(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信媒体と、
データを発信するデータ発信装置と、前記データ発信装置から発信された前記データを収集するデータ収集装置とを含み、前記通信媒体を利用して重畳通信を行う複数の通信装置と、
前記通信媒体を利用して重畳通信を行うサーバ装置と、
を備え、
前記サーバ装置は、
各通信装置が通信に利用する信号チャネルを管理する管理手段、
を含み、
各通信装置は、
前記管理手段により管理されている各通信装置に予約された信号チャネルを利用して通信を行う手段、
を含み、
前記管理手段は、
前記データ発信装置が前記データ収集装置に前記データを送信するために利用するデータ収集用チャネルと、前記データ発信装置と前記データ収集装置との間で制御信号を送受信するために利用する制御用チャネルとを、前記データ発信装置に対して割り当てる手段、
を含むことを特徴とする重畳通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の重畳通信システムにおいて、
前記サーバ装置は、
前記管理手段により管理している設定情報を専用の信号チャネルを利用して各通信装置に送信する手段、
を含み、
各通信装置は、前記専用の信号チャネルを利用して受信した前記設定情報に基づいて自装置が通信に利用する信号チャネルを設定することを特徴とする重畳通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の重畳通信システムにおいて、
前記重畳通信は、電力線搬送通信を含むことを特徴とする重畳通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信媒体にデータを重畳して通信する重畳通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの回線に伝送データを多重化する様々な多重通信技術が用いられている。たとえば、ＦＤＭ（周波数分割多重）やＴＤＭ（時分割多重）、ＣＤＭ（符号分割多重）などの技術が用いられている。
【０００３】
また、データを多重化させるインフラとして、電力線が用いられている。電力線搬送通信（ＰＬＣ）は、電力線にデータを重畳させて通信する技術であり、オフィス内や家屋内に配線された電力線を利用することで、効率的にネットワークを構築することができるというメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６４１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、電力線搬送通信では、電力線にデータを重畳させることで、既設の電力線設備を利用した拡張性の高いネットワーク網を構築可能である。電力線は、ビル内の各フロアや各部屋に配線されているため、フロア間や部屋間を跨ぐネットワークを容易に構築できるからである。そして、電力線が配線されている場所であれば、物理的には、電力線に端末や通信装置を接続することで、容易にシステムを拡張していくことができるのである。
【０００６】
そして、柔軟なシステムを構築する上で、さらに、新たな端末や通信装置が追加された際の設定操作が容易に且つスムーズに行われることが望まれている。多重化通信においては、どの端末にどのチャネルを割り当てるか、どの処理にどのチャネルを割り当てるかという管理が重要であり、これら信号チャネルの設定方法、設定された信号チャネルの管理方法を改善することで、業務効率を向上させることができるからである。
【０００７】
上記特許文献１は、電力線搬送システムに関するものである。具体的には、サーバに接続されたモデムが、各クライアント端末に割り当てる信号チャネルを動的に決定するようにしている。つまり、電力線搬送システムに接続されるクライアントの端末数に応じて、各端末に割り当てる周波数帯域を動的に変化させることで、周波数利用効率を向上させるようにしている。
【０００８】
特許文献１で開示されている技術を用いることでも、電力線搬送システムに接続する端末の管理負担を軽減させることが可能である。しかし、この技術は、端末の数に応じた管理技術であり、端末の種別や処理の内容に応じた管理を行うものではない。端末によっては、実行する処理や通信を行う頻度なども異なるため、これらの事情も考慮した柔軟なシステム管理を行うことができれば、さらなる管理負担の軽減が図られ、電力線搬送システムを効率的に利用できることになる。
