JP6384792B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、親機と複数台の子機との間で電力線搬送通信を行う通信システムに関する。

従来、この種の通信システムとして、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをネットワークごとに備え、各ネットワークにおいて親機と子機との間で配電線を伝送媒体に用いた電力線搬送通信を行うシステムが知られている。ただし、電力線搬送通信のネットワークが複数構築されると、その特性上、いずれか１つのネットワークの通信が１または複数の他のネットワークの通信に対し干渉する場合がある。

たとえば特許文献１には、この種の通信システムにおいて複数のネットワーク間に生じる通信の干渉を抑制するための技術が記載されている。すなわち、特許文献１に記載の構成では、親機である通信装置は、他の通信装置に対し指令通信信号を送信し、送信出力レベルを調整させる。通信装置は、指令通信信号を受信した場合、通信上で隣接する他の通信装置と通信可能な最低限の通信品質で通信信号を送信するように、送信出力レベルを制御する。

特開２０１０−２７３２７５号公報

しかしながら、上記従来例では、 親機は、実際に他のネットワークとの間で通信の干渉が生じるか否かに関わらず、指令通知信号を送信することで他の通信装置の送信出力レベルを調整する。このため、他のネットワークとの間で通信の干渉を生じ得ない通信装置においても、送信出力レベルを抑制する可能性がある。つまり、上記従来例では、異なるネットワーク間での通信に支障がない場合にまで、干渉を抑制するための制御がなされる可能性がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされており、異なるネットワーク間での通信に支障がない場合にまで干渉を抑制するための制御がなされることがない通信システムを提供することを目的とする。

本発明の通信システムは、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、前記主ネットワークの前記親機は、前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、前記干渉情報は、トラフィックの占有率であって、前記検知部は、所定期間において受信した前記漏洩信号のパケットのパケット長、及び通信信号の変調方式や多値度に基づいて、受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていることを特徴とする。
本発明の通信システムは、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、前記主ネットワークの前記親機は、前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、前記干渉情報は、トラフィックの占有率であって、前記検知部は、所定期間において、前記副ネットワークの前記親機が前記子機へ送信する通信信号の送信間隔に基づいて、受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていることを特徴とする。
本発明の通信システムは、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、前記主ネットワークの前記親機は、前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、前記主ネットワークの前記親機は、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける前記干渉情報が規定値以上であれば、前記主ネットワークと前記副ネットワークとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部を有し、前記親機は、同一のネットワークに属する前記複数台の子機へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として前記複数台の子機の各々から応答信号を受信するように構成され、前記回避処理は、前記副ネットワークからの前記要求信号を受信すると、前記主ネットワークに属する前記複数台の子機へ前記要求信号を送信するのを一定期間禁止させる処理であることを特徴とする。
本発明の通信システムは、同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、前記主ネットワークの前記親機は、前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、前記主ネットワークの前記親機は、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける前記干渉情報が規定値以上であれば、前記主ネットワークと前記副ネットワークとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部を有し、前記親機は、同一のネットワークに属する前記複数台の子機へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として前記複数台の子機の各々から応答信号を受信するように構成され、前記回避処理は、前記主ネットワークの前記親機が送信する前記要求信号の送信頻度を低下させる処理を含むことを特徴とする。

本発明は、異なるネットワーク間での通信に支障がない場合にまで干渉を抑制するための制御がなされることがない。

図１Ａは、実施形態１に係る通信システムを示す概略ブロック図で、図１Ｂは、実施形態１に係る通信システムにおける親機及び子機を示す概略ブロック図である。 図２Ａ，図２Ｂは、それぞれ実施形態１に係る通信システムにおける信号の漏洩の説明図である。 実施形態１に係る通信システムにおける漏洩信号のトラフィックの占有の説明図である。 実施形態１に係る通信システムにおいて、第２ＰＡＮの親機から第１ＰＡＮに要求信号が漏洩する場合の説明図である。 実施形態１に係る通信システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る通信システムにおいて、通信経路を示す概略図である。 実施形態１に係る通信システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。 図８Ａは、実施形態１に係る通信システムにおいて、親機の受信感度の変更前の通信経路を示す概略図で、図８Ｂは、実施形態１に係る通信システムにおいて、親機の受信感度の変更後の通信経路を示す概略図である。 実施形態１に係る通信システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る通信システムにおける動作の一例を示す説明図である。 図１１Ａ，図１１Ｂは、それぞれ実施形態２に係る通信システムにおけるパケットの干渉の説明図である。 図１２Ａは、実施形態２に係る通信システムにおいて、パケットが衝突する場合の説明図で、図１２Ｂは、実施形態２に係る通信システムにおいて、パケットの衝突を回避する場合の説明図である。 実施形態２に係る通信システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。 図１４Ａ，図１４Ｂは、それぞれ実施形態２に係る通信システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る通信システム１は、図１Ａ，図１Ｂに示すように、同一の配電線６に接続された１台の親機３と複数台の子機２とをそれぞれ備える複数のネットワーク１１〜１３を有している。通信システム１は、複数のネットワーク１１〜１３の各々において親機３と複数台の子機２との間で配電線６を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行う。

ここで、複数のネットワーク１１〜１３のうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、複数のネットワーク１１〜１３のうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとする。

主ネットワークの親機３は、検知部３３１と、記憶部３３３とを有している。検知部３３１は、副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する。記憶部３３３は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ネットワークにおける干渉情報を記憶する。

また、本実施形態の親機３は、図１Ａに示すように、同一の配電線６に接続された複数台の子機２と共に主ネットワークの複数台の端末を構成する。親機３は、前記複数台の子機との間で配電線６を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行う。

親機３は、図１Ｂに示すように、検知部３３１と、記憶部３３３とを有している。検知部３３１は、主ネットワーク以外の副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する。記憶部３３３は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ネットワークにおける干渉情報を記憶する。

また、本実施形態の子機２は、本実施形態の通信システム１に用いられる。

ところで、以下の各実施形態では、複数のネットワーク１１〜１３の全てにおいて、同一の構成が採用される場合を例示する。つまり、主ネットワークの親機３に適用される構成は、副ネットワークの親機３においても適用される。そのため、副ネットワークの親機３は、主ネットワークの親機３と同様に、検知部３３１及び回避部３３２を有している。

ただし、複数のネットワーク１１〜１３の全てにおいて同一の構成を採用することは必須ではなく、たとえば主ネットワークの親機３のみが検知部３３１及び回避部３３２を有していていもよい。

また、以下の各実施形態では、外部の供給事業者から供給される電力、ガス、水道、熱などの資源の需要家を対象として、各需要家での資源の消費量を計測した計測データを遠隔地にあるサーバで取得するための検針システムを、通信システムの例として説明する。以下では、需要家（customer’s facility）が集合住宅の各住戸である場合について例示するが、この例に限らず、需要家はたとえば戸建て住宅、事務所、工場などであってもよい。また、以下では、資源が電力である場合を例として説明するが、電力に限らず、電力以外の資源の消費量についてもサーバの取得対象とすることは可能である。その他、太陽光発電に代表される発電量などの供給量についてもサーバの取得対象とすることは可能である。

