特許 6806557 無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6806557

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/15 20060101AFI20201221BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20201221BHJP

   H04W 76/15 20180101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/15

   H04W16/26

   H04W76/15

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-246682(P2016-246682)

(22)【出願日】2016年12月20日

(65)【公開番号】特開2018-101890(P2018-101890A)

(43)【公開日】2018年6月28日

【審査請求日】2019年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安田 雅浩

(72)【発明者】

【氏名】繁住 健哉

(72)【発明者】

【氏名】松村 勇輝

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２８７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１６３４３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 児島史秀，NICTにおけるWi-SUN多様化のための取組み，ワイヤレスIoTセミナー [オンライン]，NICT，２０１６年１１月２１日，第1-47頁，[検索日2020.08.20],インターネット:<URL:https://www.soumu.go.jp/main_content/000454146.pdf>

【文献】 JJ-300.10 ECHONET Lite向け ホームネットワーク通信インタフェース (IEEE802.15.4/4e/4g 920MHz帯無線)，TTC標準，一般社団法人情報通信技術委員会，２０１５年 ３月１１日，第2.2版，第139-146頁，[検索日2020.08.21],インターネット<URL:https://www.ttc.or.jp/application/files/4815/5418/7477/JJ-300.10v2.2.pdf>

【文献】 NXP IEEE 802.15.4 Stack User Guide，JN-UG-3024，[オンライン]，２０１６年 ６月２２日，Revision 2.6，第26-36頁，[検索日2020.08.21],インターネット<URL:https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/JN-UG-3024.pdf>

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／１５

Ｈ０４Ｗ １６／２６

Ｈ０４Ｗ ７６／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、
前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器と、
を有する無線通信システムであって、
前記第２機器は、前記第１機器との接続設定に際して、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答がなければ前記アクティブスキャンを繰り返し、
前記中継機器は、前記第２機器からのスキャン信号を受信したとき、前記スキャン信号から前記第１機器との接続に必要な情報要素を抽出して独自アクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる、
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項2】

所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、
前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器と、
を有する無線通信システムであって、
前記第２機器は、前記第１機器との接続設定に際して、前記中継機器に初期設定されたチャネルを先頭に順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、
前記中継機器は、前記第２機器からのスキャン信号を受信したとき、前記アクティブスキャンのチャネル切替間隔よりも短い待機時間に亘って現チャネルの受信パケットをリピート送信する状態を維持した後、前記アクティブスキャンの次チャネルに自身のチャネルを変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項3】

所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、
前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器と、
を有する無線通信システムであって、
前記第２機器は、無線通信を介することなく自身に外部接続された中継機器に対して、所定の設定情報を通知し、
前記中継機器は、前記設定情報に基づいて自身の初期設定を行い、
前記第２機器は、前記第１機器との接続確立前に無線通信を介することなく自身に外部接続された中継機器に対して、前記第１機器との接続に必要な情報要素を前記設定情報として通知し、
前記中継機器は、その起動時において、前記情報要素を用いて独自アクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる、
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項4】

前記中継機器は、自身が前記第２機器に外部接続されていることを検出したとき、前記第２機器に前記設定情報の通知を要求することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記第２機器は、前記第１機器との接続確立後に導入された中継機器に対して、前記設定情報として設定済みチャネルを通知し、
前記中継機器は、前記設定済みチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる、
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記通信プロファイルは、Ｗｉ−ＳＵＮＢルートであり、
前記第１機器は、スマートメーターであり、
前記第２機器は、ホームゲートウェイであり、
前記中継機器は、Ｂルートリピーターである、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書中に開示されている発明は、無線通信システム（特にこれに用いられる中継機器の初期設定技術）に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ガス・電気・水道などの検針データをインフラ事業者に無線送信する機能を備えたスマートメーターが普及し始めている。また、スマートメーターとホームゲートウェイとの間で１対１通信を行うことにより、スマートメーターの検針データを需要家の宅内でも確認することのできる無線通信システムも提案されている。

【0003】

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−７６６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、スマートメーターとホームゲートウェイとの間の無線通信については、通信距離や障害物に対するロバスト性について更なる改善の余地があった。

