JP2018182427A - 通信システム、通信方法及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信手段を併用した場合であってもスループットが低下することがない通信システム、通信方法及び通信装置を提供する。【解決手段】親機（１０）は、子機（２０）から複数の通信手段のうちの一の通信手段（電力線通信部（２１）と無線通信部（２２）の一方）を介してネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、複数の通信手段のうちの他の通信手段（電力線通信部（２１）と無線通信部（２２）の他方）の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する。【選択図】図６

Description

本発明は、通信システム、通信方法及び通信装置に関する。

従来、有線通信と無線通信を組み合わせる（融合させる）ことにより、データ通信専用の通信線（専用線）の配線を不要とした通信システムが知られている。

特許文献１には、電力線搬送通信網と無線通信網で構成された通信システムが開示されている。電力線には複数の通信装置が接続されており、各通信装置は電力線通信と無線通信のインタフェースを有している。一の通信装置は、有線、無線の両方を用いて同じシーケンス番号が付与された通信パケットを送信する。他の通信装置は、有線により通信パケットを受信するとチェックサムにより通信パケットの正当性を判断し、正当性が認められた場合には、有線、無線の両方を用いて通信パケットを中継送信する。

特許文献２には、通信媒体として電灯線と無線の少なくとも一方を使用して他の通信装置と通信可能な通信装置が開示されている。この通信装置は、電灯線を用いてデータを送受信するための電灯線送受信部と、無線を用いてデータを送受信するための無線送受信部と、電灯線送受信部と無線送受信部を制御するための通信媒体決定部とを有している。通信媒体決定部は、要求される通信品質やデータの種類（例えば優先度）等の各種状況に応じて、通信媒体として電灯線と無線の両方を同時に用いてデータを送受信させるか、あるいは、通信媒体として電灯線と無線のいずれか一方のみを用いてデータを送受信させるかを使い分ける。

このような複数の通信手段（例えば有線通信と無線通信）を併用した従来の通信システムでは、各通信装置に、識別情報（例えばＩＰアドレスやＭＡＣアドレス等の固有アドレス）が通信手段の数だけ記憶されており、それらを組み合わせて管理することが要求される。

特開２０１０−２８５７２号公報 特開２００７−５３６７１号公報

しかしながら、本発明者の鋭意研究によると、複数の通信手段を併用した従来の通信システムは、次のような技術課題を有している。

複数の通信装置は、親機とその制御下にある子機を含むネットワークを構成する。親機は通信手段毎にネットワークの管理を行い、子機は通信手段毎にネットワークへの参入を行う。従って、親機は、事前に、ネットワークに参入する子機の識別情報を通信手段毎に収集して、当該通信手段毎の複数の識別情報を互いに紐付けして登録する（子機の複数の識別情報を子機単位で親機に登録する）必要がある。ところが、親機にとって、各子機の通信手段毎に対応する識別情報を事前に収集・登録する処理は、煩雑で手間や時間が掛かり、負担が大きい。さらに、親機と子機の間のネットワーク環境によっては、子機の参入が阻まれる通信手段が存在する場合がある。例えば、無線通信によるネットワーク参入が確立されたが有線通信によるネットワーク参入が阻まれることがあり、この場合、親機と子機の間で有線通信によるデータ通信を行うことができない。以上より、複数の通信手段を併用した従来の通信システムは、スループットの低下を招くおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の通信手段を併用した場合であってもスループットが低下することがない通信システム、通信方法及び通信装置を提供することを目的の１つとする。

本実施形態の通信システムは、その一態様では、各々が複数の通信手段を有する複数の通信装置を含み、且つ、前記複数の通信装置が親機と子機を含んだネットワークを構成可能な通信システムであって、前記親機は、前記子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する、ことを特徴としている。

本実施形態の通信方法は、その一態様では、各々が複数の通信手段を有する複数の通信装置を含み、且つ、前記複数の通信装置が親機と子機を含んだネットワークを構成可能な通信システムによる通信方法であって、前記親機は、前記子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する、ことを特徴としている。