本実施形態の通信システム１は、図１Ａに示すように、複数台の子機２１１，２１２，…２１ｎ、２２１，２２２，…２２ｎ、…２３１，２３２，…２３ｎと、コンセントレータである親機３とを、ネットワーク１１〜１３ごとに備えている。また、本実施形態の通信システム１は、複数台の親機３を統括する上位装置４をさらに備えている。

以下、子機２１１，２１２，…２１ｎ、２２１，２２２，…２２ｎ、…２３１，２３２，…２３ｎの各々を区別しないときには「子機２」といい、ネットワーク１１〜１３の各々を区別しないときには「ネットワーク１０」という。さらに、ネットワークを「ＰＡＮ」（Personal Area Network）ともいう。ここでいうＰＡＮ１０は、１台の親機３の管理範囲として親機３ごとに設定されるネットワークであって、本実施形態では同一敷地内に複数棟存在する集合住宅において棟単位で設定されている場合を想定する。勿論、ＰＡＮ１０は、同一敷地内で棟単位に設定される場合に限られず、集合密度が高ければ、互いに異なる敷地に存在する複数の物件（たとえば集合住宅）において物件単位で設定される場合も想定される。

以下、各ＰＡＮ１０の親機３を区別するときには、第１ＰＡＮ１１の親機３を第１親機３０１、第２ＰＡＮ１２の親機３を第２親機、第３ＰＡＮ１３の親機３を第３親機３０３とする。

子機２は集合住宅の各需要家に設けられている。各子機２は、それぞれ各需要家での資源の消費量を計測する計測器５に付設されている。計測器５は、電力の供給事業者からの電力（資源）が供給される配電線６１〜６３（以下、各々を区別しないときには「配電線６」という）に接続されており、各需要家での使用電力量（資源の消費量）を計測する電力メータである。配電線６１〜６３の各々は、集合住宅の棟ごとに設けられた低圧幹線であって、集合住宅の敷地内に引き込まれた高圧配電線６０にそれぞれ変圧器７１〜７３（以下、各々を区別しないときには「変圧器７」という）を介して繋がっている。つまり、配電線６１は変圧器７１を、配電線６２は変圧器７２を、配電線６３は変圧器７３を介して同一の高圧配電線６０に繋がっている。

計測器５は、子機２と共にスマートメータ８を構成する。スマートメータ８は、同一の配電線６に接続されている親機３と子機２とが通信を行うことにより遠隔検針等を可能にする。スマートメータ８は、子機２と計測器５とが筐体を共用することが好ましいが、子機２と計測器５とが互いに異なる筐体を有していてもよい。

親機３は、集合住宅の棟ごとに設けられている。親機３は、同じ棟の需要家（住戸）に設けられた複数台の子機２を管理下として、これら管理下の複数台の子機２と通信可能に構成されている。そのために、親機３は、各配電線６に１台ずつ接続されており、同一の配電線６に接続されている子機２と共に１つのＰＡＮ１０に属する。

つまり、配電線６１に接続された子機２１１，２１２，…２１ｎ及び第１親機３０１は第１ＰＡＮ１１に属し、配電線６２に接続された子機２２１，２２２，…２２ｎ及び第２親機３０２は第２ＰＡＮ１２に属する。同様に、配電線６３に接続された子機２３１，２３２，…２３ｎ及び第３親機３０３は第３ＰＡＮ１３に属する。

検針システムとしての通信システム１は、実際には多数台の親機３を備え、これら多数台の親機３の各々の管理下にある子機２からの計測データを、上位装置４で取得できるように構成されている。本実施形態では、第１ＰＡＮ１１、第２ＰＡＮ１２、第３ＰＡＮ１３が存在する１つの集合住宅のみに着目して、親機３が３台の場合をモデルとして通信システム１の構成及び機能を説明するが、親機３を３台に限定する趣旨ではない。勿論、第１ＰＡＮ１１、第２ＰＡＮ１２、第３ＰＡＮ１３は、それぞれ互いに異なる物件（たとえば集合住宅）に存在していてもよい。つまり、本実施形態は、１つの物件に複数のＰＡＮ１０が存在する場合だけではなく、複数の物件に対して各々１つのＰＡＮ１０が対応して存在する場合も想定される。この場合、後述する異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉は、隣接する物件との間で生じ得る。

上位装置４は、複数の需要家から計測データを収集するサーバコンピュータからなる。上位装置４は、供給事業者である電力会社や、電力会社に代わって使用電力量の管理や節電の支援などを行うサービス提供事業者によって運営されている。ここで、上位装置４は、自らの管理下にある需要家の計測データを定期的に収集する遠隔検針の機能を持つ。つまり、上位装置４は、専用回線ＮＴ１を通して各親機３と通信を行うことにより、各親機３の管理下の子機２から計測器５の計測結果を含む計測データを取得する機能を有している。これにより、上位装置４は、複数台の親機３の管理下の全ての子機２から、各親機３を介して計測データを収集することができる。

また、上位装置４は、供給事業者等によって運営される上位サーバの下位装置であり地域ごとに設けられるヘッドエンド装置であってもよい。この場合、上位装置４は、地域ごとに親機３から計測データを収集し、上位サーバへ送信するように構成される。これにより、供給事業者等によって運営される上位サーバは、複数の上位装置４から計測データを収集することにより、複数地域の需要家の計測データを効率的に収集することができる。また、上位装置４はこのようなヘッドエンド装置と上位サーバとの両方を含んでいてもよい。

以下に、子機２及び親機３の具体的な構成について図１Ｂを参照して説明する。

子機２と親機３との間の通信は、配電線６を伝送媒体に用いた通信路を用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）技術を用いて実現される。つまり、第１ＰＡＮ１１の子機２と第１親機３０１との間には配電線６１を伝送媒体に用いた通信路が形成され、第２ＰＡＮ１２の子機２と第２親機３０２との間には配電線６２を伝送媒体に用いた通信路が形成されている。同様に、第３ＰＡＮ１３の子機２と第３親機３０３との間には配電線６３を伝送媒体に用いた通信路が形成されている。

子機２は、このような通信路（配電線６）を通して同一ＰＡＮ１０の親機３との間で電力線搬送通信を行うことにより、計測データを同一ＰＡＮ１０の親機３に送信する。ここでいう計測データは、少なくとも計測器５で所定期間内に測定された使用電力量を含んでいる。

そのため、子機２は、親機３との通信を行う（第３）通信インターフェイス（以下、インターフェイスを「Ｉ／Ｆ」と表記する）２１と、計測器５から測定結果を取得する検針部２２と、各部の動作を制御する（第１）制御部２３とを有している。なお、図１Ｂでは、第１ＰＡＮ１１の子機２１１のみ図示しているが、他の子機２も同様の構成である。

通信Ｉ／Ｆ２１は、上述したように計測器５の上流側の配電線６を伝送媒体に用いて、親機３との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。

検針部２２は、たとえば計測器５の拡張端子に有線接続される構成により、計測器５との間でデータの授受を可能とする。なお、検針部２２は、計測器５と有線接続される構成に限らず、たとえば計測器５と無線通信や光通信を行う構成でもよい。なお、計測器５は、子機２と一体に構成されていてもよい。

制御部２３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部２３は、少なくとも検針部２２が取得した計測器５の計測結果に基づいて計測データを生成し、この計測データを通信Ｉ／Ｆ２１から親機３に送信する機能を有している。

