(57)【要約】【課題】子機が、親機との間の通信路を確認すること。【解決手段】実施形態に係る通信システムは、親機であるホームゲートウェイと、子機である機器とを具備する。ホームゲートウェイは、複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う。機器は、暗号化通信を用いてホームゲートウェイが使用しているチャネルの確認コマンドをホームゲートウェイに送信する。機器は、ホームゲートウェイから確認コマンドに対する応答がない場合には暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいてホームゲートウェイに応答要求を送信してホームゲートウェイとの間の通信路を確認する。【選択図】図２
2017175499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う親機と；
前記暗号化通信を用いて前記親機が使用しているチャネルの確認コマンドを前記親機に送信し、前記親機から前記確認コマンドに対する応答がない場合には前記暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいて前記親機に応答要求を送信して前記親機との間の通信路を確認する子機と；
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記子機は、前記親機から前記応答要求に対する応答がある場合には前記応答を行った前記親機を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始し、前記親機から前記応答要求に対する応答がない場合には前記親機が使用するチャネルをスキャンして該スキャンしたチャネルを介して前記親機との間の暗号化認証手順を開始することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記子機は、前記親機から前記応答要求に対する応答がある場合にはウォームスタートで起動して前記応答を行った前記親機を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始し、前記親機から前記応答要求に対する応答がない場合にはコールドスタートで起動して前記親機が使用するチャネルをスキャンすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記子機は、前記ウォームスタート及び前記コールドスタートの起動モードを保持し、前記下位レイヤにおいて前記親機に応答要求を送信し、前記親機から前記応答要求に対する応答がある場合には前記ウォームスタートを設定して自己リセットし、前記ウォームスタートで起動することで前記応答を行った前記親機を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始する一方、前記親機から前記応答要求に対する応答がない場合には前記コールドスタートを設定して自己リセットし、前記コールドスタートで起動することで前記親機が使用するチャネルをスキャンすることを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記子機は、前記ウォームスタートで起動したときに前記暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいて前記親機に応答要求を送信して前記親機との間の通信路を確認し、前記親機から前記応答要求に対する応答がある場合には前記応答を行った前記親機を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始することを特徴とする請求項３または４に記載の通信システム。
【請求項６】
複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う親機に対して通信を行う子機が実行する通信方法であって、
前記子機が、前記暗号化通信を用いて前記親機が使用しているチャネルの確認コマンドを前記親機に送信するステップと；
前記子機が、前記確認コマンドに対する前記親機からの応答がない場合には前記暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいて前記親機に応答要求を送信して前記親機との間の通信路を確認するステップと；
を含んだ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、宅内に設置された家電やセンサなどの機器を、インターネット上のサーバと通信させ、遠隔操作や遠隔監視等の各種サービスを可能にする通信システムが知られている。例えば、HEMS（Home  Energy  Management  System）コントローラとスマートメータとの間の通信については、920MHz帯を通信媒体として用いるWi-SUN（Wireless  Smart  Utility  Network）規格の通信システムの導入が進められている。
【０００３】
また、HEMSコントローラと、家電やセンサ等の機器との間における宅内通信システム（HAN：Home  Area  Network）についても、これまで用いられてきたSub-GHz帯、無線LAN（Local  Area  Network）、Bluetooth（登録商標）などの無線通信に代えて、Wi-SUN規格を採用する動きが高まってきている。
【０００４】
このWi-SUN規格では、HANにおいて親機であるHEMSコントローラは、子機である家電やセンサ等の機器との通信で使用しているチャネルを変更することができる。例えば、HEMSコントローラは、使用チャネルが周囲で使用されている場合に他のチャネルに変更する。或いは、HEMSコントローラは、起動時に、前回動作時のチャネルを記憶していない場合には改めてチャネルを設定する。この場合、子機である家電やセンサ等の機器は、親機との通信を実行するため、親機との間の通信路を確認する処理を行い、通信断状態を回避する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１２５９５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、子機が、親機との間の通信路を確認することができる通信システム及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る通信システムは、親機と、子機とを具備する。