(57)【要約】【課題】異なる需要家間において、各需要家の通信装置から端末装置へ定期的に送信されるデータの衝突を回避できる通信システム、およびそれに用いる通信装置を提供する。【解決手段】通信装置３は、自需要家１０の端末装置４へ定期的に定例データを送信するように構成されている。通信装置３は、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを調整する調整部を有している。調整部は、定例時刻の前後の一定の期間を規定期間とし、規定期間を複数のタイムスロットである単位期間に分割して単位期間の各々を需要家１０ごとに割り当てることによって、規定期間内での定例データの送信タイミングを需要家１０ごとにずらす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、前記通信装置との通信機能を有する端末装置とを需要家ごとに備え、定期的に前記通信装置から自需要家の前記端末装置へ定例データが送信される通信システムであって、
前記通信装置と前記端末装置との一方は、他の需要家の前記定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で前記定例データの送信タイミングを調整する調整部を有する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記調整部は、前記規定期間を複数の単位期間に分割し当該単位期間の各々を需要家ごとに割り当てるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信装置は、自需要家に割り当てられた前記単位期間に他の前記通信装置からの前記定例データを検知した場合にはバックオフ時間の経過後に前記定例データを送信する回避機能を有しており、
前記調整部は、前記単位期間を前記バックオフ時間よりも長くするように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信装置は、自需要家に割り当てられた前記単位期間において、前記定例データを送信後、前記端末装置から確認応答を受信するまでは、所定の再送期間を上限として前記定例データを繰り返し送信する回避機能を有しており、
前記調整部は、前記単位期間を前記再送期間よりも長くするように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信装置は、時計部と、当該時計部で計時される現在時刻に従って定期的に前記端末装置へ前記定例データを送信する定例送信部を有しており、
前記調整部は、前記通信装置に設けられ、前記定例送信部を制御することで前記定例データの送信タイミングを調整するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記端末装置は、時計部と、当該時計部で計時される現在時刻に従って定期的に前記通信装置へ定例要求を送信し、当該定例要求への応答として当該通信装置から送信される前記定例データを取得する定例取得部を有しており、
前記調整部は、前記端末装置に設けられ、前記定例取得部を制御して前記定例要求の送信タイミングを調整することで前記定例データの送信タイミングを調整するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記調整部は、
前記定例データの送信タイミングを表すタイミング通知を送信し、
他の需要家からの前記タイミング通知を受信すると、自需要家での前記定例データの送信タイミングを当該タイミング通知で表される送信タイミングとは異なるタイミングに調整するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記調整部は、前記タイミング通知を初期設定時に送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記調整部は、前記タイミング通知を定期的に送信するように構成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
複数の需要家の前記通信装置との通信機能を有し、前記定例データの送信タイミングを指示する指示通知を各需要家の前記通信装置に送信する上位装置をさらに備え、
前記調整部は、前記上位装置からの前記指示通知に従って、自需要家での前記定例データの送信タイミングを決定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記調整部は、自需要家での前記定例データの送信タイミングをランダムに決定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記端末装置との通信機能を有し、定期的に前記端末装置との定期通信を行う機器を需要家ごとにさらに備え、
前記調整部は、前記定例データの送信タイミングを自需要家の前記機器の前記定期通信のタイミングと異ならせるように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記通信装置と前記端末装置とは電波を伝送媒体とした無線通信により通信するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記通信装置と前記端末装置とは配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信により通信するように構成されている
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１５】
需要家ごとに設けられ需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置であって、
定期的に自需要家の端末装置へ定例データを送信する定例送信部と、