さらに、子機２は、メモリを有し、一定時間（たとえば１分、５分、１０分等）ごとの計測データを一定期間（たとえば１日）分、メモリに記憶するように構成されている。

親機３は、集合住宅の管理人室あるいは電気室などに配置されている。親機３は、自らの管理下となる複数の需要家（住戸）の子機２から計測データを取得し、取得した計測データを上位装置４に転送する。

そのため、親機３は、子機２との通信を行う第１通信Ｉ／Ｆ３１と、上位装置４との通信を行う第２通信Ｉ／Ｆ３２と、各部の動作を制御する（第２）制御部３３とを有している。なお、図１Ｂでは、第１ＰＡＮ１１の第１親機３０１のみ図示しているが、他の親機３０２，３０３も同様の構成である。

第１通信Ｉ／Ｆ３１は、上述したように計測器５の上流側の配電線６を伝送媒体に用いて、子機２との間で双方向に電力線搬送通信を行うように構成されている。第２通信Ｉ／Ｆ３２は、光ファイバ等を用いた専用回線ＮＴ１に接続されており、この専用回線ＮＴ１を介して上位装置４との間で双方向に通信を行うように構成されている。なお、親機３は、専用回線ＮＴ１を介して上位装置４との間の通信を行う構成に限らず、インターネットのような公衆網を介して、あるいは無線通信もしくは電力線搬送通信により上位装置４と通信する構成であってもよい。

制御部３３は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコンのようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ここでは、制御部３３は、少なくとも集合住宅における複数の需要家の子機２から第１通信Ｉ／Ｆ３１で計測データを取得し、取得した計測データを第２通信Ｉ／Ｆ３２から上位装置４に送信する機能を有している。

また、本実施形態の通信システム１では、複数台の子機２は各々が他の子機２を中継器としてデータを伝送するマルチホップ通信を行うように構成されている。そのため、親機３と直接通信できない子機２は、親機３と通信可能な距離にある他の子機２がパケットを中継することにより、親機３との間で通信可能となる。たとえば、配電線６１に対して、第１親機３０１及び子機２１１，２１２，…２１ｎが上流側（変圧器７１側）から第１親機３０１、子機２１１、子機２１２、…子機２１ｎの順に接続されていると仮定する。この場合、第１親機３０１は、子機２１１，２１２とは直接通信し、子機２１３とは直接通信するのではなく子機２１１を中継器として通信することが考えられる。

したがって、親機３は子機２と通信を行う際、伝送距離やノイズ等の影響により、同一のＰＡＮ１０に属する全ての子機２と直接通信できる環境になくても、同一のＰＡＮ１０に属する全ての子機２との間で通信可能になる。具体的には、親機３は、同一のＰＡＮ１０に属する子機２との間で、マルチホッププロトコルに従い通信経路（ルート）を構築するための伝送状況の情報のやりとりを行い、その情報を元に通信経路を決定している。

次に、上述した通信システム１において、いずれかのＰＡＮ１０の親機３が、管理下となる子機２、すなわち当該親機３と同一のＰＡＮ１０の子機２から計測データを取得するための構成について説明する。

親機３は、制御部３３により、定期的に管理下の子機２に検針要求（要求信号）を送信するように構成されている。ここで、親機３は、予め定められている時刻（たとえば０：００，０：３０，１：００，…）になると、管理下にある複数台の子機２の各々に対して要求信号を順次送信する。このとき、親機３は、要求信号を送信するタイミングが子機２ごとに異なるように、たとえばスマートメータ８に固有の識別子（メータ番号）に基づいて、あるいはランダムに、要求信号を送信するタイミングを決定する。

子機２は、要求信号を受信すると、制御部２３により、この要求信号への応答として計測データを含む検針応答（応答信号）を親機３へ送信するように構成されている。したがって、親機３は、その管理下にある複数台の子機２からの計測データを定期的に収集することができる。親機３は、制御部３３により、このように複数台の子機２から収集した計測データを集約し、検針情報を生成する。親機３が複数台の子機２から定期的に計測データを取得する処理を、以下では「定例検針」という。

さらに、親機３は、上記の検針情報を生成すると、制御部３３により、上位装置４に対して検針情報を送信する。これにより、上位装置４では、親機３の管理下にある複数台の子機２からの計測データを定期的に取得することができる。なお、親機３は、子機２からの計測データを受信する度に、制御部３３により、上位装置４に計測データを送信してもよい。

なお、定例検針時に親機３が子機２から計測データを取得する周期は、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１０分、１５分、４５分など適宜設定可能である。また、定例検針時に親機３が収集した計測データ（検針情報）を上位装置４に送信する周期についても、本実施形態では３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１２時間、１日など適宜設定可能である。

ところで、上述した構成の通信システム１は、親機３と子機２との間の通信に電力線搬送通信を用い、且つ親機３ごとに個別の配電線６１〜６３を用いることにより、親機３ごとに個別のＰＡＮ１１〜１３を構築している。但し、配電線６１〜６３は電気的に完全に分離されているわけではなく、それぞれ減衰要素である変圧器７１〜７３を介して同一の高圧配電線６０に接続されている。このため、各配電線６を流れる通信信号は、変圧器７である程度減衰されるが、他の配電線６に漏洩し、異なるＰＡＮ１０間で通信の干渉を生じることがある。異なるＰＡＮ１０間で通信の干渉が生じると、通信信号の衝突が発生することにより、パケットの消失（パケットロス）が増加する虞がある。とくに、本実施形態の通信システム１のように、複数の配電線６が同一敷地内に敷設されている場合、複数の配電線６が比較的近い距離にあるため、異なるＰＡＮ１０間で通信信号の漏洩が生じやすくなる。

通信信号の漏洩の一例について図２Ａ，図２Ｂを用いて説明する。なお、以下の説明では、図面において、異なるＰＡＮ１０から漏洩する通信信号を破線で示す。ここでは、第２ＰＡＮ１２の第２親機３０２は、制御部３３により、その管理下の子機２へ要求信号を送信していると仮定する。また、第２ＰＡＮ１２の子機２２１は、この要求信号の受信に応じて、制御部２３により、第２親機３０２へ応答信号を送信していると仮定する。これら要求信号及び応答信号は、第２ＰＡＮ１２の変圧器７２、高圧配電線６０、第１ＰＡＮ１１の変圧器７１を介して、第１ＰＡＮ１１に（ここでは、第１親機３０１に）漏洩する場合がある。

そこで、本実施形態の通信システム１では、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉が生じ得る状態にあることを検知するための機能を、親機３が有している。

以下では、何れか１つのＰＡＮ１０に着目して、複数のＰＡＮ１１〜１３のうち、着目する任意の１つのＰＡＮ１を主ＰＡＮ（主ネットワーク）とし、主ＰＡＮ以外の少なくとも１つのＰＡＮ１を副ＰＡＮ（副ネットワーク）として説明する。つまり、１台の親機３に着目した場合、主ＰＡＮは、複数のＰＡＮ１１〜１３のうち当該着目した親機３が属するＰＡＮである。たとえば第１ＰＡＮ１１に着目すれば、第１ＰＡＮ１１が主ＰＡＮになり、第２ＰＡＮ１２及び第３ＰＡＮ１３のうち少なくとも１つが副ＰＡＮになる。以下の説明では、とくに断りの無い限り、第１ＰＡＮ１１を主ＰＡＮ、第２ＰＡＮ１２を副ＰＡＮとする。