親機は、複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う。子機は、暗号化通信を用いて親機が使用しているチャネルの確認コマンドを親機に送信する。子機は、親機から確認コマンドに対する応答がない場合には暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいて親機に応答要求を送信して親機との間の通信路を確認する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、Wi-SUNプロファイルを説明する図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る機器の構成例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る機器によるホームゲートウェイとの間の通信路確認手順の流れを説明する図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る起動時の通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る起動後の通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る機器ユニットの構成例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る機器ユニットによるホームゲートウェイとの間の通信路確認手順の流れを説明する図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る起動後の通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する実施形態に係る通信システム１は、ホームゲートウェイ１０と、機器２０とを具備する。ホームゲートウェイ１０は、複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う。機器２０は、暗号化通信を用いてホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルの確認コマンドをホームゲートウェイ１０に送信する。機器２０は、ホームゲートウェイ１０から確認コマンドに対する応答がない場合には暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいてホームゲートウェイ１０に応答要求を送信してホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する。
【００１０】
また、以下で説明する実施形態に係る機器２０は、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がある場合には応答を行ったホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始する。機器２０は、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がない場合にはホームゲートウェイ１０が使用するチャネルをスキャンして該スキャンしたチャネルを介してホームゲートウェイ１０との間の暗号化認証手順を開始する。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係るアダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がある場合にはウォームスタートで起動して応答を行ったホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始する。アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がない場合にはコールドスタートで起動してホームゲートウェイ１０が使用するチャネルをスキャンする。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係るアダプタ２２０Ａは、ウォームスタート及びコールドスタートの起動モードを保持し、下位レイヤにおいてホームゲートウェイ１０に応答要求を送信する。アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がある場合にはウォームスタートを設定して自己リセットし、ウォームスタートで起動することで応答を行ったホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始する。一方、アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がない場合にはコールドスタートを設定して自己リセットし、コールドスタートで起動することでホームゲートウェイ１０が使用するチャネルをスキャンする。
【００１３】
また、以下で説明する実施形態に係るアダプタ２２０Ａは、ウォームスタートで起動したときに暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいて親機に応答要求を送信してホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する。アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がある場合には応答を行ったホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象として暗号化認証手順を開始する。
【００１４】
また、以下で説明する実施形態に係る通信方法は、複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行うホームゲートウェイ１０に対して通信を行う機器２０が実行する通信方法であって、送信するステップと、確認するステップとを含む。送信するステップは、機器２０が、暗号化通信を用いてホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルの確認コマンドをホームゲートウェイ１０に送信する。確認するステップは、機器２０が、確認コマンドに対するホームゲートウェイ１０からの応答がない場合には暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいてホームゲートウェイ１０に応答要求を送信してホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する。