前記定例送信部を制御することで、他の需要家の前記定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で前記定例データの送信タイミングを調整する調整部とを有する
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力、ガス、水道、熱などの資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、通信装置との通信機能を有する端末装置とを需要家ごとに備えた通信システム、およびそれに用いる通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、集合住宅において、各住戸での資源（供給媒体）の消費量を、集合住宅の外部にある管理装置で管理する遠隔検針システムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のシステムは、各住戸の電力メータで電力量を計測し、電力メータに付設された通信装置（検針端末）から、電力メータの検針情報を各住戸の端末装置（住戸端末）に伝送するように構成されている。端末装置は、通信装置から取得した検針情報を、既存の構内通信網を利用して管理人室などに配置された集約装置に転送する。集約装置は、集合住宅の各住戸から検針情報を集約し公衆網を通して外部の管理装置に転送する。
【０００４】
さらに、端末装置は、表示器を備えており、通信装置から検針情報を受け取ることによって検針情報を表示器に提示することができる。通信装置は、配電線を通信路に用いた電力線搬送通信あるいは無線通信により、端末装置へ通信信号を送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３９３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したようなシステムでは、集合住宅などの多数の需要家が密集している地域において、通信装置−端末装置間の通信信号が近隣の需要家へ漏洩することがある。とくに、毎時０分、３０分などの決められた時刻に通信装置から端末装置へ検針情報などのデータが定期的に送信される場合には、複数の通信装置が自需要家の端末装置へデータを一斉に送信することにより、異なる需要家間でデータの衝突が生じる可能性がある。その結果、端末装置は、定期的に送信される通信装置からのデータを取得できなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されており、異なる需要家間において、各需要家の通信装置から端末装置へ定期的に送信されるデータの衝突を回避できる通信システム、およびそれに用いる通信装置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】
【０００８】
本発明の通信システムは、需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、前記通信装置との通信機能を有する端末装置とを需要家ごとに備え、定期的に前記通信装置から自需要家の前記端末装置へ定例データが送信される通信システムであって、前記通信装置と前記端末装置との一方は、他の需要家の前記定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で前記定例データの送信タイミングを調整する調整部を有することを特徴とする。
【０００９】
この通信システムにおいて、前記調整部は、前記規定期間を複数の単位期間に分割し当該単位期間の各々を需要家ごとに割り当てるように構成されていることが望ましい。
【００１０】
この通信システムにおいて、前記通信装置は、自需要家に割り当てられた前記単位期間に他の前記通信装置からの前記定例データを検知した場合にはバックオフ時間の経過後に前記定例データを送信する回避機能を有しており、前記調整部は、前記単位期間を前記バックオフ時間よりも長くするように構成されていることがより望ましい。
【００１１】
または、この通信システムにおいて、前記通信装置は、自需要家に割り当てられた前記単位期間において、前記定例データを送信後、前記端末装置から確認応答を受信するまでは、所定の再送期間を上限として前記定例データを繰り返し送信する回避機能を有しており、前記調整部は、前記単位期間を前記再送期間よりも長くするように構成されていることが望ましい。
【００１２】
この通信システムにおいて、前記通信装置は、時計部と、当該時計部で計時される現在時刻に従って定期的に前記端末装置へ前記定例データを送信する定例送信部を有しており、前記調整部は、前記通信装置に設けられ、前記定例送信部を制御することで前記定例データの送信タイミングを調整するように構成されていることがより望ましい。
【００１３】
または、この通信システムにおいて、前記端末装置は、時計部と、当該時計部で計時される現在時刻に従って定期的に前記通信装置へ定例要求を送信し、当該定例要求への応答として当該通信装置から送信される前記定例データを取得する定例取得部を有しており、前記調整部は、前記端末装置に設けられ、前記定例取得部を制御して前記定例要求の送信タイミングを調整することで前記定例データの送信タイミングを調整するように構成されていることが望ましい。
【００１４】
この通信システムにおいて、前記調整部は、前記定例データの送信タイミングを表すタイミング通知を送信し、他の需要家からの前記タイミング通知を受信すると、自需要家での前記定例データの送信タイミングを当該タイミング通知で表される送信タイミングとは異なるタイミングに調整するように構成されていることがより望ましい。
【００１５】
この通信システムにおいて、前記調整部は、前記タイミング通知を初期設定時に送信するように構成されていることがより望ましい。
【００１６】
または、この通信システムにおいて、前記調整部は、前記タイミング通知を定期的に送信するように構成されていることが望ましい。
