(57)【要約】【課題】ＨＥＭＳを構築する場合、家電機器等とのペアリングを行わなければならない。そのため、家電機器等に設定を入力するためにＰＣ等との接続を行うためにインターフェースまたは実際に設定を入力するグラフィカルユーザインターフェースを別途設ける必要がある。【解決手段】スマートフォン等に搭載された近距離通信機能（赤外線通信等）を利用して、１対１の通信を行いペアリングを行う。近距離通信機能を用いて１対１で通信を行うことにより他の装置が通信を傍受する等の介在する可能性がなくなり、セキュアに通信を確立する。近距離無線通信機能を用いることにより家電機器に設定用のインターフェースを別途設ける必要なしに設定を行えることで、容易に設定できる。【選択図】図１
2014127729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末および被接続装置と近距離無線通信する無線通信部と、装置全体を制御する制御部と、ワイドエリアネットワークのインターフェースであるポートと、を備え、
前記携帯端末から、ペアリングに必要なデータの要求を受信したとき、
前記制御部は、当該データを前記無線通信部を介して、前記携帯端末に送信し、
前記被接続装置から、接続要求を受信したとき、
前記制御部は、前記無線通信部を介して、前記被接続装置との間で帰属シーケンスを実行することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のゲートウェイ装置であって、
さらに、登録端末テーブルを記憶するメモリを備え、
携帯端末から、ペアリングに必要なデータの要求を受信したとき、
前記制御部は、要求を送信した要求携帯端末が、前記登録端末テーブルに含まれているかを判定して、当該データの前記要求携帯端末への送信の可否を判定することを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項３】
携帯端末から、近距離無線通信によるペアリングに必要なデータの要求を受信するステップと、
当該データを前記近距離無線通信によって、前記携帯端末に送信するステップと、
被接続装置から、前記近距離無線通信による接続要求を受信するステップと、
前記被接続装置との間で前記近距離無線通信による帰属シーケンスを実行するステップと、からなるペアリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホームエリアネットワーク（以降、ＨＡＮと記載）またはパーソナルエリアネットワーク（以降、ＰＡＮと記載）を構築するための簡易にペアリングを行うゲートウェイ装置（以降、ＧＷ装置と記載）およびペアリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＶ機器がネットワークに接続する無線通信を備えていることが一般的になってきている。また、家電機器など住宅内のエネルギー消費機器をネットワーク化し、自動制御するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）の普及が期待されている。
【０００３】
また、原子力や火力など従来の発電に加えて、太陽光、風力、地熱などの再生可能エネルギーを併用する際、電力品質の安定化を図るために次世代電力網（スマートグリッド）が構築されている。スマートグリッドは、前述したＨＥＭＳ、スマートメータなどの住宅向けシステムであるＨＡＮと、送配電システム等の重要インフラネットワークシステムとのネットワークを構築する必要がある。なお、ＨＥＭＳ等のＨＡＮの構築は、無線通信により行われることが大半であり、ＩＥＥＥ８０２.１１  ｂ／ｇ／ｎ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等の無線通信規格が採用されている。
【０００４】
無線通信は、有線通信と比較して、端末の配置等の自由度に優れており、有線ケーブルを省くことができ配線などに気を使う必要がなくなる。しかし、無線通信機能に対応した機器を所有しているにも関わらず、その機能を使用していないユーザは少なくない、その原因のひとつとして、セキュリティの不安がある。事実、無線通信では、情報を載せた電波を空間に放射して通信を行うため、所望の通信相手ではない第三者に情報が漏れる危険性が存在する。このため、無線通信では、事前に所望の通信相手との認証を行い、暗号キーを共有し、伝送する情報に秘匿性を持たせることが一般的に推奨されている。ただし、その設定は、各装置（例えば、無線アクセスポイントや無線子機、無線機能を有した家電）に、何らかのユーザインターフェースを持たせ設定を入れる必要がある。その設定作業が、無線通信の認証情報を調べる等、ユーザにとっては複雑である場合が多く、非常に手間が掛かる。
【０００５】
無線通信の接続設定を簡単に実現する従来技術として、Ｗｉ−ｆｉ（登録商標）  Ａｌｌｉａｎｃｅによって規格化されたＷＰＳ（Wifi Protected Setup）がある。ＷＰＳのうち、ＰＩＮ（Personal Identification Number）と呼ばれる方式と、ＰＢＣ（Push Button Configuration）と呼ばれる方式の２方式がよく知られている。なお、Ｚｉｇｂｅｅにおいても、ＷＰＳと同様の方式を用いて端末同士のペアリングを行うことが検討されている。
【０００６】
ＰＩＮ方式では、設定情報を受け取る側の無線端末に一意に生成される８桁のＰＩＮコードを、認定情報を配布する側の無線通信端末に登録し、共有されたコードを用いて自動的に認証、鍵交換の接続設定を行う。一般的には、設定情報を配布する側が無線アクセスポイントであり、暗号を受け取る側がクライアントとなる無線の子機にあたる。ＰＩＮ方式は、認証方式や暗号キーをユーザ自身で２つの端末に入力して設定する必要はなくなるものの、代わりに、設定情報を配布する側の端末に対して８桁のコードを入力しなければならない。コードを入力される側となる無線アクセスポイントの多くは、キーボード、テンキー、ディスプレイなどのユーザインターフェースを有していない。このことから、ユーザは、ＰＣ等を無線アクセスポイントに有線接続し、ブラウザを利用してコードを入力する等の作業が必要となる。
