(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムにおいて、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信し、
前記第２の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式、あるいは第２の通信方式で、前記経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する通信システム。
【請求項２】
前記収集装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えた請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記収集装置は、
前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と、前記第２の通信装置を備えた第２の収集装置であり、
前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、
前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで前記経路情報を送信する請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式および、第２の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと第２の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第１の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、
前記第２の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信方式に対応した換算テーブル、あるいは、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルを用いて、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式とを選択する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムにおいて、
前記複数の子機と前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェア更新により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機、および前記第２の子機の各々のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が第２の通信方式に未対応であることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値に基づいて、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する通信システム。
【請求項６】
前記収集装置は、第１の通信装置と第２の通信装置を備えた請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記収集装置は、
前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と、前記第２の通信装置を備えた第２の収集装置であり、前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値に基づいて自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、また、第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、自装置から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行い、選択した前記算出した経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する請求項５に記載の通信システム。
【請求項８】
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を第２の通信方式で受信した値に補正する補正テーブルと、前記補正した信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた対応した換算テーブルを備え、
前記第１の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、
前記第２の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記補正した信号強度値より、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルから加算値を抽出し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式とを選択する請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値は同じ値を用いる請求項４または請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第２の子機の前記経路構築部は、前記算出した経路品質値に良いと判定した上位装置が複数ある場合、前記第２の通信方式を優先して前記収集装置までの経路を構築する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルとは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値について、一方の換算テーブルの加算値より他方の換算テーブルの加算値を小さくすることで、両通信方式の経路品質値が同等の場合に、どちらかの通信方式が優先して選択される請求項４または請求項８に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルとは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値について、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式の性能差を考慮した加算値を用いる請求項４または請求項８に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記複数の子機の各々は、
前記経路情報を送信する際に自子機から前記収集装置までの経路品質に関して、前記第１の通信方式でのホップ数、および、前記第１の通信方式のホップでの経路品質値と、前記第２の通信方式でのホップ数、および、前記第２の通信方式での経路品質値とを前記経路情報に設定し、前記経路情報を複数受信し、受信した経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出した結果、良い経路品質値が複数ある場合に、前記第２の通信方式のホップ数が多く、同じホップ数でも前記第２の通信方式の経路品質値が良いものを優先して選択する請求項８に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記複数の子機の各々は、
前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値を、前記第２の通信方式で受信した値に補正する際の補正値と、良い経路品質値が複数ある場合に優先して選択する通信方式あるいはランダムに選択することとを、前記経路情報に含めて送信し、その補正値を用いて、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、補正した信号の強度により、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルより加算値を抽出し、良い経路品質値が複数ある場合には指定された選択のしかたに従い優先して選択する請求項８に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記複数の子機の各々は、
前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値を、前記第２の通信方式で受信した値に補正する際の補正値と、前記第１の通信方式に対応した換算テーブル、および、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルの値を前記経路情報に含めて送信し、その補正値、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルの値、および前記第２の通信方式に対応した換算テーブルの値を用いて、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、補正した信号の強度により、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルより加算値を抽出する請求項８に記載の通信システム。
【請求項１６】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムにおいて、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式よりも送信出力の高い第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、
第１の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第２の子機は、
前記第１の通信方式および前記第２の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記収集装置は、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式で、経路情報を受信し、
第２の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式、あるいは前記第２の通信方式で、前記経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれのＣＲＣ計算方法で計算し正常受信であることを確認し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式を選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する通信システム。
【請求項１７】
前記収集装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えた請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記収集装置は、
前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と第２の通信装置を備えた第２の収集装置であり、前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信する請求項１６に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第１の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、
前記第２の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれのＣＲＣ計算方法で計算し正常受信であることを確認し、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式を選択する請求項１４から請求項１８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項２０】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムにおいて、
前記複数の子機、および前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第２の通信方式より低出力で送信を行う第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式より高出力で送信を行う前記第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを、前記第１の通信方式の経路情報により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機は前記第１の通信方式で、前記第２の子機は前記第２の通信方式で、各子機が自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介してマルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第１の子機および前記第２の子機の各子機は、自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから経路情報を受信するマルチホップ通信部を備え、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値と、前記上位装置が低出力で送信したのか、高出力で送信したのかを判定するための情報とを含み、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第１の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値と前記経路情報に含まれる前記低出力で送信したのか高出力で送信したのかを判定するための情報とに基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第２の通信方式で送信する通信システム。
【請求項２１】
前記収集装置は、前記第１の通信装置と第２の通信装置を備えた請求項２０に記載の通信システム。
【請求項２２】
前記収集装置は、
前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と第２の通信装置を備えた第２の収集装置であり、前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信する請求項２０に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記経路情報が高出力で送信されていた場合に、低出力で送信された場合の信号強度値に補正するテーブルとを備え、
前記第２の通信装置は、前第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第１の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、
前記第２の子機の前記経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置とその通信方式とを選択する請求項２０から請求項２２のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項２４】
前記第２の子機の前記経路構築部は、前記収集装置までの経路として選択した上位装置が、前記第１の通信方式であった場合、前記収集装置に向けに送信するメッセージは、前記第１の通信方式で送信する請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項２５】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信方法において、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信し、
