(57)【要約】  電気、水道又はガスなどのユーティリティの使用量を遠隔計測する方法及びシステムにおいて、複数の遠隔計器（ＲＭ）の各々は、使用量を測定し、測定された使用量をコンセントレータ（Ｃ）に報告する。コンセントレータ（Ｃ）は、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器（ＲＭ）の管理に関連するタスクを実行するために、複数の遠隔計器（ＲＭ）と通信する。各遠隔計器（ＲＭ）は、ホストコントローラ（ＭＣＭ）とホストコントローラ（ＭＣＭ）により実行されるべきプログラムを格納するプログラムメモリとを有する。遠隔計器（ＲＭ）のホストコントローラ（ＭＣＭ）で実行中のアプリケーションプログラムの一部又は全てを更新するために、コンセントレータ（Ｃ）は、遠隔計器（ＲＭ）へプログラムデータを送信し、遠隔計器（ＲＭ）は、プログラムデータを受信し、受信されたプログラムデータに従って、プログラムメモリに格納されたプログラムの少なくとも一部を更新する。
2007535182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が少なくとも１つの遠隔計器（ＲＭ）と関連する複数の消費者（Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎ）に、公共配電網（ＨＶ、ＭＶ、ＬＶ）を介して分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測する方法であって、
−  複数の遠隔計器（ＲＭ）の各々は、使用量を測定し、測定された使用量を前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と関連するコンセントレータ（Ｃ）に報告し、
−  前記コンセントレータ（Ｃ）は、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器の管理に関連するタスクを実行するために、前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と通信し、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）の各々は、ホストコントローラ（ＭＣＭ）及びプログラムメモリ（ＰＭ１、Ｍ２）を有し、前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）は、前記プログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）に格納されたプログラムを実行し、
前記コンセントレータ（Ｃ）は、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信する動作（ＳＣ５、ＳＣ８）を実行し、
前記遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つは、
−  前記プログラムデータを受信し（ＳＭ４、ＳＭ１１、ＳＭ１３）、
−  受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリ（ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部を更新する（ＳＭ１９）動作を実行する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンセントレータにより実行されるプログラムデータを送信する前記動作は、
−  少なくとも１つの個別の計器（ＲＭ）又は少なくとも１群の計器に対してアドレス指定された少なくとも１つの選択メッセージを送信することにより、前記複数の遠隔計器の中から前記少なくとも１つの個別の計器又は少なくとも１群の計器を選択する（ＳＣ１）工程を含み、
−  前記遠隔計器の各々は、前記プログラムデータを受信し、前記コンセントレータにより選択されていた条件の下にある前記プログラムメモリを更新する前記動作を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プログラムデータを送信する前記動作は、プログラム更新制御メッセージを送信する工程（ＳＣ２）を含み、
−  受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリに格納された前記プログラムを更新する前記動作は、前記受信されたプログラム更新制御メッセージ（ＳＣ２）に従って実行される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記プログラム更新制御メッセージは、更新時間に関連する制御情報、プログラムダイジェスト及びダウンロード開始コマンドの少なくともいずれかを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プログラムデータを送信する前記動作は、
−  各々が前記プログラムデータの一部を含む複数のプログラムデータメッセージを順次送信すること（ＳＣ５）を含み、送信される各々のプログラムデータメッセージは、そのメッセージを他のプログラムデータメッセージと識別するメッセージ識別子を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
−  コンセントレータは、前記少なくとも１つの遠隔計器（ＲＭ）へ、プログラムデータメッセージの数Ｎを示すメッセージを送信し（ＳＣ５）、
前記プログラムデータを受信する動作は、
−  Ｎ個のプログラムデータメッセージの全ての受信が成功したか否かを検査する（ＳＭ５）工程と、
−  Ｎ個のプログラムデータメッセージの全ての受信に成功した場合、各メッセージのそれぞれ対応する識別子ｎに従って、前記Ｎ個のメッセージのプログラムデータコンテンツを配列し（ＳＭ１９）且つ／又は受信されたプログラムデータメッセージからプログラムダイジェストを計算する工程と
を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記コンセントレータは、
−  前記少なくとも１つの計器の各々に、前記プログラムデータのそれぞれ異なる部分を含む全てのプログラムデータメッセージを受信したか否かを順次問い合わせ（ＳＣ７）、
−  問い合わせを受けた計器が、プログラムデータメッセージを受信に失敗したこと又は正しく受信できなかったことを報告した場合、問い合わせを受けた計器が不正確な受信又は受信失敗を報告したプログラムデータメッセージを、ブロードキャストモードで再度送信し（Ｓ８）、
−  前記少なくとも１つの計器の各々は、それぞれの計器が受信に失敗した又は正しく受信できなかったプログラムデータメッセージを前記再送信の間に受信する（ＳＭ１１〜ＳＭ１５）
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
−  前記少なくとも１つの計器の全てが、プログラムデータを分割することにより形成された全てのプログラムデータメッセージの受信に成功したことを報告し終わるまで、又はアボート条件が満たされるまで、前記コンセントレータは、前記少なくとも１つの計器の各々に順次問い合わせる前記動作を繰り返す工程（ＳＣ９）を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
−  １つの計器が、前記プログラムデータメッセージの全ての受信に成功した場合に、前記コンセントレータにダウンロード完了メッセージを報告する工程（ＳＭ１０）と、
−  前記コンセントレータは、ダウンロード完了メッセージが受信された計器を前記順次問い合わせから除外する工程（ＳＣ１１）と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ダウンロード完了メッセージは、前記コンセントレータによる前記問い合わせに応答して報告される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
プログラムデータを受信する前記工程は、前記プログラムデータをバッファメモリに格納する工程（ＳＭ１３）を含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッファメモリは、不揮発性メモリ（ＰＭ３）であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プログラムメモリに格納された前記プログラムを更新する動作は、
−  前記バッファメモリに格納されたプログラムデータが正しいか否かを検査する工程（ＳＭ６、ＳＭ７）と、
−  前記バッファメモリのプログラムデータが正しい場合、前記バッファメモリ（ＰＭ３）に格納されたプログラムデータを前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にコピーする工程（ＳＭ１９）と、
−  前記プログラムメモリのコピーデータが正しいか否かを検査する工程（ＳＭ２０）と、
−  コピーデータが正しくないと判明した場合、前記バッファメモリに格納されたプログラムデータを前記プログラムメモリにコピーする工程を繰り返す工程（ＳＭ１９、ＳＭ２０）と
