(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置が起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号を前記通信端末装置に送信することで、前記通信端末装置との間で当該データの送受信を行う通信装置であって、
前記通信端末装置を含む電力消費機器への供給可能電力値から、前記電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、前記信号を送信する送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する省電力制御部と、
決定された前記送信周期に応じた周期で前記通信端末装置を起動状態にさせるために、決定された前記送信周期を示す情報を含む前記信号を、前記通信端末装置に送信する通信インタフェース部と
を備える通信装置。
【請求項２】
さらに、
発電装置の発電電力値と、蓄電装置の蓄積電力値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、
前記省電力制御部は、前記発電電力値及び前記蓄積電力値の総和を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
さらに、
電気料金が増加する境界の電力値である電気料金変動境界値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、
前記省電力制御部は、前記電気料金変動境界値を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
さらに、
分電盤が供給可能な電力値を示す分電盤供給能力値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、
前記省電力制御部は、前記分電盤供給能力値を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
さらに、
前記電力消費機器それぞれの消費電力値の変化率を記憶している機器特性記憶部を備え、
前記省電力制御部は、前記消費電力値の変化率から算出される前記総消費電力値の変化率を用いて得られる値で前記差分電力値を除算した値を送信周期として算出することで、前記送信周期を決定する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
さらに、
前記送信周期のパターンである送信周期パターンを記憶している送信周期パターン記憶部を備え、
前記省電力制御部は、前記差分電力値が大きいほど前記信号を送信する送信周期が長くなるような送信周期を算出し、前記送信周期パターンの中から、算出した前記送信周期以下でありかつ前記送信周期パターンの中で最長の送信周期を、前記送信周期として決定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
さらに、
予め定められたアプリケーションを実行する際に許容できる遅延時間である許容遅延時間を記憶しているアプリ許容遅延記憶部を備え、
前記省電力制御部は、
前記差分電力値が大きいほど前記信号を送信する送信周期が長くなるような送信周期を算出し、
算出した前記送信周期が、前記アプリ許容遅延記憶部が記憶している前記許容遅延時間の中で最短値の許容遅延時間よりも長い場合は、前記最短値の許容遅延時間を、前記送信周期として決定し、
算出した前記送信周期が、前記最短値の許容遅延時間以下の場合は、算出した前記送信周期を、前記送信周期として決定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記信号は、ビーコン信号、または前記通信端末装置の起動状態とスリープ状態とを制御するアウェイク信号である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
さらに、
現在利用している周波数チャネルの総数である周波数チャネル数を記憶しているチャネル数記憶部を備え、
前記省電力制御部は、さらに、前記周波数チャネル数を用いて、決定した前記送信周期のうちのアクティブ期間と非アクティブ期間とを算出し、
前記通信インタフェース部は、前記送信周期と前記アクティブ期間と前記非アクティブ期間とを示す情報を含む前記信号を、各周波数チャネルで送信する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記省電力制御部は、
前記周波数チャネル数の逆数を、決定した前記送信周期に乗じることで、前記アクティブ期間を算出し、
１から前記周波数チャネル数の逆数を差し引いた値を、決定した前記送信周期に乗じることで、前記非アクティブ期間を算出する
請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通信インタフェース部は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格準拠の無線通信インタフェースまたは電力線通信インタフェースである
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置が起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号を前記通信端末装置に送信することで、前記通信端末装置との間で当該データの送受信を行う通信方法であって、
前記通信端末装置を含む電力消費機器への供給可能電力値から、前記電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、前記信号を送信する送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する決定ステップと、
決定された前記送信周期に応じた周期で前記通信端末装置を起動状態にさせるために、決定された前記送信周期を示す情報を含む前記信号を、前記通信端末装置に送信する送信ステップと
を含む通信方法。
【請求項１３】
通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置が起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号を前記通信端末装置に送信することで、前記通信端末装置との間で当該データの送受信を行うためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記通信端末装置を含む電力消費機器への供給可能電力値から、前記電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、前記信号を送信する送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する決定ステップと、
決定された前記送信周期に応じた周期で前記通信端末装置を起動状態にさせるために、決定された前記送信周期を示す情報を含む前記信号を、前記通信端末装置に送信する送信ステップと
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置が起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号を前記通信端末装置に送信することで、前記通信端末装置との間で当該データの送受信を行う集積回路であって、
前記通信端末装置を含む電力消費機器への供給可能電力値から、前記電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、前記信号を送信する送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する省電力制御部と、
決定された前記送信周期に応じた周期で前記通信端末装置を起動状態にさせるために、決定された前記送信周期を示す情報を含む前記信号を、前記通信端末装置に送信する通信インタフェース部と
を備える集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格のＷＬＡＮ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ)やＩＥＥＥ８０２．１５規格のＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の無線ネットワークシステムにおける通信装置及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＷＰＡＮやセンサーネットワークといった低消費電力の無線端末によるネットワークが注目されている。またこれに類似するシステムとして、自ら無線信号を発信するアクティブＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグといったシステムがある。【０００３】
図４３は、従来の無線ネットワーク構成の一例を示す図である。【０００４】
図４３において、無線ネットワークは、無線制御局である制御局１００１と複数の無線端末装置である端末装置１００２、１００３、１００４とから構成されている。制御局１００１は、端末装置１００２〜１００４に対して、制御情報をビーコンパケットに含めて周期的にブロードキャストする。端末装置１００２〜１００４は、この制御情報に基づいて制御局１００１と通信する。【０００５】
なお、制御局１００１及び端末装置１００２〜１００４のアクセス制御方式には様々なものを用いることができ、例えば、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、またはＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などを用いることができる。【０００６】
これらの無線ネットワークで用いられる無線装置（制御局１００１及び１００２〜１００４端末装置）には、低消費電力性能に特徴がある。例えば、無線装置の消費電力を低減させるために、無線ネットワーク内で通信を行うアクティブ期間と、通信を行わずにスリープ状態に入ることができる非アクティブ期間とを設けた構成になっている。非アクティブ期間を長くすれば、スリープ状態を長くできるので消費電力を低減することができる。【０００７】
図４４に、フレーム周期の一例を示す。具体的には、同図は、従来のビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間の関係を示した図である。【０００８】
図４４において、１フレーム周期は、アクティブ期間１００７と非アクティブ期間１００８とから構成される。アクティブ期間１００７は、制御局１００１と端末装置１００２〜１００４とが通信を行う期間である。【０００９】
非アクティブ期間１００８は、制御局１００１と端末装置１００２〜１００４とが通信を行わない期間であり、この間、制御局１００１及び端末装置１００２〜１００４は、スリープ状態に入ることで消費電力を低減することができる。また、アクティブ期間１００７であっても、通信を行わない端末装置は、スリープ状態に入ることで消費電力を低減することができる。【００１０】
制御局１００１及び端末装置１００２〜１００４は、アクティブ期間を共用で使用する。制御局１００１は、アクティブ期間の最初の期間を使用して、ビーコンフレーム１００９をブロードキャストする。すなわち、ビーコン周期１００６は、アクティブ期間１００７と非アクティブ期間１００８との和となる。【００１１】
また、ビーコンフレームをブロードキャストする以外のアクティブ期間は、制御局１００１と端末装置１００２〜１００４との間の通信に使用され、例えば、ＣＳＭＡなどを用いることができる。また、アクティブ期間は、複数の時間スロットに分割されて、スロットＣＳＭＡやＴＤＭＡでスロットを共用して使用されることもある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格では、アクティブ期間の前半の時間スロットはＣＳＭＡによる競合アクセス用に用いられ、アクティブ期間の後半の時間スロットは時間スロットごとに使用する無線装置を割り当てられる通信に用いられる。【００１２】
ビーコンフレームには、これらの時間スロット数やその割り当て、アクティブ期間の長さ、非アクティブ期間の長さ、次のビーコンフレーム送信までの時間などフレームに関する制御情報が含まれる。【００１３】
図４５は、従来の制御局１００１から端末装置１００２へデータ通信するシーケンスの一例を示すフローチャートである。【００１４】
同図に示すように、制御局１００１は、端末装置１００２へ送信すべきデータが発生する（Ｓ１０１０）と、そのデータをバッファリングする。制御局１００１は、端末装置１００２へ送信すべきデータをバッファリングしている情報をビーコンフレームに付加して、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格ではＤａｔａ  Ｐｅｎｄｉｎｇ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｌｉｓｔを付加して、アクティブ期間の最初にビーコンフレームをブロードキャストする（Ｓ１０１１）。なお、制御局１００１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｄａｔａ  Ｐｅｎｄｉｎｇ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｌｉｓｔの付加に代わって、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を付加して、アクティブ期間の最初にビーコンフレームをブロードキャストする。【００１５】
端末装置１００２は、ビーコンフレームを受信するタイミングでスリープ状態から起動状態に変わり、ビーコンフレームを受信する（Ｓ１０１１）。ビーコンフレームにはアクティブ期間の長さ、非アクティブ期間の長さ、次のビーコンフレーム送信までの時間、Ｄａｔａ  Ｐｅｎｄｉｎｇ情報などが含まれる。また、端末装置１００２は、ビーコンフレームの受信するタイミングで必ず起動状態に変わりビーコンフレームを受信するものとする。【００１６】
端末装置１００２は、ビーコンフレームのＤａｔａ  Ｐｅｎｄｉｎｇ情報を解析（Ｓ１０１２）して、自局宛のデータがあることを認識すると、データリクエストを制御局１００１に送信する（Ｓ１０１３）。制御局１００１は、データリクエストを受信（Ｓ１０１３）すると、バッファリングしていたデータを端末装置１００２に送信（Ｓ１０１４）して、端末装置１００２は到達確認信号であるＡＣＫを制御局１００１に返送する（Ｓ１０１５）。【００１７】
以上のように、端末装置１００２は、定期的に送信されるビーコンフレームを受信するタイミングでスリープ状態から起動状態に変わり、ビーコンフレームに基づいて自局宛データの有無を調べる。端末装置１００２は、自局宛データがあれば、制御局に問い合わせた後、データを受け取り、再び次にビーコンフレーム受信のタイミングまでスリープ状態に入る。一方、端末装置１００２は、ビーコンフレームに自局宛データがなければ、直ちに次にビーコンフレーム受信のタイミングまでスリープ状態に入る。こうした動作により、端末装置１００２の低消費電力化を実現している。【００１８】
すなわち、端末装置１００２の大幅な低消費電力化を実現するには、端末装置１００２のスリープ状態の時間を長く設定し、ビーコンフレームの周期を長くする方法が考えられる。しかしながら、端末装置１００２の低消費電力化が実現できる一方で、制御局１００１でのバッファリング時間が長くなり、端末装置１００２へのデータが届くまでの遅延時間が長くなる。これは、リアルタイム性及び即時性が求められるアプリケーションには、支障をきたすといった課題があった。【００１９】
上記課題に対して、特許文献１では、まず端末装置が受信したデータフレームの時間情報の履歴の統計をとることで、データトラヒックが定期的（ストリーム）か連続的（バースト）かを判別する。端末装置が受信したデータが定期的（ストリーム）なデータである場合、データの受信間隔に合わせて、制御局からのビーコンフレームの送信周期を変更する。一方、端末装置が受信したデータが連続的（バースト）なデータである場合、データが連続的に続く期間と、転送が暫くなくなる期間とを区別して、その期間に応じて、起動状態を続けるかスリープ状態に入るかを決める。これにより、特許文献１では、データ受信の遅延を抑え、リアルタイム性を保ち、かつ省電力効果を高めることを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００６−２３８３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ここで、上記特許文献１では、データフレームの受信履歴の統計に基づいて、ストリームデータか、バーストデータか、さらに連続的にデータ転送が続く期間とデータ転送が暫くなくなる期間とを判別する必要がある。しかしながら、アプリケーションによっては、受信データの規則性がない場合があり、起動状態を続けるか、スリープ状態に入るかを判別することができないという課題を有している。【００２２】
例えば、データの規則性がないアプリケーションの一例として、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）でのピーク抑制が挙げられる。【００２３】
図４６は、宅内のＥＭＳアプリケーションを実現するネットワーク構成の一例を示す図である。エネルギーコントローラ１０２１は、無線制御局の機能を有する。ネットワーク家電１０２２、１０２３、１０２４は、無線端末装置の機能を有する。分電盤１０２５は、宅内の総消費電力を計測でき、その情報をエネルギーコントローラ１０２１に通知する。総消費電力とは、家電製品などの機器が同時に複数使用され、それらの機器によって消費される電力の総和である。単位は、例えばワット（Ｗ）である。なお、他にも電力量の単位として、ワットアワー（Ｗｈ）、キロワットアワー（ｋＷｈ）などがある。また、ネットワーク家電とは、通信機能を備えて、ネットワークに接続される家電機器である。【００２４】
図４７Ａ及び図４７Ｂは、総消費電力と時間との対応関係の一例を示した図である。具体的には、図４７Ａは、宅内における総消費電力１０３１の時間変動を表した一例である。また、図４７Ｂは、ピーク抑制実行時での総消費電力１０３１の時間変動を表した一例である。【００２５】
