JP4720447B2 - Power monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、電力線通信を用いた電力監視システムに関するものである。 The present invention relates to a power monitoring system using power line communication.
電力供給を電力会社から受ける需要者宅の分電盤内には電力会社との間で予め契約した電力量を超えたときに遮断される主幹ブレーカが設置されている場合があり、この場合、契約電力量を超えて主幹ブレーカが遮断されると、宅内の電気機器への電力供給が全てダウンすることになる。そこでこのような電力供給がダウンされるのを回避するためのシステムが提供されている(特許文献1)。 In the distribution panel of the customer's house that receives power supply from the power company, there may be a main breaker that is shut off when the amount of power contracted in advance with the power company is exceeded. When the main breaker is shut off beyond the contracted power amount, all the power supply to the electrical equipment in the house will go down. Therefore, a system for avoiding such power supply being down is provided (Patent Document 1).
この特許文献1にはブレーカ装置から各電気機器へメッセージを電力線(電灯線)を介して送信し、電気機器側ではメッセージに示す許可使用電力値に基づいて電力消費の開始や停止を行うようになっているシステムが開示されている。
上述の特許文献1に開示されているような電力線通信を利用するシステムでは、電気機器が発するノイズが大きい場合、親機であるブレーカ装置から直接子機である電気機器へメッセージ(情報)を送信することができない場合がある。この解決方法としてはルーティングを行って親機から各子機へのルートを予め調査してルートを構築する方法があるが、親機からの情報を該当子機にいち早く送信することができるというメリットがあるものの、ルートを構築するためのルーティングパケットを定期的に親機から送信しなければならないため、定常時のトラフィックが多いという問題がある。
In a system using power line communication as disclosed in
本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは電力線への接続位置が頻繁に変わる電気機器を制御する子機端末に対して確実に制御命令を送信することができるとともに、定常時のトラフィックを抑制ができる電力監視システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to reliably transmit a control command to a slave terminal that controls an electric device whose connection position to the power line changes frequently. An object of the present invention is to provide a power monitoring system that can control traffic during normal operation.
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、使用電力量を監視する電力監視装置と、電力線を伝送路として電力線通信信号の送受信を行う電力線通信手段を備えるとともに、前記電力監視装置が監視している使用電力量情報を取得する電力量情報取得手段、前記使用電力情報に基づいてオフ制御する電気機器を電力量で指示する内容の制御命令のパケットを前記電力線通信手段から電力線通信信号により子機端末宛にフラッディング送信させる通信処理手段を備えている親機端末と、電力線を伝送路として電力線通信信号の送受信を行う別の電力線通信手段を備えるとともに、電力線通信信号により自己宛の制御命令のパケットを前記別の電力線通信手段により受信すると、前記制御命令の内容に応じて自己に接続されている電気機器をオフ制御する制御手段と、受信した前記制御命令と同じ内容の制御命令を持つパケットを前記別の電力通信手段から電力線通信信号により前記親機端末宛及び他の子機端末宛へフラッディング送信させる別の通信処理手段を有した複数の子機端末とを備え、前記親機端末の通信処理手段及び前記子機端末の通信処理手段は制御命令のパケット送信を行った後の自己宛の制御命令のパケットを受信したときには破棄する処理を行い、前記制御命令のパケットに電気機器のオフ制御必要数を指示するセルを設け、前記子機端末では、自己宛の制御命令のパケットを受信したときには前記オフ制御必要数が0である場合には自己に接続されている電気機器のオフ制御は行わず、前記オフ制御必要数が0でない場合には前記自己に接続されている電気機器をオフ制御して、前記オフ制御必要数をディクリメントした後当該制御命令のパケットをフラッディング送信することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the power monitoring apparatus includes: a power monitoring apparatus that monitors the amount of power used; and power line communication means that transmits and receives a power line communication signal using the power line as a transmission path. A power amount information acquiring means for acquiring power consumption information monitored by the power line, and a packet of a control command instructing an electric device to be turned off based on the power consumption information by the power amount from the power line communication means. A base unit terminal having communication processing means for flooding transmission to a handset terminal by a signal and another power line communication means for transmitting / receiving a power line communication signal using the power line as a transmission path and a self-address to the self by the power line communication signal When the control command packet is received by the another power line communication means, the electric machine connected to itself according to the content of the control command A packet having a control command having the same content as the received control command is flooded from the other power communication device to the parent device terminal and other child device terminals by a power line communication signal. A plurality of slave terminals having different communication processing means, and the communication processing means of the master terminal and the communication processing means of the slave terminal are control commands addressed to themselves after performing packet transmission of control commands. There line discarding process when receiving a packet, a cell to direct the off-control required number of electrical equipment to the packet of the control command provided in the slave machine terminal, when receiving a packet control command addressed to the When the required number of off-controls is 0, the off-control of the electrical equipment connected to itself is not performed, and when the required number of off-controls is not 0, it is connected to the self Off controlling electrical equipment, characterized in that flooding transmitting a packet of the control command after decrementing the OFF control required number.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記制御命令のパケットに、フラッディングの残り回数を指示するセルを設け、前記子機端末では、自己宛の制御命令のパケットを受信したときに、フラッディングの残り回数が0である場合には自己に接続されている電気機器のオフ制御を無条件で行い、フラッディングの残り回数が0でない場合には前記フラッディングの残り回数をディクリメントした後当該制御命令のパケットをフラッディング送信することを特徴とする。
In the invention of
請求項3の発明では、請求項2の発明において、前記子機端末に接続されている電気機器が動作パラメータで動作変更できる電気機器の場合には、当該子機端末がフラッディングの残り回数が0である制御命令のパケットを受信した際に前記作パラメータを電力量の低減方向に変更する制御を行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the electric device connected to the child device terminal is an electric device whose operation can be changed by operating parameters, the child device terminal has a remaining flooding count of 0. When the control command packet is received, control is performed to change the operation parameter in the direction of reducing the electric energy.
