(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用する通信部と、
前記通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ前記無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させる制御部と、
前記通信部において使用される前記第１周波数チャネルを、別の周波数チャネルに変更可能であるチャネル変更部とを備え、
前記チャネル変更部は、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけ、
前記制御部は、前記チャネル変更部が前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、前記第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させ、
前記チャネル変更部は、前記第１周波数チャネルにおいて接続した前記無線装置の切断が完了した場合に、前記第１周波数チャネルを、前記第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更し、
前記制御部は、前記チャネル変更部が前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、前記第１周波数チャネルにおいて前記通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信しても、前記第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
登録した前記無線装置に関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記切断要求信号に対する切断応答信号を前記通信部が前記無線装置から受信した場合に、前記無線装置に関する情報を前記記憶部から削除することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
登録した前記無線装置に関する情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記チャネル変更部が前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、（１）前記通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ前記無線装置に関する情報が前記記憶部に未記憶であれば、接続認証拒否信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させ、（２）前記通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ前記無線装置に関する情報が前記記憶部に記憶されていれば、接続認証拒否信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させるとともに、前記無線装置に関する情報を前記記憶部から削除することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記チャネル変更部は、前記記憶部に記憶した情報の削除が完了した場合に、前記第１周波数チャネルを前記第２周波数チャネルに変更することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記無線装置との処理がタイムアウトするまでの期間よりも短い期間待機してから、接続認証拒否信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
制御装置と、
前記制御装置に接続可能な無線装置とを備え、
前記制御装置は、
複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用する通信部と、
前記通信部が接続認証要求信号を前記無線装置から受信し、かつ前記無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させる制御部と、
前記通信部において使用される前記第１周波数チャネルを、別の周波数チャネルに変更可能であるチャネル変更部とを備え、
前記チャネル変更部は、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけ、
前記制御部は、前記チャネル変更部が前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、前記第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させ、
前記チャネル変更部は、前記第１周波数チャネルにおいて接続した前記無線装置の切断が完了した場合に、前記第１周波数チャネルを、前記第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更し、
前記制御部は、前記チャネル変更部が前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、前記第１周波数チャネルにおいて前記通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信しても、前記第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を前記通信部から前記無線装置へ送信させることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用するステップと、
接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ前記無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を前記無線装置へ送信するステップと、
周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけるステップと、
前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、前記第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を前記無線装置に送信するステップと、
前記第１周波数チャネルにおいて接続した前記無線装置の切断が完了した場合に、前記第１周波数チャネルを、前記第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更するステップと、