図４７Ａに示すように、点線は、最大使用可能電力値１０３２を示す。最大使用可能電力値１０３２は、例えば分電盤のブレーカー（遮断器）の許容量、電力会社からの供給量、電気料金変動境界線、太陽光発電装置や燃料電池装置による自家発電供給量などがある。ここでは、最大使用可能電力値１０３２は、分電盤のブレーカーの許容量の一例とする。【００２６】
また、時間Ｔ１において、総消費電力１０３１が最大使用可能電力値１０３２を超えた場合、例えば、ブレーカーが落ちてしまい、動作中の機器への電力供給が停止する。これは、電子レンジ、炊飯器、洗濯機、パソコン、録画中のＨＤＤレコーダなどのように、動作中に電源がＯＦＦされることが好ましくない機器もある。【００２７】
そこで、各機器の稼動状況と総消費電力とをリアルタイムで把握して、総消費電力１０３１が最大使用可能電力値１０３２を超えないように制御するピーク抑制がある。例えば、図４７Ｂに示すように、最大使用可能電力値１０３２より小さいピーク抑制閾値１０３３を設ける。そして、総消費電力１０３１がピーク抑制閾値１０３３を超えると、エネルギーコントローラ１０２１は、ネットワーク家電１０２２〜１０２４の電源ＯＦＦや設定項目の変更を遠隔操作することで、総消費電力１０３１を抑制する。【００２８】
これは、ピークカットとも呼ばれる。例えば、照明やテレビなどの家電機器の電源をＯＦＦする、エアコンの設定温度を変更する、エアコンの強風モードを節電モードに変更する、または照明の照度を下げるなどによって総消費電力１０３１を抑えることが可能である。【００２９】
図４７Ｂは、時間Ｔ２において、総使用電力１０３１がピーク抑制閾値１０３３を超えている。ここで、同図は、ピーク抑制が実行されることで、総消費電力１０３１が最大使用可能電力値１０３２を超えなかった一例である。【００３０】
こうしたピークカットの他にも、総消費電力のピークの時間をずらす、ピークシフトなどもある。【００３１】
以上のように、ＥＭＳのピーク抑制では、低遅延な制御が要求されると共に、総消費電力の時間変動は各家庭、時間帯、地域、季節、気候、国など様々な要因によって異なり、このデータの規則性を統計学習するのは容易ではない。したがって、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいては、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性（低遅延、即時性）の両立を図ることが困難であるという課題がある。【００３２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を図ることができる通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信装置は、通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置が起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号を前記通信端末装置に送信することで、前記通信端末装置との間で当該データの送受信を行う通信装置であって、前記通信端末装置を含む電力消費機器への供給可能電力値から、前記電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、前記信号を送信する送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する省電力制御部と、決定された前記送信周期に応じた周期で前記通信端末装置を起動状態にさせるために、決定された前記送信周期を示す情報を含む前記信号を、前記通信端末装置に送信する通信インタフェース部とを備える。【００３４】
本構成により、制御局としての通信装置は、電力消費機器への供給可能電力値から電力消費機器の総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほど、長くなるように決定された送信周期を示す情報を含む信号を、通信端末装置に送信する。すなわち、残りの使用可能な電力情報に基づいて、信号の送信周期を算出する。その結果、総消費電力値が供給可能電力値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合は信号の送信周期が長く設定される。そして、信号の送信周期が長く設定されれば、通信端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。このため、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。【００３５】
また、好ましくは、さらに、発電装置の発電電力値と、蓄電装置の蓄積電力値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記発電電力値及び前記蓄積電力値の総和を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定する。【００３６】
本構成により、制御局としての通信装置は、発電電力値及び蓄積電力値の総和から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほど送信周期が長くなるように、送信周期を決定する。つまり、自宅や地域で発電、蓄積した電力値から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち電力会社の商用電力系統から電力購入せずに、自己発電、自己蓄積で使用可能な残りの電力情報に基づいて、信号の送信周期を算出する。その結果、総消費電力値が自己発電、自己蓄積で使用可能な残りの電力値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合は信号の送信周期が長く設定される。そして、信号の送信周期が長く設定されれば、通信端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。このため、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。【００３７】
また、さらに、電気料金が増加する境界の電力値である電気料金変動境界値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記電気料金変動境界値を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定することにしてもよい。【００３８】
本構成により、制御局としての通信装置は、電気料金変動境界値から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほど送信周期が長くなるように、送信周期を決定する。つまり、電力会社の契約電気料金変動境界値の電力情報から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち現状の契約電気料金で利用可能な電力情報に基づいて、信号の送信周期を算出する。その結果、総消費電力値が現状の契約電気料金境界値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合は信号の送信周期が長く設定される。そして、信号の送信周期が長く設定されれば、通信端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。このため、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。【００３９】
また、さらに、分電盤が供給可能な電力値を示す分電盤供給能力値と、前記電力消費機器の総消費電力値とを記憶している電力管理記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記分電盤供給能力値を前記供給可能電力値として、前記供給可能電力値から前記総消費電力値を差し引いた前記差分電力値を算出し、算出した前記差分電力値が大きいほど前記送信周期が長くなるように、前記送信周期を決定することにしてもよい。【００４０】
本構成により、制御局としての通信装置は、分電盤供給能力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほど送信周期が長くなるように、送信周期を決定する。つまり、分電盤の供給能力電力、例えば、分電盤のブレーカー（遮断器）の限度値から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち現状の分電盤の供給可能な電力情報に基づいて、信号の送信周期を算出する。その結果、総消費電力値が現状の分電盤の供給能力限度値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合は信号の送信周期が長く設定される。そして、信号の送信周期が長く設定されれば、通信端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。このため、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。【００４１】
また、好ましくは、さらに、前記電力消費機器それぞれの消費電力値の変化率を記憶している機器特性記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記消費電力値の変化率から算出される前記総消費電力値の変化率を用いて得られる値で前記差分電力値を除算した値を送信周期として算出することで、前記送信周期を決定する。【００４２】
本構成により、制御局としての通信装置は、消費電力値の変化率から算出される総消費電力値の変化率を用いて得られる値で差分電力値を除算した値を送信周期として算出することで、送信周期を決定する。これにより、総消費電力値が供給可能電力値を超えないように、信号を送信する送信周期を正確に算出することができる。【００４３】
また、好ましくは、さらに、前記送信周期のパターンである送信周期パターンを記憶している送信周期パターン記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記差分電力値が大きいほど前記信号を送信する送信周期が長くなるような送信周期を算出し、前記送信周期パターンの中から、算出した前記送信周期以下でありかつ前記送信周期パターンの中で最長の送信周期を、前記送信周期として決定する。【００４４】
本構成により、さらに制御局としての通信装置は、差分電力値が大きいほど長くなるような送信周期を算出し、送信周期パターンの中から、算出した送信周期以下でありかつ送信周期パターンの中で最長の送信周期を、送信周期として決定する。つまり、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のように信号の送信周期が数種類のパターンに定められている通信ネットワークシステムにおいて、送信周期を決められたパターンの範囲内から選択することができる。【００４５】
また、さらに、予め定められたアプリケーションを実行する際に許容できる遅延時間である許容遅延時間を記憶しているアプリ許容遅延記憶部を備え、前記省電力制御部は、前記差分電力値が大きいほど前記信号を送信する送信周期が長くなるような送信周期を算出し、算出した前記送信周期が、前記アプリ許容遅延記憶部が記憶している前記許容遅延時間の中で最短値の許容遅延時間よりも長い場合は、前記最短値の許容遅延時間を、前記送信周期として決定し、算出した前記送信周期が、前記最短値の許容遅延時間以下の場合は、算出した前記送信周期を、前記送信周期として決定することにしてもよい。【００４６】
本構成により、さらに制御局としての通信装置は、差分電力値が大きいほど長くなるような送信周期を算出し、算出した送信周期が、アプリ許容遅延記憶部が記憶している許容遅延時間の中で最短値の許容遅延時間よりも長い場合は、最短値の許容遅延時間を送信周期として決定する。これにより、許容遅延時間の異なる複数アプリケーションが動作する通信ネットワークシステムにおいて、アプリケーションの許容遅延時間を超えて送信周期を設定することを防ぎ、アプリケーションの許容時間を満たすことができる。【００４７】
また、好ましくは、前記信号は、ビーコン信号、または前記通信端末装置の起動状態とスリープ状態とを制御するアウェイク信号である。【００４８】
本構成によれば、信号は、ビーコン信号またはアウェイク信号である。つまり、制御局としての通信装置は、ビーコンフレームであるビーコン信号を送信する、またはビーコンフレームが利用されないネットワークシステムにおいても、通信端末装置のスリープ状態とアウェイク状態とを制御するアウェイクデータであるアウェイク信号を送信する。その結果、総消費電力値が供給可能電力値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン信号またはアウェイク信号の送信周期が長く設定される。そして、信号の送信周期が長く設定されれば、通信端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。このため、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。【００４９】
また、好ましくは、さらに、現在利用している周波数チャネルの総数である周波数チャネル数を記憶しているチャネル数記憶部を備え、前記省電力制御部は、さらに、前記周波数チャネル数を用いて、決定した前記送信周期のうちのアクティブ期間と非アクティブ期間とを算出し、前記通信インタフェース部は、前記送信周期と前記アクティブ期間と前記非アクティブ期間とを示す情報を含む前記信号を、各周波数チャネルで送信する。【００５０】
本構成により、制御局としての通信装置は、さらに、周波数チャネル数を用いて、決定した送信周期のうちのアクティブ期間と非アクティブ期間とを算出し、送信周期とアクティブ期間と非アクティブ期間とを示す情報を含む信号を、各周波数チャネルで送信する。つまり、複数の周波数チャネルが利用される通信ネットワークシステムにおいて、送信周期を算出するだけでなく、全利用チャネル数から送信周期の中でのアクティブ期間と非アクティブ期間とを算出する。その結果、各々の周波数チャネルで動作する通信端末装置の非アクティブ期間における低消費電力化を実現できる。【００５１】
また、好ましくは、前記省電力制御部は、前記周波数チャネル数の逆数を、決定した前記送信周期に乗じることで、前記アクティブ期間を算出し、１から前記周波数チャネル数の逆数を差し引いた値を、決定した前記送信周期に乗じることで、前記非アクティブ期間を算出する。【００５２】
本構成により、制御局としての通信装置は、周波数チャネル数の逆数を決定した送信周期に乗じることで、アクティブ期間を算出し、１から周波数チャネル数の逆数を差し引いた値を決定した送信周期に乗じることで、非アクティブ期間を算出する。つまり、複数の周波数チャネルが利用される通信ネットワークシステムにおいて、利用するチャネル総数に応じて、アクティブ期間と非アクティブ期間を算出する。その結果、各々の周波数チャネルで動作する通信端末装置の非アクティブ期間における低消費電力化を実現できる。【００５３】
また、好ましくは、前記通信インタフェース部は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格準拠の無線通信インタフェースまたは電力線通信インタフェースである。【００５４】
本構成により、制御局としての通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格準拠の無線ネットワークシステム、または電力線通信インタフェースを用いたＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ネットワークシステムで活用できる。【００５５】
また、本発明は、このような通信装置として実現できるだけでなく、当該通信装置を構成する各処理部を備える集積回路として実現したり、当該各処理部の処理をステップとする方法として実現したりすることができる。さらに、本発明は、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データまたは信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
【発明の効果】
【００５６】