請求項4の発明では、請求項1乃至3の何れかの発明において、前記子機端末では制御命令のパケットを受信後、親機端末及び他の子機端末へ制御命令のパケットをフラッディング送信するまでの間に、他端末から同一シーケンス番号の制御命令のパケットを受信した際に、制御必要数が最も少ないパケットに基づいた内容のパケットをフラッディング送信することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the slave unit terminal receives a control command packet and then floods and transmits the control command packet to the master unit terminal and the other slave unit terminals. In the meantime, when a control command packet having the same sequence number is received from another terminal, a packet having the content based on the packet having the smallest necessary control number is flooded and transmitted.
請求項5の発明では、請求項4の発明において、前記子機端末では先に受信した制御命令のパケット内容で自己に接続されている電気機器をオフ制御した後、フラッディング送信する迄の間に制御命令の別のパケットを受信し、そのパケットの制御必要数が0である場合には前記電気機器をオン制御することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the slave terminal is configured to perform a flooding transmission after the off-control of the electric device connected to the slave terminal with the packet content of the control command received earlier. When another packet of the control command is received and the required control number of the packet is 0, the electric device is turned on.
請求項6の発明では、請求項4の発明において、前記子機端末では制御命令のパケットをフラッディング送信した後に、該制御命令のパケット内容で自己に接続されている電気機器をオフ制御することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, after the slave terminal transmits a control command packet by flooding, the electric equipment connected to itself is turned off by the packet content of the control command. Features.
請求項7の発明では、請求項1乃至6の何れかの発明において、前記子機端末の別の通信処理手段には制御命令のパケットの内容に応じて自己に接続されている前記家電機器をオフ制御したときに、ユニキャストにより必要に応じて他の子機端末を中継し親機端末宛に制御情報のパケットを電力線通信信号により前記別の電力線通信手段から送信させる機能を備え、前記親機端末には受信される制御情報のパケットに基づいて子機端末に制御される電気機器の状態を把握管理する機能を備えていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the other home appliance connected to itself according to the content of the control command packet is provided in another communication processing means of the slave terminal. When the off control is performed, a function of relaying another slave unit terminal as necessary by unicast and transmitting a control information packet to the master unit terminal from the other power line communication unit by a power line communication signal is provided. The machine terminal is provided with a function of grasping and managing the state of the electric equipment controlled by the slave terminal based on the received control information packet.
請求項8の発明では、請求項7の発明において、前記制御命令のパケットに、子機端末が自己に接続されている電気機器をオフ制御したときに、制御した電気機器のノードIDを付加するセルを備えるとともに、制御情報用のパケットに受信した制御命令のパケットに付加されている電気機器のノードIDを記述するセルを備え、前記子機端末では、自己が接続している電気機器をオフ制御したときから親機端末宛に制御情報のパケットを送信するまでの待機時間をカウントするタイマ機能を備え、該タイマ機能が待機時間をカウントアップするまでに、他の子機端末からの制御情報用のパケットを中継送信したときには、自己から親機端末宛への制御情報用のパケット送信をキャンセルすることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the invention, in the seventh aspect of the invention, the node ID of the controlled electric device is added to the packet of the control command when the electric device connected to the slave device is turned off. In addition to the cell, the control information packet includes a cell that describes the node ID of the electrical device added to the received control command packet, and the slave terminal turns off the electrical device to which it is connected. It has a timer function that counts the waiting time from when it is controlled until a packet of control information is transmitted to the parent device terminal, and until the timer function counts up the waiting time, control information from other child device terminals When relay packets are relayed, control information packet transmission from itself to the parent terminal is canceled.
本発明は、電気機器の電力線に対する接続位置が頻繁に変わっても、電気機器を制御する子機端末宛の制御命令をシステム全体に亘って確実に送信することができるとともに、ルーティングを必要としないため、定常時のトラフィックを抑制することができるという効果がある。 According to the present invention, even when the connection position of an electric device to a power line changes frequently, a control command addressed to a child device terminal that controls the electric device can be reliably transmitted over the entire system, and routing is not required. Therefore, there is an effect that it is possible to suppress traffic during normal operation.
