JP6916683B2 - 通信モジュール及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信モジュール及び通信方法に関する。

近年、エアコンや洗濯機などの家庭用の電子機器をネットワーク接続可能にすることより、エネルギーマネジメントを行うＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）や、高齢者の見守りを行う見守りシステムが普及しつつある。

ＨＥＭＳや見守りシステムは、電子機器と、当該電子機器の管理を行うサーバ装置などからなる。サーバ装置は、ＨＥＭＳや見守りシステム向けに開発されるため、通信機能に十分な能力を持つ。

一方、電子機器の制御を行うマイコンは、主に電子機器の本来機能（例えば、エアコンの場合では、冷暖房のための温度センシングやコンプレッサーの制御など。）を実現する処理を行うものである。つまり、電子機器の制御を行うマイコンでは、ネットワーク接続機能を実現するための処理を追加することが容易でなく、さらにはネットワーク経由での通信機能に制限がある。

電子機器をネットワーク接続可能にするためには、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信などの通信処理を含む機能をもつ通信モジュールを電子機器に接続したり、サーバ装置と電子機器との間にサーバ側の通信能力と、電子機器側の通信機能の性能差を補う機器を接続することが行われる。

例えば、特許文献１では、送信側ノード（サーバ）と受信側ノード（電子機器）との間に配置され、送信側ノードが送信した電文に、所定数以上の命令が含まれるか否かを判定する通信装置が開示されている。この通信装置は、命令が所定数より多い場合は、電文に含まれる命令数を所定数以下とするように電文を分割してから受信側ノードに送信を行うことで、通信を行うノード間で処理できる命令数の差を吸収している。

特開２０１４−１６５８８３号公報

ところで、例えば電子機器は、送受信する電文を格納する通信バッファを持つ。電子機器は通信バッファサイズを越える電文を取り扱うことはできない。電文のサイズは電文に含まれる命令数と、命令に付属する制御データのサイズとに依存する。制御データのサイズは命令の内容によって異なるため、電文に含まれる命令数が同じでも、電文に含まれる命令の内容によって電文のサイズは異なることになる。したがって、電子機器が取り扱える命令数は、命令の内容に依存して可変となり、固定の値とはならない。

また、電文のサイズは、電子機器へ送信する要求電文と、電子機器から返信される応答電文とでもサイズが異なる。特に、電子機器の動作状態を取得する場合、電子機器に送信する電文には制御データを含めないが、電子機器から返信される電文には、電子機器の状態値としての制御データが含まれるため、電子機器からの応答電文の方が大きくなってしまう。

このように、電子機器が処理できる命令は、命令数が所定数内に収まっているだけではなく、その命令の内容にも依存して決まっている。上述した通信装置では、電文に所定数の命令数が含まれているか否かを判断基準として電文を分割しているだけであるため、命令の内容については考慮されていないのが実状である。

本発明は、電文に含まれる命令内容と電子機器の通信能力とに応じて適切に電文の分割を行うことで、効率的な通信を行うことが可能な通信モジュール及び通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る通信モジュールは、電子機器にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールであって、電子機器に通信可能に接続される機器接続部と、外部機器と通信可能な通信部と、機器接続部及び通信部を介した電子機器と外部機器とにおける電文の通信を制御する制御部とを備え、制御部は、電子機器が通信に使用可能な通信バッファサイズと、電子機器の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報とを保存する電子機器情報保存部と、電子機器から機器接続部を介して入力される応答電文の予測サイズを、機能情報に基づいて求める応答電文予測部と、通信部から入力され、電子機器に対する要求を行うための要求電文を分割する分割部とを備え、分割部は、応答電文予測部が予測した応答電文の全体の予測サイズが通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように要求電文を分割する。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る通信方法は、電子機器にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールで実現される通信方法であって、電子機器が通信に使用可能な通信バッファサイズと、電子機器の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報に基づいて、電子機器からの応答電文の予測サイズを求める予測工程と、電子機器に対する要求を行うための要求電文を分割する分割工程とを含み、分割工程では、応答電文の全体の予測サイズが通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように前記要求電文を分割する。

本発明によれば、電文に含まれる命令内容と電子機器の通信能力とに応じて適切に電文の分割を行うことで、効率的な通信を行うことが可能な通信モジュール及び通信方法を提供することができる。

図１は、実施の形態に係る通信モジュールを備えた通信システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、実施の形態に係る通信モジュールの機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係る電子機器情報の一例を示す模式図である。 図４は、実施の形態に係る電子機器機能テーブルの一例を示す模式図である。 図５は、実施の形態に係る状態取得要求電文の一例を示すイメージ図である。 図６は、図５の状態取得要求電文に対応する状態取得応答電文の一例を示すイメージ図である。 図７は、実施の形態に係る通信方法の流れを示すフローチャートである。 図８は、通信方法実行時における電子機器、通信モジュール及びＨＥＭＳコントローラのシーケンス図である。 図９は、通信方法実行時における電子機器、通信モジュール及びＨＥＭＳコントローラのシーケンス図である。 図１０は、変形例に係る通信方法実行時における電子機器、通信モジュール及びＨＥＭＳコントローラのシーケンス図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る通信モジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