【０００９】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、重畳通信システムにおける信号チャネルの管理負担を軽減させるとともに、目的や用途に応じて適切な信号チャネルの割り当てを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、重畳通信システムであって、通信媒体と、データを発信するデータ発信装置と、前記データ発信装置から発信された前記データを収集するデータ収集装置とを含み、前記通信媒体を利用して重畳通信を行う複数の通信装置と、前記通信媒体を利用して重畳通信を行うサーバ装置と、を備え、前記サーバ装置は、各通信装置が通信に利用する信号チャネルを管理する管理手段、を含み、各通信装置は、前記管理手段により管理されている各通信装置に予約された信号チャネルを利用して通信を行う手段、を含み、前記管理手段は、前記データ発信装置が前記データ収集装置に前記データを送信するために利用するデータ収集用チャネルと、前記データ発信装置と前記データ収集装置との間で制御信号を送受信するために利用する制御用チャネルとを、前記データ発信装置に対して割り当てる手段、を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の重畳通信システムにおいて、前記サーバ装置は、前記管理手段により管理している設定情報を専用の信号チャネルを利用して各通信装置に送信する手段、を含み、各通信装置は、前記専用の信号チャネルを利用して受信した前記設定情報に基づいて自装置が通信に利用する信号チャネルを設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の重畳通信システムにおいて、前記重畳通信は、電力線搬送通信を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の重畳通信システムは、サーバ装置が、各通信装置が通信に利用する信号チャネルを管理し、各通信装置は、サーバ装置により管理されている各通信装置に予約された信号チャネルを利用して通信を行う。したがって、重畳通信システムで各通信端末に割り当てられる信号チャネルの情報がサーバ装置において一元管理され、システムの管理負担が軽減される。また、各通信端末が通信に利用する信号チャネルを、各通信端末の目的、用途等に応じて設定することができる。したがって、システム、通信装置などの目的、形態に応じて、適切な信号チャネルを割り振ることが可能である。
【００１５】
また、各通信装置は、専用の信号チャネルを利用してサーバ装置から受信した設定情報に基づいて自装置が通信に利用する信号チャネルを設定する。したがって、システムに負荷が掛かっている場合でも、専用の信号チャネルを用いて、スムーズに通信装置や端末の追加設定が行われる。
【００１６】
また、データ発信装置は、データ収集用チャネルと制御用チャネルとを個別に設定する。これにより、目的、用途に応じて適切な信号チャネルが利用され、システム全体として効率的な運用が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電力線搬送システム（ＰＬＣ：Power Line Communications）１０の全体構成図である。
【００１８】
電力線搬送システム１０は、伝送媒体である電力線（通信回線）１と、電力線１に接続された制御サーバ２と、電力線１に接続された複数のデバイス３ａ,３ｂ・・・とを備えて構成されている。制御サーバ２は、この電力線搬送システム１０の全体管理を行うサーバである。図では、５つのデバイス３ａ〜３ｅが電力線搬送システム１０に接続されている。また、デバイス３ａ,３ｂは、デバイスグループＧ１を形成し、デバイス３ｃ,３ｄは、デバイスグループＧ２を形成している。これらデバイスグループＧ１,Ｇ２は、機器の設定情報を共通化することが可能なデバイスによって形成されるグループである。機器の設定情報とは、各デバイスに設定する信号チャネルの設定情報である。したがって、共通した信号チャネルを設定するデバイス群は同じデバイスグループに属するように管理されている。
【００１９】
なお、デバイス３ａ〜３ｅは、デバイスとしての機能や、属するグループは異なるが、本実施の形態の通信装置としては共通の機能を備えている。以下の説明において、デバイス３ａ〜３ｅの機能等を特に区別せず、共通の機能について説明する場合には、デバイス３と総称することにする。
【００２０】
デバイス３は、たとえば、周辺環境からデータを取得する各種のセンサや、撮像装置などである。本実施の形態においては、電力線搬送システム１０を利用して通信を行う通信端末がセンサ等のデバイスである場合を例に説明するが、通信装置は、パーソナルコンピュータなどであってもよい。
【００２１】
このシステムでは、デバイス３が、各種のセンサである場合には、各センサがセンシングしたデータを、電力線１を利用した重畳通信を行って、制御サーバ２で収集する。そして、制御サーバ２において、収集したデータに基づいて各種の処理を実行する。あるいは、デバイス３が、撮像装置である場合には、撮像装置が撮像したデータを、重畳通信を行って、制御サーバ２で収集し、処理を行う。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、各デバイス３から送信されるデータを収集するのは、制御サーバ２としているが、データを収集するサーバは、制御サーバ２とは別の通信装置であってもよい。つまり、電力線搬送システム１０を管理する制御サーバ２とは異なる通信装置がデータ収集装置となってもよい。
【００２３】