本発明の電力監視システムは、例えば図2に示すように分電盤1内の分岐ブレーカを介して分岐配線された電力線L、Lにコンセントを介して或いは直付けされた電気機器たる家電機器2a1…、2b1…が接続されている個人住宅の場合には、分電盤1内に当該住宅内の使用電力量をリアルタイムに監視する電力監視装置3と、電力線通信(PLC)用の親機端末4とを設ける一方、家電機器2a1…、2b1…を接続するコンセント或いは家電機器2a1…、2b1…内に家電機器機2a1…、2b1…の通電を制御する電力線搬送通信(PLC)用の子機端末5<図4(b)参照>を備えることで構築される。
The power monitoring system according to the present invention includes, for example, a home appliance 2a1 as an electric device that is connected to a power line L, L branched via a branch breaker in the
尚図3(a)に示すような集合住宅Mに用いる場合には、電気室E(或いは管理室)から各住戸Hへ配線されている電力線Lの根本側に住宅全体の使用電力量を監視する電力監視装置3を設けるとともに、親機端末4を設け、各住戸Hでは図3(b)に示すように分電盤1から分岐配線された電力線La、Lbに接続される家電機器2…に子機端末5を内蔵或いは家電機器2…を接続するコンセントに付加した子機端末5を付加する。また図3(c)に示すように各住戸Hの分電盤1内にも住戸用の電力監視装置3を設ける。
When used in an apartment house M as shown in FIG. 3A, the power consumption of the entire house is monitored on the base side of the power line L wired from the electric room E (or management room) to each dwelling unit H. The
このようにシステム構成された電力監視システムに用いる親機端末4は、図4(a)に示すように制御部40と、通信処理部41と、PLCインタフェース部42と、電力監視装置インタフェース部43とを備える。
As shown in FIG. 4A, the
ここで制御部40は、電力監視装置3に対して定期的に監視している使用電力量の情報を返信させる制御命令を作成するとともに、使用電力量の情報を取得する機能と、各子機端末5に必要な場合に送信する制御命令を作成する機能と、子機端末5からの受信情報を受け取って処理する機能とを備えている。
Here, the
通信処理部41はPLCインタフェース部42、電力監視装置インタフェース部43に対して制御部40からの制御命令を送出する通信処理手段としての機能と、PLCインタフェース部42、電力監視装置インターフェース部43から受け取った情報を制御部40へ送出する電力量情報取得のための機能とを備えている。
The
PLCインタフェース部42は、所定のパケットフォーマットから制御命令を所定形式のPLC信号により電力線Lに重畳送信する機能と、電力線Lに重畳されて子機端末5から送られてくるPLC信号を受信して該PLC信号から情報を復調する機能とを備えている電力線通信手段を構成するとともに、通信処理部41の機能とで通信処理手段を構成している。
The
電力監視装置インタフェース部43は、RS232C、USB等の汎用通信により電力監視装置3との間で情報の授受を行う通信機能を備えたもので、制御部40で作成された制御命令を電力監視装置インターフェース部43へ送り、また電力監視装置インターフェース部43からの電力使用量を示す情報を受け取るようなっており、制御部40,信号処理部41の機能とで電力量情報手段を構成する。
The power monitoring
尚図3(c)のように集合住宅Mの各住戸Hの分電盤1内にも電力監視装置3を設ける場合には、これら電力監視装置3に対して各住戸Hでの使用電力量をPLCを利用して要求するようにする。
In addition, when providing the
一方子機端末5は、図4(b)に示すように制御部50と、通信処理部51と、PLCインタフェース部52と、家電機器インタフェース部53とを備える。
On the other hand, the
ここで制御部50は、家電機器2のオン/オフ制御に対する制御命令を作成する機能と、各子機端末5及び親機端末4から受け取る制御命令を受け取って処理する機能と、受け取った制御命令に基づいてフラッディングで送信する制御命令内容を作成する機能とを備えている。
Here, the
通信処理部51は電力線通信手段のPLCインタフェース部52、家電機器インタフェース部53に対して制御部50からの制御命令を送信する機能と、PLCインタフェース部52から受け取った情報を制御部50へ送信する機能とを備え、家電機器インターフェース部53、制御部50とで家電機器2を制御する制御手段を構成している。
The
PLCインタフェース部52は、所定のパケットフォーマットから制御命令を所定形式のPLC信号により電力線Lに重畳送信する機能と、電力線Lに重畳されて親機端末4や他の子機端末5から送られてくるPLC信号を受信して該PLC信号からパケットを復調する機能とを備え、通信処理部51の機能とで通信処理手段をも構成している。
The
家電機器インタフェース部53は、JEM−A端子<日本電機工業会(JEMA)の統一規格に適合したHA(ホームオートメーション)端子>内蔵の家電機器2に対してオン/オフ制御するためのJEM−A端子IFU、赤外線リモコンにより遠隔制御可能な家電機器2に対応した赤外線リモコン信号送信機能、更には家電機器2の電源プラグを接続するコンセントの通電をオン/オフするスイッチ手段を制御する制御機能等、家電機器2をオン/オフすることができるインターフェース機能を備えているもので、制御部50の機能及び通信部51の機能と合わせて家電機器2の制御手段を構成している。尚備えているインターフェース機能は一種でも複数種でも良い。
The home appliance interface unit 53 is a JEM-A terminal <HA (home automation) terminal conforming to the Japan Electrical Manufacturers Association (JEMA) unified standard> JEM-A for on / off control of the built-in
次に図3,図4に示す親機端末4,子機端末5を用いた図2のシステムを用いた実施形態を以下に説明する。
(実施形態1)
本実施形態は、図1(a)に示すフォーマットの制御命令を用いるもので、その動作を図1(b)により説明する。尚使用する各子機端末5及び親機端末4には夫々ノードIDが設定されているものとする。
Next, an embodiment using the system of FIG. 2 using the
(Embodiment 1)
The present embodiment uses a control instruction in the format shown in FIG. 1A, and the operation will be described with reference to FIG. It is assumed that a node ID is set for each
まず当該住宅で電力線L、Lに接続されている家電機器2a1…、2b1…をその定格電力値で予め機器種別を設定しているものとする。 First, it is assumed that the appliance types of the home appliances 2a1,..., 2b1,.
例えば、また本実施形態では1000W以上を種別(1)、700W以上1000W未満を種別(2)、500W以上700W未満を種別(3)、300W以上500W未満を種別(4)、300W未満を種別(5)と家電機器2の種別を区分している。
For example, in this embodiment, 1000 W or more is a type (1), 700 W or more and less than 1000 W is a type (2), 500 W or more and less than 700 W is a type (3), 300 W or more and less than 500 W is a type (4), and less than 300 W is a type ( 5) and types of
