通信システム
【課題】集合住宅の各住居の住人の安否情報を確実に取得することができる通信システムを提供することを課題とする。
【解決手段】集合住宅１００の各住居には、住居内ネットワークを構成する計測装置２０と計測情報収集装置３０とが設置される。各住居の計測情報収集装置３０と生存情報収集装置４０とは、全体ネットワークを生成する。計測情報収集装置３０は、同一の住居に設置された計測装置２０から計測情報７２を取得して、生存情報を収集する。生存情報収集装置４０が生存情報の送信を要求することにより、生存情報が計測情報収集装置３０から生存情報収集装置４０に送信される。計測情報収集装置３０は、生存情報の送信後、新たに計測情報７２を収集する。
【解決手段】集合住宅１００の各住居には、住居内ネットワークを構成する計測装置２０と計測情報収集装置３０とが設置される。各住居の計測情報収集装置３０と生存情報収集装置４０とは、全体ネットワークを生成する。計測情報収集装置３０は、同一の住居に設置された計測装置２０から計測情報７２を取得して、生存情報を収集する。生存情報収集装置４０が生存情報の送信を要求することにより、生存情報が計測情報収集装置３０から生存情報収集装置４０に送信される。計測情報収集装置３０は、生存情報の送信後、新たに計測情報７２を収集する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、さらに詳しくは、集合住宅などで利用可能な通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンションやアパートなどの集合住宅において、一人暮らしの高齢者が増加している。集合住宅では、各住居の住人同士の近所付き合いが希薄なことが多い。この結果、一人暮らしの高齢者の孤独死が増加傾向にあり、孤独死が社会問題となっている。
【０００３】
上記の問題とは別に、電力、ガス、水道などの検針作業が、各家庭で毎月行われている。具体的には、電力、ガス、及び水道を供給する各企業の担当者が各家庭を回り、電力、ガス、及び水道の使用量をチェックする。検針作業は、非常に手間とコストのかかる作業であるため、効率化が求められている。
【０００４】
下記特許文献１では、集合住宅の各住居に設置された電力量計が検針した検針データを、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を利用して収集する自動検針システムが開示されている。電力量計にはＰＬＣ子機が接続されており、電力量計が測定したデータは、電力線を経由して集合住宅の分電盤に設置されたＰＬＣ親機に送信される。ＰＬＣ親機は、自動検針回線を利用して、各家庭の検針データを営業所などに送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
孤独死を防ぐための対策として、一人暮らしの高齢者の住居を定期的に巡回することが挙げられる。しかし、全ての一人暮らしの高齢者の住居を定期的に巡回することは、コスト等の点から困難である。一人暮らしの高齢者によっては、住居を巡回する担当者に応対しないなど、一人暮らしの高齢者の安否確認が困難なケースもある。
【０００７】
そこで、本発明は前期問題点に鑑み、集合住宅の各住居の住人の安否情報を確実に取得することができる通信システム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】
【０００８】
本発明では、集合住宅の住居に設置された計測装置が計測情報を取得する。集合住宅に構築された通信網により計測装置から計測情報が収集され、計測情報に基づいて各住居の住人が生存しているか否かが判定される。しかし、全ての計測装置から計測情報を一括して収集する場合、通信網のトラフィック量が急激に増加する。この結果、通信の信頼性が損なわれ、計測情報を収集できないおそれがある。本発明では、各住居の住人の安否を確実に確認するために、通信網のトラフィックを分散させる。
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、集合住宅に構築される通信システムであって、前記集合住宅内に構築された通信網と、前記集合住宅の住居に設置され、前記通信網に接続された計測装置と、前記住居に設置され、前記通信網に接続された第１情報収集装置と、前記通信網に接続された第２情報収集装置と、を備え、前記計測装置は、計測部と、前記計測部により生成された計測情報の送信を前記第１情報収集装置から要求された場合、前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信する計測情報送信部と、を含み、前記第１情報収集装置は、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求する計測情報要求部と、前記計測装置から取得した前記計測情報から、前記住居の住人が生存しているか否かを示す生存情報を生成する生存情報生成部と、前記生存情報の送信を前記第２情報収集装置から要求された場合、前記生存情報を前記情報収集装置に送信する生存情報送信部と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記計測装置は、前記第２情報収集装置が復号することができない第１暗号方式によって前記計測情報を暗号化する第１暗号処理部、を含み、前記計測情報送信部は、暗号化された前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の通信システムにおいて、前記住居と異なる住居に他の計測装置及び他の第１情報収集装置が設置されており、前記他の計測装置及び前記他の第１情報収集装置は、暗号化された前記計測情報を復号することができないことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の通信システムにおいて、前記第１情報収集装置は、前記計測装置が復号化することができない第２暗号方式によって前記生存情報を暗号化する第２暗号化処理部、を含み、前記生存情報送信部は、暗号化された前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記第１情報収集装置と前記第２情報収集装置とは、第１ネットワークを形成し、前記計測装置と、前記第１情報収集装置と、前記第２情報収集装置とは、前記第１ネットワークの通信に用いられる通信パケットであるか否かを示すネットワーク識別情報を、自装置が送出する情報に対して付与する識別情報付与部、を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記計測情報要求部は、前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信した後に、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記通信網は、電力線通信網と、無線通信網と、を含み、前記第１情報収集装置及び前記第２情報収集装置は、前記電力線通信網及び前記無線通信網に接続されており、前記計測装置は、前記電力線通信網及び前記無線通信網の少なくともいずれか一方に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として動作することが可能であり、前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として機能するか否かを切り替える切替部、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明において、計測装置は、第１情報収集装置の要求に応じて計測情報を第１情報収集装置に送信する。第１情報収集装置は、計測情報から生存情報を生成し、第２情報収集装置の要求に応じて生存情報を第２情報収集装置に送信する。この結果、第２情報収集装置が各住居から生存情報を取得する際に、通信システムのトラフィック量を分散させることができる。したがって、通信システムの信頼性が向上し、各住居の住人の安否を確実に確認することができる。
【００１８】
計測装置は、第１暗号方式により暗号化された計測情報を第１情報収集装置に送信する。これにより、各住居の住人の生活状況を示す計測情報を第三者が取得することを防止できる。他の住居に設置されている他の計測装置及び他の第１情報収集装置も暗号化された計測情報を復号することができない。このため、第三者が計測情報を取得することをより確実に防止することができる。
【００１９】
計測装置、第１情報収集装置、及び第２情報収集装置は、自装置が送出する情報にネットワーク識別情報を付与する。これにより、計測装置及び第２情報収集装置は、受信した情報を復号するか否かをネットワーク識別情報に基づいて判定することができる。計測装置及び第２情報収集装置は、受信した全ての情報を復号する必要がないため、消費電力を削減することができる。
【００２０】
第１情報収集装置は、生存情報を第２情報集装置に送信した後に、計測情報の送信を計測装置に要求する。生存情報の送信と計測情報の送信とを同期させることにより、通信システムのトラフィック量を確実に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの全体概略図である。
【図２】通信システムにおけるネットワークの階層構造を示す図である。
【図３】無線通信可能な領域を示す概略図である。
【図４】ＰＬＣ及び無線通信を用いた通信の基本的な手順を示す図である。
【図５】計測情報収集装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】計測装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図７】通信システムが構築される集合住宅の住居の平面図である。
【図８】通信パケットの構成を示す図である。
【図９】通信システムにおける情報収集の流れを示すシーケンス図である。
【図１０Ａ】全体ネットワーク用の通信パケットを示す図である。
【図１０Ｂ】住居内ネットワークの通信パケットを示す図である。
【図１１】計測情報収集装置のフローチャートである。
【図１２】計測装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
｛１．通信システムの概要｝
｛１．１通信システムの構成｝
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通信システム１の全体概略図である。通信システム１は、マンションなどの集合住宅１００に導入される。通信システム１は、集合住宅１００の住居１ａ〜４ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃの各住人が生存しているか否かを示す生存情報を、電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」という）と無線通信とを利用して収集するシステムである。
【００２３】
本実施の形態では、有線通信にＰＬＣを使用する。しかし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線ＬＡＮを有線通信に用いてもよい。集合住宅１００の各住居にケーブルテレビが導入されている場合、ケーブルテレビの通信システムを有線通信に用いてもよい。
【００２４】
本実施の形態では、無線通信に特定小電力無線を利用する。しかし、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１で規定された無線ＬＡＮなどを、無線通信に用いてもよい。
【００２５】
通信システム１は、電力線１１，１２，１３と、計測装置２０，２０・・・と、計測情報収集装置３０，３０・・・と、生存情報収集装置４０とを備える。
【００２６】
電力線１１，１２，１３は、集合住宅１００内に設置されたキュービクル１０１に接続されている。キュービクル１０１は、集合住宅１００内に設置されており、電力会社から供給される高圧電力（約６０００Ｖ）を、家庭用電力（約１００Ｖ）に変換する。電力線１１は、住居１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃに家庭用電力を供給する。電力線１２は、住居１ａ〜４ａに家庭用電力を供給する。電力線１３は、管理人室１ｄなどの集合住宅１００の共用設備に電力を供給する。以下、電力線１１〜１３に関する共通の説明を行う場合、総称して電力線１０と呼ぶ。
【００２７】
計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、ＰＬＣ及び無線通信を利用して通信を行う。
【００２８】
計測装置２０は、各住居に設置され、設置場所に応じた計測情報を生成する。図１では、計測装置２０は各住居に一台ずつ設置されているが、実際には、各住居に一台以上の計測装置２０が設置される。