［通信システム］
図１は、実施の形態に係る通信モジュール１００を備えた通信システム１の概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、通信システム１は、電子機器２と、ＨＥＭＳコントローラ３と、通信モジュール１００とを備えており、これらがネットワーク２００を介して通信可能に接続されている。具体的には、電子機器２は、通信モジュール１００を介してネットワーク２００に接続されており、ＨＥＭＳコントローラ３は、ネットワーク２００に対して直接接続されている。これにより、電子機器２と、ＨＥＭＳコントローラ３とが、ネットワーク２００及び通信モジュール１００を介して通信可能となっている。

ネットワーク２００は、宅内ネットワークであり、ルータ装置４を介してインターネット５にも接続されている。これにより、ネットワーク２００には、インターネット５に接続されたサーバ装置６及び携帯端末７が、ルータ装置４を介して接続されることも可能である。つまり、ＨＥＭＳコントローラ３は、ネットワーク２００、ルータ装置４及びインターネット５を介することで、サーバ装置６または携帯端末７と通信することができる。同様に、電子機器２は、通信モジュール１００、ネットワーク２００、ルータ装置４及びインターネット５を介することで、サーバ装置６及び携帯端末７と通信することができる。換言すると、通信モジュール１００は、ＨＥＭＳコントローラ３、サーバ装置６及び携帯端末７のそれぞれと通信することができる。ＨＥＭＳコントローラ３、サーバ装置６及び携帯端末７は、外部機器の一例である。以降の説明においては、通信モジュール１００を介したＨＥＭＳコントローラ３と、電子機器２との通信を例示して説明する。しかし、通信モジュール１００などを介したサーバ装置６または携帯端末７と、電子機器２との通信においても、基本的には同様である。

［ＨＥＭＳコントローラ］
ＨＥＭＳコントローラ３は、図示しない電力計測装置等から取得した情報に基づいて、電子機器２を制御する制御装置である。具体的には、ＨＥＭＳコントローラ３は、電力計測装置が計測した電力消費量等を取得し、当該電力消費量等に基づいて、電子機器２の動作を制御する。また、ＨＥＭＳコントローラ３においては、電子機器２に対する制御前に、当該電子機器２の状態を取得する。この取得時または制御時には、ＨＥＭＳコントローラ３は、電子機器２に対する要求を行うための要求電文を、通信モジュール１００に対して送信する。要求電文は、例えば、電子機器２の状態を取得するための要求指示を含んだ状態取得要求電文と、電子機器２の動作を制御するための動作指示を含んだ動作要求電文とを含んでいる。

ＨＥＭＳコントローラ３は、状態取得要求電文に対しての応答電文（例えば状態取得応答電文）を、電子機器２から通信モジュール１００を介して受信すると、当該状態取得応答電文と、電力消費量等とに基づいて、電子機器２に対する動作要求電文を作成して通信モジュール１００に送信する。

［電子機器］
電子機器２は、家電機器であり、エアコン、テレビ、録画装置、照明装置、給湯機などが挙げられる。電子機器２には、ネットワーク通信機能が搭載されていないが、通信モジュール１００との通信が可能となっている。具体的には、電子機器２は、例えば、調歩同期方式シリアル通信（ＵＡＲＴ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）の通信インターフェイスを備えている。

電子機器２は、通信モジュール１００から状態取得要求電文を受信すると、当該状態取得要求電文に対しての状態取得応答電文（応答電文の一例）を作成して、通信モジュール１００に送信する。また、電子機器２は、通信モジュール１００から動作要求電文を受信すると、当該動作要求電文に対応した動作を行い、当該動作を行ったことを示す動作応答電文（応答電文の一例）を作成して、通信モジュール１００に送信する。

［通信モジュール］
図２は、実施の形態に係る通信モジュール１００の機能構成を示すブロック図である。通信モジュール１００は、電子機器２にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールである。通信モジュール１００は、機器接続部１０１と、通信部１０２と、制御部１１０とを備えている。

機器接続部１０１は、電子機器２と通信するための通信インターフェイスであり、電子機器２の通信インターフェイスに対応した通信インターフェイスである。具体的には、電子機器２が、ＵＡＲＴの通信インターフェイスである場合には、機器接続部１０１もＵＡＲＴの通信インターフェイスとなる。なお、機器接続部１０１と電子機器２とは、ＵＡＲＴ以外の通信方式で接続してもよい。例えば、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）、Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＩＣ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ ＢＵＳ（ＵＳＢ）などの通信方式を用いることができる。また、ここに列挙した通信方式以外の方式で通信を行ってもよい。

通信部１０２は、ネットワーク２００と通信するための通信インターフェイスである。例えば、通信部１０２は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）方式でネットワーク２００に接続する。なお、ネットワーク２００との接続は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）方式以外の方式でもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１やＩＥＥＥ８０２．１５．４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、有線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．３）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどの通信方式を通信部１０２に用いることができる。また、ここに列挙した通信方式以外の方式で通信を行ってもよい。

制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えており、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、各機能構成部の処理を実行する。また、制御部１１０は、機器接続部１０１を制御することにより電子機器２との通信を制御し、通信部１０２を制御することによりＨＥＭＳコントローラ３との通信を制御する。