而して、電力監視装置3が監視している当該住宅の使用電力量が契約電力量に近い所定電力量に達したことを親機端末4の制御部40が検出すると、まず定格電力値が小さい種別(5)の家電機器2をオフさせる制御命令を作成し、通信処理部41,PLCインターフェース部42を介してPLC信号により電力線L,L上に送信する。このPLC信号で送信する制御命令のパケットは図1(a)に示すように自端末のノードIDと、宛先IDと、シーケンス番号、制御対象となる家電機器種別のセルから構成される。尚子機端末5が送信するフラッディングパケットのシーケンス番号には親機端末4が送信したフラッディングパケットのシーケンス番号を用いられる。
Thus, when the
さて今図1(b)に示すように親機端末4からフラッディングで種別(5)の家電機器2を1台オフする制御命令のパケットが送信されたとすると、最初にこの制御命令のパケットを受け取る家電機器2a1の子機端末5では制御部50がPLCインターフェース部52,通信処理部51を通じて制御命令のパケットを受信し、予め登録されている制御対象の家電機器2a1の種別と、制御命令のパケットで指定されている制御対象の家電機器種別(以下種別という)とが一致しているか判断する。ここでは家電機器2a1は種別が(1)であるので、当該家電機器2a1の子機端末5はオフ制御は行わず、フラッディングで制御命令のパケットを送信する。そして親機端末4では既に一度制御命令のパケットを送信済みであるので、同じシーケンス番号の制御命令のパケットを受信するとそれを破棄してフラッディング送信は行わない。一方家電機器2a2の子機端末5では家電機器2a2の種別が(5)であるので、制御対象となり、そのため当該子機端末5では家電機器2a2をオフ制御し、この制御後、当該子機端末5からパケットの内のオフ制御必要数をディクリメントして”0”とした上で制御命令のパケットをフラッディングで送信する。この送信された制御命令のパケットを受信した家電機器2a1の子機端末5では一度制御命令のパケットを送信済みであるので、同じシーケンス番号の制御命令のパケットを受信するとそれを破棄してフラッディング送信は行わない。また家電機器2a3の子機端末5では家電機器2a2の子機端末5から送信された制御命令のパケットの受信よりも家電機器2a1の子機端末5から送信された制御命令のパケットを早く受信するが、家電機器2a3の種別が(3)であるので種別が異なるため家電機器2a2の子機端末5から送信された制御命令のパケットの内容のままフラッディングで送信する。このようにしてフラッディングで送信された制御命令のパケットをやがて種別(5)の家電機器2a6の子機端末5が受信することになり、該子機端末5では制御対象の種別が一致するため、家電機器2a6をオフ制御する。
Now, as shown in FIG. 1B, if a packet of a control command for turning off one type (5) of household
以上のようにして本実施形態では、家電機器2の電力線Lに対する接続位置が頻繁に変わっても確実に制御命令のパケットをシステム全体に送信することができるとともに、ルーティングを必要としないため、定常時のトラフィックを抑制することができるのである。
As described above, in the present embodiment, the control command packet can be reliably transmitted to the entire system even when the connection position of the
尚電力量の増加時にオフ制御する家電機器2の優先度を上述のような家電機器2の定格電力値で分類して決めるのではなく、ユーザーが任意の家電機器2に優先度付けて決めても良い。
(実施形態2)
実施形態1では、制御対象を家電機器2の種別で指示する制御命令を用いていたが、この場合同じ種別の家電機器2の全てが制御(オフ)されてしまうことになる。そこで本実施形態では、図5(a)に示すようにオフ制御必要数を書き込むセルを制御命令のパケットに設け、例えば親機端末4から例えば種別(5)の家電機器2を1台オフする制御命令のパケットをフラッディングで図5(b)に示すように送信されると、上述のように家電機器2a1の子機端末5では、家電機器2a1の種別が異なるためオフ制御せず、オフ制御必要数を”1”のまま制御命令のパケットをフラッディングで送信する。そしてこの家電機器2a1の子機端末5から送信された制御命令のパケットを受け取った家電機器2a2の子機端末5では、家電機器2a2の種別が(5)であるためオフ制御する。そして当該子機端末5では、オフ制御必要数を一つディクリメントして”0”とした上で制御命令のパケットをフラッディングで送信する。そして家電機器2a2の子機端末5からフラッディングで送信された制御命令のパケットを受け取った家電機器2a3の子機端末5では家電機器2a3の種別が(3)であるため、家電機器2a3をオフせず、パケット内のオフ制御必要数が”0”の制御命令のパケットをフラッディングで送信する。
In addition, the priority of the
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the control command that instructs the control target by the type of the
そしてこのフラッディング送信で制御命令のパケットを受け取った種別(5)の家電機器2a6の子機端末5では、制御命令の家電機器種別と家電機器2a6の種別が一致するものの、オフ制御必要数が”0”であるため、家電機器2a6をオフ制御しない。
Then, in the
同様にその後オフ制御必要数が”0”となった制御命令のパケットを受信する家電機器2a7の子機端末5においても、家電機器2a7のオフ制御は行わない。
Similarly, the off-control of the home appliance 2a7 is not performed in the
つまり本実施形態では、使用電力量が過剰になって家電機器2をオフさせる場合にも、必要以上に家電機器2が停止されるのを防いでいる。
That is, in this embodiment, even when the amount of power used becomes excessive and the
尚ディクリメントしてオフ制御必要数が”0”になった時点で当該子機端末5でのフラッディング送信を止めても良い。
(実施形態3)
本実施形態は、図6(a)に示すように制御命令のパケットにフラッディングの残り回数TTLを書き込むセルを設けた点に特徴があり、例えば親機端末4から、オフ制御対象の家電機器種別が(2)で、オフ制御必要数が”1”と書き込まれ、TTLが”3”と書き込まれた制御命令のパケットが図6(b)に示すようにフラッディングで送信されると、最初にパケットを受信する家電機器2a1の子機端末5では家電機器2a1の種別が(1)であるため、家電機器2a1のオフ制御は行わないが、当該子機端末5から制御命令のパケットをフラッディングで送信する際に、TTLの数を一つディクリメントして”2”とする。この家電機器2a1の子機端末5から送信された制御命令のパケットよりも早く親機端末5から制御命令のパケットを受け取った家電機器2a2の子機端末5でも家電機器2a2の種別が(5)であるためオフ制御は行わないものの、家電機器2a1の子機端末5と同様にオフ制御必要数を”2”にディクリメントした制御命令のパケットが当該子機端末5からフラッディングで送信される。
It should be noted that the flooding transmission at the
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 6A, the present embodiment is characterized in that a cell for writing the remaining number TTL of flooding is provided in the packet of the control command. When the control command packet in which the required number of off control is written as “1” and the TTL is written as “3” is transmitted by flooding as shown in FIG. Since the type of the household electrical appliance 2a1 is (1) in the
