特許 5940910 通信ネットワークおよび広域通信ネットワーク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5940910

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】通信ネットワークおよび広域通信ネットワーク

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/58 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/58

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-141630(P2012-141630)

(22)【出願日】2012年6月25日

(65)【公開番号】特開2014-7546(P2014-7546A)

(43)【公開日】2014年1月16日

【審査請求日】2015年5月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】591128453

【氏名又は名称】株式会社メガチップス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】田向 健吾

【審査官】 川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２３６０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００８８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２８８１７７４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−３５２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４３０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８００２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１５１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ３／５４ − ３／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高圧受電設備内の変圧器の２次側から分電盤内の遮断器の１次側まで延びる第１電力線と導通状態に接続され、前記第１電力線を伝送路として電力線通信を行う第１通信装置と、
前記分電盤内の前記遮断器の２次側から延びる第２電力線に接続され、当該第２電力線を伝送路として電力線通信を行う第２通信装置と、
を含み、
前記第２通信装置は、前記変圧器から電力の供給を受ける各分電盤ごとに設けられ、
前記第１通信装置は、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信で送信し、
複数の前記第２通信装置はそれぞれ、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信および無線通信で送信し、
前記高圧受電設備内には、複数の変圧器が存在し、
前記第１通信装置は、前記高圧受電設備内において、前記複数の変圧器ごとに設けられ、
前記第１通信装置は、無線通信を行う無線通信手段をさらに有する通信ネットワーク。

【請求項2】

前記第１通信装置は、前記複数の前記第２通信装置に含まれる、或る第２通信装置と他の第２通信装置との間で、前記或る第２通信装置と前記他の第２通信装置とをつなぐ電力線を伝送路として直接電力線通信を行ったときに、通信信号の減衰量が半分となる伝送路上の地点に接続される請求項１に記載の通信ネットワーク。

【請求項3】

前記第１電力線は、複数に分岐されて、前記各分電盤内の各遮断器の１次側に接続され、
前記第１通信装置は、前記第１電力線から分岐した複数の電力線のうち、前記各遮断器の１次側と接続されていない空きの電力線に接続される請求項１に記載の通信ネットワーク。

【請求項4】

前記複数の変圧器ごとに設けられた各第１通信装置は、無線で互いに通信を行う請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信ネットワーク。

【請求項5】

無線通信機能を有するホスト通信装置をさらに備え、
前記第２通信装置は、分電盤から電力の供給を受ける負荷の消費電力量を計測し、
前記第２通信装置は、前記消費電力量に関する情報を含んだ通信信号を電力線通信および無線通信で送信し、
前記ホスト通信装置は、前記消費電力量に関する情報を、前記第２通信装置を介して無線で収集する請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信ネットワーク。

【請求項6】

高圧受電設備内の変圧器の２次側から分電盤内の遮断器の１次側まで延びる第１電力線と導通状態に接続され、前記第１電力線を伝送路として電力線通信を行う第１通信装置と、
前記分電盤内の前記遮断器の２次側から延びる第２電力線に接続され、当該第２電力線を伝送路として電力線通信を行う第２通信装置と、
を含み、
前記第２通信装置は、前記変圧器から電力の供給を受ける各分電盤ごとに設けられ、
前記第１通信装置は、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信で送信し、複数の前記第２通信装置はそれぞれ、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信および無線通信で送信する狭域通信ネットワークと、
無線通信機能を有する複数のホスト通信装置と、
を有し、
前記高圧受電設備内には、複数の変圧器が存在し、
前記狭域通信ネットワークは、前記複数の変圧器ごとに構成され、
前記第１通信装置は、前記高圧受電設備内において、前記複数の変圧器ごとに設けられ、
前記第１通信装置は、無線通信を行う無線通信手段をさらに有し、
単一の前記狭域通信ネットワークに含まれる前記複数の前記第２通信装置は、前記複数のホスト通信装置のうち、単一のホスト通信装置とのみ通信可能に構成される広域通信ネットワーク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信技術に関する。