前記第２の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式、あるいは第２の通信方式で、前記経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する通信方法。
【請求項２６】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信プログラムにおいて、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信する処理と、
前記第２の子機のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式、あるいは第２の通信方式で、前記経路情報を受信する処理と、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部により、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する処理と、
前記第２の子機の経路構築部により、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する処理をコンピュータに実行させる通信プログラム。
【請求項２７】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信方法において、
前記複数の子機と前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを、前記第１の通信方式の経路情報により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機、および前記第２の子機の各子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が第２の通信方式に未対応であることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値に基づいて、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する通信方法。
【請求項２８】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信プログラムにおいて、
前記複数の子機と前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを、前記第１の通信方式の経路情報により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機、および前記第２の子機の各子機のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信する処理と、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部により、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が第２の通信方式に未対応であることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する処理と、
前記第２の子機の経路構築部により、前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値に基づいて、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する処理をコンピュータに実行させる通信プログラム。
【請求項２９】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信方法において、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式よりも送信出力の高い第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、
第１の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第２の子機は、
前記第１の通信方式および前記第２の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記収集装置は、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式で、経路情報を受信し、
第２の子機のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式、あるいは前記第２の通信方式で、前記経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれのＣＲＣ計算方法で計算し正常受信であることを確認し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式を選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する通信方法。
【請求項３０】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信プログラムにおいて、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式よりも送信出力の高い第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、
第１の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第２の子機は、
前記第１の通信方式および前記第２の通信方式で、マルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記収集装置は、前記第２の通信方式で前記経路情報を送信する場合だけ、前記第１の通信方式で送受信する際に使用するＣＲＣ計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とし、
前記第１の子機のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式で、経路情報を受信する処理と、
第２の子機のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置並びに前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式、あるいは前記第２の通信方式で、前記経路情報を受信する処理と、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の子機の経路構築部により、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信する処理と、
前記第２の子機の経路構築部により、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれのＣＲＣ計算方法で計算し正常受信であることを確認し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて、上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式を選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する処理をコンピュータに実行させる通信プログラム。
【請求項３１】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信方法において、
前記複数の子機、および前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第２の通信方式より低出力で送信を行う第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式より高出力で送信を行う前記第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを、前記第１の通信方式の経路情報により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機は前記第１の通信方式で、前記第２の子機は前記第２の通信方式で、各子機が自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介してマルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第１の子機および前記第２の子機の各々のマルチホップ通信部は、自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値と、前記上位装置が低出力で送信したのか、高出力で送信したのかを判定するための情報とを含み、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第１の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値と前記経路情報に含まれる前記低出力で送信したのか高出力で送信したのかを判定するための情報とに基づいて上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第２の通信方式で送信する通信方法。
【請求項３２】
複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムの通信プログラムにおいて、
前記複数の子機、および前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、
第２の通信方式より低出力で送信を行う第１の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式より高出力で送信を行う前記第２の通信方式でマルチホップ通信の経路を構築する第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを、前記第１の通信方式の経路情報により、前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報とを用いるように更新されており、
前記第１の子機は前記第１の通信方式で、前記第２の子機は前記第２の通信方式で、各子機が自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介してマルチホップ通信の経路情報を送信することを可能とし、
前記第１の子機および前記第２の子機の各々のマルチホップ通信部により、自子機の前記第１の通信装置あるいは前記第２の通信装置を介して前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから経路情報を受信する処理と、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値と、前記上位装置が低出力で送信したのか、高出力で送信したのかを判定するための情報とを含み、
前記第１の子機の経路構築部により、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値に基づいて上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第１の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信する処理と、
前記第２の子機の経路構築部により、前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値と前記経路情報に含まれる前記低出力で送信したのか高出力で送信したのかを判定するための情報とに基づいて上位装置と、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかの通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、構築した経路の経路品質値と自子機が前記第２の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第２の通信方式で送信する処理をコンピュータに実行させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信方法、および通信プログラムに関する。特に、スマートメータといった計器類の情報、あるいは、センサ情報を収集装置に収集するためのマルチホップ通信を行う通信システム、通信方法、および通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力量の自動検針が可能となるスマートメータの設置が進んでいる。スマートメータは、１０年毎の置き換えが義務づけられている。現在設置が進むスマートメータも、既存の電力メータの検定有効期間の満了による交換タイミングで設置が進んでいる。スマートメータの検針値を自動で収集する際の通信方式として、特定小電力無線を用いたマルチホップ通信が用いられている。マルチホップ通信はスマートメータの設置密度が上がる従い、収集装置と呼ばれる収集装置までの各スマートメータの通信経路が確立されていく。従って、全ての電力メータがスマートメータに置き換わった時点で、最も接続率の高いマルチホップネットワークとなる。
【０００３】
上述のように、既存のスマートメータの設置が一通り完了するには、１０年かかる。今後本格的なデマンドレスポンスを行っていくためには、現在収集している３０分毎の収集よりも短い周期での検針値の収集が必要となる場合がある。あるいは、水道およびガスといったメータを含めた統合検針への拡張が必要となる場合もある。このような要求に、既存スマートメータの通信方式では対応できなくなる可能性があり、現行の通信方式とは異なる通信方式の次世代スマートメータが必要となる可能性がある。
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、現行の通信方式とは異なる通信方式で、マルチホップ通信を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１４９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のマルチホップ無線ネットワークでは、基地局と子機とがそれぞれ、異なる両方通信方式に対応している。子機は基地局と通信可能な通信方式で接続する構成となっている。しかし、ホップするのは基地局間であり、各子機が、子機間で通信し、基地局までの経路をマルチホップで接続する構成ではない。
【０００７】
複数のスマートメータに実装される通信機（子機）が収集装置（親機）までの通信経路を１つの通信方式でマルチホップネットワークを構築している通信システムがある。そして、その通信システムにおいて、マルチホップネットワークを構築している通信機がランダムに新規通信方式を実装した新規の通信機に置き換わっていく場合がある。
【０００８】
本発明では、既存の通信機のマルチホップ通信も維持しつつ、新規通信方式のメリットを生かした、マルチホップネットワークを構築することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る通信システムは、複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた通信システムにおいて、
前記複数の子機は、
第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置とを備えた第２の子機であり、
前記収集装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えており、
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つが送信する経路情報を受信し、