【０００７】
これに対して、ＰＢＣ方式は、２台の無線通信端末に備え付けられたボタンを順に押すことで端末に“００００００００”のコードをセットし、ＰＩＮ方式と同様のプロトコルで認証、鍵交換を行う。ＰＢＣ方式では、ＰＩＮ方式でＰＩＮコードを無線通信端末に入力する煩雑さ軽減される。また、ＰＢＣ方式で用いるボタンは、無線通信端末の筺体に設けたボタンでもよく、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）上に表示されるボタンでもよいので、ＵＩが十分でない無線通信端末であっても実現することが容易である。しかし、ＰＢＣ方式で生成されるコードが“００００００００”という単純なものであるため、無線通信の秘匿性を高めるための認証や暗号キーなど接続設定自体が傍受される可能性があり、セキュリティ面で課題を有している。
【０００８】
さらに、ＰＩＮ方式およびＰＢＣ方式のいずれの方式においても、無線通信の接続設定を、通常の無線通信を行う場合と同様の広い通信範囲で行うので、その通信範囲内に所望の無線通信端末とは別の無線通信端末が存在した場合、その所望でない無線通信端末と接続設定を行ってしまうことがある。
【０００９】
また、ＰＩＮ方式では、８桁の認証番号を入力して認証を行い、認証方式や暗号キーの送信を行う。しかし、ＰＩＮ入力が間違っていた場合に返される「ＥＡＰ−ＮＡＣＫ」メッセージという情報を読み取ることで、入力された文字列のうち、上４桁が正しいかどうかが判断できてしまう。そのため、ブルートフォース攻撃によって認証を突破されやすいという脆弱性があることが分かっている。
【００１０】
特許文献１では、より高い秘匿性で無線接続設定が確実に行える無線通信システムについて記述されている。また、特許文献２では、自身が選択した一部の無線通信端末とのみデータ通信を行うことができる無線通信端末について記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−２５２１８０号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９９９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
無線通信を構築する場合、セキュリティの不安があることや設定の煩わしさがある。特許文献１、２は、できるだけセキュアにネットワークを構築する方法について記載されている。しかし、今後のスマートグリッドやＨＥＭＳの普及に伴い、ＨＡＮを構築するのが、工事保守者であったりユーザ自身であったりすることが容易に考えられ、より簡単でセキュアなペアリング方法が必要になる。また、スマートグリッドなどのネットワーク構築には重要インフラとの接続の可能性があることを考慮にいれると、よりセキュアなペアリング方法が必要になる。
【００１３】
また、無線通信のペアリング方法には上述したように、直接装置側に設定を入れることにより通信を確立する方法もあるが、ＨＥＭＳを構築する場合、家電機器等とのペアリングを行わなければならない。そのため、家電機器等に設定を入力するためのインターフェースが別途必要になる。しかし、既存の家電機器等には、設定用のインターフェースを別途設けることは非常に困難であり、設定を行うこと自体が困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述しだ課題は、携帯端末および被接続装置と近距離無線通信する無線通信部と、装置全体を制御する制御部と、ワイドエリアネットワークのインターフェースであるポートと、を備え、携帯端末から、ペアリングに必要なデータの要求を受信したとき、制御部は、当該データを無線通信部を介して、携帯端末に送信し、被接続装置から、接続要求を受信したとき、制御部は、無線通信部を介して、被接続装置との間で帰属シーケンスを実行するゲートウェイ装置により、達成できる。
【００１５】
また、携帯端末から、近距離無線通信によるペアリングに必要なデータの要求を受信するステップと、当該データを近距離無線通信によって、携帯端末に送信するステップと、被接続装置から、近距離無線通信による接続要求を受信するステップと、被接続装置との間で近距離無線通信による帰属シーケンスを実行するステップと、からなるペアリング方法により、達成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スマートフォン等の近距離無線通信機能を利用して無線通信のペアリングを行うことにより、よりセキュアに設定を行うことができ、より簡易的に設定を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】ＨＡＮの構成を説明するブロック図である。
【図３】ＧＷ装置のブロック図である。
【図４】アダプタのブロック図である。
【図５】携帯端末のブロック図である。
【図６】Ｚｉｇｂｅｅ通信によるペアリングを行う場合のシーケンス図である。
【図７】Ｗｉｆｉ等の通信（ＷＰＳ）によるペアリングを行う場合のシーケンス図である。
【図８】ＧＷ装置の情報管理テーブルを説明する図である。
【図９】ＧＷ装置のセキュリティテーブルを説明する図である。
【図１０】第１のペアリング方法のシーケンス図である。
【図１１】第１のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図１２】第１のペアリング方法のＧＷ装置のフローチャートである。
【図１３】第２のペアリング方法のシーケンス図である。
【図１４】第２のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図１５】ＧＷ装置に携帯端末を登録する際のシステム構成を説明するブロック図である。