【００２９】
計測情報収集装置３０は、各住居に一台ずつ設置される。計測情報収集装置３０は、同一の住居に設置された計測装置２０から計測情報を収集し、収集した計測情報から生存情報を生成する。住居１ａ〜４ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃに設置される計測情報収集装置３０を、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃとする。以下の説明において、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃに関する共通の説明を行うときは、計測情報収集装置３０と呼ぶ。
【００３０】
生存情報収集装置４０は、管理人室１ｄに設置される。生存情報収集装置４０は、計測情報収集装置３０から生存情報を収集する。
【００３１】
｛１．２．通信システム１におけるネットワーク構成｝
計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、ＰＬＣ及び無線通信を用いて、通信システム１を構成する全ての装置と通信することが原理的に可能である。しかし、通信システム１は、階層的なネットワークを構築することにより、互いに通信することができる装置を制限している。
【００３２】
図２は、通信システム１におけるネットワークの階層構造を示す図である。通信システム１では、最上位に全体ネットワークが構築され、全体ネットワークの下に、複数の住居内ネットワークが構築されている。
【００３３】
全体ネットワークは、計測情報収集装置３０と、生存情報収集装置４０とによって構成される。住居間の通信が、全体ネットワークにより行われる。住居内ネットワークは、同一の住居内に設置される計測装置２０と計測情報収集装置３０とによって構成される。住居内ネットワークは、集合住宅１００の住居ごとに構築される。
【００３４】
通信システム１において、異なるネットワークに属する装置同士は、互いに通信することができない。たとえば、住居１ａの住宅内ネットワークに属する計測装置２０−１〜２０−３及び計測情報収集装置３１ａは、互いに通信することができる。しかし、計測装置２０−１は、生存情報収集装置４０、他の住居に設置された計測装置２０あるいは計測情報収集装置３０と互いに通信することができない。
【００３５】
通信システム１で転送される通信パケットには、後述するネットワーク識別情報が付与される。また、通信パケットは、各ネットワークに応じた暗号鍵により暗号化されている。これにより、ネットワークを超えた通信が行われることを防止している。
【００３６】
｛１．３．通信手順の概要｝
通信システム１における通信手順の概要について、全体ネットワークにおける計測情報収集装置３０同士の通信を例にして説明する。住居内ネットワークを構成する装置間の通信も、同様に行われる。ここでは、ネットワーク識別情報及び暗号鍵については考慮しない。
【００３７】
図１に示すように、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａは、ＰＬＣ（電力線１２）を用いて互いに通信可能である。計測情報収集装置３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃは、ＰＬＣ（電力線１１）を用いて互いに通信可能である。しかし、電力線１１，１２，１３の間にキュービクル１０１が介在しているため、異なる電力線１０に接続されている装置同士は、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。たとえば、計測情報収集装置３１ａは、計測情報収集装置３１ｂ及び生存情報収集装置４０と、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。計測情報収集装置３４ｄは、計測情報収集装置３４ａ及び生存情報収集装置４０と、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。このように、通信システム１の装置同士が、ＰＬＣ（電力線１０）を介して通信できないケースが発生する。
【００３８】
ＰＬＣにより互いに通信することができない計測情報収集装置３０同士は、無線通信を用いて通信することができる。図３は、計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０が無線通信をすることができる領域を示す概略図である。計測情報収集装置３１ａ，３１ｂ，３１ｃの無線通信領域を、領域６１ａ，６１ｂ，６１ｃとする。生存情報収集装置４０の無線通信領域を領域６１ｄとする。
【００３９】
計測情報収集装置３１ａのアンテナ３０４は、領域６１ｂ，６１ｃの内側に位置している。このため、計測情報収集装置３１ａは、直接、計測情報収集装置３１ｂ，３１ｃと無線通信をすることができる。計測情報収集装置３１ａのアンテナ３０４は、領域６１ｄの内側に位置していない。この場合、計測情報収集装置３１ａは、計測情報収集装置３１ｂ，３１ｃのいずれかを介して、生存情報収集装置４０と無線通信することができる。
【００４０】
しかし、計測情報収集装置３１ｂ、３２ａは、ＰＬＣ及び無線通信を用いても、直接通信することができない。この場合、他の計測情報収集装置３０がＰＬＣ及び無線通信を通信パケットを中継送信することにより、計測情報収集装置３１ｂ、３２ａは互いに通信することが可能となる。
【００４１】
図４は、計測情報収集装置３１ｂが計測情報収集装置３２ａに対して通信パケットを送信したときの通信パケットの送信経路を示す図である。図４に示す経路情報７１については、後述する。
【００４２】
計測情報収集装置３１ｂは、無線通信及びＰＬＣを利用して、計測情報収集装置３２ａを宛先とする通信パケット５０を送信する。
【００４３】
電力線１２に接続されている計測情報収集装置３１ａ，３２ａは、ＰＬＣを用いて送信された通信パケット５０を受信することができない。しかし、計測情報収集装置３１ａは、領域６１ｂの内側に位置するため（図３参照）、無線通信を用いて送信された通信パケット５０を受信することができる。計測情報収集装置３１ａは、無線通信により受信した通信パケット５０の宛先が自装置ではなく計測情報収集装置３２ａであるため、ＰＬＣ及び無線通信を用いて通信パケット５０を中継送信する。計測情報収集装置３２ａは、計測情報収集装置３１ａがＰＬＣを用いて送信した通信パケット５０を受信する。
【００４４】
このように、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合に、受信した通信パケット５０を中継送信する。したがって、通信システム１は、複数の経路で通信パケット５０を送信することができる。たとえば、通信パケット５０は、図４に示す経路だけではなく、計測情報収集装置３１ｂ，３２ｂ，３２ａの経路で計測情報収集装置３２ａに到達することも可能である。したがって、通信システム１は、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４５】
｛１．４．経路情報の付加｝
通信パケット５０には、図４に示すように、経路情報７１が付加される。経路情報７１の付加について説明する。
【００４６】
計測情報収集装置３１ｂは、ＰＬＣを用いて送信する通信パケット５０に、経路情報７１として「３１ｂ：Ｐ」を付加する。計測情報収集装置３１ｂは、無線通信を用いて送信する通信パケット５０に経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ」を付加する。「３１ｂ」は、計測情報収集装置３１ｂの識別番号である。「Ｐ」は、ＰＬＣを用いて送信されたことを示す。「Ｒ」は、無線通信を用いて送信されたことを示す。
【００４７】
計測情報収集装置３１ａは、ＰＬＣ及び無線通信を利用して、受信した通信パケット５０を中継送信する。ＰＬＣにより中継送信される通信パケット５０には、経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ／３１ａ：Ｐ」が記録される。無線通信により中継送信される通信パケット５０には、経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ／３１ａ：Ｒ」が記録される。「３１ａ」は、計測情報収集装置３１ａの識別番号である。
【００４８】
計測情報収集装置３２ａは、通信パケット５０の受信処理を行う。通信パケット５０に対する応答パケットが、経路情報７１に基づいて、計測情報収集装置３２ａから計測情報収集装置３１ｂに送信される。通信パケット５０の送信経路を逆にたどることにより、応答パケットを高い確率で計測情報収集装置３１ｂに到達させることができる。具体的には、計測情報収集装置３２ａは、最終的な送信先を計測情報収集装置３１ｂに指定した応答パケットを作成する。計測情報収集装置３２ａは、経路情報７１に基づいて、ＰＬＣを利用して計測情報収集装置３１ａに応答パケットを送信する。応答パケットには、経路情報７１が付加されている。計測情報収集装置３１ａは、経路情報７１に基づいて、受信した応答パケットを、無線通信を利用して計測情報収集装置３１ｂに送信する。
【００４９】
このように、通信システム１は、ＰＬＣと無線通信とを利用することにより、集合住宅の電力線の配置に影響されることのない柔軟性の高いシステムを構築することができる。
【００５０】
｛２．各装置の構成｝
｛２．１．計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０の構成｝
図５は、計測情報収集装置３０の機能的構成を示すブロック図である。計測情報収集装置３０は、制御部３０１と、電力線通信部３０２と、無線通信部３０３と、アンテナ３０４と、記憶部３０５とを備える。
【００５１】
制御部３０１は、計測情報収集装置３０の全体制御を行う。制御部３０１は、生存情報生成部３０８と、パケット処理部３０９と、暗号処理部３１０とを備える。生存情報生成部３０８は、計測装置２０から収集した計測情報７２から生存情報を生成する。パケット処理部３０９は、通信パケット５０の送受信処理を行う。暗号処理部３１０は、通信パケット５０の暗号化及び復号を行う。
【００５２】
電力線通信部３０２は、電力線１０に電気的に接続された状態でＰＬＣを実行する。配線３０６がプラグ３０７を介して電力線１０に接続されることにより、電力線通信部３０２は電力線１０に電気的に接続される。無線通信部３０３は、アンテナ３０４を用いて、特定小電力無線を利用した無線通信を行う。
【００５３】
記憶部３０５は、各計測情報２０から収集した計測情報７２，７２・・・と、第１暗号鍵７３と、第２暗号鍵７４とを格納する。第１暗号鍵７３は、住居内ネットワーク用の通信パケット５０の暗号化及び復号に用いられる。第２暗号鍵７４は、全体ネットワーク用の通信パケット５０の暗号化及び復号に用いられる。
【００５４】
生存情報収集装置４０の構成は、計測情報収集装置３０の構成と同様である。生存情報収集装置４０は、記憶部３０５に、第２暗号鍵７４と、各計測情報収集装置３０から収集した生存情報を格納する。
【００５５】
図５に示す計測情報収集装置３０は、計測情報収集装置３０として動作するか生存情報収集装置４０として動作するかを切り替えるための切替部を備えていてもよい。たとえば、切替部としてＤＩＰスイッチが設けられる。これにより、計測情報収集装置３０と生存情報収集装置４０とを別個に生産しなくてもよいため、計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０の生産コストを削減することが可能となる。
【００５６】
｛２．２．計測装置２０の構成｝
図６は、計測装置２０の機能的構成を示すブロック図である。計測装置２０は、制御部２０１と、電力線通信部２０２と、無線通信部２０３と、アンテナ２０４と、計測部２０５と、記憶部２０６とを備える。
【００５７】
制御部２０１は、計測装置２０の全体制御を行う。制御部２０１は、パケット処理部２０９と、暗号処理部２１０とを備える。パケット処理部２０９は、通信パケット５０の送受信処理を行う。暗号処理部２１０は、通信パケット５０の暗号化及び復号を行う。
【００５８】
電力線通信部２０２は、電力線１０に電気的に接続された状態でＰＬＣを実行する。配線２０７がプラグ２０８を介して電力線１０に接続されることにより、電力線通信部２０２は電力線１０に電気的に接続される。無線通信部２０３は、アンテナ２０４を用いて特定小電力無線を利用した無線通信を行う。
【００５９】
計測部２０５は、光センサあるいは電力計などを備え、光センサなどの出力に応じた計測情報７２を生成する。記憶部２０６は、計測情報７２及び第１暗号鍵７３を格納する。
【００６０】
｛３．通信システム１の動作｝
｛３．１．計測装置２０及び計測情報収集装置３０の設置｝