【背景技術】

【0002】

電気機器に電力を供給する電力線を伝送路として通信を行う電力線通信（Power Line Communication：ＰＬＣ）技術が存在する（例えば、特許文献１）。電力線通信では、商用電源周波数よりも高い周波数の通信信号を商用電力に重畳させて通信が行われる。

【0003】

しかし、当該電力線通信は、電気機器が接続された電力線を伝送路とする通信方式であるため、電気機器のノイズ（「家電ノイズ」とも称する）の影響を受ける場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１８４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

また、電力線を伝達する通信信号は、伝送路中の分岐を通過する度に減衰されるため、過度な分岐の通過により通信信号の信号レベルが低下すると、上述のような家電ノイズの影響を受け易くなり、通信不能となる可能性がある。

【0006】

そこで、本発明は、通信信号の減衰による通信不能を回避することが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る通信ネットワークの第１の態様は、高圧受電設備内の変圧器の２次側から分電盤内の遮断器の１次側まで延びる第１電力線と導通状態に接続され、前記第１電力線を伝送路として電力線通信を行う第１通信装置と、前記分電盤内の前記遮断器の２次側から延びる第２電力線に接続され、当該第２電力線を伝送路として電力線通信を行う第２通信装置とを備え、前記第２通信装置は、前記変圧器から電力の供給を受ける各分電盤ごとに設けられ、前記第１通信装置は、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信で送信し、複数の前記第２通信装置はそれぞれ、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信および無線通信で送信し、前記高圧受電設備内には、複数の変圧器が存在し、前記第１通信装置は、前記高圧受電設備内において、前記複数の変圧器ごとに設けられ、前記第１通信装置は、無線通信を行う無線通信手段をさらに有する。

【0008】

また、本発明に係る通信ネットワークの第２の態様は、上記第１の態様であって、前記第１通信装置は、前記複数の前記第２通信装置に含まれる、或る第２通信装置と他の第２通信装置との間で、前記或る第２通信装置と前記他の第２通信装置とをつなぐ電力線を伝送路として直接電力線通信を行ったときに、通信信号の減衰量が半分となる伝送路上の地点に接続される。

【0009】

また、本発明に係る通信ネットワークの第３の態様は、上記第１の態様であって、前記第１電力線は、複数に分岐されて、前記各分電盤内の各遮断器の１次側に接続され、前記第１通信装置は、前記第１電力線から分岐した複数の電力線のうち、前記各遮断器の１次側と接続されていない空きの電力線に接続される。

【0010】

また、本発明に係る通信ネットワークの第４の態様は、上記第１の態様から上記第３の態様のいずれかであって、前記複数の変圧器ごとに設けられた各第１通信装置は、無線で互いに通信を行う。

【0011】

また、本発明に係る通信ネットワークの第５の態様は、上記第１の態様から上記第４の態様のいずれかであって、無線通信機能を有するホスト通信装置をさらに備え、前記第２通信装置は、分電盤から電力の供給を受ける負荷の消費電力量を計測し、前記第２通信装置は、前記消費電力量に関する情報を含んだ通信信号を電力線通信および無線通信で送信し、前記ホスト通信装置は、前記消費電力量に関する情報を、前記第２通信装置を介して無線で収集する。

【0012】

また、本発明に係る広域通信ネットワークは、高圧受電設備内の変圧器の２次側から分電盤内の遮断器の１次側まで延びる第１電力線と導通状態に接続され、前記第１電力線を伝送路として電力線通信を行う第１通信装置と、前記分電盤内の前記遮断器の２次側から延びる第２電力線に接続され、当該第２電力線を伝送路として電力線通信を行う第２通信装置とを含み、前記第２通信装置は、前記変圧器から電力の供給を受ける各分電盤ごとに設けられ、前記第１通信装置は、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信で送信し、複数の前記第２通信装置はそれぞれ、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信および無線通信で送信する狭域通信ネットワークと、無線通信機能を有する複数のホスト通信装置とを有し、前記高圧受電設備内には、複数の変圧器が存在し、前記狭域通信ネットワークは、前記複数の変圧器ごとに構成され、前記第１通信装置は、前記高圧受電設備内において、前記複数の変圧器ごとに設けられ、前記第１通信装置は、無線通信を行う無線通信手段をさらに有し、単一の前記狭域通信ネットワークに含まれる前記複数の前記第２通信装置は、前記複数のホスト通信装置のうち、単一のホスト通信装置とのみ通信可能に構成される。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、通信信号の減衰による通信不能を回避することが可能になる。

