(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の需要家の各々に設置されて前記需要家の電力に関する電気情報を計測するスマートメーターと電力線を使用したマルチホップ通信を行う情報収集装置において、
前記スマートメーターから前記電気情報の計測結果である計測情報を取得する情報収集部と、
前記計測情報に基づいて、前記需要家における負荷の状態を監視する負荷状態監視部と、
前記負荷の状態に基づいて、前記マルチホップ通信における経路を更新する経路更新部と、を備える
ことを特徴とする情報収集装置。
【請求項２】
前記負荷状態監視部は、
前記複数の需要家のうち負荷の状態が予め設定された経路更新条件を満たす需要家を検出し、
前記経路更新部は、
前記経路更新条件を満たす需要家に設置されたスマートメーターを含む経路の数を増加させる
ことを特徴とする請求項１に記載の情報収集装置。
【請求項３】
前記経路更新部は、
前記経路更新条件を満たす需要家に設置されたスマートメーターである対象スマートメーターと前記電力線を介して物理的に隣接するスマートメーターである隣スマートメーターの経路に、前記対象スマートメーターを含ませることで、前記対象スマートメーターを含む経路の数を増加させる
ことを特徴とする請求項２に記載の情報収集装置。
【請求項４】
前記経路更新部は、
前記隣スマートメーターと前記電力線を介して物理的に隣接するスマートメーターであるスマートメーターの経路に、前記隣スマートメーターを含ませることで、前記隣スマートメーターを含む経路の数を増加させる
ことを特徴とする請求項３に記載の情報収集装置。
【請求項５】
前記スマートメーター同士の通信品質を示す第１の通信品質情報に基づいて設定される経路選択用の第２の通信品質情報を有する経路候補テーブルを記憶する記憶部を備え、
前記経路更新部は、
前記隣スマートメーター同士の第２の通信品質情報を変更し、変更した第２の通信品質情報に基づいて、前記隣スマートメーターの経路を更新する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の情報収集装置。
【請求項６】
前記情報収集部は、
前記負荷の状態に基づいて、前記計測情報を取得する周期を短くする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の情報収集装置。
【請求項７】
前記負荷状態監視部は、
前記需要家における負荷の状態を予測し、
前記経路更新部は、
前記予測された前記負荷の状態に基づいて、前記経路を更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報収集装置。
【請求項８】
複数の需要家の各々に設置されて前記需要家の電力に関する電気情報を計測するスマートメーターと、
前記スマートメーターと電力線を使用したマルチホップ通信を行って、前記電気情報の計測結果を含んだ計測情報を収集する情報収集装置と、を備え、
前記情報収集装置は、
前記スマートメーターから前記計測情報を取得する情報収集部と、
前記計測情報に基づいて、前記需要家における負荷の状態を監視する負荷状態監視部と、
前記負荷の状態に基づいて、前記マルチホップ通信における経路を更新する経路更新部と、を備える
ことを特徴とする自動検針システム。
【請求項９】
複数の需要家の各々に設置されて前記需要家の電力に関する電気情報を計測するスマートメーターと電力線を使用したマルチホップ通信を行う装置が前記マルチホップ通信における経路を更新する経路更新方法であって、
前記スマートメーターから前記電気情報の計測結果を含む計測情報を取得するステップと、
前記計測情報に基づいて、前記需要家における負荷の状態を監視するステップと、
前記負荷の状態に基づいて、前記マルチホップ通信における経路を更新するステップと、を含む
ことを特徴とする経路更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各需要家における電力に関する情報を電力線搬送通信（Power  Line  Communication、以下ＰＬＣと称する）を用いて収集する情報収集装置、自動検針システム、および経路更新方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各需要家にスマートメーターを設置し、通信機能により各需要家の使用電力量などの情報をコンセントレータと呼ばれる情報収集装置が収集する自動検針システムが普及している。自動検針システムで使用される通信方式はいくつか存在するが、その中の１つにＰＬＣが存在する。【０００３】
ＰＬＣは、通信を行う１台の親機と複数の子機の各々との間の減衰特性および雑音特性が子装置ごとに異なる。そのため、親機と各子機との間の通信品質に基づいて、親機と各子機との間のマルチホップ通信における経路が構築される技術が用いられている。例えば、特許文献１に記載された発明では、子機間の通信品質を検知し、検出した通信品質が良い経路を選択して経路の構築を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
需要家の宅内のコンセントには家電機器およびネットワーク端末などの種々の電気機器が接続されており、これら電気機器の接続状況および動作状態によって需要家における負荷の状態は時々刻々と変化する。そして、需要家における負荷の状態によっては、通信線として使用する電力線に乗るノイズが増加し、通信品質が低下してしまう可能性がある。【０００６】
マンションなどの集合住宅の場合、共通の電力線を設け、共通の電力線から需要家ごとの電力線に電力を分岐させて供給する形態が一般的である。そのため、集合住宅に設置されたスマートメーターと情報収集装置とにより自動検針システムが形成されている場合、ある需要家で発生したノイズの影響が他の需要家に設置されたスマートメーターと情報収集装置との間の通信にも及び、使用電力量などの情報である検針データの収集が広範囲にわたってできなくなるなどの不都合が生じる可能性がある。【０００７】
特許文献１に記載の技術では、子機間の通信品質を検出し、検出した通信品質が良い経路を選択して経路を更新することから、子機間の通信品質が低下してから経路が再構築されるまでの間、ＰＬＣにおける通信品質の低下を抑制することが難しい。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＬＣにおける通信品質の低下を抑制することができる情報収集装置、自動検針システム、および経路更新方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の需要家の各々に設置されて前記需要家の電力に関する電気情報を計測するスマートメーターと電力線を使用したマルチホップ通信を行う情報収集装置において、前記スマートメーターから前記電気情報の計測結果である計測情報を取得する情報収集部と、前記計測情報に基づいて、前記需要家における負荷の状態を監視する負荷状態監視部と、前記負荷の状態に基づいて、前記マルチホップ通信における経路を更新する経路更新部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＰＬＣにおける通信品質の低下を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる自動検針システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる需要家に設置されたスマートメーター、電力線、および需要家の負荷の関係を示す図
【図３】実施の形態１にかかる情報収集装置による再構築の前後の経路状態の一例を示す図
【図４】実施の形態１にかかる需要家における使用電力量の時間的な変化を示す図
【図５】実施の形態１にかかるスマートメーターの構成例を示す図
【図６】実施の形態１にかかる情報収集装置の構成例を示す図
【図７】実施の形態１にかかる物理配置テーブルの一例を示す図
【図８】実施の形態１にかかる計測情報テーブルの一例を示す図
【図９】実施の形態１にかかる近接探索要求メッセージの一例を示す図
【図１０】実施の形態１にかかる近接探索応答メッセージの一例を示す図
【図１１】実施の形態１にかかる新規参入を行うスマートメーターから送信される参入要求メッセージの一例を示す図
【図１２】実施の形態１にかかるスマートメーターで転送される参入要求メッセージの一例を示す図
【図１３】実施の形態１にかかる経路候補テーブルの一部を一例として示す図
【図１４】実施の形態１にかかる各スマートメーターの経路情報の一例を示す図
【図１５】実施の形態１にかかる各スマートメーターが保持する経路情報の一例を示す図
【図１６】実施の形態１にかかる情報要求メッセージの一例を示す図
【図１７】実施の形態１にかかる自動検針システムの動作例を示すシーケンス図
【図１８】実施の形態１にかかる負荷増ノード検出処理の一例を示すフローチャート
【図１９】実施の形態１にかかる収集周期変更処理の一例を示すフローチャート
【図２０】実施の形態１にかかる経路再構築処理の一例を示すフローチャート
【図２１】実施の形態１にかかるＳ／Ｎ比優先の経路再構築処理の一例を示すフローチャート
【図２２】実施の形態１にかかるバイパス経路テーブル作成処理の一例を示すフローチャート
【図２３】実施の形態１にかかるバイパス経路テーブルの一例を示す図
【図２４】実施の形態１にかかるＳ／Ｎ比変更処理の一例を示すフローチャート
【図２５】実施の形態１にかかる経路用Ｓ／Ｎ比が変更された場合の経路候補テーブルの一例を示す図
【図２６】実施の形態１にかかる経路再構築処理の一例を示すフローチャート
【図２７】実施の形態１にかかる情報収集装置のハードウェア構成例を示す図
【図２８】実施の形態２にかかる情報収集装置の構成例を示す図
【図２９】実施の形態２にかかるＳ／Ｎ比優先の経路再構築処理の一例を示すフローチャート
【図３０】実施の形態２にかかる隣ノードのバイパス経路テーブル作成処理の一例を示すフローチャート
【図３１】実施の形態２にかかるＳ／Ｎ比変更処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる情報収集装置、自動検針システム、および経路更新方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる自動検針システムの構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる自動検針システム１００は、需要家における電力に関する電気情報を収集する情報収集装置１と、需要家に設置されたスマートメーター２−１１，２−１２，２−１３，２−１４，・・・，２−１ｎ，２−２１，２−２２，２−２３，２−２４，・・・，２−２ｍとを備える。「ｎ」および「ｍ」は、５以上の整数であり、以下において、ｎ＝５として説明する場合がある。
【００１４】
各スマートメーター２−１１，２−１２，２−１３，２−１４，・・・，２−１ｎは、電力線４−１１，４−１２，４−１３，４−１４，・・・，４−１ｎを介して共通の電力線３−１に接続される。同様に、各スマートメーター２−２１，２−２２，２−２３，２−２４，・・・，２−２ｍは、電力線４−２１，４−２２，４−２３，４−２４，・・・，４−２ｍを介して、共通の電力線３−２に接続される。
【００１５】
なお、以下の説明においては、スマートメーター２−１１，２−１２，２−１３，２−１４，・・・，２−１ｎ，２−２１，２−２２，２−２３，２−２４，・・・，２−２ｍの各々を区別せずにスマートメーター２と記載する場合がある。また、電力線３−１，３−２の各々を区別せずに電力線３と記載し、電力線４−１１，４−１２，４−１３，４−１４，・・・，４−１ｎ，４−２１，４−２２，４−２３，４−２４，・・・，４−２ｍの各々を区別せずに電力線４と記載する場合がある。自動検針システム１００は、例えば、マンションなどの集合住宅に設置される。スマートメーター２は、集合住宅の各部屋に設置される。なお、スマートメーター２の数、電力線３の数、および電力線４の数は図１に示す例に限定されず、自動検針システム１００の設置対象も集合住宅に限定されない。