図２は、制御サーバ２の機能ブロック図である。制御サーバ２は、制御サーバ２の全体制御を行う制御部２１、電力線１を利用した重畳通信を行う通信部２２、制御サーバ２に各種の設定を行うための設定部２３を備えている。制御部２１は、ＣＰＵ、ＣＰＵ上で動作するプログラム、ＲＡＭなどにより構成される。設定部２３は、キーボード、マウス等の入力部を備える。ユーザは、制御サーバ２に接続された図示せぬモニタを参照しながら、設定部２３を操作して、各種の設定操作を行う。また、ハードディスク、メモリ等の記憶装置に、デバイス管理テーブル２５、グループ管理テーブル２６を格納している。
【００２４】
デバイス管理テーブル２５は、電力線搬送システム１０に接続するデバイス３を管理するテーブルである。表１は、デバイス管理テーブル２５の登録例を示すものである。ここでは、図１に示したデバイス３のうち、デバイス３ａ,３ｅ,３ｃ,３ｄの登録例を示している。
【００２５】
【表１】
0004449910.tif 000002
【００２６】
表１に示すように、各デバイス３に信号チャネルが設定されるが、各デバイス３には、イベントに応じて２種類の信号チャネルが設定されている。１つは、定期収集データを制御サーバ２に対して送信する際に使用する信号チャネルであり、もう１つは、制御サーバ２との間で制御信号を送受信する際に使用する信号チャネルである。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、表１に示すように、信号チャネルは、関数ｆ（ｘ）を用いて演算するようにしている。具体的には、各デバイス３に対しては、信号チャネル設定用の定数ａ,ｂ・・・を割り当て、この定数ａ,ｂ・・・を用いて信号チャネルｆ（ａ）,ｆ（ｂ）・・・を演算で求めるようにしている。たとえば、定数ａ,ｂ・・・として整数を割り当て、その整数に基づいて多重化させる信号チャネル（たとえば周波数帯域など）を算出できるような関数ｆ（ｘ）を用いる。このような方法をとることで、信号チャネルの変更等の管理が容易に行えるようにし、管理が煩雑にならないようにしている。ただし、関数ｆ（ｘ）を利用せず、直接信号チャネルを数値で固定的に設定するようにしてもよい。
【００２８】
上述したように、この電力線搬送システム１０に接続されるデバイス３として、各種のセンサが用いられる。定期収集データとは、これらセンサがセンシングしたデータなどである。あるいは、デバイス３が撮像装置であれば、定期収集データは、撮像画像データである。たとえば、この電力線搬送システム１０が、ビル内に設置されており、デバイス３が、人体感知センサ、温度センサ、煙探知センサなどである場合、各デバイス３が、センシングデータを取得して、定期的に制御サーバ２に送信するのである。この際に使用される信号チャネルが定期収集データ用の信号チャネルとしてデバイス３ごとに個別に設定されている。
【００２９】
一方、制御信号は、制御サーバ２が、各デバイス３を制御するためのコマンド信号などを示している。そして、この制御信号用の信号チャネルが、デバイス３ごとに個別に設定されている。
【００３０】
グループ管理テーブル２６は、電力線搬送システム１０に接続されるデバイス３,３・・・をグループに分けて管理するテーブルである。表２は、２つのグループＧ１,Ｇ２についての登録例である。グループＧ１は、図１に示すように、２つのデバイス３ａ,３ｂをメンバーとして備えており、グループＧ２は、２つのデバイス３ｃ,３ｄを備えている。
【００３１】
【表２】
0004449910.tif 000003
【００３２】
表２に示すように、各グループについても、デバイス管理テーブル２５と同様、イベントに応じて２種類の信号チャネルが設定されている。１つは、制御サーバ２に対して定期収集データを送信する際に使用する信号チャネルであり、もう１つは、制御サーバ２との間で制御信号を送受信する際に使用する信号チャネルである。
【００３３】
このグループ管理テーブル２６によって、グループで共通の信号チャネルを管理することが可能である。たとえば、図１に示すように、デバイス３ａは、グループＧ１に属している。したがって、デバイス管理テーブル２５においてデバイス３ａに設定された信号チャネルは、グループ管理テーブル２６においてグループＧ１に設定された信号チャネルと一致している。また、デバイス管理テーブル２５においてデバイス３ｃ,３ｄに設定された信号チャネルは、グループ管理テーブル２６においてグループＧ２に設定された信号チャネルと一致している。
【００３４】
図３は、デバイス３の一般的な機能ブロック図である。デバイス３は、デバイス３の全体制御を行う制御部３１と、電力線１を利用した重畳通信を行う通信部３２と、信号チャネルの設定情報を記憶するチャネル設定メモリ３３と、周辺環境から情報を検知する検知部３４とを備えている。制御部３１は、ＣＰＵ、ＣＰＵ上で動作するプログラム、ＲＡＭなどにより構成される。検知部３４は、たとえば、人体検知センサ、温度センサなどである。
【００３５】
以上のように構成される電力線搬送システム１０におけるデバイスの登録処理について図４および図５のフローチャートを参照しながら説明する。図４は、デバイス登録処理に関して制御サーバ２が実行する処理フローであり、図５は、デバイス登録処理に関してデバイス３が実行する処理フローである。