【0014】

本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。

【図2】通信システムの適用例を示す図である。

【図3】通信装置の構成を示すブロック図である。

【図4】伝送路の簡易モデルを示す図である。

【図5】第２実施形態に係る通信システムの適用例を示す図である。

【図6】第２実施形態に係る通信システムの概略構成を示す図である。

【図7】カプラーを用いて異なる電力系統間を接続した場合における、通信信号の輻輳の様子を示す図である。

【図8】無線通信を利用して異なる電力系統間を接続した場合における、通信信号の輻輳の様子を示す図である。

【図9】第２実施形態に係る通信システムの他の適用例を示す図である。

【図10】第２実施形態に係る通信システムの他の適用例を示す図である。

【図11】第２実施形態に係る通信システムの他の適用例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、各実施形態について図面を参照して説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一のまたは相応する要素を示すものとする。

【0017】

＜１．第１実施形態＞
［１−１．構成］
図１は、第１実施形態に係る通信システム１Ａの構成を示す図である。図２は、通信システム１Ａの適用例を示す図である。

【0018】

図１に示されるように、通信システム１Ａは、複数の通信装置１０（１０Ａ〜１０Ｃ）と、無線通信機能を有する情報収集装置５とを備えている。

【0019】

各通信装置１０Ａ〜１０Ｃはそれぞれ、ビル、ホテル等の施設（建屋）の電力系統を構成する各電気工作物内の電力線３０に接続される。

【0020】

具体的には、図１では、複数の通信装置１０Ａ〜１０Ｃのうち、第１通信装置１０Ａは、高圧受電設備１００に設けられている。そして、第１通信装置１０Ａは、高圧受電設備１００内の変圧器ＴＮの２次側から各分電盤２００Ａ，２００Ｂ内の各遮断器ＢＲの１次側まで延びる第１電力線３０Ｍと導通状態に接続されている。

【0021】

また、第２通信装置１０Ｂは、変圧器ＴＮから電力の供給を受ける第２分電盤２００Ｂ（２００）に設けられている。そして、第２通信装置１０Ｂは、第２分電盤２００Ｂ内の遮断器ＢＲの２次側から延びる第２電力線３０Ｓと導通状態に接続されている。

【0022】

また、第３通信装置１０Ｃは、変圧器ＴＮから電力の供給を受ける第１分電盤２００Ａ（２００）に設けられている。そして、第３通信装置１０Ｃは、第１分電盤２００Ａ内の遮断器（例えば、漏電遮断機）ＢＲの２次側から延びる第２電力線３０Ｓと導通状態に接続されている。

【0023】

このような構成を有する通信システム１Ａを実際のビルに適用すると、例えば、図２のような態様となる。図２の態様では、高圧受電設備１００がビルの屋上に備えられ、第１分電盤２００Ａおよび第２分電盤２００Ｂはそれぞれビル内の異なるフロア（階）に備えられている。

【0024】

ここで、通信装置１０（１０Ａ〜１０Ｃ）の内部構成について説明する。図３は、通信装置１０の構成を示すブロック図である。

【0025】

図３に示されるように、通信装置１０は、電力線３０を介した電力線通信（ＰＬＣ：power line communication）を行う電力線通信部１１と、無線通信を行う無線通信部（無線通信手段）１２と、電力線通信および無線通信を制御する制御部１３と、電源部１４とを備えている。

【0026】

このような構成を有する通信装置１０は、受信した情報を中継する中継器としての機能（マルチホップ通信機能）を有している。具体的には、通信装置１０は、電力線通信または無線通信で信号を受信した場合、受信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を制御部１３によって生成し、当該新たな通信信号を電力線通信および無線通信で外部に送信する。