【0006】

なお、一般に、第１機器と第２機器との無線通信距離を延長するための手法としては、両機器間に中継機器を設けることが考えられる。しかしながら、中継機器を導入する場合には、無線通信システムの初期設定作業が煩雑となったり、既存のネットワークに後から中継機器を追加しにくいことがあり、その利便性について更なる改善の余地があった。

【0007】

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の課題に鑑み、簡易に無線通信のロバスト性を向上することのできる無線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】

本明細書中に開示されている無線通信システムは、所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器と、を有する無線通信システムであって、前記第２機器は、前記第１機器との接続設定に際して、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答がなければ前記アクティブスキャンを繰り返し、前記中継機器は、前記第２機器からのスキャン信号を受信したとき、前記スキャン信号から前記第１機器との接続に必要な情報要素を抽出して独自アクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる構成（第１の構成）とされている。

【0009】

また、本明細書中に開示されている無線通信システムは、所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器とを有する無線通信システムであって、前記第２機器は、前記第１機器との接続設定に際して、前記中継機器に初期設定されたチャネルを先頭に順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、前記中継機器は、前記第２機器からのスキャン信号を受信したとき、前記アクティブスキャンのチャネル切替間隔よりも短い待機時間に亘って現チャネルの受信パケットをリピート送信する状態を維持した後、前記アクティブスキャンの次チャネルに自身のチャネルを変更する構成（第２の構成）とされている。

【0010】

また、本明細書中に開示されている無線通信システムは、所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器を有する無線通信システムであって、前記第２機器は、無線通信を介することなく自身に外部接続された中継機器に対して、所定の設定情報を通知し、前記中継機器は、前記設定情報に基づいて自身の初期設定を行う構成（第３の構成）とされている。

【0011】

なお、第３の構成から成る無線通信システムにおいて、前記第２機器は、前記第１機器との接続確立前に無線通信を介することなく自身に外部接続された中継機器に対して、前記第１機器との接続に必要な情報要素を前記設定情報として通知し、前記中継機器は、その起動時において、前記情報要素を用いて独自アクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる構成（第４の構成）にするとよい。

【0012】

また、第３または第４の構成から成る無線通信システムにおいて、前記中継機器は、自身が前記第２機器に外部接続されていることを検出したとき、前記第２機器に前記設定情報の通知を要求する構成（第５の構成）にするとよい。

【0013】

また、本明細書中に開示されている無線通信システムは、所定の通信プロファイルで第１機器との無線通信を行う第２機器と、前記第１機器と前記第２機器との間で受信パケットをリピート送信する中継機器とを有する無線通信システムであって、前記第２機器は、無線コマンドを用いて前記中継機器に所定の設定情報を通知し、前記中継機器は、前記設定情報に基づいて自身の初期設定を行う構成（第６の構成）とされている。

【0014】

なお、第６の構成から成る無線通信システムにおいて、前記第２機器は、前記第１機器との接続設定に際して、前記無線コマンドを用いて前記中継機器にチャネル変更要求を行った上で、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、前記第１機器からの応答がなければ前記チャネル変更要求と前記アクティブスキャンを繰り返し、前記中継機器は、前記チャネル変更要求に応じたチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる構成（第７の構成）にするとよい。

【0015】

また、第３〜第７何れかの構成から成る無線通信システムにおいて、前記第２機器は、前記第１機器との接続確立後に導入された中継機器に対して、前記設定情報として設定済みチャネルを通知し、前記中継機器は、前記設定済みチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる構成（第８の構成）にするとよい。

【0016】

また、第１〜第８いずれかの構成から成る無線通信システムにおいて、前記通信プロファイルは、Ｗｉ−ＳＵＮ［wireless smart utility network］Ｂルートであり、前記第１機器は、スマートメーターであり、前記第２機器は、ホームゲートウェイであり、前記中継機器は、Ｂルートリピーターである構成（第１０の構成）にするとよい。

【0017】

また、本明細書中に開示されている中継機器は、Ｗｉ−ＳＵＮＢルートで１対１の無線通信を行うスマートメーターとホームゲートウェイとの間で受信パケットをリピート送信する構成（第１１の構成）とされている。

【発明の効果】

【0018】

本明細書中に開示されている発明によれば、簡易に無線通信のロバスト性を向上することのできる無線通信システムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】無線通信システムの第１構成例を示す図