を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プログラムメモリ（ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部を更新する前記動作は、前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）があらゆるプログラムデータ変更に対して保護された不揮発性メモリ領域（ＰＭ１）に格納されたプログラムデータスワップルーチンを実行することにより実行されることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
−  前記バッファメモリから前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にデータをコピーする前に、フラグをセットする工程（ＳＭ１７）と、
−  前記プログラムメモリ（ＰＭ２）のコピーデータが正しいと判明した場合、前記フラグをクリアする工程（ＳＭ２２）と
を含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ホストコントローラは、
−  電源異常の後、前記フラグを検査し（ＳＭ２３）、
−  前記フラグがセット状態であると判明した場合、前記バッファメモリ（ＰＭ３）から前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にデータをコピーし、コピーデータの正確さを検査する（ＳＭ２５）動作を再開する（ＳＭ２４）
ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記コンセントレータ（Ｃ）は、電力線通信を介して前記遠隔計器（ＲＭ）と通信することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーティリティは、電気、水道又はガスであることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
公共分配網（ＨＶ、ＭＶ、ＬＶ）を介して複数の消費者（Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎ）に分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測するシステムであって、
−  少なくとも１つのコンセントレータ（Ｃ）と、顧客敷地内の内側又は外側に配置された複数の遠隔計器（ＲＭ）とを備え、
−  前記少なくとも１つのコンセントレータ（Ｃ）は、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器（ＲＭ）の管理に関連するタスクを実行するために、前記遠隔計器（ＲＭ）と通信し、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）の各々は、ホストコントローラ（ＭＣＭ）とプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを有し、前記プログラムメモリに格納されたプログラムを実行し、
−  前記コンセントレータ（Ｃ）及び前記遠隔計器（ＲＭ）は、請求項１から１８のいずれか１項に記載の遠隔計測する方法を実行する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
各々がホストコントローラ（ＭＣＭ）と前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）により実行されるべきプログラムを格納するプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを有する複数の関連する遠隔計器（ＲＭ）から、ユーティリティの使用量に関するデータを収集するコンセントレータ（Ｃ）であって、
−  前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と通信する通信インタフェース（ＣＩＣ）と、
−  前記通信インタフェース（ＣＩＣ）を介して前記遠隔計器（ＲＭ）から受信されたデータを処理するマイクロコントローラ（ＭＣＣ）とを備え、
−  前記マイクロコントローラ（ＭＣＣ）は、前記遠隔計器（ＲＭ）のプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部（ＰＭ２）を更新するために、前記関連する遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信するようにプログラムされることを特徴とするコンセントレータ。
【請求項２１】
ユーティリティの使用量を計測する遠隔計器であって、
−  測定されたユーティリティの使用量に関するデータをコンセントレータ（Ｃ）へ送信する通信インタフェース（ＣＩＭ）と、
−  ホストコントローラ（ＭＣＭ）及びプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを備え、前記ホストコントローラは、前記プログラムメモリに格納され、前記ユーティリティの使用量の測定及び遠隔計器（ＲＭ）の管理に関連するプログラムを実行するように構成され、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）は、前記コンセントレータ（Ｃ）から前記通信インタフェース（ＣＩＭ）を介してプログラムデータを受信し、前記受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリに格納された前記プログラムの少なくとも一部（ＰＭ２）を更新することを特徴とする遠隔計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、配電網、配水網又はガス分配網などの分配網を介して複数の消費者に分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測する方法及びシステムに関する。更に、本発明は、複数の関連する遠隔計器からユーティリティの使用量に関するデータを収集するためのコンセントレータ、並びにユーティリティの使用量を測定するための遠隔計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
広い地域の全体にわたり存在する多数の消費者に、電気、水道又はガスなどのユーティリティを分配するための分配網においては、通常、消費者は、関連する消費者によるユーティリティの使用量を計測する計器を具備する。測定された使用量は、消費者に対して料金を請求するため、又は他の何らかの課金目的の基礎になる。今日、電気、水道及びガスなどのユーティリティに関しては、全国規模で消費者によるそれらのユーティリティの利用を可能にする公共分配網が存在する。現在、既存の分配網の大半において、顧客の敷地内に配置された計器を定期的に、例えば、１年に一度、担当者が読み取る必要がある。測定された使用量を人が介在して読み取る作業には、明らかに多くの欠点がある。それは、人件費が高いことや、多数の顧客敷地内で需給計器を読み取るような単純な作業を繰り返し行う際に、読み間違いをしやすいなどの理由による。
【０００３】
人が使用量データを読み取ることと関連する問題及び費用を軽減するために、ユーティリティの使用量を遠隔計測するためのシステムが考案考え出された。一般的に、ユーティリティの使用量を遠隔計測するシステムにおいては、複数のコンセントレータ装置が設けられる。各コンセントレータは、顧客敷地内に配置された一定数の遠隔計器を管理する。遠隔計器は、測定された使用量データを関連するコンセントレータに報告する。そこで、コンセントレータは、更に高いレベルの他のコンセントレーションノードと通信するか、又は集中管理設備と直接に通信する。集中管理設備は、収集された使用量データを更に処理し、消費者に対して料金を請求し、ユーティリティ分配網の動作に関連する他の高レベル管理タスクを実行する。
【０００４】
ユーティリティの使用量を遠隔計測するそのようなシステムにおいては、各々のコンセントレータは、測定された使用量データを収集し且つそのコンセントレータと関連する遠隔計器の管理に関連するタスクを実行するために、複数の遠隔計器と通信する。使用量を計測するタスク、コンセントレータにデータを報告するタスク、コンセントレータからのコマンドを受信するタスク及び他のアクティビティを実現するために、遠隔計器は、ホストコントローラ及びプログラムメモリを有し、プログラムメモリに格納されたプログラムを実行する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のシステムでは、遠隔計器のホストコントローラで実行中のプログラムを更新する必要が生じる場合がある。ユーティリティ分配網の操作担当者が、顧客敷地内にある遠隔計器の支援を要求する顧客サービスを修正又は拡張することを希望することも考えられ、あるいは、単純に他の何らかの理由により、遠隔計器のホストコントローラで実行中のソフトウェアを更新することを望む場合もある。通常、多数の顧客が１つのユーティリティ分配網によるサービスを受けているため、多数の遠隔計器に対するプログラムソフトウェア更新にかかる費用は高く、その作業は多大な労力と時間を要する。従って、ユーティリティの使用量を遠隔計測するシステムにおいては、遠隔計器のホストコントローラで実行中のプログラムソフトウェアを更に効率よく管理することが必要である。本発明は、このような要求に応える。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