本発明に係る通信装置によれば、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、通信端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラの無線通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラが保有する家電特性テーブルのメモリ構造図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラが保有する電力管理テーブルのメモリ構造図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラのピーク抑制部の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラのピーク抑制部が保有する電力可視化テーブルのメモリ構造図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク家電の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク家電の無線通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の動作を示したフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１における総消費電力と時間との対応関係の一例を示した図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラのピーク抑制部の動作を示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラが保有する他の電力管理テーブルのメモリ構造図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２におけるエネルギーコントローラの省電力制御部が保有するビーコンテーブルのメモリ構造図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の動作を示したフローチャートである。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態３におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態３におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態３におけるエネルギーコントローラの省電力制御部が保有するアプリ許容遅延テーブルのメモリ構造図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態３におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の動作を示したフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態４におけるアクセス期間と時間との関係を示した図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラがネットワーク家電にアウェイクデータを送信して、データを送信するシーケンス図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラの無線通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態４におけるネットワーク家電の機能構成を示すブロック図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の動作を示したフローチャートである。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態５におけるネットワーク構成を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施の形態５におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３２】図３２は、本発明の実施の形態５におけるエネルギーコントローラのＰＬＣ通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図３３】図３３は、本発明の実施の形態５におけるネットワーク家電の機能構成を示すブロック図である。
【図３４】図３４は、本発明の実施の形態５におけるネットワーク家電のＰＬＣ通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図３５】図３５は、本発明の実施の形態６におけるネットワーク構成を示す図である。
【図３６】図３６は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラの周波数チャネルと時間との対応関係を示した図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラとネットワーク家電の周波数チャネルと時間との対応関係を示した図である。
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３９】図３９は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラの無線通信ＩＦの機能構成を示すブロック図である。
【図４０】図４０は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図４１】図４１は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラの省電力制御部の動作を示したフローチャートである。
【図４２】図４２は、本発明の実施の形態の変形例におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図４３】図４３は、従来の無線ネットワーク構成の一例を示す図である。
【図４４】図４４は、従来のビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間の関係を示した図である。
【図４５】図４５は、従来の制御局が端末装置にデータを送信するシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図４６】図４６は、宅内のＥＭＳアプリケーションを実現するネットワーク構成の一例を示す図である。
【図４７Ａ】図４７Ａは、総消費電力と時間との対応関係の一例を示した図である。
【図４７Ｂ】図４７Ｂは、総消費電力と時間との対応関係の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク構成の一例を示した図である。
【００６０】
図１において、エネルギーコントローラ１０は、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃと無線２３０で接続されている。なお、エネルギーコントローラ１０は、請求の範囲に記載の「通信装置」に包含され、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、請求の範囲に記載の「通信端末装置」に包含される。
【００６１】
無線２３０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）準拠の特定小電力無線に準じた接続がある。
【００６２】
分電盤１２は、電灯線２１０を介して、宅内の全電化製品（例えば、ネットワーク家電１１ａなど）に電力を供給しており、宅内の総消費電力量を計測することが可能である。また、分電盤１２は、エネルギーコントローラ１０と有線２２０で接続されているが、分電盤１２がエネルギーコントローラ１０と無線２３０で接続されている場合も考えられる。
【００６３】
発電装置１３や蓄電装置１４は、エネルギーコントローラ１０と有線２２０で接続されている。有線２２０は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）などの接続がある。なお、発電装置１３や蓄電装置１４がエネルギーコントローラ１０と無線２３０で接続されている場合も考えられる。
【００６４】
発電装置１３は、例えば、太陽光発電（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）、風力発電、燃料電池で発電する装置などを示す。蓄電装置１４は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を示す。発電装置１３で作った余剰電力を蓄電装置１４に蓄えることが可能である。今後、本発明では、発電装置１３で発電し、蓄電装置１４で蓄積した電力の総称を自家発電電力とする。これは電力会社の商用の電力系統から購入する電力と異なるものとする。
【００６５】
ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す無線端末装置である。なお、ここでは、ネットワーク家電はネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの３台であることとするが、ネットワーク家電は３台に限定されず、何台であってもよい。
【００６６】
エネルギーコントローラ１０は、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃが起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号であるビーコン信号をネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃに送信することで、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃとの間で当該データの送受信を行う。
【００６７】
また、エネルギーコントローラ１０は、有線２２０を介して、総消費電力量を分電盤１２から把握したり、発電量を発電装置１３から把握したり、蓄電量を蓄電装置１４から把握することが可能である。
【００６８】
図２は、本発明の実施の形態１におけるエネルギーコントローラ１０の機能構成の一例を示したブロック図である。
【００６９】
アンテナ２１は、無線通信を行う空中線である。また、同図に示すように、エネルギーコントローラ１０は、無線通信ＩＦ２２、省電力制御部２３、機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６を備えている。
【００７０】
無線通信ＩＦ２２は、ビーコン信号の送信周期に応じた周期でネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃを起動状態にさせるために、ビーコン信号の送信周期を示す情報を含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃに送信する。具体的には、無線通信ＩＦ２２は、データの変調や復調の機能、メディアアクセス制御の機能、フレーム生成機能などを有する。
【００７１】
無線通信ＩＦ２２の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格準拠の物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）及びＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒ）の機能がある。なお、無線通信ＩＦ２２の詳細は、図３にて後述する。無線通信ＩＦ２２は、請求の範囲に記載の「通信インタフェース部」に包含される。
【００７２】
ピーク抑制部２６は、ピークカットなどの制御を行う機能、及び各ネットワーク家電の消費電力を、各ネットワーク家電に順番に問い合わせて収集する（ポーリング）機能を有する。なお、ピーク抑制部２６の詳細は、図７にて後述する。
【００７３】
機器特性記憶部２４は、家電特性テーブル２４ａを記憶しているメモリである。家電特性テーブル２４ａは、現在接続状態にあるネットワーク家電それぞれの消費電力値の変化率などの電力特性を保持するテーブルである。なお、この家電特性テーブル２４ａの詳細は、図４にて後述する。
【００７４】
電力管理記憶部２５は、電力管理テーブル２５ａを記憶しているメモリである。電力管理テーブル２５ａは、発電装置１３の発電電力値、蓄電装置１４の蓄積電力値、電力消費機器の総消費電力値などの情報を含むテーブルであり、当該情報がリアルタイムで把握され更新される。なお、この電力管理テーブル２５ａの詳細は、図５にて後述する。
【００７５】
省電力制御部２３は、省電力を実現するための機能を有する。詳細には、省電力制御部２３は、家電特性テーブル２４ａと電力管理テーブル２５ａの情報を基に、ビーコン信号を送信する送信周期であるビーコン周期を算出して、ビーコン周期を変更する機能を有する。
【００７６】
具体的には、省電力制御部２３は、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃを含む電力消費機器への供給可能電力値から、電力消費機器の総消費電力値を差し引いた値である差分電力値が大きいほど、ビーコン周期が長くなるように、当該ビーコン周期を決定する。なお、省電力制御部２３の詳細は、図６にて後述する。
【００７７】
図３は、図２に示した無線通信ＩＦ２２の詳細な機能構成を示すブロック図である。図３において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７８】
同図に示すように、無線通信ＩＦ２２は、無線送信部３１、無線受信部３２、ビーコン生成部３３、スリープ管理部３４、メモリ３５、インタフェース３６、送信バッファ３７及び受信バッファ３８を備えている。
【００７９】
送信バッファ３７は、ビーコン信号などの送信前のデータを一時的にバッファする機能を有する。
【００８０】
無線送信部３１は、送信バッファ３７からビーコン信号などのデータを抜き出し、データ信号を変調して、メディアアクセス制御による適切なタイミングで、ビーコン信号などのデータを送信する機能を有する。
【００８１】
受信バッファ３８は、受信後のデータを一時的にバッファする機能を有する。
【００８２】
無線受信部３２は、受信したデータ信号を復調して、受信バッファ３８にデータを転送する機能を有する。
【００８３】
メモリ３５は、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間などの情報を記憶する。ここで、無線送信部３１によって送信されるビーコン信号には、メモリ３５に記憶されたビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間などの情報が含まれる。
【００８４】
ビーコン生成部３３は、ビーコンフレームを生成する機能を有する。具体的には、ビーコン生成部３３は、メモリ３５に記憶されているビーコン周期の時間に基づいて、ビーコン信号であるビーコンフレームを生成して、送信バッファ３７に格納する。
【００８５】
スリープ管理部３４は、メモリ３５に記憶されている非アクティブ期間などの情報に応じて、スリープ状態を判別して、無線通信ＩＦ２２をスリープ状態にするか、起動状態にするかを管理する機能を有する。
【００８６】
インタフェース３６は、無線通信ＩＦ２２とピーク抑制部２６、省電力制御部２３及び機器特性記憶部２４とを接続する機能を有する。
【００８７】
図４は、図２に示した家電特性テーブル２４ａのメモリ構造の一例を示した図である。家電特性テーブル２４ａには、「品名（型番）」、「機器アドレス」、「最大消費電力（Ｗ）」、「最大変化率（Ｗ／ｓｅｃ）」などの情報が記憶されている。
【００８８】
品名（型番）とは、家電機器であるネットワーク家電の種別や品番を示す。
【００８９】
機器アドレスとは、家電機器の一つ一つをユニークに識別する固有ＩＤである。例えば、ＭＡＣアドレスやＩＥＥＥ８０２．１５．４で規定されている１６ビットのショートアドレスなどがある。
【００９０】
最大消費電力とは、各家電機器が消費する最大消費電力を示す。
【００９１】
最大変化率とは、各家電機器の消費電力の変化率を示す。例えば、図４の湯沸かしポットは最大消費電力が８００ワットである。湯沸かしポットの電源ＯＮした後、２秒後に８００ワットに達する場合、
最大変化率（Ｗ／ｓｅｃ）＝８００（Ｗ）／２（ｓｅｃ）＝４００（Ｗ／ｓｅｃ）
となる。つまり、最大変化率とは単位時間当たりの消費電力の上昇率を示す。この値が大きいと消費電力が急激に上昇することを示す。
【００９２】
なお、家電特性テーブル２４ａは、家電機器がエネルギーコントローラ１０に接続されるたびに上記情報が追記されるものとする。
【００９３】
また、家電特性テーブル２４ａは、エネルギーコントローラ１０が事前保持することも可能である、あるいは各家電機器の消費電力やその変化率を学習しながら作成、更新することも可能である。
【００９４】
図５は、図２に示した電力管理テーブル２５ａのメモリ構造の一例を示した図である。電力管理テーブル２５ａには、「日付」、「時間」、「自家発電供給能力値」、「総消費電力値」などの情報が記憶されている。
【００９５】
日付と時間は、電力管理テーブル２５ａが更新された日付と時間を示す。電力管理テーブル２５ａは、定期的に更新されて、更新値が追加されるものとする。
【００９６】
自家発電供給能力値の発電電力値とは、発電装置１３で発電された電力情報である。自家発電供給能力値の蓄積電力値とは、蓄電装置１４で蓄積された電力情報である。ここで自家発電供給能力とは、電力会社の商用電力系統から購入する以外の電力であり、自宅やその近隣地域で発電した電力であり、その現在使用可能な電力量を示す。
【００９７】
総消費電力値とは、分電盤１２から得られる情報であり、家電製品などの機器が同時に複数使用され、それらの機器によって消費される電力の総和である。
【００９８】
電力管理テーブル２５ａは、随時これら全項目の値が更新される。
【００９９】
なお、図５に示す項目の他の例として、分電盤供給能力値、電気料金変動境界値などがある。図１４は、電力管理テーブルの他の例である電力管理テーブル２５ｂのメモリ構造の一例を示す図である。電力管理テーブル２５ｂには、「日付」、「時間」、「電気料金変動境界値」、「分電盤供給能力値」及び「総消費電力値」などの情報が記憶されている。
【０１００】
日付と時間は、電力管理テーブル２５ｂが更新された日付と時間を示す。電力管理テーブル２５ｂは、定期的に更新されて、更新値が追加されるものとする。
【０１０１】
分電盤供給能力値とは、分電盤１２のブレーカーが電力供給遮断を行う限度値である。つまり、分電盤供給能力値は、分電盤１２が供給可能な電力値を示す値である。
【０１０２】
また、電気料金変動境界値は、単位量あたりの電気料金が変わる境界値である。つまり、電気料金変動境界値は、電気料金が増加する境界の電力会社との契約電力値である。
【０１０３】
総消費電力値は、図５の電力管理テーブル２５ａと同様に、電力消費機器の総消費電力値である。
【０１０４】
図６は、図２に示した省電力制御部２３の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【０１０５】
同図に示すように、省電力制御部２３は、電力差分算出部４６及びビーコン周期算出部４７を備えている。
【０１０６】
電力差分算出部４６は、図５に示す電力管理テーブル２５ａから、最新の自家発電供給能力値（発電装置１３の発電電力値＋蓄電装置１４の蓄積電力値）を供給可能電力値として、供給可能電力値と総消費電力値とを取得して、当該供給可能電力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値を計算する機能を有する。
【０１０７】
例えば、図５の場合、自家発電供給能力値は５０００Ｗ（３０１０Ｗ＋１９９０Ｗ）、総消費電力値は２００Ｗであるので、差分電力値は４８００Ｗである。これは、自家発電供給能力値まで残り４８００Ｗを使用できることを意味する。この４８００Ｗを超えて使用すると、電力会社から電力を買う必要が発生する。つまり、差分電力値とは今後自家発電で使用可能な電力を意味する。