【図2】無線通信システムの第２構成例を示す図

【図3】Ｂルートリピーターの一設置例を示す図

【図4】Ｗｉ−ＳＵＮＢルートの基本的な接続手順を示す図

【図5】第１のスキャン動作を示す図

【図6】第２のスキャン動作を示す図

【図7】ホームゲートウェイにＢルートリピーターがＵＳＢ接続される様子を示す図

【図8】第３のスキャン動作を示す図

【図9】第４のスキャン動作を示す図

【図10】第５のスキャン動作を示す図

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜無線通信システム（リピーターなし）＞
図１は、無線通信システムの第１構成例を示す図である。本構成例の無線通信システム１は、スマートメーター１００（＝第１機器に相当）と、ホームゲートウェイ２００（＝第２機器に相当）と、を有する。

【0021】

スマートメーター１００は、一般に需要家の宅外（屋外）に設けられており、ガス・電気・水道などの検針データをインフラ事業者に無線送信する。

【0022】

ホームゲートウェイ２００は、需要家の宅内（屋内）に設けられており、所定の通信プロファイル（Ｗｉ−ＳＵＮＢルート）で、スマートメーター１００との１対１無線通信を行う。これにより、スマートメーター１００の検針データを需要家の宅内でも確認することが可能となる。なお、ホームゲートウェイ２００としては、Ｗｉ−ＳＵＮ対応のＨＥＭＳ［home energy management system］コントローラを用いてもよいし、Ｗｉ−ＦｉルーターなどのＵＳＢ［universal serial bus］ポートに着脱可能なＷｉ−ＳＵＮ対応の無線通信モジュール（ＵＳＢドングル型）を用いてもよい。

【0023】

なお、サブギガヘルツ帯（例えば９２０ＭＨｚ帯）を使用するＷｉ−ＳＵＮは、ギガヘルツ帯（例えば２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ）を使用するＷｉ−Ｆｉと比べて、消費電力が小さく、無線通信距離が長いという利点がある。そのため、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００それぞれの設置位置がそれほど離れていなければ、相互間の１対１無線通信に支障を来たすことはない。

【0024】

しかしながら、一般に需要家の宅外（屋外）に設けられるスマートメーター１００と、需要家の宅内（屋内）に設けられるホームゲートウェイ２００は、それぞれの設置位置が遠く離れている場合もあり得るし、相互間には電波を遮る障害物（スマートメーター１００が収納される金属製のメーターボックスや家屋の壁面など）も少なからず存在する。

【0025】

そのため、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００それぞれの設置状況によっては、１対１無線通信の品質が低下したり断絶したりするおそれがある。

【0026】

＜無線通信システム（リピーターあり）＞
図２は、無線通信システムの第２構成例を示す図である。本構成例の無線通信システム１では、先述の第１構成例（図１）に加えて、Ｂルートリピーター３００（＝中継機器に相当）が導入されている。

【0027】

Ｂルートリピーター３００は、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間に設けられて、双方から受け取った受信パケットを全く同じ形でリピート送信することにより、送信ノードの分身として無線通信距離を延長する。

【0028】

このような中継機器を導入することにより、距離や障害物に対するロバスト性を向上することが可能となる。

【0029】

図３は、Ｂルートリピーター３００の一設置例を示す図である。本図で示したように、Ｂルートリピーター３００は、例えば、ＵＳＢ／ＡＣアダプター３１０を介して電力供給を受けるＵＳＢドングルとして市場に提供される。もちろん、Ｂルートリピーター３００の機器形態は、何らこれに限定されるものではなく、ＡＣアダプター内にＷｉ−ＳＵＮ対応の無線通信ＩＣを実装した形態であってもよい。

【0030】

いずれの機器形態を採用したにせよ、Ｂルートリピーター３００は、一般家庭に設置されることを想定した製品であり、誰でも簡単に初期設定を行うことのできる容易性が求められる。理想的には、Ｂルートリピーター３００をＵＳＢ／ＡＣアダプター３１０のＵＳＢポートに挿入して電力を供給するだけで、その初期設定が自動的に完了すること（＝ユーザにとって初期設定作業が不要であること）が望ましい。