【図１６】ＧＷ装置の登録用ＱＲコード（登録商標）を説明する図である。
【図１７】赤外線通信（ＩｒＤＡ）のフレーム構成を説明する図である。
【図１８】ＧＷ装置の登録端末テーブルを示す図である。
【図１９】ＧＷ装置に携帯端末を登録するシーケンス図である。
【図２０Ａ】第１のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図２０Ｂ】第１のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図２１Ａ】第２のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図２１Ｂ】第２のペアリング方法の全体フローチャートである。
【図２２】第２のペアリング方法のＧＷ装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施例では、無線通信をＩＥＥＥ８０２.１１  ｂ／ｇ／ｎ（以降、Ｗｉｆｉと記載）およびＺｉｇｂｅｅについて記載しているが、その他の通信方式も適用可能である。また、本実施例として、携帯端末（スマートフォン）を利用した方式について記載しているが、トークン端末であったり、独自の端末、既存の装置（ＰＣ等）についても適用可能である。さらに、本実施例では、ＨＡＮの構築について記載しているが、他のネットワークを構築する際も適用可能である。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照して詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。しかし、かかる実施例が、発明の技術範囲を限定するものではない。
【００２０】
図１を参照して、通信システムの構成を説明する。図１において、通信システムは、ＧＷ装置１と、スマートフォン６と、被接続装置７とから構成されている。携帯端末６は、赤外線通信等の近距離通信実施し、ＧＷ装置１と被接続装置７とデータの授受を行い、ＧＷ装置１と被接続装置７のペアリングを行う。なお、アダプタ２を介した家電機器およびセンサ類３および無線機能を有した家電機器およびセンサ類４を総称して、本明細書では、被接続装置７と呼ぶ。本実施形態では、携帯端末についてスマートフォンを利用した構成について記載しているが、他の端末を利用した方式について適用可能である。また、赤外線通信を用いたデータの授受について記載しているが、他の通信方法を用いた方式についても適用可能である。
【００２１】
図２を参照して、ＨＡＮの構成を説明する。図２において、ＨＡＮは、ＧＷ装置１と、アダプタ２と、無線機能のない非無線対応機器３と、無線対応機器４とから構成されている。ＧＷ装置１は、ネットワーク５と接続されている。非無線対応機器３は、アダプタ２と接続されている。
【００２２】
アダプタ２は、無線通信機能を有し、非無線対応機器３と接続することにより、ＨＥＭＳネットワークを構築することを可能とする。また、無線対応機器４は、アダプタを介さずＨＥＭＳネットワークを構築することができる。ＧＷ装置１は、Ｗｉｆｉ、Ｚｉｇｂｅｅの無線通信機能を有する。ＧＷ装置１は、アダプタ２を介して家電機器およびセンサ類３および無線通信機能を有した家電機器およびセンサ類等４と接続し、ＨＥＭＳネットワークを構築する。また、ＧＷ装置１は、有線ＬＡＮによる接続も可能であり、有線ＬＡＮにより、Ｍ２Ｍ等スマートグリッドのネットワークを構築する重要インフラネットワーク、インターネット等のネットワーク５と接続する。無線対応機器４には、ＴＶ、照明等が含まれる。非無線対応機器３には、スマートメータ、エアコン、インターホン、ネットワークカメラ、各種センサ類が含まれる。
【００２３】
図３を参照して、ＧＷ装置のブロック構成を説明する。図３において、ＧＷ装置１は、ＣＰＵ１１と、無線ＬＡＮ機能部１２と、ＩｒＤＡ機能部１３と、ＬＥＤ機能部１４と、メモリ部１５と、ＵＳＢ機能部１６と、ＷＡＮポート部１７と、Ｌ２ＳＷ１８と、ＬＡＮポート部１９とを有する。
【００２４】
ＣＰＵ１１は、機能制御部１１１と、フレーム解析部１１２と、通信制御部１１３と、認証制御部１１４と、セキュリティ制御部１１５と、端末管理部１１６と、装置情報管理部１１７とを有する。ＣＰＵ１１は、ＧＷ装置１の各機能の制御等を行っている。無線ＬＡＮ機能部１２は、ＷＰＳ機能部１２１を有する。無線ＬＡＮ機能部１２は、Ｗｉｆｉ通信機器と通信する。ＷＰＳ機能部１２１は、スイッチを設けることにより、そのスイッチを押下すると、ＷＰＳ機能が有効になる。ＷＰＳ機能を有効にするには、スイッチの押下以外にも、ユーザインターフェースを用いて、ＧＷ装置１の設定を変更することにより、機能を有効にすることもできる。
【００２５】
ＩｒＤＡ機能部１３は、赤外線通信機能を有し、赤外線通信によりデータを授受する。ＬＥＤ機能部１４は、ＬＥＤの点灯状況によりＧＷ装置の状態を表示する。メモリ部１５は、装置の情報や各種通信により授受を行ったデータを保持する。ＵＳＢ機能部１６は、ＵＳＢ機器を接続する機能を有し、Ｚｉｇｂｅｅ機能部１６１を有したＵＳＢ機器を接続する。ＵＳＢ機能部１６は、その他ＲＦ機器１６２、具体的には、ＮＦＣ（Near Field Communication）機器を接続する。ＵＳＢ機能部１６は、ＵＳＢメモリ、ハードディスクドライブ等のストレージも接続できる。
【００２６】
ＷＡＮポート部１７は、ＷＡＮ（Wide Area Network）とデータを送受信するインターフェース部である。ＷＡＮポート部１７は、ネットワーク５とデータの送受信を行う。Ｌ２ＳＷ１８は、ＷＡＮポート部１７より受信したデータをＣＰＵ１１へ送信を行う。Ｌ２ＳＷ１８は、逆にＣＰＵ１１から受信したデータをＷＡＮポート部１７へ送信する。Ｌ２ＳＷ１８は、同様にＬＡＮポート部１９から送受信したデータも同様の処理を行う。ＬＡＮポート部１９は、ＰＣ等のＬＡＮインターフェースを所持した装置と接続する。
【００２７】