【００１６】
図２は、需要家に設置されたスマートメーター２、電力線４、および需要家の電気機器の関係を示す図である。図２に示すように、電力線４は、需要家に設置されたスマートメーター２を経由して、需要家の電気機器８−１，８−２，・・・，８−ｋに接続される。「ｋ」は２以上の整数である。電気機器８−１，８−２，・・・，８−ｋの数、種類、および動作状態などによって、需要家における負荷の状態が変化する。以下においては、電気機器８−１，８−２，・・・，８−ｋをまとめて電気機器８と記載する。
【００１７】
図１に示す自動検針システム１００においては、電力線３を介して行うＰＬＣにより情報収集装置１が各スマートメーター２からデータを収集する。情報収集装置１は、ＰＬＣの親機として動作する機能を有する。各スマートメーター２は、電力線４から需要家の電気機器８へ供給される電力に関する電気情報を計測する機能と、ＰＬＣの子機として動作する機能とを有する。
【００１８】
情報収集装置１および各スマートメーター２は、ＰＬＣネットワークを形成し、マルチホップ通信によりデータを送受信する。すなわち、各スマートメーター２は、データを中継する機能を有しており、情報収集装置１宛のデータを他のスマートメーター２から受信すると、受信したデータを情報収集装置１に向けて転送する。また、各スマートメーター２は、情報収集装置１が送信元の他のスマートメーター２宛のデータを受信すると、受信したデータを宛先の他のスマートメーター２に向けて転送する。
【００１９】
以下において、ＰＬＣネットワークを形成する情報収集装置１およびスマートメーター２の各々を「ノード」と記載し、情報収集装置１およびスマートメーター２の各々の識別情報をノードＩＤと記載する場合がある。また、経路上におけるノード間の通信をホップと記載し、ノード間の通信の回数をホップ数と記載する。なお、経路上の任意のノードからデータの送信先になるノードを「次ホップのノード」と記載し、経路上の任意のノードへのデータの送信元になるノードを「前ホップのノード」と記載する場合がある。
【００２０】
また、以下においては、情報収集装置１およびスマートメーター２の各々の符号の先頭に「Ｎ」を付加したものがノードＩＤであるものする。例えば、情報収集装置１のノードＩＤを「Ｎ１」とし、スマートメーター２−１１のノードＩＤを「Ｎ２−１１」とし、スマートメーター２−２ｍのノードＩＤを「Ｎ２−２ｍ」とする。なお、ノードＩＤは、上述の例に限定されない。
【００２１】
情報収集装置１およびスマートメーター２の各々は、ＰＬＣネットワークでの信号受信時のＳ／Ｎ比を算出する機能を有する。Ｓ／Ｎ比は、通信品質を示す情報であり、信号対雑音比率（Signal-to-Noise  Ratio）である。情報収集装置１は、各スマートメーター２からＳ／Ｎ比を取得し、取得したＳ／Ｎ比に基づいて、情報収集装置１と各スマートメーター２との間の経路を構築する。これにより、情報収集装置１と各スマートメーター２との間の通信品質を考慮した経路を構築することができる。
【００２２】
さらに、情報収集装置１は、各スマートメーター２から取得した計測情報に基づいて、各需要家における負荷の状態を監視しており、負荷の増加によってＰＬＣにおける通信品質が低下する前に、情報収集装置１と各スマートメーター２との間の経路を再構築することができる。これにより、ＰＬＣにおける通信品質の低下を抑制することができる。
【００２３】
図３は、情報収集装置１による再構築の前後の経路状態の一例を示す図である。図３に示す第１経路では、スマートメーター２−１ｎから情報収集装置１へ向かう経路に、スマートメーター２−１４，２−１２が含まれており、スマートメーター２−１ｎから送信される情報収集装置１宛のデータは、スマートメーター２−１４，２−１２により順次転送されて、情報収集装置１で受信される。
【００２４】
スマートメーター２−１３が設置された需要家において負荷の増加によってノイズが増加した場合、スマートメーター２−１３と情報収集装置１との間の通信のみならず、スマートメーター２−１３以外のスマートメーター２と情報収集装置１との間の通信にも影響を及ぼす場合がある。これは、共通の電力線３−１に複数のスマートメーター２−１１，２−１２，２−１３，２−１４，・・・，２−１ｎが接続されており、スマートメーター２−１３が接続された電力線４−１３を介して共通の電力線３−１へノイズが伝わるためである。
【００２５】
そこで、情報収集装置１は、スマートメーター２が設置された需要家における負荷の状態が予め設定された経路更新条件を満たす場合、経路を更新して再構築する。経路更新条件は、電気機器８へ供給される電力および電流の少なくとも一つの状態の条件を含む。
【００２６】
図４は、需要家の電気機器８へ電力線４を介して供給される電力の量である使用電力量の時間的な変化を示す図である。図４において横軸は時刻を表し、縦軸は使用電力量を表す。情報収集装置１は、需要家の使用電力量を示す電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上である場合に、経路更新条件を満たすと判定する。図４に示す例では、ＰＬＣにおける通信品質に影響する大きさのノイズが発生する使用電力量よりも小さい閾値Ｐｔｈ１が設定されている。情報収集装置１は、電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上である場合に、ＰＬＣネットワークの経路を再構築する。
【００２７】
なお、上述した経路更新条件は、電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上であることに限定されず、経路更新条件は、電力量データの増加率、需要家の電気機器８へ供給される電流の値を示す電流値データの大きさ、または電流値データの増加率の条件であってもよい。また、経路更新条件は、電力量データの大きさ、電力量データの増加率、電流値データの大きさ、および電流値データの増加率のうち２以上を組み合わせた条件であってもよい。すなわち、経路更新条件は、負荷の状態が、ＰＬＣにおける通信品質を低下させる大きさのノイズが発生する状態の前段階の状態である可能性があることを検出することができるように設定されていればよい。
【００２８】
図３に示す第２経路では、スマートメーター２−１３が設置された需要家における負荷状態が経路更新条件を満たす場合に再構築された経路を示している。スマートメーター２−１ｎから情報収集装置１へ向かう経路に、上述した経路更新条件を満たす需要家に設置されたスマートメーター２−１３が追加される。
【００２９】
図３に示す第２経路では、スマートメーター２−１ｎから送信される情報収集装置１宛のデータは、スマートメーター２−１４，２−１２に加え、スマートメーター２−１３によっても転送され、情報収集装置１で受信される。このように、経路更新条件を満たす需要家の付近ではホップ数が増加するように、情報収集装置１とスマートメーター２−１ｎとの間の通信の経路が再構築される。
【００３０】
したがって、ＰＬＣにおける通信品質を低下させる大きさのノイズが発生すると予測される需要家の付近の電力線３−１において１ホップで信号が伝わる部分の長さを短くすることができ、信号の減衰量を低減できる。そのため、ノイズが増加した場合であっても、情報収集装置１とスマートメーター２−１ｎとの間の通信品質が低下することを抑制することができる。
【００３１】
なお、上述した例では、情報収集装置１とスマートメーター２−１ｎとの間の通信の経路について説明したが、スマートメーター２−１ｎ以外のスマートメーター２と情報収集装置１との間の通信の経路も経路更新条件に基づいて同様に再構築される。
【００３２】
図５は、実施の形態１にかかるスマートメーター２の構成例を示す図である。スマートメーター２は、電気機器８に供給される電力に関する電気情報を計測する計測端末５と、計測端末５が計測した計測値を計測情報として情報収集装置１宛に送信するＰＬＣ子機モジュール６と、を備える。
【００３３】
計測端末５は、スマートメーター２に接続された電力線４を介して電気機器８へ供給される電力に関する情報、具体的には、電圧、電流、デマンド、電力量、および高調波などを計測する計測部５１と、この計測部５１が計測した計測値および計測を行った時刻である計測時刻の情報を含む情報である計測情報を記憶する記憶部５２と、ＰＬＣ子機モジュール６からの要求を受けると記憶部５２で記憶されている計測情報を読み出してＰＬＣ子機モジュール６へ出力する制御部５３と、を備える。
【００３４】
ＰＬＣ子機モジュール６は、計測端末５から計測情報を取得する制御部６１と、制御部６１が計測端末５から取得した計測情報などを記憶する記憶部６２と、他のスマートメーター２または情報収集装置１との間で信号を送受信する通信部６３とを備える。
【００３５】
通信部６３は、電力線４を介して電力線３と接続され、計測端末５から取得した計測情報を含んだ情報収集装置１宛のデータを制御部６１から受け取り、受け取った情報収集装置１宛のデータは電力線４および電力線３を介して送信される。また、通信部６３は、電力線３および電力線４を介して、情報収集装置１からのメッセージおよびデータを受信する。さらに、通信部６３は、他のスマートメーター２から送信された情報収集装置１宛のデータである親機宛データを受信すると、受信した親機宛データを転送する。
【００３６】
なお、他のスマートメーター２から送信された親機宛データを受信したか否かは制御部６１が判断する。ＰＬＣ子機モジュール６は、他のスマートメーター２から親機宛データを受信する際にＳ／Ｎ比を算出し、算出したＳ／Ｎ比を記憶する。Ｓ／Ｎ比の算出は通信部６３が行う。通信部６３が算出したＳ／Ｎ比はＳ／Ｎ比を算出した時刻とともに記憶部６２に記憶される。
【００３７】
制御部６１は、通信部６３でＳ／Ｎ比が算出されると、算出されたＳ／Ｎ比と、Ｓ／Ｎ比を算出した際に受信した親機宛データの送信元のスマートメーター２のノードＩＤとを取得し、取得したＳ／Ｎ比と送信元のスマートメーター２のノードＩＤとを対応付けて記憶部６２に保管する。記憶部６２は、通信部６３で算出されたＳ／Ｎ比および対応するスマートメーター２のノードＩＤに加えて、親機宛データを中継する際の経路情報なども記憶している。
【００３８】
図６は、実施の形態１にかかる情報収集装置１の構成例を示す図である。情報収集装置１の主要な機能は、スマートメーター２からの情報の定期収集、ＰＬＣネットワークの通信状態管理、およびＰＬＣネットワークの経路管理である。ＰＬＣネットワークの経路管理には、情報収集装置１と各スマートメーター２との間の通信の経路を構築および再構築する処理が含まれる。
【００３９】
情報収集装置１は、スマートメーター２の各々との間で信号を送受信する通信部１０と、計測情報を含む各種の情報を記憶する記憶部２０と、ＰＬＣネットワークを管理すると共に、通信部１０を介して各スマートメーター２から情報を収集する制御部３０とを備える。
【００４０】
通信部１０は、電力線３を介してスマートメーター２の各々と接続されており、ＰＬＣの親機として、ＰＬＣの子機の機能を有するスマートメーター２の各々とＰＬＣによって信号を送受信する。通信部１０は、スマートメーター２から計測情報などのデータを含む信号を受信する際、Ｓ／Ｎ比を算出する。
【００４１】
記憶部２０は、情報収集装置１からの各スマートメーター２までの配電線の物理的な経路の情報を含む物理配置テーブル２１と、各スマートメーター２から収集された計測情報を含む計測情報テーブル２２と、各スマートメーター２の経路候補の情報を含む経路候補テーブル２３と、各スマートメーター２の経路を示す経路情報を記憶する経路情報記憶領域２４とを備える。
【００４２】
