(57)【要約】【課題】１台の親機モデムが子機モデムをカバーする範囲を広げてシステムの設置コスト及びランニングコストを低減する。【解決手段】遠隔検針システム１Ａは、第１〜第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂ、６Ｃと、低圧配電線６Ａ，６Ｂ、６Ｃに接続された複数の電力メータ７とを備える。低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、接地線６ｂ、第１の非接地線６ａおよび第２の非接地線６ｃを有する単相三線式の配電線であり、低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃの分岐線の同相の電力線どうしがバイパス信号線１５を介して接続している。複数の電力メータ７の各々は検針データを転送する電力線モデム８を含み、複数の電力線モデム８のうち一つだけが親機モデム８Ａであり、他の電力線モデム８はすべて子機モデム８Ｂである。親機モデム８Ａと異なる電力系統に設けられた子機モデム８Ｂは、バイパス信号線１５を介して親機モデム８Ａと電力線通信を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線の電圧を降圧して商用電力に変換する第１及び第２の変圧器と、
前記第１の変圧器の２次側から延びる第１系統の低圧配電線と、
前記第２の変圧器の２次側から延びる第２系統の低圧配電線と、
前記第１系統の低圧配電線又は前記第２系統の低圧配電線に接続された複数の電力メータと、
前記第１系統の低圧配電線と前記第２系統の低圧配電線とを誘導結合方式により接続するバイパス信号線とを備え、
前記第１系統及び第２系統の低圧配電線の各々は、前記第１又は第２の変圧器に接続された幹線から分岐した複数の分岐線を有し、
前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の複数の分岐線から選ばれた少なくとも一つの分岐線と、前記第２系統の低圧配電線の複数の分岐線から選ばれた少なくとも一つの分岐線とを前記誘導結合方式により接続しており、
前記複数の電力メータの各々は、検針データを転送する電力線モデムを含み、
前記第１系統又は第２系統の低圧配電線に接続された電力メータ内の電力線モデムは、前記バイパス信号線を介して電力線通信を行うことを特徴とする遠隔検針システム。
【請求項２】
前記第１系統及び第２系統の低圧配電線の各々は、接地線、第１の非接地線、及び前記第１の非接地線に流れる電流とは逆相の電流が流れる第２の非接地線を有する単相三線式の配電線であり、
前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線と前記第２系統の低圧配電線の同相の電力線どうしを接続している、請求項１に記載の遠隔検針システム。
【請求項３】
前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の前記第１の非接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記第１の非接地線とを誘導結合方式により接続すると共に、前記第１系統の低圧配電線の前記第２の非接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記第２の非接地線とを誘導結合方式により接続し、
前記複数の電力線モデムの各々は、前記第１の非接地線と前記第２の非接地線の両方に接続されている、請求項２に記載の遠隔検針システム。
【請求項４】
前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の前記接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記接地線とを誘導結合方式により接続し、
前記複数の電力線モデムの各々は、前記接地線に接続されている、請求項２に記載の遠隔検針システム。
【請求項５】
前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の幹線から分岐したすべての分岐線と前記第２系統の低圧配電線の幹線から分岐したすべての分岐線とを接続している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の遠隔検針システム。
【請求項６】
同一系統内の第１及び第２の分岐線が前記バイパス信号線によって相互に接続されており、
前記第１の分岐線に対する前記バイパス信号線の接続極性は、前記第２の分岐線に対する前記バイパス信号線の接続極性と異なっている、請求項５に記載の遠隔検針システム。
【請求項７】
前記同一系統内の第１及び第２の分岐線の合計が偶数の場合、前記第１の分岐線の合計と前記第２の分岐線の合計が同数となる、請求項６に記載の遠隔検針システム。
【請求項８】
前記同一系統内の第１及び第２の分岐線の合計が奇数の場合、前記第１の分岐線の合計より前記第２の分岐線の合計が１つ多い、請求項６に記載の遠隔検針システム。
【請求項９】
前記複数の電力メータのうちの一つに設けられた電力線モデムは親機モデムであり、
前記複数の電力メータのうち前記親機モデムが設けられた前記電力メータを除いた残りのすべての電力メータに設けられた電力線モデムは子機モデムである、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の遠隔検針システム。
【請求項１０】
前記複数の電力メータの各々に設けられた電力線モデムはすべて子機モデムであり、
前記子機モデムは、前記バイパス信号線に接続された親機モデムと電力線通信を行う、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の遠隔検針システム。
【請求項１１】