【００３６】
図４を参照し、制御サーバ２における処理から説明する。まず、ユーザは、追加するデバイス３を物理的に電力線搬送システム１０に接続する。たとえば、デバイス３の電源プラグを電力線搬送システム１０のインタフェースであるコンセントに接続する操作を行う。
【００３７】
次に、ユーザは、制御サーバ２の設定部２３を操作して、新たに追加したデバイス３の登録操作を行う。たとえば、モニタに表示されたユーザインタフェースを参照しながら、追加したデバイスのデバイス名やデバイスＩＤ、ＩＰアドレスなどを入力する。また、特定のグループに参加させる場合には、グループ名、グループＩＤなどを入力する。
【００３８】
制御部２１は、設定部２３によりデバイスの追加処理が行われたか否かをチェックし（ステップＳ１１）、新しいデバイスの追加操作を確認すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、グループ設定が行われているか否かをチェックする（ステップＳ１２）。つまり、ユーザが、デバイス３の登録操作を行う際に、参加させるグループを設定しているかどうかをチェックする。なお、ユーザは、デバイス３をいずれのグループにも登録させない設定をすることが可能である。
【００３９】
グループ設定がされている場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、制御部２１は、グループ管理テーブル２６を参照し、設定されたグループに関する信号チャネルの設定情報を取得する。そして、グループ管理テーブル２６に設定されている情報に基づいて、登録するデバイス３の信号チャネルを決定し、デバイス管理テーブル２５にレコードを追加する（ステップＳ１３）。
【００４０】
たとえば、ユーザにより追加されたデバイスがデバイス３ａであり、グループとしてグループＧ１が設定されていたとする。この場合、制御部２１は、グループ管理テーブル２６を参照し、グループＧ１の設定情報を得る。つまり、定期収集データについては信号チャネルｆ（ａ）を、制御信号用の信号チャネルとして信号チャネルｆ（ｂ）を取得する。そして、デバイス管理テーブル２５には、登録するデバイス３ａについて、２つのイベントに対して信号チャネルｆ（ａ）,ｆ（ｂ）を設定するのである。
【００４１】
一方、グループ設定がされていない場合（ステップＳ１２でＮＯ）には、制御部２１は、ユーザの入力情報に基づいて各イベントについての信号チャネルを決定し、デバイス管理テーブル２５に登録する（ステップＳ１４）。
【００４２】
たとえば、ユーザにより追加されたデバイスがデバイス３ｅであり、グループが設定されなかったとする。そして、ユーザにより、信号チャネルを指定する操作が行われている。この場合には、定期収集データ用の信号チャネルとして定数ｃが指定され、制御信号用の信号チャネルとして定数ｂが指定されたものとする。この場合、制御部２１は、定期収集データについては信号チャネルｆ（ｃ）を、制御信号用の信号チャネルとして信号チャネルｆ（ｂ）を算出し、デバイス管理テーブル２５に、デバイス３ｅについてのレコードを追加するのである。なお、ユーザにより、信号チャネルを指定する操作は、ユーザによる設定負担を軽減させるために、信号チャネルの一覧などから設定する信号チャネルを選択できるようなユーザインタフェースを作成することが望ましい。
【００４３】
ステップＳ１３,Ｓ１４により、デバイス管理テーブル２５に対するレコードの追加処理が行われると、制御部２１は、登録したデバイス３に対して設定情報を送信する（ステップＳ１５）。設定情報とは、デバイス３に割り当てる各イベントに対応した信号チャネルの情報である。設定情報は、通信部２２により電力線１を介して新たに追加されたデバイス３に送信される。また、この設定情報を送信するために、通信部２２は、デフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）を利用する。ここで、デフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）は、設定情報などの制御信号を送信するための専用チャネルである。つまり、デバイス管理テーブル２５において各デバイスには信号チャネルが割り当てられるが、このデフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）は、各デバイスに割り当てられることはなく、セットアップを円滑に行う目的等のために専用に予約されたチャネルである。
【００４４】
そして、設定情報を受信したデバイス３から、信号チャネルの設定が完了した旨の応答を受信すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、登録処理を終了する。一方、デバイス３かセットアップエラーの通知を受けた場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、セットアップエラー報知を行う（ステップＳ１７）。たとえば、モニタ上にセットアップが失敗した旨の警告表示を行う。あるいは、警告ブザーを鳴らすようにしてもよい。制御部２１は、セットアップエラー報知を行った後、再び、ステップＳ１２に戻り再設定処理を行う。
