(57)【要約】【課題】ロードサーベイメータの設置場所を問題にすることなくロードサーベイメータと収集装置との間で電力線搬送通信が可能なロードサーベイシステムの提供。【解決手段】ロードサーベイメータ３１は、測定部３１Ａと制御部３１Ｂとを有し、制御部３１Ｂは、収集装置３０から他のロードサーベイメータに対するデータ要求信号を傍聴し、この傍聴により他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対してデータ要求信号を送信し、他のロードサーベイメータからデータ要求信号に応じたデータを受信したとき当該受信したデータを収集装置３０に送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器ごとに設置され当該電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データを付してなるロードサーベイメータと、電力線搬送通信により前記ロードサーベイメータから測定した使用電力に係るデータを収集する収集装置とを有するロードサーベイシステムにおいて、
前記収集装置は、前記ロードサーベイメータに対して前記識別データ付でデータ要求信号を送信し、前記使用電力に係るデータを受信する手段を備え、
前記ロードサーベイメータは、前記識別データに基づき自身に対する前記データ要求信号を受信したとき前記使用電力に係るデータを前記収集装置に送信する手段と、前記識別データに基づき前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴し、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信し、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じた前記使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置に送信する中継手段とを備えたことを特徴とするロードサーベイシステム。
【請求項２】
前記ロードサーベイメータは、他のロードサーベイメータが傍聴による前記データ要求信号の送信に伴う動作を行っていると検出したとき自身の通信を打ち切る衝突監視手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のロードサーベイシステム。
【請求項３】
電気機器ごとに設置され当該電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データを付してなるロードサーベイメータと、電力線搬送通信により前記ロードサーベイメータから測定した使用電力に係るデータを収集するものであって前記ロードサーベイメータに対して前記識別データ付でデータ要求信号を送信し、前記使用電力に係るデータを受信する手段を備える収集装置とを有するロードサーベイシステムにおける前記ロードサーベイメータを構成するコンピュータを、
前記識別データに基づき自身に対する前記データ要求信号を受信したとき前記使用電力に係るデータを前記収集装置に送信する機能と、
前記識別データに基づき前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴し、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信し、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じた前記使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置に送信する中継機能と
を実現させるためのロードサーベイプログラム。
【請求項４】
他のロードサーベイメータが傍聴による前記データ要求信号の送信に伴う動作を行っていると検出したとき自身の通信を打ち切る衝突監視機能を更に実現させる請求項３記載のロードサーベイプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家屋や事業所内の電気機器の電力使用量を、電力線搬送通信を利用して計測するロードサーベイシステム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給系の設備計画や省エネルギー対策のため、一般家屋や事業所内の個別電気機器が１日の中でどのように使われているかを調査することがある。典型例としてあげられるのは、１５分又は３０分単位の時限ごとの使用量を測定し記憶する通称ロードサーベイメータと呼ばれる装置を電気機器ごとに設置し、データを一括収集するために収集装置を設けるロードサーベイシステムである。かかるシステムの一例を、図６を参照して説明する。
【０００３】
図６において、エアーコンデショナ、ＴＶ、冷蔵庫などの電気機器個々にロードサーベイメータ１が設置されており、これらの電気機器はロードサーベイメータ１経由で電力供給を受ける。ロードサーベイメータ１は、接続された電気機器の消費電力を測定し、１５分又は３０分といった一定時限ごとにデータを記憶していく。こうした個別のロードサーベイメータ１が測定したデータを一括収集するために収集装置２が設けられ、該収集装置２が一括収集したデータは、オンライン通信かまたはデータ回収員によるオフライン収集の方法で調査会社に送られる。
