通信装置および通信装置の動作方法
【課題】異なる通信方式で通信可能な通信装置において、当該通信装置のコストを低減することが可能な技術を提供する。
【解決手段】通信装置１０は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、第１通信手段および第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを管理するスケジュール管理部１４０段と、当該スケジュール管理部１４０からの指令に応じて、共用のハードウェアに対して、第１通信方式による通信または第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行うシーケンス制御部１２４とを備える。
【解決手段】通信装置１０は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、第１通信手段および第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを管理するスケジュール管理部１４０段と、当該スケジュール管理部１４０からの指令に応じて、共用のハードウェアに対して、第１通信方式による通信または第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行うシーケンス制御部１２４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、装置間或いは機器間の通信を異なる通信方式で行う通信システムが存在する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、有線通信および無線通信を用いて、通信装置が有する情報を他の通信装置へと伝送する通信システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、異なる通信方式で通信可能な通信装置は、各通信方式での通信を実現するために、通信方式ごとに個別の構成を有している。
【０００６】
しかし、このような通信装置では、通信方式ごとに個別の構成が設けられることになるため、通信装置のコストが高くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、異なる通信方式で通信可能な通信装置において、当該通信装置のコストを低減することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する選択手段と、前記選択手段からの指令に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う設定制御手段とを備える。
【０００９】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記選択手段は、通信プロトコルに従った所定タイミングで前記第１通信手段を選択し、前記選択手段は、前記所定タイミング以外のタイミングで前記第２通信手段を選択する。
【００１０】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記第１通信方式による通信は、前記通信プロトコルに従って前記所定タイミングで行われる同期通信である。
【００１１】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる。
【００１２】
また、本発明に係る通信装置の動作方法は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段、および前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段を有する通信装置の動作方法であって、ａ）前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する工程と、ｂ）前記ａ）工程における選択に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる通信方式で通信可能な通信装置において、当該通信装置のコストを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通信システムの構成を示す図である。
【図２】通信装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図４】９５０ＭＨｚ通信の実行期間において、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合の通信装置の通信動作を示す図である。
【図５】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図６】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図７】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
＜実施形態＞
［１．構成概要］
図１は、実施形態に係る通信システム１の構成を示す図である。
【００１７】
図１に示されるように、通信システム１は、通信装置１０と、インターネット等の通信ネットワークＮＴに接続された中継装置７と、施設８としての家庭８０内に存在する各家庭用電気器具（家電）５と、屋内外に設置された各センサー６とを有している。
【００１８】
通信装置１０は、中継装置７、家電５、およびセンサー６と、それぞれ異なる通信方式で通信可能な機能を有している。具体的には、通信装置１０は、電力線３０を通信媒体とした電力線通信（ＰＬＣ：power line communication）によって、家電５と通信可能に構成されている。また、通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に基づく無線通信（「無線ＬＡＮ通信」とも称する）によって中継装置７と通信可能に構成されるとともに、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信でセンサー６と通信可能に構成されている。なお、無線ＬＡＮ通信では、例えば、２．５ＧＨｚの周波数を中心周波数とする周波数帯域の無線信号を用いて通信が行われ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信では、９５０ＭＨｚの周波数を中心周波数とする周波数帯域の無線信号を用いて通信が行われる。
【００１９】
本明細書中では、無線ＬＡＮ通信を「第１通信方式の通信」とも称し、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信（９５０ＭＨｚ通信）を「第２通信方式の通信」とも称する。また、電力線通信（ＰＬＣ）を「第３通信方式の通信」とも称する。
【００２０】
センサー６には、温度センサー、湿度センサー、ガスの使用量を計量するガスメータ等が含まれる。通信装置１０は、９５０ＭＨｚの周波数帯域を利用した無線通信によって、センサー６から環境情報を取得することができる。
【００２１】
家電５には、テレビ、冷蔵庫、エアコン等が含まれる。通信装置１０は、電力線通信によって各家電５に制御情報を送信し、当該各家電５を制御する機能をも有している。当該制御情報は、通信装置１０によって環境情報に基づいて設定された情報であってもよい。
【００２２】
なお、図１では、電柱上の中継装置７と通信を行うことによって通信ネットワークＮＴに接続される態様が例示されているが、例えば、家庭内のルータを中継装置とし、当該ルータと通信装置１０とが通信を行うことによって通信ネットワークＮＴに接続される態様であってもよい。
【００２３】
このように、通信装置１０は、複数の異なる通信方式で、様々な電子機器と施設内通信（屋内通信）または施設外通信（屋外通信）を実現する。
【００２４】
なお、通信装置１０は、家庭８０で消費される電力を計量する電力量計（電力メータ）としての機能を有していてもよく、また、本実施形態では、通信装置１０が次世代電力網としてのスマートグリッドにおける通信網の構成要素として用いられる場合を例示する。
【００２５】
［２．通信装置１０の機能ブロック］
次に、通信システム１を構成する通信装置１０の機能について説明する。図２は、通信装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示されるように、通信装置１０は、アンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２に接続された通信部１１０と、通信処理部１２０と、全体制御部１３０と、スケジュール管理部１４０と、ＰＬＣモデム１５０と、外部機器（例えば外部記憶装置）と接続するための外部Ｉ／Ｆ１６０とを備えている。