制御部１１０は、機能構成部として、電子機器情報保存部１１１と、応答電文予測部１１２と、分割部１１３と、結合部１１４とを備えている。

電子機器情報保存部１１１は、電子機器２に関する電子機器情報１２１を保存する。具体的には、電子機器情報保存部１１１は、電子機器２との初期化通信時において、電子機器２の電子機器情報１２１を電子機器２から取得して保存する。

図３は、実施の形態に係る電子機器情報１２１の一例を示す模式図である。図３に示すように、電子機器情報１２１は、少なくとも通信バッファサイズ１２２と、電子機器機能テーブル１２３とを含む。通信バッファサイズ１２２は、電子機器２が通信に使用可能なメモリのサイズである。つまり、電子機器２は通信バッファサイズ１２２より大きなサイズのデータを取り扱うことができない。

電子機器機能テーブル１２３は、所定の通信プロトコルに応じた電文を送受信するために、電子機器２の機能及び電文サイズが対応付けされた機能情報である。例えば、本実施の形態では、所定の通信プロトコルとしては、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）通信プロトコルが採用されている。

ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ通信プロトコルは、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ電文と呼ばれる電文（メッセージ）を送受信するための通信手順である。ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ電文は、ヘッダ（ＥＨＤ）、トランザクションＩＤ（ＴＩＤ）と、送信元オブジェクト（ＳＥＯＪ）、送信先オブジェクト（ＤＥＯＪ）、処理プロパティ数（ＯＰＣ）、アクセスルールを指定するサービス（ＥＳＶ）、アクセス先プロパティ（ＥＰＣ）、アクセス先プロパティ値（ＥＤＴ：命令内容）、ＥＤＴのＢｙｔｅ数（ＰＤＣ）などのフレームから構成されている。ＥＳＶには、ＧＥＴ（状態取得）、ＳＥＴ（設定・操作）、ＡＮＮＯＵＮＣＥ（通知）などがあり、オブジェクトへのアクセスが決定される。

図４は、実施の形態に係る電子機器機能テーブル１２３の一例を示す模式図である。ＥＰＣ１〜ＥＰＣ８は、電子機器２の機能をコードで示している。例えば電子機器２がエアコンである場合は、空調温度をＥＰＣ１、風量をＥＰＣ２、風向をＥＰＣ３という具合に、各機能に対してコードを割り当てている。各ＥＰＣ１〜ＥＰＣ８には、制御データとしてＥＤＴが紐付けられている。例えば、空調温度を示すＥＰＣ１のＥＤＴは、設定温度データ（例えば２０度など）である。風量を示すＥＰＣ２のＥＤＴは、風量データ（例えば弱風、中風、強風など）である。風向を示すＥＰＣ３のＥＤＴは、風向データ（上方、下方、左方、右方など）である。ＥＤＴの電文サイズは、ＥＰＣ毎に異なる。図４の電子機器機能テーブル１２３では、ＥＰＣ３のＥＤＴの電文サイズが３Ｂｙｔｅであり、それ以外のＥＰＣ（ＥＰＣ１、ＥＰＣ３、ＥＰＣ４、ＥＰＣ５、ＥＰＣ６、ＥＰＣ７、ＥＰＣ８）のＥＤＴの電文サイズが１Ｂｙｔｅとしている。ＥＤＴの電文サイズは、命令内容の大きさを示している。このように、電子機器機能テーブル１２３は、電子機器２における各ＥＰＣ（電子機器２の機能）と当該各ＥＰＣに対応するＥＤＴの電文サイズとを含むテーブルである。

なお、所定の通信プロトコルとしては、上記したＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ通信プロトコル以外の通信プロトコルを採用することができる。所定の通信プロトコルは、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ通信プロトコルなどのように標準プロトコルとして認定された通信プロトコルであってもよいし、事業者が独自に策定した通信プロトコルであってもよい。

図２に示すように、応答電文予測部１１２は、電子機器２の機能情報に基づいて、電子機器２からの応答電文の予測サイズを求める。具体的には、応答電文予測部１１２は、電子機器機能テーブル１２３と状態取得要求電文とに基づいて、当該状態取得要求電文に対する応答電文の予測サイズを求める。

図５は、実施の形態に係る状態取得要求電文Ｍの一例を示すイメージ図である。図６は、図５の状態取得要求電文Ｍに対応する状態取得応答電文Ｎの一例を示すイメージ図である。なお、ここでは、電文に含まれるＥＳＶ、ＯＰＣ、ＥＰＣ、ＥＤＴに注目して説明する。

図５に示すように、状態取得要求電文Ｍには、ＥＳＶとして「ＧＥＴ」が含まれており、これにより、電子機器２の状態を要求していることがわかる。また、状態取得要求電文Ｍには、ＯＰＣが含まれており、このＯＰＣで指定された個数が、それよりも後段のＥＰＣ及びＥＤＴの組数に対応している。図５の場合では、ＯＰＣが「４」であるため、ＥＰＣ及びＥＤＴが４組存在している。なお、状態取得要求時においては、ＥＤＴは０Ｂｙｔｅなので、その図示を省略している。