一方上述の家電機器2a1の子機端末5から制御命令のパケットを家電機器2a2の子機端末5から送信された制御命令のパケットよりも早く受け取った家電機器2a3の子機端末5では、家電機器2a3の種別が(3)であるため、家電機器2a3のオフ制御は行わないが、制御命令のパケットのTTLの数を一つディクリメントとして”1”とした上でパケットをフラッディングにより送信する。
On the other hand, in the
そしてこの家電機器2a2の子機端末5では、家電機器2a1の子機端末5からのパケットを受信ことになる。この場合子機端末5は家電機器2a3の種別が(3)であるため、上述と同様に家電機器2a3のオフ制御は行わないが、TTLの数を”2”から一つディクリメントして”1”としたパケットをフラッディングで送信する。このTTLが”1”のパケットを順次受信した家電機器2a4、2a5、2a6に夫々対応する子機端末5では対応する家電機器2a4,2a5,2a6の種別が制御対象の種別と異なっていてもオフ制御するが、TTLの数がディクリメントにより”0”となるためフラッディングによるパケット送信を行わない。勿論受信したパケットのTTLの数が”1”であっても既にオフ制御必要数が0となっている場合にはオフ制御は行わない。
And the subunit |
つまり本実施形態では、一定時間経ってもオフ制御必要数を満たすだけのオフ制御が為されなかった場合は、その時点でパケット未送信の子機端末5において対応する家電機器2をオフ制御することで、使用電力量を削減し、主幹ブレーカが遮断されるのをいち早く阻止することができる。
That is, in this embodiment, when the off control sufficient to satisfy the required number of off controls is not performed even after a certain period of time, the
尚上述の場合TTLが0と記述されたパケットを受信したときにパケット未送信の子機端末5で対応する家電機器2をオフ制御するようになっているが、この場合必要以上に家電機器2をオフすることになるため、例えば制御対象の家電機器2が動作のパラメータを変更することで消費電力を低減できる機器の場合には、子機端末5でパラメータ変更(動作モード切り替え)をオフ制御に代えて行い、例えば空調装置で冷房中ならば設定温度を上げ、暖房中ならば設定温度を下げ、電力消費を低減させるようにしても良い。
In the above-described case, when a packet in which TTL is described as 0 is received, the
これにより必要以上に家電機器2がオフされることなく、ユーザーに不快感を与えない制御が行える。
(実施形態4)
ところで、上述のようなフラッディングでパケット送信を行う場合、子機端末5では、パケットを受信してからフラッディングによってパケットの送信を行う前に、先のパケットを送信した子機端末5(或いは親機端末4)以外の子機端末5からパケットを受信する可能性が高い。そこで本実施形態では、子機端末5においてパケットを最初に受信し、フラッディングによるパケットを送信する迄の間に他のパケットを受信した場合、それらの記述されているTTLの数が一番小さい若しくはオフ制御必要数が一番少ないパケットをフラッディングする処理を行うようした点に特徴がある。尚パケットフォーマットは実施形態3と同じであるので図示しない。
As a result, the home
(Embodiment 4)
By the way, when packet transmission is performed by flooding as described above, the
例えば図7において、親機端末4から送信された種別(5)の家電機器2を2台制御する制御命令のパケットを受信した家電機器2a1の子機端末5では種別が(5)でないため家電機器2a1をオフ制御せず、TTLの数を1つディクリメントした数に書き換えて制御命令のパケットをフラッディングで送信する。
For example, in FIG. 7, since the type is not (5) in the
そしてこのフラッディング送信されたパケットを受信した家電機器2a2の子機端末5では、家電機器2a2の種別が(5)であるのでオフ制御し、オフ制御必要数を”2”から”1”にディクリメントするとともにTTLの数を1つディクリメントした数(”0”で無いとする)に書き換えた制御命令のパケットをフラッディング送信する。
The
一方種別(3)の家電機器2a3の子機端末5では家電機器2a2の子機端末5からのパケット受信よりも親機端末4からのパケット受信が早い場合、オフ制御せずに、オフ制御必要数を”2”のまま制御命令のパケットをディクリメント送信しようとするが、この送信前に、家電機器2a2の子機端末5から送信された制御命令のパケットを受信すると、当該パケットに書き込まれたオフ制御必要数と、送信しようとするパケットに書き込んだオフ制御必要数とを比較し、少ない方のオフ制御必要数を採用して、このオフ制御必要数を書き込んだパケットをフラッディングで送信する。この場合家電機器2a2の子機端末5からのパケットに書き込まれたオフ制御必要数が”1”であるので、この”1”を書き込んだパケットを送信することになる。
On the other hand, if the packet reception from the
このフラッディング送信された制御命令のパケットのオフ制御必要数が”1”であるため、このパケットを受け取った種別(5)の家電機器2a7の子機端末5ではオフ制御を行うことになる。勿論受け取ってもTTLが”0”の場合にはオフ制御は行わない。
Since the necessary number of OFF control packets of the control command transmitted by flooding is “1”, the
勿論TTLの数においても、子機端末5から送信しようとするパケットのTTLの数より、送信前に受信したパケットのTTLの数の方が少ない場合においても同様に、数が少ないTTLを採用して送信する。
Of course, in the case where the number of TTLs of the packets received before transmission is smaller than the number of TTLs of the packets to be transmitted from the
本実施形態では、複数の経路でパケットが伝送されることになって、親機端末4からの制御命令で指示されたオフ制御必要数を超えて家電機器2をオフしてしまう可能性は少ない。またTTLの数をディクリメントしたパケットを送信することで、実施形態3と同様に一定時間経ってもオフ制御必要数を満たすだけのオフ制御が為されなかった場合は、その時点でパケット未送信の子機端末5において対応する家電機器2をオフ制御することで、使用電力量を削減し、主幹ブレーカが遮断されるのをいち早く阻止することができる。
(実施形態5)
ところで、上述の家電機器2a3の種別を(5)とした場合、図8に示すように家電機器2a2の子機端末5は親機端末4或いは家電機器2a1の子機端末5からのパケットを受信すると、家電機器2a2をオフする。そして当該子機端末5からフラッディング送信するパケットではオフ制御必要数を親機端末4のパケットにより指示された”1”から”0”にディクリメントする。一方親機端末4から種別(5)をオフ制御対象とするパケットを、家電機器2a2の子機端末5からのパケットを受信する前に受信した家電機器2a3の子機端末5でも当該家電機器2a3をオフ制御する。この場合、既に家電機器2a2がオフされているため、オフ制御必要数が満足されており、家電機器2a3をオフ制御する必要はない。つまり必要以上に家電機器2をオフしてしまうことになる。
In the present embodiment, packets are transmitted through a plurality of routes, and there is little possibility that the
(Embodiment 5)
By the way, when the type of the above-described home appliance 2a3 is (5), the
そこで本実施形態では、家電機器2a3の子機端末5ではパケットを送信する前に、家電機器2a2からのパケットを受信し、そのパケットのオフ制御必要数が”0”となっている場合、一旦オフした家電機器2a3をオンする制御を行った上で、パケットをフラッディングで送信する処理を行う。
Therefore, in the present embodiment, the
尚本実施形態でのパケットのフォーマットは実施形態3と同じであるので図示しない。 The packet format in the present embodiment is the same as that in the third embodiment, and is not shown.
