(57)【要約】 【課題】周期的に発生する雑音の影響を無駄に動作することなく回避して、質の高い無線通信を行うことができる無線通信装置および無線通信方法を提供する。【解決手段】無線通信装置は、抽出部、検出部、情報取得部、無線部、制御部を備える。抽出部は計測対象物から検出した電気信号から一定の周期を有する周期信号を抽出する。検出部は抽出部により抽出された周期信号の位相を検出する。情報取得部は電気信号より得られる情報または前記計測対象物に関連する情報を取得する。無線部は情報を無線送信する。制御部は無線部が情報の送信を開始する時刻と情報の送信を終了する時刻と周期信号の位相とに応じて情報の送信要否または送信方法を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物から検出した電気信号から一定の周期を有する周期信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記周期信号の位相を検出する検出部と、
前記電気信号より得られる情報または前記計測対象物に関連する情報を取得する情報取得部と、
前記情報を無線送信する無線部と、
前記無線部が前記情報の送信を開始する時刻と前記情報の送信を終了する時刻と前記周期信号の位相とに応じて前記情報の送信要否または送信方法を判定する制御部と
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記無線部が前記情報の送信を開始し終了するまでの期間が前記周期信号の位相に基づいて定まる期間と重なる場合に、前記情報を送信しないよう前記無線部を制御する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記無線部が前記情報の送信を開始し終了するまでの期間が前記周期信号の位相に基づいて定まる期間と重ならない場合に、前記情報を送信するよう前記無線部を制御する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記情報取得部により取得された前記情報のレベルが予め設定された閾値を超えた場合に、前記情報を送信対象の情報として前記無線部に入力する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記情報取得部により順次取得された複数の前記情報の中に予め定められた一定のレベルの閾値を超える情報が存在した場合に、前記情報を送信対象の情報として前記無線部に入力する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記情報のレベルが前記電気信号に含まれる雑音の強度の値である請求項４または請求項５いずれか記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記無線部が前記周期信号の位相に応じて定まる期間に前記情報を送信して無線通信に誤りが生じた場合、前記周期信号の位相に応じて定まる期間に新たな情報を送信しないよう前記無線部を制御する請求項１，請求項３乃至請求項６いずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記無線部による複数回の無線通信の結果、前記無線通信に誤りが生じたタイミングに周期性が確認された場合、前記周期性のあるタイミングでは新たな情報を送信しないよう前記無線部を制御する請求項１，請求項３乃至請求項７いずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記周期信号の位相に基づいて定まる期間内では、送信電力を増大する送信方法にするよう前記無線部を制御する請求項１、請求項３乃至請求項８いずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記周期信号の位相に基づいて定まる期間内では、無線送信時のデータサイズを低減するよう前記無線部を制御する請求項１、請求項３乃至請求項８いずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記無線部は、
前記周期信号の位相に基づいて定まる期間内では無線送信時の変復調方式を変更するよう前記無線部を制御する請求項１、請求項３乃至請求項８いずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
無線通信装置における無線通信方法であって、
計測対象物から検出した電気信号から一定の周期を有する周期信号を抽出し、
抽出した前記周期信号の位相を検出し、
前記周期信号に同期して前記電気信号より得られる情報または前記計測対象物に関連する情報を取得し、
取得した前記情報の送信を開始する時刻と前記情報の送信を終了する時刻と前記周期信号の位相とに応じて前記情報の送信要否または送信方法を判定する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばモノとモノとの通信（以下「Ｍ２Ｍ通信」と称す）の分野では、例えば工場の設備に配置した電力センサ、温度センサ、湿度センサ、圧力センサなどのさまざまなセンサで得た情報を通信装置がサーバに向けて周期的に通信し情報収集を行うことがある。