図６に示すように、状態取得要求電文Ｍに対応する状態取得応答電文Ｎには、ＥＳＶとして「ＧＥＴＲｅｓ」が含まれており、これにより、応答電文であることがわかる。また、図６の場合では、状態取得要求電文Ｍに対応する状態取得応答電文Ｎであるので、状態取得応答電文ＮのＯＰＣは、状態取得要求電文Ｍと同様に「４」となっている。このため、状態取得応答電文Ｎにおいても、ＥＰＣ及びＥＤＴが４組存在している。ところで、各ＥＰＣに対応するＥＤＴの電文サイズは、電子機器機能テーブル１２３にて定義されているので、当該電子機器機能テーブル１２３と、状態取得要求電文Ｍとから、状態取得応答電文Ｎの全体のサイズを予測することが可能である。

例えば、状態取得要求電文Ｍでは、ＥＰＣ１、ＥＰＣ２、ＥＰＣ３、ＥＰＣ４が含まれているので、状態取得応答電文Ｎにおいても、同様のＥＰＣとＥＤＴとの組み合わせが含まれていることが事前にわかる。そして、各ＥＰＣに対応するＥＤＴの電文サイズは、電子機器機能テーブル１２３からわかる。具体的には、ＥＤＴ１の電文サイズは１Ｂｙｔｅ、ＥＤＴ２の電文サイズは３Ｂｙｔｅ、ＥＤＴ３の電文サイズは１Ｂｙｔｅ、ＥＤＴ４の電文サイズは１Ｂｙｔｅである。また、ＥＳＶ、ＯＰＣ、各ＥＰＣは１Ｂｙｔｅである。応答電文予測部１１２は、これらを加算することで、状態取得応答電文Ｎの全体の予測サイズ＝１２Ｂｙｔｅを求める。

このように、応答電文予測部１１２は、状態取得応答電文Ｎの全体の予測サイズと、当該状態取得応答電文Ｎに含まれる各項目の予測サイズとを求めることができる。

図２に示すように、分割部１１３は、状態取得要求電文Ｍを分割する。具体的には、分割部１１３は、応答電文予測部１１２の予測によって状態取得応答電文Ｎの全体の予測サイズが、電子機器２の通信バッファサイズを超えている場合には、状態取得要求電文Ｍを分割する。この分割時においては、分割部１１３は、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように状態取得要求電文Ｍを分割する。また、分割部１１３は、状態取得要求電文Ｍの総分割数が最少となるように、状態取得要求電文Ｍを分割する。以降、分割単位毎の要求電文を単位要求電文と称す。分割の詳細については、後述する。

分割部１１３によって分割された状態取得要求電文Ｍは、分割単位毎の要求電文毎に、機器接続部１０１から電子機器２に送信される。このため、電子機器２からは、分割単位毎の要求電文に対する応答電文が通信モジュール１００に送信される。以降、分割単位毎の要求電文に対する応答電文を単位応答電文と称す。

結合部１１４は、電子機器２から受信した分割単位毎の応答電文を結合することで、状態取得応答電文Ｎを作成する。結合部１１４で作成された状態取得応答電文Ｎは、通信部１０２を介して、ＨＥＭＳコントローラ３に送信される。

［通信方法］
次に、本実施の形態に係る通信モジュール１００で実行される通信方法について説明する。図７は、実施の形態に係る通信方法の流れを示すフローチャートである。また、図８及び図９は、通信方法実行時における電子機器２、通信モジュール１００及びＨＥＭＳコントローラ３のシーケンス図である。

まず、図７に示すように、通信モジュール１００は保存工程を実行する。具体的には、図８に示すように、保存工程（ステップＳ１）では、通信モジュール１００が電子機器２に接続された際の初期化通信時において、電子機器２の電子機器情報１２１を電子機器２から取得して（Ｔ１）、電子機器情報保存部１１１に保存する（Ｔ２）。これにより、通信モジュール１００は、電子機器２の通信バッファサイズ１２２と、電子機器機能テーブル１２３を認識することとなる。なお、本実施の形態では、電子機器２の通信バッファサイズ１２２を８Ｂｙｔｅとする。

また、通信モジュール１００が別の電子機器２に接続されると、改めて保存工程が実行されるため、別の電子機器２の電子機器情報１２１が電子機器情報保存部１１１に保存される。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は要求電文受信工程（ステップＳ２）を実行する。具体的には、図９に示すように、通信モジュール１００は、ＨＥＭＳコントローラ３から状態取得要求電文Ｍ１を受信する（Ｔ３）。ここで、状態取得要求電文Ｍ１は、ＯＰＣが「８」であり、ＥＰＣ及びＥＤＴが８組存在している。この場合においても、ＥＤＴの図示は省略している。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は予測工程（ステップＳ３）を実行する。具体的には、通信モジュール１００の応答電文予測部１１２は、電子機器機能テーブル１２３と状態取得要求電文Ｍ１とに基づいて、当該状態取得要求電文Ｍ１に対する応答電文（状態取得応答電文Ｎ１）の予測サイズを求める。

まず、応答電文予測部１１２は、電子機器機能テーブル１２３と状態取得要求電文Ｍ１とに基づいて、状態取得応答電文Ｎ１に含まれる各ＥＤＴの予測サイズを求める。状態取得要求電文Ｍ１には、８組のＥＰＣ及びＥＤＴが含まれているために、状態取得応答電文Ｎ１にも８組のＥＰＣ及びＥＤＴが含まれることとなる。このため、電子機器機能テーブル１２３を基にして各ＥＤＴの電文サイズを求める。これにより、応答電文予測部１１２は、ＥＰＣ２のＥＤＴ２の電文サイズを３Ｂｙｔｅと予測し、残りのＥＤＴ（ＥＤＴ１、ＥＤＴ３〜ＥＤＴ８）の電文サイズを１Ｂｙｔｅと予測する。