【００２７】
通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２それぞれとの協働により、外部の通信装置（外部通信装置）との間で無線通信を行う。具体的には、通信部１１０は、外部の通信装置から送信されたデータをアンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２を介して受信し、受信データを通信処理部１２０に出力する。また、通信部１１０は、通信処理部１２０から入力される送信データを含む信号（送信信号）をアンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２を介して外部の通信装置に無線送信する。
【００２８】
また、通信部１１０は、後述の通信処理部１２０との協働により、種々の外部通信装置と２つの異なる通信方式で無線通信可能な通信手段として構成されている。より詳細には、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１に接続されたバンドパスフィルタ１１１Ａ、および当該バンドパスフィルタ１１１Ａに接続された送受信切替部ＳＷ１、並びにアンテナ素子ＡＮ２に接続されたバンドパスフィルタ１１１Ｂ、および当該バンドパスフィルタ１１１Ｂに接続された送受信切替部ＳＷ２を有している。
【００２９】
例えば、第１通信方式の通信（無線ＬＡＮ通信）を行う場合は、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１、バンドパスフィルタ１１１Ａおよび送受信切替部ＳＷ１を用いて無線信号の送受信を行う。また、第１通信方式とは異なる第２通信方式の通信（９５０ＭＨｚ通信）を行う場合は、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ２、バンドパスフィルタ１１１Ｂおよび送受信切替部ＳＷ２を用いて無線信号の送受信を行う。
【００３０】
ここで、通信部１１０における、第１通信方式で無線通信を行う際の処理について受信処理と送信処理とに場合を分けて説明する。
【００３１】
受信処理では、バンドパスフィルタ１１１Ａは、アンテナ素子ＡＮ１で受信された信号の中から、当該第１通信方式において処理対象となる受信信号を取り出して出力する。バンドパスフィルタ１１１Ａから出力された受信信号は、送受信切替部ＳＷ１を介して低ノイズアンプ（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）１１２に入力される。
【００３２】
低ノイズアンプ１１２は、入力された受信信号を増幅して出力する。低ノイズアンプ１１２から出力された受信信号は、ミキサ１１３へ入力される。
【００３３】
ミキサ１１３は、発振回路１１４から出力される所定周波数の基準信号と受信信号とを乗算し、受信信号の周波数帯域をより低い周波数帯域（ここでは、基底帯域）に変換する。ミキサ１１３から出力された基底帯域（ベースバンド）の受信信号は、セレクタ１１５を介してＡ／Ｄ変換回路１１６に入力される。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路１１６は、入力されたアナログ形式の受信信号をデジタル形式の受信信号に変換して通信処理部１２０に出力する。
【００３５】
また、送信処理では、通信処理部１２０から入力された送信信号がＤ／Ａ変換回路１１７においてデジタル形式の送信信号からアナログ形式の送信信号へと変換される。Ｄ／Ａ変換回路１１７から出力されたアナログ形式の送信信号は、ミキサ１１８に入力される。
【００３６】
ミキサ１１８は、発振回路１１４から出力される基準信号と送信信号とを乗算し、送信信号の周波数帯域をより高い周波数帯域（ここでは、搬送帯域）に変換する。ミキサ１１８から出力された搬送帯域の送信信号は、パワーアンプ（ＰＡ）１１９に入力される。
【００３７】
パワーアンプ１１９は、入力された送信信号を増幅して出力する。パワーアンプ１１９から出力された送信信号は、送受信切替部ＳＷ１を介してバンドパスフィルタ１１１Ａに入力される。
【００３８】
バンドパスフィルタ１１１Ａは、入力された送信信号に対して所定のフィルタリング処理を施すことによって、当該送信信号から不要な信号を除去する。バンドパスフィルタ１１１Ａから出力された送信信号は、アンテナ素子ＡＮ１を介して無線信号として出力される。
【００３９】
このように、第１通信方式で無線通信を行う場合は、アンテナ素子ＡＮ１、バンドパスフィルタ１１１Ａおよび送受信切替部ＳＷ１を用いて無線信号の送受信が行われる。
【００４０】
一方、第１通信方式とは異なる第２通信方式で無線通信を行う場合は、アンテナ素子ＡＮ２、バンドパスフィルタ１１１Ｂおよび送受信切替部ＳＷ２を用いて無線信号の送受信が行われる。
【００４１】
なお、送受信切替部ＳＷ２は、低ノイズアンプ１１２に接続され、受信信号は、低ノイズアンプ１１２、ミキサ１１３、セレクタ１１５、およびＡ／Ｄ変換回路１１６を経て、通信処理部１２０に出力される。また、送受信切替部ＳＷ２は、パワーアンプ１１９に接続され、通信処理部１２０から通信部１１０に入力された送信信号は、Ｄ／Ａ変換回路１１７、ミキサ１１８、およびパワーアンプ１１９を経て、送受信切替部ＳＷ２に入力されることになる。
【００４２】
すなわち、通信部１１０では、バンドパスフィルタおよび送受信切替部が、第１通信方式および第２通信方式に応じて１系統ずつ設けられているが、通信部１１０における他の処理については、通信部１１０内の共通のハードウェアリソースを用いて行われる。
【００４３】
また、通信部１１０は、後述のＰＬＣモデム１５０を用いて第３通信方式の通信（電力線通信）を行う場合においても、通信部１１０内のハードウェアリソースの一部（詳細には、Ａ／Ｄ変換回路１１６およびＤ／Ａ変換回路１１７）を提供する。このため、通信部１１０は、通信処理部１２０およびＰＬＣモデム１５０との協働により、第３通信方式で通信可能な通信手段として機能するとも表現される。
【００４４】
次に、通信処理部１２０について説明する。通信処理部１２０は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されている。ＤＳＰは、当該ＤＳＰに付設された記憶部（不図示）に格納されたプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、各種機能部を実現する。
【００４５】
具体的には、通信処理部１２０では、ベースバンド処理部１２１と、ＭＡＣ（Media Access Control；メディアアクセス制御層）１２２と、通信制御部１２３と、シーケンス制御部１２４とが機能的に実現される。
【００４６】
ベースバンド処理部１２１では、ベースバンド処理が行われる。より詳細には、ベースバンド処理部１２１は、ベースバンドの受信信号を解析に適した信号に変換する処理、および全体制御部１３０から入力される送信データを無線伝送に適した信号に変換する処理を行う。
【００４７】
ＭＡＣ１２２は、データ通信の階層構造におけるＭＡＣ層に対応するアクセス制御処理を行う。例えば、ＭＡＣ１２２は、通信部１１０から入力されるベースバンドの受信信号から付加情報を除去し、除去後の受信信号をベースバンド処理部１２１に出力する。また、ＭＡＣ１２２は、ベースバンド処理部１２１から入力される送信信号に所定情報を付加し、情報付加後の送信信号を通信部１１０に出力する。
【００４８】
通信制御部１２３は、通信部１１０による通信動作を制御する。具体的には、通信制御部１２３は、送受信切替部ＳＷ１，ＳＷ２、発振回路１１４、およびセレクタ１１５を制御し、通信方式に応じた通信動作の制御を行う。
【００４９】
シーケンス制御部１２４は、後述のスケジュール管理部１４０からの指令に応じた通信方式で、通信処理部１２０を動作させる。具体的には、シーケンス制御部１２４は、スケジュール管理部１４０からの指令に応じた通信方式の通信を実行可能なように、当該通信方式に応じたベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２および通信制御部１２３を機能的に実現させる。すなわち、上述のベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２、および通信制御部１２３は、シーケンス制御部１２４によって選択されたプログラムを実行することによって実現されることになる。
【００５０】