前記第２の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式、あるいは第２の通信法方式で、前記経路情報を受信し、
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれ、
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式および、第２の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと第２の通信方式に対応した換算テーブルを備え、
前記第１の子機の経路構築部は、
前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、前記第１の通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信し、
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブル、あるいは、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルで自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行い、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る通信システムでは、新規の第２の子機のマルチホップ通信部が、第１の通信装置と第２の通信装置とにより経路構築要求を送信する。新規の第２の子機の経路構築部は、経路情報を第１の通信装置と第２の通信装置との両方から複数受信している場合、各経路情報に含まれる収集装置までの経路品質値に、受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と前記経路品質値に加算する値を対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと第２の通信方式に対応した換算テーブルより該当する加算値を加算し、最も良い経路品質値の通信方式の上位装置との経路構築を行う。よって、本発明に係る通信システムによれば、既存の第１の子機のマルチホップ通信を維持しつつ、新規の通信方式が混在したマルチホップネットワークを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の前提となる通信システムの構成例。
【図２】実施の形態１に係るスマートメータ２ｘの経路構築アルゴリズムの一例。
【図３】実施の形態１に係る換算テーブル２３０の一例。
【図４】実施の形態１に係るスマートメータ２ｂのＲａｎｋ値算出の例。
【図５】実施の形態１に係る図１のスマートメータ２ａが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ａに交換される例。
【図６】実施の形態１に係る図１のスマートメータ２ｋが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ｋに交換される例。
【図７】実施の形態１に係る図１のスマートメータ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇに交換される例。
【図８】実施の形態１に係る第１の子機であるスマートメータ２ｘのハードウェア構成図。
【図９】実施の形態１に係る第２の子機であるスマートメータ２２ｘのハードウェア構成図。
【図１０】実施の形態１に係る通信システムの動作を表すフロー図。
【図１１】実施の形態１に係る第２の子機であるスマートメータ２２ｘが配置された通信システムの構成図。
【図１２】実施の形態１に係る換算テーブルの一例である換算テーブル２３０ａを示す図。
【図１３】実施の形態３に係る通信システムの構成例。
【図１４】実施の形態３で使用する第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルを示す図。
【図１５】実施の形態５を示す図であり、図１３の通信システムの構成例に対して、点線で示されている各通信装置間の第１の通信方式でＤＩＯメッセージを受信した際の図。
【図１６】実施の形態５を示す図であり、図１３の通信システムに、同様の条件で図１２の換算テーブルを用いて構築した場合の経路構築結果。
【図１７】実施の形態６で使用する第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルを示す図。
【図１８】実施の形態６を示す図であり、図１３の通信システムの構成例で実施の形態６の説明をする図。
【図１９】実施の形態７に係るＤＩＯメッセージに追加する情報例。
【図２０】実施の形態９を説明するシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１３】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態の前提となる通信システム５０の構成を示す図である。
通信システム５０は、収集装置１０と、収集装置１０にマルチホップ方式で接続される複数の子機２０とを備える。図１には、複数の子機２０の例として、スマートメータ２ａから２Ｌが記載されている。スマートメータ２ａから２Ｌの全部あるいは一部をスマートメータ２ｘとも記載する。スマートメータは、図中ではＳＭと記載する場合がある。通信システム５０は、収集装置１０と複数の子機２０によりマルチホップネットワークを構成する。ここでは、スマートメータを複数の子機２０の各々の例として説明する。しかし、通信システム５０はスマートメータに特化するものではなく、各子機からのデータをマルチホップ通信で収集装置１０に収集するシステム全般に係る。
なお、収集装置１０および複数の子機２０の各々を、通信機、ノード、通信装置、あるいは通信機器ともいう。
【００１４】
収集装置１０は、各スマートメータ２ｘから、例えば検針データを収集する。
各スマートメータ２ｘ（２ａ〜２Ｌ）は、計量部と通信処理部を搭載する。通信処理部は、後述するマルチホップ通信部と経路構築部とを備える。各スマートメータ２ｘは、通信処理部により収集装置１０までの通信経路を構築する。そして、各スマートメータ２ｘは、計量部で測定した検針データを収集装置１０に通知する。番号は表記しないが、図中の点線は、各スマートメータ２ｘが通信可能な関係にある他のスマートメータ２ｘとの関係を示す。実線は、通信可能な他のスマートメータ２ｘのうち、経路選択アルゴリズムにより選択した収集装置１０に向けての通信経路を示している。
【００１５】
図２は、スマートメータ２ｘの経路構築アルゴリズムの一例を示すシーケンス図である。本シーケンス図では、図１のスマートメータ２ａ，２ｂ，２ｅが収集装置１０の経路を構築する例について、ＲＦＣ６５５０（ＲＰＬ）規格を例に示す。スマートメータ２ａは、収集装置１０までの経路を構築するために、ＤＩＳ（ＤＯＤＡＧ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ）メッセージをブロードキャストで送信する。ＤＩＳメッセージを受信した周辺の収集装置、および、収集装置までの経路が構築されているスマートメータはＤＩＯ（ＤＯＤＡＧ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｏｂｊｅｃｔ）メッセージを応答する。図２のシーケンスでは、スマートメータ２ｂ，２ｅは、収集装置１０との経路が未構築であるため、ＤＩＯメッセージの送信は行わず、収集装置１０のみＤＩＯメッセージを送信する。
スマートメータ２ａは、一定時間、周辺からのＤＩＯメッセージの応答待ちを行う。そして、スマートメータ２ａは、受信したＤＩＯメッセージのうちから、ＤＩＯメッセージに含まれるＲａｎｋ値とＤＩＯメッセージ受信時のＲＳＳＩ値とより、収集装置１０までの経路の接続先を選定する。Ｒａｎｋ値とは、収集装置１０までの経路品質を表す経路品質値の例である。ＤＩＯメッセージ受信時のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）値とは、信号の強度を表す信号強度値の例である。
【００１６】
図２では、収集装置１０からのみのＤＩＯメッセージ受信となるため、スマートメータ２ａは、収集装置１０を接続先として選定する。そして、スマートメータ２ａは、収集装置１０に対して、接続を求めるＤＡＯ（ＤＯＤＡＧ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ  Ｏｂｊｅｃｔ）メッセージを送信する。収集装置１０は、スマートメータ２ａからのＤＡＯを受信すると、スマートメータ２ａが通信システム５０に接続すべきスマートメータであるかを確認する。そして、収集装置１０は、接続を認めるＤＡＯ−ＡＣＫ（ＤＯＤＡＧ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ  Ｏｂｊｅｃｔ−ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）メッセージをスマートメータ２ａに送信する。スマートメータ２ａは、ＤＡＯ−ＡＣＫ受信により、収集装置１０との経路構築を完了する。
【００１７】
次にスマートメータ２ｅが経路構築処理を開始する。同様にスマートメータ２ｅがＤＩＳメッセージを送信する。スマートメータ２ａ，２ｂが、スマートメータ２ｅにより送信されたＤＩＳメッセージを受信する。しかし、スマートメータ２ｂは収集装置１０との経路が未構築であるため、ＤＩＯメッセージの送信は行わない。スマートメータ２ａだけが、ＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ｅは、受信したＤＩＯメッセージがスマートメータ２ａからだけなので、スマートメータ２ａを直接の接続先として選択する。そして、スマートメータ２ｅは、スマートメータ２ａを経由して、収集装置１０にＤＡＯメッセージを送信する。スマートメータ２ａは、スマートメータ２ｅからのＤＡＯメッセージを受信すると、収集装置１０にＤＡＯメッセージを転送する。収集装置１０は、スマートメータ２ａから転送されたスマートメータ２ｅのＤＡＯメッセージを受信すると、スマートメータ２ｅが通信システム５０に接続すべきスマートメータであるかを確認する。そして、収集装置１０は、ＤＡＯ−ＡＣＫメッセージをスマートメータ２ａ経由でスマートメータ２ｅに送信する。スマートメータ２ａから転送されたＤＡＯ−ＡＣＫメッセージを受信したスマートメータ２ｅは、ＤＡＯ−ＡＣＫ受信により、収集装置１０との経路構築を完了する。
【００１８】
同様に、スマートメータ２ｂがＤＩＳメッセージを送信すると、収集装置１０、および、スマートメータ２ａ，２ｅがＤＩＳメッセージを受信する。そして、収集装置１０、スマートメータ２ａ，２ｅがそれぞれ、ＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ｂは複数のスマートメータ２ｘよりＤＩＯメッセージを受信するため、経路選択アルゴリズムを用いて、接続先を選定する。経路選択アルゴリズムの一例として、Ｒａｎｋ値が用いられる。
なお、図には示していないが、経路構築を完了時にスマートメータ２ｘは、自身と収集装置１０までのＲａｎｋ値を設定したＤＩＯメッセージを送信する。
【００１９】
以上において、ＤＩＳメッセージは、マルチホップ通信の経路構築を要求する経路構築要求の例である。また、ＤＩＯメッセージは、経路構築要求であるＤＩＳメッセージに応答する経路構築応答（経路構築通知ともいう）の例である。ＤＩＯメッセージは、収集装置１０、および収集装置１０との経路が構築されているスマートメータから送信される。
【００２０】
ここでは、ＤＩＳメッセージを送信しＤＩＯメッセージの応答を要求したが、ＤＩＳメッセージを送信せずに、収集装置１０および、収集装置１０との経路が構築されているスマートメータが経路構築完了時、あるいは、その後、定期的に送信するＤＩＯメッセージの受信により、経路構築を行っても良い。すなわち、ＤＩＯメッセージは、収集装置１０および複数の子機のうち少なくとも１つが送信する経路情報の例である。経路情報は、経路構築要求に応答する経路構築通知、あるいは経路構築要求の受信に関係なく、定期的に送信される経路構築通知のことを指す。
【００２１】
また、ＤＡＯメッセージを収集装置１０に送信しＤＡＯ−ＡＣＫメッセージを受信することで収集装置１０との経路構築を完了するとしているが、スマートメータ２ｘが収集装置１０にデータを送信するタイミングで、経路情報通知しても良い。
【００２２】
図３は、換算テーブル２３０の一例を示す図である。換算テーブル２３０は、Ｒａｎｋ値の算出に用いられる。換算テーブル２３０は、経路構築応答の信号の強度を表す信号強度値と、経路品質値に加算する加算値が対応付けられている。
Ｒａｎｋ値には、各ホップ間の通信品質により、決められた値が加算されていく。図３の例は、各ホップ間の通信品質としてホップ間の受信電力値が設定されている。ホップ間の受信電力値は、経路構築応答の信号の強度を表す信号強度値の例である。ホップ間の受信電力値が−９０ｄｂｍ以上であれば、非常に良い経路として１０を加算することを示している。また、−１２０ｄｂｍ以上−９０ｄｂｍ未満であれば、良い経路として１００を加算することを示している。また、−１２０ｄｂｍ未満であれば、良くない経路として、１０００を加算することを示している。
【００２３】
図４は、スマートメータ２ｂのＲａｎｋ値算出の例を示す図である。図４では、スマートメータ２ｂがＤＩＯメッセージを受信した際の収集装置１０までのＲａｎｋ値の算出例を示している。
図４では、ＤＩＯメッセージに設定されているＲａｎｋ値は、スマートメータ２ａ，２ｅが収集装置１０と経路構築した際のホップ間の収集装置１０までのＲａｎｋ値を表している。ＤＩＯメッセージ受信時のＲＳＳＩ値は、スマートメータ２ｂが収集装置１０、および、スマートメータ２ａ，２ｅからＤＩＯメッセージを受信した際の受信電力値を表している。収集装置１０までのＲａｎｋ値は、ＤＩＯメッセージに設定されているＲａｎｋ値とＤＩＯ受信時のＲＳＳＩ値により、換算テーブル２３０を用いて算出されるＲａｎｋ値の一例を示している。収集装置１０は、自装置が始点となるため、Ｒａｎｋ値は０を設定してＤＩＯメッセージを送信する。
【００２４】
スマートメータ２ａは、収集装置１０とのホップ間の受信電力値が、図３の（ｂ）の良い経路レベルであるとする。そして、スマートメータ２ａは、Ｒａｎｋ値を１００としてＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ｅは、スマートメータ２ａが送信するＲａｎｋ値１００のＤＩＯメッセージを図３の（ａ）の非常に良い経路レベルの受信電力値で受信する。そして、スマートメータ２ｅは、１１０（＝１００＋１０）のＲａｎｋ値を設定したＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ｂは、図３に示す受信電力値でＤＩＯメッセージを受信する。よって、それぞれを接続先とする場合のＲａｎｋ値は、収集装置１０が１０、スマートメータ２ａが１１０、およびスマートメータ２ｅが１２０となる。
そして、最もＲａｎｋ値の小さい収集装置１０が接続先として選択される。スマートメータ２ｂは、収集装置１０にＤＡＯメッセージを送信し、収集装置１０からＤＡＯ−ＡＣＫを受信し、経路構築を完了し、さらに自身が収集装置１０までの経路を構築したことを周辺のスマートメータ２ｘに通知するために、Ｒａｎｋ値１０を設定したＤＩＯメッセージを送信する。
【００２５】
また収集装置１０および各スマートメータ２ｘは定期的にＤＩＯメッセージを送信し、受信した結果により経路の見直しを行う。例えばスマートメータ２ｅはスマートメータ２ａよりも、スマートメータ２ｂを選択した方が、Ｒａｎｋ値が小さく、良い経路になる可能性がある。しかし、各スマートメータの経路構築処理の開始タイミングをランダムになることから、システム構築初期の時点では、最適な経路になっていないケースがある。そこで、定期的にＤＩＯメッセージの送受信を行うことで、経路が最適化されていく。
【００２６】
スマートメータは１０年に一回、交換が義務付けられている。設置されたスマートメータは、経済性を考慮し基本的には１０年使用される。特定のエリアを一括して交換するのではなく、設置され１０年が経過したタイミングで交換される。つまり、スマートメータは、基本的にはランダムに交換される。