【００１７】
この通信システムにおいて、複数の需要家の前記通信装置との通信機能を有し、前記定例データの送信タイミングを指示する指示通知を各需要家の前記通信装置に送信する上位装置をさらに備え、前記調整部は、前記上位装置からの前記指示通知に従って、自需要家での前記定例データの送信タイミングを決定するように構成されていることが望ましい。
【００１８】
この通信システムにおいて、前記調整部は、自需要家での前記定例データの送信タイミングをランダムに決定するように構成されていることが望ましい。
【００１９】
この通信システムにおいて、前記端末装置との通信機能を有し、定期的に前記端末装置との定期通信を行う機器を需要家ごとにさらに備え、前記調整部は、前記定例データの送信タイミングを自需要家の前記機器の前記定期通信のタイミングと異ならせるように構成されていることがより望ましい。
【００２０】
この通信システムにおいて、前記通信装置と前記端末装置とは電波を伝送媒体とした無線通信により通信するように構成されていることがより望ましい。
【００２１】
または、この通信システムにおいて、前記通信装置と前記端末装置とは配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信により通信するように構成されていることが望ましい。
【００２２】
本発明の通信装置は、需要家ごとに設けられ需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置であって、定期的に自需要家の端末装置へ定例データを送信する定例送信部と、前記定例送信部を制御することで、他の需要家の前記定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で前記定例データの送信タイミングを調整する調整部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、他の需要家の定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを調整する調整部を有する。したがって、異なる需要家間において、各需要家の通信装置から端末装置へ定期的に送信されるデータの衝突を回避できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の通信システムを示す概略ブロック図である。
【図２】実施形態１のスマートメータおよび端末装置の概略ブロック図である。
【図３】実施形態１の通信システムの動作の説明図である。
【図４】実施形態２のスマートメータおよび端末装置の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の実施形態では、需要家での資源の消費量を計測する計測器に付設された通信装置と、通信装置との通信機能を有する端末装置とを需要家ごとに備えた通信システムについて説明する。ここでいう資源は、電力、ガス、水道、熱など外部の供給事業者から供給される資源である。以下では、資源が電力である場合を例として説明するが、資源を電力に限る趣旨ではない。また、以下では、需要家が戸建て住宅である場合について例示するが、この例に限らず、需要家はたとえば集合住宅の各住戸、事務所、工場などであってもよい。
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態の通信システム１は、図１に示すように、計測器２に付設された通信装置３と、通信装置３との通信機能を有する端末装置４とを需要家１１〜１６（以下、各々を区別しないときには「需要家１０」という）ごとに備えている。この通信システム１は、端末装置４との通信機能を有する機器５を需要家１０ごとにさらに備えている。また、図１の通信システム１は、これら複数の需要家１１〜１６の通信装置３を管理下とする上位装置（親機）としてのコンセントレータ６をさらに備えている。
【００２７】
この通信システム１は、定期的に通信装置３から自需要家１０の端末装置４へ定例データが送信されるように構成されている。詳しくは後述するが、通信装置３と端末装置４との一方は、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを調整する調整部を有している。
【００２８】
なお、本実施形態では、１台のコンセントレータ６の管理下である需要家１１〜１６が密集して存在する場合をモデルとして、通信システム１の構成および機能を説明するが、コンセントレータ６の管理下となる需要家１０の数を限定する趣旨ではない。また、この種の通信システム１は、実際には複数台のコンセントレータ６を備え、これら複数台のコンセントレータ６のさらに上位に存在する管理装置（図示せず）にて各コンセントレータ６の管理下にある需要家１０を管理するように構成されている。
【００２９】
各通信装置３は、それぞれ各需要家１０での資源（ここでは電力）の消費量を計測する計測器２に付設されている。計測器２は、電力の供給事業者からの電力（資源）が供給される配電線８に接続されており、各需要家１０での使用電力量（資源の消費量）を計測する電力メータである。
【００３０】
計測器２は、通信装置３と共にスマートメータ７を構成する。通信装置３は、計測器２の計測結果を含む検針情報を計測器２から取得し、コンセントレータ６に送信することによって遠隔検針を可能にする。さらに、通信装置３は、自需要家１０の端末装置４に対しても検針情報を送信する。スマートメータ７は、通信装置３と計測器２とが筐体（図示せず）を共用することが好ましいが、通信装置３と計測器２とが別に筐体を有していてもよい。
【００３１】