＜漏洩信号の検知＞
本実施形態の通信システム１では、主ＰＡＮの親機３は、図１Ｂに示すように、検知部３３１の機能と、記憶部３３３とを制御部３３に有している。検知部３３１は、副ＰＡＮから漏洩した通信信号（以下、「漏洩信号」という）の有無を検知する。また、記憶部３３３は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおける干渉情報（ここでは、トラフィックの占有率）のデータを記憶する。以下の説明では、とくに断りのない限り、「漏洩信号の主ＰＡＮにおけるトラフィックの占有率」を「漏洩信号のトラフィックの占有率」という。記憶部３３３は、たとえばフラッシュメモリ等のマイコンに内蔵されるメモリである。勿論、記憶部３３３は、マイコンに内蔵されていなくてもよく、マイコンの外部の記憶装置であってもよい。

ここで、干渉情報とは、漏洩信号による主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間における通信の干渉の度合いを示す値である。干渉情報には、たとえば主ＰＡＮ及び副ＰＡＮの親機３の台数や、子機２の台数（またはハロー（Hello）パケット数）、干渉量などが含まれる。以下では、トラフィックの占有率を干渉情報として説明する。

検知部３３１は、副ＰＡＮの親機３（または、その管理下の子機２）からの漏洩信号を第１通信Ｉ／Ｆ３１が受信したか否かにより、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知する。ここで、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知するにあたり、その漏洩信号の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）の大小を問わない。つまり、検知部３３１は、第１通信Ｉ／Ｆ３１が漏洩信号を受信さえすれば、副ＰＡＮからの漏洩信号が有ると検知する。

また、本実施形態の通信システム１では、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号が有ると検知した場合、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する。たとえば、検知部３３１は、所定期間において受信した副ＰＡＮからの漏洩信号のパケットの個数に基づいて、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出するように構成されていてもよい。この場合、パケットの個数が多ければ占有率が大きくなり、パケットの個数が少なければ占有率が小さくなる。ここで、所定期間は、たとえば定例検針の周期に合わせて３０分と仮定するが、この例に限らず、たとえば１０分、１５分、４５分など適宜設定可能である。なお、検知部３３１が漏洩信号のトラフィックの占有率を算出するか否かは任意である。

また、検知部３３１は、所定期間において受信した漏洩信号のパケットのパケット長、及び通信信号の変調方式や多値度に基づいて、受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていてもよい。なお、多値度とは、１回の変調（１シンボル）で伝送されるビット数を表している。ここで、変調方式には、通信方式が電力線搬送通信の場合、たとえばＳＳ（Spread Spectrum：スペクトル拡散）方式や、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式などがある。たとえば検知部３３１は、所定期間において受信した漏洩信号のパケットのパケット長と、変調方式とに基づいて、所定期間に占める漏洩信号の受信時間を算出する。そして、検知部３３１は、この受信時間に基づいて、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する。また、検知部３３１は、所定期間において受信した漏洩信号のパケットのパケット長と、変調方式及び多値度とに基づいて、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出してもよい。

たとえば図３に示すように、第１ＰＡＮ１１の第１親機３０１の第１通信Ｉ／Ｆ３１が、所定期間において、第１ＰＡＮ１１における通信信号（第１ＰＡＮ１１の子機２からの応答信号）や、第２ＰＡＮ１２からの漏洩信号を受信したと仮定する。この場合、第１親機３０１の検知部３３１は、所定期間に占める第２ＰＡＮ１２からの漏洩信号の受信時間に基づいて、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する。この場合、受信時間が長ければ占有率が大きくなり、受信時間が短ければ占有率が小さくなる。

その他、検知部３３１は、所定期間において、副ＰＡＮの親機３が子機２へ送信する通信信号（要求信号）の送信間隔に基づいて、受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていてもよい。なお、副ＰＡＮの親機３が子機２へ送信する通信信号の送信間隔は、いわゆるポーリング間隔である。たとえば図４に示すように、第２ＰＡＮ１２の第２親機３０２が送信する要求信号が、第１ＰＡＮ１１に漏洩していると仮定する。そして、第１ＰＡＮ１１の第１親機３０１の第１通信Ｉ／Ｆ３１が、この要求信号を受信していると仮定する。ここで、第２親機３０２が子機２２１へ送信する要求信号と、第２親機３０２が子機２２２へ送信する要求信号との間隔を‘Ｔ１’とする。また、第２親機３０２が子機２２２へ送信する要求信号と、第２親機３０２が子機２２３へ送信する要求信号との間隔を‘Ｔ２’とする。以下、同様にして、第２親機３０２が子機２２（ｎ−１）へ送信する要求信号と、第２親機３０２が子機２２ｎへ送信する要求信号との間隔を‘Ｔ（ｎ−１）’とする。

第１親機３０１の第１通信Ｉ／Ｆ３１は、所定期間において、第２親機３０２が送信する要求信号を、漏洩信号として間隔Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔ（ｎ−１）ごとに受信する。そして、第１親機３０１の検知部３３１は、これら間隔Ｔ１〜Ｔ（ｎ−１）の平均値（つまり、第２親機３０２のポーリング間隔の平均値）に基づいて、漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する。この場合、平均値が小さければ、漏洩信号のトラフィックの占有率が大きくなり、平均値が大きくなれば、漏洩信号のトラフィックの占有率が小さくなる。

そして、制御部３３は、検知部３３１において算出した漏洩信号のトラフィックの占有率を記憶部３３３に記憶させる。ここで、制御部３３は、漏洩信号に含まれるネットワークアドレスを参照することで、漏洩信号がどの副ＰＡＮから漏れた信号であるかを検知することが可能である。したがって、制御部３３は、漏洩信号に含まれるネットワークアドレスに基づいて、漏洩信号のトラフィックの占有率を副ＰＡＮごとに記憶部３３３に記憶させる。

ここで、漏洩信号に固有の識別子（メータ番号等）が含まれる場合は、制御部３３は、副ＰＡＮのみならず、当該副ＰＡＮの何れの端末（親機３又は子機２）が漏洩信号の発生元であるかも検知することが可能である。この場合、制御部３３は、漏洩信号に含まれる固有の識別子に基づいて、漏洩信号のトラフィックの占有率を副ＰＡＮの端末ごとに記憶部３３３に記憶させてもよい。

上述のように、本実施形態の通信システム１では、主ＰＡＮの親機３は、検知部３３１と、記憶部３３３とを有している。検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知する。記憶部３３３は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおけるトラフィックの占有率を記憶する。つまり、主ＰＡＮの親機３は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無、及び受信した漏洩信号のトラフィックの占有率により、異なるＰＡＮ１０間での通信に支障があるか否かを検知することができる。たとえば、漏洩信号のトラフィックの占有率が小さければ、異なるＰＡＮ１０間での通信に支障がないと考えられるため、主ＰＡＮの親機３は、通信の干渉を回避する処理が不要と判断することが可能である。したがって、本実施形態の通信システム１では、異なるＰＡＮ１０（ネットワーク）間での通信に支障がない場合にまで干渉を抑制するための制御がなされることがない。