図７は、物理配置テーブル２１の一例を示す図である。図７に示す物理配置テーブル２１は、電力線３を介して物理的に互いに隣接する２つのスマートメーター２のノードＩＤが関連付けられた情報を含む。物理的に隣接するとは、電力線３への接続位置が隣り合うことを意味する。
【００４３】
図７に示す物理配置テーブル２１は、各スマートメーター２の「ノードＩＤ」と、各スマートメーター２に隣接する他のスマートメーター２である隣ノードのノードＩＤである「隣ノードＩＤ」と、隣ノードとの電力線３を介した物理的な位置関係を示す情報である「位置」とが関連付けられた情報を含む。電力線３−１の場合、スマートメーター２−１ｎの接続位置が最下位の位置であり、情報収集装置１に近づくほどより上位の位置になり、情報収集装置１が最上位の位置である。
【００４４】
図１に示す接続状態では、情報収集装置１とスマートメーター２−１１とが電力線３を介して物理的に隣接している。そして、情報収集装置１から見てスマートメーター２−１１は下位に位置し、スマートメーター２−１１から見て情報収集装置１は上位に位置する。したがって、図７に示すように、「Ｎ１」、「Ｎ２−１１」、および「下位」の組み合わせと、「Ｎ２−１１」、「Ｎ１」、および「上位」の組み合わせが物理配置テーブル２１に設定される。他のスマートメーター２についても同様に隣接するスマートメーター２の組み合わせが物理配置テーブル２１に設定される。
【００４５】
図８は、計測情報テーブル２２の一例を示す図である。図８に示す計測情報テーブル２２は、各スマートメーター２から収集された計測情報がスマートメーター２単位で関連付けられたテーブルであり、「ノードＩＤ」毎に、「時刻」、「電力量」、および「電流量」を互いに関連付けた情報を含む。
【００４６】
「時刻」は、計測情報に含まれる計測時刻を示す情報であり、「電力量」は、計測情報に含まれる電力量データである。電力量データは、需要家の電気機器８において新たに使用された電力の量である使用電力量を示すデータであり、例えば、単位時間Ｔａ当りのデータである。「電流値」は、計測情報に含まれる電流値データである。電流値データは、例えば、単位時間Ｔａ毎に計測される電力線４の電流の実効値を示すデータである。
【００４７】
図８に示す例では、「Ｐ１１＿ｎ」および「Ｉ１１＿ｎ」は、スマートメーター２−１１が設置された需要家の時刻ｔ＿ｎにおける電力量データおよび電流値データである。また、「Ｐ１１＿ｎ−１」および「Ｉ１１＿ｎ−１」は、スマートメーター２−１１が設置された需要家の時刻ｔ＿ｎ−１における電力量データおよび電流値データである。時刻ｔ＿ｎ−１は、時刻ｔ＿ｎより１つ前の時刻である。スマートメーター２−１２〜２−２ｍの各々が設置された需要家についても同様に、電力量データおよび電流値データが計測情報テーブル２２に設定される。
【００４８】
なお、図示していないが、計測情報テーブル２２は、デマンドデータ、および高周波データを含む。デマンドデータは、需要家の電気機器８に供給される電力であって単位時間Ｔａ毎に計測される電力の瞬時値である。高周波データは、電力線４に流れる電流または電圧の高周波成分の実効値を示すデータである。計測情報は、計測情報テーブル２２のようなテーブル形式ではなく、他の形式で記憶部２０に記憶されてもよい。
【００４９】
また、計測情報テーブル２２に設定される計測情報は、検針データとして用いられる情報であり、制御部３０により定期収集される情報である。単位時間Ｔａは、後述する収集周期Ｔｃと同じ時間にすることができ、また、収集周期Ｔｃよりも短い時間であってもよい。なお、計測情報テーブル２２に設定される計測情報は、検針データとして用いる計測情報の定期収集とは異なる時間で収集される計測情報であってもよい。
【００５０】
次に、図６に戻って、情報収集装置１の制御部３０の説明を行う。制御部３０は、スマートメーター２の各々から情報を収集する情報収集部３１と、各スマートメーター２の経路情報を生成する経路設定部３２と、各スマートメーター２が設置された需要家の負荷状態を監視する負荷状態監視部３３と、経路情報テーブルを更新する経路更新部３４とを備える。
【００５１】
情報収集部３１は、収集周期Ｔｃで定期的に、各スマートメーター２から計測情報を取得するための情報取得メッセージを通信部１０から各スマートメーター２へ送信する。情報収集部３１は、情報取得メッセージに応答して各スマートメーター２から送信される計測情報を通信部１０から取得し、取得した計測情報を記憶部２０に記憶して計測情報テーブル２２を更新する。
【００５２】
また、情報収集部３１は、スマートメーター２から計測情報とともにＳ／Ｎ比を通信部１０が受信した場合、受信されたＳ／Ｎ比を通信部１０から取得し、取得したＳ／Ｎ比を記憶部２０に記憶して経路候補テーブル２３を更新する。また、情報収集部３１は、スマートメーター２から計測情報のみを通信部１０が受信した場合、計測情報を受信した際に通信部１０が算出したＳ／Ｎ比を通信部１０から取得し、取得したＳ／Ｎ比を記憶部２０に記憶して経路候補テーブル２３を更新する。
【００５３】
経路候補テーブル２３は、各スマートメーター２−１１〜２−２ｍから情報収集部３１で取得される経路情報およびＳ／Ｎ比に基づいて生成される。情報収集装置１が、各スマートメーター２までの経路情報を取得する方法に制約は無いが、例えば、国際公開第２０１３／０７７０９０号に記載されているように、次のような方法によって経路情報を取得することができる。
【００５４】
各スマートメーター２は、新規参入時に、新規参入スマートメーターとして、近接探索要求メッセージをブロードキャストする。各スマートメーター２は、近接探索要求メッセージに応答して近接探索応答メッセージを送信した他のスマートメーター２を次ホップのノードとして情報収集装置１へ宛てて、参入要求メッセージを送信する。参入要求メッセージを受信した隣接するスマートメーター２は、保持している経路情報に基づいて参入要求メッセージを情報収集装置１への経路における次ホップのスマートメーター２へ転送する。
【００５５】
以降、参入要求メッセージを受信したスマートメーター２は保持している経路情報に基づいて参入要求メッセージを情報収集装置１への次ホップのスマートメーター２へ転送する。これにより、参入要求メッセージは情報収集装置１へ到着し、情報収集装置１の情報収集部３１は、参入要求メッセージに基づいて新規参入スマートメーターの経路情報を取得することができる。
【００５６】
ここで、スマートメーター２−１４が新規参入スマートメーターである場合の例を図９〜図１２を参照して説明する。図９は、近接探索要求メッセージの一例を示す図であり、図１０は、近接探索応答メッセージの一例を示す図である。図１１および図１２は、参入要求メッセージの一例を示す図である。
【００５７】
スマートメーター２−１４は、参加要求を行う要求ノードとして、図９に示す近接探索要求メッセージをブロードキャストする。近接探索要求メッセージを受信した隣接するスマートメーター２−１３は、図１０に示す近接探索応答メッセージをスマートメーター２−１４へ送信する。図１０の近接探索応答メッセージは、スマートメーター２−１３における近接探索要求メッセージの受信時におけるＳ／Ｎ比と、スマートメーター２−１４から情報収集装置１までの経路のホップ数とを含む。
【００５８】
近接探索応答メッセージを受信したスマートメーター２−１４は、スマートメーター２−１３を送信先として、参入要求メッセージを送信する。参入要求メッセージには、図１１に示すように、要求ノードであるスマートメーター２−１４のノードＩＤと、スマートメーター２−１３における近接探索要求ッセージの受信時におけるＳ／Ｎ比を含む。
【００５９】
スマートメーター２−１３は、スマートメーター２−１４から参入要求メッセージを受信すると、図１２に示すように、保持している経路情報で規定される経路をソースルートとして加えた参入要求メッセージを次ホップのスマートメーター２−１２へ転送する。スマートメーター２−１２は、参入要求メッセージに含まれるソースルートまたは保持している経路情報に基づいて、参入要求メッセージを情報収集装置１へ転送する。なお、後述するように、各スマートメーター２に保持される経路情報が前ホップのノードＩＤのみである場合、ソースルートには、次ホップのノードである情報収集装置１のノードＩＤは含まれないが、スマートメーター２−１２が参入要求メッセージを転送する際に、次ホップのノードのノードＩＤをソースノードに付加することができる。
【００６０】
情報収集部３１は、各スマートメーター２から送信され通信部１０で受信された参入要求メッセージに含まれる情報に基づいて、記憶部２０に記憶される経路候補テーブル２３を更新する。図１３は、情報収集装置１が参入要求メッセージに基づいて取得した経路情報およびＳ／Ｎ比を含む経路候補テーブル２３の一部を一例として示す図である。経路候補テーブル２３には、経路の候補である経路候補の情報が設定される。
【００６１】
図１３に示す経路候補テーブル２３は、各スマートメーター２のノードＩＤに、「次ホップ」、「計測Ｓ／Ｎ比」、「経路用Ｓ／Ｎ比」、「ホップ数」、および「経路」が互いに関連付けられた情報である。以下、経路候補テーブル２３を説明する際に、便宜上、経路候補テーブル２３の「ノードＩＤ」にノードＩＤが設定されたノードを対象ノードと呼ぶ。
【００６２】
「次ホップ」は、対象ノードから情報収集装置１へ向かう経路における対象ノードの次ホップのスマートメーター２のノードＩＤである。経路候補テーブル２３に示す「ノードＩＤ」と「次ホップ」のノードとの組み合わせが経路の候補である経路候補の情報である。「計測Ｓ／Ｎ比」は、次ホップのスマートメーター２における対象ノードからの信号受信時のＳ／Ｎ比である。「経路用Ｓ／Ｎ比」は、計測Ｓ／Ｎ比を元にした経路構築に使用するＳ／Ｎ比であり、「ホップ数」は、経路候補における情報収集装置１までのホップ数である。「経路」は、情報収集装置１までの間で転送を行うスマートメーター２のノードＩＤを含む。
【００６３】
経路候補テーブル２３が図１３に示す状態である場合、例えば、スマートメーター２−１３には、情報収集装置１と直接通信する経路候補と、スマートメーター２−１１を経由する経路候補と、スマートメーター２−１２を経由する経路候補とが設定されている。なお、図１３では、簡略化のためスマートメーター２−１１〜２−１ｎのみを記載し、スマートメーター２−２１〜２−２ｍについては省略している。
【００６４】
図６に戻って、制御部３０の説明を続ける。制御部３０の経路設定部３２は、経路候補テーブル２３に含まれる各スマートメーター２の経路候補の中から、各スマートメーター２の経路を決定し、決定した経路を示す経路情報を経路情報記憶領域２４に記憶する。
【００６５】
情報収集装置１が、各スマートメーター２の経路情報を決定する方法に制約は無いが、例えば、上記特許文献１である特開２０１５−２２０６５７号公報に記載されているような方法、および、Ｓ／Ｎ比が所定値より大きく、かつホップ数が少ない経路を選択するホップ数優先の経路構築方法などがある。ホップ数優先の経路構築方法では、Ｓ／Ｎ比が閾値よりも大きい経路のうちホップ数が最小の経路を選択し、ホップ数が最小の経路が複数あれば、Ｓ／Ｎ比が大きい方の経路を選択する。
【００６６】
図１４は、経路設定部３２が決定した各スマートメーター２の経路情報の一例を示す図である。図１４に示す各スマートメーター２の経路情報は、「ノードＩＤ」、「前ホップ」、および「ホップ数」が関連付けられた情報である。「ノードＩＤ」には、各スマートメーター２のノードＩＤが対象ノードのノードＩＤとして設定される。「前ホップ」は、対象ノードへ向かう経路に含まれるノードのうち対象ノードの１つ手前のノードのノードＩＤであり、「ホップ数」は、情報収集装置１から対象ノードまでのホップ数である。
【００６７】