本実施形態の通信装置は、その一態様では、複数の通信手段を有するとともに、他の通信装置と協働してネットワークを構成可能な通信装置であって、自身が親機として動作する場合において、子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶し、自身が子機として動作する場合において、親機に対して前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を送るとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を出力する、ことを特徴としている。

本実施形態の通信装置は、その一態様では、複数の通信手段を有するとともに、他の通信装置と協働してネットワークを構成可能な通信装置であって、前記複数の通信手段の固有識別情報と自身の機器識別情報を保持しており、上位機器からの指示に応じて前記ネットワークを構成する親機又は子機として動作する、ことを特徴としている。

本発明によれば、複数の通信手段を併用した場合であってもスループットが低下することがない通信システム、通信方法及び通信装置を提供することができる。

第１実施形態による通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。 親機と子機の内部構成を示す機能ブロック図である。 子機の通信制御部の内部構成を示す機能ブロック図である。 親機の通信制御部の内部構成を示す機能ブロック図である。 アドレス記憶テーブルが記憶したアドレスデータの一例を示す図である。 第１実施形態による通信システムの動作を示すフローチャートである。 第２実施形態による通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。 親機が記憶したアドレスデータの一例を示す図である。 代理親機が記憶したアドレスデータの一例を示す図である。 親機が記憶したアドレスデータと代理親機が記憶したアドレスデータを統合したアドレスデータの一例を示す図である。 第２実施形態による通信システムの動作を示すフローチャートである。

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態による通信システム１のネットワーク構成の一例を示している。図１に示すように、通信システム１は、７つの通信装置１０〜７０が協働してネットワークを構成するように接続されている。７つの通信装置１０〜７０は、１つの親機１０と６つの子機２０、３０、４０、５０、６０、７０に分けられている。図１に示すように、親機１０と子機２０〜７０は、マルチホップ型のネットワークを構成しており、各子機２０〜７０は、親機１０と他の子機との間でデータを中継する機能を持っている。親機１０は、子機２０、３０との間で電力線通信と無線通信が可能である。子機２０は、子機３０、５０との間で電力線通信と無線通信が可能である。子機３０は、子機４０との間で電力線通信と無線通信が可能である。子機５０は、子機６０、７０との間で電力線通信と無線通信が可能である。子機６０は、子機７０との間で電力線通信と無線通信が可能である。なお、通信システム１は、複数の通信装置が親機と子機を含んだネットワークを構成可能な限りにおいて、種々の設計変更が可能である（マルチホップ型以外にもスター型等を採用することができる）。例えば、親機と子機を含んだ通信装置の数は７つに限られず、ネットワークを構成するための通信装置の接続態様にも自由度がある。

親機１０は、電力線通信と無線通信のパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ：Personal Area Network）を管理して、子機２０〜７０のＰＡＮ参入を監視する。子機２０〜７０は、親機１０が管理するＰＡＮにネットワーク参入要求を行う。新規参入する子機は、ＰＡＮに参入済みの親機又は子機に対してネットワーク参入要求を行うので、親機に近い子機（上流側の子機）から順番にＰＡＮに参入することになる。

通信システム１は、例えば、数ｋｍ程度の半径のエリア内のデータ通信を実現可能である。通信システム１は、例えば、工場内に設置されて、当該工場内に設置された各種機器への電力供給状況を表すデータを収集するための電力監視システムとして実現可能である。通信システム１の各通信装置１０〜７０は、例えば、工場内の異なる建屋ごとに設置することができる。

図２は、親機１０と子機２０の内部構成を示す機能ブロック図である。子機２０〜７０は同一の構成を有しているので、子機２０を代表してとりあげて、親機１０と子機２０の内部構成にフォーカスして説明する。