ところで、副ＰＡＮからの漏洩信号には、副ＰＡＮの親機３が送信する要求信号だけではなく、副ＰＡＮの子機２が送信する応答信号も考えられる。そこで、記憶部３３３は、副ＰＡＮの親機３からの漏洩信号と、副ＰＡＮの子機２からの漏洩信号とを区別して、漏洩信号の主ＰＡＮにおける干渉情報（ここでは、トラフィックの占有率）を記憶するように構成されていてもよい。ここで、記憶部３３３は、以下の表１に示すように、副ＰＡＮごとの漏洩信号のトラフィックの占有率のみならず、所定期間において受信した漏洩信号の受信強度の最大値も記憶してもよい。なお、以下の表１では、「受信した漏洩信号の受信強度の最大値」を「受信強度」、「漏洩信号のトラフィックの占有率」を「トラフィック占有率」とそれぞれ略して記載している。この構成では、主ＰＡＮの親機３は、異なるＰＡＮ１０間での通信に支障があるか否かを、より細かに検知することができる。

＜信号の干渉の回避＞
本実施形態の通信システム１では、主ＰＡＮの親機３は、図１Ｂに示すように、検知部３３１の機能の他に、回避部３３２の機能を制御部３３に有している。なお、回避部３３２を備えるか否かは任意である。

回避部３３２は、干渉情報（ここでは、トラフィックの占有率）が規定値以上であれば、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行するように構成されている。言い換えれば、本実施形態の通信システム１では、主ＰＡＮの親機３は、漏洩信号の主ＰＡＮにおける干渉情報が規定値以上であれば、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部３３２を有している。勿論、干渉情報を漏洩信号のトラフィックの占有率に限定する趣旨ではない。したがって、干渉情報は、たとえば受信した漏洩信号の受信強度を加味した値であってもよいし、その他の値であってもよい。また、規定値は、本実施形態の通信システム１の実施状況に応じて適宜設定されていてもよい。

本実施形態の通信システム１では、回避部３３２は、回避処理として、主ＰＡＮの親機３における通信信号の受信感度を低下させる処理を実行する。具体的には、回避部３３２は、第１通信Ｉ／Ｆ３１に含まれる受信用の自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）回路の利得の上限値を低下させることにより、親機３の受信感度を低下させる。つまり、回避処理は、主ＰＡＮの親機３の受信感度を低下させる処理を含む。

以下、本実施形態の通信システム１における主ＰＡＮの親機３の動作の一例について図５を用いて説明する。まず、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知し、漏洩信号が有る場合は、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する（Ｓ１１）。そして、回避部３３２は、算出した漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であれば、回避部３３２は、親機３の受信感度を低下させる回避処理を実行する（Ｓ１３）。一方、‘Ｓ１２’の処理において、漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値未満であれば、回避部３３２は、回避処理を実行しない（Ｓ１４）。主ＰＡＮの親機３は、上記の動作を所定期間ごとに実行する。ここで、所定期間は、＜漏洩信号の検知＞で既に述べたように、定例検針の周期に合わせて３０分と仮定するが、適宜設定されていてもよい。なお、主ＰＡＮの親機３は、パケットを受信する毎に上記の‘Ｓ１１’〜‘Ｓ１４’の動作を実行してもよい。

上述のように、本実施形態の通信システム１では、回避部３３２が親機３の受信感度を低下させる回避処理を実行することで、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避することができる。すなわち、主ＰＡＮの親機３の受信感度が低下すれば、副ＰＡＮからの通信信号（漏洩信号）の漏洩があっても、この漏洩信号を通信信号として認識しなくなり、通信の干渉を生じない。つまり、主ＰＡＮの親機３は、副ＰＡＮからの通信信号をパケットとして認識しない程度まで受信感度が低下していれば、副ＰＡＮからの漏洩信号を受信しても同期処理を開始することはなく、通信の干渉を回避できる。

＜第１調整例＞
ここで、回避部３３２が、回避処理において、主ＰＡＮの親機３の受信感度をどの程度低下させるかの第１調整例について説明する。本実施形態の通信システム１では、既に述べたように、複数台の子機２は、マルチホップ通信を行うように構成されている。たとえば、図６に示すように、主ＰＡＮが、親機３と、第１子機２Ａ１〜２Ａ３と、第２子機２Ｂ１〜２Ｂ６とを備えていると仮定する。第１子機２Ａ１〜２Ａ３は、親機３と直接通信可能な子機である。第２子機２Ｂ１〜２Ｂ６は、何れかの第１子機２Ａ１〜２Ａ３を中継器として親機３と通信可能な子機である。

図６に示す例では、第２子機２Ｂ１，２Ｂ２は、第１子機２Ａ１を中継器として親機３と通信可能である。第２子機２Ｂ３，２Ｂ４は、第１子機２Ａ２を中継器として親機３と通信可能である。第２子機２Ｂ５は、第１子機２Ａ３を中継器として親機３と通信可能である。また、第２子機２Ｂ６は、第１子機２Ａ３及び第２子機２Ｂ５を中継器として親機３と通信可能である。この場合、親機３は、第１子機２Ａ１〜２Ａ３との間で通信可能な受信感度を有していれば、第２子機２Ｂ１〜２Ｂ６とも通信可能であると考えられる。つまり、回避処理は、その実行前において主ＰＡＮの親機３と直接通信可能な主ＰＡＮに属する子機（第１子機２Ａ１〜２Ａ３）の全部と通信可能な範囲内で受信感度を低下させる処理であるのが好ましい。なお、複数台の子機２は、必ずしもマルチホップ通信を行うように構成されていなくてもよい。

以下、上記の点を踏まえた本実施形態の通信システム１の動作の一例について図７を用いて説明する。まず、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知し、漏洩信号が有る場合は、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する（Ｓ２１）。そして、回避部３３２は、算出した漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ２２）。漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であれば、回避部３３２は、第１子機２Ａ１〜２Ａ３からの通信信号の受信強度の最低レベルを確認する（Ｓ２３）。そして、回避部３３２は、この受信強度の最低レベルの通信信号を受信可能な親機３の受信感度を推定する（Ｓ２４）。

次に、回避部３３２は、上記の推定した親機３の受信感度により、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避できるか否かを判断する（Ｓ２５）。具体的には、回避部３３２は、たとえば推定した親機３の受信感度と、副ＰＡＮからの漏洩信号の受信強度とを比較する。通信の干渉が生じないと回避部３３２が判断した場合、回避部３３２は、推定した受信感度を、親機３の恒久的な受信感度として調整する（Ｓ２６）。一方、‘Ｓ２２’の処理において、漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値未満であれば、回避部３３２は、回避処理を実行しない（Ｓ２７）。主ＰＡＮの親機３は、上記の動作を所定期間ごとに実行する。

なお、上記の‘Ｓ２４’〜‘Ｓ２６’の動作は、以下に示す動作であってもよい。すなわち、‘Ｓ２４’において、回避部３３２は、第１子機２Ａ１〜２Ａ３からの通信信号のうち、受信強度の最低レベルの通信信号を受信できる程度まで、親機３の受信感度を一時的に変更させる。

次に、‘Ｓ２５’において、検知部３３１は、一時的に受信感度を変更することにより、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避できるか否かを検知する。具体的には、検知部３３１は、たとえば一定期間、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知する。そして、検知部３３１は、この一定期間において、漏洩信号が有れば通信の干渉が生じていると判断し、漏洩信号が無ければ通信の干渉が生じていないと判断する。