例えば、スケジュール管理部１４０から第１通信方式で通信を行う旨の指令を受けた場合は、シーケンス制御部１２４は、第１通信方式の通信を実現するためのプログラムを記憶部から読み出す。そして、シーケンス制御部１２４は、ＤＳＰにおいて当該プログラムを実行させることによって、第１通信方式の通信を実行可能なように、通信処理部１２０を動作させる。
【００５１】
これにより、通信処理部１２０では、第１通信方式に応じたベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２および通信制御部１２３が機能的に実現されることになる。すなわち、第１通信方式に応じて実現されるベースバンド処理部１２１およびＭＡＣ１２２は、第１通信方式に応じたベースバンド処理、およびＭＡＣ処理をそれぞれ実行する。また、第１通信方式に応じて実現される通信制御部１２３は、送信処理および受信処理に応じて送受信切替部ＳＷ１を切り替えるとともに、第１通信方式に応じた周波数を有する基準信号を生成するように発振回路１１４を制御する。また、通信制御部１２３は、ミキサ１１３からの受信信号をＡ／Ｄ変換回路１１６に出力するようにセレクタ１１５を制御する。
【００５２】
このように、シーケンス制御部１２４は、スケジュール管理部１４０からの指令に応じて、当該指令に応じた通信方式で通信可能なように通信装置１０を自動的に設定する設定制御手段として機能する。
【００５３】
全体制御部１３０は、マイクロコンピュータとして構成され、主にＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも不図示）等を備える。全体制御部１３０は、ＲＯＭに格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、通信プロトコル処理部１３１を機能的に実現する。
【００５４】
通信プロトコル処理部１３１は、通信プロトコルに従った通信動作を通信装置に実行させるため、通信プロトコルに応じた処理を行う。例えば、通信プロトコル処理部１３１は、通信プロトコルに応じたスケジュール管理を行うように、スケジュール管理部１４０を設定する。通信プロトコル処理部１３１によるスケジュール管理部１４０の設定は、通信装置１０が起動された際に行われる。
【００５５】
スケジュール管理部１４０は、通信装置１０において実行される通信動作のスケジュール管理を行う。具体的には、スケジュール管理部１４０は、通信プロトコル処理部１３１によって初期設定された後、通信プロトコルに従ったスケジュール管理を行い、通信処理部１２０のシーケンス制御部１２４に対して通信の動作指令を出力する。
【００５６】
より詳細には、当該通信プロトコルには、予め定められた所定のタイミングで他の通信装置と同期して通信（同期通信）を行う規約が含まれている。スケジュール管理部１４０は、当該規約に基づいて、所定のタイミングにおいて、同期通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。
【００５７】
本実施形態では、第２通信方式の通信および第３通信方式の通信が他の通信装置と同期して行われるものとして例示する。すなわち、第２通信方式の通信を実行するタイミングになると、スケジュール管理部１４０は、第２通信方式の通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力し、通信装置１０は、第２通信方式の通信動作を実行することになる。また、第３通信方式の通信を実行するタイミングになると、スケジュール管理部１４０は、第３通信方式の通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力し、通信装置１０は、第３通信方式の通信動作を実行することになる。
【００５８】
なお、同期通信は、送信側と受信側とで同期をとりながらデータ伝送を行なう通信であり、所定のタイミングで行われる同期通信には、例えば、一定周期ごとに行われる通信が含まれる。また、このような同期通信を行う規約を含む通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる。
【００５９】
また、スケジュール管理部１４０は、同期通信を行うタイミング以外のタイミングで、非同期通信を行うようにスケジュール管理を行う。本実施形態では、第１通信方式の通信が非同期通信であるものとして例示する。
【００６０】
このように、スケジュール管理部１４０は、複数の通信方式のうち、いずれの通信方式を用いて通信を行うかを自動で択一的に選択する選択手段としての機能を有している。
【００６１】
ＰＬＣモデム１５０は、アナログアンプ等を含むＰＬＣアナログフロントエンド１５１と、電力線３０への結合回路１５２とで構成されている。ＰＬＣモデム１５０は、Ｄ／Ａ変換回路１１７を介して入力される通信処理部１２０からの送信信号に基づいてＰＬＣ信号を生成し、当該ＰＬＣ信号を電力線３０に重畳させる機能を有している。また、ＰＬＣモデム１５０は、受信したＰＬＣ信号を復調して、受信信号を取得し、当該受信信号を通信部１１０に出力する機能を有している。このようにＰＬＣモデム１５０は、電力線３０を通信媒体とした電力線通信を実現する。
【００６２】
［３．通信装置１０の通信動作］
次に、通信装置１０の通信動作について説明する。図３は、時系列で示した通信装置１０の通信状態を示す図である。図３では、電力線通信の通信タイミングＴＰと、９５０ＭＨｚ通信の通信タイミングＴＱと、無線ＬＡＮ通信の通信タイミングＴＬと、これら電力線通信、９５０ＭＨｚ通信および無線ＬＡＮ通信の各通信タイミングを合わせて表示した通信装置１０の通信タイミングＴＡとが示されている。
【００６３】
図３に示されるように、通信装置１０では、電力線通信が所定周期のタイミングＴＭ１で実行されるとともに、９５０ＭＨｚ通信が電力線通信のタイミングとは異なる所定周期のタイミングＴＭ２で実行される。
【００６４】
電力線通信および９５０ＭＨｚ通信の各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２は、スケジュール管理部１４０において管理され、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２が到来する度に、スケジュール管理部１４０は、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２に応じた通信の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。
【００６５】
シーケンス制御部１２４は、動作指令を受けると、当該動作指令に応じた通信方式で、通信処理部１２０を動作させる。これにより、通信装置１０は、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２で所望の通信が実行可能なように設定されることになる。
【００６６】
このように、通信装置１０では、電力線通信と９５０ＭＨｚ通信とが同期通信として、互いに異なるタイミングで所定周期ごとに実行される。
【００６７】
また、通信装置１０では、同期通信の実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２以外の任意のタイミングＴＭ３で、無線ＬＡＮ通信が実行される。
【００６８】
具体的には、スケジュール管理部１４０は、同期通信の実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２が終了すると、非同期通信（無線ＬＡＮ通信）を実行するための設定変更指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。シーケンス制御部１２４は、設定変更指令を受けると、無線ＬＡＮ通信を実行可能なように通信処理部１２０を動作させる。より詳細には、シーケンス制御部１２４は、無線ＬＡＮ通信を実現するためのプログラムを記憶部から読み出し、当該プログラムを実行することによって無線ＬＡＮ通信を実現可能なように、通信処理部１２０を動作させる。これにより、通信装置１０は、無線ＬＡＮ通信が実行可能なように設定されることになる。例えば、図３では、両矢印で示される期間ＰＤが無線ＬＡＮ通信を実行可能なように設定された期間となる。
【００６９】
無線ＬＡＮ通信が実行可能なように設定された通信装置１０は、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置からの送信信号を受信可能な状態となり、当該送信信号を受信したタイミングＴＭ３で無線ＬＡＮ通信を実行する。
【００７０】