前記親機モデムは、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線によって構成される電力線ネットワークを介して前記子機モデムと通信する電力線通信インターフェース部と、広域通信ネットワークを介して通信を行う広域通信インターフェース部とを有し、
前記子機モデムは、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線によって構成される電力線ネットワークを介して前記子機モデムと通信する電力線通信インターフェース部とを有する、請求項９又は１０に記載の遠隔検針システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線通信を用いた電力使用量の遠隔検針システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力使用量を遠隔地から収集する遠隔検針システムの導入が進められている。マンション等の集合住宅に遠隔検針システムを導入する場合、集合住宅の各戸にスマートメータと呼ばれる次世代の電力メータが設置され、電力使用量の検針が例えば３０分毎に行われる。検針データは電力メータの通信機能によって電力会社のサーバに転送される。
【０００３】
ＰＬＣ（Power Line Communication：電力線通信）を利用した遠隔検針システムでは、電力線モデムが電力メータに内蔵（または外付け）され、検針データが電力線経由で収集される。各電力メータには電力線モデムの子機（子機モデム）が設けられ、多数の電力メータからの検針データは子機モデムから電力線モデムの親機（親機モデム）に送られ、親機モデムからＷＡＮ（Wide Area Network：広域通信ネットワーク）経由でサーバに転送される。このシステムでは電力メータが接続された電力線を通信路として利用するので、新規に通信線を敷設する必要がなく、導入コストの面で非常に有利である。
【０００４】
親機モデムと子機モデムとの間の通信品質を高めるため、例えば特許文献１には、低圧配電線の中性線（接地線）に誘導結合方式により接続された親機モデムと、２本の非接地線のいずれか一方と接地線との両方に容量結合方式により接続された子機モデムとを備えた電力線通信システムが開示されている。また特許文献２には、トランスや分電盤、電力メータでの信号損失が大きいことを考慮して、それらをバイパスする信号線を設けた構成を有する電力線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１８５９３号公報
【特許文献２】特許第４３４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
集合住宅の多くは敷地内に変電設備を有しており、高圧配電線は変電設備を収容する電気室に引き込まれ、電気室内で商用電圧に変換された後、建物内の各戸に配電される。ここで、集合住宅内の戸数が多くなると、戸数に応じて変圧器が複数設けられ、これにより集合住宅内の電力系統が複数に分かれる場合がある。この場合、各電力系統は独立の電力線ネットワークを構成するため、電力系統ごとに親機モデムを用意しなければならない。しかしながら、複数の親機モデムを用意する場合には、各親機モデムをＷＡＮに接続するための回線コストが増加するという問題がある。また親機モデムは多機能であるため高価であり、親機モデムの設置台数の増加により設備コストが増加するという問題もある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、集合住宅内の電力系統が複数に分かれている場合でも１台の親機モデムがカバーする子機モデムの範囲を広げてシステムの設置コスト、ならびにランニングコストを低減することが可能な遠隔検針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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明による遠隔検針システムは、高圧配電線の電圧を降圧して商用電力に変換する第１及び第２の変圧器と、前記第１の変圧器の２次側から延びる第１系統の低圧配電線と、前記第２の変圧器の２次側から延びる第２系統の低圧配電線と、前記第１系統の低圧配電線又は前記第２系統の低圧配電線に接続された複数の電力メータと、前記第１系統の低圧配電線と前記第２系統の低圧配電線とを誘導結合方式により接続するバイパス信号線とを備え、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線の各々は、前記第１又は第２の変圧器に接続された幹線から分岐した複数の分岐線を有し、前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の複数の分岐線から選ばれた少なくとも一つの分岐線と、前記第２系統の低圧配電線の複数の分岐線から選ばれた少なくとも一つの分岐線とを前記誘導結合方式により接続しており、前記複数の電力メータの各々は、検針データを転送する電力線モデムを含み、前記第１系統又は第２系統の低圧配電線に接続された電力メータ内の電力線モデムは、前記バイパス信号線を介して電力線通信を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、別系統の低圧配電線どうしがバイパス信号線を介して接続されているので、第１系統側の電力線モデムと第２系統側の電力線モデムとの間の電力線通信を確保することができる。したがって、例えば、いずれかの電力系統に設置される１台の親機モデムがカバーする子機モデムの範囲を広げてシステムの設置コスト、ならびにランニングコストを低減することができる。また、バイパス信号線は低圧配電線の幹線から分岐した分岐線に接続されているので、低圧配電線へのバイパス信号線の接続を容易に行うことができる。
【００１０】