【０００３】
また、他にも工場では、さまざまな機器も稼働していることから、当該機器の稼働状況によっては通信装置からサーバへの通信に影響を及ぼすような非定常雑音が生じる場合がある。
【０００４】
このとき、非定常雑音も周期的に生じており、さらに通信周期が雑音発生周期の整数倍に一致するような場合には、通信誤り率が極端に増加してしまうため、通信には好ましくない。
【０００５】
このように周期的に生じる雑音の影響を回避するために、従来は、通信の誤り率を監視して、誤り率が所定閾値を超えた場合に送信タイミングを変更する、または送信するデータの長さを短縮する、などといったことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の技術では、通信の誤り率を測定して送信タイミングを制御することから、通信の誤りが発生した後で適切なタイミングに制御するため、制御が遅れ、機器の監視などのようなリアルタイム性の要求が高いシステムには適さない。
【０００８】
また、周期的な雑音による通信の誤りと伝播環境の変化に伴う通信の誤りとを区別できないため、伝播環境の変化による誤りが発生したときにも、送信タイミングを変更したり、送信データの長さを変えてしまう、無駄な動作をすることがあるという問題もある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、周期的に発生する雑音の影響を無駄に動作することなく回避して、質の高い無線通信を行うことができる無線通信装置および無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の無線通信装置は、抽出部、検出部、情報取得部、無線部、制御部を備える。抽出部は計測対象物から検出した電気信号から一定の周期を有する周期信号を抽出する。検出部は抽出部により抽出された周期信号の位相を検出する。情報取得部は電気信号より得られる情報または前記計測対象物に関連する情報を取得する。無線部は情報を無線送信する。制御部は無線部が情報の送信を開始する時刻と情報の送信を終了する時刻と周期信号の位相とに応じて情報の送信要否または送信方法を判定する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の無線通信装置の構成を示す図である。
【図２】電力センサにより検出された信号の波形を示す図である。
【図３】第１信号処理部のフィルタの出力波形を示す図である。
【図４】第１信号処理部のＡＤＣの出力信号を示す図である。
【図５】第１信号処理部の検出部の出力信号を示す図である。
【図６】第２信号処理部のフィルタの出力波形を示す図である。
【図７】第２信号処理部のＰ／Ｈの出力波形を示す図である。
【図８】第１実施形態の無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の無線通信装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第２実施形態の無線通信装置の構成を示す図である。
【図１１】第２実施形態の無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態において閾値を相対値で設定する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態において閾値を絶対値で設定する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の無線通信装置の構成を示す図である。
【図１５】第３実施形態の無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】第３実施形態の無線通信装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。  
（第１実施形態）  
図１に示すように、第１実施形態の無線通信装置は、電力センサ１、第１信号処理部２、検出部５、第２信号処理部６、記憶部１０、制御部１１、無線部１２およびアンテナ１３などを備える。
【００１３】
電力センサ１は、測定対象物である電力設備の送配電線（以下「電力線」と称す）に流れる電気信号から一定の周期を有する周期信号、例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚなどの所定の周波数の信号（この例では商用電源）を低い電圧レベルの信号として検出する。以下、説明では５０Ｈｚを例にして説明する。電気信号は、音声等とは異なり周期的な信号であり、その信号に外部からの雑音が飛び込み重畳されることが多くある。
【００１４】
第１信号処理部２は、フィルタ３とアナログ／デジタルコンバータ４（以下「ＡＤＣ４」と称す）とを有する。フィルタ３は、例えば低域通過フィルタであり、そのカットオフ周波数ｆ１は５０Ｈｚよりも大きい（高い）。したがってこのフィルタ３では５０Ｈｚよりも高い周波数（ノイズ成分）がカットされる。つまりフィルタ３は、商用電源の信号から所定周波数、例えば５０Ｈｚの信号を抽出する。