親機１０と子機２０は、電力線８０により接続された電力線通信部１１と電力線通信部２１を有している。親機１０と子機２０は、電力線通信部１１と電力線通信部２１によって、電力線８０を介した電力線通信（例えばＰＬＣ通信）を実行することができる。電力線８０は、例えば、工場内に設置された電動機等の各種機器に電力を供給するためのものである。なお、通信システム１に含まれる各装置は、電力線８０からの電力供給を受けて動作してもよいし、電力線８０とは別の電源（図示せず）から電力供給を受けて動作してもよい。

親機１０と子機２０は、無線通信部１２と無線通信部２２を有している。親機１０と子機２０は、無線通信部１２と無線通信部２２によって無線通信を実行することができる。

このように、親機１０は、複数の通信手段として、電力線通信部１１と無線通信部１２を有しており、子機２０は、複数の通信手段として、電力線通信部２１と無線通信部２２を有している。なお、複数の通信手段は、電力線通信部と無線通信部に限定されることはなく、これらに加えて／代えて、その他の通信手段を設けることも可能である。例えば、互いに異なる周波数帯域を使用する複数の無線通信部を設けて、当該複数の無線通信部を複数の通信手段としてもよい。

親機１０は、電力線通信部１１による電力線通信と無線通信部１２による無線通信を統括制御する通信制御部１３を有している。子機２０は、電力線通信部２１による電力線通信と無線通信部２２による無線通信を統括制御する通信制御部２３を有している。親機１０の通信制御部１３と子機２０の通信制御部２３の間では、後述するネットワーク参入要求やネットワーク参入処理に関するデータ、複数の通信手段の固有アドレス（固有識別情報）や機器アドレス（機器識別情報）などの各種データが伝送される（親機１０の通信制御部１３が子機２０の通信制御部２３を制御する）。例えば、親機１０が子機２０への通信を行う場合、子機２０を機器アドレスで指定して、機器アドレスを固有アドレスに変換した上で、電力線通信または無線通信を実行することができる。通信制御部１３と通信制御部２３の詳細な構成については、後に詳細に説明する。

親機１０は、通信制御部１３に接続されるとともに、電力線通信部１１による電力線通信と無線通信部１２による無線通信に関する各種の設定・変更を行うためのＩ／Ｆ部１４を有している。このＩ／Ｆ部１４には、例えばパーソナルコンピュータ等からなる上位機器９０が接続されている。子機２０は、通信制御部２３に接続されるとともに、電力線通信部２１による電力線通信と無線通信部２２による無線通信に関する各種の設定・変更を行うためのＩ／Ｆ部２４を有している。このＩ／Ｆ部２４には、例えば電力供給量等の計測機器１００が接続されている。

上位機器９０は、各種機器への電力の供給状況を表すデータを予め定められた周期で収集する。計測機器１００は、各種機器に供給される電力を計測するセンサから構成されている。本実施形態では、上位機器９０が計測機器１００に対して、供給電力計測結果を示すデータの送信を要求する処理を予め定められた周期で繰り返し実行し、計測機器１００が上位機器９０からの要求に応じて、供給電力計測結果を示すデータを返信する。親機１０と子機２０は、例えば、ネットワークアダプタを有しており、子機３０〜子機７０の一部又は全部を介在させて又は介在させずに、上位機器９０と計測機器１００の間のデータ通信を中継する機能を持つ。

図３は、子機２０の通信制御部２３の内部構成を示す機能ブロック図である。通信制御部２３は、固有アドレス保持部（固有識別情報保持部）２３Ａと、機器アドレス保持部（機器識別情報保持部）２３Ｂと、ネットワーク参入要求部２３Ｃと、を有している。

固有アドレス保持部２３Ａは、電力線通信部２１の固有アドレス（固有識別情報）と、無線通信部２２の固有アドレス（固有識別情報）とを保持している。後述する図５の例では、固有アドレス保持部２３Ａは、電力線通信部２１の固有アドレスとして“ＰＬＣ−ＡＤＲ１”を保持しており、無線通信部２２の固有アドレスとして“ＲＦ−ＡＤＲ１”を保持している。