計測装置２０及び計測情報収集装置３０の設置について、住居１ａを例にして説明する。図７は、住居１ａの平面図である。住居１ａには、計測装置２０−１，２０−２，２０−３と、計測情報収集装置３１ａとが設置される。計測情報収集装置３１ａは、住居１ａの廊下に設置される。
【００６１】
計測装置２０−１は、リビングルームの天井に設置される。計測装置２０−１は、計測部２０５として光センサを備えており、リビングルームの照明の使用状況を計測する。計測装置２０−２は、テレビに取り付けられる。計測装置２０−２は、計測部２０５として電力計を備えており、テレビの消費電力に基づいてテレビの使用状況を計測する。計測装置２０−３は、トイレのドアに取り付けられる。計測装置２０−３は、計測部２０５としてドアの開閉センサを備えており、トイレの使用状況を計測する。
【００６２】
このように、計測装置２０−１〜２０−３は、住居１ａの住人が生存しているかどうかを判断に用いる情報を取得するために、住居１ａの住人が日常的に使用する設備、機器などに設置される。
【００６３】
｛３．２．通信パケットの構成及び通信パケットの識別｝
図８は、通信システム１において送受信される通信パケット５０の構成を示す図である。通信パケット５０は、ネットワーク識別フィールド５０１と、送信先情報フィールド５０２と、シーケンス番号フィールド５０３と、データフィールド５０４と、経路情報フィールド５０５とを備える。
【００６４】
ネットワーク識別フィールド５０１には、ネットワーク識別情報が格納される。ネットワーク識別情報は、通信パケット５０が全体ネットワーク用のパケットであるか、住宅内ネットワーク用のパケットであるかを示す情報である。全体ネットワーク用の通信パケット５０には、ネットワーク識別情報として「１」が設定される。住居内ネットワーク用の通信パケット５０には、ネットワーク識別情報として「０」が設定される。
【００６５】
送信先情報フィールド５０２には、送信先の装置の識別情報（ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなど）が指定される。
【００６６】
シーケンス番号フィールド５０３は、通信パケット５０を一意に識別するためのシーケンス番号がセットされる。シーケンス番号は、通信パケット５０の送信元の装置により生成される。たとえば、計測情報収集装置３１ａの識別情報と、計測情報収集装置３１ａが生成するユニークな番号とを組み合わせることによって、シーケンス番号を生成することができる。ただし、同一の通信パケットが、無線通信及びＰＬＣを利用して送出される場合には、これら２つの通信パケット５０には、同一のシーケンス番号が付与される。通信パケットが中継送信される場合には、通信パケットのシーケンス番号は、書き換えられない。
【００６７】
データフィールド５０４には、計測情報７２、生存情報、及び各装置の制御コマンドなどのデータが格納される。通信システム１の各装置は、自装置宛ての通信パケット５０を受信した場合、データフィールド５０４からデータを取り出して、受信処理を行う。
【００６８】
経路情報フィールド５０５には、通信パケット５０を送信あるいは中継送信した装置の履歴情報として、経路情報７１が記録される。
【００６９】
上述したように、通信パケット５０は、暗号鍵により暗号化される。図８に示すように、送信先情報フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータが、暗号化の対象となる。全体ネットワーク用の通信パケット５０は、第２暗号鍵７４により暗号化される。住居内ネットワーク用の通信パケット５０は、第１暗号鍵７３により暗号化される。第１暗号鍵７３は、各住居内ネットワークで異なるものが用いられる。
【００７０】
したがって、通信パケット５０の送信元の装置と通信パケット５０を受信した装置とが異なるネットワークに属している場合、通信パケット５０を受信した装置は、通信パケット５０を復号することができない。たとえば、計測情報収集装置３１ｂは、計測装置２０−１が送出した通信パケット５０を、自装置が保持する第１暗号鍵７３で復号できない（図２参照）。
【００７１】
計測装置２０−１が生成する計測情報７２は、住居１ａの住人の生活の様子を示す個人情報である。各住居内ネットワークで異なる第１暗号鍵７３を用いることにより、各住居の住人の個人情報が、他のネットワークに流出することを防止することができる。
【００７２】
ネットワーク識別情報は暗号化されない。計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、通信パケット５０を受信した場合、ネットワーク識別情報に基づいて、通信パケット５０を復号するか否かを最初に判断する。計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０は、ネットワーク識別情報が「１」の通信パケット５０を復号する。計測装置２０及び計測情報収集装置３０は、ネットワーク識別情報が「０」の通信パケット５０を復号する。計測装置２０及び生存情報収集装置４０は、受信した全ての通信パケット５０を復号する必要がないため、消費電力を削減することができる。
【００７３】
通信システム１の各装置は、自装置が属さないネットワークの通信パケット５０を受信した場合や、受信した通信パケット５０を復号できない場合に、受信した通信パケット５０を中継送信しない。通信システム１の各装置が通信パケット５０を中継送信する頻度を抑制できるため、通信システム１のトラフィック量を抑制することができる。
【００７４】
｛３．３．情報収集の流れ｝
図９は、通信システム１における情報収集の流れを示すシーケンス図である。まず、通信システム１の管理者が、生存情報収集装置４０を操作して、集合住宅１００に設置された計測情報収集装置３０を登録する（ステップＳ１１）。このとき、通信システム１の管理者は、生存情報の送信を要求するタイミング（たとえば、６時間ごと、１日に１回など）を生存情報収集装置４０に対して設定する。
【００７５】
通信システム１の管理者は、同様に、各住居に設置された計測情報収集装置３０に対して、同一の住居に設置された計測装置２０を登録する（ステップＳ１２）。たとえば、計測情報収集装置３１ａには、計測装置２０−１〜２０−３が登録される（図２参照）。計測装置２０は、電源がオンされることにより、自動的に計測を開始する（ステップＳ１３）。これにより、計測装置２０には、計測情報７２が蓄積される。
【００７６】
生存情報収集装置４０は、現在時刻が設定されたタイミングになると、生存情報の送信を要求する通信パケット５１をブロードキャストする（ステップＳ１４）。
【００７７】
図１０Ａは、生存情報収集装置４０が生存情報の送信を要求する際に送信する通信パケット５１の構成を示す図である。通信パケット５１は、全体ネットワーク用のパケットであるため、ネットワーク識別フィールド５０１にネットワーク識別情報として「１」が設定される。送信先フィールド５０２には、ブロードキャストアドレスが設定される。生存情報要求コマンド７５が、データフィールド５０４に格納される。送信先フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータは、第２暗号鍵７４により暗号化される。
【００７８】
計測装置２０は、通信パケット５１を受信した場合、ネットワーク識別情報「１」が設定されている通信パケット５１を破棄する。これは、計測装置２０が全体ネットワークに属していないためである。
【００７９】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５１を受信した場合、ネットワーク識別情報「１」が設定されている通信パケット５１を、第２暗号鍵７４を用いて復号する。これは、計測情報収集装置３０は、全体ネットワークに属しているためである。
【００８０】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５１のデータフィールド５０４から生存情報要求コマンド７５を取り出す。この時点では、計測情報収集装置３０は、計測情報７２を収集していないため、生存情報を生成することができない。計測情報収集装置３０は、生存情報が生成できない旨を示すメッセージを格納した応答パケットを、生存情報収集装置４０に送信する（ステップＳ１５）。応答パケットは、全体ネットワークを通して生存情報収集装置４０に送信される。このため、応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化された上で、ネットワーク識別情報「１」が設定される。生存情報収集装置４０は、登録した全ての計測情報収集装置３０からの応答を確認できなかった場合、応答のなかった計測情報収集装置３０に対して生存情報の送信を再び要求する。このとき、生存情報収集装置４０は、応答のなかった計測情報収集装置３０を宛先とした通信パケット４０を送出する。
【００８１】
各住居の計測情報収集装置３０は、ステップＳ１５の応答パケットを送信した後に、計測情報の収集を要求する通信パケット５２を、住居内ネットワークにブロードキャストする（ステップＳ１６）。
【００８２】
図１０Ｂは、通信パケット５２の構成を示す図である。通信パケット５２は、全体ネットワークの通信に用いられるため、ネットワーク識別フィールド５０１にネットワーク識別情報として「０」が設定されている。送信先フィールド５０２には、ブロードキャストアドレスが設定されている。計測情報要求コマンド７６が、データフィールド５０３に格納される。送信先フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータは、第１暗号鍵７３により暗号化される。
【００８３】
生存情報収集装置４０は、通信パケット５２を受信しても、ネットワーク識別情報「０」が設定された通信パケット５２を破棄する。これは、生存情報収集装置４０が住宅内ネットワークに属していないためである。
【００８４】
計測装置２０は、通信パケット５２を復号できるケースと、復号できないケースとがある。たとえば、計測装置２０−１は、計測情報収集装置３１ａがブロードキャストした通信パケット５２を復号することができる。これは、計測装置２０−１と計測情報収集装置３１ａとが、同一の住居内ネットワークに属し、同一の第１暗号鍵７３を保持しているためである。計測装置２０−１は、計測情報収集コマンド７６に基づいて、計測情報７２を格納した応答パケットを計測情報収集装置３１ａに送信する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の応答パケットは、第１暗号鍵７３で暗号化され、ネットワーク識別情報「０」が設定される。計測情報収集装３１ａは、登録された全ての計測装置２０−１〜２０−３からの応答を確認できなかった場合、応答のなかった計測装置２０に対して計測情報７２の送信を再び要求する。このとき、計測情報収集装置３０は、応答のなかった計測装置２０を宛先とした通信パケット４０を送出する。
【００８５】
計測装置２０−１は、計測情報収集装置３２ａがブロードキャストした通信パケット５２を第１暗号鍵７３で復号することができない。これは、計測装置２０−１と計測情報収集装置３２ａとは、互いに異なる住居内ネットワークに属し、異なる第１暗号鍵７３を保持しているためである。計測装置２０−１は、第１暗号鍵７３で復号できない通信パケット５２を破棄する。
【００８６】
生存情報収集装置４０は、現在時刻が再び設定されたタイミングになると、通信パケット５１を再びブロードキャストする（ステップＳ１８）。計測情報収集装置３０は、通信パケット５１から取り出した生存情報要求コマンド７５に基づいて、計測情報７２から生存情報を作成する。
【００８７】
計測情報収集装置３０は、各計測装置２０から収集した計測情報７２から生存情報を生成する（ステップＳ１９）。たとえば、住居１ａにおいて、計測情報収集装置３１ａは、計測装置２０−１の計測情報７２からリビングルームの照明が使用されていることが確認できた場合、住人が生存していることを示す生存情報を生成する。同様に、計測装置２０−２の計測情報７２からテレビの使用が確認できた場合、及び計測装置２０−３の計測情報７２からトイレのドアが開閉されたと判断できた場合には、住人が生存していることを示す生存情報が生成される。
【００８８】
計測情報収集装置３０は、生存情報を格納した応答パケットを送信する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化された上で、ネットワーク識別情報「１」が設定される。
【００８９】
計測情報収集装置３０は、ステップＳ２０の応答パケットの送信後、通信パケット５２をブロードキャストする（ステップＳ２１）。各住居内ネットワークにおいて、計測装置２０は、計測情報７２が格納された応答パケットを計測情報収集装置３０に送信する（ステップＳ２２）。ステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、ステップＳ１６，Ｓ１７と同様である。以下、ステップＳ１８〜Ｓ２２の処理が繰り返される。計測情報７２の収集と、生存情報の収集とが同期して行われることになる。