次いで、応答電文予測部１１２は、各ＥＤＴの予測サイズに基づいて、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズを求める。状態取得応答電文Ｎ１には、８組のＥＰＣ及びＥＤＴの他に、ＥＳＶ（ＧＥＴ）とＯＰＣとが含まれている。応答電文予測部１１２は、８組のＥＰＣ及びＥＤＴとＥＳＶとＯＰＣとのそれぞれのサイズを加算することで、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズを求める。ＥＳＶ、ＯＰＣ、各ＥＰＣは１Ｂｙｔｅであり、各ＥＤＴは、上述したサイズであるので、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズは、１Ｂｙｔｅ（ＥＳＶ）＋１Ｂｙｔｅ（ＯＰＣ）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ１）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ１）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ２）＋３Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ２）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ３）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ３）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ４）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ４）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ５）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ５）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ６）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ６）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ７）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ７）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ８）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ８）＝２０Ｂｙｔｅとなる。このうち、８組のＥＰＣ及びＥＤＴ分のサイズは１８Ｂｙｔｅである。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は、分割工程（ステップＳ５）に移行するか否かを判断する（ステップＳ４）。具体的には、通信モジュール１００の分割部１１３は、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズが通信バッファサイズ１２２（８Ｂｙｔｅ）以下であるか否かを判断する。応答電文予測部１１２は、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズが通信バッファサイズ１２２以下である場合には分割工程（ステップＳ５）に移行する。一方、応答電文予測部１１２は、状態取得応答電文Ｎ１の全体の予測サイズが通信バッファサイズ１２２未満である場合には要求電文送信工程（ステップＳ６）に移行する。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は分割工程（ステップＳ５）を実行する。具体的には、分割部１１３は状態取得要求電文Ｍ１を分割する。この分割時においては、分割部１１３は、単位要求電文ｍ１、ｍ２、ｍ３に対する単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように状態取得要求電文Ｍ１を分割する。例えば、単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３においては、いずれもＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）と、ＯＰＣとが含まれるので、通信バッファサイズの余剰部分は６Ｂｙｔｅ（＝８Ｂｙｔｅ−２Ｂｙｔｅ）となる。

分割部１１３は、余剰部分に収めるように、応答分の８組のＥＰＣ及びＥＤＴを分割する。例えば、上述したように、８組のＥＰＣ及びＥＤＴ分の予測サイズが１８Ｂｙｔｅである場合には、１８÷６＝３により、総分割数を３とする。この場合には、余剰部分の全てにＥＰＣ及びＥＤＴが格納されるので、状態取得応答電文Ｎ１の総分割数が最少となる。例えば、余剰部分が５Ｂｙｔｅである場合には、１８÷５＝３あまり３となる。この場合には、総分割数を４とすればよい。なお、総分割数は、ＥＰＣ及びＥＤＴの組と、組の並びとが維持されるように、決定されることが望まれる。

そして、分割部１１３は、総分割数に基づいて、単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３を予測する。例えば、第一の単位応答電文ｎ１は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＤＴ１、ＥＰＣ２、ＥＤＴ２から形成されており、電文サイズは８Ｂｙｔｅである。第二の単位応答電文ｎ２は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ３、ＥＤＴ３、ＥＰＣ４、ＥＤＴ４、ＥＰＣ５、ＥＤＴ５から形成されており、電文サイズは８Ｂｙｔｅである。第三の単位応答電文ｎ３は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ６、ＥＤＴ６、ＥＰＣ７、ＥＤＴ７、ＥＰＣ８、ＥＤＴ８から形成されており、電文サイズは８Ｂｙｔｅである。

この単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３に基づいて、分割部１１３は、状態取得要求電文Ｍ１を分割する。具体的には、単位応答電文ｎ１に対応する第一の単位要求電文ｍ１は、ＥＳＶ（ＧＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＰＣ２から形成されており、電文サイズは４Ｂｙｔｅである。単位応答電文ｎ２に対応する第二の単位要求電文ｍ２は、ＥＳＶ（ＧＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ３、ＥＰＣ４、ＥＰＣ５から形成されており、電文サイズは５Ｂｙｔｅである。単位応答電文ｎ３に対応する第三の単位要求電文ｍ３は、ＥＳＶ（ＧＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ６、ＥＰＣ７、ＥＰＣ８から形成されており、電文サイズは５Ｂｙｔｅである。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は要求電文送信工程（ステップＳ６）を実行する。具体的には、図９に示すように、通信モジュール１００の機器接続部１０１は、単位要求電文ｍ１を電子機器２に送信する（Ｔ４）。電子機器２では、単位要求電文ｍ１に対応する単位応答電文ｎ１が作成されて、通信モジュール１００に送信される。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は要求電文受信工程（ステップＳ７）を実行する。具体的には、図９に示すように、通信モジュール１００の機器接続部１０１は、電子機器２から送信された単位応答電文ｎ１を受信する（Ｔ５）。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は、全ての単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３を受信するまで、要求電文送信工程と応答電文受信工程とを繰り返す。具体的には、図９に示すように、機器接続部１０１による単位要求電文ｍ２の送信（Ｔ６）、電子機器２による単位要求電文ｍ２に対応する単位応答電文ｎ２の作成及び送信、機器接続部１０１による単位応答電文ｎ２の受信（Ｔ７）、機器接続部１０１による単位要求電文ｍ３の送信（Ｔ８）、電子機器２による単位要求電文ｍ３に対応する単位応答電文ｎ３の作成及び送信、機器接続部１０１による単位応答電文ｎ３の受信（Ｔ９）が行われる。