前記周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、前記第１周波数チャネルにおいて接続認証要求信号を無線装置から受信しても、前記第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を前記無線装置へ送信するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に複数の周波数チャネルを使用する通信方法およびそれを利用した制御装置、通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる近距離無線通信では、家庭内の家電機器等が無線ネットワークで接続されることによって、機器間での情報交換がなされる。無線ＰＡＮとして、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４等の標準化規格が知られている。典型的な利用シーンでは、１つの家庭に、１台の制御装置と、複数台の端末装置である家電機器等とが設置され、制御装置を中心に、複数台の端末装置がスター型に接続された無線ネットワークが構成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第１２／１２４３３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御装置と端末装置との通信に使用可能な周波数チャネルは複数設けられており、制御装置は、そのうちの１つを選択し、端末装置との通信に使用する。また、制御装置は、使用される１つの周波数チャネルを変更することも可能である。例えば、制御装置は、接続しているすべての端末装置とのリンクを切断して、その後、周波数チャネルを変更する。一方、リンクを切断された端末装置は、自身で周波数チャネルスキャンを実行し、新たな周波数チャネルで制御装置との再接続を試みる。このような周波数チャネルの変更は、効率的になされる方が望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、通信に使用する周波数チャネルを効率的に変更する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用する通信部と、通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を通信部から無線装置へ送信させる制御部と、通信部において使用される第１周波数チャネルを、別の周波数チャネルに変更可能であるチャネル変更部とを備える。チャネル変更部は、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけ、制御部は、チャネル変更部が周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を通信部から無線装置へ送信させ、チャネル変更部は、第１周波数チャネルにおいて接続した無線装置の切断が完了した場合に、第１周波数チャネルを、第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更し、制御部は、チャネル変更部が周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、第１周波数チャネルにおいて通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信しても、第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を通信部から無線装置へ送信させる。
【０００７】
本発明の別の態様は、通信システムである。この通信システムは、制御装置と、制御装置に接続可能な無線装置とを備える。制御装置は、複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用する通信部と、通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を通信部から無線装置へ送信させる制御部と、通信部において使用される第１周波数チャネルを、別の周波数チャネルに変更可能であるチャネル変更部とを備える。チャネル変更部は、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけ、制御部は、チャネル変更部が周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を通信部から無線装置へ送信させ、チャネル変更部は、第１周波数チャネルにおいて接続した無線装置の切断が完了した場合に、第１周波数チャネルを、第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更し、制御部は、チャネル変更部が周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、第１周波数チャネルにおいて通信部が接続認証要求信号を無線装置から受信しても、第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を通信部から無線装置へ送信させる。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、複数の周波数チャネルのうちの第１周波数チャネルを使用するステップと、接続認証要求信号を無線装置から受信し、かつ無線装置の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を無線装置へ送信するステップと、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけるステップと、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた場合に、第１周波数チャネルにおいて切断要求信号を無線装置に送信するステップと、第１周波数チャネルにおいて接続した無線装置の切断が完了した場合に、第１周波数チャネルを、第１周波数チャネルとは異なった第２周波数チャネルに変更するステップと、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけた後、第１周波数チャネルにおいて接続認証要求信号を無線装置から受信しても、第１周波数チャネルにおいて接続認証拒否信号を無線装置へ送信するステップと、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信に使用する周波数チャネルを効率的に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムの比較対象となる通信システムによるチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図３】図１の通信システムの比較対象となる通信システムによる別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図４】図１の制御装置の構成を示す図である。