本発明において、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線の各々は、接地線、第１の非接地線、及び前記第１の非接地線に流れる電流とは逆相の電流が流れる第２の非接地線を有する単相三線式の配電線であり、前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線と前記第２系統の低圧配電線の同相の電力線どうしを接続していることが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の前記第１の非接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記第１の非接地線とを誘導結合方式により接続すると共に、前記第１系統の低圧配電線の前記第２の非接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記第２の非接地線とを誘導結合方式により接続し、前記複数の電力線モデムの各々は、前記第１の非接地線と前記第２の非接地線の両方に接続されていることが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の前記接地線と前記第２系統の低圧配電線の前記接地線とを誘導結合方式により接続し、前記複数の電力線モデムの各々は、前記接地線に接続されていることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記バイパス信号線は、前記第１系統の低圧配電線の幹線から分岐したすべての分岐線と前記第２系統の低圧配電線の幹線から分岐したすべての分岐線とを接続していることが好ましい。
【００１４】
本発明において、同一系統内の第１及び第２の分岐線が前記バイパス信号線によって相互に接続されており、前記第１の分岐線に対する前記バイパス信号線の接続極性は、前記第２の分岐線に対する前記バイパス信号線の接続極性と異なっていることが好ましい。
【００１５】
前記同一系統内の第１及び第２の分岐線の合計が偶数の場合、前記第１の分岐線の合計と前記第２の分岐線の合計が同数となることが好ましい。また、前記同一系統内の第１及び第２の分岐線の合計が奇数の場合、前記第１の分岐線の合計より前記第２の分岐線の合計が１つ多いことが好ましい。このように、分岐線が多数ある場合にバイパス信号線の接続極性が「正」である分岐線の本数と「逆」である分岐線の本数とをほぼ同数に揃えることにより、帰還信号によるＰＬＣ信号の劣化を確実に抑えることができ、電力線通信の品質を向上させることができる。
【００１６】
本発明において、前記複数の電力メータのうちの一つに設けられた電力線モデムは親機モデムであり、前記複数の電力メータのうち前記親機モデムが設けられた前記電力メータを除いた残りのすべての電力メータに設けられた電力線モデムは子機モデムであることが好ましい。
【００１７】
本発明において、前記複数の電力メータの各々に設けられた電力線モデムはすべて子機モデムであり、前記子機モデムは、前記バイパス信号線に接続された親機モデムと電力線通信を行うことが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記親機モデムは、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線によって構成される電力線ネットワークを介して前記子機モデムと通信する電力線通信インターフェース部と、広域通信ネットワークを介して通信を行う広域通信インターフェース部とを有し、前記子機モデムは、前記第１系統及び第２系統の低圧配電線によって構成される電力線ネットワークを介して前記子機モデムと通信する電力線通信インターフェース部とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電力系統が複数に分かれている場合でも１台の親機モデムがカバーする子機モデムの範囲を広げてシステムの設置コスト、ならびにランニングコストを低減することが可能な遠隔検針システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による遠隔検針システム１Ａの構成図である。
【図２】図２は、遠隔検針システム１Ａの構成の一部を詳細に示すブロック図であり、（ａ）は図１のＳ１部分の構成、（ｂ）は図１のＳ２部分の構成をそれぞれ示すものある。
【図３】図３は、電力線モデム８の構成を示す機能ブロック図であって、（ａ）は親機モデム８Ａ、（ｂ）は子機モデム８Ｂをそれぞれ示している。
【図４】図４は、遠隔検針システム１Ａにおけるバイパス信号線の接続形態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態による遠隔検針システム１Ｂの構成図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態による遠隔検針システム１Ｃの構成図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態による遠隔検針システム１Ｄの構成図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施の形態による遠隔検針システム１Ｅの構成図である。
【図９】図９は、本発明のバイパス信号線の接続形態を示す図であって、（ａ）は並列接続を示す図、（ｂ）は直列接続を示す図、（ｃ）は並列接続と直列接続の信号品質の比較を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施の形態による遠隔検針システム１Ａの構成図である。
【００２３】
図１に示すように、この遠隔検針システム１Ａは、マンション等の集合住宅３の電気室４に設けられた３つの変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、第１の変圧器５Ａから延びる第１系統の低圧配電線６Ａと、第２の変圧器５Ｂから延びる第２系統の低圧配電線６Ｂと、第３の変圧器５Ｃから延びる第３系統の低圧配電線６Ｃと、低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃのいずれかに接続され、需要家宅１０の電力使用量を検針する複数の電力メータ７とを備えている。なお需要家宅１０の３桁の数字は集合住宅の部屋番号を示している。
