JP2002319947A

JP2002319947A - 通信システム及び家庭内通信ネットワーク

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Publication number: JP2002319947A
Application number: JP2001124653A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Noda; 臣光野田; Kazuhiro Furuta; 和浩古田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】有線通信方式と無線通信方式とを併用するＬ
ＡＮ方式を提供する。【解決手段】通信環境に応じて有線通信も無線通信も
行うことができ、無線通信装置による通信状況が悪い場
合には通信方式切替手段１２２を用いて有線通信装置に
切り替えて通信させ、逆に有線通信装置による通信状況
が悪い場合には通信方式切替手段１２２を用いて無線通
信装置に切り替えて通信させる。有線通信装置には電灯
線を利用することにより、特に家電機器内に有線通信装
置と無線通信装置とを組み込んだ家電機器間を家庭内Ｌ
ＡＮで結ぶ場合、有線通信装置として別途にＬＡＮケー
ブルを敷設することなく、家電機器の電源線を利用して
有線通信を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有線通信機能と無
線通信機能とを併用する通信システム及び家庭内通信ネ
ットワークに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の家電機器に通信装置を組み
込み、またアクセスポイントとしてホーム端末を用意
し、このホーム端末によってインターネットのような外
部通信回線網にも接続する家庭内通信ネットワーク（い
わゆる、「家庭内ＬＡＮ」）として、図１４に示す構成
の無線通信方式のものが知られている。

【０００３】この従来の家庭内ＬＡＮは、家電機器１０
Ａ、家電機器１０Ｂ、家電機器１０Ｃそれぞれが各機器
の制御回路１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと共に無線通信装置
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えている。また、この無線
通信ネットワークはアクセスポイントとしてホーム端末
１３を備えている。

【０００４】ホーム端末１３は無線通信のために無線通
信装置１２を備え、また外部のインターネット通信回線
１５との接続のためにモデム１６を備えていて、通信回
線１５を通じてサーバー１７と通信し、サーバー１７の
指定する家電機器１０Ａ，１０Ｂ又は１０Ｃに対して、
例えば、電源のオン／オフ指令を送信し、タイマーセッ
ト信号を送信し、指定機器の消費電力を送信させるなど
の無線通信を行う。家電機器１０Ａ、家電機器１０Ｂ、
家電機器１０Ｃそれぞれは、無線通信装置１２Ａ，１２
Ｂ，１２Ｃそれぞれにより必要な情報を相互に無線通信
する。

【０００５】このような無線通信方式の家庭内ＬＡＮの
場合、無線通信装置１２，１２Ａ等は、２．４〜２．５
ＧＨｚのＩＳＭ周波数帯でブルートゥース方式の無線通
信を行う。

【０００６】また、上記と同様の構成で、電灯線を利用
した有線通信方式の家庭内ＬＡＮの場合、４５０ｋＨｚ
以下の周波数帯を使用して通信を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、無線通信方
式の家庭内ＬＡＮの場合、電子レンジで高周波加熱調理
のためにマグネトロンが発生する周波数は２．４〜２．
５ＧＨｚであり、このマグネトロンの発生するマイクロ
波が強力であるため、電子レンジを使用している間はそ
の漏洩電波の影響のために家庭内ＬＡＮの無線通信がで
きなくなってしまう問題点があった。これを回避するた
めには、家庭内ＬＡＮの通信電波強度を大きくする必要
があるが、通信電波強度を大きくするためには、小規模
な家庭内ＬＡＮには相応しくない大きな通信電力が必要
となる問題点があった。

【０００８】一方、電灯線を利用した有線通信方式の家
庭内ＬＡＮの場合、搬送波の周波数が４５０ｋＨｚ以下
であるために通信速度が遅く、音楽データや画像データ
のような大量のデータを伝送するには適さない問題点が
あった。加えて、無線通信の手段しか持たない携帯端末
との間では通信できず、携帯電話や携帯端末を家庭内Ｌ
ＡＮの一部として組み込むことができなかった。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、有線通信方式と無線通信方式とを併用
する通信システムを提供することを目的とする。

【００１０】本発明はまた、通信環境に応じて電子レン
ジの高周波加熱に用いられるマイクロ波の周波数帯と重
なるＩＳＭ周波数帯の電波を用いた無線通信と、また電
灯線の利用した有線通信とが切り替えられる通信システ
ム及び家庭内通信ネットワークを提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の通信シ
ステムは、有線通信手段と、無線通信手段と、前記有線
通信手段と無線通信手段とを切り替える通信方式切替手
段とを備えたものである。

