(57)【要約】【課題】通信路としては不安定な要素を持つ電灯線において、遮断器の「断」などで通信路が不安定になっても、相手との通信を切断することなく、通信を継続させること。【解決手段】電灯線通信手段を備える第一の機器と、電灯線設備の状態を検出する手段と、電灯線によって通信をおこなう第一の通信手段と、第二の通信手段と、第一の通信手段上と第二の通信手段を接続し、第一の機器の代理として動作する手段と、を備えた第二の機器と、からなるシステムにおいて、電灯線設備の状態によって、第一の通信手段上と第二の通信手段とを接続する手段の動作を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電灯線通信手段を備える第一の機器と、
電灯線設備の状態を検出する手段と、
電灯線によって通信をおこなう第一の通信手段と、
第二の通信手段と、
第一の通信手段上と第二の通信手段を接続し、第一の機器の代理として動作する手段と、
を備えた第二の機器と、
からなるシステムにおいて、
電灯線設備の状態によって、第一の通信手段上と第二の通信手段とを接続する手段の動作を制御することを特徴とした電灯線設備の情報を利用した通信装置。
【請求項２】
電灯線設備の状態とは、分電盤、特に遮断器（ブレーカー）の「入」／「断」であることを特徴とした請求項１に記載の電灯線設備の情報を利用した通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電灯線通信において、分電盤などの設備情報によって、proxy機能などの動作を変更するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に、電力計に電灯線通信手段を搭載し、インターネットアクセス手段と屋内通信手段とのゲートウェイを実現した構成を示す。
【０００３】
電力供給事業者は、光ファイバー網を電信柱に沿って構築する。各家屋の近くの電柱３０１まで、光ファイバー３０５を敷設し、そこにモデム３０６を備え、光／電気信号の変換をおこなって、各家屋の通信設備に対し電気信号の形で接続する。
【０００４】
電力線通信を長距離にわたって高速で実現できないことや光ファイバーを各家屋の内側まで敷設するコストが高いことを考慮したシステムとなっている。
【０００５】
各家屋には、屋内の電灯線通信と屋外の通信とのゲートウェイ機能が付加された電力計１０１が備えられている。屋外との通信は、電力線I/F１０４で終端され、屋内の電灯線通信は電灯線I/F１０２で終端される。各家屋内の通信機器は、電灯線によって、ネットワークを構成している。
【０００６】
また、低圧線と屋内の電灯線は、電灯線通信的に接続されているので、このままでは、屋内通信が低圧線を通じて近隣の屋内通信に入り込んでしまう。よって、それを防ぐために高周波フィルタなどからなるブロッキングフィルタ１０５を設置している。
【０００７】
このような構成によって、電力供給事業者は、計測器１０６の値を自動的に取得する（リモート検針）だけでなく、インターネットアクセス手段を提供することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の構成で、電力計１０１がゲートウェイ機能のひとつの実現手段としてproxy機能を提供する形態が考えられる。
【０００９】
宅内の複数の通信機器が宅外と通信するときに、proxyによってキャッシュ効果を発揮させたり、firewall として動作させたりしたいためである。
【００１０】
今、図３の構成において、端末Ｔ１（１３０）がゲートウェイ機能１０３を介して、インターネット上の端末（図３では、光ファイバー３０５の先にあるもので、図示していない）とＦＴＰ通信しているとする。通常、電灯線には、一般家電製品が接続される。
【００１１】
このとき、例えば、通信中の端末が接続されているコンセントに電熱器やドライヤーなどがさらに接続されて稼動し、電力オーバー（過負荷）となり、遮断器が「断」になったとする。
【００１２】
すると、電灯線通信路が切断された状態になり、端末１３０とサーバーとの通信が途絶える。そして、サーバーは、一定時間、通信がないことから、通信を切断してしまう。
【００１３】
ここで、過負荷の原因となった家電の電源スイッチをＯＦＦにして、遮断器を「入」にすれば、電灯線通信路が接続される。しかし、端末Ｔ１とサーバーの通信は既に切断されているので、通信確立の手順を最初からおこなうことになる。
【００１４】
ところで、端末Ｔ１が、ＵＰＳ（停電対策電源装置）に接続されている場合は、遮断器が「断」になっても機器は動作を継続しており、端末Ｔ１のＦＴＰクライアントソフトウェアも、当然、継続して動作している。
【００１５】
また、端末Ｔ１がノートパソコンなどのバッテリ駆動可能な機器である場合は、別の部屋の「断」になっていないコンセントに差し替えることによって、通信ソフトウェアを継続させたまま、通信手順を進めることができる。
【００１６】
つまり、端末本体を再起動することなく直ちに通信を継続できる状態にあるにも関わらず、通信確立手順を最初からやり直さなければならないという不具合があった。
【００１７】
特開2001-94483には、宅内と宅外を接続手段や宅内の機器に対して共有資源の提供・管理、メールなどの通信のサービス管理などを行なうサーバー機能が示されている。しかし、遮断器が「断」になったときの動作などには言及していない。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