【００９０】
このように、生存情報収集装置４０が生存情報を収集した後に、計測情報収集装置３０が計測情報７２を収集する。生存情報の収集と計測情報の収集とが重複して行われることがないため、通信システム１の通信帯域が圧迫されることを防止することができる。
【００９１】
｛３．４．計測情報収集装置３０の動作｝
図１１は、通信パケット５０を受信した計測情報収集装置３０の動作を示すフローチャートである。
【００９２】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５０に設定されたネットワーク識別情報を確認する（ステップＳ１０１）。ネットワーク識別情報が「０」であれば（ステップＳ１０１でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、住居内ネットワーク用の通信パケット５０を受信したと判断する。通信パケット５０は、第１暗号鍵７３で復号される（ステップＳ１０２）。
【００９３】
第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できない場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、自装置が属さない住居内ネットワークの通信パケット５０を受信したと判断し、通信パケット５０を破棄する（ステップＳ１０４）。第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できた場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ１０５）。たとえば、通信パケット５０に計測情報７２が格納されていた場合、計測情報収集装置３０は、計測情報７２を記憶部２０５に記憶する。
【００９４】
ステップＳ１０１において、通信パケット５０のネットワーク識別情報が「１」であれば（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、全体ネットワーク用の通信パケット５０を受信したと判断する。計測情報収集装置３０は、通信パケット５０を第２暗号鍵７４で復号する（ステップＳ１０６）。
【００９５】
通信パケット５０に生存情報要求コマンド７５が格納されていれば（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、記憶部３０５に格納されている計測情報７２から生存情報を生成する（ステップＳ１０８）。計測情報収集装置３０は、ネットワーク識別情報「１」が設定され、生存情報を含む応答パケットを生成する（ステップＳ１０９）。生存情報を含む応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化されて、生存情報収集装置４０に送信される（ステップＳ１１０）。生存情報要求コマンド７５を含む通信パケット５０（通信パケット５１）は、生存情報収集装置４０によりブロードキャストされている。このため、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５１の中継送信処理を行う（ステップＳ１１１）。
【００９６】
なお、計測情報収集装置３０は、ステップＳ１０８で記憶部３０５に計測情報７２が格納されていない場合、ステップＳ１０８に代えて、生存情報が生成できない旨を示すメッセージを含む応答パケットを生成する。
【００９７】
ステップＳ１０７において、通信パケット５０に生存情報要求コマンド７５が格納されていなければ（ステップＳ１０７でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ１１２）。計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５０の中継送信が必要か否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【００９８】
中継送信が必要であれば（ステップＳ１１３でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケットの中継送信処理を行う（ステップＳ１１２）。通信パケット５０の中継送信が必要な場合とは、たとえば、通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合などである。ただし、受信した通信パケット５０と同一のシーケンス番号が既に中継送信されていた場合には、中継送信は必要ないと判断される。中継送信が必要でないならば（ステップＳ１１３でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、図１１に示す処理を終了する。
【００９９】
｛３．５．計測装置２０の動作｝
図１２は、通信パケット５０を受信した計測装置２０の動作を示すフローチャートである。
【０１００】
計測装置２０は、受信した通信パケット５０のネットワーク識別情報を確認する（ステップＳ１０１）。ネットワーク識別情報が「１」であれば（ステップＳ２０１でＮｏ）、計測装置２０は、通信パケット５０を破棄し（ステップＳ２０２）、図１２に示す処理を終了する。
【０１０１】
ネットワーク識別情報が「０」であれば（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、計測装置２０は、通信パケット５０を第１暗号鍵７３で復号する（ステップＳ２０３）。通信パケット５０を復号できなければ（ステップＳ２０４でＮｏ）、計測装置２０は、自装置が属さない住居内ネットワークの通信パケット５０を受信したと判断する。この結果、通信パケット５０は破棄される（ステップＳ２０２）。
【０１０２】
第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できた場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、計測装置２０は通信パケット５０に計測情報要求コマンド７６が格納されているか否かを確認する（ステップＳ２０５）。計測情報要求コマンド７６が格納されている場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、計測装置２０は、ネットワーク識別情報「０」が設定され、計測情報７２を含む応答パケットを生成する（ステップＳ２０６）。計測情報７２を含む応答パケットは、第１暗号鍵７３で暗号化されて、計測情報収集装置３０に送信される（ステップＳ２０７）。計測情報要求コマンド７６を含む通信パケット５０（通信パケット５２）は、計測情報収集装置３０によりブロードキャストされている。このため、計測装置２０は、受信した通信パケット５２の中継送信処理を行う（ステップＳ２０８）。
【０１０３】
通信パケット５０に計測情報要求コマンド７６が格納されていない場合（ステップＳ２０５でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ２０９）。計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の中継送信が必要か否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１０４】
中継送信が必要であれば（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、計測装置２０は、受信した通信パケットの中継送信処理を行う（ステップＳ２０８）。受信した通信パケットの中継送信が必要な場合とは、たとえば、通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合などが考えられる。ただし、受信した通信パケット５０と同一のシーケンス番号が既に中継送信されていた場合には、中継送信は必要ないと判断される。中継送信が必要でなければ（ステップＳ２１０でＮｏ）、計測装置２０は、図１２に示す処理を終了する。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態に係る通信システム１において、住居１ａに設置された計測情報収集装置３０は、住居１ａに設置された計測装置２０から計測情報を収集する。計測情報収集装置３０は、生存情報収集装置４０から生存情報を要求されることにより、計測情報から生存情報を生成して、生存情報を生存情報収集装置４０に送信する。これにより、各住居の住人の安否を確認する際に、生存情報収集装置４０が全ての計測装置２０から計測情報７２を取得する必要がないため、トラフィック量の急激な上昇を抑えることができる。また、生存情報収集装置４０が、各住居の住人の生存情報を生成しなくてもよいため、生存情報収集装置４０の負荷を軽減できる。
【０１０６】
本実施の形態では、計測装置２０は、ＰＬＣ及び無線通信の両者に対応している例について説明したが、これに限られない。たとえば、計測装置２０は、電力線通信部２０３を備えていなくてもよい。たとえば、リビングルーム（図７参照）の天井には、コンセントがない場合が考える。この場合、計測装置２０−１を無線通信部２０３のみを備え、電池で駆動するタイプとすればよい。これにより、計測装置２０を設置する際の制約を少なくすることができる。
【０１０７】
このとき、計測装置２０−１が無線通信可能な領域には、少なくとも計測装置２０−２が含まれていればよい。これにより、計測装置２０−１が無線通信を行う際に電波放射強度を抑制することができるため、電池の消耗を防ぐことができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 通信システム
１０，１１，１２，１３ 電力線
２０，２０−１，２０−２，２０−３ 計測装置
３０，３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃ 計測情報収集装置
４０ 生存情報収集装置
２０１，３０１ 制御部
２０２，３０２ 電力線通信部
２０３，３０３ 無線通信部
２０６，３０９ パケット処理部
２０７，３１０ 暗号処理部
３０８ 生存情報生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、さらに詳しくは、集合住宅などで利用可能な通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンションやアパートなどの集合住宅において、一人暮らしの高齢者が増加している。集合住宅では、各住居の住人同士の近所付き合いが希薄なことが多い。この結果、一人暮らしの高齢者の孤独死が増加傾向にあり、孤独死が社会問題となっている。
【０００３】
上記の問題とは別に、電力、ガス、水道などの検針作業が、各家庭で毎月行われている。具体的には、電力、ガス、及び水道を供給する各企業の担当者が各家庭を回り、電力、ガス、及び水道の使用量をチェックする。検針作業は、非常に手間とコストのかかる作業であるため、効率化が求められている。
【０００４】
下記特許文献１では、集合住宅の各住居に設置された電力量計が検針した検針データを、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を利用して収集する自動検針システムが開示されている。電力量計にはＰＬＣ子機が接続されており、電力量計が測定したデータは、電力線を経由して集合住宅の分電盤に設置されたＰＬＣ親機に送信される。ＰＬＣ親機は、自動検針回線を利用して、各家庭の検針データを営業所などに送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
孤独死を防ぐための対策として、一人暮らしの高齢者の住居を定期的に巡回することが挙げられる。しかし、全ての一人暮らしの高齢者の住居を定期的に巡回することは、コスト等の点から困難である。一人暮らしの高齢者によっては、住居を巡回する担当者に応対しないなど、一人暮らしの高齢者の安否確認が困難なケースもある。
【０００７】
そこで、本発明は前期問題点に鑑み、集合住宅の各住居の住人の安否情報を確実に取得することができる通信システム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】
【０００８】
本発明では、集合住宅の住居に設置された計測装置が計測情報を取得する。集合住宅に構築された通信網により計測装置から計測情報が収集され、計測情報に基づいて各住居の住人が生存しているか否かが判定される。しかし、全ての計測装置から計測情報を一括して収集する場合、通信網のトラフィック量が急激に増加する。この結果、通信の信頼性が損なわれ、計測情報を収集できないおそれがある。本発明では、各住居の住人の安否を確実に確認するために、通信網のトラフィックを分散させる。