図１４に示す例では、１つのスマートメーター２について１つの表で示しており、ホップ数ごとにスマートメーター２の表を上から並べて表示している。図１４の最上段には、ホップ数が１であるスマートメーター２−１１，２−１２，および２−２１の経路情報が示される。図１４の２段目には、ホップ数が２であるスマートメーター２−１３，２−１４，２−２２，２−２３，および２−２４の経路情報が示される。図１４の３段目には、ホップ数が３であるスマートメーター２−１ｎ，および２−２ｍの経路情報が示されている。
【００６８】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２へメッセージを送信する場合には、経路情報記憶領域２４に記憶された経路情報に基づいて、宛先であるスマートメーター２への経路をソースルートとして求め、ソースルートをメッセージヘッダに格納する。そして、制御部３０は、ソースルートを格納したメッセージを、ソースルートにおける次ホップのスマートメーター２へ送信する。
【００６９】
制御部３０は、例えば、スマートメーター２−１ｎにメッセージを送信する場合、図１４の３段目の左のスマートメーター２−１ｎの経路情報を参照して、前ホップのスマートメーター２がスマートメーター２−１４であると把握する。さらに、制御部３０は、スマートメーター２−１４の経路情報を参照して前ホップのスマートメーター２がスマートメーター２−１２であると把握し、さらにスマートメーター２−１２の経路情報を参照して前ホップのノードがＰＬＣの親機である情報収集装置１であることを把握する。
【００７０】
これにより、制御部３０は、スマートメーター２−１ｎへのソースルートが、スマートメーター２−１２、スマートメーター２−１４、およびスマートメーター２−１ｎの順番で転送される経路であることがわかる。したがって、制御部３０は、スマートメーター２−１ｎ宛のメッセージにこのソースルートを格納して、次ホップのスマートメーター２−１２へ送信する。情報収集装置１からのメッセージを受信したスマートメーター２は、メッセージに格納されたソースルートを参照して、ソースルートに従って宛先のスマートメーター２までの転送を行う。
【００７１】
なお、新たなスマートメーターである新規参入スマートメーターがＰＬＣネットワークに追加される場合は、情報収集装置１の制御部３０は、新規参入スマートメーターから参入要求メッセージを受信すると、ソースルートを格納した参入応答メッセージを新規参入スマートメーターに宛てて送信する。新規参入スマートメーターは、受信した参入応答メッセージにより、情報収集装置１への経路情報を取得して保持する。
【００７２】
図１５は、各スマートメーター２が保持する経路情報の一例を示す図で、スマートメーター２−１３の例を示すものである。本実施の形態では、各スマートメーター２が保持する経路情報を最小化するため、各スマートメーター２が保持する経路情報は、情報収集装置１への次ホップのスマートメーター２のノードＩＤと情報収集装置１までのホップ数で構成される。このように、各スマートメーター２は、経路情報として情報収集装置１への次ホップのスマートメーター２のノードＩＤを保持し、他のスマートメーター２への経路情報は保持する必要はない。
【００７３】
スマートメーター２は、情報収集装置１宛のメッセージを送信する際には、自装置が保持している経路情報の次ホップのスマートメーター２へ当該メッセージを送信する。スマートメーター２は、他のスマートメーター２から情報収集装置１宛のメッセージを受信すると、自装置の保持する経路情報に記載されている次ホップのスマートメーター２にメッセージを転送する。
【００７４】
図１６は、情報収集装置１が、スマートメーター２−１ｎ宛に送信した情報要求メッセージの一例を示す図である。図１６に示すように、データ要求メッセージには、送信元として情報収集装置１のノードＩＤと、送信先であるスマートメーター２−１ｎのノードＩＤと、送信元から送信先までのホップ数と、ソースルートと、メッセージの種別と、ペイロードとが含まれる。
【００７５】
次に、実施の形態１にかかる自動検針システム１００において、情報収集装置１がスマートメーター２から計測情報を収集する動作について、図１７を用いて説明する。図１７は、実施の形態１にかかる自動検針システム１００の動作例を示すＵＭＬ（Unified Modeling Language）シーケンス図である。
【００７６】
図１７に示す例では、スマートメーター２−１１〜２−２ｍの各々から情報収集装置１の制御部３０が計測情報およびＳ／Ｎ比などの情報を収集し、収集した情報に基づいて経路を再構築する動作の例を示している。情報収集装置１の制御部３０は、図１７に示したように、スマートメーター２−１１〜２−２ｍに対して情報要求メッセージを個別に通信部１０から送信し、スマートメーター２−１１〜２−２ｍから通信部１０を介して計測情報およびＳ／Ｎ比を収集する処理を、収集周期Ｔｃで周期的に実行する。
【００７７】
具体的には、情報収集装置１の制御部３０は、まず、スマートメーター２−１１宛の情報要求メッセージを生成して通信部１０から送信する（ステップＳ１１）。情報収集装置１から１ホップ目のスマートメーター２−１１は、自装置宛の情報要求メッセージを情報収集装置１から直接受信する。スマートメーター２−１１は、自装置宛の情報要求メッセージを受信すると、計測情報を情報収集装置１宛に送信する（ステップＳ１２）。
【００７８】
スマートメーター２−１１が情報収集装置１宛に送信する計測情報は、スマートメーター２で計測された電力に関する電気情報と、計測を行った時刻を示す計測時刻情報とを含む情報である。電気情報には、上述したように、電力量データ、デマンドデータ、電流値データ、および高周波データなどが含まれる。
【００７９】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−１１から通信部１０を介して計測情報を受信すると、計測情報を、計測情報の送信元であるスマートメーター２−１１のノードＩＤと関連付けて記憶部２０に記憶して計測情報テーブル２２を更新する。また、情報収集装置１の情報収集部３１は、計測情報とともにＳ／Ｎ比が送信されていたか否かを確認し、Ｓ／Ｎ比が送信されていない場合、計測情報の受信時にＳ／Ｎ比を算出し、算出したＳ／Ｎ比で図１３に示す経路候補テーブル２３の計測Ｓ／Ｎ比を上書きして更新する。情報収集装置１が計測情報の受信時に算出したＳ／Ｎ比は、情報収集装置１とスマートメーター２−１１との間の通信品質を示す情報に相当する。
【００８０】
なお、図１７に示した例では、情報収集装置１の制御部３０が１ホップ目のスマートメーター２−１１から計測情報を収集する場合、Ｓ／Ｎ比が情報収集装置１に対して送信されてくることはない。そのため、情報収集装置１の制御部３０は、計測情報とともにＳ／Ｎ比が送信されていたか否かを確認するのではなく、計測情報の送信元のスマートメーター２が１ホップ目か否かを確認し、送信元が１ホップ目のスマートメーター２の場合には、計測情報の受信時に算出したＳ／Ｎ比で図１３に示す経路候補テーブル２３の計測Ｓ／Ｎ比を更新するようにしてもよい。
【００８１】
情報収集装置１の制御部３０は、次に、スマートメーター２−１２宛の情報要求メッセージを生成して通信部１０から送信する（ステップＳ１３）。スマートメーター２−１２は、自装置宛の情報要求メッセージを受信すると、計測情報を情報収集装置１宛に送信する（ステップＳ１４）。
【００８２】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−１２から通信部１０を介して計測情報を受信すると、計測情報を、計測情報の送信元であるスマートメーター２−１２のノードＩＤと関連付けて記憶して計測情報テーブル２２を更新する。また、情報収集装置１の制御部３０は、計測情報とともにＳ／Ｎ比が送信されていたか否かを確認し、Ｓ／Ｎ比が送信されていていない場合、計測情報の受信時にＳ／Ｎ比を算出し、算出したＳ／Ｎ比で図１３に示す経路候補テーブル２３の計測Ｓ／Ｎ比を上書きして更新する。情報収集装置１の制御部３０は、次に、スマートメーター２−１２に対して実行した動作と同様の動作をスマートメーター２−１３に対して実行する。
【００８３】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−１３から計測情報を取得する場合、スマートメーター２−１３宛の情報要求メッセージを生成して通信部１０から送信する（ステップＳ１５）。情報収集装置１から２ホップ目のスマートメーター２−１３は、自装置宛の情報要求メッセージを、スマートメーター２−１２を介して受信する。スマートメーター２−１３は、自装置宛の情報要求メッセージを受信すると、計測情報を情報収集装置１宛に送信する（ステップＳ１６）。スマートメーター２−１３が送信した計測情報は、スマートメーター２−１２により中継された後、情報収集装置１に到着する。
【００８４】
スマートメーター２−１３が送信した計測情報を最初に転送するスマートメーター２−１２、すなわち、スマートメーター２−１３の１ホップ上位のスマートメーター２−１２は、計測情報を転送する際、計測情報の受信時に算出したＳ／Ｎ比を、中継する計測情報に付加する。計測情報に付加するＳ／Ｎ比は、スマートメーター２−１２とスマートメーター２−１３との間の通信品質を示す情報に相当する。
【００８５】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−１３から通信部１０を介して計測情報を受信すると、計測情報を、計測情報の送信元であるスマートメーター２−１３のノードＩＤと対応付けて記憶する。この場合、情報収集装置１の制御部３０は、計測情報とともにＳ／Ｎ比を受信するため、受信したＳ／Ｎ比を、図１３に示す経路候補テーブル２３における「ノードＩＤ」が「Ｎ２−１３」で「次ホップ」が「Ｎ２−１２」の経路候補の「計測Ｓ／Ｎ比」に上書きして更新する。
【００８６】
情報収集装置１の制御部３０は、同様の処理を繰り返し、スマートメーター２−２ｍ宛の情報要求メッセージを生成して通信部１０から送信する（ステップＳ１７）。そして、情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−２ｍから送信された計測情報と、計測情報を最初に中継するスマートメーター２−１４で算出されたＳ／Ｎ比とを通信部１０を介して受信し（ステップＳ１８）、受信した計測情報およびＳ／Ｎ比と、スマートメーター２−２ｍのノードＩＤとを対応付けて記憶部２０に記憶し経路候補テーブル２３を更新する。
【００８７】
情報収集装置１の制御部３０は、スマートメーター２−１１〜２−２ｍの全てから計測情報を取得すると、収集した各スマートメーター２の計測情報に含まれる電力量データを用いて、負荷増ノード検出処理（ステップＳ１９）および経路再構築処理（ステップＳ２０）を行う。なお、上述したステップＳ１１からステップＳ１８までにおける制御部３０の処理は、情報収集部３１が実行する処理である。ステップＳ１９の処理は、後述するように、負荷状態監視部３３によって実行され、ステップＳ２０の処理は、経路更新部３４によって実行される。
【００８８】
図１８は、図１７のステップＳ１９に示す負荷増ノード検出処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示すように、制御部３０の負荷状態監視部３３は、一つのノードを選択ノードとして選択する（ステップＳ２１）。負荷状態監視部３３は、選択ノードのノードＩＤに関連付けられた計測情報を選択ノードの計測情報として計測情報テーブル２２から取得する（ステップＳ２２）。
【００８９】