このように、通信装置１０は、同期通信が実行されない期間（同期通信の不実行期間）において、非同期通信を実行可能なように設定される。なお、同期通信の不実行期間は、非同期通信の実行可能期間とも称される。
【００７１】
また、同期通信が実行される期間（同期通信の実行期間）において、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合は、通信装置１０は、当該送信信号を受信して非同期通信を実行することができない。しかし、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置が、送信データを相手装置に伝送できないときに、当該送信データを再送する機能を有していた場合は、通信装置１０は、同期通信の不実行期間において非同期通信を実行し、再送された送信データを取得することができる。
【００７２】
例えば、図４には、同期通信である９５０ＭＨｚ通信の実行期間ＫＴにおいて、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合の通信装置１０の通信動作が示されている。この場合、同期通信の実行期間ＫＴが終了した後の同期通信の不実行期間ＰＤ１０におけるタイミングＴＭ３０で、他の通信装置によって送信データの再送が行われ、通信装置１０と他の通信装置との非同期通信（無線ＬＡＮ通信）が実行されている。
【００７３】
以上のように、通信装置１０では、同期通信を実現するハードウェア（詳細には、通信部１１０および通信処理部１２０）と非同期通信を実現するハードウェア（通信部１１０および通信処理部１２０）とは、少なくとも一部のハードウェアを共有して構成される。そして、同期通信を行う際には、共有のハードウェアに対して、同期通信を実行可能にするための設定を行い、非同期通信を行う際には、当該共有のハードウェアに対して、非同期通信を実行可能にするための設定を行う。このように、通信装置１０は、共有するハードウェアを異なる時間において用いて、換言すれば共有のハードウェアを共用のハードウェアとして時分割で用いて、同期通信および非同期通信を行う。
【００７４】
このような通信装置１０によれば、同期通信および非同期通信を行うための構成の全てを個別に設ける必要がなく、通信装置１０のコストを低減することが可能になる。また、ハードウェアの共用により、通信装置１０の大きさをより小さくすることも可能になるとともに、オーバヘッドを低減させることも可能になる。
【００７５】
なお、非同期通信を行う相手側の通信装置（「相手通信装置」とも称する）が送信データの再送機能を有する場合に、通信装置１０で実行される非同期通信は、以下のようなケース（１）〜（３）において特に実現可能となる。なお、図５〜７は、時系列で示した通信装置１０の通信状態を示す図であり、図５はケース（１）の通信状態、図６はケース（２）の通信状態、図７はケース（３）の通信状態を示している。
【００７６】
（１）通信装置１０における同期通信の不実行期間が、相手通信装置において送信データの再送に要する時間よりも長い場合。
【００７７】
具体的には、例えば図５に示されるように、通信装置１０における同期通信の不実行期間ＰＤ５０が、相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの時間、すなわち相手通信装置において送信データの再送に要する時間ＲＰ１よりも長い場合、通信装置１０は、再送される送信データを取得する可能性が高く、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００７８】
（２）相手通信装置による送信データの再送タイミングがランダムで、送信データの再送が通信装置１０における同期通信の非実行期間に行われる可能性が高い場合。
【００７９】
具体的には、例えば図６に示されるように、相手通信装置による送信データの再送がタイミングＴＭ５０或いはタイミングＴＭ６０等のランダムなタイミングで行われるのであれば、通信装置１０における同期通信の非実行期間ＰＤ５０に送信データが再送される可能性が高く、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００８０】
（３）相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの間隔が、通信装置１０における同期通信の周期と異なる場合。
【００８１】
具体的には、例えば、図７に示されるように、相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの間隔ＲＰ２が、通信装置１０における同期通信の周期ＣＹと異なる場合は、通信装置１０における同期通信の不実行期間において相手通信装置による送信データの再送が行われることが保証されており、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００８２】
＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
【００８３】
例えば、上記実施形態では、通信処理部１２０をＤＳＰを用いて構成する態様を例示していたが、これに限定されない。具体的には、通信処理部１２０において実現される各機能部の一部または全部をハードウェアによって実現してもよい。具体的には、例えば、各通信方式における共通部分を所定のハードウェアによって構成し、当該ハードウェアに対するパラメータ設定、経路の切替、および動作手順等をプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）を用いて制御してもよい。これによれば、通信処理部の機能に特化したハードウェア構成とすることができるので、ＤＳＰを用いる場合に比べて、オーバヘッドを低減させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、スケジュール管理部１４０が通信処理部１２０および全体制御部１３０とは独立した要素として構成されていたが、これに限定されず、スケジュール管理部が全体制御部１３０において機能的に実現される態様であってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、同期通信の不実行期間全てにおいて、非同期通信を実行可能なように通信装置１０を設定していたがこれに限定されず、同期通信の不実行期間の一部の期間において非同期通信を実行可能となるように通信装置１０を設定してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、２つの異なる通信方式の通信（具体的には、電力線通信と９５０ＭＨｚ通信）が同期通信として実行されていたが、これに限定されない。具体的には、１つの通信方式の通信（例えば電力線通信）のみが同期通信として実行されていてもよく、３つ以上の異なる通信方式の通信が同期通信として実行されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 通信システム
５ 家電
６ センサー
７ 中継装置
８ 施設
１０ 通信装置
３０ 電力線
８０ 家庭
１１０ 通信部
１２０ 通信処理部
１３０ 全体制御部
１４０ スケジュール管理部
１５０ ＰＬＣモデム
ＮＴ 通信ネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、装置間或いは機器間の通信を異なる通信方式で行う通信システムが存在する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、有線通信および無線通信を用いて、通信装置が有する情報を他の通信装置へと伝送する通信システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、異なる通信方式で通信可能な通信装置は、各通信方式での通信を実現するために、通信方式ごとに個別の構成を有している。
【０００６】
しかし、このような通信装置では、通信方式ごとに個別の構成が設けられることになるため、通信装置のコストが高くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、異なる通信方式で通信可能な通信装置において、当該通信装置のコストを低減することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する選択手段と、前記選択手段からの指令に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う設定制御手段とを備える。