【００１５】
以下、図面を参照して、実施形態に係る通信システム１を説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、図１〜図５を用いて、第１の実施形態に係る通信システムついて説明する。
【００１７】
［制御システムの構成］
図１は、通信システム１の構成例を示す図である。通信システム１は、ホームゲートウェイ１０と機器２０とを備える。ホームゲートウェイ１０は、例えば、サーバ３と、インターネット４を介して有線又は無線により通信可能に接続される。このサーバ３は、例えば、機器２０に関する各種データの管理や、ホームゲートウェイ１０との通信により、機器２０に対する遠隔操作や遠隔監視などのサービスを行う。なお、図１に示すサーバ３及び機器２０の数は、一例に過ぎず、適宜変更可能である。
【００１８】
ホームゲートウェイ１０は、HEMS（Home  Energy  Management  System）のコントロールを行う制御装置であり、家電等の機器の状態の取得や、各機器に対する制御指令の出力を行う。また、ホームゲートウェイ１０は、Wi-SUN規格に準拠した920MHz帯のチャネルを使用することで、機器２０との間で通信を行う。ここで、ホームゲートウェイ１０は、Wi-SUN規格に準拠した920MHz帯のチャネルを使用するための通信インターフェースを有する。ホームゲートウェイ１０は、機器２０に対する親機である。
【００１９】
機器２０は、例えば、宅内に設置される照明、エアコン、人感センサ等の電化製品等である。機器２０は、Wi-SUN規格に準拠した920MHz帯のチャネルを使用することで、ホームゲートウェイ１０との間で通信を行う。機器２０は、ホームゲートウェイ１０を親機とする子機である。
【００２０】
ここで、Wi-SUNプロファイルについて説明する。図２は、Wi-SUNプロファイルを説明する図である。図２に示すように、Wi-SUNプロファイルでは、５層以上のプロトコルスタックのうちの、アプリケーション層（第５層〜第７層）の下の第１層から第４層がWi-SUNプロファイルとして規定されている。第１層は、Wi-SUN物理層（PHY：Physical）である。第２層は、Wi-SUN  MAC層（MAC：Media  Access  Control）である。第３層は、Wi-SUNアダプテーション層（6LoWPAN：IPv6  over  Low-Power  Wireless  Personal  Area  Networks）及びWi-SUNネットワーク層（IP：Internet  Protocol）である。第４層は、Wi-SUNトランスポート層（TCP：Transmission  Control  Protocol／UDP：User  Datagram  Protocol）である。そして、Wi-SUNトランスポート層であるTCP／UDPの上にPANA（Protocol  for  carrying  Authentication  for  Network  Access）が設けられる。
【００２１】
ホームゲートウェイ１０と、機器２０との間では、クライアントサーバモデルのプロトコルであるPANAを用いて認証処理を行う。PANAは、EAP（Extensible  Authentication  Protocol）等のアクセス認証プロトコルをWi-SUNネットワーク層（IP）及びWi-SUNトランスポート層（TCP／UDP）の上で伝送するためのプロトコルである。
【００２２】
ホームゲートウェイ１０は、機器２０に対する認証局の役割を担い、機器２０からの要求に応じてPANAセッションを確立・開始する。ホームゲートウェイ１０及び機器２０は、このPANAセッション上で認証情報の交換、各パラメータ、使用アルゴリズム等のネゴシエーションを行う。その後、ホームゲートウェイ１０及び機器２０は、PANA仕様で規定されるフレーム形式と通信シーケンスとに基づいてEAPによる認証プロセスや鍵情報の交換などを実行する。Wi-SUNプロファイルにおいては、このPANAを使用したEAPプロトコル認証（PANA認証）によって、ホームゲートウェイ１０に接続される機器２０のアクセス認証を行うとともに、MAC層におけるフレーム暗号・復号に用いる暗号鍵の交換を実現している。
【００２３】
また、Wi-SUN規格では、親機であるホームゲートウェイ１０は、920MHz帯の複数のチャネルのうちのいずれかを使用して暗号化通信を行う。そして、ホームゲートウェイ１０は、機器２０との通信で使用しているチャネルを変更することができる。
【００２４】
このため、機器２０は、ホームゲートウェイ１０との通信を維持するため、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する処理を行う。具体的には、機器２０は、定期的に、暗号化通信を用いてホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルの確認コマンドをホームゲートウェイ１０に送信する。続いて、機器２０は、この確認コマンドに対するホームゲートウェイ１０からの応答がない場合には、暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいてホームゲートウェイ１０に応答要求を送信して、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する。機器２０は、例えば、PANA層よりも下のMAC層において、ホームゲートウェイ１０に応答要求を送信する。そこで、この機器２０の構成について説明する。
【００２５】
［機器の構成］
図３は、機器２０の構成例を示す図である。図３に示すように、機器２０は、通信部２１、記憶部２２、機能部２３及び制御部２４を有する。
【００２６】
通信部２１は、Wi-SUN規格に準拠した920MHz帯のチャネルを使用することで、ホームゲートウェイ１０との間で通信を行う通信インターフェースである。
【００２７】
記憶部２２は、RAM（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子によって実現される。記憶部２２には、機器２０を動作させるプログラムや、プログラムの実行中に使用されるデータなどが予め記憶され、或いは、処理の都度一時的に記憶される。