スマートメータ（通信装置３）７は、自需要家１０の端末装置４および機器５と共に、たとえばＰＡＮ（Personal Area Network）のようなネットワークを構築する。本実施形態においては、同一ネットワークに属する端末装置４と機器５との間の通信は、電波を伝送媒体に用いた無線通信により実現される。ここでいう無線通信には、９００ＭＨｚ帯特定小電力無線や４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの方式を含む。図１では、各需要家１０の機器５は１台ずつしか図示されていないが、機器５は各需要家１０に２台以上設けられていてもよい。
【００３２】
機器５は、各需要家１０で使用される各種の家電機器や設備機器等であって、たとえば表示器、エアコン（空調装置）、照明器具、冷蔵庫、ＩＨ調理器などを含んでいる。端末装置４は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）のコントローラとして機能し、同一ネットワークに属する機器５を制御したり、スマートメータ７から受信した検針情報を機器（表示器）５に表示させて使用電力量を可視化（見える化）したりする。なお、通信システム１は、使用電力量の可視化や後述するＤＲ情報の表示を実現するためには、最低限の機器５として表示器が１台あればよい。
【００３３】
コンセントレータ６は、管理下としての需要家１１〜１６の通信装置３と共に、たとえばＮＡＮ（Neighborhood Area Network）のようなネットワークを構築する。本実施形態においては、同一ネットワークに属する通信装置３とコンセントレータ６との間の通信は、配電線８を伝送媒体に用いた通信路を用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）技術を用いて実現される。
【００３４】
複数の通信装置３は、各々が他の通信装置３を中継器としてデータを伝送するマルチホップ通信を行うように構成されていてもよい。この場合、コンセントレータ６と直接通信できない通信装置３は、他の通信装置３でパケットが中継されることにより、コンセントレータ６との間で通信可能となる。
【００３５】
また、コンセントレータ６は、供給事業者である電力会社や、電力会社に代わって使用電力量の管理や節電の支援などを行うサービス提供事業者によって運営されているサーバ装置（図示せず）との通信機能も有している。サーバ装置は、専用回線を通して各コンセントレータ６と通信を行うことにより、コンセントレータ６を介してコンセントレータ６の管理下の通信装置３から検針情報を取得する遠隔検針の機能を有している。この場合、サーバ装置が上位装置として機能してもよく、サーバ装置とコンセントレータ６との両方で上位装置を構成してもよい。
【００３６】
さらに、サーバ装置は、電力需給の調整を要求するＤＲ（デマンドレスポンス）情報を各需要家１０のスマートメータ（通信装置３）７に送信することで、需要家１０に対して電力需給の調整を要求する機能を有している。通信装置３は、サーバ装置から受信したＤＲ情報を自需要家１０の端末装置４に送信する。ＤＲ情報を受けた端末装置４は、自需要家１０の機器５をＤＲ情報に基づいて省エネ制御したり、自需要家１０の機器（表示器）５にＤＲ情報を表示させたりする。
【００３７】
以下に、通信装置３および端末装置４の具体的な構成について図２を参照して説明する。なお図２では、一需要家１０におけるスマートメータ（計測器２および通信装置３）７および端末装置４を図示しているが、他の需要家１０の通信装置３および端末装置４も同様の構成である。
【００３８】
通信装置３は、検針部３１と、第１通信インターフェイス（以下、インターフェイスを「Ｉ／Ｆ」と表記する）３２と、第２通信Ｉ／Ｆ３３と、各部の動作を制御する（第１）制御部３４と、現在時刻を計時する時計部３５とを有している。
【００３９】
検針部３１は、計測器２から計測結果を取得する機能を有し、一定時間（たとえば１分、５分、１０分等）ごとに計測結果を取得する。検針部３１は、たとえば計測器２の拡張端子（図示せず）に有線接続される構成により、計測器２との間でデータの授受を可能とする。なお、検針部３１は、計測器２と有線接続される構成に限らず、たとえば計測器２と無線通信や光通信を行う構成でもよい。
【００４０】
第１通信Ｉ／Ｆ３２は、端末装置４との通信機能を有し、電波を伝送媒体に用いた無線通信により端末装置４との間で双方向に通信を行うように構成されている。本実施形態では、第１通信Ｉ／Ｆ３２と端末装置４との間の通信方式は９００ＭＨｚ帯特定小電力無線とするが、これに限らず４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの方式であってもよい。
【００４１】
第２通信Ｉ／Ｆ３３は、コンセントレータ６との通信機能を有し、上述したように配電線６を伝送媒体に用いて、コンセントレータ６との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。なお、第２通信Ｉ／Ｆ３３とコンセントレータ６との間の通信は、電力線搬送通信以外の有線通信や無線通信であってもよい。
【００４２】
制御部３４は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部３４は、検針部３１が取得した計測器２の計測結果に基づいて検針情報を生成し、検針情報を第１通信Ｉ／Ｆ３２から端末装置４へ送信する機能、および検針情報を第２通信Ｉ／Ｆ３３からコンセントレータ６に送信する機能を有している。
【００４３】
時計部３５は、コンセントレータ６から定期的に送信される同期信号により、同一ネットワークに属する通信装置３間で時刻合わせが為されている。
【００４４】
さらに、通信装置３は、メモリ（図示せず）を有し、一定時間（たとえば１分、５分、１０分等）ごとの検針情報を一定期間（たとえば１日）分、メモリに記憶するように構成されている。
【００４５】
端末装置４は、通信装置３との通信を行う第３通信Ｉ／Ｆ４１と、機器５との通信を行う第４通信Ｉ／Ｆ４２と、各部の動作を制御する（第２）制御部４３とを有している。
【００４６】