【０１０８】
なお、電力管理テーブルが図１４の電力管理テーブル２５ｂである場合、電力差分算出部４６は、電気料金変動境界値と総消費電力値とを取得して、電気料金変動境界値から総消費電力値を差し引いた差分電力値を計算することも可能である。この差分電力値は、今後電気料金が変動するまでに使用可能な電力を意味する。
【０１０９】
また、電力管理テーブルが図１４の電力管理テーブル２５ｂである場合の他の一例として、電力差分算出部４６は、分電盤供給能力値と総消費電力値とを取得して、分電盤供給能力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値を計算することも可能である。この差分電力値は、今後分電盤１２で供給可能な電力を意味しており、これを超えると電気ブレーカー（遮断器）が落ちる要因となる。
【０１１０】
ビーコン周期算出部４７は、電力消費機器の消費電力値の変化率に基づいて算出される総消費電力値の変化率を用いて得られる値で、供給可能電力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値を除算した値を、ビーコン周期として算出する機能を有する。
【０１１１】
具体的には、ビーコン周期算出部４７は、すべての電力消費機器の消費電力値のうちの最大の変化率を当該総消費電力値の変化率として、上記差分電力値を、図４に示す家電特性テーブル２４ａの最大変化率で除算することにより、ビーコン周期を算出する。つまり、家電特性テーブル２４ａの最大変化率は、記憶されている家電機器の中で最大値の最大変化率が選択される。
【０１１２】
図４の場合、電子レンジの８００Ｗ／ｓｅｃが他の機器に比べて、最大の最大変化率となる。ここで、ビーコンの算出方法は、以下となる。
【０１１３】
ビーコン周期  ＝  差分電力値  ／  変化率      （式１）
【０１１４】
例えば、差分電力値が４８００Ｗ、変化率が８００Ｗ／ｓｅｃの場合、ビーコン周期は６ｓｅｃ（＝４８００／８００）となる。ビーコン周期算出部４７は、この算出したビーコン周期を、無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に記憶させる。以上により、無線ネットワークのビーコン周期を動的に変更することを実現する。
【０１１５】
この算出されたビーコン周期の時間は、電力変化率を考慮した残りの差分電力値を使い切るまでに、もう１回ビーコン送信する機会がある時間となる。
【０１１６】
なお、総消費電力値の変化率の算出方法として、家電特性テーブル２４ａの最大変化率の最大値だけでなく、当該最大値から２台までの最大変化率の和とすることなども可能である。例えば、図４では、電子レンジと湯沸かしポットとが選択され、その和は１２００（ｗ／ｓｅｃ）（＝８００＋４００）となる。これは、電子レンジと湯沸かしポットとが同時に動き出した場合に発生し得る消費電力の変化率を意味する。この場合のビーコン周期を算出すると、ビーコン周期は４ｓｅｃ（＝４８００／１２００）となる。
【０１１７】
図７は、図２に示したピーク抑制部２６の詳細な機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、ピーク抑制部２６は、可視化制御部５１、電力可視化記憶部５２、閾値監視部５３及びピークカット制御部５４を備えている。
【０１１８】
可視化制御部５１は、エネルギーコントローラ１０に接続されているネットワーク家電１１ａ〜１１ｃの各機器の消費電力情報を問い合わせて、取得する機能を有する。問い合わせ方法としては、可視化制御部５１は、ネットワーク家電に消費電力問い合わせを行い、ネットワーク家電から消費電力情報の応答を受信する。これを接続されているネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに順番に行うポーリング方法がある。
【０１１９】
電力可視化記憶部５２は、可視化制御部５１で取得したネットワーク家電ごとの消費電力を含む電力可視化テーブル５２ａを記憶している記憶部である。なお、電力可視化テーブル５２ａの詳細は、図８にて後述する。
【０１２０】
閾値監視部５３は、電力管理テーブル２５ａから総消費電力値を取得して、総消費電力値が指定されたピーク抑制閾値に到達するか否かを監視する機能を有する。総消費電力値がピーク抑制閾値を超えた場合、ピークカットが実行される。
【０１２１】
ピークカット制御部５４は、ピークカットを行う機能を有する。ピークカットとは、例えば、照明やテレビなどの家電機器の電源をＯＦＦする、エアコンの設定温度を変更する、エアコンの強風モードを節電モードに変更する、照明の照度を下げるなどで総消費電力を抑えることを目的とする。ピークカット制御部５４は、電力可視化テーブル５２ａを参照して、ピーク抑制を行う機器を選択して、実行する。
【０１２２】
図８は、図７に示した電力可視化テーブル５２ａのメモリ構造の一例を示す図である。電力可視化テーブル５２ａには、「品名（型番）」、「機器アドレス」、「現状消費電力（Ｗ）」、「ピーク抑制情報」などの情報が記憶されている。
【０１２３】
品名（型番）や機器アドレスは、図４に示す家電特性テーブル２４ａの品名（型番）や機器アドレスと同じであるため、説明を省略する。
【０１２４】
現状消費電力とは、可視化制御部５１がポーリングで収集したネットワーク家電ごとの消費電力である。
【０１２５】
ピーク抑制情報には、ピーク抑制の可否、ピーク抑制の種別がある。ピーク抑制の可否が「可」とは、ピーク抑制可能な機器を意味し、ピーク抑制の可否が「否」とは、ピーク抑制できない機器を意味する。また、ピーク抑制の種別とは、ピーク抑制を行うための手段を意味する。
【０１２６】
図９は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機能構成の一例を示すブロック図である。図９において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１２７】
同図に示すように、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、無線通信ＩＦ６１及びピーク抑制部６２を備えている。
【０１２８】
無線通信ＩＦ６１は、データの変調、復調の機能、メディアアクセス制御の機能、フレーム生成機能などを有する。無線通信ＩＦ６１の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）及びＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒ）の機能がある。なお、無線通信ＩＦ６１の詳細は、図１０にて後述する。
【０１２９】
ピーク抑制部６２は、エネルギーコントローラ１０の可視化制御部５１による消費電力情報の問い合わせ要求に対して、現状の消費電力を返答する機能を有する。また、ピーク抑制部６２は、エネルギーコントローラ１０のピークカット制御部５４からのピークカット実行の命令に応じて、電源ＯＦＦや室温変更などのピークカットの操作を実行する機能を有する。
【０１３０】
図１０は、図９における無線通信ＩＦ６１の詳細な機能構成を示すブロック図である。図１０において、図３に示された無線通信ＩＦ２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１３１】
同図に示すように、無線通信ＩＦ６１は、無線通信ＩＦ２２が有する構成要素と同じ構成要素である無線送信部３１、無線受信部３２、メモリ３５、インタフェース３６、送信バッファ３７及び受信バッファ３８の他に、ビーコン解析部６５及びスリープ管理部６６を備えている。
【０１３２】
ビーコン解析部６５は、エネルギーコントローラ１０から送信されたビーコンフレームを受信して解析する機能を有する。具体的には、ビーコン解析部６５は、ビーコンフレームに示されるＤａｔａ  Ｐｅｎｄｉｎｇの有無を解析する。ビーコン解析部６５は、自局宛のＰｅｎｄｉｎｇ  Ｄａｔａが含まれる場合、データリクエストフレームを生成して、エネルギーコントローラ１０に送信する。
【０１３３】
スリープ管理部６６は、ビーコン解析部６５のビーコンフレーム解析結果より、アクティブ期間の長さ、次のビーコンフレームの送信時間を確認して、スリープ状態、起動状態を管理する。
【０１３４】
図１１は、本発明の実施の形態１における省電力制御部２３によるビーコン周期の変更方法の動作を示すフローチャートである。
【０１３５】
同図に示すように、まず、省電力制御部２３の電力差分算出部４６は、電力消費機器への供給可能電力値と、電力消費機器の総消費電力値との差分電力値を計算する（Ｓ８０１）。
【０１３６】
その後、ビーコン周期算出部４７は、家電特性テーブル２４ａより、電力消費機器の総消費電力値の変化率として、最大変化率の最大値を取得する（Ｓ８０２）。
【０１３７】
その後、ビーコン周期算出部４７は、上記式１に基づいて、当該差分電力値を当該最大変化率の最大値で除算することにより、ビーコン周期を算出する（Ｓ８０３）。
【０１３８】
その後、ビーコン周期算出部４７は、算出したビーコン周期を、無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に設定更新することで、ビーコン周期を変更する（Ｓ８０４）。
【０１３９】
以上のように、省電力制御部２３は、電力消費機器への供給可能電力値と電力消費機器の総消費電力値との差分電力値が大きいほど、ビーコン周期が長くなるように、当該ビーコン周期を決定する。
【０１４０】
そして、無線通信ＩＦ２２は、ビーコン周期に基づいて、ビーコン周期を示す情報などを含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する（Ｓ８０５）。これにより、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃは、当該ビーコン周期に基づいて、次のビーコン信号を受信するときに起動状態になっているように、スリープ状態と起動状態とを切り替える。
【０１４１】
図１２は、本発明の実施の形態１における宅内における総消費電力１０３１の時間変動の一例を示す図である。
【０１４２】
同図に示す最大使用可能電力値１０３２は、例えば分電盤のブレーカーの許容量（分電盤供給能力値）、電力会社からの供給量、電気料金変動境界値、太陽光発電装置、風力発電や燃料電池装置による自家発電供給量などである。ここでは、最大使用可能電力値１０３２は、自家発電供給量とする。
【０１４３】
ピーク抑制閾値１０３３は、最大使用可能電力値１０３２よりも小さい値に設定され、ピーク抑制部２６の閾値監視部５３で監視される閾値である。総消費電力１０３１がピーク抑制閾値１０３３を超えると、ピーク制御が働き、総消費電力１０３１が低下する。
【０１４４】
図１２において、時間Ｔ３と時間Ｔ４とを比較する。時間Ｔ３での総消費電力１０３１は、時間Ｔ４での総消費電力１０３１より低い。すなわち、差分電力値は、時間Ｔ３時点の方が時間Ｔ４時点よりも大きい。このため、本発明の実施の形態１のビーコン周期の変更方法によると、時間Ｔ３時点でのビーコン周期が時間Ｔ４時点でのビーコン周期よりも長くなる。
【０１４５】
これは、時間Ｔ３の方が差分電力値にゆとりがあるため、ビーコン周期を長く、つまりスリープ時間を長く設定でき、低消費電力化が期待できる。逆に時間Ｔ４では差分電力値にゆとりがないため、ビーコン周期を短く、つまりスリープ時間を短く設定して、ピーク抑制の要求に瞬時に対応できるようになっている。
【０１４６】
図１３は、本発明の実施の形態１におけるピーク抑制部２６によるピーク抑制の動作を示すフローチャートである。
【０１４７】
同図に示すように、まず、閾値監視部５３は、総消費電力１０３１とピーク抑制閾値１０３３とを比較監視する（Ｓ８０６）。
【０１４８】
ここで、総消費電力１０３１がピーク抑制閾値１０３３を超えると（Ｓ８０６でＹｅｓ）、ピークカット制御部５４は、電力可視化テーブル５２ａを参照して、ピーク抑制可の機器があるか調べる（Ｓ８０７）。なお、総消費電力１０３１がピーク抑制閾値１０３３を超えていなければ（Ｓ８０６でＮｏ）、再度閾値監視部５３が、総消費電力１０３１とピーク抑制閾値１０３３とを比較監視する（Ｓ８０６）。
【０１４９】
ピークカット制御部５４は、ピーク抑制可の機器が存在すれば（Ｓ８０７でＹｅｓ）、ピーク抑制対象の家電機器とその種別を選択する（Ｓ８０８）。なお、ピーク抑制可の機器が存在しなければ（Ｓ８０７でＮｏ）、再度、閾値監視部５３が総消費電力１０３１とピーク抑制閾値１０３３とを比較監視する（Ｓ８０６）。
【０１５０】
その後、ピークカット制御部５４は、家電機器を遠隔操作してピークカットを実行する（Ｓ８０９）。
【０１５１】
本実施の形態１によると、接続されている家電機器の消費電力の変化率特性、及び自家発電供給量と総消費電力量との差分電力値を考慮して、ビーコン周期を算出する。
【０１５２】
通常、エネルギーコントローラ１０は、差分電力値を使い切る前にピークカット実行の制御コマンドをネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する必要がある。制御コマンドの送信には、エネルギーコントローラ１０は、データペンディングを付加したビーコン送信が必要である。つまり、本実施の形態１のように差分電力値と家電機器の消費電力変化率とを考慮してビーコン周期を算出することは、エネルギーコントローラ１０にとって、差分電力値を使い切る前にビーコンの送信周期が必ず来ることを意味する。これにより、ピークカットの命令制御に遅れが発生しないようにビーコン周期が設定される。また差分電力値が大きい場合、ビーコン周期が長く設定されるため、低消費電力化が実現できる。
【０１５３】
つまり、エネルギーコントローラ１０は、電力消費機器への供給可能電力値と電力消費機器の総消費電力値との差分電力値が大きいほど、長くなるように決定されたビーコン周期を示す情報を含むビーコン信号を、無線端末装置であるネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する。すなわち、残りの使用可能な電力情報に基づいて、ビーコン周期を算出する。その結果、総消費電力値が供給可能電力値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定される。そして、ビーコン周期が長く設定されれば、無線端末装置が長い間スリープ状態を維持することができる。
【０１５４】
また、エネルギーコントローラ１０は、発電電力値及び蓄積電力値の総和から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるように、ビーコン周期を決定する。つまり、自宅や地域で発電、蓄積した電力値から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち電力会社の商用電力系統から電力購入せずに、自己発電、自己蓄積で使用可能な残りの電力情報に基づいて、ビーコン周期を算出する。その結果、総消費電力値が現状の発電電力値及び蓄積電力値の総和を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御される。と共に、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定される。
【０１５５】
また、エネルギーコントローラ１０は、電気料金変動境界値から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるように、ビーコン周期を決定する。つまり、電力会社の契約電気料金変動境界値の電力情報から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち現状の契約電気料金で利用可能な電力情報に基づいて、ビーコン周期を算出する。その結果、総消費電力値が現状の契約電気料金境界値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定される。
【０１５６】
また、制御局としてのエネルギーコントローラ１０は、分電盤供給能力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるように、ビーコン周期を決定する。つまり、分電盤の供給能力電力、例えば、分電盤のブレーカー（遮断器）の限度値から総消費電力を差し引いた電力値、すなわち現状の分電盤の供給可能な電力情報に基づいて、ビーコン周期を算出する。その結果、総消費電力値が現状の分電盤の供給能力限度値を超えないように制御するピーク抑制が、遅延なく実行制御されると共に、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定される。
【０１５７】
また、エネルギーコントローラ１０は、消費電力値の変化率に基づいて算出される総消費電力値の変化率で差分電力値を除算した値をビーコン周期として算出することで、ビーコン周期を決定する。これにより、総消費電力値が供給可能電力値を超えないように、ビーコン周期を正確に算出することができる。
【０１５８】
以上のことから、本実施の形態１に係るエネルギーコントローラ１０によれば、データの規則性のないピーク抑制などのアプリケーションにおいても、無線端末装置の低消費電力化とリアルタイム性の両立を実現することができる。
【０１５９】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値と、家電機器の消費電力の変化率特性とからビーコン周期を算出して、ビーコン周期を制御した。その結果、ピーク抑制までの差分電力値が大きい場合はビーコン周期を長く設定して、低消費電力を実現し、ピーク抑制までの差分電力値が小さい場合はビーコン周期を短く設定して、ピーク抑制の要求に瞬時に対応可能となる。
【０１６０】
一方、本実施の形態２では、ビーコン周期を算出した後、保持するビーコンテーブルのビーコン値と比較して、ビーコン周期を決定する。その結果、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のように、ビーコン周期が数種類のパターンに決められているシステムにおいて、ビーコン周期を動的に変更することが可能となる。
【０１６１】