機器アドレス保持部２３Ｂは、自身（自端末）の機器アドレス（機器識別情報）を保持している。機器アドレス保持部２３Ｂが保持する機器アドレスは、例えば、製造番号等の機器固有のコード（英数文字）が該当する。また、機器アドレス保持部２３Ｂが保持する機器アドレスは、固有アドレス保持部２３Ａが保持する電力線通信部２１の固有アドレスと無線通信部２２の固有アドレスに共通のものである。後述する図５の例では、機器アドレス保持部２３Ｂは、機器アドレスとして“ＡＤＲ１”を保持している。

ネットワーク参入要求部２３Ｃは、電力線通信部２１による電力線通信、及び／又は、無線通信部２２による無線通信を介して、親機１０に対するネットワーク参入要求を実行する（ネットワーク参入要求を送る）。

いま、ネットワーク参入要求部２３Ｃが、電力線通信部２１による電力線通信と無線通信部２２による無線通信のいずれによっても、親機１０に対するネットワーク参入要求を実行していない状況を想定する。

上記状況で、電力線通信部２１による電力線通信を介して親機１０に対するネットワーク参入要求を実行するとき、ネットワーク参入要求部２３Ｃは、固有アドレス保持部２３Ａを参照して、電力線通信部２１の固有アドレスとともに、無線通信部２２の固有アドレスを抽出して、抽出した固有アドレスを親機１０に向けて出力する。同時に、ネットワーク参入要求部２３Ｃは、機器アドレス保持部２３Ｂを参照して、自身（自端末）の機器アドレスを抽出して、抽出した機器アドレスを親機１０に向けて出力する。

一方、上記状況で、無線通信部２２による無線通信を介して親機１０に対するネットワーク参入要求を実行するとき、ネットワーク参入要求部２３Ｃは、固有アドレス保持部２３Ａを参照して、無線通信部２２の固有アドレスとともに、電力線通信部２１の固有アドレスを抽出して、抽出した固有アドレスを親機１０に向けて出力する。同時に、ネットワーク参入要求部２３Ｃは、機器アドレス保持部２３Ｂを参照して、自身（自端末）の機器アドレスを抽出して、抽出した機器アドレスを親機１０に向けて出力する。

このように、子機２０は、いずれかの通信手段によって親機１０に対する１回目のネットワーク参入要求を実行するだけで、全ての通信手段の固有アドレス（固有識別情報）と自身（自端末）の機器アドレス（機器識別情報）を親機１０に対して出力することができる。

図４は、親機１０の通信制御部１３の内部構成を示す機能ブロック図である。通信制御部１３は、固有アドレス保持部（固有識別情報保持部）１３Ａと、機器アドレス保持部（機器識別情報保持部）１３Ｂと、ネットワーク参入処理部１３Ｃと、アドレス記憶テーブル１３Ｄとを有している。

固有アドレス保持部１３Ａは、電力線通信部１１の固有アドレス（固有識別情報）と、無線通信部１２の固有アドレス（固有識別情報）とを保持している。後述する図５の例では、固有アドレス保持部１３Ａは、電力線通信部１１の固有アドレスとして“ＰＬＣ−ＡＤＲ０”を保持しており、無線通信部１２の固有アドレスとして“ＲＦ−ＡＤＲ０”を保持している。固有アドレス保持部１３Ａが保持する電力線通信部１１と無線通信部１２の固有アドレスは、アドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶されている。

機器アドレス保持部１３Ｂは、自身（自端末）の機器アドレス（機器識別情報）を保持している。機器アドレス保持部１３Ｂが保持する機器アドレスは、例えば、製造番号等の機器固有のコード（英数文字）が該当する。また、機器アドレス保持部１３Ｂが保持する機器アドレスは、固有アドレス保持部１３Ａが保持する電力線通信部１１の固有アドレスと無線通信部１２の固有アドレスに共通のものである。後述する図５の例では、機器アドレス保持部１３Ｂは、機器アドレスとして“ＡＤＲ０”を保持している。機器アドレス保持部１３Ｂが保持する機器アドレスは、アドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶されている。

ネットワーク参入処理部１３Ｃは、電力線通信部１１による電力線通信、及び／又は、無線通信部１２による無線通信を介して、子機２０から送られてきたネットワーク参入要求に応えて、ネットワーク参入処理を実行する。すなわち、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、子機２０から送られてきたネットワーク参入要求が所定の参入条件を満足していれば、当該参入要求を受け入れて、子機２０をネットワークに参入させる。一方、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、子機２０から送られてきたネットワーク参入要求が所定の参入条件を満足していなければ、当該参入要求を拒絶して、子機２０をネットワークに参入させない。

いま、ネットワーク参入処理部１３Ｃが、電力線通信部１１による電力線通信と無線通信部１２による無線通信のいずれによっても、子機２０からのネットワーク参入要求を受けていない状況を想定する。この状況では、親機１０は、固有アドレス保持部２３Ａが保持する電力線通信部２１の固有アドレスと無線通信部２２の固有アドレス、及び、機器アドレス保持部２３Ｂが保持する子機２０の機器アドレスを把握していない。

上記状況で、電力線通信部１１による電力線通信を介して子機２０からのネットワーク参入要求を受けたとき、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、電力線通信部２１の固有アドレスとともに、無線通信部２２の固有アドレスを収集して、収集した固有アドレスをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。同時に、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、子機２０の機器アドレスを収集して、抽出した機器アドレスをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。

一方、上記状況で、無線通信部１２による無線通信を介して子機２０からのネットワーク参入要求を受けたとき、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、無線通信部２２の固有アドレスとともに、電力線通信部２１の固有アドレスを収集して、収集した固有アドレスをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。同時に、ネットワーク参入処理部１３Ｃは、子機２０の機器アドレスを収集して、抽出した機器アドレスをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。

このように、親機１０は、いずれかの通信手段によって子機２０からの１回目のネットワーク参入要求を受けるだけで、全ての通信手段の固有アドレス（固有識別情報）と子機２０の機器アドレス（機器識別情報）をアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させることができる。そして、親機１０は、１回目のネットワーク参入要求の時と異なる他の通信手段を介して２回目以降のネットワーク参入要求を受けたときは、アドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させた固有アドレスと機器アドレスを利用して、ネットワーク参入処理を実行することができる。

図５は、アドレス記憶テーブル１３Ｄが記憶したアドレスデータの一例を示す図である。図５の例では、子機２０〜４０については、電力線通信部と無線通信部の双方によるネットワーク参入が完了しており、子機５０〜７０については、無線通信部によるネットワーク参入が完了しているが電力線通信部によるネットワーク参入が完了しておらず、子機８０（図１に描いていない）については、電力線通信部と無線通信部のいずれでもネットワーク参入が完了していない。子機５０〜７０のアドレスデータに示すように、無線通信部によるネットワーク参入が完了したことにより、ネットワーク未参入状態の電力線通信部の固有アドレス（ＰＬＣ−ＡＤＲ４、ＰＬＣ−ＡＤＲ５、ＰＬＣ−ＡＤＲ６）及び機器アドレス（ＡＤＲ４、ＡＤＲ５、ＡＤＲ６）がアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶されている。

ここで、親機１０と子機２０は、同一の構成要素を搭載することによって、互換性が担保されている。図３では描いていないが、子機２０の通信制御部２３は「ネットワーク参入処理部」と「アドレス記憶テーブル」を有しており、図４では描いていないが、親機の通信制御部１３は「ネットワーク参入要求部」を有している。すなわち、本実施形態の通信装置は、複数の通信手段（例えば電力線通信部と無線通信部）を有するとともに、複数の通信手段の固有識別情報と自身（自端末）の機器識別情報を保持しており、上位機器からの指示に応じてネットワークを構成する親機又は子機として動作する。

図６は、第１実施形態による通信システム１の動作を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、子機２０から親機１０に対してネットワーク参入要求が送られたという前提における通信システム１の動作を示している。