第３通信Ｉ／Ｆ４１は、電波を伝送媒体に用いた無線通信により通信装置３との間で双方向に通信を行うように構成されている。本実施形態では、第３通信Ｉ／Ｆ４１と通信装置３との間の通信方式は、上述したように９００ＭＨｚ帯特定小電力無線とするが、これに限らず４００ＭＨｚ帯特定小電力無線、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの方式であってもよい。
【００４７】
第４通信Ｉ／Ｆ４２は、上述したように電波を伝送媒体に用いて、機器５との間で双方向に無線通信を行うように構成されている。なお、第４通信Ｉ／Ｆ４２と機器５との間の通信は、無線通信に限らず有線通信（電力線搬送通信を含む）であってもよい。
【００４８】
制御部４３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部４３は、第３通信Ｉ／Ｆ４１で受信した検針情報に従って、第４通信Ｉ／Ｆ４２から機器５に制御コマンドを送信し機器５を制御したり、検針情報を機器（表示器）５に表示させたりする機能を有している。さらに、制御部４３は、第３通信Ｉ／Ｆ４１で受信したＤＲ情報に従って、第４通信Ｉ／Ｆ４２から機器５に制御コマンドを送信し機器５を省エネ制御したり、ＤＲ情報を機器（表示器）５に表示させたりする機能を有している。
【００４９】
ところで、通信装置３が自需要家１０の端末装置４へ送信するデータには、定期的に送信される定例データと、不定期に送信される不定期データとの２種類のデータがある。定例データは、たとえば毎時０分、３０分などの予め決められた時刻に端末装置４へ通知される検針情報などのデータである。不定期データは、たとえば端末装置４あるいは機器５に対するユーザの操作をトリガにして端末装置４へ通知される検針情報や、ＤＲ情報などの不定期に発生するデータである。
【００５０】
通信装置３は、これら２種類のデータのうち不定期データについては、データの送信要求があると即時に第１通信Ｉ／Ｆ３２から端末装置４へ送信するように構成されている。ここで、端末装置４は、たとえば機器（表示器）５が所定の操作時に送信する計測要求を機器５から受けると、通信装置３に対して検針情報の送信要求を送信し、この送信要求への応答として通信装置３から送信される検針情報を機器５へ送信する。これにより、ユーザは、現在の使用電力量を知りたい場合に機器（表示器）５を操作することで、現在の検針情報を機器５に表示させることができる。
【００５１】
一方、定例データについては、通信装置３は、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを需要家１０ごとにずらすことにより、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避する。
【００５２】
すなわち、本実施形態のような通信システム１では、複数の需要家１０が密集している場合、通信装置３−端末装置４間の通信信号が近隣の需要家１０へ漏洩することがある。そのため、複数の通信装置３が全く同時刻に自需要家１０の端末装置４へ一斉に定例データを送信するとすれば、異なる需要家１０間でデータ（定例データ）の衝突が生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、通信装置３は、定例データの送信タイミングを需要家１０ごとにずらすことにより、定例データの衝突が生じることを回避する。
【００５３】
以下、本実施形態の通信システム１のうち定例データの送信に関する構成について説明する。以下では、需要家１１〜１６のうち、需要家１１〜１３の間で通信装置３からの通信信号の漏洩が生じ、また、需要家１４〜１６の間で通信装置３からの通信信号の漏洩が生じると仮定する。
【００５４】
本実施形態では、通信装置３は、時計部３５で計時される現在時刻に従って定期的に端末装置４へ定例データを送信する定例送信部３４１を制御部３４に有している。さらに、通信装置３は、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを調整する調整部３４２を制御部３４に有している。
【００５５】
つまり、本実施形態では通信装置３は自発的に定例データを送信するように構成されているので、定例データの送信タイミングを調整する調整部３４２は端末装置４ではなく通信装置３に設けられている。この調整部３４２は、定例送信部３４１を制御することで定例データの送信タイミングを調整するように構成されている。
【００５６】
具体的には、調整部３４２は、図３に示すように定例時刻の前後の一定の期間を規定期間Ｔ０とし、規定期間Ｔ０を複数のタイムスロットである単位期間Ｔ１〜Ｔ４に分割して単位期間Ｔ１〜Ｔ４の各々を需要家１０ごとに割り当てるように構成されている。図３は、横軸を時間軸として、互いに通信信号の漏洩を生じる需要家１１〜１３での定例データの送信タイミングを示しており、需要家１１を（ａ）、需要家１２を（ｂ）、需要家１３を（ｃ）に表している。
【００５７】
定例時刻は、たとえば毎時０分、３０分というように所定の周期Ｐ０（たとえば３０分）で設定されており、図３ではｔ１，ｔ２，ｔ３の各々が定例時刻である。図３の例では、各定例時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３を中心として規定期間Ｔ０が設定され、単位期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の順となるように各規定期間Ｔ０が４等分されている。
【００５８】
調整部３４２は、自需要家１０での定例データの送信タイミングをランダムに決定するように構成されている。ここでは、各需要家１０の通信装置は、定例データを送信する度に、調整部３４２にて単位期間Ｔ１〜Ｔ４のいずれかをランダムに選択し、選択した単位期間Ｔ１〜Ｔ４に定例データを送信するように定例送信部３４１を制御する。