複数の遠隔計器の各々が、複数の遠隔計器と関連するコンセントレータに測定された使用量データを報告する前述の種類の分配網において、この要求を満たすために、本発明の一実施形態によれば、コンセントレータは、遠隔計器のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信する動作を実行できる。遠隔計器のうちの少なくとも１つは、プログラムデータを受信し、受信されたプログラムデータに従って、その遠隔計器のプログラムメモリに格納されたプログラムの少なくとも一部を更新する動作を実行する。プログラムデータという用語は、プログラムを実行するときにプログラムメモリに格納され、プロセッサにより実行されるべき命令のシーケンスを定義する情報を含む。プログラムデータは、任意の２進表現による１つの完全なプログラム又は１つのプログラムルーチンを含んでもよく、あるいは１つのプログラム又はプログラムルーチンのいくつかの部分のみを含んでもよい。プログラムメモリという用語は、プロセッサにより実行されるべきプログラム命令が格納されるような種類のメモリに関連する。この用語は、プログラム命令のみが格納される種類の専用のメモリ、並びにプログラムデータ及びプログラムデータにより必要とされる又は修正されるデータの双方を格納する種類のメモリを含む。
【０００７】
更に、本発明は、公共分配網を介して複数の消費者に分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測するシステムにも関し、システムは、少なくとも１つのコンセントレータと通常は顧客敷地内に配置される複数の遠隔計器とを具備する。尚、遠隔計器は、必ず顧客敷地内に配置されるとは限らない。少なくとも１つのコンセントレータは、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器の管理に関連するタスクを実行するために、遠隔計器と通信する。各々の遠隔計器は、ホストコントローラ及びプログラムメモリを有し、プログラムメモリに格納されたプログラムを実行する。コンセントレータ及び遠隔計器は、遠隔計測方法を実行し、その方法によれば、コンセントレータは遠隔計器のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信し、遠隔計器のうちの少なくとも１つはそのプログラムデータを受信し、受信されたプログラムデータに従って、プログラムメモリのプログラムの少なくとも一部を更新する。
【０００８】
本発明の他の好ましい実施形態は、従属請求の範囲において定義される。コンセントレータは、関連する複数の遠隔計器の中の少なくとも１つの個別の遠隔計器又は１群の遠隔計器に対してアドレス指定された少なくとも１つの選択メッセージを送信することにより、前記少なくとも１つの個別の遠隔計器又は１群の遠隔計器を選択するのが好ましい。そこで、遠隔計器は、プログラムデータを受信し、コンセントレータにより選択された条件に見合うプログラムメモリを更新する動作を実行する。このように、プログラムソフトウェアの更新は、コンセントレータによりプログラム更新のために選択された遠隔計器において選択的に実行されてもよい。
【０００９】
コンセントレータから遠隔計器のうちの少なくとも１つへのプログラムデータの送信は、選択された遠隔計器へプログラム更新制御メッセージを送信することを含むのが好ましい。このプログラム更新制御メッセージは、プログラム更新制御メッセージによりアドレス指定された１つ以上の遠隔計器において、プログラムソフトウェア更新手続きを個別に構成させる。プログラム更新制御メッセージは、受信されたプログラム更新がプログラムメモリにロードされるべき時間を指示してもよい。プログラム更新制御メッセージは、プログラムデータが正しく、完全に受信されたか否かを検証するために、遠隔計器が使用できるプログラムダイジェストを含んでもよい。プログラム更新制御メッセージは、コンセントレータから選択された遠隔計器へのプログラムデータのダウンロードの開始に関する制御情報を含んでもよい。プログラム更新制御メッセージは、単一の連続するメッセージである必要はなく、プログラムダウンロード手続きの進行状況に従って、複数の異なる時点で送信される複数の異なるメッセージから構成されてもよい。
【００１０】
プログラムデータは、複数のプログラムデータメッセージの形態で送信されるのが好都合であり、各プログラムデータメッセージは、遠隔計器へダウンロードされるべきプログラムデータの一部を含む。送信される各プログラムデータメッセージは、そのメッセージを他のプログラムデータメッセージから識別するメッセージ識別子を含んでもよい。これは、ダウンロードされるべきプログラムデータの中で送信中に失われてしまうような部分を、更に効率よく送信できるという点で好都合である。また、コンセントレータは、プログラムデータを分割することにより形成されたプログラムデータメッセージの総数を示すメッセージを遠隔計器へ送信するのが好ましい。その場合、遠隔計器は、全てのプログラムデータメッセージの受信に成功したか否かを検査でき、各々のメッセージ識別子に従って、受信されたプログラムデータコンテンツを適正な順序で配列できる。このようにすれば、コンセントレータは、プログラムデータメッセージの送信、又は遠隔計器への送信の途中で失われたプログラムデータメッセージの再送信で規定のシーケンスに従う必要がない。プログラムデータメッセージは、ブロードキャストモード又はマルチキャストモードで送信されるのが好都合である。ブロードキャストモード送信では、送信メッセージは、１つの特定の宛先計器に対してアドレス指定されるのではなく、どの計器により受信されてもよい。マルチキャストモードにおいては、送信メッセージは、１群の宛先計器に対してアドレス指定される。そのグループに含まれる全ての計器は、マルチキャスト送信を受信できる。
【００１１】
コンセントレータと関連する遠隔計器との間の通信チャネルは、様々な妨害を受ける可能性がある。従って、コンセントレータは、プログラムデータのそれぞれ異なる部分を含む全てのプログラムデータメッセージが適正に受信されたか否かを各々の計器に順次問い合わせると好都合である。問い合わせを受けた計器が、プログラムデータメッセージの受信に失敗したこと又はプログラムデータメッセージを正しく受信しなかったことを報告した場合、コンセントレータは、問い合わせを受けた計器により正しく受信できなかった又は受信に失敗したと報告されたプログラムデータメッセージを、ブロードキャストモード又はマルチキャストモードで再送信する。換言すれば、ブロードキャストモード又はマルチキャストモードの送信により、問い合わせを受けた計器のみならず、他の遠隔計器も再送信されるプログラムデータメッセージを受信できることになる。このように、各計器は、再送信中に特定の計器が正しく受信しなかったプログラムデータメッセージ又は、他の理由によりその特定の計器において欠落したプログラムデータメッセージを受信できる。その結果、プログラム更新手続きに関わる全ての計器は、コンセントレータによる欠落プログラムデータ部分の専用再送信の恩恵を受けることができるため、計器からコンセントレータへの欠落プログラムデータメッセージ又は正しく受信されなかったプログラムデータメッセージに関する個別のレポートのボリュームを少なく抑えることが可能になる。プログラム更新手続きに関わる全ての計器が全てのプログラムデータメッセージの受信に成功したことを報告し終わるまで、又はアボート条件が満たされるまで、コンセントレータは、各々の計器に順次問い合わせる動作を繰り返すのが好ましい。このアボート条件は、ある特定の計器に関する再送信の回数の限界、時間切れ条件、又はプログラム更新手続きにおけるデッドロックを防止するのに適する他の何らかの条件であればよい。
【００１２】
コンセントレータとプログラム更新手続きに関わる遠隔計器との通信を更に減少するために、全てのプログラムデータメッセージの受信に成功した計器は、コンセントレータへダウンロード完了メッセージを報告するのが好ましい。そこで、コンセントレータは、ダウンロード完了メッセージを送信した計器をその後の問い合わせから除外する。
【００１３】
受信されたプログラムデータは、まず、不揮発性バッファメモリに格納されるのが好都合である。このバッファメモリは、受信されたプログラムデータメッセージを遠隔計器のプログラムメモリへ転送可能な更新プログラムデータのブロックにコンパイルできる。プログラムデータメッセージの正しい受信又はバッファメモリからプログラムメモリへの転送動作に悪影響を及ぼす要因は様々に存在するので、プログラムデータメモリへの転送が実行される前に、バッファメモリに格納されたプログラムデータが正しいか否かを検査するのが好都合である。バッファメモリのプログラムデータが正しいと認められた場合、バッファメモリからプログラムメモリへプログラムデータをコピーできる。その後、プログラムデータにおけるそれらのコピーデータが正しいか否かに関して、プログラムメモリのデータが検査されるのが好ましい。コピーデータが正しくないと認められた場合には、コピー過程が繰り返される。この追加検査は、不揮発性バッファメモリから、好ましくは不揮発性であるプログラムメモリへのコピー過程の間に、例えば、遠隔計器の電源の障害などにより問題が発生する可能性を考慮に入れる。
【００１４】