【0027】

このように、中継器として機能する通信装置１０を、図１のように、互いに電気的に繋がった、高圧受電設備１００、分電盤２００Ａ，２００Ｂ等の各電気工作物にそれぞれ配置した場合、各通信装置１０は、互いに協働して通信ネットワークを構成することになる。

【0028】

また、通信装置１０は、使用電力量を計測する計測手段としての機能も有している。例えば、分電盤２００Ａ，２００Ｂに設置される通信装置１０Ｃ，１０Ｂは、分電盤２００Ａ，２００Ｂから電力の供給を受ける照明、電気機器、および空調機などの負荷（電気負荷）で消費される電力量（消費電力量）を計測し、消費電力量に関する情報（電力量情報）を取得する。

【0029】

［１−２．通信システムの動作］
次に、通信システム１Ａの動作について、図１中の情報収集装置５が、第２分電盤２００Ｂ内の第２通信装置１０Ｂで取得された電力量情報を通信ネットワークを介して収集する場合を例にして説明する。

【0030】

まず、第２分電盤２００Ｂに設置された第２通信装置１０Ｂが、電力量情報を取得すると、第２通信装置１０Ｂは、当該電力量情報を含む通信信号を電力線通信および無線通信で送信する。第２通信装置１０Ｂから送信された通信信号は、高圧受電設備１００に設置された第１通信装置１０Ａによって電力線通信で受信される。

【0031】

第１通信装置１０Ａは、受信した通信信号に含まれる電力量情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該通信信号を電力線通信および無線通信で送信する。第１通信装置１０Ａから送信された通信信号は、第１分電盤２００Ａに設置された第３通信装置１０Ｃによって電力線通信で受信される。

【0032】

第３通信装置１０Ｃは、受信した通信信号に含まれる電力量情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該通信信号を電力線通信および無線通信で送信する。第３通信装置１０Ｃから送信された通信信号は、情報収集装置５によって無線通信で受信される。

【0033】

このように、第２分電盤２００Ｂ内の第２通信装置１０Ｂで取得された電力量情報は、各通信装置１０Ａ〜１０Ｃで構成される通信ネットワークを介して伝送され、情報収集装置５に伝達されることになる。

【0034】

電力線通信を行う場合において、複数の通信装置１０を用いて情報を中継して伝達することによれば、通信信号の減衰による通信不能を回避することができる。

【0035】

具体的には、電力線を伝送路にして伝達される通信信号は、伝送路中の分岐において減衰される。このような分岐における減衰について、伝送路の簡易モデルを用いて説明する。図４は、伝送路の簡易モデルを示す図であり、図４では、始点ＳＰから出力された大きさ「１．０」の通信信号が各分岐を通って伝送路を伝達する様子が時系列で示されている。なおここでは、理解を容易にするために、通信信号の信号レベルを「大きさ」として表現している。

【0036】

通信信号は、伝送路中の分岐において等分配されるとともに、終端で吸収される。例えば、図４に示されるように、タイミング１において、始点ＳＰから大きさ「１．０」の通信信号が出力されると、タイミング２では、第１分岐点ＢＰ１に「１．０」の通信信号が位置する。そして、次のタイミング３では、「１．０」の通信信号が等分配され、始点ＳＰ、第１終端ＥＰ１および第２分岐点ＢＰ２それぞれに、「０．３３」の通信信号が位置することになる。さらに、タイミング４では、第２分岐点ＢＰ２に位置していた「０．３３」の通信信号が等分配され、第１分岐点ＢＰ１、第２終端ＥＰ２および第３終端ＥＰ３それぞれに、「０．１１」の通信信号が位置することになる。

【0037】

このように、電力線を通る通信信号は、分岐を通過する度に減衰される。また、通信信号の減衰は、分岐だけではなく、遮断器においても発生する。

【0038】

このため、ビル等の電力系統を利用して電力線通信を行う場合において、電力線の分岐および遮断器の多い各電気工作物に通信装置１０をそれぞれ配置して、各通信装置１０を、受信信号に含まれる電力量情報を含んだ、新たな通信信号を送信する中継器として機能させることによれば、通信信号の減衰による通信不能を回避することができ、電力量情報を確実に伝送することが可能になる。