【００２８】
ここで、機器２０には、起動モードとして、ウォームスタート（Warm  Start）及びコールドスタート（Cold  Start）の起動モードを保持する。ウォームスタートは、ソフトウェアリセットによって、ハードウェアチェックの一部を省略して高速で再起動するモードである。コールドスタートは、ハードウェアが初期化された状態から再起動するモードである。記憶部２２は、機器２０が保持する起動モードを示す起動モードデータ２２１を記憶する。
【００２９】
機能部２３は、この機器２０の機能を実行する。例えば、機器２０が照明である場合には、機能部２３は、制御部２４の制御の基、照明処理を行う。また、機器２０がエアコンである場合には、機能部２３は、制御部２４の制御の基、空気調和処理を行う。
【００３０】
制御部２４は、例えば、ASIC（Application  Specific  Integrated  Circuit）やFPGA（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路により実現される。また、制御部２４は、例えば、CPU（Central  Processing  Unit）やMPU（Micro  Processing  Unit）等によって、機器２０内部の記憶装置に記憶されているプログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。制御部２４は、通信制御部２４１、起動制御部２４２及び機能制御部２４３を有する。
【００３１】
通信制御部２４１は、通信部２１を介した、ホームゲートウェイ１０との間の通信処理を制御する。具体的には、通信制御部２４１は、認証要求をホームゲートウェイ１０に行い、PANA認証を行って、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を確立する。そして、通信制御部２４１は、定期的に、暗号化通信を用いて、ホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルの確認コマンドを、ホームゲートウェイ１０に送信する。通信制御部２４１は、ホームゲートウェイ１０からの確認コマンドに対する応答がない場合、暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤ（例えば、MAC層）において、ホームゲートウェイ１０に応答要求（NS（Neighbor  Solicitation）パケット）を送信する。これによって、通信制御部２４１は、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を確認する。
【００３２】
通信制御部２４１は、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答（NA（Neighbor  Advertisement）パケット）がある場合には、チャネルの変更がないため、該応答を行ったホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象としてPANA認証の手順を開始する。一方、通信制御部２４１は、ホームゲートウェイ１０から応答要求に対する応答がない場合には、チャネルの変更があるため、ホームゲートウェイ１０が使用するチャネルをスキャンして該スキャンしたチャネルを介してホームゲートウェイ１０との間のPANA認証の手順を最初から開始する。
【００３３】
起動制御部２４２は、記憶部２２の起動モードデータ２２１に示された起動モードに従い、機器２０の起動処理、起動時におけるPANA認証処理を制御する。例えば、機器２０の起動モードがウォームスタートモードである場合、機器２０は、親機であるホームゲートウェイ１０と接続したチャネルを記憶した状態で起動する。このため、起動制御部２４２は、ウォームスタートで起動した場合、ホームゲートウェイ１０を暗号化認証対象とした状態で暗号化認証（PANA認証）の手順を開始する。また、コールドスタートモードで起動した場合、機器２０は、親機であるホームゲートウェイ１０と接続したチャネルに関する情報を持たない。このため、起動制御部２４２は、アクティブスキャンを行って、ホームゲートウェイ１０が使用するチャネルを検出する。そして、起動制御部２４２は、PANA認証の手順を最初から実行して認証処理を行い、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を確立する。
【００３４】
機能制御部２４３は、この機器２０のリモコン（不図示）等の操作に応じて、機能部２３の処理制御を行う。
【００３５】
［機器の通信路確認手順の流れ］
次に、機器２０によるホームゲートウェイ１０との間の通信路確認手順の流れについて説明する。図４は、機器２０によるホームゲートウェイ１０との間の通信路確認手順の流れを説明する図である。
【００３６】
図４に示すように、機器２０は、ホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルを確認するために、暗号化通信を用いてpingコマンドをホームゲートウェイ１０に定期的に発行する。機器２０は、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答があった場合（成功）、通信経路の確認に成功したと判断し、通信路確認手順を正常終了（Exit）する（矢印Ｙ１１参照）。
【００３７】
一方、機器２０は、pingコマンドに対するホームゲートウェイ１０からの応答がない場合（エラー検出）、NS／NAチェックに進む（矢印Ｙ１２参照）。機器２０は、発行したNSパケットに対するホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信した場合（正常検出）、PANA認証に進む（矢印Ｙ１３参照）。そして、機器２０は、PANA認証が成功した場合には、通信路の確認を正常に検出できたものと判断して、通信路確認手順を正常終了する（矢印Ｙ１４参照）。
【００３８】
これに対し、機器２０は、発行したNSパケットに対するホームゲートウェイ１０からのNAパケットがなくエラーを検出した場合には、アクティブスキャンに進む（矢印Ｙ１５参照）。そして、アクティブスキャンでホームゲートウェイ１０を正常検出できた場合には、PANA認証に進む（矢印Ｙ１６参照）。続いて、機器２０は、このPANA認証が失敗した場合には、ネットワークの再構築のために、PANAセッションをクローズする（矢印Ｙ１７参照）。そして、機器２０は、アクティブスキャンに進む（矢印Ｙ１８参照）。