なお、状態取得要求電文Ｍ１が分割されていない場合（ステップＳ４にてＹＥＳ）には、通信部１０２は、状態取得要求電文Ｍ１を一括して送信する。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は結合工程（ステップＳ８）を実行する。具体的には、通信モジュール１００の結合部１１４は、単位応答電文ｎ１、ｎ２、ｎ３を結合して、状態取得応答電文Ｎ１を作成する。

次に、図７に示すように、通信モジュール１００は応答電文送信工程（ステップＳ１０）を実行する。具体的には、図９に示すように、通信モジュール１００の通信部１０２は、状態取得応答電文Ｎ１をＨＥＭＳコントローラ３に送信する（Ｔ１０）。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る通信モジュール１００は、電子機器２にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールである。通信モジュール１００は、電子機器２に通信可能に接続される機器接続部１０１と、外部機器（ＨＥＭＳコントローラ３、サーバ装置６及び携帯端末７）と通信可能な通信部１０２と、機器接続部１０１及び通信部１０２を介した電子機器２と外部機器とにおける電文の通信を制御する制御部１１０とを備えている。制御部１１０は、電子機器２が通信に使用可能な通信バッファサイズと、電子機器２の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報（電子機器情報１２１）とを保存する電子機器情報保存部１１１と、電子機器２から機器接続部１０１を介して入力される応答電文（状態取得応答電文Ｎ、Ｎ１、Ｎ２）の予測サイズを、機能情報に基づいて求める応答電文予測部１１２と、通信部１０２から入力され、電子機器２に対する要求を行うための要求電文（状態取得要求電文Ｍ、Ｍ１、Ｍ２）を分割する分割部１１３とを備えている。分割部１１３は、応答電文予測部１１２が予測した応答電文の全体の予測サイズが通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように要求電文を分割する。

また、本実施の形態に係る通信方法は、電子機器２にネットワーク通信機能を付与する通信モジュール１００で実現される通信方法である。この通信方法は、電子機器２が通信に使用可能な通信バッファサイズと、電子機器２の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報に基づいて、電子機器２からの応答電文の予測サイズを求める予測工程と、電子機器２に対する要求を行うための要求電文を分割する分割工程とを含む。分割工程では、応答電文の全体の予測サイズが通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように要求電文を分割する。

この構成によれば、応答電文の全体の予測サイズが通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の要求電文に対する応答電文の予測サイズが、通信バッファサイズ以下となるように要求電文が分割される。このように要求電文が分割されることで、結果として応答電文も分割される。要求電文の分割には、応答電文の予測サイズ、つまり命令内容が反映されているので、命令内容と電子機器２の通信能力とに応じて適切に要求電文の分割を行うことができる。したがって、効率的な通信を行うことが可能である。

また、電子機器情報保存部１１１は、電子機器２との初期化通信時において、電子機器２の機能情報を電子機器２から取得して保存する。

また、通信方法は、予測工程の前に行われる電子機器２との初期化通信時において、電子機器２の機能情報を電子機器２から取得して保存する保存工程を含む。

この構成によれば、通信モジュール１００が、電子機器２との初期化通信時において、電子機器２の機能情報を電子機器２から取得して保存するので、様々な電子機器２の機能情報を通信モジュール１００が取得することができる。これにより通信モジュール１００は、様々な電子機器２の機能や通信バッファサイズに応じて要求電文の分割を行うことができる。つまり、様々な電子機器２に対しても効率的な通信が可能である。

また、分割部１１３は、要求電文の総分割数が最少となるように、要求電文を分割する。

また、分割工程では、要求電文の総分割数が最少となるように、要求電文を分割する。

この構成によれば、要求電文の総分割数が最少となっているので、通信回数を抑制することができ、より効率的な通信が可能となる。

［その他］
以上、本発明に係る通信モジュールについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、要求電文が状態取得要求電文である場合を例示した。状態取得要求電文では、それに対応する状態取得要求電文の全体のサイズが必然的に大きくなる。このため、上記実施の形態では、状態取得要求電文の全体の予測サイズを基準にして、状態取得要求電文を分割するか否かを決定した。

一方、要求電文が動作要求電文であると、それに対応する動作応答電文の全体のサイズが動作要求電文よりも小さくなる場合がある。この場合には、動作応答電文の全体のサイズを基準にして、動作要求電文を分割するか否かを決定すればよい。以下、この場合の分割について、具体的に説明する。なお、以下の説明において、上記実施の形態と同等の部分については、同等の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図１０は、変形例に係る通信方法実行時における電子機器、通信モジュール及びＨＥＭＳコントローラのシーケンス図である。具体的には、図１０は図９に対応する図である。

