項１に記載の親装置。
3. 前記所定条件は、前記電力情報取得装置がトランスを介して前記親装置と通信接続を確立した状態が所定時間継続したことを含む、請求項２に記載の親装置。
4. 前記親装置および前記通信接続を確立した各前記電力情報取得装置は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信し、
   前記情報期間は、前記電力情報取得装置が電力情報を送信するための電力情報送信期間を含み、
   前記処理部は、前記緩和処理として、前記電力情報送信期間を延ばす処理を行う、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の親装置。
5. 前記親装置および前記通信接続を確立した各前記電力情報取得装置は、周期的に繰り返される情報期間において情報を送受信し、
   前記情報期間は、前記電力情報取得装置が電力情報を送信するための電力情報送信期間を含み、
   前記処理部は、前記緩和処理として、連続する２つの前記電力情報送信期間のうちの一方の前記電力情報送信期間において変更前の前記所定値を超える前記各電力情報取得装置の一部に前記電力情報を送信させ、他方の前記電力情報送信期間において変更前の前記所定値を超える前記各電力情報取得装置の残りに前記電力情報を送信させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の親装置。
6. 電力線を介して電力情報取得装置と通信する親装置における通信制御方法であって、
   自己の前記親装置との通信接続を要求している前記電力情報取得装置の台数である要求台数、および前記通信接続を確立している前記電力情報取得装置の台数である接続台数をカウントするステップと、
   前記通信接続を確立可能な前記電力情報取得装置の台数である接続可能台数が所定値に制限された状態で自己の前記親装置が動作している場合において、カウントした前記要求台数および前記接続台数の和が前記所定値を超えるとき、前記所定値を増加させる緩和処理を行うステップとを含む、通信制御方法。

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