【００１２】請求項１の発明の通信システムでは、通信
環境に応じて有線通信も無線通信も行うことができ、無
線通信手段による通信状況が悪い場合には通信方式切替
手段を用いて有線通信手段に切り替えて通信し、逆に有
線通信手段による通信状況が悪い場合には通信方式切替
手段を用いて無線通信手段に切り替えて通信することが
でき、当該通信システムをサーバ、クライアントに組み
込んで通信ネットワークを構築する場合、通信の高速性
と信頼性を高めることができる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の通信システ
ムにおいて、前記有線通信手段は、電灯線を利用するこ
とを特徴とするものであり、サーバ、クライアントそれ
ぞれに当該通信システムを組み込み、通信ネットワーク
を構築する場合、有線通信手段として別途にＬＡＮケー
ブルを敷設することなく、低いコストで通信ネットワー
クを構築することができる。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は２の通信
システムにおいて、前記通信方式切替手段は、前記無線
通信手段の通信状況を観測し、通信状況が悪い場合に前
記有線通信手段に切り替えて通信することを特徴とする
ものであり、サーバ、クライアントそれぞれに当該通信
システムを組み込み、通信ネットワークを構築した場合
に、外来ノイズ等により無線通信の状況が悪化すれば、
自動的に有線通信に切り替えて通信を継続することがで
き、通信の信頼性を高めることができる。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１〜３の通信シ
ステムにおいて、前記無線通信手段は、ＩＳＭ周波数を
利用することを特徴とするものであり、既存技術である
ブルートゥース仕様の無線通信方式を利用することがで
きる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４の通信シ
ステムにおいて、前記無線通信手段は、スペクトラム拡
散方式として周波数ホッピング方式による無線通信を行
うことを特徴とするものである。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５の通信システ
ムにおいて、周波数ホッピングの基本単位であるタイム
スロットの長さを、６２５μｓを超えない長さにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１８】請求項７の発明は、請求項５又は６の通信
システムにおいて、前記周波数ホッピング方式の通信パ
ケットの始点は、商用周波数電源電圧の０クロスタイミ
ングに基づいて設定することを特徴とするものである。

【００１９】請求項５〜7の発明の通信システムでは、
当該通信システムを各種の家電機器に組み込み、各家電
機器間を結ぶ家庭内ＬＡＮを構築した場合に、電子レン
ジの運転中でもマグネトロンの非発振動作期間を利用し
た無線通信が可能であり、信頼性の高い通信が可能とな
る。

【００２０】請求項８の発明は、請求項５〜７の通信シ
ステムにおいて、周波数ホッピングの基本単位であるタ
イムスロットの長さを、商用周波数電源の周期の整数分
の１の長さにしたことを特徴とするものであり、当該通
信システムを家庭内ＬＡＮに利用する場合に、鉄トラン
ス方式のマグネトロンを有する電子レンジでもインバー
タ方式のマグネトロンを有する電子レンジでも、その運
転中にマグネトロンの非発振期間を利用して無線通信す
ることができ、信頼性の高い通信が可能となる。

【００２１】請求項９の発明は、請求項４〜８の通信シ
ステムにおいて、前記無線通信手段は、前記電子レンジ
が動作中であることを検知する電子レンジ動作検知手段
と、前記電子レンジ動作中を検知した時に無線通信電力
を増大させる手段とを備えたものであり、電子レンジの
動作中であることを認識して無線通信電力を増大させる
ことにより、電子レンジ動作中でも無線通信を継続でき
る。

【００２２】請求項１０の発明の家庭内通信ネットワー
クは、請求項１〜９のいずれかに記載の通信システムが
組み込まれた各種の家電機器を結ぶものであり、外来ノ
イズ等により無線通信の状況が悪化すれば、自動的に有
線通信に切り替えて通信を継続することができ、通信の
信頼性を高めることができる。

【００２３】請求項１１の発明は、請求項１０の家庭内
通信ネットワークにおいて、前記無線通信手段は無線携
帯端末を含み、当該無線携帯端末を各種家電機器のリモ
ートコントロール手段とすることを特徴とするものであ
り、無線携帯端末により各種の家電機器のリモートコン
トロール操作ができる。

【００２４】請求項１２の発明は、請求項１０又は１１
の家庭内通信ネットワークにおいて、電子レンジを含む
ことを特徴とするものであり、電子レンジの運転中で漏
洩マイクロ波が大きい場合には有線通信手段により切り
替えて通信し、電子レンジが休止中であれば無線通信手
段に切り替えて通信することにより、有線通信による信
頼性の高い通信と無線通信による高速の通信とが可能で
ある。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
家庭内ＬＡＮのシステム構成を示している。家１００内
に、家電機器としてエアコン１０１、電子レンジ１０
２、冷蔵庫１０３、アクセスポイントとしての機器コン
トローラ１０４、リモートコントロール手段としての携
帯電話１０５が備えられている。電灯線１０６を利用し
た有線通信方式とＩＳＭ周波数の２．４〜２．５ＧＨｚ
の周波数帯を利用する無線通信方式の両方で各家電機器
１０１〜１０４が結ばれている。アクセスポイントとし
ての機器コントローラ１０４は、インターネットと接続
するためにモデム１０７によって公衆回線１０８と接続
されている。