【００１５】
ＡＤＣ４は、フィルタ３の出力をデジタル信号に変換する。このＡＤＣ４のサンプリング周波数ｆ２は、２×ｆ１よりも大きい周波数である。
【００１６】
通常、電力線に流れる電気信号には、５０Ｈｚの正弦波の信号にこれよりも高い周波数の信号（高調波やその他のノイズ）が重畳されている（図２参照）。
【００１７】
第１信号処理部２は、電気信号から高調波やその他のノイズを除去した５０Ｈｚの正弦波を抽出し、５０Ｈｚの正弦波をデジタル信号とする。つまり第１信号処理部２は、電力センサ１により検出された低電圧信号から所定の周波数帯域（５０Ｈｚの帯域）以外の信号（ノイズ成分）を除去する。
【００１８】
上記電力センサ１および第１信号処理部２は、計測対象物である電力線から電力センサ１が検出した電気信号から所定周波数（５０Ｈｚ）の正弦波（周期信号）を抽出する抽出部として機能する。測定対象物から周期的な信号を抽出する抽出部の一例として電力センサ１を例示したが、この他、無線信号を送受信するアンテナなどを適用可能である。
【００１９】
検出部５は、抽出部により抽出された５０Ｈｚの正弦波（周期信号）の位相（同期タイミング）を検出する。具体的には、検出部５は、ＡＤＣ４の出力信号の同期タイミング、例えば５０Ｈｚ交流信号が所定の位相（例えば０度、１８０度、３６０度など）となるタイミングを検出し、そのタイミングを制御部１１に通知する。
【００２０】
第２信号処理部６は、フィルタ７、ピークホールド回路８（以下「Ｐ／Ｈ８」と称す）、ＡＤＣ９を有する。Ｐ／Ｈ８の代わりに積分回路を用いてもよい。
【００２１】
フィルタ７は、例えば帯域通過フィルタであり、その低域カットオフ周波数ｆ３は、電源信号の周波数ｆ１よりも大きい（高い）周波数に設定されている。
【００２２】
フィルタ７は、電力センサ１により検出された電源信号からノイズ成分の周波数帯域以外の信号（５０Ｈｚ）を除去する。Ｐ／Ｈ８はＡＤＣ９のサンプリング周波数ｆ４が必要以上に大きくならないようフィルタ７の出力信号を整形する。ＡＤＣ９はＰ／Ｈ回路８の出力信号をデジタル信号に変換する。
【００２３】
また、Ｐ／Ｈ８のホールド期間（または積分回路の積分期間）は、任意の正の整数Ｎを用いて１／ｆ１／Ｎと表される。このときＡＤＣ９のサンプリング周波数ｆ４はＮ×ｆ１よりも大きい（高い）周波数になるよう設定されている。
【００２４】
すなわち、電力センサ１および第２信号処理部６は、計測対象物（電力線または電力線を含む電力設備）から電気信号を検出し、電気信号に含まれる非定常雑音などのノイズ成分（以下「測定データまたは情報と称す」）を取得する情報取得部として機能する。
【００２５】
情報取得部は、この例のように電力線から電力センサ１が検出した電気信号の情報（信号に含まれるノイズ成分など）を取得する他、電力線とは異なる電力設備を計測対象物として、計測対象物に関連する情報を取得してもよい。
【００２６】
情報取得部としては、電力センサ１の他、他のさまざまなセンサおよび無線信号送受信用のアンテナなどを用いてもよい。つまり情報取得部は測定対象物に関する情報を取得するものであればよい。
【００２７】
具体的には、情報取得部が取得する情報としては、電力センサ１により検出される電気信号のノイズに限らず、例えば電力設備に付随する温度センサや圧力センサにより検出される温度や圧力などであってもよく、また無線信号を送受するアンテナにより検出される信号などであってもよい。情報取得部が取得する情報としては、電力設備に関するさまざまな情報が取得対象である。
【００２８】
記憶部１０には、第２信号処理部６によりサンプリングされた測定データが時系列で順次記憶される。
【００２９】
制御部１１は、記憶部１０の測定データの蓄積状況を監視しており、一定量のデータが蓄積されると、一定の条件を満たしたものと判定し、記憶部１０に記憶されている複数の測定データを統合して送信データを生成し、検出部５から通知されたタイミングに基づき無線部１２へ送信の指示を通知し、記憶部１０から読み出した送信データを無線部１２に入力する。
【００３０】
無線部１２は、入力された送信データに対して、所定の変調処理および無線信号への変換処理を行って無線信号を生成し、生成した無線信号を、制御部１１により指示（制御）された送信のタイミングでアンテナ１３から送信する。
【００３１】
制御部１１は、無線部１２が情報の送信を開始する時刻と情報の送信を終了する時刻と周期信号の位相とに応じて情報の送信要否または送信方法を判定する。
一例としては、制御部１１は、検出部５により検出された電気信号の位相が、非定常雑音の発生が予測される範囲として予め設定された位相の範囲（以下「送信禁止期間Ｔｘ」と称す）にある場合に送信データ（情報）を送信しないものと判定し、送信データ（情報）を送信しないよう無線部１２を制御する。
【００３２】
送信禁止期間Ｔｘは、例えば位相では９０°±１０°，２７０°±１０°、時間では同期タイミングＴｎ＋４．５ｍｓｅｃ〜Ｔｎ＋５．５ｍｓｅｃの間などに設定される。つまり送信禁止期間Ｔｘは、電気信号のある同期タイミングから進んだ位相でも同期タイミングから経過した時間でも表すことができる。
【００３３】