而して本実施形態では、必要以上に家電機器2を一旦オフさせても、これを復帰することができるため、親機端末4からの制御命令で指示されたオフ制御必要数を超えて家電機器2をオフしてしまう可能性は少ない。またTTLの数をディクリメントしたパケットを送信することで、実施形態3と同様に一定時間経ってもオフ制御必要数を満たすだけのオフ制御が為されなかった場合は、その時点でパケット未送信の子機端末5において対応する家電機器2をオフ制御することで、使用電力量を削減し、主幹ブレーカが遮断されるのをいち早く阻止することができる。
Thus, in the present embodiment, even if the
尚子機端末5において最初のパケットを受信した後フラッディングによりパケットを送信する迄に、新たに受信したパケットで記述されているオフ制御必要数が最も小さい数を採用し、対応する家電機器2のオフ制御が必要であれば、パケットをフラッディングで送信した後に対応する家電機器2のオフ制御を行うようにすれば、図8の例では家電機器2a3の子機端末5ではパケットをフラッディングで送信する前に、受信した家電機器2a2の子機端末5からのパケットの機器制御必要数”0”を採用し、家電機器2a3のオフ制御は行わない。つまり図8で示すようにオフ制御後に行うオン制御も不要となる。
(実施形態6)
実施形態1〜5では親機端末4からの制御命令に基づいて子機端末5が対応する家電機器2を制御するのみであったが、本実施形態では、家電機器2をオフ制御した子機端末5から制御情報用のパケットをユニキャストで送信させ、この制御情報用のパケットを受信することで、親機端末4の制御部40でオフ制御した家電機器2を管理してそれをユーザーに表示手段(図示せず)により提示できるようにした点に特徴がある。つまり本実施形態では図9(a)に示すフラッディング送信する制御命令のパケットと、図9(b)に示す制御情報用のパケットを用い、前者のフラッディング用のパケットでは、フラッディング経路の全ホップ数(N)を記述するセルを設けるとともに、フラッディング毎に自己端末のIDを中継端末ID(1)…として付加するセルを追加している。また後者の制御情報用のパケットは、自己端末のノードIDと、宛先ID(次ホップのノードID)と、現在のホップ数(i)と、全ホップ数(N)と、中継ノードID(1)…と、宛先端末ID(親機端末ID)、シーケンス番号を記述するセルからなる。
The
(Embodiment 6)
In the first to fifth embodiments, only the
而して図9(c)に示すように親機端末4からオフ制御対象の種別を(5)とし、オフ制御必要数を”3”とし、TTLとして適宜の数を指定し、更にホップ数を(1)とし、中継端末ID(1)…として親機端末4のIDを記述したフラッディング用のパケットが送信され、例えば種別(5)の家電機器2a1の子機端末5で自己宛のパケットが受信されたとすると、該子機端末5では家電機器2a1をオフ制御するとともに、制御情報用のパケットを生成して送信する。
Thus, as shown in FIG. 9C, the type of the off control target from the
この際親機端末4から受信したパケットに記述されている中継端末ID(1)…が親機端末4のIDであるため、制御情報用のパケットの中継ノードID(1)…には親機端末4のIDを記述し、またシーケンス番号を親機端末4から送信されたパケットに記述されているシーケンス番号をそのまま記述し、ホップ数を(1)とした制御情報用のパケットをユニキャストで送信する。この制御情報用のパケットの送信後フラッディング用のパケットを送信する。このパケットでは、ホップ数を(1)から一つインクリメントして(2)とするとともに、当該子機端末5のIDを中継端末ID(1)…として付加する。またオフ制御必要数及びTTLを夫々一つディクリメントする。
At this time, since the relay terminal ID (1)... Described in the packet received from the
そしてフラッディングで送信されたパケットが家電機器2a2の子機端末5で受信されると、家電機器2a2の子機端末5では、まず家電機器2a2をオフ制御する。そしてフラッディングで送信されてきたパケットに記述されている中継端末ID(1)…に基づいて中継ノードID(1)…を記述するとともに、ホップ数として”1”を記述し、また次ホップノードIDである宛先ID<この場合は親機端末4のIDとなる>を記述してある制御情報用パケットを送信する。この制御情報用パケットを受信したとき、自己端末が中継ノードID(1)…により指定されている家電機器2a1の子機端末5では、ホップ数をインクリメントした上で、受信した情報制御用のパケットに記述されている次ホップのノードIDである宛先ID<この場合は親機端末4のID>を中継ノードID(1)…に記述して制御情報用パケットを送信する。
When a packet transmitted by flooding is received by the
同様に家電機器2a1の子機端末5からフラッディングで送信された自己宛のパケットを受信した家電機器2a3の子機端末5においても家電機器2a3をオフするとともに、制御情報用パケットを作成して送信する処理を行う。この場合フラッディングによるパケットの送信元が家電機器2a1の子機端末5であるため、中継ノードIDには家電機器2a2の子機端末5のIDは記述されず、家電機器2a2の子機端末5から送信された制御情報用のパケットと同様に同様の内容のパケットが送信されることになり、家電機器2a1の子機端末5が制御情報用のパケットを中継する形となる。
Similarly, the home device 2a3 of the home device 2a3 that has received the self-addressed packet transmitted from the
このようにして家電機器2a1の子機端末5により中継された各制御情報用のパケットを受信した親機端末4の制御部40では、制御情報用パケットのホップ数及び中継ノードID(1)…から制御情報用パケットの発信元の子機端末5で家電機器2a2或いは2a3がオフ制御したことを把握管理することができ、この管理内容を表示手段でユーザに提示することで、家電機器2a1…の状態をユーザに示すことができる。
(実施形態7)
実施形態6では、家電機器2をオフ制御した子機端末5は全てユニキャストで制御情報用のパケットを親機端末4宛に送信する処理を行っていたため、効率的でなかった。そこで本実施形態では、家電機器2のオフ制御を最終的に行った子機端末5が親機端末4宛に制御情報用のパケットを送信する処理を行う。この場合、制御を最終的に行った子機端末5は、TTLが”0”になった場合は、自己端末が最終的な制御を行ったことが判るが、それ以外は判らない。そこでTTL或いはオフ制御被必要数が大きい程、親機端末4へ制御情報用パケットを送信するまでの待ち時間を長くするように子機端末5の制御部50は制御処理を行い、また自己が親機端末4へ制御情報用パケットを送信するまでに、他の子機端末5からの制御情報用パケットを中継送信した場合には、自己から制御情報用パケットを送信するのはキャンセルする処理を行う。