通信モジュール１００は、ＨＥＭＳコントローラ３から動作要求電文Ｍ２を受信する（Ｔ１３）。

ここで例示する動作要求電文Ｍ２は、ＯＰＣが「６」であり、ＥＰＣ及びＥＤＴが６組存在している。そして、動作要求電文Ｍ２の全体のサイズは、１Ｂｙｔｅ（ＥＳＶ）＋１Ｂｙｔｅ（ＯＰＣ）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ１）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ１）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ２）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ２）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ３）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ３）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ４）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ４）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ５）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ５）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＰＣ６）＋１Ｂｙｔｅ（ＥＤＴ６）＝１４Ｂｙｔｅとなる。このように、動作要求電文Ｍ２の全体のサイズが通信バッファサイズ１２２（８Ｂｙｔｅ）以上であるので、分割部１１３は、動作要求電文Ｍ２の分割を決定する。

ここで、電子機器２を安全に遠隔制御するためには、操作をしている人間（制御者）が電子機器２のそばにいるのか、宅外などの電子機器２から遠方にいるかによって、電子機器２の動作を変える必要がある。

制御者が電子機器２の近くにいる場合には、電子機器２と、制御信号を出しているコントローラ（ＨＥＭＳコントローラ３など）との通信が切れたとしても、制御者が電子機器２の近くにいるので、制御者は電子機器２のスイッチなどで電子機器２を直接操作することできる。つまり、電子機器２は制御者の制御下で動作を続けることができる。

一方、制御者が電子機器２の遠方にいる場合には、当該制御者の携帯端末と、電子機器２との通信が切れると、制御者は電子機器２を制御できない。このため電子機器２は制御者の制御なしで動作することになる。制御者の制御を受けない状況で電子機器２が動作することは危険を伴う場合があるので、通信が切れた場合には、電子機器２を安全な状態に遷移させる必要がある。

このような遷移を可能にするには、電子機器２は、制御命令が、宅外からの命令か、宅内からの命令かを把握する必要がある。つまり、分割部１１３は、動作要求電文Ｍ２を分割する際には、動作要求電文Ｍ２が公衆回線経由で送信された電文か否かを示す情報を、動作要求電文Ｍ２の分割単位のそれぞれに含めて、当該動作要求電文Ｍ２を分割する。

例えば、動作要求電文Ｍ２のＥＰＣ１が、公衆回線経由で送信された電文であるか否かを示すためのフレームとし、当該ＥＰＣ１のＥＤＴ１が公衆回線経由で送信された電文であるか否かを示す情報とする。簡単に言うと、ＥＤＴ１は、動作要求電文Ｍ２が宅外からの命令か、宅内からの命令かを示している。この場合、ＥＰＣ１及びＥＤＴ１のサイズは、例えば１Ｂｙｔｅとする。分割部１１３は、このＥＰＣ１とＥＤＴ１とを、動作要求電文Ｍ２の分割単位のそれぞれに含めて、当該動作要求電文Ｍ２を分割する。

具体的には、分割工程では、分割部１１３は、単位要求電文ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３のサイズが、通信バッファサイズ以下となるように動作要求電文Ｍ２を分割する。例えば、単位要求電文ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３においては、いずれもＥＳＶ（ＳＥＴ）と、ＯＰＣと、ＥＰＣ１と、ＥＤＴ１とが含まれるので、通信バッファサイズの余剰部分は４Ｂｙｔｅ（＝８Ｂｙｔｅ−４Ｂｙｔｅ）となる。

分割部１１３は、余剰部分に収めるように、要求分の５組のＥＰＣ及びＥＤＴを分割する。そして、分割部１１３は、総分割数（例えば３）に基づいて、動作要求電文Ｍ２を分割する。具体的には、第一の単位要求電文ｍ１１は、ＥＳＶ（ＳＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＤＴ１、ＥＰＣ２、ＥＤＴ２、ＥＰＣ３、ＥＤＴ３から形成されており、電文サイズは８Ｂｙｔｅである。第二の単位要求電文ｍ１２は、ＥＳＶ（ＳＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＤＴ１、ＥＰＣ４、ＥＤＴ４、ＥＰＣ５、ＥＤＴ５から形成されており、電文サイズは８Ｂｙｔｅである。第三の単位要求電文ｍ１３は、ＥＳＶ（ＳＥＴ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＤＴ１、ＥＰＣ６、ＥＤＴ６から形成されており、電文サイズは６Ｂｙｔｅである。

分割後においては、通信モジュール１００の機器接続部１０１は、単位要求電文ｍ１１を電子機器２に送信する（Ｔ１４）。電子機器２では、単位要求電文ｍ１１に対応する単位応答電文ｎ１１が作成されて、通信モジュール１００に送信される。その後、通信モジュール１００の機器接続部１０１は、電子機器２から送信された単位応答電文ｎ１１を受信する（Ｔ１５）。

次に、機器接続部１０１による単位要求電文ｍ１２の送信（Ｔ１６）、電子機器２による単位要求電文ｍ１２に対応する単位応答電文ｎ１２の作成及び送信、機器接続部１０１による単位応答電文ｎ１２の受信（Ｔ１７）、機器接続部１０１による単位要求電文ｍ１３の送信（Ｔ１８）、電子機器２による単位要求電文ｍ１３に対応する単位応答電文ｎ１３の作成及び送信、機器接続部１０１による単位応答電文ｎ１３の受信（Ｔ１９）が行われる。