続いて、図２乃至図６を参照して第１実施形態の無線通信装置の動作を説明する。  
この第１実施形態では、電力センサ１が電力線から５０Ｈｚの低電圧信号（電源信号）を抽出する。この結果、電力センサ１からは、図２に示すように、５０Ｈｚの正弦波に広帯域雑音が重畳された波形の信号（広帯域雑音成分を含む電源信号）が第１信号処理部２と第２信号処理部６へ出力される。
【００３４】
第１信号処理部２では、入力された信号がフィルタ３を通過することで、図３に示すように、入力信号に重畳していた広帯域雑音成分が概ね除去された正弦波が得られ、ＡＤＣ４へ出力される。
【００３５】
ＡＤＣ４は、入力信号を５０×１００＝５ｋＨｚでサンプリングすることで、図４に示すようなデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号を検出部５へ出力する。
【００３６】
検出部５は、入力されたデジタル信号の正／負（符号）を判定し、信号の符号が正（１）から負（−１）へ、または負（−１）から正（１）へ変化する時刻を同期タイミング（位相０度，１８０度，３６０度）として検出しその時刻を制御部１１に通知する。  
第２信号処理部６では、電力センサ１から入力された信号がフィルタ７を通過することで、図６に示すように、入力信号の正弦波が除去され、正弦波に重畳していた広帯域雑音成分（ノイズ成分）の信号が得られ、Ｐ／Ｈ８へ出力される。
【００３７】
Ｐ／Ｈ８は、フィルタ７から入力された信号を整形およびピークホールドすることで、図７に示すようにＡＤＣ９のサンプリング周波数ｆ４が必要以上に大きくならないようにした信号を生成し、ＡＤＣ９へ出力する。
【００３８】
ＡＤＣ９は、Ｐ／Ｈ回路８から入力された信号をデジタル信号、つまり測定データに変換し記憶部１０へ出力し、測定データを記憶部１０に順次記憶する。
【００３９】
ここから図８のフローチャートと図９のタイミングチャートを参照して制御部１１の動作を説明する。  
制御部１１は、検出部５から周期的に同期タイミング（位相０度，１８０度，３６０度）の入力（通知）を待ち受けている（図８のステップＳ１０１）。
【００４０】
そして、同期タイミングの通知を受けると（ステップＳ１０２）、制御部１１は、受けた同期タイミング通知を受けた時刻（同期タイミング情報Ｔｎ）に基づき、予め設定された期間の範囲を送信禁止期間Ｔｘとして設定する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
送信禁止期間Ｔｘとは、同期タイミングに基づき相対的に決定される特定の期間（時間）を意味する。期間の範囲は、同期タイミング通知を受けた時刻から何ｍｓｅｃ〜何ｍｓｅｃの範囲などが予め設定されているものとする。
【００４２】
図９に示すタイミングチャートの例では、送信禁止期間Ｔｘを同期タイミングＴｎ＋４．５ｍｓｅｃからＴｎ＋５．５ｍｓｅｃの範囲の期間（１ｍｓｅｃ）としている。
【００４３】
なお、この送信禁止期間Ｔｘは、検出部５から同期タイミングの通知を受ける都度算出してもよいが、複数回の同期タイミング通知結果から予め算出したものを記憶しておいてもよい。
【００４４】
また、制御部１１は、記憶部１０に記憶される測定データも監視しており、ここでは、一定量のデータが記憶されたことを持って送信すべきデータが発生したと判定し（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、当該データを無線送信すべく送信処理を開始する。
【００４５】
なお、この例では、送信データの発生の確認に、記憶部１０のデータ量を確認したが、この他、別途タイマを用意し、前回の送信から所定時間経過したことで送信データの発生と判定してもよい。
【００４６】
制御部１１は、送信処理として、まず、データ量と通信速度からデータ伝送のためにかかる時間（データ伝送時間）を算出する（ステップＳ１０５）。データ伝送時間とは、当該送信データを無線伝送する際に要する時間を意味しており、例えば、無線伝送を開始するまでの待ち時間、各種ヘッダ情報を付加した送信データの伝送に要する時間、伝送が正しく実行されたか否かを確認するために要する時間などが含まれる。
【００４７】
このとき、制御部１１は、図９のように無線部１２が送信処理を開始する送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。なお、図９（Ａ）はデータ伝送時間の範囲が送信禁止期間に含まれない場合を、（Ｂ）は含まれる場合の動作を示している。
【００４８】
この判定の結果、無線部１２が送信処理を開始する送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれる場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、制御部１１は、送信通知を待ち（ステップＳ１０７）、送信禁止期間Ｔｘが過ぎた後に無線部１２に送信通知を行うよう動作する。
【００４９】
また、判定の結果、データ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、制御部１１は、そのまま無線部１２にデータの送信を通知し、また無線部１２に送信データを入力する（ステップＳ１０８）。これにより無線部１２から送信データが送信される。