【0039】

例えば、図１に示されるように、高圧受電設備１００および各分電盤２００Ａ，２００Ｂそれぞれにおいて１５ｄＢ分の減衰が生じると仮定すると、第２通信装置１０Ｂから送信された通信信号は、第３通信装置１０Ｃに到達するまで、４５ｄＢ分減衰することになる。すなわち、中継器を介さない直接通信では、通信信号は４５ｄＢ減衰する。

【0040】

これに対して、第２通信装置１０Ｂから送信された通信信号を第１通信装置１０Ａが中継した場合、第１通信装置１０Ａから送信された通信信号は、第３通信装置１０Ｃに到達するまで、３０ｄＢ分減衰することになる。

【0041】

したがって、第２通信装置１０Ｂから送信された通信信号を第１通信装置１０Ａに中継させた場合、直接通信の場合に比べて、第３通信装置１０Ｃに到達する通信信号の信号品質は、実質的に１５ｄＢ分改善することになる。

【0042】

電力線通信では、電気製品から受けるノイズの影響が大きく、特に低速で行う電力線通信（低速電力線通信）の通信帯域では、モータ等の誘導負荷で発生したノイズの影響が非常に大きくなる。このため、このようなノイズに対して、通信信号の信号レベルを確保することが、通信を行う上で重要となる。

【0043】

なお、第１通信装置１０Ａは、第２通信装置１０Ｂと第３通信装置１０Ｃとの間で、第２通信装置１０Ｂと第３通信装置１０Ｃとをつなぐ電力線を伝送路として直接電力線通信を行ったときに、通信信号の減衰量が半分となる伝送路上の地点に接続されることが好ましい。このため、例えば、第１通信装置１０Ａの接続可能地点（接続可能箇所）が複数箇所存在した場合、当該複数箇所のうち、通信信号の減衰量が半分に最も近づく地点に第１通信装置１０Ａを接続した方がよい。

【0044】

このように、直接電力線通信を行ったときの通信信号の減衰量が半分となる地点、或いは半分に近づく地点に、中継器としての第１通信装置１０Ａを配置することによれば、通信信号の信号レベルを最もバランス良く確保しつつ、通信を行うことが可能になる。

【0045】

以上のように、通信システム１Ａ（通信ネットワーク）は、高圧受電設備１００内の変圧器ＴＮの２次側から分電盤２００内の遮断器ＢＲの１次側まで延びる第１電力線３０Ｍと導通状態に接続され、第１電力線３０Ｍを伝送路として電力線通信を行う通信装置（第１通信装置）１０Ａと、分電盤２００内の遮断器ＢＲの２次側から延びる第２電力線３０Ｓに接続され、当該第２電力線３０Ｓを伝送路として電力線通信を行う通信装置１０（第２通信装置１０Ｂまたは第３通信装置１０Ｃ）とを備えている。そして、第２電力線３０Ｓを伝送路として電力線通信を行う通信装置１０は、変圧器ＴＮから電力の供給を受ける各分電盤２００Ａ，２００Ｂごとに設けられ、各通信装置１０Ａ〜１０Ｃはそれぞれ、通信信号を受信した場合、当該通信信号に含まれる情報を含んだ新たな通信信号を生成し、当該新たな通信信号を電力線通信で送信する。

【0046】

このように、各電気工作物に通信装置１０をそれぞれ配置して、各通信装置１０を中継器として機能させることによれば、各中継器からは、減衰のない新たな通信信号が送信されることになるので、通信信号の減衰による通信不能を回避することができ、信頼性の高い通信を実現することができる。

【0047】

＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。上記第１実施形態に係る通信システム１Ａでは、高圧受電設備１００内の１つの変圧器から電力の供給を受ける単一の電力系統において通信ネットワークが構成されていたが、第２実施形態に係る通信システム１Ｂでは、複数の電力系統にまたがって通信ネットワークが構成される。なお、通信システム１Ｂにおいて、通信システム１Ａと共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