【図５】図４の記憶部において記憶されるテーブルのデータ構造を示す図である。
【図６】図１の通信システムによるチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図７】図１の通信システムによる別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図８】図１の通信システムによるさらに別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図９】図１の通信システムによるさらに別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。
【図１０】図４の制御装置によるチャネル変更手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１の通信システムによる接続認証手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の周波数チャネルのいずれか１つを使用して通信する通信システムに関する。前述のごとく、使用すべき１つの周波数チャネルの選択および変更は、制御装置によってなされる。また、その際、それまで接続されていたすべての端末装置とのリンクは切断される。一方、端末装置は、制御装置によるリンク切断の理由が周波数チャネルであることを理解できない。そのため、制御装置が周波数チャネルを変更する前であっても、端末装置は、再接続のための周波数チャネルスキャンを開始してしまい、制御装置と端末装置とが再接続される場合がある。その結果、制御装置にとっては、端末装置とのリンクを再切断する必要がある。さらに、再接続、再切断のために、制御装置と端末装置との間でパケット信号の送信がなされることによって、トラヒックが増加し、パケット信号の衝突や通信エラーが発生しやすい状況に陥る。そのため、通信に使用する周波数チャネルを効率的に変更されることが望まれる。
【００１３】
これに対応するために、本実施例に係る制御装置は、周波数チャネルの変更処理を開始すると、接続していた端末装置を切断するとともに、接続していない端末装置の接続を拒否する。なお、通信システムにおいて、制御装置と端末装置との間の通信距離を長くするために、制御装置と端末装置との間に中継装置が配置され、中継装置を介して制御装置と端末装置とが通信を実行することもある。その際、制御装置、中継装置、端末装置は、複数の周波数チャネルのうちの１つを共用する。このような状況下において、周波数チャネルを変更する場合、制御装置は、中継装置とのリンクも切断する。具体的に説明すると、制御装置は、中継装置に接続された端末装置とのリンクを切断した後に、中継装置とのリンクを接続する。なお、制御装置において、中継装置に対する接続・切断の処理は、端末装置に対する接続・切断の処理と同様になされる。そのため、中継装置と端末装置とをまとめて「無線装置」と総称することもある。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、制御装置１０、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、中継装置１４、スマートメータ１６、収集制御局１８を含む。制御装置１０、端末装置１２、中継装置１４、スマートメータ１６は、住宅２８に設置される。図１においては、説明を明瞭にするために、１つの住宅２８だけが示されているが、実際には、複数の住宅２８が存在し、各住宅２８にスマートメータ１６、制御装置１０、中継装置１４、端末装置１２が設置される。
【００１５】
収集制御局１８、スマートメータ１６、制御装置１０、端末装置１２、中継装置１４は、いずれも無線通信機能を備える。収集制御局１８とスマートメータ１６との間の無線通信はマルチホップ通信２６であり、スマートメータ１６と制御装置１０との間の無線通信は上位通信２４である。また、制御装置１０と中継装置１４との間の無線通信、中継装置１４と第２端末装置１２ｂとの間の無線通信、制御装置１０と第１端末装置１２ａとの無線通信は、ＨＡＮ通信２２である。マルチホップ通信２６は、各住宅２８に設置されたスマートメータ１６による転送によって実現されており、Ｗｉ−ＳＵＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｍａｒｔ  Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）のＡルートに対応する。上位通信２４は、Ｗｉ−ＳＵＮのＢルートに対応し、ＨＡＮ通信２２は、Ｗｉ−ＳＵＮのＨＡＮ（Ｈｏｍｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対応する。これらは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に対応するが、それに限定されない。
【００１６】
スマートメータ１６は、前述の無線通信機能に加えて、住宅２８で使用された電力量を計測する電力メータとしての機能を有する。スマートメータ１６は、電力会社（電気事業者）からの商用電力が供給される配電線（図示せず）に接続されており、住宅２８で使用された電力量を計測する。この機能については公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。スマートメータ１６は、電力量の計測結果が含まれた検針データをマルチホップ通信２６にて収集制御局１８に送信する。収集制御局１８は、スマートメータ１６からの検針データを受信する。これにより、電力会社による遠隔検針が可能になる。
【００１７】
住宅２８に設置された電子機器（図示せず）には、端末装置１２が接続される。電子機器は、例えば、エア・コンディショナー、ＯＡ機器、テレビジョン受像装置である。第１端末装置１２ａは、ＨＡＮ通信２２に対応し、制御装置１０と通信する。また、中継装置１４は、ＨＡＮ通信２２に対応し、制御装置１０、第２端末装置１２ｂと通信することによって、制御装置１０と第２端末装置１２ｂとの間の通信を中継する。なお、第２端末装置１２ｂも、ＨＡＮ通信２２に対応する。制御装置１０は、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラのような電子機器に接続または搭載される。制御装置１０は、上位通信２４によってスマートメータ１６とも通信するので、スマートメータ１６からの計測結果を受信する。計測結果によって、電子機器における正確な電力管理が可能になる。
【００１８】