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、集合住宅に構築される通信システムであって、前記集合住宅内に構築された通信網と、前記集合住宅の住居に設置され、前記通信網に接続された計測装置と、前記住居に設置され、前記通信網に接続された第１情報収集装置と、前記通信網に接続された第２情報収集装置と、を備え、前記計測装置は、計測部と、前記計測部により生成された計測情報の送信を前記第１情報収集装置から要求された場合、前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信する計測情報送信部と、を含み、前記第１情報収集装置は、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求する計測情報要求部と、前記計測装置から取得した前記計測情報から、前記住居の住人が生存しているか否かを示す生存情報を生成する生存情報生成部と、前記生存情報の送信を前記第２情報収集装置から要求された場合、前記生存情報を前記情報収集装置に送信する生存情報送信部と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記計測装置は、前記第２情報収集装置が復号することができない第１暗号方式によって前記計測情報を暗号化する第１暗号処理部、を含み、前記計測情報送信部は、暗号化された前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の通信システムにおいて、前記住居と異なる住居に他の計測装置及び他の第１情報収集装置が設置されており、前記他の計測装置及び前記他の第１情報収集装置は、暗号化された前記計測情報を復号することができないことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の通信システムにおいて、前記第１情報収集装置は、前記計測装置が復号化することができない第２暗号方式によって前記生存情報を暗号化する第２暗号化処理部、を含み、前記生存情報送信部は、暗号化された前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記第１情報収集装置と前記第２情報収集装置とは、第１ネットワークを形成し、前記計測装置と、前記第１情報収集装置と、前記第２情報収集装置とは、前記第１ネットワークの通信に用いられる通信パケットであるか否かを示すネットワーク識別情報を、自装置が送出する情報に対して付与する識別情報付与部、を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記計測情報要求部は、前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信した後に、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記通信網は、電力線通信網と、無線通信網と、を含み、前記第１情報収集装置及び前記第２情報収集装置は、前記電力線通信網及び前記無線通信網に接続されており、前記計測装置は、前記電力線通信網及び前記無線通信網の少なくともいずれか一方に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として動作することが可能であり、前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として機能するか否かを切り替える切替部、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明において、計測装置は、第１情報収集装置の要求に応じて計測情報を第１情報収集装置に送信する。第１情報収集装置は、計測情報から生存情報を生成し、第２情報収集装置の要求に応じて生存情報を第２情報収集装置に送信する。この結果、第２情報収集装置が各住居から生存情報を取得する際に、通信システムのトラフィック量を分散させることができる。したがって、通信システムの信頼性が向上し、各住居の住人の安否を確実に確認することができる。
【００１８】
計測装置は、第１暗号方式により暗号化された計測情報を第１情報収集装置に送信する。これにより、各住居の住人の生活状況を示す計測情報を第三者が取得することを防止できる。他の住居に設置されている他の計測装置及び他の第１情報収集装置も暗号化された計測情報を復号することができない。このため、第三者が計測情報を取得することをより確実に防止することができる。
【００１９】
計測装置、第１情報収集装置、及び第２情報収集装置は、自装置が送出する情報にネットワーク識別情報を付与する。これにより、計測装置及び第２情報収集装置は、受信した情報を復号するか否かをネットワーク識別情報に基づいて判定することができる。計測装置及び第２情報収集装置は、受信した全ての情報を復号する必要がないため、消費電力を削減することができる。
【００２０】
第１情報収集装置は、生存情報を第２情報集装置に送信した後に、計測情報の送信を計測装置に要求する。生存情報の送信と計測情報の送信とを同期させることにより、通信システムのトラフィック量を確実に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの全体概略図である。
【図２】通信システムにおけるネットワークの階層構造を示す図である。
【図３】無線通信可能な領域を示す概略図である。
【図４】ＰＬＣ及び無線通信を用いた通信の基本的な手順を示す図である。
【図５】計測情報収集装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】計測装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図７】通信システムが構築される集合住宅の住居の平面図である。
【図８】通信パケットの構成を示す図である。
【図９】通信システムにおける情報収集の流れを示すシーケンス図である。
【図１０Ａ】全体ネットワーク用の通信パケットを示す図である。
【図１０Ｂ】住居内ネットワークの通信パケットを示す図である。
【図１１】計測情報収集装置のフローチャートである。
【図１２】計測装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
｛１．通信システムの概要｝
｛１．１通信システムの構成｝
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通信システム１の全体概略図である。通信システム１は、マンションなどの集合住宅１００に導入される。通信システム１は、集合住宅１００の住居１ａ〜４ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃの各住人が生存しているか否かを示す生存情報を、電力線搬送通信（以下、「ＰＬＣ」という）と無線通信とを利用して収集するシステムである。
【００２３】
本実施の形態では、有線通信にＰＬＣを使用する。しかし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線ＬＡＮを有線通信に用いてもよい。集合住宅１００の各住居にケーブルテレビが導入されている場合、ケーブルテレビの通信システムを有線通信に用いてもよい。
【００２４】
本実施の形態では、無線通信に特定小電力無線を利用する。しかし、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１で規定された無線ＬＡＮなどを、無線通信に用いてもよい。
【００２５】
通信システム１は、電力線１１，１２，１３と、計測装置２０，２０・・・と、計測情報収集装置３０，３０・・・と、生存情報収集装置４０とを備える。
【００２６】
電力線１１，１２，１３は、集合住宅１００内に設置されたキュービクル１０１に接続されている。キュービクル１０１は、集合住宅１００内に設置されており、電力会社から供給される高圧電力（約６０００Ｖ）を、家庭用電力（約１００Ｖ）に変換する。電力線１１は、住居１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃに家庭用電力を供給する。電力線１２は、住居１ａ〜４ａに家庭用電力を供給する。電力線１３は、管理人室１ｄなどの集合住宅１００の共用設備に電力を供給する。以下、電力線１１〜１３に関する共通の説明を行う場合、総称して電力線１０と呼ぶ。
【００２７】
計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、ＰＬＣ及び無線通信を利用して通信を行う。
【００２８】
計測装置２０は、各住居に設置され、設置場所に応じた計測情報を生成する。図１では、計測装置２０は各住居に一台ずつ設置されているが、実際には、各住居に一台以上の計測装置２０が設置される。
【００２９】
計測情報収集装置３０は、各住居に一台ずつ設置される。計測情報収集装置３０は、同一の住居に設置された計測装置２０から計測情報を収集し、収集した計測情報から生存情報を生成する。住居１ａ〜４ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜４ｃに設置される計測情報収集装置３０を、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃとする。以下の説明において、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃに関する共通の説明を行うときは、計測情報収集装置３０と呼ぶ。
【００３０】
生存情報収集装置４０は、管理人室１ｄに設置される。生存情報収集装置４０は、計測情報収集装置３０から生存情報を収集する。
【００３１】
｛１．２．通信システム１におけるネットワーク構成｝
計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、ＰＬＣ及び無線通信を用いて、通信システム１を構成する全ての装置と通信することが原理的に可能である。しかし、通信システム１は、階層的なネットワークを構築することにより、互いに通信することができる装置を制限している。
【００３２】
図２は、通信システム１におけるネットワークの階層構造を示す図である。通信システム１では、最上位に全体ネットワークが構築され、全体ネットワークの下に、複数の住居内ネットワークが構築されている。
【００３３】
全体ネットワークは、計測情報収集装置３０と、生存情報収集装置４０とによって構成される。住居間の通信が、全体ネットワークにより行われる。住居内ネットワークは、同一の住居内に設置される計測装置２０と計測情報収集装置３０とによって構成される。住居内ネットワークは、集合住宅１００の住居ごとに構築される。
【００３４】
通信システム１において、異なるネットワークに属する装置同士は、互いに通信することができない。たとえば、住居１ａの住宅内ネットワークに属する計測装置２０−１〜２０−３及び計測情報収集装置３１ａは、互いに通信することができる。しかし、計測装置２０−１は、生存情報収集装置４０、他の住居に設置された計測装置２０あるいは計測情報収集装置３０と互いに通信することができない。
【００３５】
通信システム１で転送される通信パケットには、後述するネットワーク識別情報が付与される。また、通信パケットは、各ネットワークに応じた暗号鍵により暗号化されている。これにより、ネットワークを超えた通信が行われることを防止している。
【００３６】
｛１．３．通信手順の概要｝
通信システム１における通信手順の概要について、全体ネットワークにおける計測情報収集装置３０同士の通信を例にして説明する。住居内ネットワークを構成する装置間の通信も、同様に行われる。ここでは、ネットワーク識別情報及び暗号鍵については考慮しない。
【００３７】
図１に示すように、計測情報収集装置３１ａ〜３４ａは、ＰＬＣ（電力線１２）を用いて互いに通信可能である。計測情報収集装置３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃは、ＰＬＣ（電力線１１）を用いて互いに通信可能である。しかし、電力線１１，１２，１３の間にキュービクル１０１が介在しているため、異なる電力線１０に接続されている装置同士は、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。たとえば、計測情報収集装置３１ａは、計測情報収集装置３１ｂ及び生存情報収集装置４０と、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。計測情報収集装置３４ｄは、計測情報収集装置３４ａ及び生存情報収集装置４０と、ＰＬＣ（電力線１０）を用いて互いに通信することができない。このように、通信システム１の装置同士が、ＰＬＣ（電力線１０）を介して通信できないケースが発生する。