【００２４】
変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃは高圧配電線１１から供給される６６００Ｖの高電圧を商用電圧（１００Ｖまたは２００Ｖ）に降圧するためのものであり、本実施形態においては複数の変圧器が用いられることで集合住宅３内の電力系統も複数系統に分かれている。第１〜第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂ、６Ｃの各々は、接地線（白相）、第１の非接地線（赤相）および第２の非接地線（黒相）からなる単相三線式の配電線である。変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃの二次側の一端及び他端にそれぞれ接続された電力線６ａ，６ｃ（赤相、黒相）は非接地線であり、変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃの二次側の中点に接続された電力線６ｂ（白相）は接地線（中性線）である。電力線６ａ，６ｃ間の電圧は２００Ｖであり、電力線６ａ，６ｂ間および電力線６ｃ，６ｂ間の電圧はともに１００Ｖである。
【００２５】
第１の変圧器５Ａから延びる第１系統の低圧配電線６Ａの幹線は分配装置１２Ａによって３分岐されており、１−１系統の分岐線６Ａ１と、１−２系統の分岐線６Ａ２と、１−３系統の分岐線６Ａ３とに分かれている。分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３の各々はさらに分岐して複数の需要家宅１０内に引き込まれている。図１において、１−１系統〜１−３系統の分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３はそれぞれ８戸の需要家宅１０をカバーしており、各需要家宅１０への分岐線の引き込み位置に電力メータ７が設けられている。
【００２６】
第１系統の低圧配電線６Ａと同様に、第２の変圧器５Ｂから延びる第２系統の低圧配電線６Ｂの幹線も分配装置１２Ｂによって３分岐されており、２−１系統の分岐線６Ｂ１と、２−２系統の分岐線６Ｂ２と、２−３系統の分岐線６Ｂ３とに分かれている。なお分岐数は低圧配電線６Ａと同じでなくてもよい。分岐線６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３の各々はさらに分岐して複数の需要家宅１０内に引き込まれている。図１において、２−１系統〜２−３系統の分岐線６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３はそれぞれ８戸の需要家宅１０をカバーしており、各需要家宅１０への分岐線の引き込み位置に電力メータ７が設けられている。
【００２７】
第１及び第２系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂと同様に、第３の変圧器５Ｃから延びる第３系統の低圧配電線６Ｃの幹線も分配装置１２Ｃによって３分岐されており、３−１系統の分岐線６Ｃ１と、３−２系統の分岐線６Ｃ２と、３−３系統の分岐線６Ｃ３とに分かれている。なお分岐数は低圧配電線６Ａ，６Ｂと同じでなくてもよい。分岐線６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３の各々はさらに分岐して複数の需要家宅１０内に引き込まれている。図１において、３−１系統〜３−３系統の分岐線６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３はそれぞれ８戸の需要家宅１０をカバーしており、各需要家宅１０への分岐線の引き込み位置には電力メータ７が設けられている。
【００２８】
詳細は後述するが、各電力メータ７は電力線モデムを内蔵しており、需要家宅１０の検針データは電力線モデムを介して電力会社のサーバ（不図示）に送られる。電力線モデムには親機モデムと子機モデムの２種類があり、親機モデムはすべての電力メータ７の中から選ばれた一つの電力メータ７だけに搭載されており、残りのすべての電力メータ７に搭載される電力線モデムはすべて子機モデムである。以下、親機モデムが１０９号室の需要家宅１０の電力メータ７に内蔵されている場合について説明する。
【００２９】
図２は、遠隔検針システム１ＡのＳ１部分の構成を詳細に示すブロック図である。
【００３０】
図２に示すように、低圧配電線６Ｂの分岐線６Ｂ２は、各需要家宅１０の分電盤１３に接続されており、分電盤１３から延びる宅内配線１４には家電機器（不図示）が接続される。分電盤１３の前段には電力メータ７が設けられている。電力メータ７はいわゆるスマートメータであり、検針データを転送するための通信機能である電力線モデム８と、電力使用量を実際に検針する計量部９とを有している。すべての電力線モデム８は、通信路（電力線ネットワーク）としての低圧配電線（電力線）に接続されており、特に本実施形態では赤相の電力線６ａと黒相の電力線６ｃの両方に接続されている。電力線モデム８と電力線６ａ，６ｃとの接続形態は特に限定されず、誘導結合方式であってもよく、容量結合方式であってもよい。
【００３１】
本実施形態において、親機モデム８Ａは、第２系統の低圧配電線６Ｂに接続された電力メータ７の一つ（１０９号室の電力メータ７）だけに内蔵されており、それ以外の電力線モデム８はすべて子機モデム８Ｂである。すなわち、親機モデム８Ａを内蔵する電力メータ７は、第１〜第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃに共通して１台だけである。親機モデム８Ａ及び複数の子機モデム８Ｂは電力線を介して接続されて電力線通信システムを構成している。電力メータ７の検針データは子機モデム８Ｂから親機モデム８Ａに送られ、親機モデム８Ａはこれを図示しないＷＡＮ経由でサーバに転送する。