プログラムメモリのプログラムを更新する動作は、遠隔計器のホストコントローラがプログラムデータ変更に対して保護されているプログラムメモリの不揮発性メモリ領域に格納されたプログラムデータスワップルーチンを実行することにより、実行されるのが好都合である。バッファメモリからプログラムメモリへデータをコピーする前に、不揮発性フラグがセットされるのが好ましい。このフラグは、プログラムメモリのコピーデータが正しいと認められた場合にクリアされる。電源異常の後、ホストコントローラは、このフラグがセット状態であるか否かを検査するのが好都合である。フラグがセット状態であると認められると、遠隔計器のホストコントローラは、バッファメモリからプログラムメモリへデータをコピーする動作を再開し、次に、コピーされたプログラムデータが正しいか否かを検査する。このように、例えば、遠隔計器の電源異常などによりコピー動作が妨害された場合であっても、コピーされたプログラムデータの一貫性を維持できる。
【００１５】
コンセントレータは、電力線通信を介して遠隔計器と通信するのが好ましく、その場合、コンセントレータと関連する遠隔計器との間のデータ送信を担うために配電網セクションが使用される。コンセントレータは、例えば、２０ｋＶの中圧レベルを、例えば、２２０Ｖ／２３０Ｖ〜２４０Ｖの低圧レベルに変換する配電網の二次変電所に関連して配置されるのが好ましい。コンセントレータは、コンセントレータ及び関連する遠隔計器の双方が接続される低圧配電網セクションの全体にわたり、配電線通信とも呼ばれる電力線通信を介して関連する遠隔計器と通信できる。コンセントレータは、公衆電話網を介して集中管理設備又はより高レベルのコンセントレーションノードと通信するのが好ましく、ＧＳＭ携帯電話網などの公衆無線電話網を介して通信するのが最も好ましい。
【００１６】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、高圧配電網部分ＨＶ、中圧配電網部分ＭＶ及び低圧配電網部分ＬＶを含む配電網における電気の使用量を遠隔計測するためのシステムの一実施形態を示す。ＰＰは、広い地域にわたり電気を分配するための高圧配電網部分ＨＶに電力を供給する発電所を示す。ＴＰは、中圧配電網部分ＭＶの１つのセクションに給電するために、高圧配電網部分を経て搬送される高圧を中圧に変換する一次変電所を示す。ＳＴは、中圧配電網部分ＭＶを低圧配電網部分ＬＶの配電網セクション１と接続する二次変電所を示す。二次変電所ＳＴは、複数の消費者Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎに電気を分配するために、例えば、２０ＫＶの中圧を、例えば、２２０Ｖの低圧に変換する二次変圧器ＴＳを具備する。各消費者Ｈ１、．．．、Ｈｎは、遠隔計器ＲＭを具備し、遠隔計器ＲＭは、低圧配電網セクション１と、家庭内消費者の場合の電灯、洗濯機、食器洗浄機、テレビなどの複数の電気消費機器Ｌ１、Ｌ２、．．．、Ｌｋ、又は商用消費者の場合の機械工具などの工業用設備に電気エネルギーを顧客敷地内で分配する電力線２との間に接続される。
【００１８】
図１に示される実施形態においては、二次変電所ＳＴは、二次変電所ＳＴの構内に配置されるコンセントレータＣを具備する。コンセントレータＣと関連する遠隔計器ＲＭとの間で通信信号を伝送するように、低圧配電網セクション１を使用して顧客敷地内Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎにある遠隔計器ＲＭと電力線通信を介して通信するために、コンセントレータは、二次変電所ＳＴにより給電される低圧配電網セクションに接続される。ＡＭＭは、図１に示される配電網に接続された多数の消費者を管理するための集中管理設備を示す。この集中管理設備ＡＭＭは、多数の消費者からの使用量データを収集し、顧客敷地内Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎの遠隔計器ＲＭによりコンセントレータＣに報告された測定使用量に従って、消費者に料金を請求するなどのアクティビティを実行する。コンセントレータＣは、遠隔計器から報告される使用量データを収集し、報告された使用量データを適切に処理すると共に、バッファメモリに格納し、報告された使用量に関連するデータを適切なフォーマット及び適切なタイミングで集中管理設備ＡＭＭへ送信する。それに応答して、ＡＭＭは、配電網中のコンセントレータＣ及び遠隔計器ＲＭの動作を制御し且つ管理するために、コマンド、要求及び他のデータを図１の配電網のコンセントレータへ送信する。図１の実施形態においては、コンセントレータＣと集中管理設備ＡＭＭとの通信は、公共通信ネットワークを介して実行されるが、このネットワークは、ＧＳＭネットワークなどの無線通信ネットワーク又は移動通信ネットワークであるのが最も好ましい。この目的を実現するために、コンセントレータＣは、アンテナＡに接続されたＧＳＭモデム装置（図１には図示せず）を具備する。モデムは、図１の公衆携帯電話網ＰＳＴＮ／ＰＬＭＮの一部を形成する基地局Ｂと無線通信する。公衆電話網ＰＳＴＮ／ＰＬＭＮは、集中管理設備ＡＭＭと接続される。
【００１９】
図１に示されるような遠隔計測設備を含むユーティリティ分配網を動作させる場合、分配網の操作担当者は、計器の計測機能及び報告機能、並びに他の関連タスクを実行するために、遠隔計器ＲＭにおいて実行中のプログラムを更新する必要があることに気づくときがある。遠隔計器においてプログラム更新を実行しなければならない理由としては、料金体系の変更、遠隔計器で実行中のプログラムにおけるバグを取り除く必要があること、又は遠隔計器ＲＭで実行中のプログラムソフトウェアの特徴により判定される遠隔計器の機能性の拡張が望まれていることなどがある。従って、図１に示されるシステムにおいて、コンセントレータＣは、コンセントレータＣと関連する低圧配電網セクション１に接続された遠隔計器ＲＭの一部又は全てへプログラム更新を送信可能である。遠隔計器ＲＭは、プログラム更新を受信し、プログラム更新を実現するために、コンセントレータＣから受信されたプログラムデータをプログラムメモリにロードすることが可能である。
【００２０】
図２は、図１に示される配電網の二次変電所ＳＴに配置されたコンセントレータＣの一実施形態を示す。コンセントレータＣは、ホストコントローラ、例えば、データバスＢを介してプログラムメモリＭＥＭと接続されたマイクロコントローラＭＣＣを具備する。図２のＤＢＣは、コンセントレータにより関連する遠隔計器から収集されたデータ並びに他のデータを格納する手段を示す。データ格納手段ＤＢＣは、ランダムアクセスメモリ、ハードディスクドライブ、又は、例えば、フラッシュメモリなどの他の何らかの適切なデータ記憶装置として実現されてもよい。データ格納手段ＤＢＣは、データバスＢを介してコンセントレータのマイクロコントローラＭＣＣ及びプログラムメモリＭＥＭと接続される。図２のＭは、データバスＢを介してマイクロコントローラＭＣＣの制御を受けるＧＳＭモデムを示す。ＧＳＭモデムＭは、ＧＳＭネットワークにおける無線通信のために、アンテナＡと接続される。
【００２１】
図２のＣＩＣは、コンセントレータＣの通信インタフェースを示す。通信インタフェースＣＩＣは、コンセントレータ及びそれに関連する遠隔計器の双方が接続される低圧配電網部分ＬＶの電力線を介して、コンセントレータＣと関連する遠隔計器との通信を可能にするように機能する。送信されるべきメッセージのコンテンツに応じて、ユニキャストモード、マルチキャストモード又はブロードキャストモードのいずれかで、関連する遠隔計器の一部又は全てにデータを送信するために、通信インタフェースＣＩＣは、マイクロコントローラＭＣＣの制御の下でデータバスＢからデータを受信する。コンセントレータからのデータが特定の１つの遠隔計器のみへ送信されるべき場合（ユニキャストモード）、通信インタフェースＣＩＣを介して送信されるデータメッセージは、特定の遠隔計器アドレスを含む。マルチキャストモードで送信されるメッセージは、その特定のメッセージを受信すべき１群の遠隔計器のアドレスを含む。ブロードキャストモードにおいては、通信インタフェースＣＩＣを介して送信されるメッセージは、どの受信者によっても受信されるべきブロードキャストメッセージであることを示す識別子を含むが、単に特定の宛先アドレスを含まない形であってもよい。ユニキャスト送信モード及びブロードキャスト送信モードでメッセージを送信する能力を含むＣＩＣを実現するに際しては、どのような種類のメッセージプロトコルでも適切であることはいうまでもない。通信インタフェースＣＩＣのこれらの機能は、マイクロコントローラＭＣＣの制御の下で実行される。通信インタフェースＣＩＣは、送信されるべきデータをデータバスＢから取り出し、そのデータを低圧電力線を介して送信するのに適する物理信号に変換する。更に、通信インタフェースＣＩＣは、コンセントレータＣに対してアドレス指定された遠隔計器からの電力線通信信号を受信するための受信器インタフェースとしても動作する。この目的を実現するために、通信インタフェースＣＩＣは、遠隔計器によりＬＶ配電網セクションを介して送信されたメッセージのアドレスをインタフェース自体のアドレスと比較する。コンセントレータＣに対してアドレス指定されるべきメッセージを通信インタフェースＣＩＣが認めた場合、通信インタフェースＣＩＣは、ＬＶ配電網セクションからそのメッセージを受信し、更に処理を実行するために、マイクロコントローラＭＣＣ及び／又はコンセントレータＣの他の構成要素へメッセージを送り出す。コンセントレータＣに対してアドレス指定されていないメッセージは、通信インタフェースＣＩＣにより無視され、コンセントレータＣの他の構成要素へ送り出されない。
【００２２】