電灯線通信手段を備える第一の機器と、
電灯線設備の状態を検出する手段と、
電灯線によって通信をおこなう第一の通信手段と、
第二の通信手段と、
第一の通信手段上と第二の通信手段を接続し、第一の機器の代理として動作する手段と、
を備えた第二の機器と、
からなるシステムにおいて、
電灯線設備の状態によって、第一の通信手段上と第二の通信手段とを接続する手段の動作を制御するようにし、
特に、分電盤の遮断器の状態情報を利用して、proxy機能によって、相手との通信を継続するようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
まず、電灯線通信の基本的な説明をおこなう。
【００２０】
図４に、電灯線通信の物理層のフレーム構造を示す。
【００２１】
電灯線フレームの開始を示す識別符号（delimiter）と実際のデータ部分（payload）と電灯線フレームの終わりを示す識別符号（delimiter）とからなる。payload部には、さらに上位レベルの構造を持つフレームがカプセル化される。このフレームとおしては、例えば、Ethernet（登録商標）が使われ、Frame Header、Frame Body、FCS（Frame Check Sequence）などからなる。
【００２２】
この場合、機器の通信ソフトウェアは、電灯線をEthernetと同様に扱うことができる。例えば、宛先アドレスとして、ひとつの端末を指定するユニキャスト、全ての端末を指定するブロードキャスト、などを使うことができる。
【００２３】
次に、本発明の動作環境を説明する。
【００２４】
図１に、全体の構成を示す。１０１は、本発明の中心となる電力計の筐体である。１０２は、電灯線I/Fで、コンセントや電灯線を利用して宅内の端末と通信をおこなう手段である。１０３は、制御部で、電灯線I/F（１０２）で終端された宅内の通信と、電力線I/F（１０４）で終端された宅外（インターネット）の通信を接続するものである。ここで、電灯線I/F（１０２）・制御部（１０３）・電力線I/F（１０４）を接続しているのは、電灯線ではないので、これらの間を電灯線パケットが通ることはない。
【００２５】
１０５は、高周波用フィルタで、電灯線I/F（１０２）からの電灯線パケットが、宅外に出ていかないようにするものである。１０６は、計測器で、測定した情報を制御部に提供する。１０７は、監視装置で、制御線（１１３）によって、遮断器の状態を検出することができる。今後の説明では、場合によって、電力計（１０１）の動作と表現したり、個々の機能の動作と表現したりする。
【００２６】
１１０は、分電盤で、遮断機の「入」／「断」状態を外部に通知可能となっている。１１１は、主幹ブレーカー、１１２は、遮断器で、一定電流や漏電のときに「断」になり、その状態を制御線によって通知できる。
【００２７】
１２０は、コンセント、１３０は、電灯線通信手段を備えた通信端末、１４０は、電灯線通信手段を備えない電気機器である。
【００２８】
次に、本発明の特徴を表す制御について、図２を用いて説明する。
【００２９】
ステップS101：
端末Ｔ１や電力計は、TCP/IPによって通信可能とする。そして、端末Ｔ１（１３０）において、FTPにおいては、電力計（１０１）をproxyとして使うように設定しておく。
【００３０】
例えば、FTP proxy として、TCP（UDP）／IPにおけるポート10021を使う場合は、以下のようになる。クライアント（端末）側のFTPクライアントソフトでは、proxyのアドレスとして電力計のIPアドレスを、ポート番号として10021を設定する。すると、端末Ｔ１からFTPサーバーへの通信は、電力計のポート10021への通信となる。
【００３１】
ステップS201：
電力計の制御部（proxy 機能部）がそれを受信し、そのＦＴＰ通信を自身のＦＴＰ通信として代行するようにし、さらに、その通信と端末との通信を接続する。
【００３２】
さらに宛先アドレスからルーティング表によって、どのI/F（インタフェース）から送出すべきかを判断し、この場合は、電力線I/F（１０４）から、サーバーＳ１（５０１）に向けて送出する。このとき、表1のproxy管理テーブルを更新する。
【００３３】
【表１】
2004201052.tif 000003
【００３４】
表１には、端末毎に、そのMAC（Media Access Control）アドレス、IPアドレス、アプリケーション、TCP/UDPのポート番号、proxyのポート番号、サーバーのIPアドレス、TCP/UDPのポート番号を記録する。
【００３５】
なお、キャッシュ機能を動作させるときは、このFTPで通信されたデータをメモリなどに保持し、次にまた同じFTPサーバー上のファイルが指定されたときは、FTPサーバーと通信を確立しないで、キャッシュの内容を返す。
【００３６】
ステップS203：
ここで、図１の構成において、端末Ｔ１（１３０）と同じ遮断器Ｂ１（１１２）から電力供給を受ける家電Ｅ１（１４０）の消費電力が増え、遮断器Ｂ１（１１２）の規定値を超え、遮断器が「断」になったとする。すると、電力計（１０１）の監視装置（１０７）が制御線（１１３）を通じて、それを検出する。
ステップS204：