【００２７】
図５は、図１のスマートメータ２ａが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ａに交換される場合を示している。なお、以下において、スマートメータ２２ａ〜２２Ｌの全部あるいは一部をスマートメータ２２ｘと記載する場合がある。
交換されるスマートメータ２２ａがスマートメータ２ａと同じ通信方式のスマートメータであれば、図１と同様に、各スマートメータから収集装置１０までのマルチホップネットワークが構築され維持される。しかし、スマートメータ２ａの設置から１０年が経過することから、スマートメータから収集するデータの多様化および大容量化が必要となると考えられる。よって、スマートメータ２２ｘでは、スマートメータ２ｘが実装している通信方式より高速で大容量化可能な新たな通信方式が必要となる可能性がある。新たな通信方式としては、通信速度、変調方式、あるいは送信出力といった方式が現状とは異なる通信方式である。
【００２８】
まず収集装置１０は、交換される前のスマートメータ２ｘとの通信も維持しつつ、新たな通信方式のスマートメータ２２ｘの通信にも対応可能な収集装置１１に交換する。図５のようにスマートメータ２ａが新たな通信方式にのみに対応したスマートメータ２２ａに交換された場合、スマートメータ２２ａは収集装置１１と新たな通信方式で通信可能である。スマートメータ２ａを収集装置１０までの中継路としていたスマートメータ２ｄ，２ｅといったスマートメータはそれぞれ、スマートメータ２ｅあるいはスマートメータ２ｂに経路を切替え、通信を維持することが可能である。
【００２９】
図６は、図１のスマートメータ２ｋが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ｋに交換される場合を示している。図６のように図１のスマートメータ２ｋが新たな通信方式のスマートメータ２２ｋに交換されるとスマートメータ２２ｋは収集装置１１と直接通信できない。また、スマートメータ２Ｌも他の通信可能なスマートメータ２ｘが周辺にいなくなるため、収集装置１１までの経路がなくなる。つまり、これまで通信可能であった、スマートメータが通信できなくなる。
【００３０】
図７は、図１のスマートメータ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇが交換時期を迎えて、スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇに交換される場合を示している。図７のようにスマートメータ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇが新たな通信方式のスマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇに交換されると、これらの新たな通信方式のスマートメータと、スマートメータ２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇを収集装置１１までの中継路としていたスマートメータ２ｈ，２ｉ，２ｊ，２ｋ，２Ｌとが、収集装置１１と通信できなくなる。図１の収集装置１０に参入しているスマートメータ２ｘ全てを一斉に新たな通信方式のスマートメータ２２ｘに置き換えれば、全てのスマートメータの通信が可能になるが、設置後数年のまだ、使用可能なスマートメータも交換することになり、無駄なコストが発生することになる。
【００３１】
本実施の形態では、既存の通信方式を第１の通信方式とする。また、新たな通信方式を第２の通信方式とする。スマートメータ２２ｘは、第１の通信方式と第２の通信方式のどちらの通信方式にも対応する。第２の通信方式のスマートメータ２２ｘは、第２の通信方式で接続可能なホップで第１の通信方式のＲａｎｋ値と第２の通信方式のＲａｎｋ値が同じ場合は、優先的に第２の通信方式で接続する。このような経路構築を行うために、新たな通信方式のメリットを享受する経路選択アルゴリズムが必要となる。
【００３２】
以下において、本実施の形態に係る通信システム５０は、複数の子機２０と、複数の子機２０の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置１１と備える。
複数の子機２０は、第１の子機２２１と第２の子機２２２とを含む。第１の子機２２１は、第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置１０１を備える。第２の子機２２２は、第１の通信装置と、第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置２０１とを備える。すなわち、第２の子機２２２は、第１の通信方式と第２の通信方式との両方の通信方式に対応している。
既存の通信方式は、第１の通信方式の例である。新たな通信方式は、第２の通信方式の例である。
また、既存の通信方式を用いる既存のスマートメータ２ｘを第１の子機２２１の例とする。また、新たな通信方式を用いる次世代のスマートメータ２２ｘを第２の子機２２２の例とする。
本実施の形態に係る収集装置１１は、第１の通信装置１０１と、第２の通信装置２０１とを備える。すなわち、収集装置１１は、第１の通信方式と第２の通信方式との両方の通信方式に対応している。
【００３３】
図８は、本実施の形態に係る第１の子機２２１であるスマートメータ２ｘのハードウェア構成を示す図である。
図９は、本実施の形態に係る第２の子機２２２であるスマートメータ２２ｘのハードウェア構成を示す図である。
【００３４】
図８および図９に示すように、第１の子機２２１および第２の子機２２２の各々は、コンピュータである。まず、第２の子機２２２について説明する。
第２の子機２２２は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、計測装置１１１、開閉器装置１１２、計時カレンダー１１３、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、第１の通信装置１０１、および第２の通信装置２０１といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００３５】
第２の子機２２２は、機能要素として、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０を備える。マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０とを通信処理部ともいう。マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。また、メモリ９２１には、複数の子機２０の各々のホップに対応する経路の品質を表す経路品質値の算出に用いられる換算テーブル２３０が記憶される。
【００３６】
プロセッサ９１０は、通信プログラムを実行する装置である。通信プログラムは、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００３７】
メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬の記憶媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋの略語である。
【００３８】
入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ＵＳＢ端子またはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【００３９】
なお、出力機器は、液晶パネルあるいはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）でもよい。プロセッサ９１０が通信プログラムを実行した結果を液晶パネルに表示してもよい。また、プロセッサ９１０が通信プログラムを実行した結果をＬＥＤの点灯、消灯、あるいは点滅で示してもよい。液晶パネルには、計測装置１１１が測定している電力使用量といった情報が表示され、ＬＥＤには通信処理部の通信状態といった情報が表示される。
【００４０】
計測装置１１１は、電力会社が供給する電力におけるユーザの使用量を計測する装置である。開閉器装置１１２は、電力会社の電力をユーザ宅内に供給するためのスイッチである。計時カレンダー１１３は、電力会社システムとの通信が可能となった際に、登録された日時より以降、日時を計時および管理する。
【００４１】
第１の通信装置１０１は、アンテナ１０２、ＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ）１０３、および、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１０４を備える。第２の通信装置２０１は、アンテナ２０２、ＰＨＹ２０３、および、ＭＡＣ２０４を備える。第２の通信装置２０１は、第１の通信装置１０１と異なる通信方式に対応したアンテナ２０２、ＰＨＹ２０３、および、ＭＡＣ２０４から構成される。図９では、第１の通信装置１０１と第２の通信装置２０１からなる構成としている。その他、子機に異なる通信方式を実装する例として、特定小電力無線の通信速度が異なる場合といった１つの通信装置で、切替えて送受信できるような構成であっても良い。つまり、子機に２つの通信装置を実装することを必須とするものではない。
【００４２】
通信プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、通信プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、通信プログラムを実行する。通信プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されている通信プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、通信プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
【００４３】
第２の子機２２２は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、通信プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、通信プログラムを実行する装置である。
【００４４】
通信プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
【００４５】
マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。またマルチホップ通信処理と経路構築処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。
通信プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、通信方法は、通信装置システムの各装置が通信プログラムを実行することにより行われる方法である。
通信プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、通信プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００４６】
図８の第１の子機２２１は、第２の通信装置２０１を備えていない点を除いて、第２の子機２２２と同様の構成である。
また、第１の通信方式に対応している収集装置１０の構成は、第１の子機２２１の構成と同様である。また、第１の通信方式と第２の通信方式に対応している収集装置１１の構成は、第２の子機２２２の構成と同様である。
【００４７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１０は、本実施の形態に係る通信システム５０の動作を表すフロー図である。図１０を用いて、本実施の形態に係る通信システム５０の動作の概要について説明する。
ここでは、ＤＩＳメッセージを送信しＤＩＯメッセージの応答を要求したが、ＤＩＳメッセージを送信せずに、収集装置１０および、収集装置１０との経路が構築されているスマートメータが経路構築完了時、あるいは、その後、定期的に送信するＤＩＯメッセージの受信により、経路構築を行う場合はステップＳ１０２から開始しても良い。
【００４８】
ステップＳ１０１において、第２の子機２２２であるスマートメータ２２ｘのマルチホップ通信部２１０は、第１の通信装置１０１と第２の通信装置２０１とから、マルチホップ通信の経路構築を要求するＤＩＳメッセージを任意のタイミングで送信する。
一定のディレー（ステップＳ１０１ａ）の後、ステップＳ１０２において、マルチホップ通信部２１０は、ＤＩＯメッセージを受信したかを判定する。マルチホップ通信部２１０は、一定期間の間に、収集装置１１および複数の子機２０のうち少なくとも１つの応答機から経路構築要求であるＤＩＳメッセージに応答する経路構築応答であるＤＩＯメッセージを受信すると、ステップＳ１０３に進む。ＤＩＯメッセージを受信しない場合は、一定のディレー（ステップＳ１０１ａ）の後、ステップＳ１０１に戻る。
応答機は、ＤＩＯメッセージ（経路情報）を送信した上位装置の例である。
【００４９】
ステップＳ１０３において、経路構築部２２０は、ＤＩＯメッセージ毎のＲａｎｋ値（説明を容易にするために以降自Ｒａｎｋ値とする）を計算する。自Ｒａｎｋ値は、受信したＤＩＯメッセージに含まれるＲａｎｋ値にＤＩＯメッセージを受信した際の受信電力値より図３の換算テーブル該当するＲａｎｋ加算値を足した値である。経路構築部２２０は、ＤＩＯメッセージの自Ｒａｎｋ値の計算結果として最も良い自Ｒａｎｋ値のＤＩＯメッセージが第１の通信方式で送信されていれば第１の通信方式で応答機との経路構築を行う（ステップＳ１０６）。経路構築部２２０は、ＤＩＯメッセージの自Ｒａｎｋ値の計算結果として最も良い自Ｒａｎｋ値のＤＩＯメッセージが第２の通信方式で送信されていれば第２の通信方式で応答機２１との経路構築を行う（ステップＳ１０５）。経路構築部２２０は、ＤＩＯメッセージの自Ｒａｎｋ値の計算結として最も良いＲａｎｋ値のＤＩＯメッセージが第１の通信方式と第２の通信方式との両方で送信されていれば第２の通信方式で応答機２１との経路構築を行う（ステップＳ１０４）。
本実施の形態のアルゴリズムでは、同Ｒａｎｋの自Ｒａｎｋ値がある場合は、第２の通信方式の応答機２１との経路を優先するようにしたが、ランダムに選択することとしても良い。
【００５０】
経路構築後、採用した新Ｒａｎｋ値を設定したＤＩＯメッセージを第１の通信方式、および第２の通信方式で送信する（ステップＳ１０７）。
【００５１】
図１１は、本実施の形態に係る第２の子機２２２であるスマートメータ２２ｘが配置された通信システム５０の構成図である。
図１１に示すスマートメータ２ｘおよびスマートメータ２２ｘの配置状況を元に、本実施の形態の通信システム５０の動作を表す経路構築アルゴリズムを説明する。通信方式が異なるので、第１の通信装置１０１と第２の通信装置２０１の通信可能範囲は図１１の点線で示す関係とは異なる結果になる。しかし、ここでは、理解を容易にするために同等として説明する。
【００５２】
本説明では、ＤＩＳメッセージを用いずに、収集装置１０および、収集装置１０との経路が構築されているスマートメータが経路構築完了時、あるいは、その後、収集装置１０および、経路構築を完了しているスマートメータが定期的に送信するＤＩＯメッセージの受信により、経路構築を行う例で説明する。
【００５３】
収集装置１１は、第１の通信装置１０１および第２の通信装置２０１からそれぞれ、ＤＩＯメッセージを送信する。収集装置１１の第１の通信装置１０１が送信したＤＩＯメッセージは、スマートメータ２ａ，２ｂ，２ｃが受信する。収集装置１１の第２の通信装置２０１が送信するＤＩＯメッセージは、図１１のスマートメータ２ｘおよびスマートメータ２２ｘは受信することはできない。そのため、上述した経路構築アルゴリズムにより、スマートメータ２ａ，２ｂ，２ｃは第１の通信装置１０１の第１の通信方式にて経路が構築される。図１１では、実線が第１の通信方式により構築された経路を示す。また、一点鎖線が第２の通信方式により構築された経路を示す。