【０００９】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記選択手段は、通信プロトコルに従った所定タイミングで前記第１通信手段を選択し、前記選択手段は、前記所定タイミング以外のタイミングで前記第２通信手段を選択する。
【００１０】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記第１通信方式による通信は、前記通信プロトコルに従って前記所定タイミングで行われる同期通信である。
【００１１】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる。
【００１２】
また、本発明に係る通信装置の動作方法は、第１通信方式で通信可能な第１通信手段、および前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段を有する通信装置の動作方法であって、ａ）前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する工程と、ｂ）前記ａ）工程における選択に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる通信方式で通信可能な通信装置において、当該通信装置のコストを低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通信システムの構成を示す図である。
【図２】通信装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図４】９５０ＭＨｚ通信の実行期間において、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合の通信装置の通信動作を示す図である。
【図５】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図６】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【図７】時系列で示した通信装置の通信状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
＜実施形態＞
［１．構成概要］
図１は、実施形態に係る通信システム１の構成を示す図である。
【００１７】
図１に示されるように、通信システム１は、通信装置１０と、インターネット等の通信ネットワークＮＴに接続された中継装置７と、施設８としての家庭８０内に存在する各家庭用電気器具（家電）５と、屋内外に設置された各センサー６とを有している。
【００１８】
通信装置１０は、中継装置７、家電５、およびセンサー６と、それぞれ異なる通信方式で通信可能な機能を有している。具体的には、通信装置１０は、電力線３０を通信媒体とした電力線通信（ＰＬＣ：power line communication）によって、家電５と通信可能に構成されている。また、通信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に基づく無線通信（「無線ＬＡＮ通信」とも称する）によって中継装置７と通信可能に構成されるとともに、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信でセンサー６と通信可能に構成されている。なお、無線ＬＡＮ通信では、例えば、２．５ＧＨｚの周波数を中心周波数とする周波数帯域の無線信号を用いて通信が行われ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信では、９５０ＭＨｚの周波数を中心周波数とする周波数帯域の無線信号を用いて通信が行われる。
【００１９】
本明細書中では、無線ＬＡＮ通信を「第１通信方式の通信」とも称し、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇの規格に基づく無線通信（９５０ＭＨｚ通信）を「第２通信方式の通信」とも称する。また、電力線通信（ＰＬＣ）を「第３通信方式の通信」とも称する。
【００２０】
センサー６には、温度センサー、湿度センサー、ガスの使用量を計量するガスメータ等が含まれる。通信装置１０は、９５０ＭＨｚの周波数帯域を利用した無線通信によって、センサー６から環境情報を取得することができる。
【００２１】
家電５には、テレビ、冷蔵庫、エアコン等が含まれる。通信装置１０は、電力線通信によって各家電５に制御情報を送信し、当該各家電５を制御する機能をも有している。当該制御情報は、通信装置１０によって環境情報に基づいて設定された情報であってもよい。
【００２２】
なお、図１では、電柱上の中継装置７と通信を行うことによって通信ネットワークＮＴに接続される態様が例示されているが、例えば、家庭内のルータを中継装置とし、当該ルータと通信装置１０とが通信を行うことによって通信ネットワークＮＴに接続される態様であってもよい。
【００２３】
このように、通信装置１０は、複数の異なる通信方式で、様々な電子機器と施設内通信（屋内通信）または施設外通信（屋外通信）を実現する。
【００２４】
なお、通信装置１０は、家庭８０で消費される電力を計量する電力量計（電力メータ）としての機能を有していてもよく、また、本実施形態では、通信装置１０が次世代電力網としてのスマートグリッドにおける通信網の構成要素として用いられる場合を例示する。
【００２５】
［２．通信装置１０の機能ブロック］
次に、通信システム１を構成する通信装置１０の機能について説明する。図２は、通信装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示されるように、通信装置１０は、アンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２に接続された通信部１１０と、通信処理部１２０と、全体制御部１３０と、スケジュール管理部１４０と、ＰＬＣモデム１５０と、外部機器（例えば外部記憶装置）と接続するための外部Ｉ／Ｆ１６０とを備えている。
【００２７】
通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２それぞれとの協働により、外部の通信装置（外部通信装置）との間で無線通信を行う。具体的には、通信部１１０は、外部の通信装置から送信されたデータをアンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２を介して受信し、受信データを通信処理部１２０に出力する。また、通信部１１０は、通信処理部１２０から入力される送信データを含む信号（送信信号）をアンテナ素子ＡＮ１，ＡＮ２を介して外部の通信装置に無線送信する。
【００２８】
また、通信部１１０は、後述の通信処理部１２０との協働により、種々の外部通信装置と２つの異なる通信方式で無線通信可能な通信手段として構成されている。より詳細には、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１に接続されたバンドパスフィルタ１１１Ａ、および当該バンドパスフィルタ１１１Ａに接続された送受信切替部ＳＷ１、並びにアンテナ素子ＡＮ２に接続されたバンドパスフィルタ１１１Ｂ、および当該バンドパスフィルタ１１１Ｂに接続された送受信切替部ＳＷ２を有している。
【００２９】
例えば、第１通信方式の通信（無線ＬＡＮ通信）を行う場合は、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ１、バンドパスフィルタ１１１Ａおよび送受信切替部ＳＷ１を用いて無線信号の送受信を行う。また、第１通信方式とは異なる第２通信方式の通信（９５０ＭＨｚ通信）を行う場合は、通信部１１０は、アンテナ素子ＡＮ２、バンドパスフィルタ１１１Ｂおよび送受信切替部ＳＷ２を用いて無線信号の送受信を行う。
【００３０】
ここで、通信部１１０における、第１通信方式で無線通信を行う際の処理について受信処理と送信処理とに場合を分けて説明する。
【００３１】
受信処理では、バンドパスフィルタ１１１Ａは、アンテナ素子ＡＮ１で受信された信号の中から、当該第１通信方式において処理対象となる受信信号を取り出して出力する。バンドパスフィルタ１１１Ａから出力された受信信号は、送受信切替部ＳＷ１を介して低ノイズアンプ（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）１１２に入力される。
【００３２】
低ノイズアンプ１１２は、入力された受信信号を増幅して出力する。低ノイズアンプ１１２から出力された受信信号は、ミキサ１１３へ入力される。
【００３３】