【００５９】
その結果、図３に示すように、定例時刻ｔ１を含む規定期間Ｔ０においては、需要家１１の通信装置３は単位期間Ｔ３、需要家１２の通信装置３は単位期間Ｔ２、需要家１３の通信装置３は単位期間Ｔ４にそれぞれ定例データを送信する。同様に、定例時刻ｔ２を含む規定期間Ｔ０においては、需要家１１の通信装置３は単位期間Ｔ２、需要家１２の通信装置３は単位期間Ｔ１、需要家１３の通信装置３は単位期間Ｔ３にそれぞれ定例データを送信する。このように、需要家１１〜１３では定例データの送信タイミングが互いにずれているので、これら需要家１１〜１３の間で相互に通信信号の漏洩が生じたとしても、異なる需要家１０の通信装置３からの定例データ同士が衝突することはない。
【００６０】
定例時刻ｔ３を含む規定期間Ｔ０においては、需要家１１の通信装置３は単位期間Ｔ１、需要家１２の通信装置３は単位期間Ｔ１、需要家１３の通信装置３は単位期間Ｔ２にそれぞれ定例データを送信する。このとき、２つの需要家１１，１２に１つの単位期間Ｔ１が割り当てられている。本実施形態の通信装置３は、このような場合にも定例データの衝突を回避できるように、自需要家１０に割り当てられた単位期間に他の通信装置３からの定例データを検知した場合にはバックオフ時間の経過後に定例データを送信する回避機能を有している。具体的には、通信装置３は衝突回避方式として周知のＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を採用している。
【００６１】
ただし、単位期間がＣＳＭＡ／ＣＡの初回バックオフ時間以下であれば、通信装置３は、自需要家１０に割り当てられている単位期間内に定例データを送信することができない。そこで、調整部３４２は、単位期間をＣＳＭＡ／ＣＡのバックオフ時間よりも長く設定するように構成されている。その結果、図３に示すように需要家１１および需要家１２の定例データの送信タイミングが割り当てられた単位期間Ｔ１でも、需要家１２の通信装置３は、バックオフ時間Ｔｂの待機後に定例データを送信することで、需要家１１の定例データとの衝突を回避できる。
【００６２】
また、３つ以上の需要家１０に１つの単位期間が割り当てられた場合、単位期間がバックオフ時間よりも長いというだけでは、通信装置３は、自需要家１０に割り当てられている単位期間内に定例データを送信できないことがある。すなわち、通信装置３は、ＣＳＭＡ／ＣＡのような回避機能を採用する場合、自需要家１０に割り当てられた単位期間において、定例データを送信後、端末装置４から確認応答（ＡＣＫ）を受信するまでは、所定の再送期間を上限として定例データを繰り返し送信する。言い換えれば、通信装置３は、定例データが正常に送信されれば端末装置４から確認応答を受信するので、定例データの衝突が生じた場合に定例データを繰り返し送信し、確認応答を受信して初めて定例データの送信を完了する。再送期間は、通信装置３が定例データを繰り返し送信する上限回数を規定する期間である。
【００６３】
そのため、単位期間が再送期間以下であれば、通信装置３は、自需要家１０に割り当てられている単位期間内に定例データの送信を完了することができない可能性がある。そこで、調整部３４２は、単位期間をＣＳＭＡ／ＣＡの再送期間よりも長く設定するように構成されていることが望ましい。これにより、３つ以上の需要家１０に１つの単位期間が割り当てられた場合でも、通信装置３は、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避しつつ自需要家１０に割り当てられている単位期間内に定例データの送信を完了できる。
【００６４】
また、調整部３４２は、自需要家１０での定例データの送信タイミングをランダムに決定する構成に限らず、予め決められた各需要家１０に固有の値に基づいて送信タイミングを決定してもよい。すなわち、需要家１１〜１６にそれぞれ固有の値が予め割り当てられている場合、調整部３４２は、この固有の値に基づいて単位期間Ｔ１〜Ｔ４の各々を需要家１０ごとに割り当ててもよい。
【００６５】
たとえば、調整部３４２は各需要家１０のスマートメータ（通信装置３）７と端末装置４と機器５とで構築されたネットワーク（ＰＡＮ）に固有の識別子（ＰＡＮ＿ＩＤ）に基づいて、単位期間Ｔ１〜Ｔ４の各々を需要家１０ごとに割り当てる。このネットワークの識別子は、たとえば需要家１１では「００１」、需要家１２では「００２」、需要家１３では「００３」、需要家１４では「００４」、需要家１５では「００５」、需要家１６では「００６」というように需要家１０ごとに個別に設定される値である。具体的には、通信装置３は初回起動時に周囲の通信装置３を検索し、周囲の通信装置３と同じ値にならないように、自ネットワークの識別子（ＰＡＮ＿ＩＤ）を決定する。要するに、識別子はネットワークの構築時に周囲の（電波が届く範囲の）需要家１０と重複しないように設定される値である。調整部３４２は、このように設定された識別子の値に基づいて、たとえば需要家１１には単位期間Ｔ１、需要家１２には単位期間Ｔ２、需要家１３には単位期間Ｔ３をそれぞれ割り当てることにより、需要家１１〜１３間での定例データの衝突を回避できる。
【００６６】
各需要家１０に固有の値は、ネットワークの識別子に限らず、メータ番号などのスマートメータ７に固有の識別子であってもよいし、端末装置４の機器番号など端末装置４に固有の識別子であってもよい。
【００６７】
通信装置３は、このように調整部３４２が各需要家１０に固有の値に基づいて送信タイミングを決定する構成では、異なる需要家１０間での定例データの予期せぬ衝突を回避でき、衝突回避の確実性が向上するという利点がある。
【００６８】