【００５４】
経路構築が完了したスマートメータ２ａ，２ｂ，２ｃは第１の通信装置１０１の第１の通信方式にてＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ａ，２ｂ，２ｃが送信したＤＩＯメッセージは、各スマートメータ２ａ，２ｂ，２ｃと点線でつながっているスマートメータ２ｘ、２２ｘの第１の通信装置１０１で受信される。スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇの第２の通信装置２０１は、第２の通信装置２０１によるＤＩＯメッセージを受信しない。このため、スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇの第２の通信装置２０１は、周辺に第２の通信装置２０１の第２の通信方式に対応したスマートメータ２２ｘは存在しないと判断する。そして、スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇの経路構築部２２０は、第１の通信装置１０１の第１の通信方式にて経路を構築する。上述した経路構築アルゴリズムにより、スマートメータ２２ｄとスマートメータ２２ｅは、スマートメータ２ａを選択する例としている。スマートメータ２２ｆはスマートメータ２ｂを選択する例としている。スマートメータ２２ｇはスマートメータ２ｃを選択する例としている。
【００５５】
スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇは、第１の通信装置１０１の第１の通信方式で経路の構築が完了すると、第１の通信装置１０１の第１の通信方式と、第２の通信装置２０１の第２の通信方式それぞれでＤＩＯメッセージを送信する。各スマートメータ２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇと点線でつながっているスマートメータ２ｘ、２２ｘは、第１の通信装置１０１の第１の通信方式にて送信されたＤＩＯメッセージを受信し、第２の通信方式に対応しているスマートメータ２２ｘは第２の通信方式で送信されたＤＩＯメッセージを受信する。よって、スマートメータ２ｈ，２ｉ，２ｊは、第１の通信装置１０１の第１の通信方式にて経路選択を行う。
一方、スマートメータ２２ｋは、第１の通信装置１０１の第１の通信方式で送信されたＤＩＯメッセージと、第２の通信装置２０１の第２の通信方式で送信されたＤＩＯメッセージを受信する。この場合、スマートメータ２２ｋは、経路構築部２２０は、ＤＩＯメッセージ毎の自Ｒａｎｋ値計算を行い、良い方のＲａｎｋ値となるＤＩＯメッセージを送信した通信方式、あるいはＲａｎｋ値が同じ場合は、第２の通信方式にて経路構築を行う。ここでは、スマートメータ２２ｇの第２の通信方式で送信されたＤＩＯメッセージの自Ｒａｎｋ値が良いと判定した例である。
ここでいう「良い方のＲａｎｋ」値は計算した自Ｒａｎｋ値の中から、最も良い値（本実施の形態では最も小さい値）を示している。
【００５６】
同様にスマートメータ２ｈ，２ｉ，２ｊは、第１の通信装置１０１の第１の通信方式にてＤＩＯメッセージを送信する。
一方、スマートメータ２２ｋは、第２の通信装置２０１の第２の通信方式にて経路構築したが、第２の通信装置２０１の第２の通信方式だけでなく、第２の通信装置２０１と第１の通信装置１０１との両方の通信方式でＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２Ｌはスマートメータ２２ｋの第１の通信装置１０１の第１の通信方式で送信されたＤＩＯメッセージを受信し、第１の通信装置１０１の第１の通信方式で経路構築を行う。
【００５７】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
本実施の形態では、説明を容易にするために、第１の通信装置１０１および第２の通信装置２０１のそれぞれの通信範囲およびＲａｎｋ値の計算に、同じ換算テーブル２３０を用いた。しかし、実際には、それぞれの通信方式にて、同じ受信電力値であってもホップ間の誤り率といった経路品質は異なる。通信方式毎の信号強度値（ＲＳＳＩ値）に対するＲａｎｋ加算値の換算テーブルを持つ必要がある。
【００５８】
図１２は、本実施の形態に係る換算テーブルの一例である換算テーブル２３０ａを示す図である。図１２は、第１の通信方式のＲＳＳＩ値と第２の通信方式のＲＳＳＩ値の換算テーブルの一例である。
上述したように、経路構築応答であるＤＩＯメッセージには、応答機のホップに対応する経路の品質を表す経路品質値（Ｒａｎｋ値）が含まれる。複数の子機２０の各々は、ＤＩＯメッセージの信号の強度を表すＲＳＳＩ値と、Ｒａｎｋ値に加算する加算値が対応付けられた換算テーブル２３０，２３０ａに基づいて、Ｒａｎｋ値を算出する。特に、第２の子機２２２は、第１の通信方式のＤＩＯメッセージのＲＳＳＩ値と、第２の通信方式のＤＩＯメッセージのＲＳＳＩ値と、Ｒａｎｋ値に加算する加算値が対応付けられた換算テーブル２３０ａを備える。第２の子機２２２は、ＤＩＯメッセージに設定する自Ｒａｎｋ値を算出する場合、第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージの場合は、換算テーブル２３０ａの第１の通方式の値を用いて、第２の通信方式の場合の自Ｒａｎｋ値と第２の通信方式の値を用いて加算Ｒａｎｋ値を用いて自Ｒａｎｋ値を算出する。そして、選択したＤＩＯメッセージのＲａｎｋ値に、選択した通信方式の換算値を加算した自Ｒａｎｋ値を設定し、それぞれの通信方式で送信するＤＩＯメッセージに設定する。
図１２の例では、例えば、第２の通信装置２０１の第２の通信方式でのスマートメータ２２ｇとスマートメータ２２ｋ間のＲＳＳＩ値が−８７ｄｂｍであった場合、スマートメータ２２ｋは自Ｒａｎｋ値計算を行う際に、第１の通信方式の場合は、１０を第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージのＲａｎｋ値に加算し、第２の通信方式の場合は、第２の通信方式で受信したＤＩＯメッセージのＲａｎｋ値に１００を加算し、良い方の自Ｒａｎｋ値の通信方式を経路として選択し、第１の通信方式と第２の通信方式のそれぞれで送信するＤＩＯメッセージに選択した自Ｒａｎｋ値を設定し送信することを意味する。
【００５９】
なお、通信システム５０の例としてスマートメータの自動検針システムを示したが、特にスマートメータの検針システムに特化するものではない。
【００６０】
＜変形例２＞
本実施の形態では、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能がハードウェアで実現されてもよい。
この場合、図８および図９において、プロセッサに替えて電子回路を備える。
【００６１】
電子回路は、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。
【００６２】
マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
また、別の変形例として、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の一部あるいはすべての機能が、ファームウェアで実現されていてもよい。
【００６３】
プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、複数の子機２０の各々において、マルチホップ通信部２１０と経路構築部２２０の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００６４】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
現在設置が進んでいるスマートメータを既存スマートメータとし、既存スマートメータとは通信方式が異なるスマートメータを次世代スマートメータとする。既存スマートメータの設置が一通り完了し、二順目の置き換えが始まる際、同じ通信方式の既存スマートメータに交換されれば、経路の維持は容易である。しかし、異なる通信方式の次世代スマートメータに置き換えると、二順目の初期段階では、次世代スマートメータの設置密度は低く、収集装置までの経路が構築できない。また、既存スマートメータのマルチホップ通信の経路にも途中の既存スマートメータがいなくなるので、収集装置までマルチホップ通信ができなくなる既存スマートメータが出てくる可能性がある。二順目の中間段階では、既存スマートメータも次世代スマートメータも半々となる。終盤には、次世代スマートメータは多くなるが、既存スマートメータが少なくなることになり、初期段階とは逆で、既存スマートメータの経路構築が困難となり、次世代スマートメータも、収集装置までの経路が構築できないものが出てくる可能性がある。次世代スマートメータの設置が一通り完了しないと最も接続率の高いネットワークにならない。また、収集装置配下のスマートメータを次世代の通信方式の一斉に置き換えることで、接続率の高いネットワークの構築が可能となる。しかし、１０年使用予定のスマートメータを数年で交換することになるため、コスト面でデメリットがある。
【００６５】
しかしながら、本実施の形態に係る通信システム５０では、交換するスマートメータ２２ｘが既存の第１の通信方式と新規の第２の通信方式の両方の通信方式に対応する。よって、本実施の形態によれば、スマートメータ２ｘがランダムにスマートメータ２２ｘに置き換えられる場合でも、収集装置１１までの通信経路の構築および維持が可能となる。また、本実施の形態によれば、新規の第２の通信方式で通信可能な経路に関しては、第１の通信方式で経路構築した場合との経路品質を比較し、同じであれば、第２の通信方式を優先し経路を構築することが可能となる。
【００６６】
特定の通信方式でマルチホップネットワークの構築ができている状況で、例えばスマートメータのような検満によるメータの交換時に、通信速度あるいは通信距離といった通信の特性が既存の通信方式より優れる新たな通信方式を導入する場合がある。本実施の形態に係る通信システム５０によれば、収集装置配下のスマートメータを一斉に全て交換することなく、１０年単位でのスマートメータの交換のタイミングによるランダムな交換でも、既存の第１の通信方式による通信を維持しつつ、経路品質を維持しながら新たな第２の通信方式を優先的に構築および中継するように置き換えていくことが可能となる。そのため設置済みの既存スマートメータを交換タイミングまでフルに使用することができ、経済的にシステムの運用およびアップグレードが可能となる。
【００６７】
本実施の形態に係る通信システム５０は、例えば、収集装置までの通信経路を通信機器が自動で構築し、マルチホップ通信により収集装置に情報を収集する自動検針システムである。本実施の形態に係る通信システム５０では、既存通信機器を有する計器類、各種センサ類（例えば、スマートメータ等）を、新規通信機器を有する計器類、各種センサ類（例えば、スマートメータ等）に置き換える場合がある。このような場合、新規通信機器が、既存通信機器の通信方式である第１の通信方式と、新たな通信方式である第２の通信方式のうち、一つを選択して接続する機能を有する。新規通信機器が第１の通信方式と第２の通信方式で周辺通信機器との接続を試み、経路品質の良い通信方式の経路をで接続し、通信品質の良い経路が複数ある場合は、第２の通信方式での接続することにより、通信経路を構築することができる。
【００６８】
本実施の形態に係る通信システム５０では、各通信機器から収集装置までの通信経路品質を、機器間の通信方式と中継数と機器間の通信電力を用いて数値化し、経路品質値として算出する。本実施の形態に係る通信システム５０では、この経路品質値を用いて経路を選択するので、通信経路品質が最も良くなる経路を選択することかできる。
【００６９】
本実施の形態に係る通信システム５０では、新規通信機器は、第１の通信方式と第２の通信方式の各々の、受信電力と誤り率を用いた経路品質値として加算するＲａｎｋ値の換算テーブルを有し、それぞれの換算テーブルを用いて算出した経路品質値を用いる。よって、本実施の形態に係る通信システム５０によれば、より高精度に経路選択をすることができる。
【００７０】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
通信システムは、複数の子機と、前記複数の子機の各々からマルチホップ通信により情報を収集する収集装置と備えた。複数の子機は、第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置とを備えた第２の子機である。収集装置は、第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えている。
第１の子機のマルチホップ通信部は、収集装置および複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信する。
第２の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式、あるいは第２の通信法方式で、前記経路情報を受信する。
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれる。
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式および、第２の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと第２の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第１の子機の経路構築部は、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出する。そして、前記第１の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、前記第１の通信方式で前記収集装置までの経路を構築し、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する。
前記第２の子機の経路構築部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブル、あるいは、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルで自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出する。前記第２の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行う。前記第２の子機の経路構築部は、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する。
【００７１】
また、本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
通信システムにおいて、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値は同じ値を用いる。
【００７２】
また、本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
通信システムにおいて、前記第２の子機の前記経路構築部は、前記算出した経路品質値に良いと判定した上位装置が複数ある場合、前記第２の通信方式を優先して前記収集装置までの経路を構築する。
【００７３】
実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１では、収集装置１１は第１の通信方式と第２の通信方式に対応していることとしたが、図には示さないが、既存の第１の通信方式を備えた収集装置１０と第２の通信方式のみを備えた収集装置１２を用いたシステム構成にしてもよい。収集装置１０が第１の通信方式のみでＤＩＯメッセージを送信し、収集装置２が第２の通信方式のみで、ＤＩＯメッセージを送信し、その他のメッセージの送受信に関してもそれぞれ第１の通信方式、第２の通信方式のみで行うこと以外は、実施の形態１と同様となる。