【００５０】
すなわち、制御部１１は、送信データ発生時刻とデータ伝送時間により定まるデータ伝送期間が、送信禁止期間Ｔｘに含まれる場合、データ送信制御、すなわち無線部１２への送信通知を待ち、データ伝送期間が送信禁止期間Ｔｘに含まれないと判定できた場合に無線部１２へ送信通知を行い、送信データを入力するよう動作する。
【００５１】
つまり制御部１１は、電力線から検出した信号の送信を無線部１２が終了するまでに進む信号の位相が非定常雑音の発生が予測される範囲として予め設定された送信禁止期間Ｔｘ（所定の位相の範囲内）に含まれる場合に、記憶部１０に発生した送信データ（測定データなどの情報）を送信しないよう無線部１２を制御し、送信禁止期間Ｔｘに含まれない場合に、記憶部１０に発生した送信データを送信するよう無線部１２を制御する。
【００５２】
なお、制御部１１の動作は、この無線通信装置に電源が投入されている限り繰り返し実行される。ただし、送信禁止期間Ｔｘについては、予め求めておいたものを記憶しておき、同期タイミング情報に基づいて送信禁止の範囲を設定してもよく、またその都度繰り返し算出して求めてもよい。
【００５３】
このようにこの第１実施形態によれば、予め電力線の電源信号に重畳される広帯域雑音の中に非定常雑音が入ると予測される位相の周辺の範囲（正弦波のピーク付近など）、つまり電源位相の特定範囲を送信禁止期間Ｔｘとして設定し、この送信禁止期間Ｔｘには、電力線からサンプリングし記憶部１０に記憶したデータを無線送信せず、送信禁止期間Ｔｘ外でデータを送信することで、雑音の影響を受けることなく無線通信を行うことができる。
【００５４】
（第２実施形態）  
次に、図１０を参照して第２実施形態の無線通信装置の構成を説明する。なお第２実施形態を説明するにあたり第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００５５】
図１０に示すように、この第２実施形態の無線通信装置は、第１実施形態の構成に加えて、比較部１４を有している。
【００５６】
比較部１４は、送信対象の送信データの大きさ（ノイズのレベル）と予め設定された閾値とを比較し、比較結果として、ノイズのレベルが閾値を超えたか否かを制御部１１に通知する。
【００５７】
制御部１１は、取得された送信データ（情報）が一定の条件を満たした時点から無線部１２が送信データ（情報）の送信を開始し終了するまでに進む信号の位相が、送信禁止期間Ｔｘに含まれる場合に情報を送信しないよう無線部１２を制御する。
【００５８】
一例としては、例えば送信データ（情報）の強度レベルが予め設定された閾値を超えた場合に、制御部１１は、雑音あり、つまり一定の条件（送信しないための条件）を満たしたものと判定する。
【００５９】
具体的には、制御部１１は、送信データの送信タイミングが送信禁止期間Ｔｘの範囲内にあり、かつノイズのレベルが閾値を超えた場合に、雑音ありと判定し、送信禁止期間Ｔｘでは送信データを送信しないよう無線部１２を制御する。
【００６０】
この他、例えば比較部１４が、電力センサ１により順次取得された複数の送信データの強度レベルと予め定められた一定の強度レベルの閾値とを比較し、複数の送信データの中に予め定められた一定の強度レベルの閾値を超えるデータが存在するか否かを制御部１１へ通知し、制御部１１は、この通知を受けて予め定められた一定の強度レベルの閾値を超えるデータが存在する場合に、雑音ありと判定、つまり一定の条件を満たしたものと判定してもよい。
【００６１】
続いて図１１を参照してこの第２実施形態の無線通信装置の動作を説明する。なお動作を説明するにあたり、第１実施形態と同じ動作については、図中同一の符号を付しその説明は省略する。  
この第２実施形態の場合、制御部１１は、第１実施形態と同様に、同期タイミング情報が入力されるのを待機しており（図１１のステップＳ１０１）、検出部５から同期タイミング情報が入力されると（ステップＳ１０２）、当該タイミング情報を比較部１４に入力して比較処理を実行させる（ステップＳ１０９）。
【００６２】
比較部１４は、記憶部１０に記憶されている信号（雑音）のレベルと予め設定された所定のレベルの閾値とを比較し、所定のレベルの閾値を超える強度の雑音が存在するか否か、制御部１１へ通知する。
【００６３】
制御部１１は、比較部１４からの通知を受けて、雑音の有無に応じて送信禁止区間Ｔｘを設定または非設定する。
【００６４】
すなわち、制御部１１は、例えば雑音が存在する場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、検出部５から受けた同期タイミング情報を用いて送信禁止期間Ｔｘを設定する（ステップＳ１０３）。また雑音が存在しない場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、制御部１１は、送信禁止区間Ｔｘは設定しない。以降の処理は、第１実施形態と同様である。
【００６５】