そして、‘Ｓ２６’において、通信の干渉が生じていないと検知部３３１が判断した場合、回避部３３２は、一時的に変更した受信感度を、親機３の恒久的な受信感度として調整する。

＜第２調整例＞
上述の第１調整例のように、主ＰＡＮの親機３の受信感度を低下させたとしても、漏洩信号の信号レベルが大きい場合には漏洩信号を受信してしまい、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避しきれない虞がある。そこで、主ＰＡＮの親機３の受信感度をさらに低下させることが考えられる。以下、回避部３３２が、回避処理において、主ＰＡＮの親機３の受信感度をどの程度低下させるかの第２調整例について説明する。なお、以下の説明では、主ＰＡＮは、第１調整例と同様に、親機３と、第１子機２Ａ１〜２Ａ３と、第２子機２Ｂ１〜２Ｂ６とを備えていると仮定する。

回避部３３２が第１調整例よりも親機３の受信感度を低下させた場合、第１子機２Ａ１〜２Ａ３の中に、親機３と直接通信ができなくなる子機が現れることがある。図８Ａに示す例では、親機３の受信感度を低下させることにより、第１子機２Ａ３が親機３と直接通信できなくなっている。この場合、親機３は、第１子機２Ａ３と、第１子機２Ａ３を中継器とする第２子機２Ｂ５，２Ｂ６との間で通信ができなくなる。

このような場合、親機３は、制御部３３により通信経路の再構築を試みることで、同一のＰＡＮ（ここでは、第１ＰＡＮ１１）に属する全ての子機２との間の通信を回復することが可能である。たとえば図８Ｂに示すように、通信経路の再構築により、第１子機２Ａ３が、第１子機２Ａ１を中継器として親機３と通信可能な第３子機２Ｃ１となる場合がある。この場合、第２子機２Ｂ５，２Ｂ６は、第１子機２Ａ１及び第３子機２Ｃ１を中継器として親機３と通信可能である。したがって、親機３は、通信経路の再構築により、全ての子機２との間の通信が可能となる。つまり、複数台の子機２は、各々が同一の配電線６に接続された他の子機２を中継器としてデータを伝送するマルチホップ通信を行うように構成されている。そして、回避処理は、その実行前において主ＰＡＮの親機３と直接通信可能な主ＰＡＮに属する子機（第１子機２Ａ１〜２Ａ３）の一部と通信可能な範囲内で最低レベルまで受信感度を低下させる処理であるのが好ましい。また、この回避処理において、主ＰＡＮに属する子機２のうち主ＰＡＮの親機３と直接通信可能な子機２以外の子機２は、主ＰＡＮの親機３と直接通信可能な子機２を中継器として主ＰＡＮの親機３と通信可能な通信経路を再構築するのが好ましい。

ここでは、図８Ａ，図８Ｂに示す複数（ここでは３本）の配電線６のうち、１本の配電線６に接続された複数台の子機２に着目して回避処理を説明しているが、他の配電線６においても同様の回避処理が実行される。

以下、上記の点を踏まえた本実施形態の通信システム１の動作の一例について図９を用いて説明する。まず、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知し、漏洩信号が有る場合は、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する（Ｓ３１）。そして、回避部３３２は、算出した漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ３２）。漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であれば、回避部３３２は、副ＰＡＮからの漏洩信号の受信強度の最大レベルを確認する（Ｓ３３）。そして、回避部３３２は、最も信号レベルの大きい漏洩信号を受信できない親機３の受信感度を推定する（Ｓ３４）。

次に、制御部３３は、同一のＰＡＮ（ここでは、第１ＰＡＮ１１）に属する全ての子機２との間で通信できるか否かを判断する（Ｓ３５）。具体的には、制御部３３は、現在の通信経路で全ての子機２と通信できるか否かを推定する。そして、現在の通信経路で通信できない子機２が存在する場合は、制御部３３は、通信経路の再構築を試みて、再度、全ての子機２と通信できるか否かを推定する。そして、通信経路の再構築によっても通信できない子機２が存在する場合は、回避部３３２は、推定した親機３の受信感度を一定量、上昇させる（Ｓ３６）。その後、制御部３３は、‘Ｓ３５’の処理を再度実行する。

‘Ｓ３５’の処理において、全ての子機２との間で通信できると判断されると、制御部３３は、推定した親機３の受信感度が推定前の親機３の受信感度と同じであるか否かを判断する（Ｓ３６）。親機３の受信感度が同じでなければ、回避部３３２は、推定した受信感度を、親機３の恒久的な受信感度として調整する（Ｓ３８）。一方、親機３の受信感度が同じであれば、受信感度を調整する処理を実行しない（Ｓ３９）。また、‘Ｓ３２’の処理において、漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値未満であれば、回避部３３２は、回避処理を実行しない（Ｓ３９）。主ＰＡＮの親機３は、上記の動作を所定期間ごとに実行する。

なお、上記の‘Ｓ３４’〜‘Ｓ３８’の動作は、以下に示す動作であってもよい。すなわち、‘Ｓ３４’において、回避部３３２は、副ＰＡＮからの漏洩信号の受信強度の最大レベルに基づいて親機３の受信感度を一時的に変更させる。

次に、‘Ｓ３５’において、制御部３３は、同一のＰＡＮ（ここでは、第１ＰＡＮ１１）に属する全ての子機２との間で通信できるか否かを判断する。具体的には、制御部３３は、現在の通信経路で全ての子機２と通信できるか否かを試行する。そして、現在の通信経路で通信できない子機２が存在する場合は、制御部３３は、通信経路の再構築を試みて、再度、全ての子機２と通信できるか否かを試行する。

そして、‘Ｓ３６’において、通信経路の再構築によっても通信できない子機２が存在する場合は、回避部３３２は、親機３の受信感度を一定量、上昇させる。

‘Ｓ３７’において、制御部３３は、変更した親機３の受信感度が変更前の親機３の受信感度と同じであるか否かを判断する。そして、‘Ｓ３８’において、親機３の受信感度が同じでなければ、回避部３３２は、一時的に変更した受信感度を、親機３の恒久的な受信感度として調整する。

ところで、本実施形態の通信システム１では、回避部３３２は、回避処理において親機３の受信感度を低下させているが、子機２の受信感度を同様に低下させてもよい。つまり、回避処理は、主ＰＡＮに属する子機２の受信感度を低下させる処理を含むのが好ましい。たとえば、回避部３３２は、回避処理の実行後、親機３の受信感度を含む感度信号を、第１通信Ｉ／Ｆ３１から主ＰＡＮに属する子機２へ送信させる処理を実行する。そして、子機２の制御部２３は、通信Ｉ／Ｆ２１が感度信号を受信すると、子機２の受信感度を当該信号に含まれる受信感度に調整する。この構成では、親機３だけではなく、その管理下にある子機２も主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避することができる。なお、主ＰＡＮに属する子機２の受信感度は、必ずしも主ＰＡＮの親機３の受信感度と同程度まで下げなくてもよい。

（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２に係る通信システム１について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の通信システム１において、実施形態１の通信システム１と共通する構成要素については適宜説明を省略する。

本実施形態の通信システム１では、主ＰＡＮの親機３の回避部３３２は、親機３の受信感度を低下させる処理の代わりに、要求信号を送信する間隔（すなわち、ポーリング間隔）を調整する処理を、回避処理として実行する。