ＨＡＮ通信２２において、複数の周波数チャネルが周波数多重されている。１つの周波数チャネルの帯域幅は、例えば、４００ｋＨｚである。制御装置１０は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを選択して使用する。第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、中継装置１４は、制御装置１０において選択された１つの周波数チャネルを使用する。ＨＡＮ通信２２では、制御装置１０、第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、中継装置１４によるＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が実行される。ＨＡＮ通信２２の伝送レートは、例えば、１００ｋｂｐｓである。
【００１９】
ここでは、本実施例の課題を明確にするために、通信システム１００の比較対象となる通信システムによるチャネル変更手順を説明する。比較対象となる通信システムは、図１と同様に構成されているが、図１の制御装置１０、端末装置１２、中継装置１４が、制御装置１１０、端末装置１１２、中継装置１１４と示される。なお、前提として、制御装置１１０は、通信可能な端末装置１１２および中継装置１１４の情報を登録し、周波数チャネルを変更する場合、登録した端末装置１１２および中継装置１１４の情報を削除する。また、複数の周波数チャネルの数は、「Ｎ」である。
【００２０】
図２は、通信システム１００の比較対象となる通信システムによるチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１１０には、第１端末装置１１２ａだけが登録されているとする。制御装置１１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ１０）。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａに切断要求信号を送信する（Ｓ１２）。第１端末装置１１２ａは、制御装置１１０に切断応答信号を送信し（Ｓ１４）、切断する。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａの情報を削除するように記憶部を更新する（Ｓ１６）。第１端末装置１１２ａは、再接続を開始する（Ｓ１８）。第１端末装置１１２ａは、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ２０）。また、第１端末装置１１２ａは、周波数チャネル「Ｎｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ２２）。制御装置１１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン信号を送信する（Ｓ２４）。
【００２１】
第１端末装置１１２ａは、制御装置１１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ２６）。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａの接続認証を許可し（Ｓ２８）、第１端末装置１１２ａの情報を登録するように記憶部を更新する（Ｓ３０）。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａに接続認証許可信号を送信する（Ｓ３２）。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａに切断要求信号を送信する（Ｓ３４）。第１端末装置１１２ａは、制御装置１１０に切断応答信号を送信し（Ｓ３６）、切断する。制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａの情報を削除するように記憶部を更新する（Ｓ３８）。制御装置１１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ４０）。
【００２２】
制御装置１１０は、チャネル変更処理を実行するために、第１端末装置１１２ａとのリンクを削除する。しかしながら、チャネル変更処理を実行する前に、第１端末装置１１２ａが接続されると、制御装置１１０は、第１端末装置１１２ａとのリンクを再度削除しなければならない。そのため、図２におけるステップ２０からステップ３８の処理は、無駄な処理といえる。周波数チャネルを効率的に変更するためには、これらのステップのうち、実行するステップの数を少なくすべきである。
【００２３】
図３は、通信システム１００の比較対象となる通信システムによる別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１１０には、中継装置１１４、第２端末装置１１２ｂだけが登録されているとする。制御装置１１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ５０）。制御装置１１０は、中継装置１１４を介して第２端末装置１１２ｂに切断要求信号を送信する（Ｓ５２、Ｓ５４）。第２端末装置１１２ｂは、中継装置１１４を介して制御装置１１０に切断応答信号を送信し（Ｓ５６、Ｓ５８）、切断する。制御装置１１０は、第２端末装置１１２ｂの情報を削除するように記憶部を更新する（Ｓ６０）。第２端末装置１１２ｂは、再接続を開始する（Ｓ６２）。第２端末装置１１２ｂは、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ６４）。また、第２端末装置１１２ｂは、周波数チャネル「Ｎｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ６６）。中継装置１１４は、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン信号を送信する（Ｓ６８）。
【００２４】
第２端末装置１１２ｂは、中継装置１１４を介して制御装置１１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ７０、Ｓ７２）。制御装置１１０は、第２端末装置１１２ｂの接続認証を許可し（Ｓ７４）、第２端末装置１１２ｂの情報を登録するように記憶部を更新する（Ｓ７６）。制御装置１１０は、中継装置１１４を介して第２端末装置１１２ｂに接続認証許可信号を送信する（Ｓ７８、Ｓ８０）。制御装置１１０は、中継装置１１４を介して第２端末装置１１２ｂに切断要求信号を送信する（Ｓ８２、Ｓ８４）。第２端末装置１１２ｂは、中継装置１１４を介して制御装置１１０に切断応答信号を送信し（Ｓ８６、Ｓ８８）、切断する。制御装置１１０は、第２端末装置１１２ｂの情報を削除するように記憶部を更新する（Ｓ９０）。制御装置１１０は、中継装置１１４に切断要求信号を送信する（Ｓ９２）。中継装置１１４は、制御装置１１０に切断応答信号を送信し（Ｓ９４）、切断する。制御装置１１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ９６）。