【０００４】
かかるシステムにおいて、ロードサーベイメータ１は、一般家屋内に置かれるので、ロードサーベイメータ１と収集装置２との間に通信線を布設することは困難である。そのため、特許文献１等に示される、電力線搬送など、既存の線路を利用して通信する手段が利用される。
【０００５】
図７は電力線搬送の例を示したもので、この例では交流電源電圧３に高周波信号４が量畳されており、交流電源電圧に対して高周波信号が重畳される位置でデータが０か１を表現するようにしている。例えば交流電源半サイクルの前半に重畳されれば「０」、後半に重畳されれば「１」を表すという方法である。
【０００６】
図８はロードサーベイメータ１と収集装置２の間を電力線搬送により通信する場合の例である。収集装置２から電力線搬送で信号を送るところを例示している。電力線搬送の信号は、一般家屋内の配電線を経由して各ロードサーベイメータ１に伝わる。図８において、１はロードサーベイメータ、２は収集装置、３は交流電源電圧信号、４は搬送信号（高周波信号）、５は収集装置が発信する電力線搬送信号、６はある電気機器のところで受信する電力線搬送信号、７はある電気機器のところで受信する、減衰している電力線搬送信号、８きロードサーベイメータである。
【０００７】
このような電力線搬送通信を利用したロードサーベイシステムにおいて問題となることが多いのは、電気機器のＡＣ電源入力部に入っているコンデンサのため信号レベルが下がってしまうことである。すなわち、ＴＶ、電子レンジ、冷蔵庫などほとんどの電気機器のＡＣ電源入力部には０．１μＦから大きいものでは３μＦくらいのコンデンサが入っている。電力線搬送では１２５ｋＨｚ程度の高周波信号を使うことが多いが、こうしたコンデンサは高周波に対して低インピーダンスになるため、信号が減衰してしまう。
【０００８】
また電力線の長さが数メートルを越すと、その線のインダクタンスと電気機器のコンデンサとの組み合わせによる共振回路の共振周波数が電力線搬送信号の周波数と一致してしまうことがある。ちょうど一致してしまう距離のところでは電力線搬送信号がゼロになってしまう、零点現象と呼ばれる状態になる。通例、電力線搬送信号は出力側は約１Ｖ程度で出力しているが、受信するところでは１ｍＶ以下になっていることがよくある。
【０００９】
かかる例として図８に冷蔵庫のところの信号と電子レンジのところの信号６，７をあげている。冷蔵庫までは高いレベルで信号が伝わっているが、電子レンジのところで大幅に減衰していることを例示している。このような場合、収集装置２の呼びかけに対し、冷蔵庫は応答するが、電子レンジは応答しないという状態になる。
【００１０】
ロードサーベイメータ１の場所を変えれば、伝送経路や距離が変わり通信できるようになることが多いが、測定しようとする電気機器の場所を変えられないので、ロードサーベイメータ１の設置場所を変えることができない場合が多い。
【特許文献１】特開平７−１３４１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ロードサーベイメータの設置場所を問題にすることなくロードサーベイメータと収集装置との間で電力線搬送通信が可能なロードサーベイシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、図８の例における次のような考察に基づいている。すなわち、図８において、電子レンジのところの電力線搬送信号７はレベルが低く受信不能であったが、冷蔵庫のところの電力線搬送信号６はレベルが高く十分受信でき、また、この例で冷蔵庫と電子レンジは同じ配線路にあり距離は近い。収集装置２から電子レンジまでの距離より近くなるので、冷蔵庫のところのロードサーベイメータ１が発信した電力線搬送信号は電子レンジのところのロードサーベイメータ８で受信できる可能性が高い。このところから冷蔵庫に設置したロードサーベイメータ１が中継機能をもっていれば、データ収集の成功確率は高くなることが予想される。電気機器ごとに設置されたロードサーベイメータがそれぞれ中継機能をもっていれば、電力線搬送通信の通信経路が多様になり、通信成功率を高めることができる。
【００１３】
従って、本発明は、電気機器ごとに設置されて当該電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データを付してなるロードサーベイメータと、電力線搬送通信により前記ロードサーベイメータから測定した使用電力に係るデータ及び前記識別データを収集する収集装置とを有するロードサーベイシステムにおいて、
前記収集装置は、前記ロードサーベイメータから前記収集装置にデータを呼び出すべく、前記ロードサーベイメータに対してデータ要求信号を送信する手段を備え、