【００７５】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態１の収集装置１１が、既存の収集装置１０と第２の通信方式のみに対応した収集装置１２からなる構成であっても、実施の形態１と同じ効果が得られる。
【００７６】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記収集装置は、前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と、前記第２の通信装置を備えた第２の収集装置である。
前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで前記経路情報を送信する。
【００７７】
実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる点について説明する。なお、実施の形態１から２と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
上述した実施の形態では、既存のスマートメータ２ｘに関して、ソフトウェアダウンロードによる新規スマートメータ２２ｘの第２の通信装置２０１の通信方式に関連する変更を行うことなく、既存と新規のスマートメータ混在における経路構築を実現した。本実施の形態では、既存のスマートメータ２ｘのファームウェアを更新し、新規スマートメータ２２ｘの第２の通信装置２０１の第２の通信方式の情報も含めたＤＩＯメッセージを処理する態様について説明する。
【００７９】
第１の子機２２１は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを第１の通信方式の情報と第２の通信方式の情報とを用いるように更新可能である。収集装置１１および複数の子機２０の各々は、第１の通信方式のみで、収集装置１１までの経路情報を通知するＤＩＯメッセージを送信する。
【００８０】
本実施の形態では、図には示さないが、実施の形態１および２で示したＤＩＯメッセージにＤＩＯメッセージを送信する収集装置１１および各子機２ｘ、子機２２ｘが第２の通信方式に対応しているかを示す情報を追加する。つまり、収集装置１１、および、子機２２２は第２の通信方式に対応していることを示す情報を設定し、子機２は第２の通信方式に対応していないことを示す情報を設定する。
【００８１】
図１３は、本実施の形態に係る通信システム５０の構成例である。
【００８２】
図１３のスマートメータ２ｘ，２２ｘの設置状況を元に説明する。収集装置１１は第１の通信装置１０１より、第２の通信方式に対応していることを示す情報を設定したＤＩＯメッセージを送信する。スマートメータ２ａ，２２ｂ，２ｃは収集装置１１からのＤＩＯメッセージを受信すると、スマートメータ２ａ、２ｃは実施の形態１から３に示した経路選択アルゴリズムに従い、収集装置１１までの経路を構築し、ＤＩＯメッセージに自身が第２の通信方式に対応していないことを示す情報を追加し送信する。
【００８３】
スマートメータ２２ｂは、収集装置１１から受信したＤＩＯメッセージに関して第２の通信方式に対応していることを確認すると、第１の通信方式で受信したＲＳＳＩ値に関して、同じ装置から第２の通信装置で送信された際の、第２の通信装置で受信するＲＳＳＩ値‘に補正する。（換算する際に使用する値は、実測の結果や、電波伝搬式等より決定する。）
スマートメータ２２ｂは第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージ内に含まれるＲａｎｋ値に加算する加算Ｒａｎｋ値をＲＳＳＩ値と図１２の２３０ａの「第１の通信方式」より算出し、補正したＲＳＳＩ値‘と図１２の２３０ａの「第２の通信方式」を用いて、前記第１の通信方式で送受信したＤＩＯメッセージが第２の通信方式で送受信されたことを想定した加算Ｒａｎｋ値を算出し、それぞれの自Ｒａｎｋ値、自Ｒａｎｋ値’を算出し、収集装置１１との通信に用いる通信方式を選択し、選択した通信方式の自Ｒａｎｋ値あるいは自Ｒａｎｋ値‘を受信したＤＩＯメッセージのＲａｎｋ値に設定し、ＤＩＯメッセージを第１の通信方式で送信する。
【００８４】
詳細の説明は省略するが、スマートメータ２ｅ、２ｆ、２ｈ、２ｉ、２ｊ、２Ｌは、スマートメータ２ａ、２ｃと同様に、実施の形態１から３に示した経路選択アルゴリズムに従い、収集装置１１までの経路を構築し、ＤＩＯメッセージに自身が第２の通信方式に対応していないことを示す情報を追加し送信する。ここで、例えば、スマートメータ２ｆは、スマートメータ２２ｂとスマートメータ２ｃから受信したＤＩＯメッセージに関して、第１の通信方式の換算テーブルで自Ｒａｎｋ値の計算を実施した際に、値が同じであれば、第２の通信方式に対応しているスマートメータ２２ｂを優先的に選択し経路構築を行う。スマートメータ２２ｄ、２２ｇ、２２ｋもスマートメータ２２ｂと同様に収集装置１１までの経路を構築し、ＤＩＯメッセージに自身が第２の通信方式に対応していることを示す情報を追加し送信する。
【００８５】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態１の効果に加え、実施の形態１では、収集装置１１や、第２の子機は、経路構築・維持のために送信するＤＩＳメッセージとＤＩＯメッセージを第１の通信方式、および、第２の通信方式の両方で送信する必要があったが、実施の形態３では、第２の通信方式での送信が不要となることより、経路構築・経路維持に必要となる制御メッセージを削減することができ、通信システム全体の容量拡大が可能となる。
【００８６】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機と前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、
前記複数の子機は、第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置とを備えた第２の子機である。
前記収集装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えている。
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、
経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを
前記第１の通信方式の経路情報により
前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報
とを用いるように更新されている。
前記第１の子機、及び前記第２の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから第１の通信方式で、経路の構築に関する経路情報を受信する。
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれる。
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を第２の通信方式で受信した値に補正する補正テーブルと、前記補正した信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた対応した換算テーブルを備える。
前記第１の子機の経路構築部は、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出する。前記第１の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築する。前記第１の子機の経路構築部は、選択した前記算出した経路品質値と自子機が第２の通信方式に未対応であることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する。
前記第２の子機の経路構築部は、前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで前記収集装置までの経路品質値を算出する。前記第２の子機の経路構築部は、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値より、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルから加算値を抽出し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出する。前記第２の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行い、選択した前記算出した経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する。
【００８７】
実施の形態４．
本実施の形態では、主に、実施の形態３と異なる点について説明する。なお、実施の形態１から３と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
実施の形態３では、収集装置１１は第１の通信方式と第２の通信方式に対応していることとしたが、図には示さないが、実施の形態２と同様、既存の第１の通信方式を備えた収集装置１０と第２の通信方式のみを備えた収集装置１２を用いたシステム構成にしてもよい。収集装置１０が第１の通信方式のみでＤＩＯメッセージを送信し、収集装置１２は第１の通信方式に対応していないため、第１の通信方式でＤＩＯメッセージを送信するこができないため、第２の通信方式にで、実施の形態３に記載のＤＩＯメッセージを送信する。そのため第２の子機に相当するスマートメータ２２ｘは、第１の通信方式でのＤＩＯメッセージの受信だけではなく、第２の通信方式でも、ＤＩＯメッセージを受信し、そのＲＳＳＩ値と図１２の２３０ａの「第２の通信方式」を用いて、自Ｒａｎｋ値の計算を行う必要がある。（第２の通信方式で直接受信している場合は、実施の形態３に記載のＲＳＳＩ値‘への補正処理は不要となる。）その他に関しては、実施の形態３と同等となる。
【００８９】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態１の効果に加え、実施の形態１では、収集装置１１が、第２の子機は、経路構築・維持のために送信するＤＩＳメッセージとＤＩＯメッセージを第１の通信方式、および、第２の通信方式の両方で送信する必要があったが、実施の形態４では、第２の通信方式に対応した第２の子機つまりスマートメータ２２ｘでの送信が不要となることより、経路構築・経路維持に必要となる制御メッセージを削減することができ、通信システム全体の容量拡大が可能となる。
【００９０】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記収集装置は、前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と、前記第２の通信装置を備えた第２の収集装置であり、前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信する。
前記第２の子機の経路構築部は、
前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで前記収集装置までの経路品質値を算出し、前記経路情報に前記第２の通信方式に対応していることが含まれていれば、前記経路情報の前記第１の通信方式の信号の強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、前記補正した信号強度値より、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルから加算値を抽出し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出する。
また、第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルから加算値を抽出し、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行い、選択した前記算出した経路品質値と自子機が前記第２の通信方式に対応していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式で送信する。
【００９１】
実施の形態５．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から４と異なる点について説明する。なお、実施の形態１から４と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態１から４では、第１の通信方式と第２の通信方式にて自Ｒａｎｋ値を算出する際に使用する加算値は、図１２の換算テーブル２３０ａに示すように、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」に対しいて、第１の通信方式と第２の通信方式の特性におうじてＲＳＳＩの閾値は分けていたが、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」と判定した際に加算する加算値は、それぞれ、同じ値としていた。
図１４は、本実施の形態で使用する換算テーブル２３０ｃの例を示す図である。換算テーブル２３０ｃは、第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルであり、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」と判定した際に加算する加算値が、第１の通信方式よりも、第２の通信方式の方が小さい値になっている。
【００９２】
図１５は図１３の通信システム５０の構成例に対して、点線で示されている各通信装置間の第１の通信方式でＤＩＯメッセージを受信した際のＲＳＳＩ値がー８０ｄｂｍ以上であり、第２の通信方式でのＲＳＳＩ値に換算した場合でも−８５ｄｂｍ以上だった場合の経路構築結果を示している。図１６は図１３の通信システムに、同様の条件で図１２の換算テーブル２３０ａを用いて構築した場合の経路構築結果を示している。スマートメータ２ｉは、スマートメータ２ｅもスマートメータ２２ｄから受信したＤＩＯメッセージ共に自Ｒａｎｋ値は３０となる。この場合、スマートメータ２２ｄは第２の通信方式に対応しているため、スマートメータ２２ｄを経路として選択することになる。しかし、スマートメータ２２ｄは第２の通信方式に対応しているものが収集装置までの経路に第２の通信方式で通信するホップを含んでいない。一方スマートメータ２ｅは、収集装置１１とスマートメータ２２ｂ間のホップが第２の通信方式となっている。
一方図１５では、スマートメータ２ｉは、スマートメータ２２ｄを選択した場合の自Ｒａｎｋ値は３０で、スマートメータ２ｅを選択した場合の自Ｒａｎｋ値は２８となり、収集装置１１までの経路として、スマートメータ２ｅを選択することになり、第２の通信方式での通信区間を含んだ経路を優先的に選択することになる。
【００９３】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態１から実施の形態４のそれぞれの効果に加え、収集装置１１までの経路品質が同じ場合に、第２の通信方式で通信する区間をより多く含んだ経路を優先的に選択することが可能となり、より新通信方式の効果を得やすくなる。
【００９４】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルとは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値について、一方の換算テーブルの加算値より他方の換算テーブルの加算値を小さくすることで、両通信方式の経路品質値が同等の場合に、どちらかの通信方式が優先して選択される。
【００９５】
実施の形態６．