【００２６】図２は、通信機能を備えた電子レンジ１０
２の内部構造を示している。この電子レンジ１０２は、
金属キャビネット１１０の内部に調理庫１１１を形成
し、この調理庫１１１の中におかれた食材１１２に対し
て電磁誘導加熱を行うために、機械室１１３内に２．４
〜２．５ＧＨｚの周波数帯の高周波のマイクロ波１１４
を発生させるマグネトロン１１５とその制御装置（図示
せず）が設置され、また、有線／無線通信装置１１６が
設置されている。この通信装置１１６は、切替により電
灯線１０６を利用した有線通信と、ＩＳＭ周波数である
２．４０２ＧＨｚから２．４８０ＧＨｚの帯域でブルー
トゥース方式の無線通信とを行う。なお、通信装置１１
６は、他の家電機器、つまり、エアコン１０１、冷蔵庫
１０３、そして機器コントローラ１０４にも設置されて
いる。

【００２７】図３は電子レンジ１０２に設置された通信
装置１１６の詳しい構成を示している。この通信装置１
１６は電灯線１０６を利用した有線通信とＩＳＭ周波数
の２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯で周波数ホッピング
方式の無線通信とのいずれかを選択して機器間通信を行
う。

【００２８】この通信装置１１６は、無線信号を送受す
るアンテナ１２１、ＲＦ分配制御回路１２２、送受信切
替回路１２３、受信ＲＦ回路１２４、復号化回路１２
５、符号化回路１２６、送信ＲＦ回路１２７、電灯線１
０６から商用周波数をカットし、４５０ｋＨｚ周波数の
通信信号を取り出す１００Ｖカットコンデンサ１２８か
ら構成される。

【００２９】ＲＦ分配制御回路１２２は、無線通信状況
を監視し、通信状況が悪くなったり、無線通信ができな
くなったりした場合に、電灯線を利用した有線通信に切
り替え、無線通信環境が回復すれば有線通信から無線通
信に切り替える制御をし、アンテナ１２１からＲＦ信号
を取り込み、また逆にアンテナ１２１にＲＦ信号を与え
て送信させる。

【００３０】送受信切替回路１２３は、送信と受信とを
切り替える。受信ＲＦ回路１２４は、アンテナ１２２か
ら又は１００Ｖカットコンデンサ１２８からのＲＦ信号
を取り込み、検波する。復号化回路１２５は受信ＲＦ回
路１２４の検波出力に対して復号処理して制御データ１
３０を取り出し、電子レンジ制御部１３１に出力する。

【００３１】この制御データ１３０は、ユーザが外出先
からインターネット、公衆回線１０８を通じて遠隔操作
し、あるいは家１００内で携帯電話１０５によりリモー
トコントロール操作するためのもので、例えば、タイマ
設定、オン／オフ操作、加熱調理メニュー設定等の情報
が含まれる。

【００３２】符号化回路１２６は電子レンジ制御部１３
１から電子レンジ状態情報１３２を受信し、符号化す
る。この電子レンジ情報１３２には、電子レンジ１１６
の調理経過時間、食品温度等の電子レンジ１１６の運転
状況を知らせるのに必要な諸情報が含まれる。

【００３３】送信ＲＦ回路１２７は、符号化回路１２５
の出力をＲＦ信号にしてＲＦ分配制御回路１２２に出力
し、ＲＦ分配制御回路１２２はこれを無線信号として送
受信アンテナ１２１から送信させ、若しくは１００Ｖカ
ットコンデンサ１２８を通じて電灯線１０６に送信させ
る。

【００３４】図４は、ＲＦ分配制御回路１２２の無線通
信／有線通信の自動切替機能を示している。電源の投入
により本制御がスタートし、電灯線の伝送速度Ｔｗを設
定する（ステップＳ１）。これには、所定速度に設定
し、あるいはテスト送信による実測速度を設定する方式
のいずれを用いてもよい。

【００３５】本実施の形態では、通信速度がより速い無
線通信を優先させるために、最初に無線通信を実行させ
る（ステップＳ２）。そして無線通信中、通信速度Ｔｂ
を計測する（ステップＳ３）。