【００３２】
親機モデム８Ａを１０９号室の電力メータ７に設置する理由は、すべての子機モデム８Ｂに対して親機モデム８Ａをできるだけ近づけるためである。すなわち、親機モデム８Ａを第２系統の低圧配電線６Ｂ上に設置する場合には、変圧器５Ｂの最も近くに配置された電力メータ７内に設けられることが好ましい。この構成によれば、親機モデム８Ａと第１系統の低圧配電線６Ａ上の複数の子機モデム８Ｂとの距離を短くすることができ、さらに親機モデム８Ａと第３系統の低圧配電線６Ｃ上の複数の子機モデム８Ｂとの距離を短くすることができる。
【００３３】
図３は、電力線モデム８の構成を示す機能ブロック図であって、（ａ）は親機モデム８Ａ、（ｂ）は子機モデム８Ｂをそれぞれ示している。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、親機モデム８Ａは、制御部２１と、電力メータ７の計量部９に接続されるメータインターフェース部２２と、電力線ネットワークを構成する電力線に接続されるＰＬＣインターフェース部２３と、ＷＡＮに接続されるＷＡＮインターフェース部２４とを備えている。
【００３５】
制御部２１は、ＰＬＣインターフェース部２３を通じて電力線ネットワーク制御及び電力線通信制御を行う電力線通信制御機能、子機モデムから検針データを収集する機能、収集した検針データを電力会社のサーバへと送信する機能、メータインターフェース部２２を通じてメータ通信制御を行う計量制御機能、ＷＡＮインターフェース部２４を通じてＷＡＮ制御機能を有し、モデム全体を統合的に制御する。特に限定されないが、ＷＡＮは、３ＧやＬＴＥなどの携帯電話回線、公衆無線ＬＡＮなどを含む公衆無線通信回線網であることが好ましい。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、子機モデム８Ｂは、制御部２１と、電力メータ７の計量部９に接続されるメータインターフェース部２２と、電力線ネットワークを構成する電力線に接続されるＰＬＣインターフェース部２３とを備えている。つまり、子機モデムから検針データを収集する機能、収集した検針データを電力会社のサーバへと送信する機能、及びＷＡＮインターフェース部２４が省略されている点が親機モデム８Ａと異なっており、その他の構成は親機モデム８Ａとほぼ同じである。
【００３７】
このように、本実施形態では親機モデム８Ａがメータインターフェース部２２を備えているので、子機モデム８Ｂと同様に電力メータ７に内蔵されて検針データの転送を行うことができる。この場合、メータインターフェース部２２を通じて入力された検針データはＷＡＮインターフェース部２４を通ってサーバ側に転送される。この点は、メータインターフェース部２２を通じて入力された検針データがＰＬＣインターフェース部２３から電力線上に送出される子機モデム８Ｂの動作と異なっている。
【００３８】
図１に示すように、第１系統の低圧配電線６Ａの１−２系統の分岐線６Ａ２、第２系統の低圧配電線６Ｂの２−２系統の分岐線６Ｂ２、及び第３系統の低圧配電線６Ｃの３−２系統の分岐線６Ｃ２は、バイパス信号線１５を介して誘導結合方式により接続されている。すなわち、バイパス信号線１５は各電力系統の複数の分岐線から選ばれた一つの分岐線どうしを接続している。これにより、第１及び第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｃに接続された複数の子機モデム８Ｂと第２系統の低圧配電線６Ｂに接続された親機モデム８Ａとの電力線通信が可能となる。
【００３９】
図４は、遠隔検針システム１Ａにおけるバイパス信号線１５の接続形態の一例を示す図である。
【００４０】
図４に示すように、各電力線モデム８（親機モデム８Ａ、子機モデム８Ｂ）は赤相の電力線６ａと黒相の電力線６ｃの両方に接続されており、電力線モデム８の電力線への接続形態に合わせて、１−２系統の分岐線６Ａ２、２−２系統の分岐線６Ｂ２、及び３−２系統の分岐線６Ｃ２の赤相の電力線６ａはバイパス信号線１５を介して相互に接続されており、１−２系統の分岐線６Ａ２、２−２系統の分岐線６Ｂ２、及び３−２系統の分岐線６Ｃ２の黒相の電力線６ｃもまたバイパス信号線１５を介して接続されている。
【００４１】
本実施形態においては、複数系統の赤相の電力線６ａどうしの接続と黒相の電力線６ｃどうしの接続がループ状のバイパス信号線１５の並列接続によって実現されている。第１〜第３系統の赤相の電力線６ａ並びに第１〜第３系統の黒相の電力線６ｃにクランプ式カプラ１６（誘導結合器）をそれぞれ設置し、ループ状のバイパス信号線１５を各クランプ式カプラ１６に対して正しい向きで挿通させることにより、赤相と黒相とを同時に連結することができる。
【００４２】
仮に、クランプ式カプラ１６を用いずに赤相の電力線６ａ，６ａ間または黒相の電力線６ｃ，６ｃ間をバイパス信号線１５で直接接続する場合、バイパス信号線１５上にＡＣ２００Ｖを絶縁するための絶縁回路を挿入する必要があり、構成が複雑となる。また、バイパス信号線１５の接続工事を活線状態で実施することは危険なため、停電などの対策が必要であり、接続工事の制約が大きい。しかし、本実施形態においては、バイパス信号線１５と電力線との接続に誘導結合方式を採用し、異なる系統の電力線間を非接触でバイパスするので、構成が非常にシンプルであり、接続工事のための停電等の対策も不要である。したがって、工事期間の短縮化と共に作業員の安全性を確保することができる。
【００４３】