【００２５】
図２の場合と同様に、制御装置１１０は、チャネル変更処理を実行するために、第２端末装置１１２ｂ、中継装置１１４とのリンクを削除する。しかしながら、チャネル変更処理を実行する前に、第２端末装置１１２ｂが接続されると、制御装置１１０は、第２端末装置１１２ｂとのリンクを再度削除しなければならない。そのため、図３におけるステップ６４からステップ９０の処理は、無駄な処理といえる。周波数チャネルを効率的に変更するためには、これらのステップのうち、実行するステップの数を少なくすべきである。
【００２６】
図４は、制御装置１０の構成を示す。制御装置１０は、通信部４０、チャネル変更部４２、データ処理部４４、制御部４６、記憶部５２を含む。通信部４０は、受信部４８、送信部５０を含み、データ処理部４４は、アプリケーション処理部６０を含み、制御部４６は、切断処理部５４、接続処理部５６、判定部５８を含む。
【００２７】
通信部４０は、ＨＡＮ通信２２に対応した処理を実行することによって、端末装置１２、中継装置１４との通信を実行するとともに、上位通信２４に対応した処理を実行することによって、スマートメータ１６との通信を実行する。ここで、ＨＡＮ通信２２について、通信部４０は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを使用する。通信部４０において使用される１つの周波数チャネルは、チャネル変更部４２によって指定される。一方、上位通信２４についても、通信部４０は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを使用するが、その１つの周波数チャネルは、ＨＡＮ通信２２ににおいて使用される１つの周波数チャネルと同じであってもよいし、異なっていてもよい。上位通信２４において使用される１つの周波数チャネルは、スマートメータ１６によって決定される。以下では、ＨＡＮ通信２２を中心に説明し、上位通信２４の説明を省略する。
【００２８】
受信部４８は、第１端末装置１２ａからパケット信号を受信するとともに、第２端末装置１２ｂから中継装置１４を経由したパケット信号を受信する。受信部４８は、増幅機能、周波数変換機能、復調機能を有しており、受信したパケット信号からベースバンド信号を生成する。受信部４８は、ベースバンド信号をデータ処理部４４、制御部４６に出力する。送信部５０は、変調機能、周波数変換機能、増幅機能を有しており、データ処理部４４、制御部４６から入力したベースバンド信号からパケット信号を生成する。送信部５０は、第１端末装置１２ａにパケット信号を送信するとともに、中継装置１４を経由して第２端末装置１２ｂにパケット信号を送信する。
【００２９】
このようなパケット信号の通信経路は、ルーティングテーブルとして記憶部５２に記憶されており、受信部４８と送信部５０は、記憶部５２に記憶したルーティングテーブルを参照する。図５は、記憶部５２において記憶されるテーブルのデータ構造を示す。これは、登録した端末装置１２、中継装置１４に関する情報ともいえる。図示された「機器ＭＡＣアドレス」は、「機器種別」のＭＡＣアドレスを示す。また、「機器種別」と「接続先」は、機器の接続関係を示す。具体的に説明すると、「機器種別」の第１端末装置１２ａ、中継装置１４は、「接続先」の制御装置１０に接続され、「機器種別」の第２端末装置１２ｂは、「接続先」の中継装置１４に接続されている。図４に戻る。
【００３０】
ルーティングテーブルに示された端末装置１２、中継装置１４は、セキュリティを確保するために、予め認証されてから登録されている。認証処理には、公知の技術が使用されればよいが、例えば、ＰＡＮＡ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）標準の通信プロトコルが使用される。認証処理の開始として、受信部４８は、新たな端末装置１２あるいは中継装置１４からの接続認証要求信号を受信する。受信部４８は、受信した接続認証要求信号を接続処理部５６に出力する。接続処理部５６は、認証処理を実行し、当該新たな端末装置１２あるいは中継装置１４の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を送信部５０に出力する。また、接続処理部５６は、当該新たな端末装置１２あるいは中継装置１４の情報を記憶部５２に記憶させる。送信部５０は、当該新たな端末装置１２あるいは中継装置１４に、接続認証許可信号を送信する。このように、制御装置１０に登録された端末装置１２、中継装置１４が、当該制御装置１０と通信可能である。
【００３１】
データ処理部４４は、受信部４８からのベースバンド信号を入力すると、ベースバンド信号を処理する。一方、データ処理部４４は、送信すべきデータが発生した場合に、ベースバンド信号を生成する。受信部４８がパケット信号を受信していなければ、データ処理部４４は、ベースバンド信号を送信部５０に出力する。
【００３２】
アプリケーション処理部６０は、任意のアプリケーションプログラムを実行する。アプリケーション処理部６０は、実行しているアプリケーションプログラムから、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつける。なお、制御装置１０は、図示しないユーザインターフェイスを備え、アプリケーション処理部６０は、当該ユーザインターフェイスを介してユーザから、周波数チャネル変更要求のトリガを受けつけてもよい。アプリケーション処理部６０は、周波数チャネル変更要求のトリガをチャネル変更部４２に出力する。
【００３３】
チャネル変更部４２は、アプリケーション処理部６０から、周波数チャネル変更要求のトリガを入力する。前述のごとく、制御装置１０が周波数チャネルを変更する場合には、登録した端末装置１２および中継装置１４の情報を削除しなければならない。そのため、チャネル変更部４２は、記憶部５２に登録した端末装置１２、中継装置１４の切断を切断処理部５４に指示する。
【００３４】
切断処理部５４は、チャネル変更部４２から切断の指示を受けつけた場合、つまりチャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、記憶部５２から切断対象となる端末装置１２、中継装置１４の情報を取得する。切断処理部５４は、取得した情報をもとに、宛先を設定することによって切断要求信号を生成する。切断処理部５４は、切断要求信号を送信部５０から端末装置１２あるいは中継装置１４に送信させる。
【００３５】