本実施の形態２におけるネットワーク構成は、実施の形態１の図１でのネットワーク構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１６２】
図１５は、本発明の実施の形態２におけるエネルギーコントローラ１０の機能構成の一例を示したブロック図である。図２で述べた実施の形態１のエネルギーコントローラ１０の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０１６３】
同図に示すように、実施の形態２におけるエネルギーコントローラ１０は、実施の形態１におけるエネルギーコントローラ１０が有する構成要素と同じ構成要素である無線通信ＩＦ２２、機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６の他に、省電力制御部７１を備えている。
【０１６４】
省電力制御部７１は、省電力を実現するための機能を有する。詳細には、省電力制御部７１は、機器特性記憶部２４に記憶されている家電特性テーブル２４ａ、電力管理記憶部２５に記憶されている電力管理テーブル２５ａ、及び省電力制御部７１がメモリに記憶しているビーコンテーブル７２ａの情報を基に、ビーコン周期を算出して、ビーコン周期を変更する機能を有する。
【０１６５】
図１６は、図１５に示した省電力制御部７１の詳細な機能構成を示すブロック図である。図６で述べた省電力制御部２３が備える各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０１６６】
同図に示すように、省電力制御部７１は、省電力制御部２３が有する構成要素と同じ構成要素である電力差分算出部４６及びビーコン周期算出部４７の他に、送信周期パターン記憶部７２及びビーコン周期選択部７３を備えている。
【０１６７】
送信周期パターン記憶部７２は、無線ネットワークシステムで設定可能なビーコン周期のパターンを含むビーコンテーブル７２ａを記憶している。
【０１６８】
図１７は、ビーコンテーブル７２ａのメモリ構造の一例を示す図である。図１７では、ビーコンテーブル７２ａが８種類のビーコン周期を保持する一例である。最短のビーコン周期は１５ｍｓｅｃ、最長のビーコン周期は１２００００ｍｓｅｃ（＝２ｍｉｎ）である。
【０１６９】
図１６に戻り、ビーコン周期選択部７３は、ビーコン周期算出部４７で算出したビーコン周期とビーコンテーブル７２ａのビーコンパターンとを比較して、ビーコン周期を選択する機能を有する。なお、ビーコン周期算出部４７は、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるようなビーコン周期を算出している。
【０１７０】
ビーコン周期選択部７３がビーコン周期を選択する一例として、実施の形態１の例と同様にビーコン周期算出部４７で６ｓｅｃのビーコン周期が算出された場合、算出されたビーコン周期（６ｓｅｃ＝６０００ｍｓｅｃ）以下で、かつビーコンパターンの中の最長値をビーコン周期として選択する方法がある。図１７のビーコンテーブル７２ａでは、パターン５の５０００ｍｓｅｃ（＝５ｓｅｃ）がビーコン周期として選択される。
【０１７１】
ビーコン周期選択部７３は、この選択したビーコン周期を無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に記憶させる。以上により、無線ネットワークのビーコン周期を決められた種類の中で動的に変更することを実現する。
【０１７２】
以上のように、省電力制御部７１は、差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるようなビーコン周期を算出し、ビーコンパターンの中から、算出したビーコン周期以下でありかつビーコンパターンの中で最長のビーコン周期を選択する。
【０１７３】
なお、本実施の形態２におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機能ブロックは、実施の形態１の図９と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１７４】
図１８は、本発明の実施の形態２における省電力制御部７１によるビーコン周期の変更方法の動作を示すフローチャートである。なお、本処理において、図１８のＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理は、図１１で述べたＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理と同じ処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１７５】
同図に示すように、まず、省電力制御部７１の電力差分算出部４６は、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値を計算する（Ｓ８０１）。その後、ビーコン周期算出部４７は、家電特性テーブル２４ａより、電力消費機器の総消費電力値の変化率として、最大変化率の最大値を取得する（Ｓ８０２）。その後、ビーコン周期算出部４７は、上記式１に基づいて、ビーコン周期を算出する（Ｓ８０３）。
【０１７６】
その後、ビーコン周期選択部７３は、ビーコンテーブル７２ａを参照し（Ｓ８１１）、ビーコンテーブル７２ａのビーコンパターンの中から、ビーコン周期算出部４７が算出したビーコン周期より短く、かつ最もビーコン周期の長い値を選択する（Ｓ８１２）。
【０１７７】
その後、ビーコン周期選択部７３は、選択したビーコン周期を、無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に設定更新することで、ビーコン周期を変更する（Ｓ８０４）。その後、無線通信ＩＦ２２は、ビーコン周期に基づいて、ビーコン周期を示す情報などを含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する（Ｓ８０５）。
【０１７８】
本実施の形態２によると、接続されている家電機器の消費電力の変化率特性、及び供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値を考慮して、差分電力値が大きいほど長くなるようなビーコン周期を算出する。さらに、無線ネットワークシステムにおいてビーコン周期のパターンが定められている場合に、算出したビーコン周期と定められたビーコン周期のパターンとを比較して、当該パターンの中から、算出したビーコン周期以下でありかつ当該パターンの中で最長のビーコン周期を選択する。その結果、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格のようなビーコン周期が数種類定められている無線ネットワークシステムにおいても、差分電力値が大きいときはビーコン周期が長く設定され、低消費電力化を実現でき、また差分電力値が小さいときはビーコン周期が短く設定され、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０１７９】
（実施の形態３）
上記実施の形態１では、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値と、家電機器の消費電力の変化率特性とに基づいてビーコン周期を算出して、ビーコン周期を制御した。その結果、ピーク抑制までの差分電力値が大きい場合はビーコン周期を長く設定して、低消費電力を実現し、ピーク抑制までの差分電力値が小さい場合はビーコン周期を短く設定して、ピーク抑制の要求に瞬時に対応可能となる。
【０１８０】
一方、本実施の形態３では、ビーコン周期を算出した後、無線ネットワークシステムで利用するアプリケーションの許容遅延時間を比較して、ビーコン周期を決定する。その結果、アプリケーションの許容遅延時間を超えてビーコン周期を設定することを防ぎ、アプリケーションの許容時間を満たすことが可能となる。
【０１８１】
本実施の形態３におけるネットワーク構成は、実施の形態１の図１でのネットワーク構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１８２】
図１９は、本発明の実施の形態３におけるエネルギーコントローラ１０の機能構成の一例を示したブロック図である。図２で述べた実施の形態１のエネルギーコントローラ１０の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０１８３】
同図に示すように、実施の形態３におけるエネルギーコントローラ１０は、実施の形態１におけるエネルギーコントローラ１０が有する構成要素と同じ構成要素である無線通信ＩＦ２２、機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６の他に、省電力制御部８１を備えている。
【０１８４】
省電力制御部８１は、省電力を実現するための機能を有する。詳細には、省電力制御部８１は、機器特性記憶部２４に記憶されている家電特性テーブル２４ａ、電力管理記憶部２５に記憶されている電力管理テーブル２５ａ、及び省電力制御部８１がメモリに記憶しているアプリ許容遅延テーブル８２ａの情報を基に、ビーコン周期を算出して、ビーコン周期を変更する機能を有する。
【０１８５】
図２０は、図１９に示した省電力制御部８１の詳細な機能機構を示すブロック図である。図６で述べた省電力制御部２３が備える各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０１８６】
同図に示すように、省電力制御部８１は、省電力制御部２３が有する構成要素と同じ構成要素である電力差分算出部４６及びビーコン周期算出部４７の他に、アプリ許容遅延記憶部８２及びビーコン周期比較部８３を備えている。
【０１８７】
アプリ許容遅延記憶部８２は、無線ネットワークシステムで利用される複数アプリケーションのそれぞれの許容遅延時間を含むアプリ許容遅延テーブル８２ａを記憶している。つまり、アプリ許容遅延テーブル８２ａには、予め定められたアプリケーションを実行する際に許容できる遅延時間である許容遅延時間が記憶されている。
【０１８８】
図２１は、アプリ許容遅延テーブル８２ａのメモリ構造の一例を示す図である。図２１では、「消費電力の見える化」と「ピーク抑制」の２種類のアプリケーションの許容遅延時間を保持する一例を示している。消費電力の見える化の許容遅延時間は５０００ｍｓｅｃ、ピーク抑制の許容遅延時間は５００ｍｓｅｃである。
【０１８９】
図２０に戻り、ビーコン周期比較部８３は、ビーコン周期算出部４７で算出したビーコン周期とアプリ許容遅延テーブル８２ａの許容遅延時間とを比較して、ビーコン周期を決定する機能を有する。なお、ビーコン周期算出部４７は、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるようなビーコン周期を算出している。
【０１９０】
例えば、ビーコン周期比較部８３がビーコン周期を決定する一例として、アプリ許容遅延テーブル８２ａの最短の許容遅延時間と算出されたビーコン周期とを比較して、短い方の値をビーコン周期として決定する方法がある。図２１のアプリ許容遅延テーブル８２ａでは、ピーク抑制の許容遅延時間が５００ｍｓｅｃで最短である。また実施の形態１の例と同様にビーコン周期算出部４７で６ｓｅｃのビーコン周期が算出された場合、算出されたビーコン周期（６ｓｅｃ）とピーク抑制の許容遅延時間５００ｍｓｅｃを比較して、短い方の５００ｍｓｅｃがビーコン周期として決定される。
【０１９１】
ビーコン周期比較部８３は、この決定したビーコン周期を無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に記憶させる。以上により、無線ネットワークの複数アプリケーションの許容遅延時間を満たす範囲でビーコン周期を決定して、ビーコン周期を動的に変更することを実現する。
【０１９２】
以上のように、省電力制御部８１は、差分電力値が大きいほどビーコン周期が長くなるようなビーコン周期を算出し、算出したビーコン周期が、アプリ許容遅延記憶部８２が記憶している許容遅延時間の中で最短値の許容遅延時間よりも長い場合は、当該最短値の許容遅延時間をビーコン周期として決定し、算出したビーコン周期が当該最短値の許容遅延時間以下の場合は、算出したビーコン周期を、ビーコン信号に含めて送信するビーコン周期と決定する。
【０１９３】
なお、本実施の形態３におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機能ブロックは、実施の形態１の図９と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１９４】
図２２は、本発明の実施の形態３における省電力制御部８１によるビーコン周期の変更方法の動作を示すフローチャートである。なお、本処理において、図２２のＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理は、図１１で述べたＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理と同じ処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１９５】
同図に示すように、まず、省電力制御部８１の電力差分算出部４６は、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値を計算する（Ｓ８０１）。その後、ビーコン周期算出部４７は、家電特性テーブル２４ａより、電力消費機器の総消費電力値の変化率として、最大変化率の最大値を取得する（Ｓ８０２）。その後、ビーコン周期算出部４７は、上記式１に基づいて、ビーコン周期を算出する（Ｓ８０３）。
【０１９６】
その後、ビーコン周期比較部８３は、アプリ許容遅延テーブル８２ａからアプリケーションの最短許容遅延時間を取得する（Ｓ８１５）。その後、ビーコン周期比較部８３は、当該最短許容遅延時間とビーコン周期算出部４７が算出した算出ビーコン周期とを比較する（Ｓ８１６）。
【０１９７】
ビーコン周期比較部８３は、算出ビーコン周期が最短許容遅延時間よりも短いと判断した場合（Ｓ８１６でＹｅｓ）、決定するビーコン周期を当該算出ビーコン周期の値とする（Ｓ８１７）。
【０１９８】
逆に、ビーコン周期比較部８３は、最短許容遅延時間が算出ビーコン周期よりも短いと判断した場合（Ｓ８１６でＮｏ）、決定するビーコン周期を最短許容遅延時間の値とする（Ｓ８１８）。
【０１９９】
その後、ビーコン周期比較部８３は、決定したビーコン周期を、無線通信ＩＦ２２のメモリ３５に設定更新することで、ビーコン周期を変更する（Ｓ８０４）。その後、無線通信ＩＦ２２は、ビーコン周期に基づいて、ビーコン周期を示す情報などを含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する（Ｓ８０５）。
【０２００】
本実施の形態３によると、接続されている家電機器の消費電力の変化率特性、及び供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値を考慮して、差分電力値が大きいほど長くなるようなビーコン周期を算出する。さらに、無線ネットワークシステムのアプリケーションで要求される許容遅延時間と算出したビーコン周期とを比較して、算出したビーコン周期が許容遅延時間の中で最短値の許容遅延時間よりも長い場合は、最短値の許容遅延時間をビーコン周期として決定する。その結果、許容遅延時間の異なる複数アプリケーションが動作する通信ネットワークシステムにおいて、アプリケーションの許容遅延時間より長いビーコン周期が設定されないため、差分電力値が大きいときは、アプリケーションの許容遅延時間を満たすようにビーコン周期が設定され、低消費電力化を実現でき、また差分電力値が小さいときはビーコン周期が短く設定され、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０２０１】
（実施の形態４）
上記実施の形態１では、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値と、家電機器の消費電力の変化率特性とに基づいてビーコン周期を算出して、ビーコン周期を制御した。その結果、ピーク抑制までの差分電力値が大きい場合はビーコン周期を長く設定して、低消費電力を実現し、ピーク抑制までの差分電力値が小さい場合はビーコン周期を短く設定して、ピーク抑制の要求に瞬時に対応可能となる。
【０２０２】
また、上記実施の形態２では、ビーコン周期を算出した後、保持するビーコンテーブルのビーコン値と比較して、ビーコン周期を決定した。その結果、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のように、ビーコン周期が数種類のパターンに決められているシステムにおいて、ビーコン周期を動的に変更することが可能となる。
【０２０３】
また、上記実施の形態３では、ビーコン周期を算出した後、算出したビーコン周期と無線ネットワークシステムで利用するアプリケーションの許容遅延時間とを比較して、ビーコン周期を決定した。その結果、アプリケーションの許容遅延時間を超えてビーコン周期を設定することを防ぎ、アプリケーションの許容時間を満たすことが可能となる。
【０２０４】
一方、本実施の形態４では、実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３と異なり、ビーコンフレームを利用せずに、無線制御局と無線端末装置との起動状態とスリープ状態とを制御するデータ（以下、アウェイクデータと称する）を利用して、アウェイクデータの送信周期を制御する。なお、アウェイクデータは、請求の範囲に記載の「アウェイク信号」に相当する。
【０２０５】
そして、その結果、ビーコンフレームを利用しない無線ネットワークシステムにおいても、アウェイクデータを利用することで、ピーク抑制までの差分電力値が大きい場合はアウェイクデータの送信周期を長く設定して、低消費電力を実現し、ピーク抑制までの差分電力値が小さい場合はアウェイクデータの送信周期を短く設定して、ピーク抑制の要求に瞬時に対応可能となる。
【０２０６】
本実施の形態４におけるネットワーク構成は、実施の形態１の図１でのネットワーク構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０２０７】