負荷状態監視部３３は、選択ノードの計測情報に含まれる電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。負荷状態監視部３３は、電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上ではないと判定した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、選択ノードの計測情報に含まれる電力量データの傾きが閾値ΔＰｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。電力量データの傾きは、単位時間当りの電力量データの増加率または増加量を示し、例えば、最新の電力量データと前回以前の過去の電力量データとに基づいて求めることができる。
【００９０】
負荷状態監視部３３は、電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上であると判定した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、または電力量データの傾きが閾値ΔＰｔｈ１以上であると判定した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、負荷の増加によってＰＬＣの通信品質が低下する状態が到来する可能性を精度よく判定するために、ステップＳ２５の処理を行う。負荷状態監視部３３は、ステップＳ２５の処理において、選択ノードの計測情報に含まれる電流値データが閾値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００９１】
負荷状態監視部３３は、電流値データが閾値Ｉｔｈ１以上であると判定した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、選択ノードを負荷増ノードとして記憶部２０に記憶する（ステップＳ２６）。負荷増ノードは、ＰＬＣにおける通信品質を低下させる大きさのノイズを発生させる負荷状態になる可能性がある需要家のスマートメーター２である。
【００９２】
負荷状態監視部３３は、ステップＳ２６の処理が終了した場合、電流値データが閾値Ｉｔｈ１以上ではないと判定した場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、または電力量データの傾きが閾値ΔＰｔｈ１以上ではないと判定した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、選択ノードとして全ノードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００９３】
負荷状態監視部３３は、全ノードが選択ノードとして選択されていないと判定した場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、未選択のノードを選択ノードとして選択し（ステップＳ２８）、処理をステップＳ２２へ移行する。また、負荷状態監視部３３は、全ノードが選択されたと判定した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、図１８に示す処理を終了する。
【００９４】
負荷状態監視部３３は、電力量データが閾値Ｐｔｈ１以上または電力量データの傾きが閾値ΔＰｔｈ１以上であり且つ電流値データが閾値Ｉｔｈ１以上であることを上述した経路更新条件とし、かかる経路更新条件を満たす需要家のノードを負荷増ノードとして扱うが、経路更新条件は、上述した例に限定されない。すなわち、経路更新条件は、ＰＬＣにおける通信品質を低下させる大きさのノイズが発生する状態の前段階の状態を検出できるように、電力量データ、電流値データ、およびデマンドデータの少なくとも一つの条件を含むものであればよい。また、経路更新条件は、さらに高周波データの条件を付加した条件であってもよい。
【００９５】
例えば、負荷状態監視部３３は、電流値データの傾きが閾値ΔＩｔｈ１より大きな閾値ΔＩｔｈ２以上であることを経路更新条件としたり、電力量データの傾きが閾値ΔＰｔｈ１より大きな閾値ΔＰｔｈ２以上であることを経路更新条件としたりすることができる。電流値データの傾きは、単位時間当りの電流値データの増加率または増加量を示し、例えば、最新の電流値データと前回以前の過去の電流値データとに基づいて求めることができる。また、負荷状態監視部３３は、電力量データの変動パターンおよび電流値データの変動パターンなどが予め設定された変動パターンであることを経路更新条件とすることもできる。
【００９６】
計測情報を収集する周期である収集周期Ｔｃは短いほど、電力量データの変動および電流値データの変動を高い分解能で解析することができる。そのため、情報収集部３１は、上述した経路更新条件よりも緩い条件である周期変更条件を満たす場合に、収集周期Ｔｃを短くすることができる。これにより、負荷増ノードの検出精度を向上させることができる。
【００９７】
図１９は、制御部３０による収集周期変更処理の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、制御部３０の情報収集部３１は、需要家における負荷の状態が周期変更条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１）。情報収集部３１は、例えば、電力量データが閾値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２より小さい閾値Ｐｔｈ３以上、または電流値データが閾値Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２より小さい閾値Ｉｔｈ３以上である場合に周期変更条件を満たすと判定することができる。
【００９８】
周期変更条件は、上述した例に限定されない。すなわち、周期変更条件は、負荷の状態が、経路変更条件で検出しようとする状態の前段階の状態を検出することができるように、電力量データ、電流値データ、およびデマンドデータの少なくとも一つの条件を含むものであればよい。
【００９９】
需要家における負荷の状態が周期変更条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、収集周期Ｔｃを周期Ｔ１に設定する（ステップＳ３２）。周期Ｔ１は、例えば、３０分である。また、需要家における負荷の状態が周期変更条件を満たすと判定した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、収集周期Ｔｃを周期Ｔ２に設定する（ステップＳ３３）。周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも短い周期であり、例えば、１分である。
【０１００】
ステップＳ３２の処理またはステップＳ３３の処理が終了した場合、図１９に示す収集周期変更処理を終了する。情報収集部３１は、上述した収集周期変更処理を需要家毎に行うことができる。これにより、スマートメーター２毎に計測情報の収集周期Ｔｃを変更することができる。また、上述した収集周期変更処理では、収集周期Ｔｃを周期Ｔ１と周期Ｔ２とで切り替えるが、電力量データが大きくなるほど段階的または連続的に収集周期Ｔｃが短くなるように収集周期Ｔｃを変更してもよく、電流値データが大きくなるほど段階的または連続的に短い周期を収集周期Ｔｃにしてもよい。
【０１０１】
なお、上述した経路更新条件および周期変更条件は、スマートメーター２毎に変更することができる。負荷状態監視部３３は、記憶部２０に記憶された過去の計測情報に基づき、各需要家の負荷の変動パターンを判定し、判定した負荷の変動パターンに基づいて、経路更新条件および周期変更条件を需要家毎に設定することができる。また、負荷状態監視部３３は、スマートメーター２の種類毎に、経路更新条件および周期変更条件を設定することもできる。このように、需要家毎またはスマートメーター２の種類毎に経路更新条件および周期変更条件を異ならせることで、負荷増ノードをより精度よく判定することができる。
【０１０２】
また、負荷状態監視部３３は、記憶部２０に記憶された計測情報に基づき、各需要家の将来の負荷状態を予測することができる。例えば、負荷状態監視部３３は、各需要家において使用電力量が短時間に大きく増加する時間帯などのようにＰＬＣにおける通信品質を低下させる大きさのノイズが発生する時間帯を予測することもできる。なお、負荷状態監視部３３は、収集周期Ｔｃが周期Ｔ２である場合に収集された計測情報に基づき上述した時間帯を予測することにより、かかる予測精度を向上させることができる。負荷状態監視部３３は、予測した時間帯までの時間が予め設定した範囲内である需要家に設置されたスマートメーター２を負荷増ノードとして判定することができる。
【０１０３】
次に、図１７に示すステップＳ２０の経路再構築処理について説明する。図２０は、制御部３０が実行する経路再構築処理の一例を示すフローチャートである。制御部３０の経路更新部３４は、図２０に示すように、全ノードの中に負荷増ノードがあるか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【０１０４】
経路更新部３４は、負荷増ノードがあると判定した場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、Ｓ／Ｎ比優先の経路再構築を行い（ステップＳ４１）、負荷増ノードがないと判定した場合（ステップＳ４０：Ｎｏ）、ホップ数優先の経路再構築処理を行う（ステップＳ４２）。
【０１０５】
図２１は、Ｓ／Ｎ比優先の経路再構築処理の一例を示すフローチャートである。図２１に示すように、経路更新部３４は、負荷増ノードのバイパス経路テーブルを作成するバイパス経路作成処理を行う（ステップＳ５１）。ステップＳ５１のバイパス経路作成処理は、図２２に示すステップＳ６１〜Ｓ６６の処理であり、後述する。
【０１０６】
次に、経路更新部３４は、経路候補テーブル２３のうち負荷増ノードのバイパス経路とノードＩＤの組み合わせが一致する経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比を変更するＳ／Ｎ比変更処理を行う（ステップＳ５２）。ステップＳ５２のＳ／Ｎ比変更処理は、図２４に示すステップＳ７１〜Ｓ７５の処理であり、後述する。
【０１０７】
次に、経路更新部３４は、Ｓ／Ｎ比変更処理を施した経路候補テーブル２３に基づいて、経路の再構築を行う経路再構築処理を行う（ステップＳ５３）。ステップＳ５３の経路再構築処理は、図２６に示すステップＳ８１〜Ｓ８８の処理であり、後述する。
【０１０８】
図２０に示すステップＳ４２のホップ数優先の経路再構築処理は、経路更新部３４によって行われる。ホップ数優先の経路再構築処理は、Ｓ／Ｎ比優先の経路再構築処理のうちステップＳ５１，Ｓ５２の処理を行わない状態で、ステップＳ５３の処理を行う処理である。
【０１０９】
図２２は、図２１に示すステップＳ５１における負荷増ノードのバイパス経路テーブル作成処理の一例を示すフローチャートである。図２２に示すように、経路更新部３４は、一つの負荷増ノードのノードＩＤを記憶部２０から取得する（ステップＳ６１）。
【０１１０】
次に、経路更新部３４は、物理配置テーブル２１から負荷増ノードの上位側ノードのノードＩＤを抽出する（ステップＳ６２）。上位側ノードとは、電力線３の接続位置が情報収集装置１側で隣接するノードである。物理配置テーブル２１が図７に示す状態であり、かつ、負荷増ノードがノードＩＤ「Ｎ２−１３」のノードである場合、負荷増ノードの上位側ノードは、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードである。
【０１１１】
次に、経路更新部３４は、物理配置テーブル２１から負荷増ノードの下位側ノードのノードＩＤを抽出する（ステップＳ６３）。下位側ノードとは、電力線３の接続位置が情報収集装置１と反対側で隣接するノードである。物理配置テーブル２１が図７に示す状態であり、かつ、ノードＩＤ「Ｎ２−１３」のノードである場合、負荷増ノードの下位側ノードは、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードである。