The
(Embodiment 7)
In the sixth embodiment, all the
ここで本実施形態に用いるフラッディング用のパケットは、実施形態6で用いるフラッディング用のパケットの内容に加えて、図10(a)に示すように制御した家電機器2の数をインクリメントして記述するセルと、家電機器2を制御した際に対応するノードID(1)…を付加するセルとを追加する。また制御情報用のパケットは、図10(b)に示すように実施形態6で用いる制御情報用のパケットの内容に加えて、制御された家電機器2の数と、制御された家電機器2に予め付与している家電機器2のノードIDを付加するセルとを追加する。
Here, the flooding packet used in the present embodiment is described by incrementing the number of controlled
而して図10(c)に示すように親機端末4から種別(5)の家電機器2を3台オフ制御する制御命令のパケットがフラッディングで送信されると、まず種別(5)の家電機器2a1の子機端末5では、自己宛のパケットを受信したときに家電機器2a1をオフ制御する。このときTTLの数は大きいため、当該子機端末5の制御部50は制御情報用パケットを親機端末5へ送信するまでの待ち時間を長く設定して当該時間が経過するまで制御情報用のパケット送信を止める一方、フラッディングでパケットを送信する。このフラッディング送信により自己宛のパケットを受信した種別(5)の家電機器2a2の子機端末5では、家電機器2a2をオフさせるとともに、パケットのTTLの数に対応した待ち時間が経過するまで制御情報用のパケット送信を止める一方、フラッディング用のパケットを送信する。
Thus, as shown in FIG. 10 (c), when a packet of a control command for controlling off three
また家電機器2a1の子機端末5から自己宛に送られてきたフラッディングのパケットを受信した家電機器2a3の子機端末5では、家電機器2a2の子機端末5と同様に家電機器2a3をオフ制御する。そしてパケットのTTLの数に対応した待ち時間が経過するまで制御情報用のパケット送信を止める。そして家電機器2a1の子機端末5において制御情報用のパケット送信の待機時間が経過する前に、家電機器2a2の子機端末5での待機時間が経過する。このとき当該子機端末5では、家電機器2a1が既に制御されていることを受信したパケットの制御機器数から知ることで、待機時間経過時に制御情報用パケットを生成して送信する。この制御情報用パケットには、家電機器2a1の子機端末5を中継するように中継ノードIDにより指示しているため、家電機器2a1の子機端末5では、制御情報用パケットを受信して更に親機端末4宛に中継送信する。この中継送信したことで、当該子機端末5の制御部50はその後待機時間が経過しても自己端末で制御情報用パケットを生成して親機端末4宛に送信する処理は行わない。
Further, in the
また家電機器2a3の子機端末5では待機時間が経過すると、家電機器2a1の子機端末5を中継して親機端末4へ送信する制御情報用パケットを生成して送信する。
Further, when the standby time elapses in the
このようにして本実施形態では、全ての子機端末5で制御情報用パケットを生成送信することがないため、効率が実施形態6に比して向上させることができる。
As described above, in this embodiment, since all the
ところで、エミット(EMIT(Embedded Micro Internetworking Technology))と称する機器組み込み型ネットワーク技術(機器に簡単にミドルウェアを組み込んでネットワークに接続できる機能を備えるネットワーク技術、以降、EMIT技術と称する。)を用いることで、携帯電話、PC(Personal Computer)、PDA(Personal Digital Assistant)、PHS(Personal Handy phone System)等の外部端末(図示せず)から様々な設備機器(照明装置、空調装置、動力装置、センサ、電気錠、ウェブカメラ等、以降、EMIT端末と称する。)<図示せず>にアクセスして、EMIT端末を遠隔監視・制御することができるシステムがある。 By the way, by using a device-embedded network technology called EMIT (Embedded Micro Internetworking Technology) (a network technology having a function of easily incorporating middleware into a device and connecting to the network, hereinafter referred to as EMIT technology). Various equipment (illumination equipment, air conditioning equipment, power equipment, sensors) from external terminals (not shown) such as mobile phones, PCs (Personal Computers), PDAs (Personal Digital Assistants), PHSs (Personal Handy phone Systems) An electric lock, a web camera, and the like are hereinafter referred to as an EMIT terminal.) There is a system that can access <not shown> to remotely monitor and control the EMIT terminal.
尚、EMIT端末は、マイコン搭載の組み込み機器であり、機器組み込み型のネット接続用ミドルウェアでありEMIT技術を実現するEMITソフトウェアが搭載されている。 Note that the EMIT terminal is a built-in device equipped with a microcomputer, and is a device-embedded middleware for connecting to the network and is equipped with EMIT software that realizes the EMIT technology.