ここで、図１２および図１３を参照して雑音のあり・なしを判定するための２つの動作例を説明する。図１２は閾値を相対値で設定する場合の動作例、図１３は閾値を絶対値で設定する場合の動作例である。  
前述の通り、比較部１４は、制御部１１から同期タイミング情報が入力されて動作を開始する。
【００６６】
図１２に示すように、閾値を相対値で設定する場合、比較部１４は、まず、同期タイミング情報に基づいて、記憶部１０に記憶されている当該タイミングより前のＮ個（またはＮ／２個）の信号の強度の平均値を算出する（ステップＳ２０１）。
【００６７】
なお、この例では、同期タイミングより前のＮ個（またはＮ／２個）を用いたが、同期タイミングより後のＮ個（またはＮ／２）個の信号を用いて上記と同様の処理を行ってもよい。
【００６８】
続いて、比較部１４は、算出した以前の強度の平均値×α（αは任意）を閾値として各Ｎ個（またはＮ／２個）の信号それぞれの強度の値と閾値とを比較し（ステップＳ２０２）、比較結果を制御部１１へ通知する。
【００６９】
制御部１１は、比較の結果を確認し複数の信号のうち１つでも閾値を超えている信号が存在する場合（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、雑音ありと判定し（ステップＳ２０４）、一定の条件を満たしたものとする。
【００７０】
また、比較の結果で閾値を超えている信号がなく（ステップＳ２０２のＮｏ）、送信対象のＮ個の信号を全て比較すると（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、つまり全ての信号が閾値以下であれば、制御部１１は、雑音なしと判定し（ステップＳ２０５）、一定の条件を満たさなかったものとする。
【００７１】
図１３に示すように、閾値を任意の値の絶対値で予め設定していた場合、比較部１４は、得られた各信号の強度の値と閾値とを比較し（ステップＳ２０６）、比較結果を制御部１１へ通知する。
【００７２】
制御部１１は、比較の結果を確認し信号の強度の値が閾値を超えている場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、雑音ありと判定し（ステップＳ２０７）、一定の条件を満たしたものとする。
【００７３】
また、比較の結果で閾値を超えている信号がなく（ステップＳ２０６のＮｏ）、送信対象のＮ個の信号を全て比較すると（ステップＳ２０８のＹｅｓ）、制御部１１は、雑音なしと判定し（ステップＳ２０９）、一定の条件を満たさなかったものとする。
【００７４】
このようにこの第２実施形態によれば、予め電源位相の特定の範囲を定めておき、当該範囲内で雑音が発生した場合に送信禁止期間Ｔｘを設定し送信禁止期間Ｔｘにはデータを送信しないことで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
また、想定している雑音が非定常雑音（いつも存在しているとは限らない）であるため、その都度、サンプリングしたデータ自体を用いて、データ送信しないための条件を満たすか否かを判定することで、第１実施形態の構成よりも無駄な動作を減らすことができるという効果がある。
【００７６】
（第３実施形態）  
次に、図１４を参照して第３実施形態の無線通信装置の構成を説明する。なお第３実施形態を説明するにあたり第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００７７】
図１４に示すように、この第３実施形態の無線通信装置は、第１実施形態の構成に加えて、無線部１２がデータを無線送信した結果を制御部１１に通知する機能を有している。すなわち、無線部１２は、無線通信に成功したか否かの結果を制御部１１に通知する。
【００７８】
制御部１１は、無線部１２から通知された無線通信の結果（無線通信に成功したか失敗したかを示す情報（誤りフラグ）と、無線通信の際に送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が、送信禁止期間Ｔｘに含まれていたかどうかの情報とを対応付けて記憶部１０に記憶しておく。例えば誤りフラグ“１”が無線通信に失敗したことを示し、誤りフラグ“０”が無線通信に成功したことを示すものとする。
【００７９】
制御部１１は、次に新たに送信すべきデータが発生した場合、無線部１２が送信処理を開始する送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれ、かつ過去Ｍ（Ｍは任意の正の整数）回の無線通信において送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘにかかって（含まれて）おり、さらに記憶部１０の誤りフラグから無線通信に失敗したことがある場合、無線部１２への送信通知を待ち、送信禁止期間Ｔｘを過ぎた後に無線部１２に送信通知と送信データの入力を行う。無線部１２はこの送信通知に従い、入力されたデータを送信する。
【００８０】
つまり、制御部１１は、無線部１２が情報を、検出された正弦波（周期信号）の位相に応じて定まる送信禁止期間Ｔｘに送信して無線通信に誤りが生じた場合、送信禁止期間Ｔｘでは新たな情報を送信しないよう無線部１２を制御する。