具体的には、回避部３３２は、第１通信Ｉ／Ｆ３１が副ＰＡＮからの要求信号を受信すると、回避処理として、管理下の子機２へ要求信号を送信するのを一定期間禁止させる処理を実行する。つまり、親機３は、同一のＰＡＮに属する複数台の子機２へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として複数台の子機２の各々から応答信号を受信するように構成されている。そして、回避処理は、副ＰＡＮからの要求信号を受信すると、主ＰＡＮに属する複数台の子機２へ要求信号を送信するのを一定期間禁止させる処理であるのが好ましい。

たとえば、図１０に示すように、主ＰＡＮ（第１ＰＡＮ１１）と副ＰＡＮ（第２ＰＡＮ１２）との間で通信信号が互いに漏洩していると仮定する。ここで、副ＰＡＮにおいて、第２親機３０２からの要求信号を受信した子機２（ここでは、子機２２１）は、応答信号を第２親機３０２に送信する。したがって、この応答信号は、主ＰＡＮの第１親機３０１が送信する要求信号が副ＰＡＮに漏洩すれば、当該要求信号と干渉し、消失する虞がある。また、主ＰＡＮにおいても、第１親機３０１からの要求信号を受信した子機２（ここでは、子機２１１）は、応答信号を第１親機３０１に送信する。したがって、この応答信号は、副ＰＡＮの第２親機３０２が送信する要求信号が主ＰＡＮに漏洩すれば、当該要求信号と干渉し、消失する虞がある。

そこで、主ＰＡＮの第１親機３０１の回避部３３２は、副ＰＡＮの第２親機３０２からの要求信号を漏洩信号として受信すると、一定期間、要求信号の送信を禁止させる処理を実行する。これにより、主ＰＡＮの第１親機３０１が送信する要求信号が副ＰＡＮに漏洩する場合に、当該要求信号と、副ＰＡＮの子機２が送信する応答信号とが干渉するのを回避することができる。同様に、副ＰＡＮの第２親機３０２の回避部３３２は、主ＰＡＮの第１親機３０１からの要求信号を漏洩信号として受信すると、一定期間、要求信号の送信を禁止させる処理を実行する。これにより、副ＰＡＮの第２親機３０２が送信する要求信号が主ＰＡＮに漏洩する場合に、当該要求信号と、主ＰＡＮの子機２が送信する応答信号とが干渉するのを回避することができる。

ところで、ＯＳＩ参照モデルにおいて、物理層で受信されたパケットは、データリンク層であるＭＡＣ（Media Access Control）層を経て、上位層へと伝えられる。たとえば、図１１Ａに示すように、時刻ｔ１において物理層にてパケットの受信を開始したと仮定すると、上位層にてパケットの受信を検知できるのは、時刻ｔ１から一定時間が経過した時刻ｔ２である。

このため、たとえば図１１Ｂに示すように、時刻ｔ３において物理層にてパケットの受信を開始していたとしても、上位層では、時刻ｔ５になるまで当該パケットの受信を検知することができない。したがって、上位層は、時刻ｔ４においてパケットを受信していないと判断し、パケットを送信してしまう場合がある。この場合、受信したパケットと、送信したパケットとがコリジョン（collision）する（すなわち、干渉する）。

ここで、たとえば図１２Ａに示すように、主ＰＡＮ（ここでは、第１ＰＡＮ１１）の子機２１１が、主ＰＡＮの親機３からの要求信号を受信したと仮定する。また、副ＰＡＮから主ＰＡＮへと通信信号が漏洩していると仮定する。この場合、子機２１１は、物理層にて副ＰＡＮからの漏洩信号を受信していたとしても、当該パケットの受信を検知できずに応答信号を送信する可能性がある。すると、応答信号と、副ＰＡＮからの漏洩信号とが干渉する虞がある。

そこで、子機２は、同一のＰＡＮに属する親機３からの要求信号を受信すると、一定期間ＷＴ１待機した後に、当該親機３に対して応答信号を送信するように構成されていることが好ましい。この構成では、たとえば図１２Ｂに示すように、子機２１１が一定期間ＷＴ１の間に副ＰＡＮからの漏洩信号を受信する可能性が高くなる。したがって、子機２１１は、副ＰＡＮからの漏洩信号と干渉しないように応答信号を親機３へ送信することができるので、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉が生じ難くなる。

その他、主ＰＡＮの親機３の回避部３３２は、回避処理として、主ＰＡＮの親機３が送信する要求信号の送信頻度を低下させる処理を実行してもよい。つまり、親機３は、同一のＰＡＮに属する複数台の子機２へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として複数台の子機２の各々から応答信号を受信するように構成されている。そして、回避処理は、主ＰＡＮの親機３が送信する要求信号の送信頻度を低下させる処理を含んでいてもよい。ここで、送信頻度とは、所定期間において主ＰＡＮの親機３が要求信号を送信する回数である。具体的には、回避部３３２は、主ＰＡＮの親機３が要求信号を送信する間隔（ポーリング間隔）を長くすることで、要求信号の送信頻度を低下させる。これにより、主ＰＡＮの親機３が送信する要求信号と、副ＰＡＮからの漏洩信号とが干渉する可能性を低くすることができる。

以下、上記の点を踏まえた本実施形態の通信システム１の動作の一例について図１３を用いて説明する。まず、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知し、漏洩信号が有る場合は、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する（Ｓ４１）。そして、回避部３３２は、算出した漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ４２）。

漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であれば、回避部３３２は、主ＰＡＮの親機３が要求信号を送信する間隔（ポーリング間隔）を調整する（Ｓ４３）。具体的には、回避部３３２は、回避処理の実行前のポーリング間隔と、‘Ｍ＋１’との積で表される値になるようにポーリング間隔を調整する。なお、‘Ｍ’は、通信の干渉が生じ得ると判断された副ＰＡＮの数を表す自然数である。たとえば、通信の干渉が生じ得ると判断された副ＰＡＮの数が１つであれば、回避部３３２は、回避処理の実行前のポーリング間隔の２倍となるようにポーリング間隔を調整する。一方、‘Ｓ４２’の処理において、漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値未満であれば、回避部３３２は、回避処理を実行しない（Ｓ４４）。主ＰＡＮの親機３は、上記の動作を所定期間ごとに実行する。

また、回避処理は、通知信号を副ＰＡＮの親機３へ送信させる処理を含んでいてもよい。通知信号は、副ＰＡＮの親機３が送信する要求信号の送信頻度を低下させる指令を含む。以下、この点を踏まえた本実施形態の通信システム１の動作の一例について図１４Ａ，図１４Ｂを用いて説明する。まず、検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知し、漏洩信号が有る場合は、受信した漏洩信号のトラフィックの占有率を算出する（Ｓ５１）。そして、回避部３３２は、算出した漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であるか否かを判断する（Ｓ５２）。

漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値以上であれば、回避部３３２は、第１通信Ｉ／Ｆ３１から、通信の干渉が生じ得ると判断された副ＰＡＮへ通知信号を送信させる（Ｓ５３）。一方、‘Ｓ５２’の処理において、漏洩信号のトラフィックの占有率が規定値未満であれば、回避部３３２は、回避処理を実行しない（Ｓ５４）。