受信部４８は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始してから、送信部５０が送信した切断要求信号に対する切断応答信号を端末装置１２あるいは中継装置１４から受信する。受信部４８は、切断応答信号を切断処理部５４に出力する。切断処理部５４は、受信部４８からの切断応答信号を入力する。これにより、端末装置１２あるいは中継装置１４の切断が完了したといえるので、切断処理部５４は、切断が完了した端末装置１２あるいは中継装置１４の情報を記憶部５２から削除する。切断対象となる端末装置１２、中継装置１４が複数存在する場合、切断処理部５４は、このような処理を１つの端末装置１２あるいは中継装置１４ごとに実行する。その際、中継装置１４に端末装置１２が接続されている場合、切断処理部５４は、端末装置１２に対する切断処理を実行してから、中継装置１４に対する切断処理を実行する。
【００３６】
このような状況下においても、受信部４８は、端末装置１２あるいは中継装置１４からの接続認証要求信号を受信した場合、接続認証要求信号を接続処理部５６に出力する。接続処理部５６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、接続認証要求信号を入力すると、当該端末装置１２あるいは中継装置１４の接続を拒絶する。接続処理部５６は、接続を拒絶した場合に、接続認証拒否信号を送信部５０に出力する。また、送信部５０は、当該端末装置１２あるいは中継装置１４に、接続認証拒否信号を送信する。ここでは、この処理をさらに詳細に説明する。
【００３７】
判定部５８は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、受信部４８が受信した接続認証要求信号の送信元になる端末装置１２あるいは中継装置１４に関する情報が記憶部５２に記憶されているか否かを確認する。端末装置１２あるいは中継装置１４に関する情報が記憶部５２に未記憶であれば、判定部５８は、接続処理部５６に接続認証拒否信号を出力させる。一方、端末装置１２あるいは中継装置１４に関する情報が記憶部５２に記憶されていれば、判定部５８は、接続処理部５６に接続認証拒否信号を出力させるとともに、端末装置１２あるいは中継装置１４に関する情報を記憶部５２から削除する。なお、これらいずれの場合においても、接続処理部５６は、接続認証要求信号を受信した場合に、端末装置１２あるいは中継装置１４との処理がタイムアウトするまでの期間（例えば、設定値５秒）よりも短い期間待機してから、接続認証拒否信号を送信部５０に出力してもよい。
【００３８】
チャネル変更部４２は、記憶部５２に記憶した情報の削除が完了した場合、つまり記憶部５２に記憶したすべての端末装置１２あるいは中継装置１４が削除された場合、通信部４０において使用される１つの周波数チャネルを別の１つの周波数チャネルに変更する。その際、チャネル変更部４２は、通信部４０を介してキャリアセンスを実行して、干渉電力の最も小さい周波数チャネルを選択してもよい。また、チャネル変更部４２は、上位通信２４において使用されている周波数チャネルを回避するように、周波数チャネルを選択してもよい。チャネル変更部４２は、変更後の１つの周波数チャネルに切りかえるように、通信部４０を制御する。
【００３９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４０】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図６は、通信システム１００によるチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１０には、第１端末装置１２ａだけが登録されているとする。制御装置１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ１００）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに切断要求信号を送信する（Ｓ１０２）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に切断応答信号を送信し（Ｓ１０４）、切断する。制御装置１０は、第１端末装置１２ａの情報を削除するように記憶部５２を更新する（Ｓ１０６）。第１端末装置１２ａは、再接続を開始する（Ｓ１０８）。
【００４１】
第１端末装置１２ａは、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ１１０）。また、第１端末装置１２ａは、周波数チャネル「Ｎｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ１１２）。制御装置１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン信号を送信する（Ｓ１１４）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ１１６）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａの接続認証を拒否する（Ｓ１１８）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに接続認証拒否信号を送信する（Ｓ１２０）。制御装置１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ１２２）。
【００４２】
図７は、通信システム１００による別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１０には、中継装置１４、第２端末装置１２ｂだけが登録されているとする。制御装置１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ１５０）。制御装置１０は、中継装置１４を介して第２端末装置１２ｂに切断要求信号を送信する（Ｓ１５２、Ｓ１５４）。第２端末装置１２ｂは、中継装置１４を介して制御装置１０に切断応答信号を送信し（Ｓ１５６、Ｓ１５８）、切断する。制御装置１０は、第２端末装置１２ｂの情報を削除するように記憶部５２を更新する（Ｓ１６０）。第２端末装置１２ｂは、再接続を開始する（Ｓ１６２）。第２端末装置１２ｂは、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ１６４）。また、第２端末装置１２ｂは、周波数チャネル「Ｎｃｈ」でのビーコン要求信号を送信する（Ｓ１６６）。中継装置１４は、周波数チャネル「１ｃｈ」でのビーコン信号を送信する（Ｓ１６８）。
【００４３】
第２端末装置１２ｂは、中継装置１４を介して制御装置１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ１７０、Ｓ１７２）。制御装置１０は、第２端末装置１２ｂの接続認証を拒否する（Ｓ１７４）。制御装置１０は、中継装置１４を介して第２端末装置１２ｂに接続認証拒否信号を送信する（Ｓ１７６、Ｓ１７８）。制御装置１０は、中継装置１４に切断要求信号を送信する（Ｓ１８０）。中継装置１４は、制御装置１０に切断応答信号を送信し（Ｓ１８２）、切断する。制御装置１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ１８４）。