ミキサ１１３は、発振回路１１４から出力される所定周波数の基準信号と受信信号とを乗算し、受信信号の周波数帯域をより低い周波数帯域（ここでは、基底帯域）に変換する。ミキサ１１３から出力された基底帯域（ベースバンド）の受信信号は、セレクタ１１５を介してＡ／Ｄ変換回路１１６に入力される。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路１１６は、入力されたアナログ形式の受信信号をデジタル形式の受信信号に変換して通信処理部１２０に出力する。
【００３５】
また、送信処理では、通信処理部１２０から入力された送信信号がＤ／Ａ変換回路１１７においてデジタル形式の送信信号からアナログ形式の送信信号へと変換される。Ｄ／Ａ変換回路１１７から出力されたアナログ形式の送信信号は、ミキサ１１８に入力される。
【００３６】
ミキサ１１８は、発振回路１１４から出力される基準信号と送信信号とを乗算し、送信信号の周波数帯域をより高い周波数帯域（ここでは、搬送帯域）に変換する。ミキサ１１８から出力された搬送帯域の送信信号は、パワーアンプ（ＰＡ）１１９に入力される。
【００３７】
パワーアンプ１１９は、入力された送信信号を増幅して出力する。パワーアンプ１１９から出力された送信信号は、送受信切替部ＳＷ１を介してバンドパスフィルタ１１１Ａに入力される。
【００３８】
バンドパスフィルタ１１１Ａは、入力された送信信号に対して所定のフィルタリング処理を施すことによって、当該送信信号から不要な信号を除去する。バンドパスフィルタ１１１Ａから出力された送信信号は、アンテナ素子ＡＮ１を介して無線信号として出力される。
【００３９】
このように、第１通信方式で無線通信を行う場合は、アンテナ素子ＡＮ１、バンドパスフィルタ１１１Ａおよび送受信切替部ＳＷ１を用いて無線信号の送受信が行われる。
【００４０】
一方、第１通信方式とは異なる第２通信方式で無線通信を行う場合は、アンテナ素子ＡＮ２、バンドパスフィルタ１１１Ｂおよび送受信切替部ＳＷ２を用いて無線信号の送受信が行われる。
【００４１】
なお、送受信切替部ＳＷ２は、低ノイズアンプ１１２に接続され、受信信号は、低ノイズアンプ１１２、ミキサ１１３、セレクタ１１５、およびＡ／Ｄ変換回路１１６を経て、通信処理部１２０に出力される。また、送受信切替部ＳＷ２は、パワーアンプ１１９に接続され、通信処理部１２０から通信部１１０に入力された送信信号は、Ｄ／Ａ変換回路１１７、ミキサ１１８、およびパワーアンプ１１９を経て、送受信切替部ＳＷ２に入力されることになる。
【００４２】
すなわち、通信部１１０では、バンドパスフィルタおよび送受信切替部が、第１通信方式および第２通信方式に応じて１系統ずつ設けられているが、通信部１１０における他の処理については、通信部１１０内の共通のハードウェアリソースを用いて行われる。
【００４３】
また、通信部１１０は、後述のＰＬＣモデム１５０を用いて第３通信方式の通信（電力線通信）を行う場合においても、通信部１１０内のハードウェアリソースの一部（詳細には、Ａ／Ｄ変換回路１１６およびＤ／Ａ変換回路１１７）を提供する。このため、通信部１１０は、通信処理部１２０およびＰＬＣモデム１５０との協働により、第３通信方式で通信可能な通信手段として機能するとも表現される。
【００４４】
次に、通信処理部１２０について説明する。通信処理部１２０は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されている。ＤＳＰは、当該ＤＳＰに付設された記憶部（不図示）に格納されたプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、各種機能部を実現する。
【００４５】
具体的には、通信処理部１２０では、ベースバンド処理部１２１と、ＭＡＣ（Media Access Control；メディアアクセス制御層）１２２と、通信制御部１２３と、シーケンス制御部１２４とが機能的に実現される。
【００４６】
ベースバンド処理部１２１では、ベースバンド処理が行われる。より詳細には、ベースバンド処理部１２１は、ベースバンドの受信信号を解析に適した信号に変換する処理、および全体制御部１３０から入力される送信データを無線伝送に適した信号に変換する処理を行う。
【００４７】
ＭＡＣ１２２は、データ通信の階層構造におけるＭＡＣ層に対応するアクセス制御処理を行う。例えば、ＭＡＣ１２２は、通信部１１０から入力されるベースバンドの受信信号から付加情報を除去し、除去後の受信信号をベースバンド処理部１２１に出力する。また、ＭＡＣ１２２は、ベースバンド処理部１２１から入力される送信信号に所定情報を付加し、情報付加後の送信信号を通信部１１０に出力する。
【００４８】
通信制御部１２３は、通信部１１０による通信動作を制御する。具体的には、通信制御部１２３は、送受信切替部ＳＷ１，ＳＷ２、発振回路１１４、およびセレクタ１１５を制御し、通信方式に応じた通信動作の制御を行う。
【００４９】
シーケンス制御部１２４は、後述のスケジュール管理部１４０からの指令に応じた通信方式で、通信処理部１２０を動作させる。具体的には、シーケンス制御部１２４は、スケジュール管理部１４０からの指令に応じた通信方式の通信を実行可能なように、当該通信方式に応じたベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２および通信制御部１２３を機能的に実現させる。すなわち、上述のベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２、および通信制御部１２３は、シーケンス制御部１２４によって選択されたプログラムを実行することによって実現されることになる。
【００５０】
例えば、スケジュール管理部１４０から第１通信方式で通信を行う旨の指令を受けた場合は、シーケンス制御部１２４は、第１通信方式の通信を実現するためのプログラムを記憶部から読み出す。そして、シーケンス制御部１２４は、ＤＳＰにおいて当該プログラムを実行させることによって、第１通信方式の通信を実行可能なように、通信処理部１２０を動作させる。
【００５１】
これにより、通信処理部１２０では、第１通信方式に応じたベースバンド処理部１２１、ＭＡＣ１２２および通信制御部１２３が機能的に実現されることになる。すなわち、第１通信方式に応じて実現されるベースバンド処理部１２１およびＭＡＣ１２２は、第１通信方式に応じたベースバンド処理、およびＭＡＣ処理をそれぞれ実行する。また、第１通信方式に応じて実現される通信制御部１２３は、送信処理および受信処理に応じて送受信切替部ＳＷ１を切り替えるとともに、第１通信方式に応じた周波数を有する基準信号を生成するように発振回路１１４を制御する。また、通信制御部１２３は、ミキサ１１３からの受信信号をＡ／Ｄ変換回路１１６に出力するようにセレクタ１１５を制御する。
【００５２】
このように、シーケンス制御部１２４は、スケジュール管理部１４０からの指令に応じて、当該指令に応じた通信方式で通信可能なように通信装置１０を自動的に設定する設定制御手段として機能する。
【００５３】
全体制御部１３０は、マイクロコンピュータとして構成され、主にＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも不図示）等を備える。全体制御部１３０は、ＲＯＭに格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、通信プロトコル処理部１３１を機能的に実現する。
【００５４】
通信プロトコル処理部１３１は、通信プロトコルに従った通信動作を通信装置に実行させるため、通信プロトコルに応じた処理を行う。例えば、通信プロトコル処理部１３１は、通信プロトコルに応じたスケジュール管理を行うように、スケジュール管理部１４０を設定する。通信プロトコル処理部１３１によるスケジュール管理部１４０の設定は、通信装置１０が起動された際に行われる。
【００５５】
スケジュール管理部１４０は、通信装置１０において実行される通信動作のスケジュール管理を行う。具体的には、スケジュール管理部１４０は、通信プロトコル処理部１３１によって初期設定された後、通信プロトコルに従ったスケジュール管理を行い、通信処理部１２０のシーケンス制御部１２４に対して通信の動作指令を出力する。
【００５６】
より詳細には、当該通信プロトコルには、予め定められた所定のタイミングで他の通信装置と同期して通信（同期通信）を行う規約が含まれている。スケジュール管理部１４０は、当該規約に基づいて、所定のタイミングにおいて、同期通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。
【００５７】