【0031】

＜接続手順（基本）＞
図４は、Ｗｉ−ＳＵＮＢルートの基本的な接続手順を示す図である。スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間で、初回接続時の初期設定（ネットワークの構築）を行う際には、まず、第１ステップとして、ホームゲートウェイ２００側で、ＢルートＩＤとＰＷ（パスワード）の設定入力が行われる。なお、ＢルートＩＤとＰＷは、スマートメーター毎に予め付与されており、インフラ事業者から需要家に対して通知される。

【0032】

次に、第２ステップでは、ホームゲートウェイ２００が全チャネルを対象としたアクティブスキャンを行う。より具体的に述べると、ホームゲートウェイ２００は、指定したチャネル（例えば、Ｃｈ０ｘ２１、０ｘ２２、…、０ｘ３Ｂ、０ｘ３Ｃ）を順番にスキャンし、スマートメーター１００からの応答が返ってくるのを待つ。スマートメーター１００は、自身の設定チャネルがスキャンされたら応答する。

【0033】

次に、第３ステップでは、ホームゲートウェイ２００において、アクティブスキャンの結果をもとに、使用するチャネルとＰＡＮ［personal area network］ＩＤの設定が行われる。ＰＡＮＩＤの設定により、異なるＰＡＮＩＤが付与された複数の端末で一つのチャネルを共有することが可能となる。

【0034】

最後に、第４ステップでは、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間で、ＰＡＮＡ［protocol for carrying authentication for network access］認証が行われて、一連の初期設定が完了する。なお、ＰＡＮＡ認証を確立することにより、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間で、秘匿性の高い無線通信を実現することが可能となる。

【0035】

なお、先にも述べたように、無線通信システム１にＢルートリピーター３００を導入する場合には、Ｂルートリピーター３００の電源をオンしただけで、受信パケットのリピート送信機能を起動できることが望ましい。

【0036】

しかしながら、スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間に、チャネル設定が行われていないＢルートリピーター３００を単純に導入しても、Ｂルートリピーター３００は、自身に初期設定されているチャネルの受信パケットしか、リピート送信することができない。そのため、先述のアクティブスキャンを行うことができないので、ホームゲートウェイ２００でスマートメーター１００の設定チャネルを把握することが不可能となり、初期設定を完了することができなくなる。

【0037】

以下では、Ｂルートリピーター３００を導入する場合のスキャン動作（初期設定動作）について、具体例を挙げながら詳細に説明する。なお、以下で種々説明するスキャン動作は、いずれも、スマートメーター１００とリピーター３００が起動されてから、ホームゲートウェイ２００によるアクティブスキャンが開始されることを前提としている。

【0038】

＜第１のスキャン動作＞
図５は、第１のスキャン動作を示す図である。本図の例において、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続設定（ネットワーク構築）に際して、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、スマートメーター１００からの応答がなければアクティブスキャンを繰り返す。

【0039】

なお、ホームゲートウェイ２００におけるアクティブスキャンの開始トリガとしては、アクティブスキャンの開始を指示する手動操作または遠隔指示の受け付け、若しくは、Ｗｉ−Ｆｉルーターなどに対するＷｉ−ＳＵＮ対応の無線通信モジュールの装着確認などを挙げることができる。

【0040】

一方、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００からのスキャン信号を受信したとき、スキャン信号からスマートメーター１００との接続に必要な情報要素ＩＥ［information element］（＝例えばＢルートＩＤの下位８桁に書き込まれたペアリングＩＤ）を抽出して独自アクティブスキャンを行い、スマートメーター１００からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる。

【0041】

従って、以後、ホームゲートウェイ２００がアクティブスキャンのリトライを行ったとき、Ｂルートリピーター３００では、スマートメーター１００の設定チャネル（本図ではＣｈ０ｘ２４）で送受信されるスキャン信号とスキャン応答について、それぞれのリピート送信を行うことができる。

【0042】

その結果、ホームゲートウェイ２００では、従前通りにアクティブスキャンを行うことにより、スマートメーター１００の設定チャネルを把握することができるようになる。

【0043】

なお、Ｂルートリピーター３００のチャネルをスマートメーター１００から応答のあったチャネルに切り替えるタイミング（図中の星印を参照）については、独自アクティブスキャン完了後であれば、いかなるタイミングであっても構わない。ただし、ホームゲートウェイ２００によるアクティブスキャンのリトライ回数をできるだけ減らすためには、Ｂルートリピーター３００の独自アクティブスキャン完了後、遅滞なく、Ｂルートリピーター３００のチャネル切替を済ませておくことが望ましい。また、スマートメーター１００からの応答があった時点で、Ｂルートリピーター３００の独自アクティブスキャンを切り上げて、速やかにチャネル切替を行う構成としてもよい。