図２において、データ格納手段ＤＢＣは、コンセントレータＣにより関連する遠隔計器の一部又は全てにダウンロードされるべきプログラムデータを格納してもよい。遠隔計器を更新するためのプログラムデータは、図１の集中管理設備ＡＭＭから、ＧＳＭモデムＭを介してコンセントレータにより受信されていてもよい。あるいは、遠隔計器の一部又は全てにダウンロードされるべきプログラムデータは、コンセントレータのインタフェースＩＦＣを介して供給されていてもよい。このインタフェースＩＦＣは、コンセントレータが配置されている二次変電所ＳＴのサービス要員がデータ格納手段ＤＢＣにデータをダウンロードすることを可能にする。インタフェースＩＦＣは、従来のＲＳ２３２又は他の何らかの規格化インタフェースであってもよいが、例えば、サービス要員により操作されるハンドヘルド装置などの装置とコンセントレータを一時的に通信させる光インタフェース又はブルートゥースインタフェースのような無線インタフェースであるのが好ましい。
【００２３】
図２の実施形態によるコンセントレータは、内部ＧＳＭモデムＭを有するが、その代わりに外部モデムを採用することも可能であるのはいうまでもない。この場合、外部ＧＳＭモデムを接続するための別個のモデムインタフェースがコンセントレータに設けられてもよく、あるいはこの目的のためにインタフェースＩＦＣが使用されてもよい。
【００２４】
先に図１に関連して説明された要素に相当する図２の他の要素は、図１と同一の図中符号により示されているので、その点に関しては、図１の説明を参照できる。
【００２５】
図３は、図１の配電網における顧客敷地内の内側又は外側に配置された遠隔計器ＲＭの一実施形態を示す。図３において、図中符号１は、低圧配電網セクションの一部である電力線を示す。電力線１を介して供給される電力は、図１に示される電気負荷Ｌ１、Ｌ２、．．．により消費されるエネルギーをカウントするエネルギー計測装置ＥＭを通過する。図３において、ＭＣＭは遠隔計器のホストコントローラ、例えば、マイクロコントローラを示す。ＤＢＭはデータ記憶装置、例えば、ランダムアクセスメモリを示す。ＰＭ１及びＰＭ２は、マイクロコントローラＭＣＭにより実行されるべき命令のシーケンスを格納するためのプログラムメモリを示す。マイクロコントローラＭＣＭ、プログラムメモリＰＭ１、プログラムメモリＰＭ２、データ記憶装置ＤＢＭ及びエネルギー計測装置ＥＭは、データバスＢＭを介して互いに接続される。プログラムメモリＰＭ１は、コンテンツが変更されないように保護された不揮発性メモリである。このプログラムメモリＰＭ１は、例えば、マスクプログラム読み取り専用メモリを使用して実現されることが可能であるが、この特定の実現形態に限定されない。このプログラムメモリＰＭ１は、遠隔計器を始動するために必要とされる基本ルーチン、並びに遠隔計器のアプリケーションプログラムが格納されているプログラムメモリＰＭ２のコンテンツを更新するために必要とされるルーチンを格納する。プログラムメモリＰＭ２に格納されたアプリケーションプログラムは、ホストコントローラＭＣＭにより実行される。それらのアプリケーションプログラムは、以下に更に詳細に説明されるように、遠隔計器ＲＭと関連するコンセントレータＣの制御の下で更新されてもよい。また、プログラムメモリＰＭ２は不揮発性メモリ、例えば、フラッシュメモリであるのが好ましい。ＰＭ３は、コンセントレータＣから受信されるプログラムデータを格納するバッファメモリを示す。バッファメモリＰＭ３は、マイクロコントローラＭＣＭにより共通データバスＢＭを介して制御される。プログラムメモリＰＭ３に格納されたプログラムデータは、マイクロコントローラＭＣＭにより実行されない。マイクロコントローラＭＣＭは、プログラムデータを実行するのではなく、プログラムメモリエリアＰＭ１に格納されたプログラムの制御の下でプログラムデータをプログラムメモリエリアＰＭ２にロードする前に、プログラムデータを一時的に格納する一時格納手段としてのプログラムメモリＰＭ３に対してアクセスする。更に、以下に詳細に説明されるように、バッファプログラムメモリＰＭ３のデータが一貫性を有し、プログラムメモリＰＭ２にコピーされることが可能な状態であるか否かを解析するために、マイクロコントローラＭＣＭは、バッファプログラムメモリＰＭ３のコンテンツに対して検査ルーチンを実行する。バッファプログラムメモリＰＭ３は、不揮発性強誘電性ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）であるのが好ましい。
【００２６】
ＣＩＭは、遠隔計器ＲＭの電力線通信インタフェースを示す。通信インタフェースＣＩＭは、電力線１を介するデータメッセージを聴取し、ブロードキャストデータメッセージ又は遠隔計器に対してアドレス指定されたメッセージを受信する。そのようなメッセージは、通信インタフェースＣＩＭによりマイクロコントローラＭＣＭ及び関連する周辺機器へ送り出され、そこで更に処理される。遠隔計器に対してアドレス指定されていない電力線１のデータメッセージは、電力線通信インタフェースＣＩＭにより無視される。遠隔計器ＲＭにより生成されたメッセージは、通信インタフェースＣＩＭにより電力線１を介して送信するのに適する信号に変換される。これらのタスクを実行するために、通信インタフェースＣＩＭは、遠隔計器ＲＭの共通システムバスＢＭに接続され、コンセントレータＣにおいて実現される通信プロトコルに従って、何らかの適切な通信プロトコルを実現する。図３において、ＩＦＭは、例えば、遠隔制御の下でコンセントレータにより解決できない遠隔計器に関する問題をコンセントレータ又は遠隔計器が報告した場合に、サービス要員が遠隔計器ＲＭと対話することを可能にするためのローカルインタフェース、好ましくは光インタフェースを示す。
【００２７】
図４は、図１に示される配電網において複数の遠隔計器のプログラムデータを更新するために、コンセントレータにより実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートを示す。図４において、ＳＣ１は、遠隔計器で実行中のプログラムソフトウェアの更新に際して、関連する計器のうちの１つ以上を選択するためにコンセントレータにより実行される動作を示す。コンセントレータは、様々な遠隔計器におけるプログラムバージョンに関して、コンセントレータで利用可能な情報に基づいて、又は、例えば、特定の顧客又は一連の顧客が追加サービスに加入していた場合などの特定顧客向け情報に従って、もしくは単相／多相計器などの計器の特定の種類に従って、又は他の何らかの適切な選択基準に従って、プログラムソフトウェアを更新されるべき計器を選択する。動作ＳＣ１において、コンセントレータＣは、選択された計器にプログラムソフトウェア更新のための選択に関する情報を提供するために、その計器へユニキャスト認証メッセージを送信する。次に、動作ＳＣ２において、コンセントレータは、選択された特定の計器へ送信されるべきプログラムデータから、計器にとっては周知である方法によりコンセントレータにより計算されたプログラムダイジェストをその計器へ送信する。このプログラムダイジェストは、後に、プログラムデータダウンロードプロセスの終了時に、ダウンロードされたプログラムデータが真正であり、正しく且つ完全であるか否かを計器が検査することを可能にするのを助ける。動作ＳＣ３において、コンセントレータは、選択された計器へパケット総数Ｎを送信する。パケット数Ｎは、コンセントレータから選択された計器へ送信するために、ダウンロードされるべきプログラムデータを分割することにより生成されたプログラムデータメッセージ、すなわち、パケットの数を示す。コンセントレータによる動作ＳＣ４は、ダウンロードのために選択された全ての計器が動作ＳＣ１〜ＳＣ３に従って情報を受信したか否かを検査する働きをする。受信していなければ、ダウンロードのためにコンセントレータにより選択された次の計器に関して、動作ＳＣ１〜ＳＣが実行される。全ての計器がプログラム更新のために選択されたことを報知され、プログラムダイジェスト及び最終パケット数Ｎを受信していた場合には、コンセントレータは動作ＳＣ５に進み、Ｎ個のプログラムデータメッセージを一斉送信する。各々のプログラムデータメッセージは、選択された計器にダウンロードされるべきプログラムデータの一部を搬送する。
【００２８】
動作ＳＣ３は、選択された計器にダウンロードプロセスを開始することを指令するために、計器へ制御語を送信することを更に含む。以下に更に詳細に説明されるように、各計器は、このダウンロード開始コマンドを受信した後、動作ＳＣ５においてコンセントレータにより送信されるブロードキャストプログラムデータメッセージを受信し、受信されたプログラムデータメッセージをプログラムメモリバッファＰＭ３に格納する。
【００２９】
コンセントレータが動作ＳＣ５を実行した後、ＳＣ６に進む。動作ＳＣ６においては、選択された各々の計器に、そのパケット状態、すなわち、個々の計器が正しく受信できなかったプログラムデータメッセージに関する情報を報告させるために、コンセントレータは、各計器へユニキャスト要求を送信する。動作ＳＣ７において、コンセントレータは、特定の計器からそのような状態報告を受信し、その後、動作ＳＣ８に進む。動作ＳＣ８において、コンセントレータは、動作ＳＣ７における計器からの状態報告に、欠落又は不正確（不正）として含まれていたプログラムデータメッセージをブロードキャストモードで再送信する。次に、動作ＳＣ９において、コンセントレータは、ダウンロードのために選択された全ての計器に関する問い合わせ動作を完了したか否かを検査する。ＳＣ９において、選択された全ての計器に対する問い合わせがまだ完了していないこと、又は選択された各計器からダウンロード完了メッセージを受信していないことをコンセントレータが認めた場合、コンセントレータは、先に説明したような動作ＳＣ６〜ＳＣ８及びＳＣ９を実行することによって、選択された計器のうちの次の計器に対して問い合わせる又は再度問い合わせる動作へ進む。動作ＳＣ７において、計器がＮ個のプログラムデータメッセージの全ての受信に成功していたならば、計器はダウンロードが完了したことを報告する。ダウンロード完了を報告した計器は、動作ＳＣ１１における問い合わせに際して、再度選択されることはない。