本実施形態では、第２通信方式の通信および第３通信方式の通信が他の通信装置と同期して行われるものとして例示する。すなわち、第２通信方式の通信を実行するタイミングになると、スケジュール管理部１４０は、第２通信方式の通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力し、通信装置１０は、第２通信方式の通信動作を実行することになる。また、第３通信方式の通信を実行するタイミングになると、スケジュール管理部１４０は、第３通信方式の通信を行う旨の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力し、通信装置１０は、第３通信方式の通信動作を実行することになる。
【００５８】
なお、同期通信は、送信側と受信側とで同期をとりながらデータ伝送を行なう通信であり、所定のタイミングで行われる同期通信には、例えば、一定周期ごとに行われる通信が含まれる。また、このような同期通信を行う規約を含む通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる。
【００５９】
また、スケジュール管理部１４０は、同期通信を行うタイミング以外のタイミングで、非同期通信を行うようにスケジュール管理を行う。本実施形態では、第１通信方式の通信が非同期通信であるものとして例示する。
【００６０】
このように、スケジュール管理部１４０は、複数の通信方式のうち、いずれの通信方式を用いて通信を行うかを自動で択一的に選択する選択手段としての機能を有している。
【００６１】
ＰＬＣモデム１５０は、アナログアンプ等を含むＰＬＣアナログフロントエンド１５１と、電力線３０への結合回路１５２とで構成されている。ＰＬＣモデム１５０は、Ｄ／Ａ変換回路１１７を介して入力される通信処理部１２０からの送信信号に基づいてＰＬＣ信号を生成し、当該ＰＬＣ信号を電力線３０に重畳させる機能を有している。また、ＰＬＣモデム１５０は、受信したＰＬＣ信号を復調して、受信信号を取得し、当該受信信号を通信部１１０に出力する機能を有している。このようにＰＬＣモデム１５０は、電力線３０を通信媒体とした電力線通信を実現する。
【００６２】
［３．通信装置１０の通信動作］
次に、通信装置１０の通信動作について説明する。図３は、時系列で示した通信装置１０の通信状態を示す図である。図３では、電力線通信の通信タイミングＴＰと、９５０ＭＨｚ通信の通信タイミングＴＱと、無線ＬＡＮ通信の通信タイミングＴＬと、これら電力線通信、９５０ＭＨｚ通信および無線ＬＡＮ通信の各通信タイミングを合わせて表示した通信装置１０の通信タイミングＴＡとが示されている。
【００６３】
図３に示されるように、通信装置１０では、電力線通信が所定周期のタイミングＴＭ１で実行されるとともに、９５０ＭＨｚ通信が電力線通信のタイミングとは異なる所定周期のタイミングＴＭ２で実行される。
【００６４】
電力線通信および９５０ＭＨｚ通信の各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２は、スケジュール管理部１４０において管理され、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２が到来する度に、スケジュール管理部１４０は、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２に応じた通信の動作指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。
【００６５】
シーケンス制御部１２４は、動作指令を受けると、当該動作指令に応じた通信方式で、通信処理部１２０を動作させる。これにより、通信装置１０は、各実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２で所望の通信が実行可能なように設定されることになる。
【００６６】
このように、通信装置１０では、電力線通信と９５０ＭＨｚ通信とが同期通信として、互いに異なるタイミングで所定周期ごとに実行される。
【００６７】
また、通信装置１０では、同期通信の実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２以外の任意のタイミングＴＭ３で、無線ＬＡＮ通信が実行される。
【００６８】
具体的には、スケジュール管理部１４０は、同期通信の実行タイミングＴＭ１，ＴＭ２が終了すると、非同期通信（無線ＬＡＮ通信）を実行するための設定変更指令をシーケンス制御部１２４に対して出力する。シーケンス制御部１２４は、設定変更指令を受けると、無線ＬＡＮ通信を実行可能なように通信処理部１２０を動作させる。より詳細には、シーケンス制御部１２４は、無線ＬＡＮ通信を実現するためのプログラムを記憶部から読み出し、当該プログラムを実行することによって無線ＬＡＮ通信を実現可能なように、通信処理部１２０を動作させる。これにより、通信装置１０は、無線ＬＡＮ通信が実行可能なように設定されることになる。例えば、図３では、両矢印で示される期間ＰＤが無線ＬＡＮ通信を実行可能なように設定された期間となる。
【００６９】
無線ＬＡＮ通信が実行可能なように設定された通信装置１０は、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置からの送信信号を受信可能な状態となり、当該送信信号を受信したタイミングＴＭ３で無線ＬＡＮ通信を実行する。
【００７０】
このように、通信装置１０は、同期通信が実行されない期間（同期通信の不実行期間）において、非同期通信を実行可能なように設定される。なお、同期通信の不実行期間は、非同期通信の実行可能期間とも称される。
【００７１】
また、同期通信が実行される期間（同期通信の実行期間）において、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合は、通信装置１０は、当該送信信号を受信して非同期通信を実行することができない。しかし、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置が、送信データを相手装置に伝送できないときに、当該送信データを再送する機能を有していた場合は、通信装置１０は、同期通信の不実行期間において非同期通信を実行し、再送された送信データを取得することができる。
【００７２】
例えば、図４には、同期通信である９５０ＭＨｚ通信の実行期間ＫＴにおいて、無線ＬＡＮ通信を行う他の通信装置から送信信号が出力された場合の通信装置１０の通信動作が示されている。この場合、同期通信の実行期間ＫＴが終了した後の同期通信の不実行期間ＰＤ１０におけるタイミングＴＭ３０で、他の通信装置によって送信データの再送が行われ、通信装置１０と他の通信装置との非同期通信（無線ＬＡＮ通信）が実行されている。
【００７３】
以上のように、通信装置１０では、同期通信を実現するハードウェア（詳細には、通信部１１０および通信処理部１２０）と非同期通信を実現するハードウェア（通信部１１０および通信処理部１２０）とは、少なくとも一部のハードウェアを共有して構成される。そして、同期通信を行う際には、共有のハードウェアに対して、同期通信を実行可能にするための設定を行い、非同期通信を行う際には、当該共有のハードウェアに対して、非同期通信を実行可能にするための設定を行う。このように、通信装置１０は、共有するハードウェアを異なる時間において用いて、換言すれば共有のハードウェアを共用のハードウェアとして時分割で用いて、同期通信および非同期通信を行う。
【００７４】
このような通信装置１０によれば、同期通信および非同期通信を行うための構成の全てを個別に設ける必要がなく、通信装置１０のコストを低減することが可能になる。また、ハードウェアの共用により、通信装置１０の大きさをより小さくすることも可能になるとともに、オーバヘッドを低減させることも可能になる。
【００７５】
なお、非同期通信を行う相手側の通信装置（「相手通信装置」とも称する）が送信データの再送機能を有する場合に、通信装置１０で実行される非同期通信は、以下のようなケース（１）〜（３）において特に実現可能となる。なお、図５〜７は、時系列で示した通信装置１０の通信状態を示す図であり、図５はケース（１）の通信状態、図６はケース（２）の通信状態、図７はケース（３）の通信状態を示している。
【００７６】
（１）通信装置１０における同期通信の不実行期間が、相手通信装置において送信データの再送に要する時間よりも長い場合。
【００７７】
具体的には、例えば図５に示されるように、通信装置１０における同期通信の不実行期間ＰＤ５０が、相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの時間、すなわち相手通信装置において送信データの再送に要する時間ＲＰ１よりも長い場合、通信装置１０は、再送される送信データを取得する可能性が高く、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００７８】