【0044】

上記した第１のスキャン動作を採用した場合、Ｂルートリピーター３００の電源をオンするだけで初期設定を完了することができるので、ユーザにとって非常に利便性が高い。

【0045】

＜第２のスキャン動作＞
図６は、第２のスキャン動作を示す図である。本図の例において、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続設定（ネットワーク構築）に際して、Ｂルートリピーター３００に初期設定されていることが既知であるチャネル（ここではＣｈ０ｘ２１）を先頭に、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行う。

【0046】

なお、第２のスキャン動作では、タイミング設定が重要となるので、アクティブスキャンのデュレーション時間（延いてはアクティブスキャンのチャネル切替間隔Ｔ１）を固定にしておくことが望ましい。

【0047】

一方、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００からのスキャン信号を受信したとき、アクティブスキャンのチャネル切替間隔Ｔ１よりも短い待機時間Ｔ２に亘って現チャネルの受信パケットをリピート送信する状態を維持し、その後、アクティブスキャンの次チャネルに自身のチャネルを自ら変更する。

【0048】

例えば、Ｂルートリピーター３００は、そのチャネルがＣｈ０ｘ２１に設定されている状態でスキャン信号を受信してから、待機時間Ｔ２が経過した後に、自身のチャネルをＣｈ０ｘ２２に切り替える。

【0049】

すなわち、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００のアクティブスキャンとタイミングを合わせて自身のチャネルを順次切り替えながら、各チャネルの受信パケットをリピート送信する。

【0050】

その結果、ホームゲートウェイ２００では、従前通りにアクティブスキャンを行うことにより、スマートメーター１００の設定チャネルを把握することができるようになる。

【0051】

上記した第２のスキャン動作を採用した場合、第１のスキャン動作（図５）を採用した場合と同様、Ｂルートリピーター３００の電源をオンするだけで初期設定を完了することができるので、ユーザにとって非常に利便性が高い。

【0052】

＜ＵＳＢ接続による設定情報通知＞
図７は、ホームゲートウェイ２００にＢルートリピーター３００がＵＳＢ接続される様子を示す図である。本図で示したように、ホームゲートウェイ２００にＵＳＢポート２１０が設けられている場合、ホームゲートウェイ２００には、ＵＳＢドングル型のＢルートリピーター３００をＵＳＢ接続することが可能である。なお、Ｂルートリピーター３００がＵＳＢドングル型でない場合には、Ｂルートリピーター３００にＵＳＢポートを設けておき、両者をＵＳＢケーブルで接続する構成としても構わない。

【0053】

このように、ホームゲートウェイ２００にＢルートリピータ３００をＵＳＢ接続することが可能である場合、ホームゲートウェイ２００は、無線通信を介することなく自身のＵＳＢポート２１０に外部接続されたＢルートリピーター３００に対して、所定の設定情報（ＢルートＩＤや設定済みチャネルなど）を通知するようにプログラミングしておくとよい。また、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００から通知された設定情報に基づいて、自身の初期設定を行うようにプログラミングしておくとよい。

【0054】

以下では、ＵＳＢ接続による設定情報通知を前提としたスキャン動作（第３のスキャン動作及び第４のスキャン動作）を例に挙げて詳細に説明する。

【0055】

＜第３のスキャン動作＞
図８は、第３のスキャン動作を示す図である。本図の例において、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続確立前にＵＳＢ接続されたＢルートリピーター３００に対して、スマートメーター１００との接続に必要な情報要素ＩＥ（ＢルートＩＤなど）を先述の設定情報として通知する。

【0056】

その際、ホームゲートウェイ２００は、Ｂルートリピーター３００に対してリピーターＩＤ（＝Ｂルートリピーター３００の自他識別情報）をリクエストし、これを受けたＢルートリピーター３００からリピーターＩＤの通知を受け取る。その結果、Ｂルートリピーター３００が適正な中継機器であると判断されると、ホームゲートウェイ２００は、Ｂルートリピーター３００に対して情報要素ＩＥの通知を行い、これを受けたＢルートリピーター３００から受領確認を受け取る。