バイパス信号線１５を誘導結合方式により接続するためのクランプ式カプラ１６は、低圧配電線の幹線から分岐した分岐線に接続されている。多くの場合、大電流を取り扱う変圧器５Ａ〜５Ｃの二次側端子にはバスバー（金属プレート配線）が接続されており、変圧器５Ａ〜５Ｃはバスバーを介して分配装置１２Ａ〜１２Ｃに接続されるか、あるいはバスバー及び短い配電線を介して分配装置１２Ａ〜１２Ｃに接続されるため、変圧器５Ａ〜５Ｃと分配装置１２Ａ〜１２Ｃとを結ぶ幹線上にクランプ式カプラ１６を設置することは難しい。しかし、幹線から分岐した分岐線にクランプ式カプラ１６を設置することにより、低圧配電線６Ａ，６Ｂ、６Ｃへのバイパス信号線１５の接続を容易にすることができる。
【００４４】
以上のように、バイパス信号線１５は各電力系統の複数の分岐線から選ばれた一つの分岐線どうしを接続している。バイパス信号線１５は低圧配電線の分岐線に接続されているので、バイパス信号線１５の接続位置は変圧器５Ａ〜５Ｃからある程度離れている。変圧器５Ａ〜５Ｃ付近はインピーダンスが低いため、信号の減衰量が大きくなるという問題がある。減衰した信号を増幅させる中継増幅器を設ける等の対策をすることも可能であるが、電力線通信は同じ帯域を使用するので中継増幅器の構造が複雑になり、コスト高になるという問題がある。しかし、バイパス信号線１５と電力線との接続に誘導結合方式を採用することにより、上記問題を回避することができ、異なる電力系統どうしを容易に接続することができる。
【００４５】
以上の構成により、第２系統の低圧配電線６Ｂ上に設けられた親機モデム８Ａは、第２系統の子機モデム８Ｂはもちろんのこと、第１系統や第３系統の子機モデム８Ｂと電力線通信することができる。親機モデム８Ａから送信されたＰＬＣ信号は、バイパス信号線１５を通って第１系統の低圧配電線６Ａや第３系統の低圧配電線６Ｃに伝わり、目的の子機モデム８Ｂに送られる。一方、第１系統の低圧配電線６Ａに接続された子機モデム８Ｂから送信されたＰＬＣ信号は、バイパス信号線１５を通って第２系統の低圧配電線６Ｂに伝わり、親機モデム８Ａに送られる。例えば、１−２系統の分岐線６Ａ２に接続された子機モデム８Ｂは、分岐線６Ａ２、バイパス信号線１５及び分岐線６Ｂ２を経由して親機モデム８Ａにアクセスすることができる。また、１−１系統の分岐線６Ａ１に接続された子機モデム８Ｂは、分岐線６Ａ１、分配装置１２Ａ、分岐線６Ａ２、バイパス信号線１５及び分岐線６Ｂ２を経由して親機モデム８Ａにアクセスすることができる。したがって、第１及び第３系統上のすべての電力メータ７の検針データは、子機モデム８Ｂを通じて親機モデム８Ａに送られ、親機モデム８Ａはこれを図示しないＷＡＮ経由でサーバに転送することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態による遠隔検針システム１Ａは、第２系統の低圧配電線６Ｂに接続された親機モデム８Ａが同一系統内の子機モデム８Ｂのみならず第１系統や第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｃに接続された子機モデム８Ｂと通信を行うので、電力系統ごとに親機モデム８Ａを用意する必要がない。親機モデム８Ａは子機モデム８Ｂよりも高機能である反面、機器単価も高いため、１台の親機モデム８Ａがカバーする子機モデム８Ｂの数はできるだけ多い方が良い。さらに、検針データをサーバに転送するために１台の親機モデム８ＡがＷＡＮに接続できればよく、１台の親機モデム８Ａがカバーする子機モデム８Ｂの範囲を広げて回線コスト等のシステムのランニングコストを低減することができる。さらに、ＷＡＮとして公衆無線通信回線網を利用する場合には、その設置場所も電気室等に限定されず、任意の場所に設置することが可能である。
【００４７】
図５は、本発明の第２の実施の形態による遠隔検針システム１Ｂの構成図である。
【００４８】
図５に示すように、この遠隔検針システム１Ｂは、１−２系統の分岐線６Ａ２、２−２系統の分岐線６Ｂ２、及び３−２系統の分岐線６Ｃ２の白相の電力線６ｂがバイパス信号線１５を介して接続されていることを特徴としている。このとき、各電力線モデム８（親機モデム８Ａ，子機モデム８Ｂ）が赤相の電力線６ａと白相の電力線６ｂ、白相の電力線６ｂと黒相の電力線６ｃ、又は赤相の電力線６ａと白相の電力線６ｂと黒相の電力線６ｃのいずれかの方法で接続されており、その他の基本的な構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
第１の実施の形態と同様、親機モデム８Ａは２−２系統の分岐線６Ｂ２に接続されているので、第２系統の子機モデム８Ｂはバイパス信号線１５を経由することなく親機モデム８Ａと電力線通信を行うことができる。一方、第１系統や第３系統の子機モデム８Ｂは、バイパス信号線１５を経由して親機モデム８Ａにアクセスすることが可能である。例えば、１−２系統の分岐線６Ａ２に接続された子機モデム８Ｂは、分岐線６Ａ２、バイパス信号線１５及び分岐線６Ｂ２を経由して親機モデム８Ａにアクセスすることができる。また、１−１系統の分岐線６Ａ１に接続された子機モデム８Ｂは、分岐線６Ａ１、分配装置１２Ａ、分岐線６Ａ２、バイパス信号線１５及び分岐線６Ｂ２を経由して親機モデム８Ａにアクセスすることができる。
【００５０】
本実施形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、第２系統の低圧配電線６Ｂに接続された親機モデム８Ａが同一系統内の子機モデム８Ｂのみならず第１系統や第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｃに接続された子機モデム８Ｂと通信を行うので、電力系統ごとに親機モデム８Ａを用意する必要がない。また、１台の親機モデム８Ａがカバーする子機モデム８Ｂの範囲を広げて回線コスト等のシステムのランニングコストを低減することができる。
【００５１】
図６は、本発明の第３の実施の形態による遠隔検針システム１Ｃの構成図である。
【００５２】
図６に示すように、この遠隔検針システム１Ｃは、第１〜第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃの幹線から分岐したすべての分岐線にバイパス信号線１５が接続されている点にある。その他の基本的な構成は第１の実施の形態と同様である。