【００３９】
機器２０は、図４に示す流れに従い、ホームゲートウェイ１０との間の通信路確認を、例えば、定期的に行っている。このように、機器２０は、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を定期的に確認することによって、ホームゲートウェイ１０が使用チャネルを変更した場合であっても、機器２０は、ホームゲートウェイ１０との間の通信を容易に確保している。
【００４０】
［機器の起動時における通信路確認処理の流れ］
ここで、機器２０は、記憶部２２の起動モードデータ２２１に示された起動モードに従い、機器２０の起動に伴う通信路確認処理を制御する。このため、まず、機器２０が実行する起動時における通信路確認処理の流れについて説明する。図５は、機器２０が実行する起動時における通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【００４１】
図５に示すように、機器２０に対して起動開始が指示されると（ステップＳ１）、起動制御部２４２は、記憶部２２の起動モードデータ２２１を参照し、起動モードがウォームスタートモードまたはコールドスタートモードであるかを判断する（ステップＳ２）。
【００４２】
ウォームスタートモードである場合には、親機であるホームゲートウェイ１０と接続したチャネルを記憶する。このため、起動制御部２４２は、起動モードがウォームスタートモードであると判断した場合（ステップＳ２：ウォームスタート）、記憶する接続チャネルを介して、ホームゲートウェイ１０にNSパケットを発行する（ステップＳ３）。そして、起動制御部２４２は、親機であるホームゲートウェイ１０からNAパケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ４）。起動制御部２４２は、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信したと判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ホームゲートウェイ１０を認証対象とした状態でPANA認証の手順を開始する（ステップＳ５）。すなわち、起動制御部２４２は、PANA認証の手順を最初から実行しなくともよく、起動時間の短縮化を図ることができる。
【００４３】
これに対し、コールドスタートモードである場合には、親機であるホームゲートウェイ１０と接続したチャネルを記憶していない状態である。このため、起動制御部２４２は、起動モードがコールドスタートモードであると判断した場合（ステップＳ２：コールドスタート）、アクティブスキャンを行い（ステップＳ６）、ホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルを探索する。
【００４４】
また、起動制御部２４２が、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信していないと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ホームゲートウェイ１０は、NSパケットを送信したチャネルを使用していないと考えられる。このため、起動制御部２４２は、この場合には、ステップＳ６に進み、アクティブスキャンを行う。
【００４５】
例えば、停電等によって機器２０とともにホームゲートウェイ１０も電源が落ちた場合には、ホームゲートウェイ１０では、これまで使用していたチャネルの情報が消去されるため、改めて使用するチャネルを設定し直している。この場合に機器２０がウォームスタートによって、記憶していたチャネルをそのまま使ってPANA認証に進むと、このチャネルではホームゲートウェイ１０との認証が成功せず、PANA認証のタイムアウトまでPANA認証を行うことになる。そこで、機器２０は、ウォームスタートモードの場合に、NS／NAチェックを行い、記憶するチャネルをホームゲートウェイ１０が使用しているかを確認してから、PANA認証に進むことによって、停電等の後の復旧を効率化している。
【００４６】
続いて、起動制御部２４２は、親機であるホームゲートウェイ１０が使用するチャネルを検出できたか否かを判断する（ステップＳ７）。起動制御部２４２は、ホームゲートウェイ１０が使用するチャネルを検出できないと判断した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ６に戻り、再度アクティブスキャンを行う。
【００４７】
一方、起動制御部２４２は、ホームゲートウェイ１０が使用するチャネルを検出できたと判断した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、PANA認証の手順を最初から実行してPANA認証を行う（ステップＳ８）。
【００４８】
ステップＳ５終了後、或いは、ステップＳ８終了後、起動制御部２４２は、PANA認証が成功したか否かを判断する（ステップＳ９）。起動制御部２４２は、PANA認証が失敗したと判断した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ６に戻り、再度アクティブスキャンを行う。これに対し、起動制御部２４２は、PANA認証が成功したと判断した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ホームゲートウェイ１０との間において正常通信を行うことができたと判断し（ステップＳ１０）、起動時における通信路確認処理を終了する。
【００４９】
このように、機器２０は、ウォームスタートモードの場合に、NS／NAチェックを行い、記憶するチャネルをホームゲートウェイ１０が使用しているかを確認してからPANA認証に進むことによって、停電等の後の復旧手順を効率化している。
【００５０】
［機器の通信路確認処理の流れ］
次に、機器２０における起動後の通信路確認処理の流れについて説明する。図６は、機器２０が実行する起動後の通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、図６に示すように、通信制御部２４１は、暗号化通信を用いてpingコマンドをホームゲートウェイ１０に発行する（ステップＳ１１）。通信制御部２４１は、定期的にpingコマンドを発行するほか、設定された時間にpingコマンドを発行する。或いは、通信制御部２４１は、外部からの通信路確認処理開始の指示を受けてpingコマンドを発行する。