副ＰＡＮの親機３の第１通信Ｉ／Ｆ３１は、通知信号を受信する（Ｓ５５）。そして、副ＰＡＮの親機３の回避部３３２は、当該通知信号に含まれる指令に基づいて、副ＰＡＮの親機３が要求信号を送信する間隔（ポーリング間隔）を調整する（Ｓ５６）。ここで、ポーリング間隔を調整する処理は、‘Ｓ４３’での処理と同様である。主ＰＡＮの親機３は、上記の動作を所定期間ごとに実行する。なお、主ＰＡＮの親機３の回避部３３２は、‘Ｓ５３’の処理において、主ＰＡＮの親機３のポーリング間隔を調整する処理を併せて実行してもよい。

ところで、上記の各実施形態の通信システム１では、たとえば停電などにより一時的にシステムがシャットダウンする場合がある。この場合、主ＰＡＮの親機３は、主ＰＡＮと副ＰＡＮとの間での通信の干渉を回避するために、復旧時に回避処理を速やかに実行できるように構成されているのが望ましい。そこで、主ＰＡＮの親機３では、回避処理の設定情報（すなわち、親機３の受信感度や、要求信号の送信頻度）を不揮発性メモリに記憶させるのが好ましい。この構成では、主ＰＡＮの親機３は、制御部３３により、復旧時に不揮発性メモリから設定情報を読み出すことで、復旧前の設定に基づいて回避処理を速やかに実行することができる。

上記の各実施形態の通信システム１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを備えたコンピュータにプログラムを実行させることにより実現可能である。プログラムは、コンピュータのメモリに予め記憶されていてもよいし、電気通信回線を通して、或いは記録媒体に記録されて提供されてもよい。

このプログラムは、コンピュータを、少なくとも検知部３３１と、記憶部３３３として機能させるためのプログラムである。検知部３３１は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知する。記憶部３３３は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおける干渉情報を記憶する。

また、上記の通信システム１は、下記の方法によって、異なるＰＡＮ１０間での通信の干渉を検知する。すなわち、この方法は、検知処理と、記憶処理とを有している。検知処理は、副ＰＡＮからの漏洩信号の有無を検知する処理である。記憶処理は、漏洩信号が有る場合に受信した漏洩信号の主ＰＡＮにおける干渉情報を記憶装置に記憶させる処理である。

なお、本発明の各実施形態の通信システム１では、親機３が通信信号の送信間隔（ポーリング間隔）を決定しているが、他の構成であってもよい。たとえば、本発明の各実施形態の通信システム１は、親機３がゲートウェイ機能のみを有しており、上位サーバがポーリング間隔を決定する構成であってもよい。

また、本発明の各実施形態の通信システム１では、減衰要素（変圧器７）を介して複数のネットワーク１１〜１３の配電線６が接続されているが、減衰要素は備えていなくてもよい。

以上、本発明の各実施形態の通信システム１について詳細に説明した。但し、以上に説明した構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は上記の各実施形態に限定されることはなく、これら実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

１ 通信システム
１１〜１３ ネットワーク
２ 子機
３ 親機
３３１ 検知部
３３３ 記憶部
６ 配電線

Claims (12)

1. 同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、
   前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、
   前記主ネットワークの前記親機は、
   前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、
   前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、
   前記干渉情報は、トラフィックの占有率であって、
   前記検知部は、所定期間において受信した前記漏洩信号のパケットのパケット長、及び通信信号の変調方式や多値度に基づいて、受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていることを特徴とする通信システム。
2. 同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、
   前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、
   前記主ネットワークの前記親機は、
   前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、
   前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、
   前記干渉情報は、トラフィックの占有率であって、
   前記検知部は、所定期間において、前記副ネットワークの前記親機が前記子機へ送信する通信信号の送信間隔に基づいて、受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおけるトラフィックの占有率を算出するように構成されていることを特徴とする通信システム。
3. 同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、
   前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、
   前記主ネットワークの前記親機は、
   前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、
   前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、
   前記主ネットワークの前記親機は、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける前記干渉情報が規定値以上であれば、前記主ネットワークと前記副ネットワークとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部を有し、
   前記親機は、同一のネットワークに属する前記複数台の子機へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として前記複数台の子機の各々から応答信号を受信するように構成され、
   前記回避処理は、前記副ネットワークからの前記要求信号を受信すると、前記主ネットワークに属する前記複数台の子機へ前記要求信号を送信するのを一定期間禁止させる処理であることを特徴とする通信システム。
4. 同一の配電線に接続された１台の親機と複数台の子機とをそれぞれ備える複数のネットワークを有し、前記複数のネットワークの各々において前記親機と前記複数台の子機との間で前記配電線を伝送媒体に用いて通信信号を伝送する電力線搬送通信を行い、
   前記複数のネットワークのうち任意の１つのネットワークを主ネットワークとし、前記複数のネットワークのうち前記主ネットワーク以外の少なくとも１つのネットワークを副ネットワークとし、
   前記主ネットワークの前記親機は、
   前記副ネットワークからの漏洩信号の有無を検知する検知部と、
   前記漏洩信号が有る場合に受信した前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶する記憶部とを有し、
   前記主ネットワークの前記親機は、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける前記干渉情報が規定値以上であれば、前記主ネットワークと前記副ネットワークとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部を有し、
   前記親機は、同一のネットワークに属する前記複数台の子機へ要求信号を送信し、当該要求信号の応答として前記複数台の子機の各々から応答信号を受信するように構成され、
   前記回避処理は、前記主ネットワークの前記親機が送信する前記要求信号の送信頻度を低下させる処理を含むことを特徴とする通信システム。
5. 前記記憶部は、前記副ネットワークの前記親機からの前記漏洩信号と、前記副ネットワークの前記子機からの前記漏洩信号とを区別して、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける干渉情報を記憶するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の通信システム。
6. 前記主ネットワークの前記親機は、前記漏洩信号の前記主ネットワークにおける前記干渉情報が規定値以上であれば、前記主ネットワークと前記副ネットワークとの間での通信の干渉を回避する回避処理を実行する回避部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
7. 前記回避処理は、前記主ネットワークの前記親機の受信感度を低下させる処理を含むことを特徴とする請求項３又は４又は６に記載の通信システム。
8. 前記回避処理は、その実行前において前記主ネットワークの前記親機と直接通信可能な前記主ネットワークに属する子機の全部と通信可能な範囲内で前記受信感度を低下させる処理であることを特徴とする請求項７記載の通信システム。
9. 前記回避処理は、その実行前において前記主ネットワークの前記親機と直接通信可能な前記主ネットワークに属する子機の一部と通信可能な範囲内で前記受信感度を低下させる処理であることを特徴とする請求項７記載の通信システム。
10. 前記回避処理は、前記主ネットワークに属する前記子機の受信感度を低下させる処理を含むことを特徴とする請求項３又は４、若しくは６乃至９の何れか１項に記載の通信システム。
11. 前記子機は、同一のネットワークに属する前記親機からの前記要求信号を受信すると、一定期間待機した後に、当該親機に対して前記応答信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の通信システム。
12. 前記回避処理は、前記副ネットワークの前記親機が送信する前記要求信号の送信頻度を低下させる指令を含む通知信号を、前記副ネットワークの前記親機へ送信させる処理を含むことを特徴とする請求項４記載の通信システム。

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