【００３８】
ＰＬＣにより互いに通信することができない計測情報収集装置３０同士は、無線通信を用いて通信することができる。図３は、計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０が無線通信をすることができる領域を示す概略図である。計測情報収集装置３１ａ，３１ｂ，３１ｃの無線通信領域を、領域６１ａ，６１ｂ，６１ｃとする。生存情報収集装置４０の無線通信領域を領域６１ｄとする。
【００３９】
計測情報収集装置３１ａのアンテナ３０４は、領域６１ｂ，６１ｃの内側に位置している。このため、計測情報収集装置３１ａは、直接、計測情報収集装置３１ｂ，３１ｃと無線通信をすることができる。計測情報収集装置３１ａのアンテナ３０４は、領域６１ｄの内側に位置していない。この場合、計測情報収集装置３１ａは、計測情報収集装置３１ｂ，３１ｃのいずれかを介して、生存情報収集装置４０と無線通信することができる。
【００４０】
しかし、計測情報収集装置３１ｂ、３２ａは、ＰＬＣ及び無線通信を用いても、直接通信することができない。この場合、他の計測情報収集装置３０がＰＬＣ及び無線通信を通信パケットを中継送信することにより、計測情報収集装置３１ｂ、３２ａは互いに通信することが可能となる。
【００４１】
図４は、計測情報収集装置３１ｂが計測情報収集装置３２ａに対して通信パケットを送信したときの通信パケットの送信経路を示す図である。図４に示す経路情報７１については、後述する。
【００４２】
計測情報収集装置３１ｂは、無線通信及びＰＬＣを利用して、計測情報収集装置３２ａを宛先とする通信パケット５０を送信する。
【００４３】
電力線１２に接続されている計測情報収集装置３１ａ，３２ａは、ＰＬＣを用いて送信された通信パケット５０を受信することができない。しかし、計測情報収集装置３１ａは、領域６１ｂの内側に位置するため（図３参照）、無線通信を用いて送信された通信パケット５０を受信することができる。計測情報収集装置３１ａは、無線通信により受信した通信パケット５０の宛先が自装置ではなく計測情報収集装置３２ａであるため、ＰＬＣ及び無線通信を用いて通信パケット５０を中継送信する。計測情報収集装置３２ａは、計測情報収集装置３１ａがＰＬＣを用いて送信した通信パケット５０を受信する。
【００４４】
このように、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合に、受信した通信パケット５０を中継送信する。したがって、通信システム１は、複数の経路で通信パケット５０を送信することができる。たとえば、通信パケット５０は、図４に示す経路だけではなく、計測情報収集装置３１ｂ，３２ｂ，３２ａの経路で計測情報収集装置３２ａに到達することも可能である。したがって、通信システム１は、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４５】
｛１．４．経路情報の付加｝
通信パケット５０には、図４に示すように、経路情報７１が付加される。経路情報７１の付加について説明する。
【００４６】
計測情報収集装置３１ｂは、ＰＬＣを用いて送信する通信パケット５０に、経路情報７１として「３１ｂ：Ｐ」を付加する。計測情報収集装置３１ｂは、無線通信を用いて送信する通信パケット５０に経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ」を付加する。「３１ｂ」は、計測情報収集装置３１ｂの識別番号である。「Ｐ」は、ＰＬＣを用いて送信されたことを示す。「Ｒ」は、無線通信を用いて送信されたことを示す。
【００４７】
計測情報収集装置３１ａは、ＰＬＣ及び無線通信を利用して、受信した通信パケット５０を中継送信する。ＰＬＣにより中継送信される通信パケット５０には、経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ／３１ａ：Ｐ」が記録される。無線通信により中継送信される通信パケット５０には、経路情報７１として「３１ｂ：Ｒ／３１ａ：Ｒ」が記録される。「３１ａ」は、計測情報収集装置３１ａの識別番号である。
【００４８】
計測情報収集装置３２ａは、通信パケット５０の受信処理を行う。通信パケット５０に対する応答パケットが、経路情報７１に基づいて、計測情報収集装置３２ａから計測情報収集装置３１ｂに送信される。通信パケット５０の送信経路を逆にたどることにより、応答パケットを高い確率で計測情報収集装置３１ｂに到達させることができる。具体的には、計測情報収集装置３２ａは、最終的な送信先を計測情報収集装置３１ｂに指定した応答パケットを作成する。計測情報収集装置３２ａは、経路情報７１に基づいて、ＰＬＣを利用して計測情報収集装置３１ａに応答パケットを送信する。応答パケットには、経路情報７１が付加されている。計測情報収集装置３１ａは、経路情報７１に基づいて、受信した応答パケットを、無線通信を利用して計測情報収集装置３１ｂに送信する。
【００４９】
このように、通信システム１は、ＰＬＣと無線通信とを利用することにより、集合住宅の電力線の配置に影響されることのない柔軟性の高いシステムを構築することができる。
【００５０】
｛２．各装置の構成｝
｛２．１．計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０の構成｝
図５は、計測情報収集装置３０の機能的構成を示すブロック図である。計測情報収集装置３０は、制御部３０１と、電力線通信部３０２と、無線通信部３０３と、アンテナ３０４と、記憶部３０５とを備える。
【００５１】
制御部３０１は、計測情報収集装置３０の全体制御を行う。制御部３０１は、生存情報生成部３０８と、パケット処理部３０９と、暗号処理部３１０とを備える。生存情報生成部３０８は、計測装置２０から収集した計測情報７２から生存情報を生成する。パケット処理部３０９は、通信パケット５０の送受信処理を行う。暗号処理部３１０は、通信パケット５０の暗号化及び復号を行う。
【００５２】
電力線通信部３０２は、電力線１０に電気的に接続された状態でＰＬＣを実行する。配線３０６がプラグ３０７を介して電力線１０に接続されることにより、電力線通信部３０２は電力線１０に電気的に接続される。無線通信部３０３は、アンテナ３０４を用いて、特定小電力無線を利用した無線通信を行う。
【００５３】
記憶部３０５は、各計測情報２０から収集した計測情報７２，７２・・・と、第１暗号鍵７３と、第２暗号鍵７４とを格納する。第１暗号鍵７３は、住居内ネットワーク用の通信パケット５０の暗号化及び復号に用いられる。第２暗号鍵７４は、全体ネットワーク用の通信パケット５０の暗号化及び復号に用いられる。
【００５４】
生存情報収集装置４０の構成は、計測情報収集装置３０の構成と同様である。生存情報収集装置４０は、記憶部３０５に、第２暗号鍵７４と、各計測情報収集装置３０から収集した生存情報を格納する。
【００５５】
図５に示す計測情報収集装置３０は、計測情報収集装置３０として動作するか生存情報収集装置４０として動作するかを切り替えるための切替部を備えていてもよい。たとえば、切替部としてＤＩＰスイッチが設けられる。これにより、計測情報収集装置３０と生存情報収集装置４０とを別個に生産しなくてもよいため、計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０の生産コストを削減することが可能となる。
【００５６】
｛２．２．計測装置２０の構成｝
図６は、計測装置２０の機能的構成を示すブロック図である。計測装置２０は、制御部２０１と、電力線通信部２０２と、無線通信部２０３と、アンテナ２０４と、計測部２０５と、記憶部２０６とを備える。
【００５７】
制御部２０１は、計測装置２０の全体制御を行う。制御部２０１は、パケット処理部２０９と、暗号処理部２１０とを備える。パケット処理部２０９は、通信パケット５０の送受信処理を行う。暗号処理部２１０は、通信パケット５０の暗号化及び復号を行う。
【００５８】
電力線通信部２０２は、電力線１０に電気的に接続された状態でＰＬＣを実行する。配線２０７がプラグ２０８を介して電力線１０に接続されることにより、電力線通信部２０２は電力線１０に電気的に接続される。無線通信部２０３は、アンテナ２０４を用いて特定小電力無線を利用した無線通信を行う。
【００５９】
計測部２０５は、光センサあるいは電力計などを備え、光センサなどの出力に応じた計測情報７２を生成する。記憶部２０６は、計測情報７２及び第１暗号鍵７３を格納する。
【００６０】
｛３．通信システム１の動作｝
｛３．１．計測装置２０及び計測情報収集装置３０の設置｝
計測装置２０及び計測情報収集装置３０の設置について、住居１ａを例にして説明する。図７は、住居１ａの平面図である。住居１ａには、計測装置２０−１，２０−２，２０−３と、計測情報収集装置３１ａとが設置される。計測情報収集装置３１ａは、住居１ａの廊下に設置される。
【００６１】
計測装置２０−１は、リビングルームの天井に設置される。計測装置２０−１は、計測部２０５として光センサを備えており、リビングルームの照明の使用状況を計測する。計測装置２０−２は、テレビに取り付けられる。計測装置２０−２は、計測部２０５として電力計を備えており、テレビの消費電力に基づいてテレビの使用状況を計測する。計測装置２０−３は、トイレのドアに取り付けられる。計測装置２０−３は、計測部２０５としてドアの開閉センサを備えており、トイレの使用状況を計測する。
【００６２】
このように、計測装置２０−１〜２０−３は、住居１ａの住人が生存しているかどうかを判断に用いる情報を取得するために、住居１ａの住人が日常的に使用する設備、機器などに設置される。
【００６３】
｛３．２．通信パケットの構成及び通信パケットの識別｝
図８は、通信システム１において送受信される通信パケット５０の構成を示す図である。通信パケット５０は、ネットワーク識別フィールド５０１と、送信先情報フィールド５０２と、シーケンス番号フィールド５０３と、データフィールド５０４と、経路情報フィールド５０５とを備える。
【００６４】
ネットワーク識別フィールド５０１には、ネットワーク識別情報が格納される。ネットワーク識別情報は、通信パケット５０が全体ネットワーク用のパケットであるか、住宅内ネットワーク用のパケットであるかを示す情報である。全体ネットワーク用の通信パケット５０には、ネットワーク識別情報として「１」が設定される。住居内ネットワーク用の通信パケット５０には、ネットワーク識別情報として「０」が設定される。
【００６５】
送信先情報フィールド５０２には、送信先の装置の識別情報（ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなど）が指定される。
【００６６】
シーケンス番号フィールド５０３は、通信パケット５０を一意に識別するためのシーケンス番号がセットされる。シーケンス番号は、通信パケット５０の送信元の装置により生成される。たとえば、計測情報収集装置３１ａの識別情報と、計測情報収集装置３１ａが生成するユニークな番号とを組み合わせることによって、シーケンス番号を生成することができる。ただし、同一の通信パケットが、無線通信及びＰＬＣを利用して送出される場合には、これら２つの通信パケット５０には、同一のシーケンス番号が付与される。通信パケットが中継送信される場合には、通信パケットのシーケンス番号は、書き換えられない。
【００６７】
データフィールド５０４には、計測情報７２、生存情報、及び各装置の制御コマンドなどのデータが格納される。通信システム１の各装置は、自装置宛ての通信パケット５０を受信した場合、データフィールド５０４からデータを取り出して、受信処理を行う。
【００６８】
経路情報フィールド５０５には、通信パケット５０を送信あるいは中継送信した装置の履歴情報として、経路情報７１が記録される。
【００６９】
上述したように、通信パケット５０は、暗号鍵により暗号化される。図８に示すように、送信先情報フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータが、暗号化の対象となる。全体ネットワーク用の通信パケット５０は、第２暗号鍵７４により暗号化される。住居内ネットワーク用の通信パケット５０は、第１暗号鍵７３により暗号化される。第１暗号鍵７３は、各住居内ネットワークで異なるものが用いられる。
【００７０】
したがって、通信パケット５０の送信元の装置と通信パケット５０を受信した装置とが異なるネットワークに属している場合、通信パケット５０を受信した装置は、通信パケット５０を復号することができない。たとえば、計測情報収集装置３１ｂは、計測装置２０−１が送出した通信パケット５０を、自装置が保持する第１暗号鍵７３で復号できない（図２参照）。
【００７１】
計測装置２０−１が生成する計測情報７２は、住居１ａの住人の生活の様子を示す個人情報である。各住居内ネットワークで異なる第１暗号鍵７３を用いることにより、各住居の住人の個人情報が、他のネットワークに流出することを防止することができる。