各単位応答電文ｎ１１、ｎ１２、ｎ１３について説明すると、第一の単位応答電文ｎ１１は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＰＣ２、ＥＰＣ３から形成されており、電文サイズは５Ｂｙｔｅである。第二の単位応答電文ｎ１２は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＰＣ４、ＥＰＣ５から形成されており、電文サイズは５Ｂｙｔｅである。第三の単位応答電文ｎ１３は、ＥＳＶ（ＧＥＴＲｅｓ）、ＯＰＣ、ＥＰＣ１、ＥＰＣ６から形成されており、電文サイズは４Ｂｙｔｅである。いずれの単位応答電文ｎ１１、ｎ１２、ｎ１３においても、サイズが通信バッファサイズよりも小さい。

その後、通信モジュール１００の結合部１１４は、単位応答電文ｎ１１、ｎ１２、ｎ１３を結合して、動作応答電文Ｎ２を作成する。通信モジュール１００の通信部１０２は、動作応答電文Ｎ２をＨＥＭＳコントローラ３に送信する（Ｔ２０）。

このように、単位要求電文ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３に、公衆回線経由で送信された電文であるか否かを示す情報が含まれているので、電子機器２は、全ての命令について、当該命令が宅外からのものか、宅内からのものかを判断することができる。したがって、電子機器２は、通信が切れた際に、適切な動作を行うことができる。

なお、状態取得要求電文Ｍ１を分割する際においても、状態取得要求電文Ｍ１が公衆回線経由で送信された電文か否かを示す情報を、状態取得要求電文Ｍ１の分割単位のそれぞれに含めて、当該状態取得要求電文Ｍ１を分割してもよい。

また、上記の説明においては、電文に含まれるＥＳＶ、ＯＰＣ、ＥＰＣ、ＥＤＴに注目して説明したが、その他のフレーム（ＥＨＤ、ＴＩＤ、ＳＥＯＪなど）においても、これらのサイズを考慮して、予測、分割を行えばよい。

また、上記実施の形態では、電子機器２と通信モジュール１００とが別体である場合を例示したが、電子機器が通信モジュールを内蔵した構成であってもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、電子機器と外部機器との通信が可能な通信モジュールに適用可能である。

１ 通信システム
２ 電子機器
３ ＨＥＭＳコントローラ（外部機器）
４ ルータ装置
５ インターネット
６ サーバ装置（外部機器）
７ 携帯端末（外部機器）
１００ 通信モジュール
１０１ 機器接続部
１０２ 通信部
１１０ 制御部
１１１ 電子機器情報保存部
１１２ 応答電文予測部
１１３ 分割部
１１４ 結合部
１２１ 電子機器情報
１２２ 通信バッファサイズ
１２３ 電子機器機能テーブル
２００ ネットワーク
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２ 状態取得要求電文
ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ１１、ｍ１２、ｍ１３ 単位要求電文
Ｍ２ 動作要求電文
Ｎ、Ｎ１、Ｎ２ 状態取得応答電文
ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ１１、ｎ１２、ｎ１３ 単位応答電文

Claims (5)

1. 電子機器にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールであって、
   前記電子機器に通信可能に接続される機器接続部と、
   外部機器と通信可能な通信部と、
   前記機器接続部及び前記通信部を介した前記電子機器と前記外部機器とにおける電文の通信を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記電子機器が通信に使用可能な通信バッファサイズと、前記電子機器の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報とを保存する電子機器情報保存部と、
   前記電子機器から前記機器接続部を介して入力される応答電文の予測サイズを、前記機能情報に基づいて求める応答電文予測部と、
   前記通信部から入力され、前記電子機器に対する要求を行うための要求電文を分割する分割部とを備え、
   前記分割部は、
   前記応答電文予測部が予測した前記応答電文の全体の予測サイズが前記通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の前記要求電文に対する応答電文の予測サイズが、前記通信バッファサイズ以下となるように前記要求電文を分割する
   通信モジュール。
2. 前記電子機器情報保存部は、前記電子機器との初期化通信時において、前記電子機器の前記機能情報を前記電子機器から取得して保存する
   請求項１に記載の通信モジュール。
3. 前記分割部は、前記要求電文を分割する際には、前記要求電文が公衆回線経由で送信された電文か否かを示す情報を、前記要求電文の分割単位のそれぞれに含めて、当該要求電文を分割する
   請求項１または２に記載の通信モジュール。
4. 前記分割部は、前記要求電文の総分割数が最少となるように、前記要求電文を分割する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信モジュール。
5. 電子機器にネットワーク通信機能を付与する通信モジュールで実現される通信方法であって、
   前記電子機器が通信に使用可能な通信バッファサイズと、前記電子機器の機能及び電文サイズが対応付けられた機能情報に基づいて、前記電子機器からの応答電文の予測サイズを求める予測工程と、
   前記電子機器に対する要求を行うための要求電文を分割する分割工程とを含み、
   前記分割工程では、
   前記応答電文の全体の予測サイズが前記通信バッファサイズを超えている場合には、分割単位毎の前記要求電文に対する応答電文の予測サイズが、前記通信バッファサイズ以下となるように前記要求電文を分割する
   通信方法。

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