機能制御部１１１は、無線ＬＡＮ機能部１２、ＩｒＤＡ機能部１３、ＬＥＤ機能部１４の制御を行う。フレーム解析部１１２は、無線ＬＡＮ機能部１２、ＩｒＤＡ機能部１３、ＵＳＢ機能部１６から受信した、データフレームの解析を行う。通信制御部１１３は、無線ＬＡＮ通信、Ｚｉｇｂｅｅ通信、赤外線通信のうちどの方式での通信を行うか制御する。認証制御部１１４は、各種通信方式の認証について制御を行う。認証制御部１１４は、共有キーによるデータの暗号化および復号化を行う。また、認証制御部１１４は、ＷＰＳ等の簡易無線通信方式等の制御を行う。セキュリティ機能部１１５は、後述する図９のセキュリティテーブルを管理する。セキュリティ機能部１１５は、セキュリティテーブルに情報を追加、削除を行う。装置情報管理部は、後述する図８の装置情報管理テーブルを管理する。端末管理部１１６は、後述する図１５の登録端末テーブルの管理を行う。
【００２８】
図４を参照して、アダプタのブロック構成を説明する。図４において、アダプタ２は、無線ＬＡＮ機能部２１と、ＩｒＤＡ機能部２２と、ＣＰＵ２３と、ＬＥＤ機能部２４と、Ｚｉｇｂｅｅ機能部２５と、メモリ部２６と、インターフェース部２７と、を有する。無線ＬＡＮ機能部２１は、無線通信機能を有し、Ｗｉｆｉ通信機器と通信する。ＩｒＤＡ機能部２２は、赤外線通信機能を有し、赤外線通信によりデータを授受する。ＬＥＤ機能部２４は、ＬＥＤの点灯状況によりアダプタ２の状態を表示する。Ｚｉｇｂｅｅ機能部２５は、Ｚｉｇｂｅｅ通信機能を有し、Ｚｉｇｂｅｅ通信機器と通信する。メモリ部２６は、装置の情報および各種通信により授受を行ったデータを保持する。インターフェース部２７は、無線機能を有していない家電機器およびセンサ類等３と接続するためのインターフェース部である。インターフェース部２７は、ＵＳＢ、ＬＡＮ、ＨＤＭＩ等のポート部である。
【００２９】
図５を参照して、携帯端末のブロック構成を説明する。図５において、携帯端末６は、制御部６０と、キー６１と、ＩｒＤＡ制御部６２と、メモリ６３と、ディスプレイ６４と、無線信号処理部６５と、ＮＦＣ６６と、赤外線通信部ＩｒＤＡ６７と、カメラ６８と、アンテナ６９と、を含んで構成されている。
【００３０】
制御部６０は、携帯電話機６の有する通話機能、電子メール機能、インターネット接続機能を制御する。制御部６０は、ＣＰＵおよびＣＰＵに実行されるプログラムを格納するメモリなどから構成される。キー６１は、数字や文字を入力するための入力手段である。カメラ６８は、映像、画像等を記録する。メモリ６３は、カメラで記録した画像等を保存する。ディスプレイ６４は、表示手段である。
【００３１】
無線処理部６５は、アンテナ６６を介して基地局との間で送受信される信号を処理し、通話、電子メールやインターネット接続にかかる信号を取り扱う。ＩｒＤＡ制御部６２は、赤外線通信をもちいて送受信を行う。赤外線通信部６７は、ＩｒＤＡにより、赤外線通信によるデータ送受信を行う。なお、赤外線通信の規格は、ＩｒＤＡに限られず、他の規格であってもよい。ＮＦＣ６６は、赤外線通信以外の方式による近距離無線通信をもちいて送受信を行う。
【００３２】
図６を参照して、Ｚｉｇｂｅｅ通信によるペアリングを行うシーケンスを説明する。なお、このシーケンスは、Ｚｉｇｂｅｅ通信でのペアリングを行う場合であり、他の通信手段でのペアリングは、他のシーケンスでもよい。
【００３３】
図６において、被接続装置７は、ＧＷ装置１に接続要求を送信している（Ｓ１０１）。この接続要求には×××コード（ＸＸＸはＺｉｇｂｅｅ製品により名称が異なる場合があるため、ここでは×××と記載）が含まれており、接続行うＧＷ装置１に同様の×××コードを設定することにより、接続要求を認識することができる。ＧＷ装置１は、直接装置に×××コードの設定を行う（Ｓ１０２）。これにより、ＧＷ装置１は、接続要求を受信する（Ｓ１０３）。ＧＷ装置１は、ＡＣＫを被接続装置７に送信する（Ｓ１０４）。被接続装置７は、送信されてきたＡＣＫを確認し、共有キー送信要求を送信する（Ｓ１０６）。ＧＷ装置１は、共有キー送信要求を受信すると、それに対してＡＣＫを返信する（Ｓ１０７）。ＧＷ装置１は、ＧＷ装置情報テーブルに登録されている共有キーを被接続装置７に送信する（Ｓ１０８）。被接続装置７は、共有キーを登録する（Ｓ１０９）。被接続装置７は、ＡＣＫをＧＷ装置１に返信する（Ｓ１１１）。被接続装置７は、送信するデータを共有キーにて暗号化するとともに受信したデータを復号する。共有キーの共有後、ＧＷ装置１と被接続装置７は、接続シーケンスに従い接続を行い（Ｓ１１２）、ペアリングを完了する。ＧＷ装置１と被接続装置７は、Ｊｏｉｎｅｄの帰属状態になる。
なお、×××コードを参加コードと呼ぶことがある。また、接続シーケンス（Ｓ１１２）は、当業者周知事項である。
【００３４】
図７を参照して、Ｗｉｆｉ通信（ＷＰＳ）によるペアリングを行うシーケンスを説明する。図７において、ＧＷ装置１は、ＷＰＳ設定モードに移行するためのボタンを押下受付、または、ユーザインターフェースによる設定を受け付け（Ｓ２０１）、ＷＰＳモードに移行する。被接続装置７も、ほぼ同様のタイミングによりボタン押下受付、または設定モードへの移行を受け付ける（Ｓ２０２）。ＧＷ装置１と被接続装置７は、対応している方式、具体的には、らくらく無線スタートまたはＡＯＳＳによりペアリングを行う（Ｓ２０３）。ＧＷ装置１と被接続装置７は、Ｊｏｉｎｅｄ状態となる。なお、図７において、無線通信の簡易ペアリング方法にＷＰＳ方式について記載しているが、他の方式によるペアリングでもよい。
【実施例１】
【００３５】
実施例１では、図２のＨＡＮを構築を行う場合、図１のようにＧＷ装置１とペアリングを行う必要のある被接続装置７から、スマートフォン等の携帯端末６を用いて、ペアリングに必要な情報のやり取りを行う。これにより、ＨＡＮを構成する。
【００３６】