本実施の形態では、主に、実施の形態１から４と異なる点について説明する。なお、実施の形態１から５と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態１から４では、第１の通信方式と第２の通信方式にて自Ｒａｎｋ値を算出する際に使用する加算値は、図１２の換算テーブル２３０ａに示すように、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」に対して、第１の通信方式と第２の通信方式の特性におうじてＲＳＳＩの閾値は分けていたが、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」と判定した際に加算する加算値は、それぞれ、同じ値としていた。
図１７は、本実施の形態に係る換算テーブル２３０ｄを示す図である。換算テーブル２３０ｄは、本実施の形態で使用する第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルであり、「非常に良い経路」、「良い経路」、「悪い経路」と判定した際に加算する加算値を第１の通信方式と第２の通信方式の特性の差を元に設定したものである。ここでは第１の通信方式の通信速度を１００ｋｂｓｐとし、第２の通信方式の通信速度を２００ｋｂｐｓとし、図１７の「非常に良い経路」としては、再送確率が１％程度、「良い経路」としては再送確率が１０％程度と定義している場合とする。
【００９６】
図１８は図１３の通信システム５０の構成例にて本実施の形態の説明をするための図である。ここでは、実施の形態３に記載のＤＩＯメッセージの送信手段を用いて説明する。収集装置１１が第１の通信方式で送信したＤＩＯメッセージを、スマートメータ２２ｄが受信した際のＲＳＳＩ値が、第１の通信方式で受信したＲＳＳＩ値が−１００ｄｂｍとし、この値を第２の通信方式で受信した際の補正を行った後のＲＳＳＩ値がー１１０ｄｂｍであったとし、収集装置１１とスマートメータ２ａ間と、スマートメータ２ａとスマートメータ２２ｄ間の第１の通信方式でＤＩＯメッセージを受信した際のＲＳＳＩ値は、いずれも−８０ｄｂｍであったとする。この場合、図１２の換算テーブル２３０ａを用いてスマートメータ２２ｄの自Ｒａｎｋ値の計算結果を図示はしないが、収集装置１１を選択した場合は１００となり、スマートメータ２ａを選択した場合は２０となり、スマートメータ２ａを収集装置１１までの経路として選択することになる。一方、図１７の換算テーブルを用いると、図１８に示すように、収集装置１１を選択した場合の自Ｒａｎｋは２０で、スマートメータ２ａを選択した場合も自Ｒａｎｋは２０となり、第２の通信方式で通信可能な収集装置１１が優先的に選択される。
【００９７】
収集装置１１を選択した場合とスマートメータ２ａを選択した場合のスマートメータ２２ｄ収集装置宛に送信したメッセージの到達時間は、通信速度の関係から、１：４となる。収集装置１１に直接送信する場合の再送確率は高くなるが、本実施の形態の場合、再送を４回実施して到達した場合と同等の送信時間になる。スマートメータ２ａを選択し、各ホップ再送することなく収集装置１１に届く確率は、以下の（式１）の通りである。
（式１）０．９９＊０．９９＝０．９８０１で約９８％
収集装置１１を選択して、３回の送信のうちに到達する確率、以下の（式２）の通りである。
（式２）１−（０．１＾３）＝０．９９９で約９９．９％
このように、９９．９％の確率で、短い時間で送信できることになる。
【００９８】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように第１の通信方式と第２の通信方式の通信速度差を考慮して、それぞれの通信方式毎の加算値を決めることで、ホップ間の通信品質の差があってもより、収集装置１１との間のホップ数を短縮し、収集装置までの送信時間を短くしシステム全体としてさらに効率を上げることが可能となる。
本実施の形態では、実施の形態３を元に説明したが、他の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態４でも適用して同様の結果となる。
【００９９】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルとは、それぞれ、信号強度毎に経路品質を数段階のレベルに分け、それぞれの換算テーブルにおいて同レベルで使用する加算値について、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式の性能差を考慮した加算値を用いる。
【０１００】
実施の形態７．
図１９は、本実施の形態に係るＤＩＯメッセージに追加する情報例である。「第１の通信装置１０１の第１の通信方式のホップ数」、「第１の通信装置１０１の第１の通信方式の総Ｒａｎｋ値」、「第２の通信装置２０１の第２の通信方式のホップ数」、「第２の通信装置２０１の第２の通信方式の総Ｒａｎｋ値」、「第２の通信装置２０１の実装有無」、「優先する通信方式」含む。
【０１０１】
「第１の通信装置１０１の第１の通信方式のホップ数」は自身から収集装置までの経路に含まれる第１の通信方式のホップ数である。「第１の通信装置１０１の第１の通信方式の総Ｒａｎｋ値」は、「第１の通信装置１０１の第１の通信方式のホップ数」の各ホップの加算値の合計である。
「第２の通信装置２０１の第２の通信方式のホップ数」は自身（自子機）から収集装置までの経路に含まれる第２の通信方式のホップ数である。「第２の通信装置２０１の第２の通信方式の総Ｒａｎｋ値」は、「第２の通信装置２０１の第２の通信方式のホップ数」の各ホップの加算値の合計である。「第２の通信装置２０１の実装有無」は実施の形態３で説明した自身が第２の通信装置２０１を実装しているかを明示するための情報であり、「優先する通信方式」は、第１の通信方式、および第２の通信方式に補正して計算した自Ｒａｎｋ値に同じ値のものがあった複数あった際に優先して選択通信方式で、第１の通信方式優先、第２の通信方式優先、ランダムに選択等が設定される。
【０１０２】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態５、実施の形態６では、スマートメータ２２ｘが持つ第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルの換算値を異なる値にすることで、優先する通信方式を多く含む経路を優先的に選択するようにした。本実施の形態では、収集装置から送信するＤＩＯメッセージに上記情報を含め、中継するスマートメータ２ｘ、スマートメータ２２も受信して、ＤＩＯメッセージに含まれる「優先する通信方式」に従って選択したＤＩＯメッセージに、自身が計算した自Ｒａｎｋ値を選択した通信方式の総Ｒａｎｋ値に加算し、選択した通信方式のホップ数を加算し、自身の第２の通信装置の実装状況を優先する通信方式は選択したＤＩＯメッセージに設定されている内容を設定し送信する。このようにＤＩＯメッセージに収集装置までの経路の第１の通信方式のホップ数とその総Ｒａｎｋ数、第２の通信方式のホップ数とその総Ｒａｎｋ数を含めて送信することで、優先したい通信方式を多く含む通信経路を選択可能となる。また、優先的に選択する通信方式の指定を可能とすることで、実運用中の通信システムを第１の通信方式を優先するのか、第２の通信方式を優先するのかランダムに選択するのかを容易に変更可能となり、実運用中のスマートメータ２２ｘの導入状況に合わせた経路構築が可能となる。
例えば、スマートメータ２２ｘへの置き換え台数が少ない時に、第２の通信方式を優先して経路を構築するとスマートメータ２２へトラフィックが集中し輻輳する可能性がある。本実施の形態によれば、実運用開始し、スマートメータ２２の設置台数が少ない場合は、通信経路候補が複数ある場合はランダムに選択することで、第２の通信方式のが選択された区間を含む経路を優先的選択しないようにし、スマートメータ２２ｘの設置台数が増え、選択する際にスマートメータ２２ｘの経路が複数候補に含まれるようになった場合は、第２の通信方式の経路を優先的に選択することで、子機２２の設置状況に合わせた経路構築が可能となる。
本実施の形態では、各通信方式の総Ｒａｎｋ値を個別に設定したが、両通信方式の総Ｒａｎｋ値のみを設定し、それぞれの通信方式のホップ数のみで判断するようにしても良い。
【０１０３】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機の各々は、前記経路情報を送信する際に自子機から前記収集装置までの経路品質に関して、前記第１の通信方式でのホップ数、および、前記第１の通信方式のホップでの経路品質値と、前記第２の通信方式でのホップ数、および、前記第２の通信方式での経路品質値とを前記経路情報に設定し、前記経路情報を複数受信し、受信した経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出した結果、良い経路品質値が複数ある場合に、ＤＩＯメッセージに含まれる優先する通信方式の中で経路品質値が良いものを優先して選択する。
【０１０４】
また、本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機の各々は、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値を、前記第２の通信方式で受信した値に補正する際の補正値と、良い経路品質値が複数ある場合に優先して選択する通信方式あるいはランダムに選択することとを、前記経路情報に含めて送信し、その補正値を用いて、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、補正した信号の強度により、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルより加算値を抽出し、良い経路品質値が複数ある場合には指定された選択のしかたに従い優先して選択する。
【０１０５】
実施の形態８．
実施の形態７でＤＩＯメッセージに図１９の情報を追加する例を説明したが、本実施の形態では、実施の形態３、実施の形態４、あるいは、実施の形態７のＤＩＯメッセージに図示はしないが、「信号強度補正値」を追加する。「信号強度補正値」は、実施の形態３で示した第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージの受信共同を第２の通信方式で同様の環境で受信した際の信号強度に変換するための補正値である。
【０１０６】
収集装置１０、あるいは収集装置１１、あるいは収集装１２は図１９の情報と「信号強度補正値」を設定したＤＩＯメッセージを送信することを可能とする。上記情報を含んだＤＩＯメッセージを受信したスマートメータ２２は、「信号強度補正値」に設定されている値に従って、第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージの信号受信強度を、第２の通信方式で受信した場合の信号受信強度に変換する。そして、実施の形態３、実施の形態４、実施の形態７に示した経路選択処理を実施し、経路を選択し、選択した経路から受信したＤＩＯメッセージに自身の選択結果を反映して、ＤＩＯメッセージを送信する。
図示はしないが、実施の形態３から実施の形態８で用いるＤＩＯメッセージに図１４に示す第１の通信方式の換算テーブルと第２の通信方式の換算テーブルの情報を含めてもよい。
【０１０７】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態の通信システムでは、システム運用開始後、各収集装置あるいはスマートメータの設置される環境に適した「信号強度補正値」に容易に変更することが可能となり、環境に適した通信経路の構築が可能となる。
【０１０８】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機の各々は、前記第１の通信方式で受信した前記経路構築情報の信号の強度を表す信号強度値を、前記第２の通信方式で受信した値に補正する際の補正値と、前記第１の通信方式対応した換算テーブル、および、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルの値を前記経路情報に含めて送信し、その補正値、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルの値、および前記第２の通信方式に対応した換算テーブルの値を用いて、前記第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号強度を前記第２の通信方式で受信した値に補正し、補正した信号の強度により、前記第２の通信方式に対応した換算テーブルより加算値を抽出する。
【０１０９】
実施の形態９．
図２０は、本実施の形態を説明するシステム構成図である。本実施の形態では、第１の通信方式と第２の通信方式は、送信出力が異なる以外は同じであり、第１の通信方式が低出力で、第２の通信方式が高出力とする。図２０の収集装置１１は、第１の通信方式である低出力にも、第２の通信方式である高出力にも対応していて、スマートメータ２２ｘも同様とする。収集装置１１とスマートメータ２２ｘは、低出力および高出力でＤＩＯメッセージを送信する。図２０の点線の両矢印は低出力で送信したＤＩＯメッセージが、それぞれ受信できることを示している。一点鎖線の両矢印は、高出力で送信したＤＩＯメッセージがそれぞれ受信できることを示している。一点鎖線の方矢印は、高出力で送信したＤＩＯメッセージを第１の通信方式のスマートメータ２ｘが受信することはできるが、第１の通信方式のスマートメータ２ｘが第１の通信方式で送信したＤＩＯメッセージを第２の通信方式を備えた収集装置１１、あるいは、スマートメータ２２ｘで受信することができないことを示す。高出力と低出力でそれぞれ受信可能な関係にあるものは、低出力同士でそれぞれ通信可能な点線の両矢印に含め、ここでは図示はしない。
【０１１０】
図２０に示したように収集装置１１およびスマートメータ２２ｘが高出力で送信したＤＩＯメッセージは、低出力で送信したＤＩＯメッセージよりも遠方まで届く。例えば収集装置１１が高出力で送信したＤＩＯメッセージはスマートメータ２２ｄ、２２ｇ、スマートメータ２ｅ、スマートメータ２ｆでも受信される。例えば、スマートメータ２２ｄはスマートメータ２ａ（低出力）、収集装置１１（高出力）、スマートメータ２２ｂ（高出力）からのＤＩＯメッセージを受信し、図３の換算テーブル２３０を用いて自Ｒａｎｋを算出し取集装置１１を経路として選択した場合、高出力で以降の通信を行えば通信は可能となる。（ここでは、送信出力が異なるだけなので、換算テーブルは１つでよい）。一方、スマートメータ２ｅは、スマートメータ２ａ（低出力）、収集装置１１（高出力）、スマートメータ２２ｂ（低出力、および、高出力）でＤＩＯメッセージを受信する。同様に図３の換算テーブル２３０を用いて自Ｒａｎｋを算出し取集装置１１を経路として選択した場合、スマートメータ２ｅは低出力のみの送信のため、スマートメータ２ｅの送信したメッセージは収集装置１１に届かないため、片方向通信となってしまう。片方向通信となるスマートメータ２２ｘや収集装置１１を通信経路として選択しないようにするために、収集装置１１、および、スマートメータ２２ｘは高出力でＤＩＯメッセージを送信する際に、低出力とは異なるＣＲＣ計算方法のＣＲＣ値をＤＩＯメッセージに付加して送信する。収集装置１１とスマートメータ２２ｘはＤＩＯメッセージを受信した際に、低出力のＣＲＣ計算方法、および、高出力のＣＲＣ計算方法の両方で受信したＤＩＯメッセージの計算を実施し、一致した方の通信方式で送信されたと判断する。一方、高出力で送信されたＤＩＯメッセージを受信した第１の通信方式（低出力）のみに対応しているスマートメータ２ｘは第１の通信方式のＣＲＣ計算方法のみでＣＲＣ計算を行うため。高出力で送信されたＤＩＯメッセージはＣＲＣエラーとなり破棄され、経路候補に含まれなくなる。
【０１１１】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように第１の通信方式と第２の通信方式の違いが送信出力の差だけである場合に、片方向通信となる経路の選択を防ぎ、第１の通信方式では、経路構築できなかった区間を高出力で、経路構築が可能となる。