【００５２】
続いて、通信制御部２４１は、pingコマンドに対して親機であるホームゲートウェイ１０から応答があったか否かを判断する（ステップＳ１２）。通信制御部２４１は、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答があったと判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、通信経路の確認に成功したと判断し、通信路確認手順を正常終了する（ステップＳ２１）。
【００５３】
一方、通信制御部２４１は、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答がないと判断した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、これまで接続していたチャネルを介して、ホームゲートウェイ１０にNSパケットを発行する（ステップＳ１３）。そして、通信制御部２４１は、親機であるホームゲートウェイ１０からNAパケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００５４】
通信制御部２４１は、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信したと判断した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、図５に示すステップＳ５と同様に、ホームゲートウェイ１０を認証対象とした状態でPANA認証の手順を開始する（ステップＳ１５）。すなわち、通信制御部２４１は、PANA認証の手順を最初から実行しなくともよく、通信路確認処理の短縮化を図ることができる。
【００５５】
これに対し、通信制御部２４１が、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信していないと判断した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、図５に示すステップＳ６と同様に、アクティブスキャンを行う（ステップＳ１６）。すなわち、機器２０は、ホームゲートウェイ１０と接続したチャネルを探索する。ホームゲートウェイ１０は、NSパケットを送信したチャネルを使用していないと考えられるためである。続くステップＳ１７及びステップＳ１８は、図５に示すステップＳ７及びステップＳ８と同様である。
【００５６】
そして、ステップＳ１５終了後、或いは、ステップＳ１８終了後、通信制御部２４１は、PANA認証が成功したか否かを判断する（ステップＳ１９）。通信制御部２４１は、PANA認証が失敗したと判断した場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、セッションクローズし（ステップＳ２０）、ステップＳ１６に戻り、再度アクティブスキャンを行う。
【００５７】
通信制御部２４１は、PANA認証が成功したと判断した場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ホームゲートウェイ１０との間において正常通信を行うことができたと判断し（ステップＳ２１）、通信路確認処理を終了する。
【００５８】
［第１の実施形態の効果］
このように、本第１の実施形態では、子機である機器２０は、暗号化通信を用いて親機であるホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルの確認コマンドをホームゲートウェイ１０に送信する。続いて、本第１の実施形態では、確認コマンドに対するホームゲートウェイ１０からの応答がない場合には暗号化通信で用いるレイヤよりも下位レイヤにおいてホームゲートウェイ１０に応答要求を送信する。このような手順を行うことによって、機器２０は、親機であるホームゲートウェイ１０との間の通信路を容易に確認することができる。
【００５９】
したがって、本第１の実施形態によれば、ホームゲートウェイ１０が、周囲の環境などの要因で使用チャネルを変更した場合であっても、機器２０が追従できるようになるため、ホームゲートウェイ１０と機器２０との間の通信断状態を抑制することができる。
【００６０】
また、機器２０は、ウォームスタートモードで起動する場合には、NS／NAチェックを行い、記憶するチャネルをホームゲートウェイ１０が実際に使用しているかを確認してから、PANA認証に進むことによって、停電等の後の復旧を効率化している。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、図７〜図９を用いて、第２の実施形態に係る通信システムについて説明する。図７は、第２の実施形態に係る機器ユニットの構成例を示す図である。
【００６２】
第２の実施形態に係る通信システムは、図３に示す機器２０に代えて、図７に示す機器ユニット２２０を備える。機器ユニット２２０は、機器本体２２０Ｂに、通信処理を行うアダプタ２２０Ａが接続された構成を有する。
【００６３】
アダプタ２２０Ａは、通信部２１、記憶部２２、制御部２２４Ａ及び接続部２２５Ａを備える。
【００６４】
制御部２２４Ａは、ASICやFPGA等の集積回路により実現される。また、制御部２２４Ａは、例えば、CPUやMPU等によって、アダプタ２２０Ａ内部の記憶装置に記憶されているプログラムがRAMを作業領域として実行されることにより実現される。制御部２２４Ａは、通信制御部２４１Ａ及び起動制御部２４２を備える。
【００６５】
起動制御部２４２は、記憶部２２に起動モードデータ２２１を設定するとともに自己リセットを行い、アダプタ２２０Ａの電源投入時や自己リセット等の再起動時に記憶部２２に記憶された起動モードデータ２２１に基づいてアダプタ２２０Ａの起動（通常起動）を行う。通常起動の起動モードには、第１の実施形態と同様、後述する図８に示すようにPANA認証の手順から開始するウォームスタート、アクティブスキャンを行い正常検出できた後にPANA認証の手順から開始するコールドスタートがある。なお、ウォームスタートの場合にはNA/NSチェックを行い、正常に検出した後にPANA認証の手順を開始するようにしてもよい。
【００６６】