【００４４】
図８は、通信システム１００によるさらに別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１０には、第１端末装置１２ａだけが登録されているとする。制御装置１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ２００）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ２０２）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａの接続認証を拒否し（Ｓ２０４）、第１端末装置１２ａの情報を削除するように記憶部５２を更新する（Ｓ２０６）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに接続認証拒否信号を送信する（Ｓ２０８）。制御装置１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ２１０）。
【００４５】
図９は、通信システム１００によるさらに別のチャネル変更手順を示すシーケンス図である。ここでは、説明を明瞭にするために、制御装置１０には、中継装置１４、第２端末装置１２ｂだけが登録されているとする。制御装置１０は、周波数チャネル「１ｃｈ」を使用している状況下において、チャネル変更処理を開始する（Ｓ２５０）。第２端末装置１２ｂは、中継装置１４を介して制御装置１０に接続認証要求信号を送信する（Ｓ２５２、Ｓ２５４）。制御装置１０は、第２端末装置１２ｂの接続認証を拒否し（Ｓ２５６）、第２端末装置１２ｂの情報を削除するように記憶部５２を更新する（Ｓ２５８）。制御装置１０は、中継装置１４を介して第２端末装置１２ｂに接続認証拒否信号を送信する（Ｓ２６０、Ｓ２６２）。制御装置１０は、中継装置１４に切断要求信号を送信する（Ｓ２６４）。中継装置１４は、制御装置１０に切断応答信号を送信し（Ｓ２６６）、切断する。制御装置１０は、周波数チャネル変更を実行する（Ｓ２６８）。
【００４６】
図１０は、制御装置１０によるチャネル変更手順を示すフローチャートである。切断処理部５４は、記憶部５２を参照し（Ｓ３００）、切断要求信号を送信部５０に送信させる（Ｓ３０２）。送信部５０がパケット信号を受信しなければ（Ｓ３０４のＮ）、待機する。送信部５０がパケット信号を受信し（Ｓ３０４のＹ）、切断応答信号であれば（Ｓ３０６のＹ）、切断処理部５４は、記憶部５２を削除更新する（Ｓ３０８）。削除が完了しなければ（Ｓ３１０のＮ）、ステップ３０２に戻る。削除が完了すれば（Ｓ３１０のＹ）、チャネル変更部４２は、チャネル変更を実行する（Ｓ３１２）。
【００４７】
切断応答信号でなく（Ｓ３０６のＮ）、接続認証要求信号であり（Ｓ３１４のＹ）、記憶部５２に端末装置１２あるいは中継装置１４の情報が記憶されている場合（Ｓ３１６のＹ）、接続処理部５６は、記憶部５２を削除更新し（Ｓ３１８）、接続認証拒否信号を送信部５０に送信させる（Ｓ３２０）。記憶部５２に端末装置１２あるいは中継装置１４の情報が記憶されていない場合（Ｓ３１６のＮ）、接続処理部５６は、接続認証拒否信号を送信部５０に送信させる（Ｓ３２０）。その後、ステップ３０４に戻る。接続認証要求信号でない場合（Ｓ３１４のＮ）、データ処理部４４は、受信処理を実行し（Ｓ３２２）、ステップ３０４に戻る。
【００４８】
図１１は、通信システム１００による接続認証手順を示すシーケンス図である。これは、ＰＡＮＡ標準の通信プロトコルによる接続認証手順に相当する。第１端末装置１２ａは、制御装置１０にクライアント開始を送信する（Ｓ３５０）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに第１認証要求を送信する（Ｓ３５２）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に第１認証回答を送信する（Ｓ３５４）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに第２認証要求を送信する（Ｓ３５６）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に第２認証回答を送信する（Ｓ３５８）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに第３認証要求を送信する（Ｓ３６０）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に第３認証回答を送信する（Ｓ３６２）。
【００４９】
制御装置１０は、認証カウンタと出力フレームカウンタとの値を導出する（Ｓ３６４）。制御装置１０は、第１端末装置１２ａに第４認証要求を送信する（Ｓ３６６）。第１端末装置１２ａは、制御装置１０に第４認証回答を送信する（Ｓ３６８）。制御装置１０は、入力フレームカウンタを設定する（Ｓ３７０）。第１端末装置１２ａは、ＭＡＣ  Ｋｅｙを設定し（Ｓ３７２）、認証（出力）カウンタを設定し（Ｓ３７４）、入力フレームカウンタを設定する（Ｓ３７６）。ここで、クライアント開始が、前述の接続認証要求信号に相当する。制御装置１０にとっては、クライアント開始を受信してから各認証要求を送信する処理がタイムアウトするまでの期間が定められている。制御装置１０は、その期間よりも短くなる範囲で、かつ遅延させながら各認証要求を送信し、最終的に接続を拒否する。
【００５０】
本実施例によれば、周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、接続認証要求信号を受信しても、接続認証拒否信号を送信させるので、端末装置あるいは中継装置の接続を回避できる。また、端末装置あるいは中継装置の接続が回避されるので、端末装置あるいは中継装置の切断が完了するまでの期間を短縮できる。また、端末装置あるいは中継装置の切断が完了するまでの期間が短縮されるので、端末装置あるいは中継装置の切断が完了してから周波数チャネルを変更する場合であっても、通信に使用する周波数チャネルを効率的に変更できる。
【００５１】
また、チャネル変更部が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、切断要求信号を送信するので、端末装置あるいは中継装置を切断できる。また、チャネル変更部が周波数チャネルを変更するための処理を開始し、切断要求信号に対する切断応答信号を受信した場合に、端末装置あるいは中継装置に関する情報を記憶部から削除するので、登録を削除できる。また、接続認証要求信号を受信し、かつ端末装置あるいは中継装置に関する情報が記憶部に未記憶であれば、接続認証拒否信号を送信させるので、登録されていないことを確認しながら、切断を実行できる。また、接続認証要求信号を受信し、かつ端末装置あるいは中継装置に関する情報に関する情報が記憶部に記憶されていれば、接続認証拒否信号を送信させ、かつ情報を記憶部から削除するので、登録の削除と切断を実行できる。