電力計（１０１）は、電灯線通信手順により、端末の状態を問い合わせる。この問い合わせは、電力計と各端末が通信可能な状態にあるかを確認するものであり、個々の端末に対するユニキャストやブロードキャストでおこなう。
【００３７】
ステップS205：
個々の端末は、応答を返す。電力計は、それを受信する。問い合わせに対して無応答であった端末に対して、proxy機能を提供していたかを表1の管理テーブルから確認する。もし、FTP通信をおこなっていれば、サーバーＳ１（５０１）から切断されないように、「NOOP」（NO OPeration）コマンドを送出する。その間に、利用者が家電Ｅ１（１４０）の電源スイッチをＯＦＦにして、遮断器Ｂ１（１１２）を「入」にする。
【００３８】
ステップS206：
電力計（１０１）の監視装置（１０７）が制御線（１１３）を通じて、それを検出する。
【００３９】
ステップS207：
改めて、全ての端末に状態を問い合わせる。これは、複数の遮断器が同時に「断」になって、遮断器の状態情報からはどの通信端末の通信路が復旧したかを認識できない場合があるからである。
【００４０】
ステップS103：
端末Ｔ１では、問い合わせを受信できる状態にあるため、それに応答し、電力計はその応答を受信する。
【００４１】
ステップS209：
電力計は、「NOOP」（NO OPeration）コマンドの送出を停止し、ステップS201の状態に戻す。
【００４２】
なお、ステップS207 の段階で、電力計から問い合わせをおこなう前に、通信が途絶えていた端末からのパケットを受信することも考えられる。その場合は、図２−３に示す以下のような流れになる。
【００４３】
ステップS207-B：
電力計は、端末Ｔ１からのパケットを認識する。
【００４４】
ステップS208：
全ての端末に状態を問い合わせることなく、端末Ｔ１との通信路が復旧したことがわかるので、対応するサーバーへNOOP送出を止める。そして、通常のproxy動作に戻る。
【００４５】
また、電力計がNOOPを送出している状態で、利用者が別のコンセントに接続することも考えられる。その場合は、図２−４に示す以下のような流れになる。
【００４６】
ステップS207-C：
電力計は、端末Ｔ１からのパケットを認識する。この場合は、遮断器Ｂ１は、「入」になっていない。
【００４７】
ステップS208：
端末Ｔ１との通信路が復旧したことがわかるので、対応するサーバーへNOOP送出を止める。そして、通常のproxy動作に戻る。
【００４８】
（第２の実施例）
第一の実施例では、FTPの場合を説明したが、プロトコルとしてタイムアウトや無応答による切断手順があるものであれば、FTPに限ったことではなく、全てのプロトコルに適用できる。
【００４９】
そのとき、proxy からサーバー側へ送出するものは、「NOOP」だけでなく、リスト一覧要求や、自身が動作していることを示すkeep alive 情報などのプロトコルに対応したものとなる。また、TCP/IPに限ったことではなく、他のネットワークレイヤ／トランスポートプロトコルを用いることができる。
【００５０】
さらに、ネットワークレイヤ／トランスポートプロトコル層の手順だけでなく、音声通信を行っていた場合は、保留音を相手に送出するなどのアプリケーション層の制御をおこなってもよい。このとき、図２のステップS205にて、データの内容として保留音を送出する。その場合は、制御部１０３のメモリに音源データを保持しておく。
【００５１】
（第３の実施例）
また、第一の実施例は、枝線の遮断器Ｂについてのものであったが、主幹ブレーカーが「断」になった場合でも、それぞれのサーバーに対して、代理機能を継続することで同様に実現できる。
【００５２】
なお、proxy機能に限れば、電力計内ではなく、遮断器Ｂの先にproxy専用機器として備えてもよい。しかし、主幹ブレーカーが「断」になった場合やproxy機器が常時動作するものであることを考慮して、電力供給事業者寄りに存在する電力計内に制御部を備えるようにしている。
【００５３】
【発明の効果】
以上、これまで説明したような制御をおこなうことによって、通信路としては不安定な要素を持つ電灯線において、遮断器の「断」などで通信路が不安定になっても、相手との通信を切断することなく、遮断器を「入」にしたり、接続コンセントを代えたりして、通信を継続させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成
【図２−１】遮断器切断時の動作シーケンス
【図２−２】遮断器切断時の動作シーケンス
【図２−３】遮断器切断時の動作シーケンス
【図２−４】遮断器切断時の動作シーケンス
【図３】電力計によるゲートウェイ機能
【図４】電灯線通信のフレーム構造
【符号の説明】
１０１  電力計
１０２  電灯線I/F
１０３  制御部
１０４  電力線I/F
１０５  高周波用フィルタ
１０６  計測器
１０７  監視装置
１１０  分電盤
１１１  主幹ブレーカー
１１２  遮断器
１２０  コンセント
１３０  電灯線通信手段を備えた端末
１４０  電灯線通信手段を備えない電気機器
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図３】
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【図４】
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