さらにまた、機器５が、定期的に自需要家１０の端末装置４との定期通信を行うように構成されている場合、調整部３４２は、定例データの送信タイミングを自需要家１０の機器の定期通信のタイミングと異ならせるように構成されていることが望ましい。つまり、調整部３４２は、定例データの送信タイミングを、自需要家１０の端末装置４−機器５間の定期通信のタイミングとずらして設定する。具体的には、調整部３４２は、自需要家１０の端末装置４から定期通信のタイミングを表す情報を取得し、取得した情報に基づいて、定期通信のタイミングと重複しない単位期間を定例データの送信タイミングに割り当てる。
【００６９】
これにより、通信システム１は、各需要家１０において通信装置３から端末装置４への定例データの送信と、端末装置４−機器５間の定期通信とを時間軸方向にずらすことができ、これらが互いに干渉することを回避できる。
【００７０】
以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、異なる需要家１０間において、各需要家１０の通信装置３から端末装置４へ定期的に送信されるデータ（定例データ）の衝突を回避できる、という利点がある。すなわち、調整部３４２は、他の需要家１０の定例データとの衝突を回避するように、所定の定例時刻を含む規定期間内で定例データの送信タイミングを調整するので、通信装置３は、定例データの送信タイミングを需要家１０ごとにずらすことができる。したがって、この通信システム１は、複数の需要家１０間で通信信号の漏洩が生じても、これら複数の需要家１０の通信装置３が全く同時刻に一斉に定例データを送信することはなく、これら複数の需要家１０間で定例データの衝突を回避できる。
【００７１】
しかも、本実施形態では、調整部３４２は、通信装置３に設けられ、定例送信部３４１を制御することで定例データの送信タイミングを調整するように構成されている。そのため、本実施形態の通信システム１は、通信装置３が端末装置４からの要求に応答する形ではなく自発的に定例データを送信するイベント駆動方式のシステムにおいて、異なる需要家１０間において定例データの衝突を回避できる。
【００７２】
また、調整部３４２は、規定期間を複数の単位期間に分割し単位期間の各々を需要家１０ごとに割り当てるように構成されているので、定例データの送信データの送信に使用する単位期間を選択するだけの比較的簡単な演算で送信タイミングを決定できる。ここで、調整部３４２は、規定期間の分割数（つまり単位期間の数）を増やすことにより、異なる需要家１０に同一の単位期間が割り当てられにくくなり、定例データの衝突を回避しやすくなる。
【００７３】
さらにまた、調整部３４２は、自需要家１０での定例データの送信タイミングをランダムに決定するように構成されているので、他の需要家１０との関係を無視して、自需要家１０の中だけで定例データの送信タイミングを決定することができる。
【００７４】
ところで、本実施形態の第１の変形例として、調整部３４２は、定例データの送信タイミングを表すタイミング通知を送信するように構成されていてもよい。この変形例では、調整部３４２は、他の需要家１０からのタイミング通知を受信すると、自需要家１０での定例データの送信タイミングをタイミング通知で表される送信タイミングとは異なるタイミングに調整するように構成される。
【００７５】
要するに、第１の変形例においては、異なる需要家１０の通信装置３間でタイミング通知を授受し、タイミング通知の受信側の通信装置３は、受信したタイミング通知に基づいて自身の定例データの送信タイミングを決定する。具体的には、調整部３４２は、自身の定例データの送信に用いる単位期間を表すタイミング通知を第１通信Ｉ／Ｆ３２からブロードキャストで送信する。調整部３４２は、他の需要家１０からのタイミング通知を第１通信Ｉ／Ｆ３２で受信して解読し、このタイミング通知で表される単位期間を避けるように、自身の定例データの送信に用いる単位期間を決定する。なお、通信装置３は、定例データの衝突を生じ得る他の需要家１０とは通信信号が漏洩する関係にあるので、当該他の需要家１０からのタイミング通知を受信可能である。
【００７６】
第１の変形例に係る通信システム１は、異なる需要家１０の通信装置３同士がネゴシエーションにより各々の定例データの送信タイミングを決定するので、定例データの衝突を生じる需要家１０間で確実に定例データの衝突を回避可能になる。
【００７７】
第１の変形例において、調整部３４２は、タイミング通知を初期設定時に送信するように構成される。この構成では、通信装置３の設置工事の際に、施工者が通信装置３の電源を投入する、または所定の操作を行うことにより、通信装置３は周囲の通信装置３にタイミング通知を送信することになる。このように、通信装置３は、初期設定時にのみタイミング通知を送信することで、タイミング通知を何度も送信する場合に比べて通信トラフィックを低減できる。
【００７８】
あるいは、調整部３４２は、タイミング通知を定期的（たとえば１日ごと）に送信するように構成されていてもよい。この構成によれば、通信装置３は、他の需要家１０との間での通信信号の漏洩状況が時間経過に伴って変化したとしても、変化後の漏洩状況に基づいて、定例データの送信タイミングを再設定することができる。たとえば、元々は需要家１１と需要家１４との間で通信信号の漏洩が生じ得なかったとしても、需要家１１と需要家１４との間の建物が取り壊されることで、両需要家１１，１４間で通信信号の漏洩を生じるようになることがある。このような場合、調整部３４２は、タイミング通知を定期的に送信することにより、需要家１１と需要家１４との間で定例データの送信タイミングをずらして定例データの衝突を回避できる。
【００７９】
本実施形態の第２の変形例としては、調整部３４２は、上位装置からの指示通知に従って、自需要家１０での定例データの送信タイミングを決定するように構成されていてもよい。この変形例では、複数の需要家１０の通信装置３との通信機能を有する上位装置（たとえばコンセントレータ６）は、定例データの送信タイミングを指示する指示通知を各需要家１０の通信装置３に送信するように構成される。
【００８０】