【００５２】
また、記憶部に記憶した情報の削除が完了した場合に、周波数チャネルを変更するので、処理の規則に応じて、周波数チャネルを変更できる。また、処理がタイムアウトするまでの期間よりも短い期間待機してから、接続認証拒否信号を送信させるので、不要なパケット信号の送信頻度を低減できる。
【００５３】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の制御装置１０は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを使用する通信部４０と、通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信し、かつ無線装置１２、１４の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させる制御部４６と、通信部４０において使用される１つの周波数チャネルを別の１つの周波数チャネルに変更するチャネル変更部４２とを備える。制御部４６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信しても、接続認証拒否信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させる。
【００５４】
制御部４６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、切断要求信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させてもよい。
【００５５】
登録した無線装置１２、１４に関する情報を記憶する記憶部５２をさらに備えてもよい。制御部４６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始し、かつ切断要求信号に対する切断応答信号を通信部４０が無線装置１２、１４から受信した場合に、無線装置１２、１４に関する情報を記憶部５２から削除してもよい。
【００５６】
登録した無線装置１２、１４に関する情報を記憶する記憶部５２をさらに備えてもよい。制御部４６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、（１）通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信し、かつ無線装置１２、１４に関する情報が記憶部５２に未記憶であれば、接続認証拒否信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させ、（２）通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信し、かつ無線装置１２、１４に関する情報が記憶部５２に記憶されていれば、接続認証拒否信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させるとともに、無線装置１２、１４に関する情報を記憶部５２から削除してもよい。
【００５７】
チャネル変更部４２は、記憶部５２に記憶した情報の削除が完了した場合に、周波数チャネルを変更してもよい。
【００５８】
制御部４６は、無線装置１２、１４との処理がタイムアウトするまでの期間よりも短い期間待機してから、接続認証拒否信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させてもよい。
【００５９】
本発明の別の態様は、通信システム１００である。この通信システム１００は、制御装置１０と、制御装置１０に接続可能な無線装置１２、１４とを備える。制御装置１０は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを使用する通信部４０と、通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信し、かつ無線装置１２、１４の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させる制御部４６と、通信部４０において使用される１つの周波数チャネルを別の１つの周波数チャネルに変更するチャネル変更部４２とを備える。制御部４６は、チャネル変更部４２が周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、通信部４０が接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信しても、接続認証拒否信号を通信部４０から無線装置１２、１４へ送信させる。
【００６０】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、複数の周波数チャネルのうちの１つの周波数チャネルを使用するステップと、接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信し、かつ無線装置１２、１４の接続を許可する場合に、接続認証許可信号を無線装置１２、１４へ送信するステップと、使用される１つの周波数チャネルを別の１つの周波数チャネルに変更するステップと、周波数チャネルを変更するための処理を開始した場合に、接続認証要求信号を無線装置１２、１４から受信しても、接続認証拒否信号を無線装置１２、１４へ送信するステップと、を備える。
【００６１】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  制御装置、  １２  端末装置（無線装置）、  １４  中継装置（無線装置）、  １６  スマートメータ、  １８  収集制御局、  ２２  ＨＡＮ通信、  ２４  上位通信、  ２６  マルチホップ通信、  ２８  住宅、  ４０  通信部、  ４２  チャネル変更部、  ４４  データ処理部、  ４６  制御部、  ４８  受信部、  ５０  送信部、  ５２  記憶部、  ５４  切断処理部、  ５６  接続処理部、  ５８  判定部、  ６０  アプリケーション処理部、  １００  通信システム。
【図１】
0006537037.tif 000002
【図２】
0006537037.tif 000003
【図３】
0006537037.tif 000004
【図４】
0006537037.tif 000005
【図５】
0006537037.tif 000006
【図６】
0006537037.tif 000007
【図７】
0006537037.tif 000008
【図８】
0006537037.tif 000009
【図９】
0006537037.tif 000010
【図１０】
0006537037.tif 000011
【図１１】
0006537037.tif 000012