ステップＳＴ１では、親機１０が、子機２０からのネットワーク参入要求が電力線通信部２１と無線通信部２２のいずれによるものであるかを判定する。子機２０からのネットワーク参入要求が無線通信部２２によるものであれば、ステップＳＴ２に進む。子機２０からのネットワーク参入要求が電力線通信部２１によるものであれば、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ２では、親機１０が、無線通信部２２の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みであるか否かを判定する。無線通信部２２の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みでない場合（ステップＳＴ２：Ｎｏ）は、子機２０からのネットワーク参入要求が１回目である（いずれの通信手段でもネットワーク参入要求を受けていない）こととなり、ステップＳＴ３に進む。無線通信部２２の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みである場合（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）は、子機２０からのネットワーク参入要求が２回目以降である（電力線通信部２１などの他の通信手段によって既にネットワーク参入が行われている）こととなり、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ３では、親機１０が、無線通信部２２の固有アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ４では、親機１０が、電力線通信部２１の固有アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ５では、親機１０が、子機２０の機器アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ３〜ステップＳＴ５の処理を実行する順序には自由度があり、これらを略同時に実行してもよいし、時間的に僅かにずらして実行してもよい。

ステップＳＴ６では、親機１０が、子機２０からの無線通信部２２によるネットワーク参入要求を受け入れてネットワーク参入処理を実行するとともに、無線通信部２２によるネットワーク参入状態に「完了」を記憶する。

ステップＳＴ７では、親機１０が、電力線通信部２１の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みであるか否かを判定する。電力線通信部２１の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みでない場合（ステップＳＴ７：Ｎｏ）は、子機２０からのネットワーク参入要求が１回目である（いずれの通信手段でもネットワーク参入要求を受けていない）こととなり、ステップＳＴ８に進む。電力線通信部２１の固有アドレスがアドレス記憶テーブル１３Ｄに登録済みである場合（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）は、子機２０からのネットワーク参入要求が２回目以降である（無線通信部２２などの他の通信手段によって既にネットワーク参入が行われている）こととなり、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ８では、親機１０が、電力線通信部２１の固有アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ９では、親機１０が、無線通信部２２の固有アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ１０では、親機１０が、子機２０の機器アドレスを収集してこれをアドレス記憶テーブル１３Ｄに記憶させる。ステップＳＴ８〜ステップＳＴ１０の処理を実行する順序には自由度があり、これらを略同時に実行してもよいし、時間的に僅かにずらして実行してもよい。

ステップＳＴ１１では、親機１０が、子機２０からの電力線通信部２１によるネットワーク参入要求を受け入れてネットワーク参入処理を実行するとともに、電力線通信部２１によるネットワーク参入状態に「完了」を記憶する。

このように、第１実施形態の通信システム１では、親機１０が、子機２０から複数の通信手段のうちの一の通信手段（電力線通信部２１と無線通信部２２の一方）を介してネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、複数の通信手段のうちの他の通信手段（電力線通信部２１と無線通信部２２の他方）の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する。すなわち、先行してネットワークに参入した通信手段により、異なる通信手段の固有識別情報を収集する。これにより、子機の複数の通信手段の固有識別情報を事前に親機に登録する作業を省略して、子機の複数の通信手段の固有識別情報を容易に管理することが可能になる。図６のフローチャートを例に挙げると、いずれかの通信手段を介して１回だけネットワーク参入処理を実行すれば、その後はステップＳＴ３〜ステップＳＴ５及びステップＳＴ８〜ステップＳＴ１０の処理を省略することができる。以上より、複数の通信手段を併用した場合であってもスループットが低下することがない。

≪第２実施形態≫
図７〜図１１を参照して、第２実施形態による通信システム１について説明する。第２実施形態による通信システム１は、複数の通信手段のうちの特定の通信手段が適用できない経路があるために、当該特定の通信手段を介してネットワークに参入することができない子機が存在する場合に対応するための構成を有している。