【０１１２】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機は、第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式よりも送信出力の高い第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置とを備えた第２の子機である。
前記収集装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を備えた収集装置である。
前記第１の子機は、第１の通信方式で、マルチホップ通信の経路構築情報を送信することを可能とする。
前記第２の子機は、前記第１の通信方式および前記第２の通信方式で、マルチホップ通信の経路構築情報を送信することを可能とし、前記第２の通信方式で前記経路構築情報を送信する場合だけ、前記第１の通知方式で送受信する際に使用するＣＲＣ計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とする。
前記収集装置は、前記第２の通信方式で前記経路構築情報を送信する場合だけ、前記第１の通知方式で送受信する際に使用するＣＲＣ計算方法と異なるＣＲＣ計算方法で計算したＣＲＣを付加して送信することを可能とする。
前記第１の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式で、経路構築情報を受信する。
第２の子機のマルチホップ通信部は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから前記第１の通信方式、あるいは前記第２の通信法方式で、前記経路情報を受信する。
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値が含まれる。
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第２の通信装置は、前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第１の子機の経路構築部は、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に自子機から前記収集装置までの経路品質値を、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出する。前記第１の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置の中から１つを選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築する。前記第１の子機の経路構築部は、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信する。
前記第２の子機の経路構築部は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれのＣＲＣ計算方法で計算し正常受信であることを確認し、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで自子機から前記収集装置までの経路品質値を算出する。前記第２の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置およびその通信方式の中から１つを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行う。前記第２の子機の経路構築部は、選択した前記算出した経路品質値を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第１の通信方式、および、前記第２の通信方式で送信する。
【０１１３】
実施の形態１０．
実施の形態９では、収集装置１１は第１の通信方式と第２の通信方式に対応していることとしたが、図には示さないが、既存の第１の通信方式を備えた収集装置１０と第２の通信方式のみを備えた収集装置１２を用いたシステム構成にしてもよい。収集装置１０が第１の通信方式のみでＤＩＯメッセージ（低出力）を送信し、収集装置２が第２の通信方式のみでＤＩＯメッセージを送信し、その他のメッセージの送受信に関してもそれぞれ第１の通信方式、第２の通信方式のみで行うこと以外は、実施の形態９と同様となる。
【０１１４】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態９の収集装置１１が、既存の収集装置１０と第２の通信方式のみに対応した収集装置１２からなる構成であっても、実施の形態９と同じ効果が得られる。
【０１１５】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記収集装置は、前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と第２の通信装置を備えた第２の収集装置である。前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、前記第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信する。
【０１１６】
実施の形態１１．
本実施の形態では、実施の形態９と異なる点について説明する。
【０１１７】
実施の形態９では、既存のスマートメータ２ｘに関して、ソフトウェアダウンロードによる新規スマートメータ２２ｘの第２の通信装置２０１の通信方式に関連する変更を行うことなく、既存と新規のスマートメータ混在における経路構築を実現した。本実施の形態では、既存のスマートメータ２ｘのファームウェアを更新し、新規スマートメータ２２ｘの第２の通信装置２０１の第２の通信方式の情報も含めたＤＩＯメッセージを処理する態様について説明する。
【０１１８】
第１の子機２２１は、ソフトウェアの書き換えが可能であり、経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを第１の通信方式の情報と第２の通信方式の情報とを用いるように更新可能である。収集装置１１および第２のスマートメータ２２ｘは、第２の通信方式（高出力）のみで、自身が第２の通信方式（高出力）で送信している情報を含む、収集装置１１までの経路情報を通知するＤＩＯメッセージを送信する。
【０１１９】
第１のスマートメータ２ｘは第１の通信方式で受信したＤＩＯメッセージに関して、ＤＩＯメッセージに含まれている情報から、第１の通信方式（低出力）で送信されたのか、第２の通信方式（高出力）で送信されたのかを確認し、第１の通信方式（低出力）で受信している場合は、ＤＩＯメッセージを受信した際の信号強度をそのまま用い、換算テーブルより自Ｒａｎｋ値を算出する。第２の通信方式（高出力）で受信している場合は、ＤＩＯメッセージを受信した際の信号強度を第１の通信方式（低出力）で送信された場合の信号強度に補正テーブルを用いて換算し、換算した信号強度より換算テーブルを用いて自Ｒａｎｋ値を算出する。（信号強度の補正テーブルとしては、例えば一律１０ｄｂマイナスするなど）経路選択手順は前述の各実施の形態の方式を用い経路選択を行い、選択した経路の自Ｒａｎｋ値と、自身が第１の通信方式（低出力）のみ対応していることを示す情報を設定したＤＩＯメッセージを第１の通信方式で送信する。
【０１２０】
第２のスマートメータ２２ｘは、受信したＤＩＯメッセージ毎にＤＩＯメッセージを受信した際の信号強度をそのまま用いて換算テーブルより自Ｒａｎｋ値を計算する。経路選択手順は前述の各実施の形態の方式を用い経路選択を行い、選択した経路の自Ｒａｎｋ値と、自身が第２の通信方式（高出力）に対応していることを示す情報を設定したＤＩＯメッセージを第２の通信方式で送信する。
【０１２１】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように経路構築を行うことで、第１の通信方式と第２の通信方式の違いが送信出力の差だけである場合に片方向通信となる経路の選択を防ぎ、第１の通信方式では、経路構築できなかった区間を高出力で、経路構築可能が可能となる。
【０１２２】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記複数の子機、および前記収集装置は、ソフトウェアの書き換えが可能である。
前記複数の子機は、第１の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第１の通信装置を備えた第１の子機と、前記第１の通信装置と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式でマルチホップ通信の経路構築を行う第２の通信装置とを備えた第２の子機である。
前記収集装置は、前記第１の通信装置と第２の通信装置を備えている。
前記第１の子機は、ソフトウェアの書き換えにより、
経路構築時に使用するアルゴリズムおよびパラメータを
前記第１の通信方式の経路情報により
前記第１の通信方式の情報と前記第２の通信方式の情報
とを用いるように更新されている。
前記第１の子機は前記第１の通信方式で、前記第２の子機は前記第２の通信方式で、マルチホップ通信の経路構築情報を送信することを可能とする。
前記第１の子機および前記第２の子機は、前記収集装置および前記複数の子機のうち少なくとも１つから経路構築情報を受信するマルチホップ通信部を備える。
前記経路情報には、前記経路情報を送信した装置である上位装置の前記収集装置までの経路の品質を表す経路品質値であって、前記第１の通信方式と前記第２の通信方式との少なくともいずれかのホップから成る経路の経路品質値と、前記上位装置が低出力で送信したのか、高出力で送信したのかを判定するための情報とが含まれる。
前記第１の通信装置は、前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と、前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた第１の通信方式に対応した換算テーブルと、前記経路情報が高出力で送信されていた場合に、低出力で送信された場合の信号強度値に補正するテーブルとを備える。
前記第２の通信装置は、前第１の通信方式で受信した前記経路情報の信号の強度を表す信号強度値と前記経路品質値に加算する加算値が対応付けられた前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを備える。
前記第１の子機の経路構築部は、前記第１の通信方式により受信した前記経路情報毎に、経路構築情報が第１の通信方式で送信されている場合は、受信した際の信号強度をそのまま使用し、第２の通信方式で送信されている場合は、受信した際の信号強度を補正し、自子機から前記収集装置までの経路品質値を前記第１の通信方式に対応した換算テーブルを用いて算出する。前記第１の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良いと判定した上位装置を選択し、前記第１の通信方式で、前記収集装置までの経路を構築し、選択した前記算出した経路品質値と自子機が前記第１の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を第１の通信方式で送信する。
前記第２の子機の経路構築部は、前記第１の通信装置から受信した前記経路情報毎に、それぞれ、前記第１の通信方式に対応した換算テーブルで前記収集装置までの経路品質値を算出する。前記第２の子機の経路構築部は、前記算出した経路品質値の中で良い判定した上位装置とその通信方式とを選択し、選択した通信方式で前記収集装置までの経路構築を行い、選択した前記算出した経路品質値と自子機が前記第２の通信方式で送信していることを示す情報を前記経路情報に含め前記経路情報を前記第２の通信方式で送信する。
【０１２３】
実施の形態１２．
実施の形態１１では、収集装置１１は第１の通信方式と第２の通信方式に対応していることとしたが、図には示さないが、既存の第１の通信方式を備えた収集装置１０と第２の通信方式のみを備えた収集装置１２を用いたシステム構成にしてもよい。収集装置１０が第１の通信方式のみでＤＩＯメッセージ（低出力）を送信し、収集装置２が第２の通信方式のみでＤＩＯメッセージを送信し、その他のメッセージの送受信に関してもそれぞれ第１の通信方式、第２の通信方式のみで行うこと以外は、実施の形態１１と同様となる。
【０１２４】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態１０の収集装置１１が、既存の収集装置１０と第２の通信方式のみに対応した収集装置１２からなる構成であっても、実施の形態１１と同じ効果が得られる。
【０１２５】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記収集装置は、前記第１の通信装置を備えた第１の収集装置と第２の通信装置を備えた第２の収集装置である。前記第１の収集装置は、前記第１の通信方式のみで前記経路情報を送信し、前記第２の収集装置は、第２の通信方式のみで、前記経路情報を送信する。
【０１２６】
実施の形態１３．
第２のスマートメータは、実施の形態９、および実施の形態１０では受信したＤＩＯメッセージのＣＲＣ計算方式から、実施の形態１１、および実施の形態１２では、ＤＩＯメッセージに含まれる自身が実装している通信方式の情報より、自身が選択した経路が第１の通信方式（低出力）なのか、第２の通信方式（高出力）なのかを判断することができる。そのため、第２のスマートメータ２２は収集装置側にメッセージを送信する際は、経路選択した際の通信方式の出力で送信する。
【０１２７】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、第２のスマートメータ２２ｘは、収集装置に向けて、メッセージを送信、転送する際は、経路選択した際の通信方式の出力で送信する。つまり、送信相手が第１の通信方式で受信可能な場合は、高出力ではなく低出力で送信することで、低消費電力化が可能となる。
【０１２８】
本実施の形態では、以下のような通信システムを説明した。
前記第２の子機の前記経路構築部は、前記収集装置までの経路として選択した上位装置が、前記第１の通信方式であった場合、前記収集装置に向けに送信するメッセージは、前記第１の通信方式で送信する。
【符号の説明】
【０１２９】
２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｈ，２ｋ，２ｄ，２ｘ，２Ｌ，２２ａ，２２ｂ，２２ｅ，２２ｋ，２２ｄ，２２ｘ，２２Ｌ  スマートメータ、１０，１１，１２  収集装置、２０  複数の子機、２１  応答機、５０  通信システム、１０１  第１の通信装置、１０２  アンテナ、１０３  ＰＨＹ、１０４  ＭＡＣ、１１１  計測装置、１１２  開閉器装置、１１３  計時カレンダー、２０１  第２の通信装置、２０２  アンテナ、２０３  ＰＨＹ、２０４  ＭＡＣ、２１０  マルチホップ通信部、２２０  経路構築部、２２１  第１の子機、２２２  第２の子機、２３０，２３０ａ，２３０ｃ  換算テーブル、９１０  プロセッサ、９２１  メモリ、９２２  補助記憶装置、９３０  入力インタフェース、９４０  出力インタフェース。
【要約】
マルチポップ通信部（２１０）は、マルチポップ通信の経路構築を行うためのする経路情報を送信し、収集装置および複数の子機のうち少なくとも１つの装置から経路情報を受信する。経路構築部（２２０）は、経路情報に基づいて経路構築を行う。第２の子機（２２２）のマルチポップ通信部（２１０）は、第１の通信装置（１０１）と第２の通信装置（２０１）とにより経路情報を送信する。第２の子機（２２２）の経路構築部（２２０）は、経路情報を第１の通信装置（１０１）と第２の通信装置（２０１）から複数受信している場合、各経路情報に含まれる収集装置までの経路品質値と、受信した各経路情報の信号の強度を表す信号強度値より、自身から収集装置までの経路品質値を算出し、最も良い経路品質値の経路情報を送信した装置との経路構築を行う。【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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