【0057】

なお、ホームゲートウェイ２００におけるリピーターＩＤの要求トリガとしては、リピーターＩＤのリクエストを指示する手動操作または遠隔指示の受け付け、若しくは、Ｂルートリピーター３００の装着確認などを挙げることができる。

【0058】

一方、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００から情報要素ＩＥを受信した後、ホームゲートウェイ２００から取り外されて、所定の中継位置（＝スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との間で無線通信を中継する位置）に設置される。そして、Ｂルートリピーター３００は、上記中継位置での初回起動時において、ホームゲートウェイ２００から受け取った情報要素ＩＥを用いて独自アクティブスキャンを行い、スマートメーター１００からの応答があれば、そのチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる。

【0059】

従って、以後、ホームゲートウェイ２００がアクティブスキャンを開始したとき、Ｂルートリピーター３００では、スマートメーター１００の設定チャネル（本図ではＣｈ０ｘ２４）で送受信されるスキャン信号とスキャン応答について、それぞれのリピート送信を行うことができる。

【0060】

その結果、ホームゲートウェイ２００では、従前通りにアクティブスキャンを行うことにより、スマートメーター１００の設定チャネルを把握することができるようになる。

【0061】

なお、Ｂルートリピーター３００のチャネルをスマートメーター１００から応答のあったチャネルに切り替えるタイミング（図中の星印を参照）については、独自アクティブスキャン完了後であれば、いかなるタイミングであっても構わない。ただし、ホームゲートウェイ２００によるアクティブスキャンがいつ開始されてもよいように、Ｂルートリピーター３００のチャネル切替は、Ｂルートリピーター３００の独自アクティブスキャン完了後、遅滞なく済ませておくことが望ましい。また、スマートメーター１００からの応答があった時点で、Ｂルートリピーター３００の独自アクティブスキャンを切り上げて、速やかにチャネル切替を行う構成としてもよい。

【0062】

上記した第３のスキャン動作を採用した場合、第１のスキャン動作（図５）や第２のスキャン動作（図６）を採用した場合と同様、Ｂルートリピーター３００の電源をオンするだけで初期設定を完了することができるので、ユーザにとって非常に利便性が高い。

【0063】

特に、第３のスキャン動作を採用すれば、第１のスキャン動作（図５）と異なり、ホームゲートウェイ２００によるアクティブスキャンのリトライを必要としないので、初期設定に要する時間を短縮することが可能となる。

【0064】

＜第４のスキャン動作＞
図９は、第４のスキャン動作を示す図である。第４のスキャン動作は、先に説明した第３のスキャン動作（図８）と基本的に同様であり、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続確立前にＵＳＢ接続されたＢルートリピーター３００に対して情報要素ＩＥ（ＢルートＩＤなど）を通知する。この点については、第３のスキャン動作（図８）と何ら変わるところはない。

【0065】

ただし、第４のスキャン動作において、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００からリピーターＩＤのリクエストを待つことなく、自身がホームゲートウェイ２００にＵＳＢ接続されていること（言い換えればＵＳＢ／ＡＣアダプター３１０に接続されていないこと）を検出した時点で、ホームゲートウェイ２００に自身のリピーターＩＤを通知すると共に、情報要素ＩＥのリクエストを行う。

【0066】

なお、Ｂルートリピーター３００で自身のＵＳＢ接続状態を検出する手法としては、例えば、ＵＳＢ端子へテスト通信を行い、ホームゲートウェイ２００から応答があれば、ＵＳＢ接続されているものと判断する手法が考えられる。

【0067】

ここで、Ｂルートリピーター３００が適正な中継機器であると判断されると、ホームゲートウェイ２００は、Ｂルートリピーター３００に対して情報要素ＩＥの通知を行い、これを受けたＢルートリピーター３００から受領確認を受け取る。

【0068】

このように、ホームゲートウェイ２００とＢルートリピーター３００とのＵＳＢ接続時における主導権をＢルートリピーター３００に与えた場合であっても、先に説明した第３のスキャン動作（図８）と同様の作用効果を享受することが可能である。