【００７２】
ネットワーク識別情報は暗号化されない。計測装置２０、計測情報収集装置３０、及び生存情報収集装置４０は、通信パケット５０を受信した場合、ネットワーク識別情報に基づいて、通信パケット５０を復号するか否かを最初に判断する。計測情報収集装置３０及び生存情報収集装置４０は、ネットワーク識別情報が「１」の通信パケット５０を復号する。計測装置２０及び計測情報収集装置３０は、ネットワーク識別情報が「０」の通信パケット５０を復号する。計測装置２０及び生存情報収集装置４０は、受信した全ての通信パケット５０を復号する必要がないため、消費電力を削減することができる。
【００７３】
通信システム１の各装置は、自装置が属さないネットワークの通信パケット５０を受信した場合や、受信した通信パケット５０を復号できない場合に、受信した通信パケット５０を中継送信しない。通信システム１の各装置が通信パケット５０を中継送信する頻度を抑制できるため、通信システム１のトラフィック量を抑制することができる。
【００７４】
｛３．３．情報収集の流れ｝
図９は、通信システム１における情報収集の流れを示すシーケンス図である。まず、通信システム１の管理者が、生存情報収集装置４０を操作して、集合住宅１００に設置された計測情報収集装置３０を登録する（ステップＳ１１）。このとき、通信システム１の管理者は、生存情報の送信を要求するタイミング（たとえば、６時間ごと、１日に１回など）を生存情報収集装置４０に対して設定する。
【００７５】
通信システム１の管理者は、同様に、各住居に設置された計測情報収集装置３０に対して、同一の住居に設置された計測装置２０を登録する（ステップＳ１２）。たとえば、計測情報収集装置３１ａには、計測装置２０−１〜２０−３が登録される（図２参照）。計測装置２０は、電源がオンされることにより、自動的に計測を開始する（ステップＳ１３）。これにより、計測装置２０には、計測情報７２が蓄積される。
【００７６】
生存情報収集装置４０は、現在時刻が設定されたタイミングになると、生存情報の送信を要求する通信パケット５１をブロードキャストする（ステップＳ１４）。
【００７７】
図１０Ａは、生存情報収集装置４０が生存情報の送信を要求する際に送信する通信パケット５１の構成を示す図である。通信パケット５１は、全体ネットワーク用のパケットであるため、ネットワーク識別フィールド５０１にネットワーク識別情報として「１」が設定される。送信先フィールド５０２には、ブロードキャストアドレスが設定される。生存情報要求コマンド７５が、データフィールド５０４に格納される。送信先フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータは、第２暗号鍵７４により暗号化される。
【００７８】
計測装置２０は、通信パケット５１を受信した場合、ネットワーク識別情報「１」が設定されている通信パケット５１を破棄する。これは、計測装置２０が全体ネットワークに属していないためである。
【００７９】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５１を受信した場合、ネットワーク識別情報「１」が設定されている通信パケット５１を、第２暗号鍵７４を用いて復号する。これは、計測情報収集装置３０は、全体ネットワークに属しているためである。
【００８０】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５１のデータフィールド５０４から生存情報要求コマンド７５を取り出す。この時点では、計測情報収集装置３０は、計測情報７２を収集していないため、生存情報を生成することができない。計測情報収集装置３０は、生存情報が生成できない旨を示すメッセージを格納した応答パケットを、生存情報収集装置４０に送信する（ステップＳ１５）。応答パケットは、全体ネットワークを通して生存情報収集装置４０に送信される。このため、応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化された上で、ネットワーク識別情報「１」が設定される。生存情報収集装置４０は、登録した全ての計測情報収集装置３０からの応答を確認できなかった場合、応答のなかった計測情報収集装置３０に対して生存情報の送信を再び要求する。このとき、生存情報収集装置４０は、応答のなかった計測情報収集装置３０を宛先とした通信パケット４０を送出する。
【００８１】
各住居の計測情報収集装置３０は、ステップＳ１５の応答パケットを送信した後に、計測情報の収集を要求する通信パケット５２を、住居内ネットワークにブロードキャストする（ステップＳ１６）。
【００８２】
図１０Ｂは、通信パケット５２の構成を示す図である。通信パケット５２は、全体ネットワークの通信に用いられるため、ネットワーク識別フィールド５０１にネットワーク識別情報として「０」が設定されている。送信先フィールド５０２には、ブロードキャストアドレスが設定されている。計測情報要求コマンド７６が、データフィールド５０３に格納される。送信先フィールド５０２から経路情報フィールド５０５までのデータは、第１暗号鍵７３により暗号化される。
【００８３】
生存情報収集装置４０は、通信パケット５２を受信しても、ネットワーク識別情報「０」が設定された通信パケット５２を破棄する。これは、生存情報収集装置４０が住宅内ネットワークに属していないためである。
【００８４】
計測装置２０は、通信パケット５２を復号できるケースと、復号できないケースとがある。たとえば、計測装置２０−１は、計測情報収集装置３１ａがブロードキャストした通信パケット５２を復号することができる。これは、計測装置２０−１と計測情報収集装置３１ａとが、同一の住居内ネットワークに属し、同一の第１暗号鍵７３を保持しているためである。計測装置２０−１は、計測情報収集コマンド７６に基づいて、計測情報７２を格納した応答パケットを計測情報収集装置３１ａに送信する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の応答パケットは、第１暗号鍵７３で暗号化され、ネットワーク識別情報「０」が設定される。計測情報収集装３１ａは、登録された全ての計測装置２０−１〜２０−３からの応答を確認できなかった場合、応答のなかった計測装置２０に対して計測情報７２の送信を再び要求する。このとき、計測情報収集装置３０は、応答のなかった計測装置２０を宛先とした通信パケット４０を送出する。
【００８５】
計測装置２０−１は、計測情報収集装置３２ａがブロードキャストした通信パケット５２を第１暗号鍵７３で復号することができない。これは、計測装置２０−１と計測情報収集装置３２ａとは、互いに異なる住居内ネットワークに属し、異なる第１暗号鍵７３を保持しているためである。計測装置２０−１は、第１暗号鍵７３で復号できない通信パケット５２を破棄する。
【００８６】
生存情報収集装置４０は、現在時刻が再び設定されたタイミングになると、通信パケット５１を再びブロードキャストする（ステップＳ１８）。計測情報収集装置３０は、通信パケット５１から取り出した生存情報要求コマンド７５に基づいて、計測情報７２から生存情報を作成する。
【００８７】
計測情報収集装置３０は、各計測装置２０から収集した計測情報７２から生存情報を生成する（ステップＳ１９）。たとえば、住居１ａにおいて、計測情報収集装置３１ａは、計測装置２０−１の計測情報７２からリビングルームの照明が使用されていることが確認できた場合、住人が生存していることを示す生存情報を生成する。同様に、計測装置２０−２の計測情報７２からテレビの使用が確認できた場合、及び計測装置２０−３の計測情報７２からトイレのドアが開閉されたと判断できた場合には、住人が生存していることを示す生存情報が生成される。
【００８８】
計測情報収集装置３０は、生存情報を格納した応答パケットを送信する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化された上で、ネットワーク識別情報「１」が設定される。
【００８９】
計測情報収集装置３０は、ステップＳ２０の応答パケットの送信後、通信パケット５２をブロードキャストする（ステップＳ２１）。各住居内ネットワークにおいて、計測装置２０は、計測情報７２が格納された応答パケットを計測情報収集装置３０に送信する（ステップＳ２２）。ステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、ステップＳ１６，Ｓ１７と同様である。以下、ステップＳ１８〜Ｓ２２の処理が繰り返される。計測情報７２の収集と、生存情報の収集とが同期して行われることになる。
【００９０】
このように、生存情報収集装置４０が生存情報を収集した後に、計測情報収集装置３０が計測情報７２を収集する。生存情報の収集と計測情報の収集とが重複して行われることがないため、通信システム１の通信帯域が圧迫されることを防止することができる。
【００９１】
｛３．４．計測情報収集装置３０の動作｝
図１１は、通信パケット５０を受信した計測情報収集装置３０の動作を示すフローチャートである。
【００９２】
計測情報収集装置３０は、通信パケット５０に設定されたネットワーク識別情報を確認する（ステップＳ１０１）。ネットワーク識別情報が「０」であれば（ステップＳ１０１でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、住居内ネットワーク用の通信パケット５０を受信したと判断する。通信パケット５０は、第１暗号鍵７３で復号される（ステップＳ１０２）。
【００９３】
第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できない場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、自装置が属さない住居内ネットワークの通信パケット５０を受信したと判断し、通信パケット５０を破棄する（ステップＳ１０４）。第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できた場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ１０５）。たとえば、通信パケット５０に計測情報７２が格納されていた場合、計測情報収集装置３０は、計測情報７２を記憶部２０５に記憶する。
【００９４】
ステップＳ１０１において、通信パケット５０のネットワーク識別情報が「１」であれば（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、全体ネットワーク用の通信パケット５０を受信したと判断する。計測情報収集装置３０は、通信パケット５０を第２暗号鍵７４で復号する（ステップＳ１０６）。
【００９５】
通信パケット５０に生存情報要求コマンド７５が格納されていれば（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、記憶部３０５に格納されている計測情報７２から生存情報を生成する（ステップＳ１０８）。計測情報収集装置３０は、ネットワーク識別情報「１」が設定され、生存情報を含む応答パケットを生成する（ステップＳ１０９）。生存情報を含む応答パケットは、第２暗号鍵７４で暗号化されて、生存情報収集装置４０に送信される（ステップＳ１１０）。生存情報要求コマンド７５を含む通信パケット５０（通信パケット５１）は、生存情報収集装置４０によりブロードキャストされている。このため、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５１の中継送信処理を行う（ステップＳ１１１）。
【００９６】
なお、計測情報収集装置３０は、ステップＳ１０８で記憶部３０５に計測情報７２が格納されていない場合、ステップＳ１０８に代えて、生存情報が生成できない旨を示すメッセージを含む応答パケットを生成する。
【００９７】
ステップＳ１０７において、通信パケット５０に生存情報要求コマンド７５が格納されていなければ（ステップＳ１０７でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ１１２）。計測情報収集装置３０は、受信した通信パケット５０の中継送信が必要か否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【００９８】
中継送信が必要であれば（ステップＳ１１３でＹｅｓ）、計測情報収集装置３０は、受信した通信パケットの中継送信処理を行う（ステップＳ１１２）。通信パケット５０の中継送信が必要な場合とは、たとえば、通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合などである。ただし、受信した通信パケット５０と同一のシーケンス番号が既に中継送信されていた場合には、中継送信は必要ないと判断される。中継送信が必要でないならば（ステップＳ１１３でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、図１１に示す処理を終了する。