図８を参照して、ＧＷ装置の情報管理テーブルを説明する。図８において、情報管理テーブル８０は、Ｎｏ．８１と、通信方式８２と、認証方式８３と、セキュリティ情報１  ８４と、セキュリティ情報２（共有キー）８５と、セキュリティ情報３  ８６と、を含んで構成されている。情報管理テーブル８０は、ＧＷ装置１が利用可能な無線通信方式について登録されており、各通信方式の認証方式およびセキュリティキー等のセキュリティ情報等が含まれている。ＧＷ装置１から携帯端末６がペアリングの情報を引き出す際、携帯端末６は、ＧＷ装置１からこの情報管理テーブルの情報を受信し、被接続装置７に送信する。なお、図８では、それぞれの通信方法において、別々の共有キーを設定しているが、装置のリソース等を考慮し同様の共有キーを設定してもよい。
【００３７】
図９を参照して、ＧＷ装置のセキュリティテーブルを説明する。図９において、セキュリティテーブル９０は、Ｎｏ．９１と、ＭＡＣアドレス９２と、通信方式９３と、セキュリティ情報９４と、を含んで構成されている。セキュリティテーブル９０は、ペアリングを行った被接続装置７の情報を登録する。図９では登録情報として、被接続装置７のＭＡＣアドレス９２、通信方式９３、セキュリティ情報９４が登録されている。セキュリティテーブル９０に登録される情報は、上記以外のセキュリティ情報でもよい。
【００３８】
図１０を参照して、第１のペアリング方法の処理シーケンスを説明する。図１０において、携帯端末６は、ＧＷ装置１へ赤外線通信ＩｒＤＡ等を用いてデータ通知要求を行う（Ｓ３０１）。その際、携帯端末６は、どの無線通信方式でペアリングを行うか選択を行う。Ｗｉｆｉでの無線通信を選択した場合、携帯端末６は、Ｗｉｆｉでのペアリングに必要な認証データを要求する。情報管理テーブル８０の内容に基づいて、ＧＷ装置１は、無線通信方式に合わせた認証情報を、携帯端末６にデータ通知を行う（Ｓ３０２）。携帯端末６は、ＧＷ装置１より得た情報を被接続装置７へ赤外線通信ＩｒＤＡ等を用いてデータ通知を行う（Ｓ３０３）。被接続装置７は、携帯端末６より入手した、認証情報をもとに加入要求をＧＷ装置１へ送信する（Ｓ３０４）。ＧＷ装置１は、加入要求に対して認証情報の確認を行い、ここではＧＷ装置情報と一致したので、加入通知を被接続装置７に対して通知する（Ｓ３０５）。被接続装置７は、加入通知を受けて、ＧＷ装置１とｊｏｉｎｅｄ状態となり、ペアリングを完了する。なお、加入要求および加入通知は、ステップ３０３で通知された共通キーに依る暗号化が為されている。
【００３９】
図１１を参照して、第１のペアリング方法のフローを説明する。図１１において、ペアリング設定を開始すると、携帯端末６は、設定用アプリ等を用いて、まずペアリングを行う装置の無線通信方式の選択を受け付ける。ここでの選択が、被接続装置７の無線通信方式とアンマッチになる場合、携帯端末６ではペアリング設定が完了しても、ＧＷ装置１と被接続装置７のペアリングを完了することができなくなる。以降、無線通信設定が正しく行われている事を前提とする。
【００４０】
携帯端末６は、無線通信方式を選択後、赤外線通信を用いてＧＷ装置１にペアリングに必要な認証情報等の要求を行う（Ｓ４０２）。携帯端末６は、赤外線通信のプロトコルによりデータ要求がＧＷ装置１に受信されているかの確認を行う（Ｓ４０３）。受信されていない場合、携帯端末６は、再度設定を行うか中断するかの選択を表示する（Ｓ４０５）。携帯端末６は、再度設定を行うかの選択を受け付ける（Ｓ４０６）。再度設定を行う場合（ＹＥＳ）、携帯端末６は、ステップ４０２から再度設定を行う。また、ステップ４０６で設定を中断する場合、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ４０７）、終了する。
【００４１】
ステップ４０３でデータ要求が受信されている場合、ＧＷ装置１は、携帯端末６にデータの送信を行う（Ｓ４０４）。このデータは、情報管理テーブル８０に登録されているセキュリティ情報である。携帯端末６は、データ受信のタイマーがタイムアウトしたか判定する（Ｓ４０８）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップ４０５に遷移する。ステップ４０８でＮＯ（データを受信）のとき、携帯端末６は、被接続装置７にデータを送信する（Ｓ４０９）。なお、携帯端末６から被接続装置７に向けての送信方法も赤外線通信方式も用いて行う。携帯端末６は、データ送信内容が被接続装置７に受信されたか判定する（Ｓ４１０）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、表示画面に設定完了の表示をして（Ｓ４１１）、終了する。その際、携帯端末６は、ＧＷ装置１から取得した情報を破棄する。
【００４２】
ステップ４１０にてＮＯのとき、携帯端末６は、データを再度取得するか中断するかの選択画面を表示する（Ｓ４１３）。ユーザの操作を受け付け、携帯端末６は、再度設定を行うか判定する（Ｓ４１４）。ＹＥＳのとき、ステップ４０９へ遷移する。ステップ４１４でＮＯ（設定を中断）のとき、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ４１５）、終了する。その際、携帯端末６は、ＧＷ装置１から取得した情報を破棄する。
【００４３】
図１２を参照して、ＧＷ装置による第１のペアリング方法のフローを説明する。図１２において、ＧＷ装置１は、赤外線通信により、ペアリングに必要なデータの要求を受信する（Ｓ４２１）。ＧＷ装置１は、管理情報テーブル８０から、セキュリティ情報を取得して、赤外線通信で送信する（Ｓ４２２）。ＧＷ装置１は、接続要求を受信する（Ｓ４２３）。ＧＷ装置１は、帰属シーケンスを実施し、被接続装置７を帰属して（Ｓ４２４）、終了する。
【００４４】
図１３を参照して、第２のペアリング方法のシーケンスを説明する。図１３において、携帯端末６は、被接続装置７へ赤外線通信ＩｒＤＡを用いてデータ通知要求を行う（Ｓ５０１）。その際、携帯端末６は、どの無線通信方式でペアリングを行うか選択を行う。具体的には、Ｚｉｇｂｅｅでの無線通信を選択した場合、Ｚｉｇｂｅｅでのペアリングに必要な認証データを要求する。被接続装置７は、携帯端末６へペアリングに必要な認証データを含むデータ通知を送信する（Ｓ５０２）。