【０１１２】
次に、経路更新部３４は、上位側ノードと下位側ノードとを関連付けたバイパス経路を負荷増ノードのバイパス経路として負荷増ノードのバイパス経路テーブルに設定する（ステップＳ６４）。経路更新部３４は、全ての負荷増ノードについてステップＳ６２〜Ｓ６４の処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ６５）。経路更新部３４は、全ての負荷増ノードについてステップＳ６２〜Ｓ６４の処理を終了していないと判定した場合（ステップＳ６５：Ｎｏ）、ステップＳ６２〜Ｓ６４の処理を行っていない次の負荷増ノードのノードＩＤを記憶部２０から取得し（ステップＳ６６）、ステップＳ６２〜Ｓ６４の処理を実行する。
【０１１３】
経路更新部３４は、全ての負荷増ノードについてステップＳ６２〜Ｓ６４の処理を終了したと判定した場合（ステップＳ６５：Ｙｅｓ）、図２２の処理を終了する。これにより、全ての負荷増ノードのバイパス経路が負荷増ノードのバイパス経路テーブルに設定され、負荷増ノードのバイパス経路テーブルが完成する。負荷増ノードのバイパス経路テーブルは、経路更新部３４により記憶部２０に記憶される。
【０１１４】
図２３は、負荷増ノードのバイパス経路テーブルの一例を示す図である。図２３に示すバイパス経路テーブル２５は、各負荷増ノードのバイパス経路の情報を含む。負荷増ノードのバイパス経路は、上位側ノードのノードＩＤと下位側ノードのノードＩＤとの組み合わせで示されており、負荷増ノードのバイパス経路テーブルにおいて、「第１ノード」は、上位側ノードのノードＩＤであり、「第２ノード」は下位側ノードのノードＩＤである。
【０１１５】
図２３に示すバイパス経路テーブル２５は、負荷増ノードのノードＩＤが「Ｎ２−１１」と「Ｎ２−１３」である場合の例を示している。すなわち、ノードＩＤ「Ｎ２−１１」の負荷増ノードのバイパス経路として、負荷増ノードの上位側ノードのノードＩＤ「Ｎ１」と負荷増ノードの下位側ノードのノードＩＤ「Ｎ２−１２」との組み合わせがバイパス経路テーブル２５に設定される。また、ノードＩＤ「Ｎ２−１３」の負荷増ノードのバイパス経路として、負荷増ノードの上位側ノードのノードＩＤ「Ｎ２−１２」と負荷増ノードの下位側ノードのノードＩＤ「Ｎ２−１４」との組み合わせがバイパス経路テーブル２５に設定される。
【０１１６】
図２４は、図２１のステップＳ５２のＳ／Ｎ比変更処理の一例を示すフローチャートである。図２４に示すように、経路更新部３４は、一つのノードＩＤを選択ノードＩＤとして選択する（ステップＳ７１）。経路更新部３４は、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路があるか否かを判定する（ステップＳ７２）。
【０１１７】
ステップＳ７２において、経路更新部３４は、経路候補テーブル２３において、選択ノードＩＤと一致する「ノードＩＤ」の経路候補が、バイパス経路テーブル２５に設定されたバイパス経路として設定されているか否かを判定する。
【０１１８】
例えば、選択ノードＩＤが「Ｎ２−１２」であり、経路候補テーブル２３が図１３に示す状態であり、バイパス経路テーブル２５が図２３に示す状態であるとする。この場合、経路候補テーブル２３には、選択ノードＩＤが「Ｎ２−１２」の経路候補として、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ１」の組み合わせと、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ２−１１」の組み合わせとが含まれる。そして、バイパス経路テーブル２５には、バイパス経路として、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ１」の組み合わせ含まれる。したがって、この場合、経路更新部３４は、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路があると判定する。
【０１１９】
経路更新部３４は、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路があると判定した場合（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）、選択されているノードＩＤのバイパス経路と同じノードＩＤの組み合わせの経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比を所定値Ｖｓｎだけ下げる（ステップＳ７３）。
【０１２０】
経路更新部３４は、ステップＳ７３の処理が終了した場合、または、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路がないと判定した場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）、全てのノードＩＤについてステップＳ７２の処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ７４）。経路更新部３４は、全てのノードＩＤについてステップＳ７２の処理を終了していないと判定した場合（ステップＳ７４：Ｎｏ）、ステップＳ７２の処理を行っていないノ次のードＩＤを選択して（ステップＳ７５）、処理をステップＳ７２へ移行する。
【０１２１】
経路更新部３４は、全てのノードＩＤについてステップＳ７２の処理を終了したと判定した場合（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、図２４の処理を終了する。これにより、経路候補テーブル２３の経路候補のうち各負荷増ノードのバイパス経路と同じノードＩＤの組み合わせの経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比が所定値Ｖｓｎだけ下げられる。
【０１２２】
ここで、経路候補テーブル２３が図１３に示す状態であり、バイパス経路テーブル２５が図２３に示す状態であるとする。この場合、ノードＩＤ「Ｎ１」とノードＩＤ「Ｎ２−１２」との組み合わせの経路候補とノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ２−１４」との組み合わせの経路候補とに各々関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比が所定値Ｖｓｎだけ下げられる。
【０１２３】
Ｖｓｎ＝３０と仮定した場合、経路候補テーブル２３は、図１３に示す状態から図２５に示す状態になる。図２５は、経路用Ｓ／Ｎ比が変更された場合の経路候補テーブル２３の一例を示す図である。図２５に示す例では、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ１」との組み合わせの経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比が「７５」から「４５」へ変更され、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」とノードＩＤ「Ｎ２−１２」との組み合わせの経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比が「７６」から「４６」へ変更されている。
【０１２４】
図２６は、図２１のステップＳ５３の経路再構築処理の一例を示すフローチャートである。図２６に示すように、経路更新部３４は、一つのノードＩＤを対象ノードとして選択する（ステップＳ８１）。経路更新部３４は、経路候補テーブル２３における対象ノードの経路候補の中から経路用Ｓ／Ｎ比が閾値Ｖｔｈより大きい１以上の経路候補を抽出する（ステップＳ８２）。
【０１２５】
次に、経路更新部３４は、ステップＳ８２で抽出した１以上の経路候補のうちホップ数が最小の経路候補を抽出する（ステップＳ８３）。経路更新部３４は、ステップＳ８３で抽出した経路候補の数が１つであるか否かを判定する（ステップＳ８４）。経路更新部３４は、ステップＳ８３で抽出した経路候補の数が１つであると判定した場合（ステップＳ８４：Ｙｅｓ）、抽出した経路候補を対象ノードの経路に設定する経路設定処理を行う（ステップＳ８５）。
【０１２６】
経路更新部３４は、ステップＳ８３で抽出した経路候補の数が１つではないと判定した場合（ステップＳ８４：Ｎｏ）、ステップＳ８３で抽出した複数の経路候補のうち経路用Ｓ／Ｎ比が最大の経路候補を対象ノードの経路に設定する経路設定処理を行う（ステップＳ８６）。経路更新部３４は、ステップＳ８５の処理が終了した場合、またはステップＳ８６の処理が終了した場合、全てのノードについて経路設定処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ８７）。
【０１２７】
経路更新部３４は、全てのノードについて経路設定処理を終了していないと判定した場合（ステップＳ８７：Ｎｏ）、経路設定処理を行っていない次のノードを対象ノードとして選択して（ステップＳ８８）、処理をステップＳ８２へ移行する。経路更新部３４は、全てのノードについて経路設定処理を終了したと判定した場合（ステップＳ８７：Ｙｅｓ）、図２６の処理を終了する。
【０１２８】
以上の処理により、負荷増ノードをバイパスする経路の経路用Ｓ／Ｎ比が低減された状態で経路が再構築されることから、負荷増ノードをバイパスしないで負荷増ノードを経由した経路が設定されるようになる。したがって、負荷増ノードが設置された需要家の電力線４から電力線３へ乗るノイズが大きくなってＰＬＣにおける通信環境が悪化したとしても、負荷増ノードをバイパスしないで負荷増ノードで中継されることとなり、ＰＬＣにおける通信品質が低下することを抑制することができる。
【０１２９】
ここで、負荷増ノードのノードＩＤが「Ｎ２−１３」であり、経路候補テーブル２３が図１３に示す状態から図２５に示す状態に変更された経路候補テーブル２３が図２１のステップＳ５３の処理で用いられる場合を説明する。また、Ｖｔｈ＝５０であるとする。
【０１３０】
まず、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードの経路の設定について説明する。ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードの経路候補は、図２５に示すように、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ１」の組み合わせの第１の経路候補と、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」とノードＩＤ「Ｎ２−１１」の組み合わせの第２の経路候補の２つである。
【０１３１】
第１の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は、「４５」であり、閾値Ｖｔｈよりも小さい。第２の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は、「８０」であり、閾値Ｖｔｈ以上である。したがって、経路更新部３４は、第２の経路候補をノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードの経路として設定する。ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードが送信元になったデータは、ノードＩＤ「Ｎ２−１１」のノードへ送信され、ノードＩＤ「Ｎ２−１１」のノードから情報収集装置１へ転送される。
【０１３２】