本実施の形態４では、ビーコンフレームを使用しない。このため、図４４に示すようなアクティブ期間１００７と非アクティブ期間１００８の概念がなく、図２３に示すように、すべての時間がアクセス期間となる。アクセス期間は、無線制御局と無線端末装置とがＣＳＭＡなどのアクセス制御を用いて通信する期間である。ここで、図２３は、本発明の実施の形態４におけるアクセス期間と時間との関係を示した図である。
【０２０８】
図２４は、実施の形態４におけるビーコンフレームを用いず代わりにアウェイクデータを用いて、無線制御局の機能を有するエネルギーコントローラ１０が無線端末装置の機能を有するネットワーク家電１１ａへデータ通信するシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【０２０９】
アウェイクデータには次のアウェイクデータ送信までの時間情報が含まれており、無線端末装置は必ずこのアウェイクデータを受信するものとする。なお、同図において、図４５に示された処理と同様の処理を行うステップについては、同じ番号を付与する。
【０２１０】
まず、同図に示すように、エネルギーコントローラ１０は、ネットワーク家電１１ａへ送信すべきデータが発生する（Ｓ１０１０）と、そのデータをバッファリングする。
【０２１１】
そして、エネルギーコントローラ１０は、前回送信したアウェイクデータに含まれる次のアウェイクデータ送信までの時間情報に基づいて、アウェイクフレームを生成（Ｓ１１００）して、アウェイクデータを送信する（Ｓ１１０１）。
【０２１２】
ネットワーク家電１１ａは、アウェイクデータを受信するタイミングでスリープ状態から起動状態に変わり、アウェイクデータを受信する（Ｓ１１０１）。
【０２１３】
そして、ネットワーク家電１１ａは、アウェイクデータを解析（Ｓ１１０２）して、次のアウェイクデータの送信時間を確認する。
【０２１４】
その後、ネットワーク家電１１ａは、エネルギーコントローラ１０にバッファリングされているデータがあるか否かを確認するために、データリクエストを送信する（Ｓ１０１３）。
【０２１５】
エネルギーコントローラ１０は、ネットワーク家電１１ａ宛のデータをバッファリングしていれば、当該データをネットワーク家電１１ａに送信する（Ｓ１０１４）。
【０２１６】
そして、ネットワーク家電１１ａは、到達確認信号であるＡＣＫをエネルギーコントローラ１０に返送する（Ｓ１０１５）。
【０２１７】
逆に、エネルギーコントローラ１０は、データリクエストを受信（Ｓ１０１３）した後、ネットワーク家電１１ａ宛のバッファリンクデータがなければ、その旨を付加したＡＣＫをネットワーク家電１１ａに通知する。
【０２１８】
以上のように、ネットワーク家電１１ａは、定期的に送信されるアウェイクデータを受信するタイミングで、スリープ状態から起動状態に変わり、エネルギーコントローラ１０にデータを問い合わせた後、データを受け取り、再び次のアウェイクデータ受信のタイミングまでスリープ状態に入る。一方、ネットワーク家電１１ａは、受け取るデータがなければ、直ちに次にアウェイクデータ受信のタイミングまでスリープ状態に入る。こうした動作により、ネットワーク家電１１ａの低消費電力化を実現することができる。
【０２１９】
図２５は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラ１０の機能構成の一例を示したブロック図である。図２で述べた実施の形態１のエネルギーコントローラ１０の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２２０】
同図に示すように、実施の形態４におけるエネルギーコントローラ１０は、実施の形態１におけるエネルギーコントローラ１０が有する構成要素と同じ構成要素である機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６の他に、省電力制御部９１及び無線通信ＩＦ９２を備えている。
【０２２１】
無線通信ＩＦ９２は、ビーコン信号の送信周期に応じた周期でネットワーク家電１１ａ〜１１ｃを起動状態にさせるために、アウェイクデータの送信周期を示す情報を含むアウェイクデータを、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する。具体的には、無線通信ＩＦ９２は、データの変調、復調の機能、メディアアクセス制御、フレーム生成などの機能を有する。
【０２２２】
無線通信ＩＦ９２の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）及びＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒ）の機能がある。なお、無線通信ＩＦ９２の詳細は、図２６にて後述する。無線通信ＩＦ９２は、請求の範囲に記載の「通信インタフェース部」に包含される。
【０２２３】
省電力制御部９１は、省電力を実現するための機能を有する。詳細には、省電力制御部９１は、機器特性記憶部２４に記憶されている家電特性テーブル２４ａ、電力管理記憶部２５に記憶されている電力管理テーブル２５ａの情報を基に、アウェイクデータの送信周期を算出して、アウェイクデータを生成する機能を有する。なお、省電力制御部９１の詳細は、図２７にて後述する。
【０２２４】
図２６は、図２５に示した無線通信ＩＦ９２の詳細な機能構成を示すブロック図である。図２６において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２２５】
同図に示すように、図２６に示した無線通信ＩＦ９２の構成要素と図３に示した無線通信ＩＦ２２の構成要素との差異は、無線通信ＩＦ９２にはビーコン生成部３３が含まれないことである。
【０２２６】
図２７は、図２５に示した省電力制御部９１の詳細な機能構成を示すブロック図である。図６で述べた省電力制御部２３の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２２７】
同図に示すように、省電力制御部９１は、省電力制御部２３が有する構成要素と同じ構成要素である電力差分算出部４６の他に、アウェイクデータ生成部９３を備えている。
【０２２８】
アウェイクデータ生成部９３は、電力消費機器の消費電力値の変化率に基づいて算出される総消費電力値の変化率で、供給可能電力値から総消費電力値を差し引いた差分電力値を除算した値を、アウェイクデータの送信周期として算出する機能を有する。
【０２２９】
具体的には、アウェイクデータ生成部９３は、すべての電力消費機器の消費電力値のうちの最大の変化率を当該総消費電力値の変化率として、電力差分算出部４６で取得した差分電力値と図４に示した家電特性テーブル２４ａの最大変化率とに基づいて、アウェイクデータの送信周期を算出する。つまり、家電特性テーブル２４ａの最大変化率は、記憶されている家電機器の中で最大値の最大変化率が選択される。
【０２３０】
図４の場合、電子レンジの８００Ｗ／ｓｅｃが他の機器に比べて、最大の最大変化率となる。ここで、アウェイクデータの送信周期の算出方法は、以下となる。
【０２３１】
アウェイクデータ送信周期  ＝  差分電力値  ／  変化率    （式２）
【０２３２】
例えば、差分電力値が４８００Ｗ、変化率が８００Ｗ／ｓｅｃの場合、アウェイクデータ送信周期は６ｓｅｃ（＝４８００／８００）となる。アウェイクデータ生成部９３は、この算出したアウェイクデータ送信周期を、無線通信ＩＦ９２のメモリ３５に記憶させる。
【０２３３】
以上により、無線ネットワークのアウェイクデータの送信周期を動的に変更することを実現する。
【０２３４】
なお、総消費電力値の変化率の算出方法として、家電特性テーブル２４ａの最大変化率の最大値だけでなく、当該最大値から３台までの最大変化率の和とすることなども可能である。例えば、図４では、電子レンジ、湯沸かしポット、エアコンが選択され、その和は１４００（ｗ／ｓｅｃ）（＝８００＋４００＋２００）となる。これは電子レンジ、湯沸かしポット、エアコンが同時に動き出した場合に発生し得る消費電力の変化率を意味する。
【０２３５】
この場合のアウェイクデータの送信周期を算出すると、アウェイクデータ送信周期は３４２８ｍｓｅｃ（≒４８００／１４００）となる。
【０２３６】
図２８は、本実施の形態４におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機能構成の一例を示したブロック図である。図２８において、図９及び図２５と同じ構成要素については同じ符号と用い、説明を省略する。
【０２３７】
同図に示すように、本実施の形態４におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、本実施の形態１におけるネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれが有する構成要素と同じ構成要素であるピーク抑制部６２の他に、無線通信ＩＦ９２及び省電力制御部９５を備えている。なお、無線通信ＩＦ９２は、図２５に示されたエネルギーコントローラ１０が有する無線通信ＩＦ９２と同じ機能を有するため、詳細な説明は省略する。
【０２３８】
省電力制御部９５は、アウェイクデータを解析する機能を有しており、アウェイクデータに含まれる、次にアウェイクデータを送信する送信時間を認識する。また、省電力制御部９５は、アウェイクデータ受信後に、無線通信ＩＦ９２のメモリ３５を制御して、データリクエストをエネルギーコントローラ１０へ送信する。また、省電力制御部９５は、エネルギーコントローラ１０とのデータの送受信がないと判断すると、無線通信ＩＦ９２のスリープ管理部３４を制御して、スリープ状態に遷移して、低消費電力化を実現する。
【０２３９】
図２９は、本発明の実施の形態４におけるエネルギーコントローラ１０の省電力制御部９１によるアウェイクデータ送信周期の変更方法の動作を示すフローチャートである。
【０２４０】
同図に示すように、まず、省電力制御部９１の電力差分算出部４６は、電力消費機器への供給可能電力値と、電力消費機器の総消費電力値との差分電力値を計算する（Ｓ８０１）。
【０２４１】
その後、アウェイクデータ生成部９３は、家電特性テーブル２４ａより、電力消費機器の総消費電力値の変化率として、最大変化率の最大値を取得する（Ｓ８２０）。
【０２４２】
その後、アウェイクデータ生成部９３は、上記式２に基づいて、当該差分電力値を当該最大変化率の最大値で除算することにより、アウェイクデータ送信周期を算出する（Ｓ８２１）。
【０２４３】
その後、アウェイクデータ生成部９３は、算出したアウェイクデータ送信周期に基づいて、アウェイクデータを生成して、アウェイクデータを送信する（Ｓ８２２）。
【０２４４】
以上のように、省電力制御部９１は、電力消費機器への供給可能電力値と電力消費機器の総消費電力値との差分電力値が大きいほど、アウェイクデータ送信周期が長くなるように、当該アウェイクデータ送信周期を決定する。
【０２４５】
本実施の形態によると、ビーコンフレームを用いずに、ビーコンフレームに代わるアプリケーションデータ（アウェイクデータ）を用いて、無線端末装置の低消費電力化を実現する。また、家電機器の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値とを考慮して、アウェイクデータ送信周期を算出する。その結果、ビーコンフレームが利用されない無線ネットワークシステムにおいても、差分電力値が大きいときはアウェイクデータ送信周期が長く設定されて、低消費電力化を実現でき、また差分電力値が小さいときはアウェイクデータ送信周期が短く設定されて、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０２４６】
（実施の形態５）
本実施の形態５は、上記実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３とは異なり、エネルギーコントローラ１０とネットワーク家電１１ａ〜１１ｃとが無線通信ではなく、電力線通信（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：以下、ＰＬＣという）で接続されている。その結果、ビーコン周期の変更方法が無線ネットワークシステムのビーコン周期に限定されずに、ＰＬＣネットワークシステムのビーコン周期でも活用可能となる。
【０２４７】
図３０は、本実施の形態５におけるネットワーク構成の一例を示した図である。
【０２４８】
図３０において、エネルギーコントローラ１０ｂは、ネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂと電灯線２１０で接続されている。また、発電装置１３ｂや蓄電装置１４ｂも、電灯線２１０を介して、エネルギーコントローラ１０ｂと接続されている。なお、エネルギーコントローラ１０ｂは、請求の範囲に記載の「通信装置」に包含され、ネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂは、請求の範囲に記載の「通信端末装置」に包含される。
【０２４９】
分電盤１２ｂは、電灯線２１０を介して各機器に電力を供給しており、宅内の総消費電力量を計測することが可能である。発電装置１３ｂや蓄電装置１４ｂは、エネルギーコントローラ１０ｂと電灯線２１０で接続されている。また、電灯線２１０を利用した通信として、ＰＬＣがある。
【０２５０】
発電装置１３ｂは、例えば、太陽光発電（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）、風力発電や燃料電池で発電する装置を示す。蓄電装置１４ｂは、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を示す。発電装置１３ｂで作った余剰電力を蓄電装置１４ｂに蓄えることが可能である。
【０２５１】
ネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂは、通信可能な状態である起動状態と通信不能な状態であるスリープ状態とを繰り返す通信端末装置である。なお、ここでは、ネットワーク家電はネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂの３台であることとするが、ネットワーク家電は３台に限定されず、何台であってもよい。
【０２５２】
エネルギーコントローラ１０ｂは、ネットワーク家電１１ａｂ〜１１ｃｂが起動状態のときに、データの送受信を確立するための信号であるビーコン信号をネットワーク家電１１ａｂ〜１１ｃｂに送信することで、ネットワーク家電１１ａｂ〜１１ｃｂとの間で当該データの送受信を行う。
【０２５３】
また、エネルギーコントローラ１０ｂは、電灯線２１０を介して、総消費電力量を分電盤１２ｂから把握したり、発電量を発電装置１３ｂから把握したり、蓄電量を蓄電装置１４ｂから把握することが可能である。
【０２５４】
図３１は、本発明の実施の形態５におけるエネルギーコントローラ１０ｂの機能構成の一例を示したブロック図である。図２で述べたエネルギーコントローラ１０の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２５５】
ここで、図２に示したエネルギーコントローラ１０との違いは、本実施の形態５におけるエネルギーコントローラ１０ｂが、無線通信ＩＦ２２に代えてＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂを備えることである。
【０２５６】
ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂは、ＰＬＣ（電力線通信）インタフェースである。なお、ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂは、請求の範囲に記載の「通信インタフェース部」に相当する。
【０２５７】
ここで、ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂの詳細な機能ブロックを図３２に示す。図３２は、ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂの機能構成を示すブロック図である。図３で述べた実施の形態１における無線通信ＩＦ２２の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２５８】
同図に示すように、ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂは、無線通信ＩＦ２２が有する構成要素と同じ構成要素であるビーコン生成部３３、スリープ管理部３４、メモリ３５、インタフェース３６、送信バッファ３７及び受信バッファ３８の他に、ＰＬＣ送信部３１ｂ及びＰＬＣ受信部３２ｂを備えている。
【０２５９】
ここで、コンセントプラグ２１ｂは、電灯線２１０に接続する差し込みプラグである。
【０２６０】
ＰＬＣ送信部３１ｂは、送信バッファ３７からビーコン信号などのデータを抜き出し、データ信号を変調して、メディアアクセス制御による適切なタイミングで、ビーコン信号などのデータを送信する機能を有する。ここで、ＰＬＣ送信部３１ｂによって送信されるビーコン信号には、メモリ３５に記憶されたビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間などの情報が含まれる。
【０２６１】
ＰＬＣ受信部３２ｂは、受信したデータ信号を復調して、受信バッファ３８にデータを転送する機能を有する。
【０２６２】
図３３は、本発明の実施の形態５におけるネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂの機能構成の一例を示したブロック図である。図３３に示すネットワーク家電１１ａｂ〜１１ｃｂにおいて、図９に示したネットワーク家電１１ａ〜１１ｃと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２６３】
同図に示すように、ネットワーク家電１１ａｂ、１１ｂｂ、１１ｃｂのそれぞれは、ネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれが有する構成要素と同じ構成要素であるピーク抑制部６２の他に、ＰＬＣ通信ＩＦ６１ｂを備えている。
【０２６４】