通信制御部２４１Ａは、通信制御部２４１と同様に、通信部２１を介した、ホームゲートウェイ１０との間の通信処理を制御する。また、通信制御部２４１Ａは、通信制御部２４１と同様に、定期的に、暗号化通信を用いて、pingコマンドをホームゲートウェイ１０に発行する。通信制御部２４１Ａは、ホームゲートウェイ１０からのpingコマンドに対する応答がない場合、例えば、MAC層において、ホームゲートウェイ１０に応答要求（NSパケット）を送信する。
【００６７】
通信制御部２４１Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答（NAパケット）があった場合には、ウォームスタートして、該応答を行ったホームゲートウェイ１０をPANA認証対象としてPANA認証の手順を開始する。一方、通信制御部２４１Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答がない場合には、コールドスタートして、ホームゲートウェイ１０が使用するチャネルをスキャンする。
【００６８】
具体的には、制御部２２４Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答（NAパケット）があった場合には、記憶部２２に起動モードデータ２２１としてウォームスタートを設定して自己リセットする。そして、制御部２２４Ａは、ウォームスタートで通常起動したときに該応答を行ったホームゲートウェイ１０をPANA認証対象としてPANA認証の手順を開始する。PANA認証が正常終了すると通信路が確保できたことになるが、ウォームスタートでPANA認証が異常終了した場合はPANAセッションがクローズされたことになるため、制御部２２４Ａは、記憶部２２に起動モードデータ２２１としてコールドスタートを設定して自己リセットする。一方、制御部２２４Ａは、ホームゲートウェイ１０から応答がない場合には、記憶部２２に起動モードデータ２２１としてコールドスタートを設定して自己リセットする。そして、コールドスタートで通常起動しホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルをスキャンする。
【００６９】
なお、制御部２２４Ａは、ウォームスタートによる起動時に親機であるホームゲートウェイ１０の存在をNSを使って確認し、NAの返信があった場合には、PANA認証の手順を開始し、NAの返信がなかった場合には、記憶部２２に起動モードデータ２２１としてコールドスタートを設定し自己リセットしてもよい。これによって、アダプタ２２０Ａは、自己リセット後にホームゲートウェイ１０の存在を確実に確認することができる。
【００７０】
また、起動モードデータ２２１として、通常はコールドスタートを記憶しておき、ホームゲートウェイ１０のチャネルが変更されていないと判断可能な状態でアダプタ２２０Ａを再起動させる場合等の所定条件において、ウォームスタートを設定するようにしてもよい。また、起動モードデータ２２１として、通常はウォームスタートを記憶しておき、ホームゲートウェイ１０とのNS/NAチェックのエラー検出、ＰＡＮＡ認証の異常終了等の場合にコールドスタートを設定するようにしてもよい。
【００７１】
接続部２２５Ａは、接続対象の機器本体２２０Ｂの接続部２２５Ｂと接続可能である接続コネクタである。
【００７２】
機器本体２２０Ｂは、機能部２３と、制御部２２４Ｂと、接続部２２５Ｂとを有する。制御部２２４Ｂは、機器本体２２０Ｂのリモコン（不図示）等の操作に応じて、機能部２３の処理制御を行う。接続部２２５Ｂは、接続コネクタである。アダプタ２２０Ａの接続部２２５Ａと、接続部２２５Ｂとが接続することによって、アダプタ２２０Ａ及び機器本体２２０Ｂの間の通信が可能になる。
【００７３】
［機器の通信路確認手順の流れ］
次に、アダプタ２２０Ａによるホームゲートウェイ１０との間の通信路確認手順の流れについて説明する。図８は、アダプタ２２０Ａが実行するホームゲートウェイ１０との間の通信路確認手順の流れを説明する図である。
【００７４】
図８に示すように、アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルを確認するために、暗号化通信を用いてpingコマンドをホームゲートウェイ１０に定期的に発行する。アダプタ２２０Ａは、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答があった場合（成功）、通信経路の確認に成功したと判断し、通信路確認手順を正常終了（Exit）する（矢印Ｙ２１参照）。
【００７５】
一方、アダプタ２２０Ａは、pingコマンドに対するホームゲートウェイ１０からの応答がない場合（エラー検出）、NS／NAチェックに進む（矢印Ｙ２２参照）。アダプタ２２０Ａは、発行したNSパケットに対するホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信した場合（正常検出）、ウォームスタートし、PANA認証に進む（矢印Ｙ２３参照）。そして、アダプタ２２０Ａは、PANA認証が成功した場合、通信路の確認を正常に検出できたものと判断して、通信路確認手順を正常終了する（矢印Ｙ２４参照）。これに対し、アダプタ２２０Ａは、PANA認証が失敗した場合、ネットワークの再構築のために、PANAセッションをクローズする（矢印Ｙ２５参照）。
【００７６】
一方、アダプタ２２０Ａは、発行したNSパケットに対するホームゲートウェイ１０からのNAパケットがない場合（エラー検出）、コールドスタートを起動モードに設定し（矢印Ｙ２６参照）、コールドスタートを実行しアクティブスキャンに進む（矢印Ｙ２７参照）。そして、アクティブスキャンでホームゲートウェイ１０を正常検出できた場合、PANA認証に進む（矢印Ｙ２８参照）。アダプタ２２０Ａは、このPANA認証が成功した場合には、通信路の確認を正常に検出できたものと判断して、通信路確認手順を正常終了する（矢印Ｙ２９参照）。
【００７７】
一方、アダプタ２２０Ａは、このPANA認証が失敗した場合には、ネットワークの再構築のために、PANAセッションをクローズする（矢印Ｙ３０参照）。アダプタ２２０Ａは、PANAセッションクローズ後、コールドスタートを起動モードに設定し、コールドスタートを実行しアクティブスキャンに進む（矢印Ｙ３１参照）。
【００７８】