（２）相手通信装置による送信データの再送タイミングがランダムで、送信データの再送が通信装置１０における同期通信の非実行期間に行われる可能性が高い場合。
【００７９】
具体的には、例えば図６に示されるように、相手通信装置による送信データの再送がタイミングＴＭ５０或いはタイミングＴＭ６０等のランダムなタイミングで行われるのであれば、通信装置１０における同期通信の非実行期間ＰＤ５０に送信データが再送される可能性が高く、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００８０】
（３）相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの間隔が、通信装置１０における同期通信の周期と異なる場合。
【００８１】
具体的には、例えば、図７に示されるように、相手通信装置において送信データを最初に送信してから再送するまでの間隔ＲＰ２が、通信装置１０における同期通信の周期ＣＹと異なる場合は、通信装置１０における同期通信の不実行期間において相手通信装置による送信データの再送が行われることが保証されており、非同期通信は特に実現可能といえる。
【００８２】
＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
【００８３】
例えば、上記実施形態では、通信処理部１２０をＤＳＰを用いて構成する態様を例示していたが、これに限定されない。具体的には、通信処理部１２０において実現される各機能部の一部または全部をハードウェアによって実現してもよい。具体的には、例えば、各通信方式における共通部分を所定のハードウェアによって構成し、当該ハードウェアに対するパラメータ設定、経路の切替、および動作手順等をプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）を用いて制御してもよい。これによれば、通信処理部の機能に特化したハードウェア構成とすることができるので、ＤＳＰを用いる場合に比べて、オーバヘッドを低減させることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、スケジュール管理部１４０が通信処理部１２０および全体制御部１３０とは独立した要素として構成されていたが、これに限定されず、スケジュール管理部が全体制御部１３０において機能的に実現される態様であってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、同期通信の不実行期間全てにおいて、非同期通信を実行可能なように通信装置１０を設定していたがこれに限定されず、同期通信の不実行期間の一部の期間において非同期通信を実行可能となるように通信装置１０を設定してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、２つの異なる通信方式の通信（具体的には、電力線通信と９５０ＭＨｚ通信）が同期通信として実行されていたが、これに限定されない。具体的には、１つの通信方式の通信（例えば電力線通信）のみが同期通信として実行されていてもよく、３つ以上の異なる通信方式の通信が同期通信として実行されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 通信システム
５ 家電
６ センサー
７ 中継装置
８ 施設
１０ 通信装置
３０ 電力線
８０ 家庭
１１０ 通信部
１２０ 通信処理部
１３０ 全体制御部
１４０ スケジュール管理部
１５０ ＰＬＣモデム
ＮＴ 通信ネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、
前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、
前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する選択手段と、
前記選択手段からの指令に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う設定制御手段と、
を備える通信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、通信プロトコルに従った所定タイミングで前記第１通信手段を選択し、
前記選択手段は、前記所定タイミング以外のタイミングで前記第２通信手段を選択する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１通信方式による通信は、前記通信プロトコルに従って前記所定タイミングで行われる同期通信である請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる請求項２または請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
第１通信方式で通信可能な第１通信手段、および前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段を有する通信装置の動作方法であって、
ａ）前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する工程と、
ｂ）前記ａ）工程における選択に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う工程と、
を備える通信装置の動作方法。
【請求項１】
第１通信方式で通信可能な第１通信手段と、
前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段と、
前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する選択手段と、
前記選択手段からの指令に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う設定制御手段と、
を備える通信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、通信プロトコルに従った所定タイミングで前記第１通信手段を選択し、
前記選択手段は、前記所定タイミング以外のタイミングで前記第２通信手段を選択する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１通信方式による通信は、前記通信プロトコルに従って前記所定タイミングで行われる同期通信である請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信プロトコルは、スマートグリッドにおける通信の規約を規定するプロトコルに含まれる請求項２または請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
第１通信方式で通信可能な第１通信手段、および前記第１通信方式の通信を実現するハードウェアのうち、少なくとも一部のハードウェアを共用のハードウェアとして用いて、前記第１通信方式とは異なる第２通信方式で通信可能な第２通信手段を有する通信装置の動作方法であって、
ａ）前記第１通信手段および前記第２通信手段のうち、どちらの通信手段を用いるかを選択する工程と、
ｂ）前記ａ）工程における選択に応じて、前記共用のハードウェアに対して、前記第１通信方式による通信または前記第２通信方式による通信を実行可能にするための設定を行う工程と、
を備える通信装置の動作方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３５９６（Ｐ２０１２−２３５９６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０４４２（Ｐ２０１０−１６０４４２）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【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２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【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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