ＰＬＣ通信ＩＦ６１ｂの詳細な機能ブロック図を図３４に示す。図１０に示した無線通信ＩＦ６１及び図３２に示したＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂで述べた各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２６５】
つまり、図３４に示すように、ＰＬＣ通信ＩＦ６１ｂは、無線通信ＩＦ６１が有する構成要素と同じ構成要素であるメモリ３５、インタフェース３６、送信バッファ３７、受信バッファ３８、ビーコン解析部６５及びスリープ管理部６６と、ＰＬＣ通信ＩＦ２２ｂが有する構成要素と同じ構成要素であるＰＬＣ送信部３１ｂ及びＰＬＣ受信部３２ｂを備えている。
【０２６６】
本発明の実施の形態５における省電力制御部２３によるビーコン周期の変更方法を示す動作のフローチャートは、実施の形態１の図１１と同様であり、説明を省略する。また、ビーコン周期を変更する方法もまた実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【０２６７】
本実施の形態５によると、接続されている家電機器の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値とを考慮して、ＰＬＣネットワークシステムにおけるビーコン周期を算出する。その結果、無線ネットワークシステムだけでなく、ＰＬＣネットワークシステムにおいても、差分電力値が大きいときはビーコン周期が長く設定されて、低消費電力化を実現でき、また差分電力値が小さいときはビーコン周期が短く設定されて、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０２６８】
（実施の形態６）
上記実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３では、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値と、家電機器の消費電力の変化率特性とに基づいてビーコン周期を算出、あるいはさらにビーコンテーブルのビーコン値と比較し、あるいはアプリケーションの許容遅延時間と比較して、ビーコン周期を算出した。ここで、これら実施の形態１〜３の無線ネットワークシステムは、同一周波数チャネルで無線制御局と無線端末装置が通信していた。
【０２６９】
一方、本実施の形態６では、無線制御局が複数の周波数チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＣＨという）をホッピングしながら（切り替えながら）、無線端末装置と通信する無線ネットワークシステムを想定したビーコン周期を算出する。また、アクティブ期間、非アクティブ期間もチャネル数に応じて算出する。その結果、複数の周波数チャネルを利用する無線ネットワークシステムでも活用可能となる。
【０２７０】
図３５は、本実施の形態６におけるネットワーク構成の一例を示した図である。図３５において、実施の形態１の図１でのネットワーク構成と同じ構成要素については同じ符号を用いて、説明を省略する。
【０２７１】
図３５において、エネルギーコントローラ１００は、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、無線２３０で接続されている。なお、エネルギーコントローラ１００は、請求の範囲に記載の「通信装置」に包含され、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、請求の範囲に記載の「通信端末装置」に包含される。
【０２７２】
無線２３０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、ＡＲＩＢ準拠の特定小電力無線に準じた接続がある。
【０２７３】
実施の形態１の図１でのネットワーク構成との違いは、複数の無線チャネルを利用している点である。例えば、図３５において、エネルギーコントローラ１００とネットワーク家電１１０ａは、チャネル１（ＣＨ１）で接続されており、エネルギーコントローラ１００とネットワーク家電１１０ｂ及びエネルギーコントローラ１００とネットワーク家電１１０ｃは、チャネル２（ＣＨ２）で接続されている。
【０２７４】
図３６は、本実施の形態６におけるエネルギーコントローラ１００がチャネル（ＣＨ）をホッピングする様子を、時間軸で示した図である。
【０２７５】
エネルギーコントローラ１００は、ＣＨ１からＣＨｎまでホッピングする。ＣＨ１からＣＨｎまでホッピングする周期を、スーパーフレーム周期２００１ａとする。エネルギーコントローラ１００は、順次ＣＨを切り替えながら、ネットワーク家電１１０ａ〜１１０ｃと通信をする。
【０２７６】
また、ＣＨごとにアクティブ期間があり、各ＣＨのアクティブ期間の始めに必ずエネルギーコントローラ１００は、ビーコンフレーム１００９をブロードキャストする。ビーコンフレーム１００９には、アクティブ期間の長さ、非アクティブ期間の長さ、次のビーコンフレーム送信までの時間（ビーコン周期）など、フレームに関する制御情報が含まれる。
【０２７７】
図３７は、本実施の形態６におけるエネルギーコントローラ１００とネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとが通信するチャネルの関係を時間軸で示した図である。図３７では、エネルギーコントローラ１００は、ＣＨ１からＣＨ２までをホッピングする例を想定する。なお、ホッピングのチャネル数は２に限定される必要はないが、説明の便宜上、図３７ではＣＨ１からＣＨ２までとする。
【０２７８】
エネルギーコントローラ１００は、ＣＨ１とＣＨ２を繰り返しながら通信を行う。この場合のスーパーフレーム周期２００１ｂは、ＣＨ１のアクティブ期間とＣＨ２のアクティブ期間との合計となる。
【０２７９】
次に、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、チャネルのホッピングを行わず、固定チャネルで通信するものとする。
【０２８０】
すなわち、図３５及び図３７の例において、ネットワーク家電１１０ａは、ＣＨ１のアクティブ期間２００３ａでエネルギーコントローラ１００と通信を行い、ＣＨ２の期間は非アクティブ期間２００４ａとなる。つまり、ネットワーク家電１１０ａにとってのビーコン周期２００２ａは、アクティブ期間２００３ａと非アクティブ期間２００４ａの和となる。
【０２８１】
同様に、ネットワーク家電１１０ｂ及びネットワーク家電１１０ｃは、ＣＨ２のアクティブ期間２００３ｂでエネルギーコントローラ１００と通信を行い、ＣＨ１の期間は非アクティブ期間２００４ｂとなる。つまり、ネットワーク家電１１０ｂ及び１１０ｃにとってのビーコン周期２００２ｂは、アクティブ期間２００３ｂと非アクティブ期間２００４ｂの和となる。
【０２８２】
すなわち、ネットワーク家電１１０ａにとっての非アクティブ期間２００４ａの時間帯は、ネットワーク家電１１０ｂ、１１０ｃにとってのアクティブ期間２００３ｂの時間帯となる。
【０２８３】
以上のように、本実施の形態６では、エネルギーコントローラ１００はチャネルホッピングを行い、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは各々の固定チャネルでエネルギーコントローラ１００と通信を行うシステムとする。
【０２８４】
また、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、自装置と別チャネルでエネルギーコントローラ１００が通信を行っている期間を非アクティブ期間（例えば、非アクティブ期間２００４ａ、２００４ｂ）と設定することで、低消費電力化を実現している。
【０２８５】
図３８は、本発明の実施の形態６におけるエネルギーコントローラ１００の機能構成の一例を示したブロック図である。図２で述べたエネルギーコントローラ１０の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２８６】
同図に示すように、エネルギーコントローラ１００は、エネルギーコントローラ１０が有する構成要素と同じ構成要素である機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６の他に、無線通信ＩＦ１０２及び省電力制御部１０１を備えている。
【０２８７】
無線通信ＩＦ１０２は、ビーコン周期とアクティブ期間と非アクティブ期間とを示す情報を含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１０ａ〜１１０ｃに、各周波数チャネルで送信する。具体的には、無線通信ＩＦ１０２は、データの変調、復調の機能、メディアアクセス制御の機能、フレーム生成する機能、無線チャネルを切り替える機能などを有する。
【０２８８】
無線通信ＩＦ１０２の一例として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格準拠の物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）及びＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｌａｙｅｒ）の機能がある。なお、無線通信ＩＦ１０２の詳細は、図３９にて後述する。無線通信ＩＦ１０２は、請求の範囲に記載の「通信インタフェース部」に包含される。
【０２８９】
省電力制御部１０１は、省電力を実現するための機能を有する。詳細には、省電力制御部１０１は、家電特性テーブル２４ａ、電力管理テーブル２５ａ、周波数チャネル数の情報を基に、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を算出して、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を変更する機能を有する。
【０２９０】
具体的には、省電力制御部２３は、ネットワーク家電１１０ａ〜１１０ｃを含む電力消費機器への供給可能電力値と、電力消費機器の総消費電力値との差分電力値が大きいほど、ビーコン周期が長くなるように、当該ビーコン周期を決定する。なお、省電力制御部１０１の詳細は、図４０にて後述する。
【０２９１】
図３９は、図３８に示した無線通信ＩＦ１０２の詳細な機能構成を示すブロック図である。図３９において、図３に示した無線通信ＩＦ２２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０２９２】
同図に示すように、無線通信ＩＦ１０２は、無線通信ＩＦ２２が有する構成要素と同じ構成要素である無線送信部３１、無線受信部３２、ビーコン生成部３３、スリープ管理部３４、インタフェース３６、送信バッファ３７及び受信バッファ３８の他に、チャネル設定部１０４及びメモリ１０５を備えている。
【０２９３】
チャネル設定部１０４は、図３６に示すように、チャネルホッピングさせるためにチャネルを切り替える機能を有する。現チャネル、全チャネル数、ホッピングするチャネルの順序などはメモリ１０５に記憶されている。
【０２９４】
メモリ１０５は、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間、現チャネル、全チャネル数、ホッピングするチャネルの順序などの情報を記憶する。なお、全チャネル数は、現在利用している周波数チャネルの総数であり、請求の範囲に記載の「周波数チャネル数」に相当する。また、メモリ１０５は、請求の範囲に記載の「チャネル数記憶部」の機能を包含する。
【０２９５】
図４０は、図３８に示した省電力制御部１０１の詳細な機能構成を示すブロック図である。図６で述べた省電力制御部２３の各ブロックと同一の機能を有するものは、同じ番号を付与し、ここでは説明を省略する。
【０２９６】
同図に示すように、省電力制御部１０１は、省電力制御部２３が有する構成要素と同じ構成要素である電力差分算出部４６及びビーコン周期算出部４７の他に、チャネル情報取得部１０６及びアクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７を備えている。
【０２９７】
ビーコン周期算出部４７は、実施の形態１の図６と同じ機能を有する。したがって、上記式１を使った例では、ビーコン周期が６ｓｅｃと算出される。
【０２９８】
チャネル情報取得部１０６は、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５から、全チャネル数に関する情報を取得する機能を有する。例えば、本実施の形態６の図３７の無線ネットワークシステムでは、ＣＨ１とＣＨ２を使用しており、全チャネル情報は２となる。
【０２９９】
アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、ビーコン周期算出部４７で算出したビーコン周期とチャネル情報取得部１０６で取得した全チャネル数の情報から、ビーコン周期の中のアクティブ期間と非アクティブ期間とを算出する機能を有する。アクティブ期間の算出方法は、以下となる。
【０３００】
アクティブ期間＝ビーコン周期×（１／全チャネル数）（式３）
【０３０１】
また、非アクティブ期間の算出方法は、以下となる。
【０３０２】
非アクティブ期間＝ビーコン周期×｛１−（１／全チャネル数）｝          （式４）
【０３０３】
つまり、アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、全チャネル数の逆数をビーコン周期に乗じることで、アクティブ期間を算出し、１から全チャネル数の逆数を差し引いた値をビーコン周期に乗じることで、非アクティブ期間を算出する。
【０３０４】
例えば、アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、ビーコン周期算出部４７で、８ｓｅｃのビーコン周期が算出され、チャネル情報取得部１０６で、全チャネル数を２と取得した場合、アクティブ期間を４ｓｅｃ（＝８×１／２）と算出し、非アクティブ期間を４ｓｅｃ（＝８×（１−１／２））と算出する。アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、この算出されたビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５に記憶させる。
【０３０５】
また、無線ネットワークシステムとして、エネルギーコントローラ１００がＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４をホッピングしている一例を考える。アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、ビーコン周期算出部４７で４ｓｅｃのビーコン周期が算出された場合に、チャネル情報取得部１０６で４を取得すると、アクティブ期間を１ｓｅｃ（＝４×１／４）と算出し、非アクティブ期間を３ｓｅｃ（＝４×（１−１／４））と算出する。アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、この算出されたビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５に記憶させる。
【０３０６】
なお、本実施の形態６におけるネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの機能構成は、実施の形態１の図９に示したネットワーク家電１１ａ、１１ｂ、１１ｃの機能構成と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０３０７】
つまり、本実施の形態６では、エネルギーコントローラ１００はチャネルホッピングを行うが、ネットワーク家電１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはチャネルホッピングを行わない。このため、ネットワーク家電１１０ａ〜１１０ｃは、実施の形態１におけるネットワーク家電１１ａ〜１１ｃと同じ機能構成となる。
【０３０８】
図４１は、本発明の実施の形態６における省電力制御部１０１によるビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間の変更方法の動作を示すフローチャートである。なお、本処理において、図４１のＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理は、図１１で述べたＳ８０１〜Ｓ８０３及びＳ８０４〜Ｓ８０５までの各処理と同じ処理を行うため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０３０９】
同図に示すように、まず、省電力制御部１０１の電力差分算出部４６は、電力消費機器への供給可能電力値と、電力消費機器の総消費電力値との差分電力値を計算する（Ｓ８０１）。
【０３１０】
その後、ビーコン周期算出部４７は、家電特性テーブル２４ａより、電力消費機器の総消費電力値の変化率として、最大変化率の最大値を取得する（Ｓ８０２）。
【０３１１】
その後、ビーコン周期算出部４７は、上記式１に基づいて、当該差分電力値を当該最大変化率の最大値で除算することにより、ビーコン周期を算出する（Ｓ８０３）。
【０３１２】
その後、省電力制御部１０１は、本無線ネットワークシステムが複数チャネルホッピングシステムであるかどうかを調べる（Ｓ８５１）。具体的には、省電力制御部１０１は、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５を参照することで、本無線ネットワークシステムが複数チャネルホッピングシステムであるかどうかを調べる。
【０３１３】
省電力制御部１０１が複数チャネルホッピングシステムでないと判断した場合（Ｓ８５１でＮｏ）、実施の形態１と同様に、ビーコン周期算出部４７は、算出したビーコン周期を、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５に設定更新することで、ビーコン周期を変更する（Ｓ８０４）。
【０３１４】
一方、省電力制御部１０１が複数チャネルホッピングシステムであると判断した場合（Ｓ８５１でＹｅｓ）、チャネル情報取得部１０６が、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５から全チャネル数の情報を取得する（Ｓ８５２）。
【０３１５】