図７に示すように、第２実施形態では、子機２０と子機５０の間の電力線通信による通信経路が確立できない場合を例示して説明する。例えば、子機２０と子機５０の間では、工場内の電力系統が異なっており、電力線通信が不能で無線通信のみが可能な場合である。あるいは、子機２０と子機５０の間の電力線に何らかの通信障害が発生して電力線通信が不能となる場合である。

図７に示すように、第２実施形態では、子機２０と子機５０の間の電力線通信が不能となっていることにより、子機５０、６０、７０が電力線通信によりネットワーク参入できない状態となっている。そこで、子機５０、６０、７０のうちの最も上流側に位置する子機５０が電力線通信の代理親機５０Ｐに設定される。この代理親機５０Ｐは、自身よりも下流側に位置する子機６０、７０から電力線通信部によるネットワーク参入要求を受けたとき、自身を起点とする電力線通信部のグループ識別情報（子機５０、６０、７０のグループ識別情報）を設定した上で、電力線通信部の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する。なお、代理親機５０Ｐの設定は、親機１０または上位機器９０によって実行される。

図８〜図１０に示すように、第２実施形態では、グループ識別情報として、ＰＡＮ−ＩＤを使用している。上記の例では、無線通信部に関しては、親機１０とその制御下にある子機２０〜７０に対して共通のＰＡＮ−ＩＤである“ＲＦ−ＰＡＮ１”が設定されている。一方、電力線通信部に関しては、親機１０とその制御下にある子機２０〜４０に対して第１のＰＡＮ−ＩＤである“ＰＬＣ−ＰＡＮ１”が設定され、代理親機５０Ｐとその制御下にある子機６０〜７０に対して第２のＰＡＮ−ＩＤである“ＰＬＣ−ＰＡＮ２”が設定されている。

図８は、親機１０が記憶したアドレスデータの一例を示す図である。図８に示すように、子機５０〜７０については、電力線通信によるネットワーク参入が分断されているために、電力線通信部によるネットワーク参入状態とＰＡＮ−ＩＤがブランクとなっている。つまり、親機１０の側でこれらのブランク情報を直接的に入手することができない。

図９は、子機５０が記憶したアドレスデータの一例を示す図である。図９に示すように、子機５０が代理親機５０Ｐに設定されることで子機６０、７０の電力線通信部によるネットワーク参入状態が「完了」になっている。また、代理親機５０Ｐとその制御下にある子機６０〜７０に対して電力線通信部の“ＰＬＣ−ＰＡＮ２”が設定されている。

図１０は、親機１０が記憶したアドレスデータと代理親機５０Ｐが記憶したアドレスデータを統合したアドレスデータの一例を示す図である。代理親機５０Ｐが記憶したアドレスデータを親機１０に送信して親機１０の側でデータを統合することにより、図１０に示すアドレスデータが得られる。このように、代理親機５０Ｐを設定して親機１０と協働させることにより、親機１０は、子機２０と子機５０の間の電力線通信が不能な場合であっても、子機２０と子機５０の間の電力線通信が可能な場合と同様のアドレスデータを得ることができる。これにより、例えば、子機２０と子機５０の間の電力線通信が復旧した場合に、電力線通信部によるネットワーク参入を容易に行うことができる。

図１１は、第２実施形態による通信システム１の動作を示すフローチャートである。第２実施形態の図１１のフローチャートは、第１実施形態の図６のフローチャートと次の２点で異なっている。
（１）ステップＳＴ６の後に、無線通信部のグループ識別情報（ＰＡＮ−ＩＤ）を収集・記憶するステップＳＴ６−２を有している点。
（２）ステップＳＴ１１の後に、電力線通信部のグループ識別情報（ＰＡＮ−ＩＤ）を収集・記憶するステップＳＴ１１−２を有している点。

このように、第２実施形態の通信システム１では、複数の通信手段のうちの特定の通信手段が適用できない経路があるために、当該特定の通信手段を介してネットワークに参入することができない子機が存在する場合であっても、当該子機の中に代理親機を設定して親機と協働させる。これにより、代理親機を含む子機の間での複数の通信手段によるネットワーク参入とその後の通信が可能となる。また、通信システム１の中で複数の通信手段を使用できる通信装置の数を最大化することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の大きさや形状、機能などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