【００４５】
携帯端末６は、被接続装置７より得た情報をＧＷ装置１へ赤外線通信ＩｒＤＡを用いてデータ通知を行う（Ｓ５０３）。ＧＷ装置１は、セキュリティテーブル９０に受信したデータを登録する（Ｓ５０４）。被接続装置７は、暗号化された認証要求をＧＷ装置１に送信する（Ｓ５０５）。ＧＷ装置１は、携帯端末６より入手した認証情報をもとに復号化して、ＡＣＫを被接続装置７に送信する（Ｓ５０６）。被接続装置７は、共有キーを要求するデータ送信要求をＧＷ装置１に送信する（Ｓ５０７）。ＧＷ装置１は、ＡＣＫを被接続装置７に送信する（Ｓ５０８）。  ＧＷ装置１は、情報管理テーブル８０の通信方式に適した、セキュリティ情報をのせ接続応答を送信する（Ｓ５０９）。被接続装置７は、接続応答に対して、ＡＣＫをＧＷ装置１に返す（Ｓ５１０）。ＧＷ装置１と被接続装置７は、接続シーケンスを実行する（Ｓ５１１）。最終的に、ＧＷ装置１と被接続装置７は、ｊｏｉｎｅｄ状態となる。
【００４６】
上述した第１のペアリング方法は、ＧＷ装置１を起因とするペアリング方法について記載している。第１のペアリング方法は、Ｗｉｆｉ等の設定を行う場合に用いる。
一方、第２のペアリング方法２は、被接続装置７を起因とするペアリングを行う方法である。第２のペアリング方法は、Ｚｉｇｂｅｅ等でのペアリングを行う場合に使用する。但し、第１および第２のペアリング方法は、上記した通信方式以外の場合に適用しても良い。具体的には、Ｚｉｇｂｅｅ通信のペアリングを行う場合に、通信シーケンスが第１のペアリング方法が適している場合は、第１のペアリング方法１を適用する。
【００４７】
図１４を参照して、第２のペアリング方法のフローを説明する。図１４において、携帯端末６は、ペアリング設定を開始する。携帯端末６では、設定用アプリを用いて操作を行う。携帯端末６は、まずペアリングを行う装置の無線通信方式の選択を行う。ここでの設定が、被接続装置７の無線通信方式とアンマッチになる場合、携帯端末６ではペアリング設定を行うことができない。以降、無線通信設定が正しく行われている事を前提にして実施例を記載する。
【００４８】
携帯端末６は、無線通信方式を選択後、赤外線通信を用いて被接続装置７にペアリングに必要な認証情報等の要求を行う（Ｓ６０２）。携帯端末６は、赤外線通信のプロトコルによりデータ要求が被接続装置７に受信されているかの確認を行う（Ｓ６０３）。受信されていない場合、携帯端末６は、再度設定を行うか中断するかの選択を表示する（Ｓ６０５）。ユーザは再度設定を行うかの選択し、携帯端末６は、選択結果を判定する（Ｓ６０６）。再度設定を行う場合、携帯端末６は、ステップ６０２に遷移する。ステップ６０６でまた、設定を中断する場合、携帯端末６は設定を中断しましたと表示し（Ｓ６０７）、終了する。
【００４９】
ステップ６０３でデータ要求が受信されている場合（ＹＥＳ）、被接続装置７は、携帯端末６にデータの送信を行う（Ｓ６０４）。携帯端末６は、データ受信のタイマーがタイムアウトしたか判定する（Ｓ６０８）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップ６０５に遷移する。ステップ６０８でＮＯ（データを受信）のとき、携帯端末６は、ＧＷ装置１に向けて送信を行う（Ｓ６０９）、携帯端末６からＧＷ装置１に向けての送信方法も赤外線通信方式も用いて行う。携帯端末６は、データ送信内容がＧＷ装置１に受信されているか判定する（Ｓ６１０）。受信されている場合、携帯端末６は、ＧＷ装置１から受信完了通知を確認し、表示画面に設定完了を表示して（Ｓ６１１）、終了する。その際、携帯端末６は、被接続装置７から取得した情報を破棄する。ＧＷ装置１は、携帯端末６より受信したデータをセキュリティテーブル９０に追加を行う。
【００５０】
ステップ６１０にてデータを受信できない場合、携帯端末６は、データを再度取得するか中断するかの選択を表示する（Ｓ６１３）。携帯端末６は、再度設定を判定する（Ｓ６１４）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップ６０９に遷移する。ステップ６１０でＮＯのとき、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ６１５）、終了する。その際、携帯端末６は、被接続装置７から取得した情報を破棄する。
【実施例２】
【００５１】
実施例１に記載した、ペアリング方法に対して、更にセキュアに設定を行う方法について、実施例２にて説明する。図１のシステム構成にてペアリングを実施する場合、他のＧＷ装置に対しても同様の設定を行うことができてしまう。そのため、携帯電話等の汎用端末を利用したペアリングを行う場合、意図した装置以外での設定を行えないようにする必要がある。また、容易に設定できるということは、携帯端末を用いれば簡単に設定を変更されてしまうということになる。その様な事を未然に防ぐために、意図した携帯端末以外からの設定を行えないようにする。以下、特定の携帯端末のみでのペアリング設定を行う方法について記載する。
【００５２】
図１５を参照して、ＧＷ装置１に携帯端末６を登録する際のシステム構成を説明する。図１５において、ペアリング設定を他の携帯端末６Ａを使用して設定を行えなくするため、ＧＷ装置１に事前に、特定の携帯端末６の登録を行う。登録に際して、携帯端末６は、ＧＷ装置１から取得したインターネット８上のＵＲＬにアクセスして、アプリケーションプログラムをダウンロードする。
【００５３】
図１６を参照して、ＧＷ装置１の登録用ＱＲコードを説明する。ＧＷ装置１本体に貼り付けられているラベル１０に、登録用ＱＲコード１０１が印字しておく。そのＱＲコード１０１を携帯端末６のカメラ６８で読み取ることにより、登録設定を開始する。ここでは、ＱＲコード１０１に、共有キーとＵＲＬを登録しておく。携帯端末６は、ＱＲコードを読み取ると、そのＵＲＬにアクセスする。ＵＲＬには、ＧＷ装置１に携帯端末６を登録するためのアプリがあり、携帯端末６は、そのアプリをダウンロードする。