【００５３】
第１系統の低圧配電線６Ａは１−１系統〜１−３系統の分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３に分かれており、第２系統の低圧配電線６Ｂは２−１系統〜２−３系統の分岐線６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３に分かれており、第３系統の低圧配電線６Ｃは３−１系統〜３−３系統の分岐線６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３に分かれている。そしてバイパス信号線１５はこれらの分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３，６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３を接続している。
【００５４】
クランプ式カプラ１６は、第１〜第３系統の低圧配電線の各分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３，６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３の赤相及び黒相の電力線６ａ，６ｃの両方には設置されており、バイパス信号線１５は、これらのクランプ式カプラ１６を介してすべての分岐線どうしを接続している。
【００５５】
ここで、バイパス信号線１５のクランプ式カプラへの挿入方向（接続方向）は、複数の分岐線への接続順に沿って順方向及び逆方向を交互に繰り返している。矢印Ｘで示す信号が流れるとき、１−１系統の分岐線６Ａ１は矢印Ｄ１で示す信号の向き（正）となり、１−２系統の分岐線６Ａ２は矢印Ｄ２で示す信号の向き（逆）となり、１−３系統の分岐線６Ａ３は矢印Ｄ３で示す信号の向き（正）となる。すなわち、１−１系統〜１−３系統の分岐線６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３に対するバイパス信号線１５の接続極性は「正」、「逆」、「正」となる。
【００５６】
２−１系統、２−２系統及び２−３系統の分岐線６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３も同様に「正」、「逆」、「正」となり、３−１系統、３−２系統及び３−３系統の分岐線６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３も同様に「正」、「逆」、「正」となる。このように、分岐線に対するバイパス信号線の接続極性（クランプ式カプラに対する信号線の挿入方向）が複数の分岐線への接続順に沿って正逆を交互に繰り返することにより、分岐線に対するバイパス信号線の正極接続の数と逆極接続の数がほぼ同数となる。このような構成にする理由は以下の通りである。
【００５７】
例えば、１−１系統の分岐線６Ａ１上の子機モデム８Ｂから送出されたＰＬＣ信号の一部は、分配装置１２Ａを経由して１−２系統の分岐線６Ａ２や１−３系統の分岐線６Ａ３に回り込み、バイパス信号線１５を経由して１−１系統の分岐線６Ａ１側に帰還し、この帰還信号がＰＬＣ信号の品質を劣化させる要因となる。第１系統６Ａ内の分岐線の本数が多いほど帰還信号の影響によるＰＬＣ信号の品質の劣化は大きくなる。しかし、分岐線に対するバイパス信号線の接続極性を分岐線ごとに交互に異ならせ、正極性の接続と逆極性の接続とをほぼ同数にすることにより、帰還信号によるＰＬＣ信号の劣化を抑えることができ、電力線通信の品質を向上させることができる。
【００５８】
同一系統内の複数の分岐線の本数の合計が偶数の場合、バイパス信号線が正極性で接続される分岐線の合計と逆極性で接続される分岐線の合計が同数となることが好ましい。また、同一系統内の複数の分岐線の本数の合計が奇数の場合、バイパス信号線が正極性で接続される分岐線の合計よりも逆極性で接続される分岐線の合計のほうが１つ多いか、あるいは１つ少ないことが好ましい。このように、分岐線が多数ある場合に「正」と「逆」の本数をほぼ同数に揃えることにより、帰還信号によるＰＬＣ信号の劣化を確実に抑えることができ、電力線通信の品質を向上させることができる。
【００５９】
以上の構成において、２−１系統の分岐線６Ｂ１に接続された子機モデム８Ｂは、分配装置１２Ｂを経由することなくバイパス信号線１５を経由して２−２系統の分岐線６Ｂ２上の親機モデム８Ａと通信することができる。また、１−１系統の分岐線６Ａ１や１−３系統の分岐線６Ａ３に接続された子機モデム８Ｂは、第１の実施の形態のように分配装置１２Ａを経由することなくバイパス信号線１５を経由して２−２系統の分岐線６Ｂ２上の親機モデム８Ａと通信することができる。３−１系統の分岐線６Ｃ１や３−３系統の分岐線６Ｃ３に接続された子機モデム８Ｂもまた、分配装置１２Ｃを経由することなくバイパス信号線１５を経由して２−２系統の分岐線６Ｂ２を経由して親機モデム８Ａと通信することができる。したがって、ＰＬＣ信号の伝送距離を短くすることができ、分配装置を経由することによる通信品質の低下を抑えることができる。
【００６０】
本実施形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、第２系統の低圧配電線６Ｂに接続された親機モデム８Ａが同一系統内の子機モデム８Ｂのみならず第１系統や第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｃに接続された子機モデム８Ｂと通信を行うので、電力系統ごとに親機モデム８Ａを用意する必要がない。また、１台の親機モデム８Ａがカバーする子機モデム８Ｂの範囲を広げて回線コスト等のシステムのランニングコストを低減することができる。
【００６１】
図７は、本発明の第４の実施の形態による遠隔検針システム１Ｄの構成図である。