上記実施の形態では、通信システム１を工場内に設置する場合を例示して説明した。しかし、通信システム１は、産業用の通信システムには限定されず、例えば、オフィス等に設置される社内情報通信用の通信システム、又は、家庭内に設置される通信システムであってもよい。通信システム１は、例えば、最大で数ｋｍ程度の半径のエリアをカバーするとともに、データ通信専用の通信線（専用線）とは異なる通信媒体を介して通信する複数（複数種類）の通信手段を有する通信装置を複数含むものであればよい。

本発明は、複数の通信手段（例えば無線通信と電力線通信）を併用した通信システム、通信方法及び通信装置に適用して好適である。

１ 通信システム
１０ 親機（通信装置）
１１ 電力線通信部（通信手段）
１２ 無線通信部（通信手段）
１３ 通信制御部
１３Ａ 固有アドレス保持部（固有識別情報保持部）
１３Ｂ 機器アドレス保持部（機器識別情報保持部）
１３Ｃ ネットワーク参入処理部
１３Ｄ アドレス記憶テーブル
１４ Ｉ／Ｆ部
２０ 子機（通信装置）
２１ 電力線通信部（通信手段）
２２ 無線通信部（通信手段）
２３ 通信制御部
２３Ａ 固有アドレス保持部（固有識別情報保持部）
２３Ｂ 機器アドレス保持部（機器識別情報保持部）
２３Ｃ ネットワーク参入要求部
２４ Ｉ／Ｆ部
３０ 子機（通信装置）
４０ 子機（通信装置）
５０ 子機（通信装置）
５０Ｐ 代理親機（通信装置）
６０ 子機（通信装置）
７０ 子機（通信装置）
８０ 電力線
９０ 上位機器
１００ 計測機器

Claims (9)

1. 各々が複数の通信手段を有する複数の通信装置を含み、且つ、前記複数の通信装置が親機と子機を含んだネットワークを構成可能な通信システムであって、
   前記親機は、前記子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記親機は、前記子機から前記他の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、自身が記憶した前記他の通信手段の固有識別情報を利用して、ネットワーク参入処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記親機は、前記子機から前記一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、前記子機の機器識別情報を収集して、当該機器識別情報を記憶する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
4. 前記複数の通信手段のうちの特定の通信手段が適用できない経路があるために、当該特定の通信手段を介して前記ネットワークに参入することができない子機が存在する場合、当該子機のうちの最も上流側に位置するものが代理親機に設定される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信システム。
5. 前記代理親機は、自身よりも下流側に位置する子機から前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、自身を起点とするグループ識別情報を設定した上で、前記特定の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
6. 前記複数の通信手段は、電力線通信部と無線通信部を含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信システム。
7. 各々が複数の通信手段を有する複数の通信装置を含み、且つ、前記複数の通信装置が親機と子機を含んだネットワークを構成可能な通信システムによる通信方法であって、
   前記親機は、前記子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶する、
   ことを特徴とする通信方法。
8. 複数の通信手段を有するとともに、他の通信装置と協働してネットワークを構成可能な通信装置であって、
   自身が親機として動作する場合において、子機から前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を受けたとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を収集して、当該固有識別情報を記憶し、
   自身が子機として動作する場合において、親機に対して前記複数の通信手段のうちの一の通信手段を介して前記ネットワークへの参入要求を送るとき、当該一の通信手段の固有識別情報とともに、前記複数の通信手段のうちの他の通信手段の固有識別情報を出力する、
   ことを特徴とする通信装置。
9. 複数の通信手段を有するとともに、他の通信装置と協働してネットワークを構成可能な通信装置であって、
   前記複数の通信手段の固有識別情報と自身の機器識別情報を保持しており、
   上位機器からの指示に応じて前記ネットワークを構成する親機又は子機として動作する、
   ことを特徴とする通信装置。

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