【0048】

［２−１．構成］
通常、ビル等の施設では、高圧受電設備１００内に複数の変圧器が設けられ、変圧器ごとに電力系統が分離されている。第２実施形態の通信システム１Ｂでは、異なる電力系統（異系）にまたがって、通信ネットワークが構成される。図５は、第２実施形態に係る通信システム１Ｂの適用例を示す図である。

【0049】

図５に示されるように、通信システム１Ｂは、高圧受電設備１００内の複数の変圧器ＴＮ１〜ＴＮ３それぞれの２次側において、通信装置１０Ｆ〜１０Ｈを有している。これら各通信装置１０Ｆ〜１０Ｈはそれぞれ、各変圧器の２次側に接続された電力線であって、各変圧器の２次側と導通状態の電力線に接続されている。

【0050】

高圧受電設備１００内に設けられた各通信装置１０Ｆ〜１０Ｈは、いずれも図３に示される構成を有し、無線通信により互いに通信可能である。このため、高圧受電設備１００内の複数の変圧器それぞれの２次側に通信装置１０Ｆ〜１０Ｈを設けることによれば、異なる電力系統間で通信を行うことが可能になる。

【0051】

図５では、高圧受電設備１００内の複数の変圧器それぞれの２次側に通信装置１０を設けた上で、各階の分電盤２００に通信装置１０を設けることによって、ビル全体で通信ネットワークを構成した態様が示されている。詳細には、図５では、地下１階（Ｂ１）から２階（２Ｆ）までの電力系統を利用した第１通信ネットワークと、３階（３Ｆ）から６階（６Ｆ）までの電力系統を利用した第２通信ネットワークと、７階（７Ｆ）から１０階（１０Ｆ）までの電力系統を利用した第３通信ネットワークとを、高圧受電設備１００内の通信装置１０Ｆ〜１０Ｈによる無線通信で繋げることによって、ビル全体の通信ネットワークが構成されている。

【0052】

ビル全体の通信ネットワークは、「広域通信ネットワーク」とも称され、第１通信ネットワーク、第２通信ネットワークおよび第３通信ネットワークは、「狭域通信ネットワーク」とも称される。

【0053】

なお、図５において、符号５は、情報収集装置を示し、符号６は、コンセント差し込み型の通信装置（タップ通信装置）を示し、符号７は、三相用の通信装置（三相通信装置）を示している。タップ通信装置６および三相通信装置７は、通信装置（正確には単相用の単相通信装置）１０とほぼ同様の機能を有している。すなわち、タップ通信装置６および三相通信装置７はいずれも、無線通信および電力線通信可能に構成されて中継器として機能するとともに、電力測定機能をも有している。単相通信装置１０、タップ通信装置６および三相通信装置７は、情報収集装置５に対して分散して配置されるため、単相通信装置１０、タップ通信装置６および三相通信装置７は、総称して「分散通信装置」または「ローカル通信装置」とも称され、情報収集装置５は「ホスト通信装置」とも称される。

【0054】

以上のように、高圧受電設備１００内の複数の変圧器それぞれの２次側に、無線通信機能を有する通信装置１０Ｆ〜１０Ｈを設けることによれば、無線によって異なる電力系統間で通信を行うことが可能になり、施設全体で通信ネットワークを構成することができる。

【0055】

また、異なる電力系統間を無線通信で接続することによれば、異なる電力系統間を電力線通信用のカプラーを用いて接続する場合に比べて、伝送路における通信信号の輻湊を緩和することができる。

【0056】

ここで、通信信号の輻輳の緩和について説明する。図６は、通信システム１Ｂの概略構成を示す図である。図７は、カプラーを用いて異なる電力系統間を接続した場合における、通信信号の輻輳の様子を示す図であり、図８は、無線通信を利用して異なる電力系統間を接続した場合における、通信信号の輻輳の様子を示す図である。

【0057】

図６では、高圧受電設備１００内の複数の変圧器ＴＮ１〜ＴＮ３それぞれの２次側に、通信装置１０Ｆ〜１０Ｈが設けられ、変圧器ＴＮ１の電力系統に情報収集装置５が接続された態様が示されている。