前記ロードサーベイメータは、前記収集装置から他のロードサーベイメータに対する前記データ要求信号を傍聴する手段と、この傍聴により前記他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対して前記データ要求信号を送信する手段と、前記他のロードサーベイメータから前記データ要求信号に応じたデータを受信したとき当該受信したデータを前記収集装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロードサーベイメータは収集装置と他のロードサーベイメータとを中継する機能を持つことから、収集装置に代って他のロードサーベイメータに対するデータ要求及びデータ収集を行うことができるので、たとえ１つのロードサーベイメータから応答が無いとしたときでも別のロードサーベイメータが前記データ要求信号を送信し、データを前記収集装置に送信することが可能となり、通信成功の確率が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るロードサーベイシステムの一実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のロードサーベイシステムは、例えば一般家屋に設けられる配電線１０に設置した、収集装置３０とロードサーベイメータ３１とからなる。収集装置３０とロードサーベイメータ３１との間の通信は、電力線搬送通信で行う。
【００１７】
収集装置３０は一般に配電線１０における配電箱２０よりも配電系統側（上流側）に配置される。収集装置３０が収集したデータはオンライン通信かまたはデータ回収員によるオフライン収集の方法で調査会社に送られる。また、この収集装置３０は、配電線１０を利用した電力線搬送通信によりロードサーベイメータ３１で測定した使用電力に係るデータを収集するものであり、ロードサーベイメータ３１に対して識別データ付でデータ要求信号として要求電文を送信し、また使用電力を求めるための電気量データとして返信電文を受信するものとなっている。
【００１８】
一方、ロードサーベイメータ３１は、配電線１０に接続される電気機器の使用電力を測定するものであって固有の識別データ例えば機器ナンバーを付してなる。また、このロードサーベイメータ３１は、図２に示すように、電気機器に接続された配電線１０に設けられる測定部３１Ａと、制御部３１Ｂとからなる。
【００１９】
ここに測定部３１Ａは、このロードサーベイメータ３１に接続された電気機器の電圧、電流等の電気量データを測定するものである。制御部３１Ｂは、収集装置３０からの要求電文を受信したとき、測定部３１Ａによる電気量データを返信電文として送信する通信部３１Ｂ１と、中継部３１Ｂ２と、衝突監視部３１Ｂ３とからなり、これらはハードウェア又はソフトウェアで構成される。
【００２０】
通信部３１Ｂ１は、識別データに基づき自身に対するデータ要求信号を受信したとき使用電力に係るデータを収集装置３０に送信するものであって、具体的には収集装置３０からの要求電文を受信したとき、測定部３１Ａによる電気量データを返信電文として送信するものであり、図４におけるステップＳ１，Ｓ２，Ｓ８で規定される。
【００２１】
中継部３１Ｂ２は、識別データに基づき収集装置３０から他のロードサーベイメータに対するデータ要求信号を傍聴し、この傍聴により他のロードサーベイメータによる応答が無いとしたとき当該他のロードサーベイメータに対してデータ要求信号を送信し、他のロードサーベイメータからデータ要求信号に応じた使用電力に係るデータを受信したとき当該受信データを前記収集装置３０に送信するものであり、図４におけるステップＳ１，Ｓ３〜Ｓ８で規定される。
【００２２】
衝突監視部３１Ｂ３は、他のロードサーベイメータが傍聴による前記データ要求信号の送信に伴う動作を行っていると検出したとき、つまり衝突を検出したときに自身の通信を打ち切るものであり、図４における各ステップを実行中であっても、衝突を検出したときには自身の通信を打ち切る。
【００２３】
本実施形態による収集装置３０とロードサーベイメータ３１との間のデータ収集は、図４及び図５に示すようにして行われる。まず、収集装置３０があるロードサーベイメータ３１を指定してデータ要求電文を送る。要求電文の電文フォーマットは例えば図３（ａ）のようになっている。図３（ａ）で先頭データとは、これから電力線搬送通信が始まることを示す信号で例えば２進数の「０」を表す信号を「００００」と４つ続けて送るというような方法で電力線搬送通信の開始を通知する。発信元アドレスは発信元が収集装置３０であるなら収集装置３０に設定されているアドレスである。収集装置３０とロードサーベイメータ３１には特定のアドレス（装置番号）が設定されている。たとえば装置番号のアドレスが０なら、そのロードサーベイメータ３１は０以外のアドレスを設定する。送信先アドレスはデータを収集しようとするロードサーベイメータ３１のアドレスになる。コマンドはこの場合はデータ読み取りのコマンドである。たとえば、４時３０分からのデータを収集しようとする場合はデータ収集であることを意味するコードと４時３０分を示すデータをこのコマンド領域に入れてロードサーベイメータ３１に送る。チェックコードは電文の誤りチェックをおこなうためのコードでチェックサムやＣＲＣコードを使うことができる。以上は、通信部３１Ｂ１にる機能で実施され、図４におけるステップＳ１，Ｓ２，Ｓ８で規定され、図５の（１）に示すシーケンスである。