【００３０】
動作ＳＣ９において、ダウンロードのために選択された全ての計器がダウンロード完了を報告した場合、又はアボート条件が満たされる場合には、コンセントレータは動作ＳＣ１０に進む。例えば、ある計器が所定の回数にわたり問い合わせを受ける毎、ダウンロード完了メッセージを報告しない場合には、コンセントレータは、動作ＳＣ６〜ＳＣ９及びＳＣ１１から成る問い合わせループを打ち切る。次に、動作ＳＣ１０において、選択された計器に旧プログラムソフトウェアから更新後のプログラムソフトウェアへの切り替えを実行させるために、コンセントレータは切り替えコマンドを計器へ送信する。この動作に関しては、以下に、図８を参照して更に詳細に説明する。切り替えコマンドは、選択された各計器がプログラム更新を実行すべき時間に関する情報を含んでもよい。
【００３１】
図５は、コンセントレータによるプログラムソフトウェア更新のための選択に応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートを示す。遠隔計器が、その特定の計器に対してアドレス指定されたユニキャスト選択メッセージを受信すると（ＳＭ１）、計器は、プログラムデータダウンロードモードに入り（動作ＳＭ２）、動作ＳＭ３において、コンセントレータからの最終パケット数及びプログラムダイジェストを待つ。遠隔計器がコンセントレータからの最終パケット数Ｎ、プログラムダイジェスト並びにダウンロード開始コマンドを受信した後、計器は動作ＳＭ４に進み、コンセントレータからのブロードキャストプログラムデータメッセージ並びに状態要求を受信する。動作ＳＭ４において、遠隔計器は、コンセントレータから受信されたプログラムデータメッセージをプログラムメモリバッファＰＭ１に格納する。動作ＳＭ４において、コンセントレータからのＮ個のプログラムデータメッセージの全てを正しく受信したと計器が認めた場合、計器は、コンセントレータからの状態要求に対してダウンロード完了メッセージによって応答する。そうでない場合には、以下に図６を参照して更に詳細に説明されるように、計器は、Ｎ個のプログラムデータメッセージの中でプログラムメモリバッファＰＭ１で依然として欠落しているデータメッセージをコンセントレータに報告する。更に、以下の図８を参照して更に詳細に説明されるように、動作ＳＭ４において、遠隔計器は、コンセントレータから切り替えコマンドを受信するのに応答して、プログラムメモリＰＭ２を更新するために、切り替え機能を実行する。動作ＳＭ４の完了後、遠隔計器は、プログラムダウンロードモードを離れる。
【００３２】
図６は、コンセントレータからの状態要求に応答して、遠隔計器により実行される動作を更に詳細に示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。状態要求に応答して、ステップＳＭ５において、遠隔計器は、ダウンロードされるべきプログラムデータがコンセントレータにより分割されることにより生成されたＮ個のプログラムデータメッセージ（パケット）の全ての受信に成功したか否かを検査する。成功した場合、遠隔計器は、動作ＳＭ６に進み、その計器が受信したＮ個のプログラムデータメッセージに基づいて、プログラムダイジェストを計算する。次に、ＳＭ７において、遠隔計器は、動作ＳＭ６において遠隔計器により計算されたプログラムダイジェストと、動作ＳＣ２（図４を参照）においてコンセントレータにより送信されたプログラムダイジェストとが同一であるか否かを検査する。同一であれば、遠隔計器へのプログラムデータのダウンロードは成功したことになり、計器は、動作ＳＭ１０に進み、コンセントレータへダウンロード完了メッセージを送信する。動作ＳＭ７において、計算されたプログラムダイジェストが、コンセントレータから受信されたプログラムダイジェストと同一でないことを遠隔計器が認めた場合には、遠隔計器は、動作ＳＭ８１に進み、プログラムデータバッファＰＭ１をリセットする。次に、動作ＳＭ８２において、遠隔計器は状態要求に応答して、その特定の選択された計器に対してロード手順を再開することをコンセントレータに報知する。
【００３３】
動作ＳＭ５において、遠隔計器がＮ個のプログラムデータメッセージ（パケット）の全てをまだ受信していないことを計器が認めた場合には、動作ＳＭ９において、計器は、Ｎ個のプログラムデータメッセージのうちのどのデータメッセージが依然として欠落しているのかを解析する。各プログラムデータメッセージがパケット識別子を含むので、遠隔計器は、受信されたデータメッセージを正しい順序で再び組み立てること、及び依然として欠落しているパケットを識別することが可能である。その後、計器は、欠落しているプログラムデータメッセージに関する対応する状態報告をコンセントレータへ送信する。
【００３４】
図７は、ブロードキャストプログラムデータメッセージが受信されたときに、選択された遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。図７の動作ＳＭ１１において、遠隔計器は、遠隔計器に到達したメッセージがブロードキャストプログラムデータメッセージであるか否かを解析する。遠隔計器は、ブロードキャストプログラムデータメッセージを受信し、次に、動作ＳＭ１２において、受信されたその特定のプログラムデータメッセージが、既に以前にその遠隔計器により受信されていたか否かを検査する。受信されたプログラムデータメッセージが以前に受信され、プログラムバッファメモリＰＭ１に格納されていた場合、動作ＳＭ１５に進み、直前に受信されたメッセージを放棄する。動作ＳＭ１２において、直前に受信されたプログラムデータメッセージが以前に受信及び格納されていないことを遠隔計器が認めた場合には、動作ＳＭ１３に進み、遠隔計器は、プログラムデータメッセージに含まれる受信プログラムデータパケットをプログラムバッファメモリＰＭ１に追加する。次に、動作ＳＭ１４に進み、遠隔計器は、受信に成功した全てのプログラムデータパケットを追跡するために、パケット識別子を使用してパケット状態フィールドを更新する。このパケット状態フィールドは、図６の動作ＳＭ５において、Ｎ個のプログラムデータパケットの全てが受信されたか否かを検査するときに遠隔計器により使用される。
【００３５】
図示される実施形態によれば、図６及び図７に関連して説明されたように、全てのパケットが受信されたか否かに関するＳＭ５の検査は、コンセントレータからの状態要求に応答して実行される。この状態要求は、パケット状態に関して（ＳＭ９）、又はダウンロード完了に関して（ＳＭ１０）、あるいはダウンロード手続きを再開する必要に関して（ＳＭ８２）コンセントレータに報知するために、プログラムダイジェストの計算及びコンセントレータに対するメッセージの生成を開始してもよい。別の実施形態によれば、Ｎ個のプログラムデータパケットの全てが受信されたか否かに関するＳＭ５の動作、並びに受信されていた場合の後続する動作ＳＭ６、ＳＭ７〜ＳＭ８１、ＳＭ８２又はＳＭ１０は、例えば、図７の動作ＳＭ１４に続いて実行されることが可能である。動作ＳＭ１０のダウンロード完了情報は、即座にコンセントレータへ送信されてもよく、あるいは遠隔計器によりメモリの制御語に格納されてもよい。同様に、ロード手続きを再開すべきであるという動作ＳＭ８２の情報も、即座に送信されてもよく、あるいは制御語に格納されてもよい。その後、遠隔計器は、コンセントレータからの制御語読み取りコマンドに応答して、この情報をコンセントレータに対して利用可能な状態にする。
【００３６】
図８は、動作ＳＭ１６において、コンセントレータからユニキャスト認証切り替えコマンドを受信するのに応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。動作ＳＭ１６において、コンセントレータからの切り替えコマンドが特定の遠隔計器に対してアドレス指定されており、そのコマンドが真正な切り替えコマンドであることをその遠隔計器が確証した後、遠隔計器は、動作ＳＭ１７に進み、遠隔計器のプログラムバッファメモリＰＭ１からプログラムメモリＰＭ２へのプログラムデータのコピーの準備を整えるために、不揮発性メモリにおけるコピーフラグをセットする。コピーフラグは、メモリＰＭ３からメモリＰＭ２へのプログラムデータコピー動作が待ち状態であり、その時点のＰＭ２のコンテンツが遠隔計器のホストコントローラによる実行に適する状態にないことを示す。コピーフラグがセットされた後、遠隔計器は、動作ＳＭ１８に進み、そこで、プログラムメモリＰＭ２において更新されるべきプログラムの実行は終了する。次に、遠隔計器は、プログラムバッファメモリＰＭ３からプログラムメモリＰＭ２へプログラムデータをコピーする動作ＳＭ１９を実行する。このデータコピー動作は、遠隔計器の保護プログラムメモリＰＭ１に格納されたプログラムルーチンの制御の下で実行される。この保護プログラムメモリＰＭ１の記憶場所に対してマイクロコントローラＭＣＭが誤って書き込もうとしても、保護プログラムメモリが変造されることはない。その後、保護プログラムメモリＰＭ１に格納されたプログラムルーチンの制御の下で動作ＳＭ２０に進み、遠隔計器は、プログラムバッファメモリＰＭ３のデータがプログラムメモリＰＭ２に正しくコピーされたか否かを検査する。正しくコピーされていれば、遠隔計器は、プログラムメモリＰＭ２に格納されたプログラムを再開し（動作ＳＭ２１）、動作ＳＭ２２において、プログラムデータコピー動作が待ち状態ではなくなったことを示すために、コピーフラグをクリアする。これに対し、ＳＭ２０において、プログラムバッファメモリＰＭ３からプログラムメモリＰＭ２へのデータのコピーに際して誤りが起こったことが認められた場合には、プログラムバッファメモリＰＭ３からプログラムメモリＰＭ２へのコピーの動作を繰り返すために、動作ＳＭ１９に戻る。