上述のEMIT技術を応用したシステム(以降、EMITシステムと称する。)としては、外部端末がインターネット上に設けられたセンタサーバ(図示せず)経由でEMIT端末を遠隔監視・制御する構成のものや、センタサーバを介することなく、例えばEMITソフトウェアが搭載された外部端末から、直接各EMIT端末にアクセスしてEMIT端末を遠隔監視・制御する構成のものを挙げることができる。 As a system to which the above-mentioned EMIT technology is applied (hereinafter referred to as an EMIT system), an external terminal remotely monitors and controls an EMIT terminal via a center server (not shown) provided on the Internet. For example, a configuration in which an EMIT terminal is directly accessed from an external terminal equipped with EMIT software to remotely monitor and control the EMIT terminal without using a center server.
そしてEMITシステムによって、例えば、建物(戸建住宅、マンション、ビル、工場用等)<図示せず>内に上述のEMIT端末を分散配置させて、外部端末からEMIT端末の状態を遠隔から監視することで、建物全体のエネルギー管理や、建物内のガス、水道、電気の遠隔検針を行うことも可能となる。 Then, by using the EMIT system, for example, the above-mentioned EMIT terminals are distributed in a building (for detached houses, condominiums, buildings, factories, etc.) <not shown>, and the status of the EMIT terminals is monitored remotely from an external terminal. Thus, it becomes possible to perform energy management of the entire building and remote meter reading of gas, water, and electricity in the building.
ここで上述の本発明の実施形態1〜7に係る電力監視システムは、上述のEMITシステムを構成する建物に親機端末4や子機端末5を分散配置した構成であっても勿論良い。
Here, the power monitoring systems according to the first to seventh embodiments of the present invention described above may naturally have a configuration in which the
1 分電盤
2a1…、2b1… 家電機器
3 電力監視装置
4 親機端末
L 電力線
1 Distribution board 2a1 ... 2b1 ...
Claims (8)
電力線を伝送路として電力線通信信号の送受信を行う電力線通信手段を備えるとともに、前記電力監視装置が監視している使用電力量情報を取得する電力量情報取得手段、前記使用電力情報に基づいてオフ制御する電気機器を電力量で指示する内容の制御命令のパケットを前記電力線通信手段から電力線通信信号により子機端末宛にフラッディング送信させる通信処理手段を備えている親機端末と、
電力線を伝送路として電力線通信信号の送受信を行う別の電力線通信手段を備えるとともに、電力線通信信号により自己宛の制御命令のパケットを前記別の電力線通信手段により受信すると、前記制御命令の内容に応じて自己に接続されている電気機器をオフ制御する制御手段と、受信した前記制御命令と同じ内容の制御命令を持つパケットを前記別の電力通信手段から電力線通信信号により前記親機端末宛及び他の子機端末宛へフラッディング送信させる別の通信処理手段を有した複数の子機端末とを備え、
前記親機端末の通信処理手段及び前記子機端末の通信処理手段は制御命令のパケット送信を行った後の自己宛の制御命令のパケットを受信したときには破棄する処理を行い、
前記制御命令のパケットに電気機器のオフ制御必要数を指示するセルを設け、前記子機端末では、自己宛の制御命令のパケットを受信したときには前記オフ制御必要数が0である場合には自己に接続されている電気機器のオフ制御は行わず、前記オフ制御必要数が0でない場合には前記自己に接続されている電気機器をオフ制御して、前記オフ制御必要数をディクリメントした後当該制御命令のパケットをフラッディング送信することを特徴とする電力監視システム。 A power monitoring device for monitoring the amount of power used;
A power line communication unit that transmits and receives a power line communication signal using the power line as a transmission path, and also includes a power amount information acquisition unit that acquires power consumption information monitored by the power monitoring device, and an off control based on the power usage information A base unit terminal comprising communication processing means for flooding and transmitting a packet of a control command instructing an electrical device to be performed by the amount of power from the power line communication means to a slave terminal by a power line communication signal;
In addition to providing another power line communication means for transmitting and receiving a power line communication signal using the power line as a transmission line, and receiving a control command packet addressed to itself by the power line communication signal according to the content of the control command. Control means for turning off the electrical device connected to itself, and a packet having a control command having the same content as the received control command is sent from the other power communication means to the parent terminal by a power line communication signal. A plurality of handset terminals having different communication processing means for sending flooding to the handset terminal,
The communication processing means of the communication processing means of the master terminal and the slave terminal may have line discarding process when receiving a packet of control commands addressed to after the packet transmission of the control command,
The control instruction packet is provided with a cell for indicating the required number of off-controls of the electrical equipment. When the slave terminal receives the control command packet addressed to itself, the slave terminal determines that the required number of off-controls is zero. After the off control of the electrical equipment connected to is not performed, and the required number of off control is not 0, the off electrical control of the electrical equipment connected to the self is performed and the off control required number is decremented A power monitoring system, wherein the control command packet is flooded and transmitted .
前記親機端末には受信される制御情報のパケットに基づいて子機端末に制御される電気機器の状態を把握管理する機能を備えていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか記載の電力監視システム。 When off control of the home appliance connected to the self in accordance with the contents of the packet of the control instruction to another communication processing means of said slave terminal, the other slave terminal as required by unicast A function of relaying control information packets addressed to the parent terminal to be transmitted from the other power line communication means by a power line communication signal,
The base unit terminal has a function of grasping and managing a state of an electric device controlled by the slave unit terminal based on a control information packet received. Power monitoring system.
前記子機端末では、自己が接続している電気機器をオフ制御したときから親機端末宛に制御情報のパケットを送信するまでの待機時間をカウントするタイマ機能を備え、該タイマ機能が待機時間をカウントアップするまでに、他の子機端末からの制御情報用のパケットを中継送信したときには、自己から親機端末宛への制御情報用のパケット送信をキャンセルすることを特徴とする請求項7記載の電力監視システム。 The control command packet includes a cell for adding the node ID of the controlled electrical device when the handset terminal controls the electrical device connected to the slave device to OFF, and the control received in the control information packet Comprising a cell describing the node ID of the electrical equipment attached to the instruction packet;
The slave terminal is provided with a timer function that counts a standby time from when the electrical device to which it is connected is turned off to when the control information packet is transmitted to the master terminal. 8. The control information packet transmission from itself to the parent device terminal is canceled when the control information packet from another child device terminal is relay-transmitted before counting up power monitoring system described.
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