図２４に示す処理を行わない場合には、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードにおける第１の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は計測Ｓ／Ｎ比と同一の「７５」であり、閾値Ｖｔｈ以上である。そのため、ホップ数が少ない第１の経路候補がノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードの経路として設定される。したがって、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードが送信元になったデータは、ノードＩＤ「Ｎ２−１１」のノードを介すことなく、情報収集装置１へ直接転送される。
【０１３３】
このように、上述したＳ／Ｎ比優先経路への変更処理を行うことで、負荷増ノードであるノードＩＤ「Ｎ２−１１」のノードをバイパスしないで、ノードＩＤ「Ｎ２−１１」のノードを経由した経路が選択されるようになる。
【０１３４】
次に、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードの経路の設定について説明する。ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードの経路候補は、図２５に示すように、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」とノードＩＤ「Ｎ２−１１」の組み合わせの第１の経路候補、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」とノードＩＤ「Ｎ２−１２」の組み合わせの第２の経路候補、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」とノードＩＤ「Ｎ２−１３」の組み合わせの第３の経路候補の３つである。
【０１３５】
第１の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は、「２０」であり、閾値Ｖｔｈよりも小さく、第２の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は、「４６」であり、閾値Ｖｔｈよりも小さいが、第３の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は、「７５」であり、閾値Ｖｔｈ以上である。したがって、経路更新部３４は、第３の経路候補をノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードの経路として設定する。ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードが送信元になったデータは、ノードＩＤ「Ｎ２−１３」のノードへ送信され、ノードＩＤ「Ｎ２−１３」のノードを経由して情報収集装置１へ転送される。
【０１３６】
上述したＳ／Ｎ比優先経路への変更処理を行わない場合には、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードにおける第２の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比は計測Ｓ／Ｎ比と同一の「７６」で閾値Ｖｔｈ以上であり、且つ第３の経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比よりも大きいため、第２の経路候補がノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードの経路として設定される。したがって、ノードＩＤ「Ｎ２−１４」のノードが送信元になったデータは、ノードＩＤ「Ｎ２−１２」のノードを介すことなく、情報収集装置１へ直接転送される。
【０１３７】
このように、経路更新部３４は、負荷増ノードを含む経路の数を増加させることから、負荷が増加する可能性がある需要家の付近においてホップ数を増加させることができ、ＰＬＣにおける通信品質が低下することを抑制することができる。
【０１３８】
なお、上述した例では、経路更新部３４は、負荷増ノードの経路用Ｓ／Ｎ比を所定値Ｖｓｎだけ下げることで、負荷増ノードの経路用Ｓ／Ｎ比を変更するが、経路用Ｓ／Ｎ比の変更は、上述した例に限定されない。例えば、経路更新部３４は、負荷増ノードの経路用Ｓ／Ｎ比を閾値Ｖｔｈ以下の値に設定することもできる。これにより、負荷増ノードを含む経路を精度よく増加させることができる。また、経路更新部３４は、電力量データまたは電力値データが大きくなるほど所定値Ｖｓｎを大きくすることもできる。なお、負荷増ノードであったノードが負荷増ノードでなくなった場合、経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比は、経路更新部３４によって計測Ｓ／Ｎ比と同じ値に変更される。
【０１３９】
また、上述した例では、経路更新部３４は、負荷増ノードの経路用Ｓ／Ｎ比を変更したが、経路候補テーブル２３の経路候補に負荷増ノードを示す情報を関連付けてもよい。この場合、経路更新部３４は、負荷増ノードを示す情報が関連付けられた経路候補を経路として設定しないことで、負荷増ノードを含む経路を精度よく増加させることができる。なお、経路更新部３４は、負荷増ノードであったノードが負荷増ノードでなくなった場合、経路候補に関連付けられた負荷増ノードを示す情報は削除される。
【０１４０】
なお、上述した例では、情報収集装置１からのスマートメーター２へ向かう経路におけるノードでの信号受信時のＳ／Ｎ比である第１のＳ／Ｎ比を「計測Ｓ／Ｎ比」としたが、スマートメーター２から情報収集装置１からへ向かう経路におけるノードでの信号受信時のＳ／Ｎ比である第２のＳ／Ｎ比を「計測Ｓ／Ｎ比」とすることもできる。また、第１のＳ／Ｎ比と第２のＳ／Ｎ比との平均値、または重み付けして加算した値などを「計測Ｓ／Ｎ比」とすることもできる。
【０１４１】
また、上述した例では、物理配置テーブル２１は、予め設定されるが、物理配置テーブル２１は制御部３０によって自動的に生成されてもよい。例えば、制御部３０は、図１０に示す近接探索応答メッセージで得られる送信元ごとのＳ／Ｎ比が、所定値より大きい送信元を隣ノードとして、物理配置テーブル２１を自動生成することもできる。
【０１４２】
ここで、実施の形態１にかかる情報収集装置１のハードウェア構成について説明する。図２７は、実施の形態１にかかる情報収集装置１のハードウェア構成例を示す図である。図２７に示すように、情報収集装置１は、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、通信装置２０３とを備えるコンピュータを含む。プロセッサ２０１、メモリ２０２および、通信装置２０３は、バス２０４によって互いにデータの送受信が可能である。情報収集装置１の通信部１０は、通信装置２０３によって実現される。情報収集装置１の記憶部２０は、メモリ２０２で実現される。メモリ２０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。
【０１４３】
プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、情報収集部３１、経路設定部３２、負荷状態監視部３３、および経路更新部３４の機能を実行する。プロセッサ２０１は、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processer）、およびシステムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）のうち一つ以上を含む。
【０１４４】
メモリ２０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などである。
【０１４５】
なお、情報収集部３１、経路設定部３２、負荷状態監視部３３、経路更新部３４、および記憶部２０を図２７に示したプロセッサ２０１およびメモリ２０２と同様の機能を実現する専用のハードウェアで実現してもよい。専用のハードウェアは、例えば、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、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせた処理回路である。情報収集部３１、経路設定部３２、負荷状態監視部３３、経路更新部３４、および記憶部２０の一部を専用のハードウェアで実現し、残りを図２７に示したプロセッサ２０１およびメモリ２０２で実現するようにしてもよい。
【０１４６】
以上のように、実施の形態１にかかる情報収集装置１は、複数の需要家の各々に設置されて需要家の電力に関する電気情報を計測するスマートメーター２と電力線３を使用したマルチホップ通信を行う。情報収集装置１は、スマートメーター２から電気情報の計測結果である計測情報を取得する情報収集部３１と計測情報に基づいて、需要家における負荷の状態を監視する負荷状態監視部３３と、負荷の状態に基づいて、マルチホップ通信における経路を更新する経路更新部３４とを備える。負荷の状態を監視することで、ＰＬＣにおける通信品質が低下する可能性がある状態を事前に把握し、ＰＬＣにおける通信品質が低下する前に、情報収集装置１と各スマートメーター２との間の経路を再構築することができる。これにより、ＰＬＣにおける通信品質の低下を抑制することができる。
【０１４７】
また、負荷状態監視部３３は、複数の需要家のうち負荷の状態が予め設定された経路更新条件を満たす需要家を検出する。経路更新部３４は、経路更新条件を満たす需要家に設置されたスマートメーター２を含む経路の数を増加させることができる。これにより、例えば、負荷が増加した需要家の付近においてホップ数を増加させることができ、ＰＬＣにおける通信品質が低下することを抑制することができる。
【０１４８】
また、経路更新部３４は、経路更新条件を満たす需要家に設置されたスマートメーター２である対象スマートメーターと電力線３を介して物理的に隣接するスマートメーター２である隣スマートメーターの経路に、対象スマートメーターを含ませることで、対象スマートメーターを含む経路の数を増加させる。これにより、例えば、負荷増ノードと負荷増ノードに隣接するノードとの間の組み合わせを経路に含ませることができ、ＰＬＣにおける通信品質が低下することをより精度よく抑制することができる。
【０１４９】
また、情報収集装置１は、スマートメーター２同士の通信品質を示す第１の通信品質情報の一例である計測Ｓ／Ｎ比に基づいて設定される経路選択用の第２の通信品質情報である経路用Ｓ／Ｎ比を有する経路候補テーブル２３を記憶する記憶部２０を備える。経路更新部３４は、負荷増ノードに隣接するスマートメーター２同士の経路用Ｓ／Ｎ比を変更し、変更した経路用Ｓ／Ｎ比に基づいて、負荷増ノードに隣接するスマートメーター２の経路を変更する。これにより、Ｓ／Ｎ比を用いて経路を選択する経路更新処理を行う情報収集装置１において、経路用Ｓ／Ｎ比を追加することで、経路更新処理を行うことができるため、情報収集装置１の開発コストを抑制することができる。
【０１５０】
また、情報収集部３１は、需要家における負荷の状態に基づいて、計測情報を取得する周期である収集周期Ｔｃを短くする。収集周期Ｔｃを短くすることで、需要家における負荷の状態を高い分解能で解析することができる。これにより、需要家における負荷の状態が高い分解能で解析すべき状態である場合に、需要家における負荷の状態を高い分解能で解析することができる。
【０１５１】
また、負荷状態監視部３３は、需要家における負荷の状態を予測することができる。経路更新部３４は、負荷状態監視部３３によって予測された負荷の状態に基づいて、経路を更新する。したがって、例えば、各需要家において使用電力量が短時間に大きく増加する時間帯を予測することで、例えば、負荷の状態をリアルタイムで監視するための処理による処理負荷の発生を回避することができる。
【０１５２】
実施の形態２．