【００５４】
図１７を参照して、赤外線通信（ＩｒＤＡ）のフレームフォーマットを説明する。図１７において、ＩｒＤＡフレームフォーマット３０は、ＳＴＡ３１と、ＡＤＤＲ３２と、ＤＡＴＡ３３と、ＦＣＳ３４と、ＳＴＯ３５とから構成されている。ＳＴＡ３１は、開始フラグである。ＡＤＤＲ３２は、アドレスフィールドを示しており、赤外線通信を行う際の、送信元アドレス、受信元アドレスが含まれる。ＤＡＴＡ３３は、データフィールドである。ＦＣＳ３４は、フレームチェックシーケンスである。ＳＴＯ３５は、終了フラグである。なお、ＳＴＡ３１は、ＳＴＡ３１−１とＳＴＡ３１−２の２つの開始フラグである。
【００５５】
図１８を参照して、ＧＷ装置の登録端末テーブルを説明する。図１８において、登録端末テーブル４０は、Ｎｏ．４１と、携帯端末アドレス４２とから構成されている。登録端末テーブル４０は、ＧＷ装置１に登録を行うために必要な情報を保持する。ここでは、登録を行う携帯端末のアドレスについて記載している。この携帯端末アドレス４２は、フレームフォーマット３０のＡＤＤＲ３２の送信元アドレスである。
【００５６】
図１９を参照して、ＧＷ装置１に携帯端末６を登録する際のシーケンスを説明する。図１９において、携帯端末６は、ＧＷ装置１に貼り付けられている、ラベルの登録用ＱＲコードをカメラ６８で読み取る（Ｓ９０１）。ＱＲコードには、Ｗｉｆｉ通信用の共有キーとＵＲＬが登録されている。携帯端末６は、共有キーを登録する（Ｓ９０２）。携帯端末６は、読み取ったＵＲＬにアクセスする（Ｓ９０３）。アクセスしたサイトには、端末登録を行うためのアプリがあり、携帯端末６は、ダウンロードを行う（Ｓ９０４）。ダウンロードされたアプリは、端末アドレスを共有キーを利用して暗号化し、データ送信を行う（Ｓ９０５）。送信データには、赤外線通信のフレームにあるＡＤＤＲのデータを含んでいる。ＧＷ装置１は、受信したデータを共有キーにより復号し、ＡＤＤＲのデータに含まれている送信元アドレスを登録端末テーブル４０に登録する（Ｓ９０６）。ここでは、Ｗｉｆｉ通信を用いて携帯端末６の登録を行っているが、その他の無線通信方式を用いた方法にも適用できる。
【００５７】
図２０を参照して、第１のペアリング方法の処理フローを説明する。図２０において、ペアリングは、携帯端末６により、開始される。携帯端末６では、設定用アプリ等を用いて操作を行う。設定を開始すると、ペアリングを行う装置の無線通信方式の選択を行う。ここでの設定が、被接続装置７の無線通信方式とアンマッチになる場合、携帯端末６ではペアリング設定が完了しても、ＧＷ装置１と被接続装置７のペアリングを完了することができなくなる。無線通信設定が正しく行われている事を前提にして、以下記載する。
【００５８】
携帯端末６は、無線通信方式を選択後、赤外線通信を用いてＧＷ装置１にペアリングに必要な認証情報の要求を行う（Ｓ７０２）。携帯端末６は、赤外線通信のプロトコルによりデータ要求がＧＷ装置１に受信されているかの確認を行う（Ｓ７０３）。受信されていない場合、携帯端末６は、再度設定を行う中断するかの選択を表示を行う（Ｓ７０４）。携帯端末６は、ユーザによる再度設定を行うかの選択を受け付け、処理を判定する（Ｓ７０５）。再度設定を行う場合、携帯端末６は、ステップ７０２から再度設定を行う。ステップ７０５で、設定を中断する場合、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（７０６）、終了する。
【００５９】
ステップ７０３でデータ要求が受信されている場合、ＧＷ装置１は、フレームの内容を確認する（Ｓ７０７）。ＧＷ装置１は、受信したフレームが登録されている端末からのデータかどうかを判断する（Ｓ７０８）。登録されていない端末からのデータの場合、ＧＷ装置１は、受信したデータを破棄して（Ｓ７０９）、終了する。登録されている携帯端末６からのフレームの場合、ＧＷ装置１は、携帯端末６にデータの送信を行う（Ｓ７１０）。このデータは、ＧＷ装置のＧＷ装置情報管理テーブルに登録されているセキュリティ情報である。携帯端末６は、タイムアウトを判定する（Ｓ７１１）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップＳ７０４に遷移する。ステップ７１１でＮＯのとき、携帯端末６は、被接続装置７に向けて送信を行う（Ｓ７１２）。携帯端末６から被接続装置７に向けての送信方法も赤外線通信方式も用いて行う。携帯端末６は、データ送信内容が被接続装置７に受信されているか判定する（Ｓ７１３）。受信されている場合、携帯端末６は、被接続装置７から受信完了通知を確認し、携帯端末６のディスプレイ等の表示画面に設定完了の表示をして（Ｓ７１４）、終了する。その際、携帯端末６は、ＧＷ装置１から取得した情報は破棄する。
【００６０】
ステップ７１３にてデータを受信できない場合、携帯端末６は、データを再度取得するか中断するかの選択画面を表示する（Ｓ７１６）。携帯端末６は、ユーザの操作を受け付けて、再度設定を行うか判定する（Ｓ７１７）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップ７１２に遷移する。ステップ７１７でＮＯのとき、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ７１８）、終了する。その際、ＧＷ装置１から取得した情報は破棄する。
設定完了後、図１０のステップ３０４以降のシーケンスによりペアリングを行い、ＧＷ装置１と被接続装置７は、帰属し、通信が可能となる。
【００６１】
図２１を参照して、第２のペアリング方法の処理フローを説明する。図２１において、携帯端末６は、ペアリング設定を開始すると、設定用アプリ等を用いて操作を行う。設定を開始すると、携帯端末６は、まずペアリングを行う装置の無線通信方式の選択を行う。ここでの設定が、被接続装置７側の無線通信方式とアンマッチになる場合、携帯端末６ではペアリング設定を行うことができない。ここでは、無線通信設定が正しく行われている事を前提にして説明する。