【００３７】
図９は、電源異常、又は遠隔計器のホストコントローラのリセットを必要とする他の何らかの重大な事象が発生した後に、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態によるフローチャートである。図９の動作は、そのような重大な事象によりプログラムデータコピー動作が妨害された場合でも、遠隔計器のプログラムメモリＰＭ２のデータの一貫性を再び確立するか、又は維持する働きをする。例えば、電源異常などの何らかの理由により遠隔計器の再始動が要求されると、動作ＳＭ２３において、遠隔計器は、計器の不揮発性メモリにおけるコピーフラグがセット状態であるか否かを検査する。動作ＳＭ２３において、コピーフラグがセット状態であることが認められた場合、これは、重大な事象が発生した時点でプログラムデータコピー動作が待ち状態であったことを示す。この場合、プログラムデータコピー動作を最初から繰り返すために、動作ＳＭ２４に進む。この動作は、重大な事象の発生によって、プログラムメモリＰＭ２に残された変造データが存在しないことを確認する働きをする。次に、動作ＳＭ２５において、遠隔計器は、プログラムメモリＰＭ２にコピーされたプログラムデータが正しくコピーされているか否かを検査する。正しくコピーされていない場合、不揮発性プログラムバッファメモリＰＭ３がプログラムメモリＰＭ２に完全に正しくコピーされた状態を実現するために、遠隔計器は動作ＳＭ２４を繰り返す。ＳＭ２５において、プログラムデータが正しくコピーされたことが認められた場合には、動作ＳＭ２６において、プログラムメモリＰＭ２のプログラムの実行が開始され、動作ＳＭ２７において、コピーフラグがクリアされる。動作ＳＭ２３において、再始動後、不揮発性メモリでコピーフラグがセットされていないことが認められた場合には、動作ＳＭ２４及びＳＭ２５はスキップされる。
【００３８】
以上説明した実施形態において、動作ＳＭ２〜ＳＭ２０は、遠隔計器の保護不揮発性メモリ領域ＰＭ１に格納されたソフトウェアルーチンによって実行されるのが好ましい。それらのソフトウェアルーチンは、プログラム更新には利用不可能であり、マイクロコントローラＭＣＭによる偶発的な書き込みアクセスに対して保護される。これは、プログラム更新手続き中に重大な障害が起こった場合でも、プログラムメモリＰＭ２のアプリケーションプログラムのランニングバージョンを再び確立するために、変造不可能であり且ついかなる場合にも遠隔計器を再始動させるソフトウェアルーチンのバックボーンが残っていることを確実に保証する。先に説明された実施形態によれば、プログラムバッファメモリＰＭ３からプログラムメモリＰＭ２へプログラムデータをコピーする動作は、コンセントレータからバッファＰＭ３にダウンロードされたデータが正しいと認められた場合に限り実行される。ＰＭ３からＰＭ２へプログラムデータをコピーした後、コピー動作が成功したことが認められた場合、マイクロコントローラＭＣＭは、ＰＭ２に格納されたプログラムを開始する。それらの動作は、それらのプログラム更新制御動作を実行するためのソフトウェアルーチンを格納する変造不可能なプログラムメモリＰＭ１の制御下で実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】複数の消費者を含む配電網における電気の使用量を遠隔計測するシステムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示される配電網の二次変電所に配置されたコンセントレータの一実施形態を示す図である。
【図３】図１の配電網の顧客敷地内に配置された遠隔計器の一実施形態を示す図である。
【図４】図１の配電網における複数の遠隔計器のプログラムデータを更新するためにコンセントレータにより実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図５】プログラムソフトウェア更新のために、コンセントレータによる選択に応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図６】コンセントレータからの状態要求に応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図７】ブロードキャストプログラムデータメッセージの受信に応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図８】切り替えコマンドの受信に応答して、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図９】電源異常が起こった後に、遠隔計器により実行される動作を示すための本発明の一実施形態に従ったフローチャートである。
【図１】
2007535182.tif 000003
【図２】
2007535182.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月14日(2005.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が少なくとも１つの遠隔計器（ＲＭ）と関連する複数の消費者（Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎ）に、公共配電網（ＨＶ、ＭＶ、ＬＶ）を介して分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測する方法であって、
−  複数の遠隔計器（ＲＭ）の各々は、使用量を測定し、測定された使用量を前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と関連するコンセントレータ（Ｃ）に報告し、
−  前記コンセントレータ（Ｃ）は、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器の管理に関連するタスクを実行するために、前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と通信し、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）の各々は、ホストコントローラ（ＭＣＭ）及びプログラムメモリ（ＰＭ１、Ｍ２）を有し、前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）は、前記プログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）に格納されたプログラムを実行する方法において、
前記コンセントレータ（Ｃ）は、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信する動作（ＳＣ５、ＳＣ８）を実行し、
前記遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つは、
−  前記プログラムデータを受信し（ＳＭ４、ＳＭ１１、ＳＭ１３）、
−  受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリ（ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部を更新する（ＳＭ１９）動作を実行し、
前記プログラムデータを送信する前記動作には、各々が前記プログラムデータの一部を含むプログラムデータメッセージの順次送信（ＳＣ５）が含まれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンセントレータにより実行されるプログラムデータを送信する前記動作は、
−  少なくとも１つの個別の計器（ＲＭ）又は少なくとも１群の計器に対してアドレス指定された少なくとも１つの選択メッセージを送信することにより、前記複数の遠隔計器の中から前記少なくとも１つの個別の計器又は少なくとも１群の計器を選択する（ＳＣ１）工程を含み、
−  前記遠隔計器の各々は、前記プログラムデータを受信し、前記コンセントレータにより選択されていた条件の下にある前記プログラムメモリを更新する前記動作を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プログラムデータを送信する前記動作は、プログラム更新制御メッセージを送信する工程（ＳＣ２）を含み、
−  受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリに格納された前記プログラムを更新する前記動作は、前記受信されたプログラム更新制御メッセージ（ＳＣ２）に従って実行される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記プログラム更新制御メッセージは、更新時間に関連する制御情報、プログラムダイジェスト及びダウンロード開始コマンドの少なくともいずれかを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