実施の形態２では、負荷増ノードに隣接するノードである隣ノードをバイパスする経路が形成されないように経路を更新する処理が追加される点で、実施の形態１と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の情報収集装置１と異なる点を中心に説明する。
【０１５３】
図２８は、本発明の実施の形態２にかかる情報収集装置の構成例を示す図である。図２８に示すように、実施の形態２にかかる情報収集装置１Ａは、経路更新部３４の機能に加え、負荷増ノードの隣ノードをバイパスする経路が形成されないように経路を更新する機能が追加される経路更新部３４Ａを有する。
【０１５４】
図２９は、実施の形態２にかかるＳ／Ｎ比優先の経路再構築処理の一例を示すフローチャートである。図２９に示すステップＳ１０１，Ｓ１０４の処理は、図２１に示すステップＳ５１，Ｓ５３の処理と同じである。
【０１５５】
図２９に示すように、経路更新部３４Ａは、ステップＳ１０１の処理を終了すると、各負荷増ノードに上位側と下位側とで隣り合うノードである隣ノードのバイパス経路テーブルを作成するバイパス経路作成処理を行う（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２のバイパス経路作成処理は、図３０に示すステップＳ１１１〜Ｓ１１７の処理であり、後述する。
【０１５６】
次に、経路更新部３４Ａは、経路候補テーブル２３のうち負荷増ノードのバイパス経路および隣ノードのバイパス経路のいずれかのバイパス経路とノードＩＤの組み合わせが一致する経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比を変更するＳ／Ｎ比変更処理を行う（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３のＳ／Ｎ比変更処理は、図３１に示すステップＳ１２１〜Ｓ１２５の処理であり、後述する。
【０１５７】
図３０は、図２９に示すステップＳ１０２の隣ノードのバイパス経路テーブル作成処理の一例を示すフローチャートである。図３０に示すように、経路更新部３４Ａは、一つの負荷増ノードのノードＩＤを記憶部２０から取得する（ステップＳ１１１）。
【０１５８】
次に、経路更新部３４Ａは、物理配置テーブル２１から負荷増ノードに隣接するノードである隣ノードのノードＩＤを抽出する（ステップＳ１１２）。具体的には、経路更新部３４Ａは、ステップＳ１１２において、負荷増ノードの上位側の隣ノードである上位側隣ノードのノードＩＤと負荷増ノードの下位側である下位側隣ノードのノードＩＤとを抽出する。
【０１５９】
次に、経路更新部３４Ａは、物理配置テーブル２１から隣ノードの上位側ノードのノードＩＤを抽出する（ステップＳ１１３）。また、経路更新部３４Ａは、物理配置テーブル２１から隣ノードの下位側ノードのノードＩＤを抽出する（ステップＳ１１４）。そして、経路更新部３４Ａは、隣ノードの上位側ノードと下位側ノードとを関連付けたバイパス経路を隣ノードのバイパス経路として隣ノードのバイパス経路テーブルに設定する（ステップＳ１１５）。
【０１６０】
ここで、負荷増ノードがノードＩＤ「Ｎ−１３」のノードとすると、経路更新部３４Ａは、ステップＳ１１２において、上位側隣ノードのノードＩＤとして、ノードＩＤ「Ｎ−１２」を抽出し、下位側隣ノードのノードＩＤとして、ノードＩＤ「Ｎ−１４」を抽出する。経路更新部３４Ａは、ステップＳ１１３において、上位側隣ノードの上位側ノードのノードＩＤとして、「Ｎ−１１」を抽出し、ステップＳ１１４において、上位側隣ノードの下位側ノードのノードＩＤとして、ノードＩＤ「Ｎ−１３」を抽出する。
【０１６１】
また、経路更新部３４Ａは、ステップＳ１１４において、下位側隣ノードの上位側ノードのノードＩＤとして、「Ｎ−１３」を抽出し、ステップＳ１１４において、下位側隣ノードの下位側ノードのノードＩＤとして、「Ｎ−１ｎ」を抽出する。なお、ノードＩＤ「Ｎ−１ｎ」のノードは、ノードＩＤ「Ｎ−１４」のノードに隣接しているものとする。
【０１６２】
そして、経路更新部３４Ａは、ノードＩＤ「Ｎ−１１」とノードＩＤ「Ｎ−１３」との組み合わせのバイパス経路を上位側隣ノードのバイパス経路として隣ノードのバイパス経路テーブルに設定する。また、経路更新部３４Ａは、ノードＩＤ「Ｎ−１３」とノードＩＤ「Ｎ−１ｎ」との組み合わせのバイパス経路を下位側隣ノードのバイパス経路として隣ノードのバイパス経路テーブルに設定する。
【０１６３】
なお、経路更新部３４Ａは、上位側隣ノードの上位側ノードのノードＩＤと下位側隣ノードの下位側ノードのノードＩＤとの組み合わせのバイパス経路を隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。例えば、ノードＩＤ「Ｎ−１１」とノードＩＤ「Ｎ−１ｎ」との組み合わせを隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。
【０１６４】
経路更新部３４Ａは、全ての負荷増ノードの隣ノードについてステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。経路更新部３４Ａは、全ての負荷増ノードの隣ノードについてステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理を終了していないと判定した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、ステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理を行っていない次の負荷増ノードのノードＩＤを記憶部２０から取得し（ステップＳ１１７）、ステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理を実行する。
【０１６５】
経路更新部３４Ａは、全ての負荷増ノードの隣ノードについてステップＳ１１２〜Ｓ１１５の処理を終了したと判定した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、図３０の処理を終了する。これにより、全ての負荷増ノードに隣接するノードである隣ノードのバイパス経路がバイパス経路テーブルに設定され、隣ノードのバイパス経路テーブルが完成する。隣ノードのバイパス経路テーブルは、経路更新部３４Ａにより記憶部２０に記憶される。
【０１６６】
図３１は、図２９のステップＳ１１３のＳ／Ｎ比変更処理の一例を示すフローチャートである。なお、図３１に示すステップＳ１２１，Ｓ１２３〜Ｓ１２５の処理は、図２４に示すステップＳ７１，Ｓ７３〜Ｓ７５の処理と同じである。
【０１６７】
図３１に示すステップＳ１２２において、経路更新部３４Ａは、負荷増ノードのバイパス経路テーブルと隣ノードのバイパス経路テーブルとに含まれるバイパス経路のうち、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路があるか否かを判定する。
【０１６８】
経路更新部３４Ａは、選択されているノードＩＤの経路候補と一致するノードＩＤの組み合わせのバイパス経路があると判定した場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、選択されているノードＩＤのバイパス経路と同じノードＩＤの組み合わせの経路候補に関連付けられた経路用Ｓ／Ｎ比を所定値Ｖｓｎだけ下げる（ステップＳ１２３）。
【０１６９】
これにより、負荷増ノードに上位側と下位側とに各々隣接する隣ノードをバイパスする経路候補の経路用Ｓ／Ｎ比が下げられるため、隣ノードを含む経路の数を増加させることができる。したがって、負荷が増加した需要家の付近においてホップ数をさらに増加させることができ、ＰＬＣにおける通信品質が低下することを抑制することができる。
【０１７０】
上述した経路更新部３４Ａは、経路用Ｓ／Ｎ比を所定値Ｖｓｎだけ下げる処理を行うが、経路更新部３４の処理と同様に、負荷増ノードの経路用Ｓ／Ｎ比を閾値Ｖｔｈ以下の値に設定することもできる。また、経路更新部３４Ａは、経路更新部３４の場合と同様に、経路候補テーブル２３の経路候補に負荷増ノードを示す情報を関連付けることもできる。
【０１７１】
実施の形態２にかかる情報収集装置１Ａのハードウェア構成例は、図２７に示す情報収集装置１と同じである。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、経路更新部３４Ａの機能を実行することができる。
【０１７２】
以上のように、実施の形態２にかかる情報収集装置１Ａの経路更新部３４Ａは、隣スマートメーターの一例である隣ノードと電力線３を介して物理的に隣接するノードの経路に、隣ノードを含ませることで、隣スマートメーターを含む経路の数を増加させる。これにより、負荷増ノードに加えて隣スマートメーターをバイパスしないように経路を更新することができ、負荷が増加した需要家の付近においてホップ数をさらに増加させることができ、ＰＬＣにおける通信品質が低下することをさらに抑制することができる。
【０１７３】
なお、経路更新部３４Ａは、予測される需要家における負荷の大きさが大きいほど、バイパス経路の対象にするノードを増加させることができる。例えば、経路更新部３４Ａは、負荷増ノードに隣接する隣ノードにさらに隣接するノードをバイパスするバイパス経路を作成して経路を更新することもできる。
【０１７４】
また、経路更新部３４Ａは、上位側隣ノードに隣接するノードと上位側隣ノードに隣接するノードの中から選択された２つのノードを組み合わせて隣ノードのバイパスノードとしたが、上位側隣ノードおよび上位側隣ノードのうち１つのノードのノードＩＤを用いることもできる。例えば、経路更新部３４Ａは、上位側隣ノードの上位側ノードのノードＩＤと下位側隣ノードのノードＩＤとの組み合わせを隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。例えば、上述の例の場合、経路更新部３４Ａは、ノードＩＤ「Ｎ−１１」とノードＩＤ「Ｎ−１４」との組み合わせを隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。また、経路更新部３４Ａは、上位側隣ノードのノードＩＤと下位側隣ノードの下位側ノードのノードＩＤとの組み合わせを隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。例えば、上述の例の場合、経路更新部３４Ａは、ノードＩＤ「Ｎ−１２」とノードＩＤ「Ｎ−１ｎ」との組み合わせを隣ノードのバイパス経路テーブルに設定することもできる。
【０１７５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１７６】
１，１Ａ  情報収集装置、２，２−１１，２−１２，２−１３，２−１４，・・・，２−１ｎ，２−２１，２−２２，２−２３，２−２４，・・・，２−２ｍ  スマートメーター、３，３−１，３−２，４，４−１１，４−１２，４−１３，４−１４，・・・，４−１ｎ，４−２１，４−２２，４−２３，４−２４，・・・，４−２ｍ  電力線、５  計測端末、６  ＰＬＣ子機モジュール、８，８−１，８−２，・・・，８−ｋ  電気機器、１０，６３  通信部、２０，４２，５２，６２  記憶部、２１  物理配置テーブル、２２  計測情報テーブル、２３  経路候補テーブル、２４  経路情報記憶領域、２５  バイパス経路テーブル、３０，５３，６１  制御部、３１  情報収集部、３２  経路設定部、３３  負荷状態監視部、３４，３４Ａ  経路更新部、５１  計測部、１００  自動検針システム。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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