【００６２】
携帯端末６は、無線通信方式を選択後、赤外線通信を用いて被接続装置７にペアリングに必要な認証情報の要求を行う（Ｓ８０２）。携帯端末６は、赤外線通信のプロトコルによりデータ要求が被接続装置に受信されているか判定する（Ｓ８０３）。受信されていない場合、携帯端末６は、再度設定を行う中断するかの選択画面を表示する（Ｓ８０４）。携帯端末６は、ユーザによる操作を受け付けて、処理を判定する（Ｓ８０５）。再度設定を行う場合、携帯端末６は、ステップ８０２に遷移する。ステップ８０５で設定を中断する場合（ＮＯ）、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ８０６）、終了する。
【００６３】
ステップ８０３でデータ要求が受信されている場合（ＹＥＳ）、被接続装置７は、携帯端末６にデータの送信を行う（Ｓ８０７）。携帯端末６、タイムアウトを判定する（Ｓ８０８）。送信されていない場合（ＹＥＳ）、携帯端末６は、ステップ８０４に遷移する。ステップ８０８でＮＯのとき、携帯端末６は、ＧＷ装置１に向けて送信を行う（Ｓ８０９）。ここで、携帯端末６からＧＷ装置１に向けての送信方法も赤外線通信方式も用いて行う。携帯端末６は、データ送信内容がＧＷ装置１に受信されているか判定する（Ｓ８１０）。データを受信できない場合、携帯端末６は、データを再度取得するか中断するかの選択画面を表示する（Ｓ８１１）。携帯端末６は、ユーザの操作を受け付けて、再度設定を行うか判定する（Ｓ８１２）。ＹＥＳのとき、携帯端末６は、ステップ８０９に遷移する。ステップ８１２で設定を中断する場合（ＮＯ）、携帯端末６は、設定を中断しましたと表示し（Ｓ８１３）、終了する。その際、被接続装置７から取得した情報は破棄する。
【００６４】
ステップ８１０でデータが受信されている場合（ＹＥＳ）、ＧＷ装置１は、フレーム内容の確認を行う（Ｓ８１４）。ＧＷ装置１は、受信したフレームが登録されている端末からのデータかどうかを判断する（Ｓ８１５）。登録されていないデータの場合（ＮＯ）、ＧＷ装置１は、受信したデータを破棄して（Ｓ８１６）、終了する。ステップ８１５で登録されている携帯端末６からのフレームの場合、ＧＷ装置１は、携帯端末６に受信完了通知を送信し、携帯端末１は、画面に設定完了しましたと表示して（Ｓ８１７）、終了する。その際、携帯端末６は、被接続装置７から取得した情報は破棄する。ＧＷ装置１は、携帯端末６より受信したデータをセキュリティテーブル９０に追加を行う。
設定完了後、図１３のステップ５０５以降のシーケンスによりペアリングを行い、ＧＷ装置１と被接続装置７は、帰属し、通信が可能となる。
【００６５】
図２２を参照して、ＧＷ装置の第２のペアリングの処理を説明する。図２２において、ＧＷ装置１は、携帯端末６を登録端末テーブルに登録する（Ｓ６２１)。ＧＷ装置１は、赤外線通信により、携帯端末６からペアリングに必要なデータの要求を受信する（Ｓ６２２)。ＧＷ装置１は、データ要求が登録端末テーブルに登録された端末からか判定する（Ｓ６２３)。ＹＥＳのとき、ＧＷ装置１は、ＧＷ装置情報管理テーブルからセキュリティ情報を読み出して、赤外線通信により、携帯端末６に送信する（Ｓ６２４)。ＧＷ装置１は、接続要求を被接続装置７から受信する（Ｓ６２５)。ＧＷ装置１は、被接続装置７と帰属シーケンスを実施し、被接続装置７を帰属して（Ｓ６２６)、終了する。ステップ６２３でＮＯのとき、ＧＷ装置１は、データ要求を破棄して（Ｓ６２７)、終了する。
【００６６】
このように、スマートフォン等に搭載された近距離通信機能（赤外線通信等）を利用して、１対１の通信を行いペアリングを行うことにより、他の装置が通信を傍受する等の介在する可能性がなくなり、よりセキュアに通信を確立することができる。また、スマートフォン等に設定アプリを作成し必要な情報を抽出することや、対象装置にその情報を設定することが容易になる。
また、スマートフォン等の携帯端末の情報をＧＷ装置に登録することにより、他の携帯端末での設定を行えないようにして、よりセキュアなペアリングを行うことができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…ＧＷ装置（ゲートウェイ装置）、１０…ラベル、１０１…ＱＲコード、１１…ＣＰＵ、１１１…機能制御部、１１２…フレーム解析部、１１３…通信制御部、１１４…認証制御部、１１５…セキュリティ制御部、１１６…端末管理部、１１７…装置情報管理部、１２…無線ＬＡＮ機能部、１２１…ＷＰＳ機能部、１３…ＩｒＤＡ機能部、１４…ＬＥＤ機能部、１５…メモリ部、１６…ＵＳＢ機能部、１６１…Ｚｉｇｂｅｅ機能部、１６２…その他ＲＦ機能部、１７…ＷＡＮポート部、１８…Ｌ２ＳＷ、１９…ＬＡＮポート部、２…アダプタ、２１…無線ＬＡＮ機能部、２２…ＩｒＤＡ機能部、２３…ＣＰＵ、２３１…セキュリティ制御部、２３２…通信制御部、２３３…機能制御部、２４…ＬＥＤ機能部、２５…Ｚｉｇｂｅｅ機能部、２６…メモリ部、２７…インターフェース部、３…家電および各種センサ類（無線通信機能なし）、３０…フレームフォーマット、４…家電および各種センサ類（無線通信機能有り）、４０…登録端末テーブル、５…ネットワーク、６…携帯端末、６０…制御部、６１…キー、６２…ＩｒＤＡ制御部、６３…メモリ、６４…ディスプレイ、６５…無線信号処理部、６６…ＮＦＣ、６７…赤外線通信部（ＩｒＤＡ）、６８…カメラ、６９…アンテナ、７…被接続装置（家電品、各種センサ類およびアダプタ）、８…インターネット、８０…情報管理テーブル、９０…セキュリティテーブル。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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