送信される各々のプログラムデータメッセージは、そのメッセージを他のプログラムデータメッセージと識別するメッセージ識別子を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
−  コンセントレータは、前記少なくとも１つの遠隔計器（ＲＭ）へ、プログラムデータメッセージの数Ｎを示すメッセージを送信し（ＳＣ５）、
前記プログラムデータを受信する動作は、
−  Ｎ個のプログラムデータメッセージの全ての受信が成功したか否かを検査する（ＳＭ５）工程と、
−  Ｎ個のプログラムデータメッセージの全ての受信に成功した場合、各メッセージのそれぞれ対応する識別子ｎに従って、前記Ｎ個のメッセージのプログラムデータコンテンツを配列し（ＳＭ１９）且つ／又は受信されたプログラムデータメッセージからプログラムダイジェストを計算する工程と
を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記コンセントレータは、
−  前記少なくとも１つの計器の各々に、前記プログラムデータのそれぞれ異なる部分を含む全てのプログラムデータメッセージを受信したか否かを順次問い合わせ（ＳＣ７）、
−  問い合わせを受けた計器が、プログラムデータメッセージを受信に失敗したこと又は正しく受信できなかったことを報告した場合、問い合わせを受けた計器が不正確な受信又は受信失敗を報告したプログラムデータメッセージを、ブロードキャストモードで再度送信し（Ｓ８）、
−  前記少なくとも１つの計器の各々は、それぞれの計器が受信に失敗した又は正しく受信できなかったプログラムデータメッセージを前記再送信の間に受信する（ＳＭ１１〜ＳＭ１５）
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
−  前記少なくとも１つの計器の全てが、プログラムデータを分割することにより形成された全てのプログラムデータメッセージの受信に成功したことを報告し終わるまで、又はアボート条件が満たされるまで、前記コンセントレータは、前記少なくとも１つの計器の各々に順次問い合わせる前記動作を繰り返す工程（ＳＣ９）を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
−  １つの計器が、前記プログラムデータメッセージの全ての受信に成功した場合に、前記コンセントレータにダウンロード完了メッセージを報告する工程（ＳＭ１０）と、
−  前記コンセントレータは、ダウンロード完了メッセージが受信された計器を前記順次問い合わせから除外する工程（ＳＣ１１）と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ダウンロード完了メッセージは、前記コンセントレータによる前記問い合わせに応答して報告される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
プログラムデータを受信する前記工程は、前記プログラムデータをバッファメモリに格納する工程（ＳＭ１３）を含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッファメモリは、不揮発性メモリ（ＰＭ３）であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記プログラムメモリに格納された前記プログラムを更新する動作は、
−  前記バッファメモリに格納されたプログラムデータが正しいか否かを検査する工程（ＳＭ６、ＳＭ７）と、
−  前記バッファメモリのプログラムデータが正しい場合、前記バッファメモリ（ＰＭ３）に格納されたプログラムデータを前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にコピーする工程（ＳＭ１９）と、
−  前記プログラムメモリのコピーデータが正しいか否かを検査する工程（ＳＭ２０）と、
−  コピーデータが正しくないと判明した場合、前記バッファメモリに格納されたプログラムデータを前記プログラムメモリにコピーする工程を繰り返す工程（ＳＭ１９、ＳＭ２０）と
を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プログラムメモリ（ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部を更新する前記動作は、前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）があらゆるプログラムデータ変更に対して保護された不揮発性メモリ領域（ＰＭ１）に格納されたプログラムデータスワップルーチンを実行することにより実行されることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
−  前記バッファメモリから前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にデータをコピーする前に、フラグをセットする工程（ＳＭ１７）と、
−  前記プログラムメモリ（ＰＭ２）のコピーデータが正しいと判明した場合、前記フラグをクリアする工程（ＳＭ２２）と
を含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ホストコントローラは、
−  電源異常の後、前記フラグを検査し（ＳＭ２３）、
−  前記フラグがセット状態であると判明した場合、前記バッファメモリ（ＰＭ３）から前記プログラムメモリ（ＰＭ２）にデータをコピーし、コピーデータの正確さを検査する（ＳＭ２５）動作を再開する（ＳＭ２４）
ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記コンセントレータ（Ｃ）は、電力線通信を介して前記遠隔計器（ＲＭ）と通信することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーティリティは、電気、水道又はガスであることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
公共分配網（ＨＶ、ＭＶ、ＬＶ）を介して複数の消費者（Ｈ１、Ｈ２、．．．、Ｈｎ）に分配されるユーティリティの使用量を遠隔計測するシステムであって、
−  少なくとも１つのコンセントレータ（Ｃ）と、顧客敷地内の内側又は外側に配置された複数の遠隔計器（ＲＭ）とを備え、
−  前記少なくとも１つのコンセントレータ（Ｃ）は、使用量データを収集し且つ関連する遠隔計器（ＲＭ）の管理に関連するタスクを実行するために、前記遠隔計器（ＲＭ）と通信し、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）の各々は、ホストコントローラ（ＭＣＭ）とプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを有し、前記プログラムメモリに格納されたプログラムを実行し、
−  前記コンセントレータ（Ｃ）及び前記遠隔計器（ＲＭ）は、請求項１から１８のいずれか１項に記載の遠隔計測する方法を実行する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
各々がホストコントローラ（ＭＣＭ）と前記ホストコントローラ（ＭＣＭ）により実行されるべきプログラムを格納するプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを有する複数の関連する遠隔計器（ＲＭ）から、ユーティリティの使用量に関するデータを収集するコンセントレータ（Ｃ）であって、
−  前記複数の遠隔計器（ＲＭ）と通信する通信インタフェース（ＣＩＣ）と、
−  前記通信インタフェース（ＣＩＣ）を介して前記遠隔計器（ＲＭ）から受信されたデータを処理するマイクロコントローラ（ＭＣＣ）とを備え、
−  前記マイクロコントローラ（ＭＣＣ）は、前記遠隔計器（ＲＭ）のプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）に格納された前記プログラムの少なくとも一部（ＰＭ２）を更新するために、前記関連する遠隔計器（ＲＭ）のうちの少なくとも１つへプログラムデータを送信するようにプログラムされ、
前記コンセントレータは、各々が前記プログラムデータの一部を含むプログラムデータメッセージを順次送信することにより、前記プログラムデータを送信することを特徴とするコンセントレータ。
【請求項２１】
ユーティリティの使用量を計測する遠隔計器であって、
−  測定されたユーティリティの使用量に関するデータをコンセントレータ（Ｃ）へ送信する通信インタフェース（ＣＩＭ）と、
−  ホストコントローラ（ＭＣＭ）及びプログラムメモリ（ＰＭ１、ＰＭ２）とを備え、前記ホストコントローラは、前記プログラムメモリに格納され、前記ユーティリティの使用量の測定及び遠隔計器（ＲＭ）の管理に関連するプログラムを実行するように構成され、
−  前記遠隔計器（ＲＭ）は、前記コンセントレータ（Ｃ）から前記通信インタフェース（ＣＩＭ）を介して各々がプログラムデータの一部を含むプログラムデータメッセージの形式で送信されたプログラムデータを受信し、前記受信されたプログラムデータに従って、前記プログラムメモリに格納された前記プログラムの少なくとも一部（ＰＭ２）を更新することを特徴とする遠隔計器。
【国際調査報告】
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