【００８１】
続いて、図１５を参照してこの第３実施形態の無線通信装置の動作を説明する。図１５は前記Ｍを１とした場合の動作例である。なお動作を説明するにあたり、第１実施形態と同じ動作については、図中同一の符号を付しその説明は省略する。  
この第３実施形態の場合、制御部１１は、第１実施形態と同様に、同期タイミング情報が入力されるのを待機しており（図１５のステップＳ１０１）、検出部５から同期タイミング情報が入力されると（ステップＳ１０２）、送信禁止期間Ｔｘを設定する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
その後、送信対象のデータが発生すると（ステップＳ１０４）、制御部１１は、データ伝送時間を算出する（ステップＳ１０５）。
【００８３】
続いて、制御部１１は、記憶部１０に記憶されている誤りフラグを確認し（ステップＳ１１１）、誤りフラグが“１”の場合は（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、送信データ発生時刻とデータ伝送時間により定まるデータ伝送期間（ΔＴｎ）が送信禁止期間Ｔｘに含まれるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
【００８４】
そして、データ伝送期間（ΔＴｎ）が送信禁止期間Ｔｘに含まれている場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、データ送信、すなわち無線部１２への送信通知を待つ（ステップＳ１１３）。
【００８５】
一方、データ伝送期間（ΔＴｎ）が送信禁止期間Ｔｘに含まれていないと判定できた場合（ステップＳ１１２のＮｏ）、制御部１１は、無線部１２へ送信通知して送信データを入力し（ステップＳ１１４）、誤りフラグを“０”に戻す（ステップＳ１１５）。
【００８６】
また、記憶部１０に記憶されている誤りフラグを確認した結果（ステップＳ１１１）、誤りフラグが“０”の場合（ステップＳ１１１のＮｏ）は、無線部１２へ送信通知して送信データを入力し（ステップＳ１１６）、無線部１２にデータを送信させる。
【００８７】
無線部１２が無線通信でデータを送信した後、無線部１２から通信結果の情報（誤りに関する情報）を制御部１１が受けると、制御部１１は、通信結果の情報を確認し、無線通信に誤りが発生していたか否かを判定する（ステップＳ１１７）。
【００８８】
この判定の結果、無線通信に誤りが発生していた場合（ステップＳ１１７のＹｅｓ）、続いて、制御部１１は、当該無線通信のデータ伝送期間（ΔＴｎ）が送信禁止期間Ｔｘに含まれていたか否かを判定する（ステップＳ１１８）。
【００８９】
この判定の結果、データ伝送期間（ΔＴｎ）が送信禁止期間Ｔｘに含まれていた場合（ステップＳ１１８のＹｅｓ）、制御部１１は、その通信結果に誤りフラグ“１”を設定して（ステップＳ１１９）、データ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が、送信禁止期間Ｔｘに含まれていたかどうかの情報と共に記憶部１０に記憶する。
【００９０】
ここで、図１６のタイミングチャートを参照してこの第３実施形態の無線通信装置の動作を説明する。  
検出部５は、電気信号から得た位相を基に同期タイミング情報（Ｔｎ）の通知（タイミング通知）を行う。すると、制御部１１は、同期タイミング情報（Ｔｎ）に基づき送信禁止期間Ｔｘを設定する。
【００９１】
図１６の例では、送信禁止期間Ｔｘは、同期タイミング情報Ｔｎ＋４．５ｍｓｅｃ〜Ｔｎ＋５．５ｍｓｅｃの期間としている。
【００９２】
制御部１１は、記憶部１０のデータを常に監視しており、記憶部１０に所定量のデータが記憶されたことをもって送信すべきデータが発生したと判定する。なお前回送信から所定時間経過したことでデータの発生としてもよい。
【００９３】
同期タイミング情報Ｔｎ＋ｍ時間が経過してデータが発生すると、制御部１１は、当該データを無線送信すべく無線部１２に送信通知を行い、無線部１２がデータを送信した後、無線部１２から無線通信に成功したか否かの結果の通知を受ける。
【００９４】
ここで、図中（Ａ）の動作は無線通信に成功した場合の動作であり、（Ｂ）の動作は無線通信に失敗した場合の動作である。
【００９５】
（Ａ）に示すように、無線部１２からの通知で無線通信に成功していた場合、制御部１１は、次にタイミング通知があったときも初めの動作と同様に動作する。
【００９６】
一方、（Ｂ）に示すように、無線部１２からの通知で無線通信に失敗していた場合、制御部１１は、送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれており、かつ無線通信に失敗したことを示す情報（誤りフラグ“１”）を履歴として記憶部１０に記憶しておく。
【００９７】