【0058】

図６では通信装置１０Ｆ〜１０Ｈの無線通信を利用して異なる電力系統間が接続されているが、通信装置１０Ｆ〜１０Ｈの代わりに、電力線通信用のカプラーを用いて異なる電力系統間を接続した場合を想定する。

【0059】

この場合、分電盤に設けられた各通信装置１０Ｉ〜１０Ｍから図７に示されるような通信信号ＳＧ１〜ＳＧ５がそれぞれ出力されたとすると、通信信号ＳＧ１と通信信号ＳＧ５との間、通信信号ＳＧ２と通信信号ＳＧ５との間、通信信号ＳＧ２と通信信号ＳＧ４との間、および通信信号ＳＧ３と通信信号ＳＧ４との間で輻輳が生じることになる。

【0060】

これに対して、図６のように、無線通信を利用して異なる電力系統間を接続した場合、図８に示されるように、分電盤に設けられた各通信装置１０Ｉ〜１０Ｍから出力される各通信信号ＳＧ１〜ＳＧ５間の輻輳は低減されることになる。

【0061】

このように、異なる電力系統間を無線通信で接続することによれば、伝送路における通信信号の輻湊を緩和することができる。

【0062】

［２−２．他の構成例］
上記では、通信システム１Ｂの適用例として、図５に示される態様を例示したが、ここでは、通信システム１Ｂの他の適用例について説明する。図９〜図１１は、通信システム１Ｂの他の適用例を示す図である。

【0063】

まず、図９の適用例について説明する。

【0064】

図５の適用例では、情報収集装置５が分電盤２００内の通信装置１０と無線通信を行う構成となっていたが、図９の適用例では、情報収集装置５は、タップ通信装置６を介して分電盤２００内の通信装置１０と通信を行う。

【0065】

このように、情報収集装置５が、タップ通信装置６を介して分電盤２００内の通信装置１０と通信を行う構成である場合、情報収集装置５の設置位置に自由度を持たせることができる。

【0066】

次に、図１０の適用例について説明する。

【0067】

図１０の適用例では、２つの情報収集装置５Ａ，５Ｂが設けられている。第１情報収集装置５Ａは、地下１階（Ｂ１）から２階（２Ｆ）までの電力系統を利用した第１通信ネットワークと、３階（３Ｆ）から６階（６Ｆ）までの電力系統を利用した第２通信ネットワークとに接続可能に構成されている。このため、第１情報収集装置５Ａは、第１通信ネットワークを構成する各ローカル通信装置、および第２通信ネットワークを構成する各ローカル通信装置から電力量情報を収集することになる。

【0068】

一方、第２情報収集装置５Ｂは、７階（７Ｆ）から１０階（１０Ｆ）までの電力系統を利用した第３通信ネットワークに接続可能に構成されており、第２情報収集装置５Ｂは、第３通信ネットワークを構成する各ローカル通信装置から電力量情報を収集する。

【0069】

情報収集装置５では、設定可能なアドレス数の制約から、通信可能なローカル通信装置の台数が制限される場合がある。このため、通信相手となる、ビル内に設けられるローカル通信装置の総数が、制限台数を超える場合、図１０に示されるように、情報収集装置５を複数用いることになる。

【0070】

またこのように、複数の情報収集装置５を用いる場合、同じ電力系統に設けられたローカル通信装置（単一の狭域通信ネットワークに含まれるローカル通信装置）は、単一の情報収集装置５のみと通信可能なように、換言すれば複数の情報収集装置５と通信しないように構成される。例えば、図１０では、変圧器ＴＮ１の電力系統、および変圧器ＴＮ２の電力系統に設けられた各ローカル通信装置が、第１情報収集装置５Ａのみと通信可能に構成され、変圧器ＴＮ３の電力系統に設けられた各ローカル通信装置が、第２情報収集装置５Ｂのみと通信可能に構成されている。