【００２４】
次に、中継部３１Ｂ２による機能で実施され、図４におけるステップＳ１〜Ｓ８で規定され、図５の（２）に示すシーケンスに係る動作について説明する。まず、収集装置３０が発したデータ要求電文は一般家屋内の電力線に重畳して送られるので、要求先のロードサーベイメータ３１以外のロードサーベイメータ３１にも伝わる。収集装置３０からのデータ要求電文を受信したロードサーベイメータ３１は要求電文の中の送信先アドレスが自分のアドレスで無ければ、電文の傍聴に入る。定められた時間の中に被呼出しロードサーベイメータ３１から応答が無いと、傍聴していたロードサーベイメータ３１があらためて要求電文を送出する（ステップＳ４）。送出する要求電文の内容は傍聴していた電文と同じであるが、発信元アドレスは自身のアドレスにする。
【００２５】
図８の例では冷蔵庫に接続されているロードサーベイメータ１が電子レンジのロードサーベイメータ８に対し要求電文を送出する。呼び出したロードサーベイメータから応答があり返信電文を受信すると、受信した電文を収集装置２へ返す。この場合、通信電文の中の送信元アドレスは、いまデータを受け取った相手のロードサーベイメータ（最初、収集装置２が要求を出したロードサーベイメータのアドレス）を入れる。
【００２６】
なお、傍聴していたロードサーベイメータは複数である可能性がある。従って、要求電文を中継して送出するロードサーベイメータは他にも要求電文を送出しているロードサーベイメータが無いか、要求電文を送出しながら衝突監視を行うことになる。この動作は、衝突監視部３１Ｂ３により行われ、図５の（３）に示すシーケンスである。衝突した場合は、多くの衝突監視でおこなわれているように２進数の「０」を出した方が優先というかたちで、優先度の低い方が送出を中止する。衝突監視で通信を停止したロードサーベイメータさらに通信状態を傍聴し、データの返信がないときは再度要求電文を送信する。衝突による中止がなくなるまで、または衝突したのが収集装置２からの電文のとき、中継通信は終了する。
【００２７】
このように本実施形態では、ロードサーベイメータ３１が中継機能を有するので、ロードサーベイメータすべてが中継を試みるので、収集装置３０に代ってロードサーベイメータ３１に対するデータ要求及びデータ収集を行うことができるので、たとえ１つのロードサーベイメータから応答が無いとしたときでも別のロードサーベイメータが前記データ要求信号を送信し、データを収集装置３０に送信することが可能となり、通信成功の確率が高くなる。
【００２８】
なお、上記各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【００２９】
また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。
【００３０】
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンaピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。
【００３１】
さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。この場合、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。
【００３２】
尚、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。
【００３３】
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００３４】
本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るロードサーベイシステムの一実施形態を示す構成図。
【図２】同実施形態におけるロードサーベイメータの詳細図。
【図３】同実施形態における電力線搬送で通信される電文の電文フォーマット例を示す図。
【図４】同実施形態におけるロードサーベイメータの動作を示すフローチャート。
【図５】同実施形態におけるロードサーベイメータが中継通信する場合の通信シーケンス図。
【図６】個別電気機器の電力使用状況を調査するためのロードサーベイメータの設置例を示す図。
【図７】電力線搬送通信の信号例を示す図。
【図８】個別電気機器の電力使用状況を記憶したロードサーベイメータのデータを収集装置が電力線搬送で収集している状態をあらわしている図。
【符号の説明】
【００３６】
１０…配電線、２０，配電箱、３０…収集装置、３１…ロードサーベイメータ、３１Ａ…測定部、３１Ｂ…制御部、３１Ｂ１…測定部、３１Ｂ２…中継部、３１Ｂ３…衝突監視部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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