【0069】

＜無線コマンドによる設定情報通知＞
先出の図７〜図９では、ホームゲートウェイ２００からＢルートリピーター３００に対して、ＵＳＢ接続による設定情報の通知を行う構成を例に挙げて説明を行ったが、設定情報の通知手法としては、何らこれに限定されるものではなく、例えば、無線コマンドを用いて設定情報の通知を行うように、ホームゲートウェイ２００をプログラミングしておくことも可能である。すなわち、先出の図８及び図９における「ＵＳＢ接続」での信号授受については、無線コマンドによる通信に置き換えることが可能である。

【0070】

以下では、無線コマンドによる設定情報通知を前提としたスキャン動作（第５のスキャン動作）を例に挙げて詳細に説明する。

【0071】

＜第５のスキャン動作＞
図１０は、第５のスキャン動作を示す図である。本図の例において、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続設定（ネットワーク構築）に際して、無線コマンドを用いてＢルートリピーター３００にチャネル変更要求を行った上で、順次チャネルを切り替えながらスキャン信号を送信するアクティブスキャンを行い、スマートメーター１００からの応答がなければ、チャネル変更要求で指定するチャネルを順次切り替えながらアクティブスキャンを繰り返す。

【0072】

一方、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００からのチャネル変更要求に応じたチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となる。

【0073】

例えば、ホームゲートウェイ２００は、Ｂルートリピーター３００にＣｈ０ｘ２１へのチャネル変更要求を行った上で、アクティブスキャンを行った結果、スマートメーター１００からの応答を得られなかった場合、Ｂルートリピーター３００にＣｈ０ｘ２２へのチャネル変更要求を行った上で、アクティブスキャンのリトライを行う。

【0074】

上記のように、アクティブスキャンに先立って、Ｂルートリピーター３００へのチャネル変更要求を行うように、プログラムの書き替えを行うことにより、ホームゲートウェイ２００では、従前通りにアクティブスキャンを行うことにより、スマートメーター１００の設定チャネルを把握することができるようになる。

【0075】

＜ネットワーク確立後のリピーター追加導入＞
これまでは、ネットワーク確立前（＝スマートメーター１００とホームゲートウェイ２００との接続が確立していない状態）の初期設定動作に着目して説明を行ったが、ネットワーク確立後であっても、その通信品質に不満があるなどの理由から、Ｂルートリピーター３００を新規に導入する場合があり得る。

【0076】

そのような場合、上記の初期設定動作を始めからやり直してもよいが、ホームゲートウェイ２００からＢルートリピーター３００に対して、ＵＳＢ接続または無線コマンドを用いて、所定の設定情報を通知することができる構成であれば、確立済みのネットワークをそのまま維持しつつ、Ｂルートリピーター３００に対してルートリピーター３００を新規に追加することが可能である。

【0077】

より具体的に述べると、ホームゲートウェイ２００は、スマートメーター１００との接続確立後に導入されたＢルートリピーター３００に対して設定済みチャネルを通知する一方、Ｂルートリピーター３００は、ホームゲートウェイ２００から通知された設定済みチャネルに自身のチャネルを変更した上で、当該チャネルの受信パケットをリピート送信する状態となるように、それぞれをプログラミングしておけばよい。

【0078】

このような構成とすることにより、ネットワーク確立後であっても、Ｂルートリピーター３００を確実に導入することが可能となる。

【0079】

また、Ｂルートリピーター３００に対して、設定済みチャネルと共にアドレスフィルタ設定（＝リピート送信の対象となるスマートメーター１００及びホームゲートウェイ２００のアドレス情報）を通知してやれば、設定チャネルに意図しない信号が重畳した場合であっても、これをリピート送信することはない。従って、万が一、同一チャネルに設定された他のＢループリピーターが近隣に存在しても、ループ障害のような不具合を引き起こす懸念はない。

【0080】

＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、スマートメーターとホームゲートウェイとの無線通信を中継するＢルートリピーターを例に挙げたが、中継機器の初期設定動作（第１〜第５のスキャン動作）については、その他の中継機器にも広く適用することが可能である。

【0081】

このように、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明により限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本明細書中に開示されている発明は、例えば、スマートメーターとホームゲートウェイとの無線通信距離を延長する際に利用することが可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 無線通信システム
１００ スマートメーター（第１機器）
２００ ホームゲートウェイ（第２機器）
２１０ ＵＳＢポート
３００ Ｂルートリピーター（中継機器）
３１０ ＵＳＢ／ＡＣアダプター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】