【００９９】
｛３．５．計測装置２０の動作｝
図１２は、通信パケット５０を受信した計測装置２０の動作を示すフローチャートである。
【０１００】
計測装置２０は、受信した通信パケット５０のネットワーク識別情報を確認する（ステップＳ１０１）。ネットワーク識別情報が「１」であれば（ステップＳ２０１でＮｏ）、計測装置２０は、通信パケット５０を破棄し（ステップＳ２０２）、図１２に示す処理を終了する。
【０１０１】
ネットワーク識別情報が「０」であれば（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、計測装置２０は、通信パケット５０を第１暗号鍵７３で復号する（ステップＳ２０３）。通信パケット５０を復号できなければ（ステップＳ２０４でＮｏ）、計測装置２０は、自装置が属さない住居内ネットワークの通信パケット５０を受信したと判断する。この結果、通信パケット５０は破棄される（ステップＳ２０２）。
【０１０２】
第１暗号鍵７３で通信パケット５０を復号できた場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、計測装置２０は通信パケット５０に計測情報要求コマンド７６が格納されているか否かを確認する（ステップＳ２０５）。計測情報要求コマンド７６が格納されている場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、計測装置２０は、ネットワーク識別情報「０」が設定され、計測情報７２を含む応答パケットを生成する（ステップＳ２０６）。計測情報７２を含む応答パケットは、第１暗号鍵７３で暗号化されて、計測情報収集装置３０に送信される（ステップＳ２０７）。計測情報要求コマンド７６を含む通信パケット５０（通信パケット５２）は、計測情報収集装置３０によりブロードキャストされている。このため、計測装置２０は、受信した通信パケット５２の中継送信処理を行う（ステップＳ２０８）。
【０１０３】
通信パケット５０に計測情報要求コマンド７６が格納されていない場合（ステップＳ２０５でＮｏ）、計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の受信処理を行う（ステップＳ２０９）。計測情報収集装置３０は、通信パケット５０の中継送信が必要か否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１０４】
中継送信が必要であれば（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、計測装置２０は、受信した通信パケットの中継送信処理を行う（ステップＳ２０８）。受信した通信パケットの中継送信が必要な場合とは、たとえば、通信パケット５０の宛先が自装置ではない場合や、通信パケット５０がブロードキャストパケットである場合などが考えられる。ただし、受信した通信パケット５０と同一のシーケンス番号が既に中継送信されていた場合には、中継送信は必要ないと判断される。中継送信が必要でなければ（ステップＳ２１０でＮｏ）、計測装置２０は、図１２に示す処理を終了する。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態に係る通信システム１において、住居１ａに設置された計測情報収集装置３０は、住居１ａに設置された計測装置２０から計測情報を収集する。計測情報収集装置３０は、生存情報収集装置４０から生存情報を要求されることにより、計測情報から生存情報を生成して、生存情報を生存情報収集装置４０に送信する。これにより、各住居の住人の安否を確認する際に、生存情報収集装置４０が全ての計測装置２０から計測情報７２を取得する必要がないため、トラフィック量の急激な上昇を抑えることができる。また、生存情報収集装置４０が、各住居の住人の生存情報を生成しなくてもよいため、生存情報収集装置４０の負荷を軽減できる。
【０１０６】
本実施の形態では、計測装置２０は、ＰＬＣ及び無線通信の両者に対応している例について説明したが、これに限られない。たとえば、計測装置２０は、電力線通信部２０３を備えていなくてもよい。たとえば、リビングルーム（図７参照）の天井には、コンセントがない場合が考える。この場合、計測装置２０−１を無線通信部２０３のみを備え、電池で駆動するタイプとすればよい。これにより、計測装置２０を設置する際の制約を少なくすることができる。
【０１０７】
このとき、計測装置２０−１が無線通信可能な領域には、少なくとも計測装置２０−２が含まれていればよい。これにより、計測装置２０−１が無線通信を行う際に電波放射強度を抑制することができるため、電池の消耗を防ぐことができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 通信システム
１０，１１，１２，１３ 電力線
２０，２０−１，２０−２，２０−３ 計測装置
３０，３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４ｂ，３１ｃ〜３４ｃ 計測情報収集装置
４０ 生存情報収集装置
２０１，３０１ 制御部
２０２，３０２ 電力線通信部
２０３，３０３ 無線通信部
２０６，３０９ パケット処理部
２０７，３１０ 暗号処理部
３０８ 生存情報生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集合住宅に構築される通信システムであって、
前記集合住宅内に構築された通信網と、
前記集合住宅の住居に設置され、前記通信網に接続された計測装置と、
前記住居に設置され、前記通信網に接続された第１情報収集装置と、
前記通信網に接続された第２情報収集装置と、
を備え、
前記計測装置は、
計測部と、
前記計測部により生成された計測情報の送信を前記第１情報収集装置から要求された場合、前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信する計測情報送信部と、
を含み、
前記第１情報収集装置は、
前記計測情報の送信を前記計測装置に要求する計測情報要求部と、
前記計測装置から取得した前記計測情報から、前記住居の住人が生存しているか否かを示す生存情報を生成する生存情報生成部と、
前記生存情報の送信を前記第２情報収集装置から要求された場合、前記生存情報を前記情報収集装置に送信する生存情報送信部と、
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記計測装置は、
前記第２情報収集装置が復号することができない第１暗号方式によって前記計測情報を暗号化する第１暗号処理部、
を含み、
前記計測情報送信部は、暗号化された前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記住居と異なる住居に他の計測装置及び他の第１情報収集装置が設置されており、
前記他の計測装置及び前記他の第１情報収集装置は、暗号化された前記計測情報を復号することができないことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記第１情報収集装置は、
前記計測装置が復号化することができない第２暗号方式によって前記生存情報を暗号化する第２暗号化処理部、
を含み、
前記生存情報送信部は、暗号化された前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第１情報収集装置と前記第２情報収集装置とは、第１ネットワークを形成し、
前記計測装置と、前記第１情報収集装置と、前記第２情報収集装置とは、
前記第１ネットワークの通信に用いられる通信パケットであるか否かを示すネットワーク識別情報を、自装置が送出する情報に対して付与する識別情報付与部、
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記計測情報要求部は、前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信した後に、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記通信網は、
電力線通信網と、
無線通信網と、
を含み、
前記第１情報収集装置及び前記第２情報収集装置は、
前記電力線通信網及び前記無線通信網に接続されており、
前記計測装置は、
前記電力線通信網及び前記無線通信網の少なくともいずれか一方に接続されていることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として動作することが可能であり、
前記第２情報収集装置は、
前記第１情報収集装置として機能するか否かを切り替える切替部、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１】
集合住宅に構築される通信システムであって、
前記集合住宅内に構築された通信網と、
前記集合住宅の住居に設置され、前記通信網に接続された計測装置と、
前記住居に設置され、前記通信網に接続された第１情報収集装置と、
前記通信網に接続された第２情報収集装置と、
を備え、
前記計測装置は、
計測部と、
前記計測部により生成された計測情報の送信を前記第１情報収集装置から要求された場合、前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信する計測情報送信部と、
を含み、
前記第１情報収集装置は、
前記計測情報の送信を前記計測装置に要求する計測情報要求部と、
前記計測装置から取得した前記計測情報から、前記住居の住人が生存しているか否かを示す生存情報を生成する生存情報生成部と、
前記生存情報の送信を前記第２情報収集装置から要求された場合、前記生存情報を前記情報収集装置に送信する生存情報送信部と、
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記計測装置は、
前記第２情報収集装置が復号することができない第１暗号方式によって前記計測情報を暗号化する第１暗号処理部、
を含み、
前記計測情報送信部は、暗号化された前記計測情報を前記第１情報収集装置に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記住居と異なる住居に他の計測装置及び他の第１情報収集装置が設置されており、
前記他の計測装置及び前記他の第１情報収集装置は、暗号化された前記計測情報を復号することができないことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記第１情報収集装置は、
前記計測装置が復号化することができない第２暗号方式によって前記生存情報を暗号化する第２暗号化処理部、
を含み、
前記生存情報送信部は、暗号化された前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第１情報収集装置と前記第２情報収集装置とは、第１ネットワークを形成し、
前記計測装置と、前記第１情報収集装置と、前記第２情報収集装置とは、
前記第１ネットワークの通信に用いられる通信パケットであるか否かを示すネットワーク識別情報を、自装置が送出する情報に対して付与する識別情報付与部、
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記計測情報要求部は、前記生存情報を前記第２情報収集装置に送信した後に、前記計測情報の送信を前記計測装置に要求することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記通信網は、
電力線通信網と、
無線通信網と、
を含み、
前記第１情報収集装置及び前記第２情報収集装置は、
前記電力線通信網及び前記無線通信網に接続されており、
前記計測装置は、
前記電力線通信網及び前記無線通信網の少なくともいずれか一方に接続されていることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記第２情報収集装置は、前記第１情報収集装置として動作することが可能であり、
前記第２情報収集装置は、
前記第１情報収集装置として機能するか否かを切り替える切替部、
を備えることを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６１６７６（Ｐ２０１１−６１６７６Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１６５２（Ｐ２００９−２１１６５２）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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