その後、アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、上記式３に基づいてアクティブ期間を算出し、上記式４に基づいて非アクティブ期間を算出する（Ｓ８５３）。
【０３１６】
その後、アクティブ期間・非アクティブ期間決定部１０７は、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を、無線通信ＩＦ１０２のメモリ１０５に設定更新することで、ビーコン周期、アクティブ期間、非アクティブ期間を変更する（Ｓ８５４）。
【０３１７】
以上のように、省電力制御部２３は、電力消費機器への供給可能電力値と、電力消費機器の総消費電力値との差分電力値が大きいほど、ビーコン周期が長くなるように、当該ビーコン周期を決定する。
【０３１８】
そして、無線通信ＩＦ１０２は、ビーコン周期とアクティブ期間と非アクティブ期間とを示す情報を含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１０ａ〜１１０ｃに、各周波数チャネルで送信する（Ｓ８０５）。
【０３１９】
本実施の形態６によると、無線制御局が複数の周波数チャネルをホッピングして無線端末装置と通信する無線ネットワークシステムにおいて、接続されている家電機器の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値と総消費電力値との差分電力値とを考慮して、ビーコン周期を算出する。さらに、無線ネットワークシステムの全チャネル数を考慮して、アクティブ期間、非アクティブ期間を算出する。その結果、無線制御局が複数の周波数チャネルをホッピングするシステムにおいて、差分電力値が大きいときはビーコン周期が長く設定され、かつアクティブ期間と非アクティブ期間を分離することで低消費電力化を実現できる。また、差分電力値が小さいときはビーコン周期が短く設定されて、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０３２０】
以上のように、本発明に係る通信装置であるエネルギーコントローラ１０によれば、各家電の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値（自家発電供給電力値、電気料金変動境界値、分電盤供給能力値）と総消費電力値との差分電力値とから、ビーコン周期を算出するため、必ずピーク抑制に遅れることなく制御可能であり、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定されるため、通信端末装置の低消費電力化を実現することができる。
【０３２１】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格のようにビーコン周期が数パターンに定められている無線ネットワークシステムにおいて適用することが可能であり、その結果、ビーコン周期が数種類のパターンに決められているシステムにおいて、ビーコン周期を動的に制御できる。
【０３２２】
また、許容遅延時間の異なる複数アプリケーションが動作する無線ネットワークシステムにおいて適用することが可能であり、その結果、アプリケーションの許容遅延時間を超えてビーコン周期を設定することを防ぎ、アプリケーションの許容時間を満たすことが可能となる。
【０３２３】
また、通信端末装置のスリープ状態とアウェイク状態とを制御するアウェイクデータを送信する周期を、各家電の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値（自家発電供給電力値、電気料金変動境界値、分電盤供給能力値）と総消費電力値との差分電力値とから算出するため、必ずピーク抑制に遅れることなく制御可能であり、かつ差分電力値が大きい場合はアウェイクデータ送信の周期が長く設定されるため、通信端末装置の低消費電力化を実現することができる。その結果、ビーコンフレームが利用されない通信ネットワークシステムにおいても、差分電力値が大きいときはアウェイクデータ送信周期が長く設定されて、低消費電力化を実現でき、また差分電力値が小さいときはアウェイクデータ送信周期が短く設定されて、ピーク抑制の要求に即時に対応可能となる。
【０３２４】
また、無線ネットワークシステムだけでなく、ＰＬＣネットワークシステムでも利用できる。
【０３２５】
また、複数の周波数チャネルが利用される通信ネットワークシステムにおいても、各家電の消費電力の変化率特性と、供給可能電力値（自家発電供給電力値、電気料金変動境界値、分電盤供給能力値）と総消費電力値との差分電力値とからビーコン周期を算出するため、必ずピーク抑制に遅れることなく制御可能であり、かつ差分電力値が大きい場合はビーコン周期が長く設定されるため、通信端末装置の低消費電力化を実現することができる。また、ビーコン周期を算出するだけでなく、全利用チャネル数からビーコン周期の中でアクティブ期間と非アクティブ期間を算出するため、各々の周波数チャネルで動作する通信端末装置の非アクティブ期間における低消費電力化を実現できる。
【０３２６】
以上、本発明に係る通信装置について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０３２７】
つまり、今回開示された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した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及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。
【０３２８】
例えば、図４２に示すように、本発明の実施の形態１において、エネルギーコントローラ１０は、省電力制御部２３及び無線通信ＩＦ２２を備えていればよく、機器特性記憶部２４、電力管理記憶部２５及びピーク抑制部２６は備えていなくともよい。図４２は、本発明の実施の形態の変形例におけるエネルギーコントローラの機能構成を示すブロック図である。つまり、省電力制御部２３は、分電盤１２、発電装置１３及び蓄電装置１４から得られる情報に基づいて、電力消費機器への供給可能電力値から電力消費機器の総消費電力値を差し引いた差分電力値が大きいほど、ビーコン周期が長くなるように、ビーコン周期を決定する。また、無線通信ＩＦ２２は、決定されたビーコン周期を示す情報を含むビーコン信号を、ネットワーク家電１１ａ〜１１ｃに送信する。なお、他の実施の形態２〜６におけるエネルギーコントローラについても、図４２に示されたエネルギーコントローラ１０と同様の構成としても構わない。
【０３２９】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６において、制御局の機能を有する機器をエネルギーコントローラ、端末装置の機能を有するものをネットワーク家電として、ＥＭＳアプリケーションを想定した搭載先の機器の構成であることとした。しかし、当該構成は、上記の構成に限定されず、制御局の機能を有する機器がテレビとなることもあり、また端末装置がネットワーク家電だけでなく、電子制御ドアや電気自動車などとなることもあり得る。あるいは、制御局、端末装置の機能を有する機能が独立分離して、家電機器に外付け接続可能な通信アダプタとなることもあり得る。これらにより、本発明は、エネルギーコントローラやネットワーク家電だけに限らず、あらゆる電機、電子機器に搭載、あるいは外付けすることができる。
【０３３０】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態６における無線通信ＩＦ、本発明の実施の形態５におけるＰＬＣ通信ＩＦは、無線や電力線（電灯線）だけに限らず、電話線、同軸ケーブル、光ケーブルなどに接続されるインタフェースでも構わない。また、無線通信ＩＦまたはＰＬＣ通信ＩＦは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９４などの通信インタフェースでも構わない。これらにより、本発明のエネルギーコントローラ及びネットワーク家電は、各種伝送メディアで通信することができる。
【０３３１】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６の想定アプリケーションは、宅内の家電機器の消費電力のピーク抑制を目的としたピークカットやピークシフトとしたが、これに限定されずに、スマートグリッドなどを目的としたＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｓｉｄｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）やＤＲ（Ｄｅｍａｎｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、防犯セキュリティを目的としたセキュリティ侵入通知、快適便利を目的とした宅外からの家電機器制御、製品安全を目的とした家電機器のトレーサビリティなどでも構わない。これにより本発明の制御局、端末装置は、各種アプリケーションで動作することができる。
【０３３２】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６の想定アプリケーションは、宅内の家電機器の消費電力のピーク抑制を目的としたピークカットやピークシフトとしたが、もしピーク抑制の対象機器がなければ、ビーコン周期の制御を停止することも容易に考えることができる。例えば、図８のピーク抑制の可否において、全機器が否であれば、ビーコン周期の制御を動的に停止制御することができる。
【０３３３】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６の家電特性テーブル２４ａは、エネルギーコントローラが事前に保持することも可能であるが、これに限定されず、エネルギーコントローラが各機器の動作状況をモニタリングしながら生成することも可能である。例えば、電子レンジの消費電力の時間変動をモニタリングすることで、変化率を学習して、更新することができる。
【０３３４】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６でのそれぞれの構成要素を組み合わせて、新たな構成とすることも可能である。例えば、実施の形態５のエネルギーコントローラ１０ｂと実施の形態６のエネルギーコントローラ１００とを組み合わせることで、ＰＬＣネットワークシステムにおいて複数チャネルホッピングを利用する構成とすることも可能である。これにより、複数チャネルのＰＬＣネットワークで利用することができる。
【０３３５】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６での消費電力の単位はＷ（ワット）としたが、これに限定されず、消費電力量として、ワットアワー（Ｗｈ）、キロワットアワー（ｋＷｈ）を単位とすることも可能である。また消費電力や消費電力量だけでなく、消費電流（単位：アンペア）や消費電圧（単位：ボルト）とすることも可能である。
【０３３６】
また、本発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６の構成は、ＣＰＵやＭＰＵで動作する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もできる。またこのプログラムはＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体に記憶することもできる、あるいはインターネットなどの伝送媒体を介して配信することもできる。
【０３３７】
また、本願の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５、実施の形態６の構成は、ＣＰＵやＭＰＵで動作するソフトウェア構成に限定されずに、典型的には集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などのハードウェアで実現されているものとしてもよい。これらは、個別に１チップ化されていてもよいし、すべての構成または一部の構成を含むように１チップ化されてもよい。集積回路は、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。また、集積回路の手法は、ＬＳＩに限定されるものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いて実現してもよい。さらに、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成することができるリコンフィギュアラブル・プロセッサを利用してもよい。さらに半導体技術の進歩により、または派生する別技術により現在の半導体技術に置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の応用等が考えられる。
【０３３８】
また、本発明は、このような通信装置として実現できるだけでなく、当該通信装置を構成する各処理部の処理をステップとする方法として実現したりすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０３３９】
本発明に係る通信装置及び通信装置が送信するビーコン信号の送信周期制御方法は、ピーク抑制などのエネルギーマネジメントシステム（ＥＭＳ）に有用である。
【符号の説明】
【０３４０】
１０、１０ｂ、１００、１０２１  エネルギーコントローラ
１１ａ〜１１ｃ、１１ａｂ〜１１ｃｂ、１１０ａ〜１１０ｃ、１０２２、１０２３、１０２４  ネットワーク家電
１２、１２ｂ、１０２５  分電盤
１３、１３ｂ  発電装置
１４、１４ｂ  蓄電装置
２１  アンテナ
２１ｂ  コンセントプラグ
２２、６１、９２、１０２  無線通信ＩＦ
２２ｂ、６１ｂ  ＰＬＣ通信ＩＦ
２３、７１、８１、９１、１０１  省電力制御部
２４  機器特性記憶部
２４ａ  家電特性テーブル
２５  電力管理記憶部
２５ａ、２５ｂ  電力管理テーブル
２６  ピーク抑制部
３１  無線送信部
３１ｂ  ＰＬＣ送信部
３２  無線受信部
３２ｂ  ＰＬＣ受信部
３３  ビーコン生成部
３４  スリープ管理部
３５  メモリ
３６  インタフェース
３７  送信バッファ
３８  受信バッファ
４６  電力差分算出部
４７  ビーコン周期算出部
５１  可視化制御部
５２  電力可視化記憶部
５２ａ  電力可視化テーブル
５３  閾値監視部
５４  ピークカット制御部
６２  ピーク抑制部
６５  ビーコン解析部
６６  スリープ管理部
７２  送信周期パターン記憶部
７２ａ  ビーコンテーブル
７３  ビーコン周期選択部
８２  アプリ許容遅延記憶部
８２ａ  アプリ許容遅延テーブル
８３  ビーコン周期比較部
９３  アウェイクデータ生成部
９５  省電力制御部
１０４  チャネル設定部
１０５  メモリ
１０６  チャネル情報取得部
１０７  アクティブ期間・非アクティブ期間決定部
２１０  電灯線
２２０  有線
２３０  無線
１００１  制御局
１００２、１００３、１００４  端末装置
１００６、２００２ａ、２００２ｂ  ビーコン周期
１００７、２００３ａ、２００３ｂ  アクティブ期間
１００８、２００４ａ、２００４ｂ  非アクティブ期間
２００１ａ、２００１ｂ  スーパーフレーム周期
【図１】
0005591262.tif 000002
【図２】
0005591262.tif 000003
【図３】
0005591262.tif 000004
【図４】
0005591262.tif 000005
【図５】
0005591262.tif 000006
【図６】
0005591262.tif 000007
【図７】
0005591262.tif 000008
【図８】
0005591262.tif 000009
【図９】
0005591262.tif 000010
【図１０】
0005591262.tif 000011
【図１１】
0005591262.tif 000012
【図１２】
0005591262.tif 000013
【図１３】
0005591262.tif 000014
【図１４】
0005591262.tif 000015
【図１５】
0005591262.tif 000016
【図１６】
0005591262.tif 000017
【図１７】
0005591262.tif 000018
【図１８】
0005591262.tif 000019
【図１９】
0005591262.tif 000020
【図２０】
0005591262.tif 000021
【図２１】
0005591262.tif 000022
【図２２】
0005591262.tif 000023
【図２３】
0005591262.tif 000024
【図２４】
0005591262.tif 000025
【図２５】
0005591262.tif 000026
【図２６】
0005591262.tif 000027
【図２７】
0005591262.tif 000028
【図２８】
0005591262.tif 000029
【図２９】
0005591262.tif 000030
【図３０】
0005591262.tif 000031
【図３１】
0005591262.tif 000032
【図３２】
0005591262.tif 000033
【図３３】
0005591262.tif 000034
【図３４】
0005591262.tif 000035
【図３５】
0005591262.tif 000036
【図３６】
0005591262.tif 000037
【図３７】
0005591262.tif 000038
【図３８】
0005591262.tif 000039
【図３９】
0005591262.tif 000040
【図４０】
0005591262.tif 000041
【図４１】
0005591262.tif 000042
【図４２】
0005591262.tif 000043
【図４３】
0005591262.tif 000044
【図４４】
0005591262.tif 000045
【図４５】
0005591262.tif 000046
【図４６】
0005591262.tif 000047
【図４７Ａ】
0005591262.tif 000048
【図４７Ｂ】
0005591262.tif 000049