図８に示す流れで、アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０との間の通信路の確認を、例えば定期的に行っている。このように、アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を定期的に確認することによって、ホームゲートウェイ１０が使用チャネルを変更した場合であっても、アダプタ２２０Ａは、ホームゲートウェイ１０との間の通信路を容易に確保できる。また、機器ユニット２２０では、通信を行うアダプタ２２０Ａと機器本体２２０Ｂとは別体であるため、機器本体２２０Ｂの動作と独立して、アダプタ２２０Ａが自己リセットを行うことができる。
【００７９】
［アダプタの通信路確認処理の流れ］
次に、アダプタ２２０Ａにおける起動後の通信路確認処理の流れについて説明する。なお、アダプタ２２０は、図５に示す処理手順と同様の手順を行うことによって、起動時における通信路確認処理を実行している。図９は、アダプタ２２０Ａの起動後の通信路確認処理の手順を示すフローチャートである。
【００８０】
まず、図９に示すように、通信制御部２４１Ａは、図６に示すステップＳ１１と同様に、暗号化通信を用いてpingコマンドをホームゲートウェイ１０に発行する（ステップＳ３１）。通信制御部２４１Ａは、定期的にpingコマンドを発行するほか、設定された時間にpingコマンドを発行する。或いは、通信制御部２４１Ａは、外部からの通信路確認処理開始の指示を受けてpingコマンドを発行する。
【００８１】
続いて、通信制御部２４１Ａは、pingコマンドに対して親機であるホームゲートウェイ１０から応答があったか否かを判断する（ステップＳ３２）。通信制御部２４１Ａは、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答があったと判断した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、通信経路の確認に成功したと判断し、通信路確認手順を正常終了する（ステップＳ４３）。
【００８２】
一方、通信制御部２４１Ａは、pingコマンドに対してホームゲートウェイ１０からの応答がないと判断した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、これまで接続していたチャネルを介して、ホームゲートウェイ１０にNSパケットを発行する（ステップＳ３３）。そして、通信制御部２４１Ａは、親機であるホームゲートウェイ１０からNAパケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ３４）。
【００８３】
通信制御部２４１Ａが、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信したと判断した場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、アダプタ２２０Ａは、ウォームスタートを設定して自己リセットする（ステップＳ３５）。そして、アダプタ２２０Ａは、ウォームスタートを開始し、ホームゲートウェイ１０を認証対象とした状態でPANA認証の手順を開始する（ステップＳ３６）。すなわち、通信制御部２４１Ａは、PANA認証の手順を最初から実行しなくともよく、通信路確認処理の短縮化を図ることができる。
【００８４】
これに対し、通信制御部２４１Ａが、ホームゲートウェイ１０からのNAパケットを受信していないと判断した場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、アダプタ２２０Ａは、コールドスタートを設定して自己リセットする（ステップＳ３７）。続いて、アダプタ２２０Ａは、コールドスタートを開始し、アクティブスキャンを行い（ステップＳ３８）、ホームゲートウェイ１０が使用しているチャネルを探索する。ホームゲートウェイ１０は、NSパケットを送信したチャネルを使用していないと考えられるためである。続くステップＳ３９及びステップＳ４０は、図５に示すステップＳ７及びステップＳ８と同様である。
【００８５】
そして、ステップＳ３６終了後、或いは、ステップＳ４０終了後、通信制御部２４１Ａは、PANA認証が成功したか否かを判断する（ステップＳ４１）。通信制御部２４１Ａは、PANA認証が失敗したと判断した場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、セッションクローズする（ステップＳ４２）。続いて、アダプタ２２０Ａは、ステップＳ３７に戻り、コールドスタートを設定して自己リセットしてから、アクティブスキャンを行う（ステップＳ３８）。
【００８６】
起動制御部２４２は、PANA認証が成功したと判断した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、ホームゲートウェイ１０との間において正常通信を行うことができたと判断し（ステップＳ４３）、通信路確認処理を終了する。
【００８７】
［第２の実施形態の効果］
本第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を奏するとともに、機器本体２２０Ｂと別体である通信用のアダプタ２２０Ａを用いるため、機器本体２２０Ｂの動作と独立して、アダプタ２２０Ａによる通信路確認手順を実行できる。すなわち、機器ユニット２２０では、機器本体２２０Ｂの動作を維持した状態で、アダプタ２２０Ａが、自己リセットを行い、親機であるホームゲートウェイ１０との間の通信路の確保を行うができる。
【００８８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８９】
１  通信システム
３  サーバ
４  インターネット
１０  ホームゲートウェイ
２０  機器
２１  通信部
２２  記憶部
２３  機能部
２４，２２４Ａ，２２４Ｂ  制御部
２２０  機器ユニット
２２０Ａ  アダプタ
２２０Ｂ  機器本体
２２１  起動モードデータ
２２５Ａ，２２５Ｂ  接続部
２４１，２４１Ａ  通信制御部
２４２  起動制御部
２４３  機能制御部
【図１】
2017175499.tif 000003
【図２】
2017175499.tif 000004
【図３】
2017175499.tif 000005
【図４】
2017175499.tif 000006
【図５】
2017175499.tif 000007
【図６】
2017175499.tif 000008
【図７】
2017175499.tif 000009
【図８】
2017175499.tif 000010
【図９】
2017175499.tif 000011