【0071】

なお、無線通信に使用する周波数は、各情報収集装置５Ａ，５Ｂごとに変更することが好ましい。

【0072】

次に、図１１の適用例について説明する。

【0073】

図１１の適用例では、高圧受電設備１００が複数階ごとに設けられているため、各高圧受電設備１００内に設けられた通信装置１０による無線通信で、異なる電力系統間を接続させることが難しい。このため、図１１では、各変圧器の電力系統ごとに、情報収集装置５が設置されている。例えば、１階（１Ｆ）および２階（２Ｆ）の電力系統については、情報収集装置５Ｅが設置され、３階（３Ｆ）および４階（４Ｆ）の電力系統については、情報収集装置５Ｆが設置されている。

【0074】

このように、通信システム１Ｂは、施設の構成に合わせて適用することができる。

【0075】

＜３．変形例＞
以上、通信システム１Ａ，１Ｂの各実施形態について説明したが、本発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。

【0076】

例えば、上記第１実施形態では、第１通信装置１０Ａは、高圧受電設備１００内に設けられる態様を示していたが、これに限定されない。具体的には、第１通信装置１０Ａは、高圧受電設備１００内の変圧器ＴＮの２次側から各分電盤２００Ａ，２００Ｂ内の各遮断器ＢＲの１次側までの延びる第１電力線３０Ｍに接続されていればよく、高圧受電設備１００外に設けられていてもよい。より詳細には、第１通信装置１０Ａは、第１分電盤２００Ａ内の遮断器ＢＲの１次側から延びる第１電力線３０Ｍに接続する態様としてもよく、第２分電盤２００Ｂ内の遮断器ＢＲの１次側から延びる第１電力線３０Ｍに接続する態様としてもよい。

【0077】

また、当該第１通信装置１０Ａを高圧受電設備１００内に設ける場合、第１通信装置１０Ａは、変圧器ＴＮの２次側に接続された電力線３０Ｍから分岐した複数の電力線のうち、各分電盤２００Ａ，２００Ｂ内の各遮断器ＢＲの１次側と接続されていない空きの電力線に接続されることが好ましい。このような空きの電力線は、拡張用に設けられた、予備の電力線である。

【0078】

このように、高圧受電設備１００内において、負荷が接続されていない空きの電力線に第１通信装置１０Ａを接続することによれば、分電盤２００から電力の供給を受ける下流側の設備、機器等を停電させることなく、通信装置１０を設置することができる。したがって、第１通信装置１０Ａの設置が容易になるとともに、第１通信装置１０Ａを設置する際の下流側の設備への影響を無くすことができる。

【0079】

また、上記各実施形態では、通信ネットワークを用いて電力量情報を伝送する態様について例示したが、これに限定されない。

【0080】

具体的には、通信装置１０が電力計測手段以外に、温度、湿度、二酸化炭素濃度等の環境情報を計測する手段を備えている場合、計測された環境情報を通信ネットワークを用いて伝送する態様としてもよい。

【0081】

また、通信装置１０が、電力量情報または環境情報を計測可能なセンサ機器を接続可能であった場合、センサ機器を通信装置１０に接続して、電力量情報または環境情報を計測し、計測された電力情報または環境情報を通信ネットワークを用いて伝送する態様であってもよい。

【0082】

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得る。

【符号の説明】

【0083】

１Ａ，１Ｂ 通信システム
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｅ，５Ｆ 情報収集装置
６ タップ通信装置
７ 三相通信装置
１０，１０Ａ〜１０Ｃ，１０Ｆ〜１０Ｍ 通信装置（単相通信装置）
１１ 電力線通信部
１２ 無線通信部（無線通信手段）
１３ 制御部
１４ 電源部
３０Ｍ 第１電力線
３０Ｓ 第２電力線
１００ 高圧受電設備
２００，２００Ａ，２００Ｂ 分電盤
ＴＮ，ＴＮ１〜ＴＮ３ 変圧器
ＢＲ 遮断器
ＳＰ 始点
ＢＰ１，ＢＰ２ 分岐点
ＥＰ１〜ＥＰ３ 終端
ＳＧ１〜ＳＧ５ 通信信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】