【００４５】
次に、デバイス３における登録処理の流れについて図５のフローチャートを参照しながら説明する。制御部３１は、デフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）から受信する信号を監視する。そして、デフォルトの信号チャネルから信号を受信している場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）には、受信した信号が機器（デバイス）の設定情報であるかどうかを解析する（ステップＳ２２）。つまり、図４のステップＳ１５により送信された設定情報であるか否かを判定する。
【００４６】
受信した信号が機器の設定情報である場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）には、設定情報からイベントごとの信号チャネルを取得し、その情報をチャネル設定メモリ３３に格納する（ステップＳ２３）。受信した信号が機器の設定情報でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、つまり、セットアップに関わる他の制御信号である場合には、信号に応じて他の処理を実行する（ステップＳ２４）。
【００４７】
次に、制御部３１は、チャネル設定メモリ３３に格納した信号チャネルの情報に基づき、通信部３２のセットアップを行う（ステップＳ２５）。つまり、通信部３２が、割り当てられた信号チャネルに基づいて送信データを変調して送信するようセットアップを行う。そして、セットアップが完了した場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）には、再びデフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）を用いて制御サーバ２に対して完了通知を送信する（ステップＳ２７）。この完了通知を受けて、制御サーバ２は、ステップＳ１６において設定完了を判断する。以上で、デバイスの登録処理を終了する。
【００４８】
一方、セットアップが完了しない場合（ステップＳ２６でＮＯ）には、デフォルトの信号チャネルｆ（ｚ）を用いて制御サーバ２に対してセットアップエラー通知を行う（ステップＳ２８）。このセットアップエラー通知を受けて、制御サーバ２は、ステップＳ１６において、設定失敗を判断する。制御部３１は、セットアップエラー通知を行った後、再びステップＳ２１に戻り再設定処理を行う。
【００４９】
以上の登録処理を実行することにより、この電力線搬送システム１０に追加されたデバイス３が利用するデータベースが構築されるとともに、各デバイス３が、設定された信号チャネルで通信を行うようセットアップされる。つまり、制御サーバ２が管理するデバイス管理テーブル２５には、追加された各デバイス３が利用する信号チャネルがイベントごとに設定される。また、各デバイス３の通信部３２は、イベントに応じて、設定された信号チャネルで通信するようセットアップされる。
【００５０】
これにより、各デバイス３には、デバイスの用途、目的等に応じて、電力線１に送信するデータを重畳する信号チャネルが決定される。したがって、デバイスの数などに応じて機械的に信号チャネルを割り当てる方法と異なり、信号チャネルが用途、目的等に応じて適切に割り当たられ、効率的な通信が可能となる。また、これら各デバイス３に割り当てる信号チャネルの情報を制御サーバ２が一元管理しているので、デバイスの登録処理が容易であり、拡張性の高いシステム構成となる。
【００５１】
また、信号チャネルを設定するための情報が、他の通信では利用されない専用の信号チャネルｆ（ｚ）を用いて送信されるので、電力線搬送システム１０の処理負荷が高いような場合であっても、セットアップ処理がスムーズに進行し、システムの拡張処理が容易に行えるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態に係る電力線搬送システムのシステム構成図である。
【図２】制御サーバの機能ブロック図である。
【図３】デバイスの機能ブロック図である。
【図４】デバイスの登録処理に関わる制御サーバの処理フローチャートである。
【図５】デバイスの登録処理に関わるデバイスの処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１      電力線
２      制御サーバ
３（３ａ〜３ｅ）      デバイス
１０    電力線搬送システム
２５    デバイス管理テーブル
２６    グループ管理テーブル
【図１】
0004449910.tif 000004
【図２】
0004449910.tif 000005
【図３】
0004449910.tif 000006
【図４】
0004449910.tif 000007
【図５】
0004449910.tif 000008