要するに、第２の変形例においては、複数の需要家１０の通信装置３を統括する上位装置は、管理下にある複数の通信装置３の各々に対して定例データの送信タイミングを指示する。具体的には、コンセントレータ６は、管理下の需要家１０のうち少なくとも通信信号の漏洩する範囲内の需要家１０間で定例データの送信タイミングがずれるように、管理下の需要家１０の定例データの送信タイミングを一元的に決定する。つまり、需要家１１〜１３間と、需要家１４〜１６間との各々で通信信号の漏洩が生じる場合、コンセントレータ６は、需要家１１〜１３にそれぞれ異なる単位期間を割り当て、需要家１４〜１６にそれぞれ異なる単位期間を割り当てる。コンセントレータ６は、割り当てた単位期間を表す指示通知を、各需要家１０の通信装置３に対して、初期設定時あるいは定期的に送信する。
【００８１】
第２の変形例に係る通信システム１は、複数の需要家１０の定例データの送信タイミングを上位装置にて一元的に決定するので、定例データの衝突を生じる需要家１０間で確実に定例データの衝突を回避可能になる。
【００８２】
ところで、本実施形態では、通信装置３と端末装置４とは無線通信を行うように構成されているので、通信システム１の導入時に、通信装置３と端末装置４との間の配線作業が不要になるという利点がある。
【００８３】
ただし、通信装置３と端末装置４との間の通信は、無線通信に限らず、配電線を伝送媒体に用いた通信路を通して通信信号を伝送する電力線搬送通信であってもよい。すなわち、集合住宅などにおいては、各住戸の通信装置３および端末装置４が無線通信を行うと、上または下の階の住戸も含めて通信信号の漏洩が生じやすいため、電力線搬送通信を用いることが望ましい。
【００８４】
通信装置３と端末装置４との間の通信が電力線搬送通信である場合においては、配電線同士が集合住宅内の幹線を通して互いに繋がっていることから、異なる需要家（住戸）間で通信信号の漏洩を生じることがある。したがって、通信装置３と端末装置４との間の通信が電力線搬送通信である場合にあっても、上述したような定例データの送信に関する構成（定例送信部３４１および調整部３４２）を適用することは有用である。
【００８５】
（実施形態２）
本実施形態の通信システム１は、図４に示すように、調整部４４２が通信装置３ではなく端末装置４に設けられている点で実施形態１の通信システム１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。
【００８６】
本実施形態では、端末装置４は、実施形態１で説明した制御部４３（図２参照）に代えて、制御部４４および現在時刻を計時する時計部４５を有している。
【００８７】
時計部４５は、コンセントレータ６から定期的に送信される同期信号を通信装置３を介して受信することにより、このコンセントレータ６の管理下となる需要家１０の端末装置４間で時刻合わせが為されている。
【００８８】
制御部４４は、制御部４３の機能に加えて、時計部４５で計時される現在時刻に従って定期的に通信装置３へ定例要求を送信し、定例要求への応答として通信装置３から送信される定例データを取得する定例取得部４４１の機能を有している。さらに、端末装置４は、定例取得部４４１を制御して定例要求の送信タイミングを調整することで定例データの送信タイミングを調整する調整部４４２を制御部４４に有している。
【００８９】
言い換えれば、調整部４４２は、定例データの送信タイミングを直接調整するのではなく、定例要求の送信タイミングを調整することで、定例要求に対する応答である定例データの送信タイミングを間接的に調整する。調整部４４２の機能の詳細については、実施形態１の調整部３４２と略同じであるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００９０】
また、通信装置３は、実施形態１で説明した制御部３４（図２参照）および時計部３５（図２参照）に代えて、制御部３６を有している。制御部３６は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部３６は、検針部３１が取得した計測器２の計測結果に基づいて検針情報を生成し、検針情報を第１通信Ｉ／Ｆ３２から端末装置４へ送信する機能、および検針情報を第２通信Ｉ／Ｆ３３からコンセントレータ６に送信する機能を有している。
【００９１】
さらに、制御部３６は、上記機能に加えて、端末装置４からの定例要求を第１通信Ｉ／Ｆ３２にて受信し、定例要求への応答として第１通信Ｉ／Ｆ３２から端末装置４へ定例データを送信する機能を有している。
【００９２】
以上説明した本実施形態の通信システム１によれば、異なる需要家１０間において、各需要家１０の通信装置３から端末装置４へ定期的に送信されるデータ（定例データ）の衝突を回避できる、という利点がある。
【００９３】
しかも、本実施形態では、調整部４４２は、端末装置４に設けられ、定例取得部４４１を制御することで定例データの送信タイミングを間接的に調整するように構成されている。そのため、本実施形態の通信システム１は、通信装置３が端末装置４からの要求（定例要求）に応答する形で定例データを送信するポーリング方式のシステムにおいて、異なる需要家１０間において定例データの衝突を回避できる。
【００９４】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【符号の説明】
【００９５】
１  通信システム
２  計測器
３  通信装置
３４１  定例送信部
３４２  調整部
３５  時計部
４  端末装置
４４１  定例取得部
４４２  調整部
４５  時計部
５  機器
６  コンセントレータ（上位装置）
８  配電線
１０〜１６  需要家
【図１】
2014192655.tif 000003
【図２】
2014192655.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014192655.tif 000006