【００６２】
図７に示すように、この遠隔検針システム１Ｄは、第２の実施の形態と第３の実施の形態との組み合わせであって、図６のように各電力系統の幹線から分岐したすべての分岐線にバイパス信号線１５が接続されると共に、バイパス信号線１５が各低圧配電線の白相の電力線６ｂに接続されていることを特徴としている。したがって、第３の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６３】
図８は、本発明の第５の実施の形態による遠隔検針システム１Ｅの構成図である。
【００６４】
図８に示すように、この遠隔検針システム１Ｅは、親機モデム８Ａが電力メータ７の一つに内蔵されることなく電力メータ７から独立して設けられていることを特徴としている。そのため、電力メータ７に内蔵される電力線モデム８はすべて子機モデム８Ｂとなっている。その他の基本的な構成は第１の実施の形態と同様である。
【００６５】
親機モデム８Ａはバイパス信号線１５に直接接続されており、バイパス信号線１５は各電力系統の複数の分岐線から選ばれた一つの分岐線どうしを接続している。すなわち、１−２系統の分岐線６Ａ２、２−２系統の分岐線６Ｂ２、３−２系統の分岐線６Ｃ２の各々の赤相の電力線６ａどうしがバイパス信号線１５を介して相互に接続されており、同じく１−２系統の分岐線６Ａ２、２−２系統の分岐線６Ｂ２、３−２系統の分岐線６Ｃ２の各々の黒相の電力線６ｃどうしがバイパス信号線１５を介して相互に接続されている。そのため、すべての子機モデムは、バイパス信号線１５及び２−２系統の分岐線６Ｂ２を介して親機モデム８Ａと電力線通信を行うことができる。すなわち、複数の電力系統が設けられている場合であっても１つの親機モデム８Ａで対応することができる。
【００６６】
本遠隔検針システム１Ａ乃至１Ｅの実施例では、クランプ式カプラ１６のバイパス信号線１５への接続形態を図９（ａ）の様な「並列接続」で説明したが、図９（ｂ）の様に「直列接続」でも接続可能であることは言うまでもない。しかし、図９（ｃ）に示すように受信信号の品質は、信号の回り込みや伝送距離などが影響するため「並列接続」のほうが「直列接続」よりも効率がよい。
【００６７】
なお、図９（ａ）及び（ｂ）では図８の遠隔検針システム１Ｅのように、親機モデム８Ａをバイパス信号線１５に接続したものを例示しているが、遠隔検針システム１Ａ乃至１Ｄのように親機モデム８Ａが電力メータ７に内蔵されるものについても同様に適用できる。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６９】
例えば、上記実施形態においては、集合住宅３の電気室４内に３つの変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃが設けられ、集合住宅３内の電力系統が３系統に分かれており、第１〜第３系統の低圧配電線６Ａ，６Ｂ，６Ｃの各々が３分岐している場合を例に挙げたが、本発明はこのような場合に限定されず、２系統以上であれば何系統であってもよく、各電力系統の幹線から分岐する分岐線の本数もいくつであってもよい。
【００７０】
また、図８に示した第５の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であって、親機モデム８Ａが電力メータ７に内蔵される代わりに独立して設けられ、この親機モデム８Ａがバイパス信号線１５に直接接続される構成について説明したが、第２〜第４の実施の形態において親機モデム８Ａを電力メータ７から独立して設けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃが集合住宅３の電気室４に設けられる場合を例に挙げたが、本発明はこのような構成に限定されず、例えば変圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃが柱上トランスであってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ    遠隔検針システム
３    集合住宅
４    電気室
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ    変圧器
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ    低圧配電線
６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３    第１系統の分岐線
６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｂ３    第２系統の分岐線
６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｃ３    第３系統の分岐線
６ａ    電力線（第１の非接地線）
６ｂ    電力線（接地線）
６ｃ    電力線（第２の非接地線）
７    電力メータ
８    電力線モデム
８Ａ    親機モデム
８Ｂ    子機モデム
９    計量部
１０    需要家宅
１１    高圧配電線
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ    分配装置
１３    分電盤
１４    宅内配線
１５    バイパス信号線
１６    クランプ式カプラ
２１    制御部
２２    メータインターフェース部
２３    ＰＬＣインターフェース部
２４    ＷＡＮインターフェース部
【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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【図９】
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