そして、引き続き、次にタイミング通知があり新たに送信すべきデータが発生した場合、無線部１２が送信処理を開始する送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれていた場合、制御部１１は、記憶部１０の履歴を参照して、過去Ｍ（Ｍは任意の正の整数）回の無線通信において送信通知のタイミングから予め定められた無線によるデータ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘに含まれており、さらに無線通信に失敗したことがある場合、無線部１２への送信通知を待ち（待機し）、送信禁止期間Ｔｘを過ぎた後に無線部１２に送信通知を行う。
【００９８】
このようにこの第３実施形態によれば、データ伝送時間（ΔＴｎ）の範囲が送信禁止期間Ｔｘにかかる場合に、過去の履歴を参照することで、無線通信に成功していた場合は送信禁止期間Ｔｘにかかったとしてもデータを送信し、無線通信に失敗していた場合は送信禁止期間Ｔｘにはデータを送信せず、送信禁止期間Ｔｘを過ぎた後に、保留していたデータを送信することで、ノイズの影響を受けずに、データを送信することができる。
【００９９】
以上に説明した実施の形態では、非定常的に発生する雑音の影響を受ける可能性のある期間では無線送信を行わないよう制御部１１から無線部１２へ送信を通知するタイミングを制御したが、本発明の実施の形態はこの限りではなく、非定常的に発生する雑音の影響を受ける可能性のある期間で無線送信を行う場合に、それ以外の場合と比べて無線通信の送信電力を増大してもよく、また無線通信のデータサイズを低減して複数回に分割して送信してもよいし、さらに無線通信の所定の変調方式をより誤り耐性の高い方式に変更してもよい。いずれの場合も上記した実施の形態と同様に雑音の影響を回避する効果が得られる。
【０１００】
上記実施形態では、比較部を備える例（第２実施形態）と、無線部１２が行った無線通信の結果を受け通信の誤りの有無で次からのデータ送信を行うか否かを判定する例（第３実施形態）を別個に説明したが、これらを共用してもよい。
この場合、第２実施形態と第３実施形態の構成要素における動作例双方を同時に実行するよう動作する。すなわち、制御部１１は、検出した電気信号に雑音が存在する場合に送信禁止期間Ｔｘを設定し、当該期間で通信誤りが発生した場合に当該送信禁止期間Ｔｘでのデータの送信を行わないよう無線部１２を制御する。
【０１０１】
また、上記実施形態では、電力センサ１を設けたが、必ずしも電力センサ１を設ける必要はない。例えば無線伝送に用いるアンテナと雑音を検出するためのアンテナとを共用してもよく、当該アンテナで受信した信号から、上記と同様に閾値を比較し、閾値を超えた場合に雑音が存在すると判定して、送信タイミング、送信電力、送信データサイズ、変調方式など変えるように制御してもよい。
【０１０２】
さらに、上記実施形態では、第２信号処理部を設けたが、例えば電力線と直接的には関係のない情報（例えば温度や圧力など）については、他のセンサから取得するため、必ずしも第２信号処理部を設ける必要はない。
【０１０３】
この場合、制御部１１は、無線部１２より無線通信を開始した時刻情報と当該通信の誤り情報の通知を受け、通信誤りの発生状況を定常的に監視し、通信の誤りに周期性が確認された場合には、当該周期に雑音が発生する可能性があると判定して周期性のあるタイミングでは新たな情報を送信しないよう無線部１２を制御してもよい。
【０１０４】
制御の方法としては、雑音が発生する可能性がある期間にはデータを送信しない、またはデータの送信タイミングをずらす、その期間は送信電力を強める、その期間は送信データを分割してデータサイズを小さくする、その期間は無線通信の変調方式を変える、などがあげられる。
【０１０５】
なお、通信の誤りの周期性を判定するためには、過去複数回の通信誤りについて、当該誤りの発生間隔のヒストグラムを算出し、所定の閾値よりも高い頻度で誤りが発生している場合、当該発生間隔で周期雑音が存在すると判定して、上記同様に送信タイミング、送信電力、送信データサイズ、変調方式などを制御するものとする。
【０１０６】
上述した実施形態によれば、周期的に発生する雑音の影響を無駄に動作することなく回避して、質の高い無線通信を行うことができる。
【０１０７】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１０８】
また上記実施形態に示した各構成要素を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体：electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。電子媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…電力センサ、２…第１信号処理部、３…フィルタ、４…アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、５…検出部、６…第２信号処理部、７…フィルタ、８…ピークホールド回路（Ｐ／Ｈ）、１０…記憶部、１１…制御部、１２…無線部、１３…アンテナ、１４…比較部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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