【００３６】無線通信速度Ｔｂを最初に設定した有線通
信速度Ｔｗと比較し、十分な速さの通信速度が確保でき
ていれば無線通信を継続する（ステップＳ４でＹＥＳに
分岐）。しかしながら、現行の無線通信速度Ｔｂが電灯
線を利用した有線通信速度Ｔｗよりも遅い場合、例え
ば、３パケット通信モードから１パケット通信モードへ
変更するように、無線通信仕様を変更する（ステップＳ
４，Ｓ５）。そして、通信パケットが最短のものにすで
に設定されていて、それ以上無線通信仕様を変更するこ
とができない場合、また最遅モードまで変更しても通信
速度Ｔｂが有線通信速度Ｔｗよりも遅いか同等である場
合には、有線通信モードに切り替え、電灯線１０６を利
用した有線通信を実行する（ステップＳ６〜Ｓ８）。そ
して一連の通信が完了すれば無線通信モードに復帰し、
ステップＳ２からの処理を繰り返す（ステップＳ９）。

【００３７】次に、ＩＳＭ周波数の２．４〜２．５ＧＨ
ｚの周波数帯を使用した周波数ホッピング方式の無線通
信について説明する。電子レンジ１０２の動作周波数帯
は２．４ＧＨｚ帯であるが、電子レンジは２．４ＧＨｚ
帯の高周波数を連続的に放射しているわけではなく、商
用電源周波数に同期して動作している。そのため、通信
時間の最小時間長さであるタイムスロット長さ単位で与
えられた周波数幅の間をホッピングする周波数ホッピン
グ方式のスペクトラム拡散方式を使用することにより、
電子レンジの動作周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を使用
しても確実な通信が可能である。

【００３８】電子レンジには２．４ＧＨｚ帯のマイクロ
波を発生するマグネトロンが内蔵されており、このマグ
ネトロンを駆動する方式には、商用周波数電源をそのま
ま昇圧してマグネトロンに電源として供給する鉄トラン
ス方式と、商用周波数電源を数１０ｋＨｚの高周波数に
して昇圧し、マグネトロンを駆動するインバータ方式と
がある。

【００３９】鉄トランス方式ののマグネトロンは、図５
に示すように、商用交流電源をトランス２００とダイオ
ード２０１とによりそのまま昇圧、半波倍電圧制御して
マグネトロン２０２に印加する。インバータ方式のマグ
ネトロンは、図６に示すように、全波整流回路２０４、
インバータ２０５そして高周波トランス２０６によって
商用交流電源を全波整流し、３０〜５０ｋＨｚ程度の高
周波にしてマグネトロン２０２に印加する。

【００４０】図７に示すように、マグネトロンは一定電
圧までは高抵抗でマイクロ波を発生せず、その電圧以上
では低抵抗となって電流ｉｂが流れ、マイクロ波を発生
する特性を備えている。このため、前者の鉄トランス方
式の場合は、図８に示すように、商用交流電源の半サイ
クルｔ１の期間はマグネトロンに電圧が印加されず、マ
イクロ波は、電源サイクルが５０Ｈｚの場合には１０ｍ
ｓの間、電源サイクルが６０Ｈｚの場合８ｍｓの間発生
しない。一方、インバータ方式の場合は、図９に示すよ
うに、マグネトロンの動作開始電圧に昇圧されるまでは
マイクロ波を発生せず、非動作期間ｔ２の間はマイクロ
波を発生しない。動作条件によって変化するが、この非
動作期間ｔ２は、短い方の電源周波数６０Ｈｚで１〜２
ｍｓである。このように、いずれのマグネトロン駆動方
式にしても、マグネトロン非動作期間ｔ１若しくはｔ２
が存在するのである。

【００４１】無線通信方式としてのスペクトラム拡散方
式は、割り当てられた周波数帯を少数の複数チャンネル
に分割し、このチャンネル内の周波数幅で信号を拡散す
る直接拡散方式と、単位スロット時間を設定し、割り当
てられた周波数幅の中で飛び回る周波数ホッピング方式
が一般化している。そして周波数ホッピング方式は、ブ
ルートゥースと呼ばれる通信仕様に採用されている。

【００４２】この仕様は、図１１（ａ）に示すように、
２．４０２ＧＨｚから２．４８０ＧＨｚの中で、１ＭＨ
ｚ幅で７９チャンネルに分割し、６２５μｓを単位タイ
ムスロットとして疑似ランダムに飛び回る方式である。
したがって、送信する最低単位は６２５μｓであり、こ
の中に通信パケットを組み込んで送受信することにな
る。この通信方式は、送信とその送信が確実に受信でき
たことを示す受信確認返信（ＡＣＫ）のペアで完結す
る。この場合、単位タイムスロット長×２（＝１．２５
ｍｓ）の時間間隔が確保できれば理論的には通信可能で
あるが、一般的には、電源周波数の周期と同期をとった
通信は困難であるので、さらに２倍の時間間隔である単
位タイムスロット長の４倍（＝２．５ｍｓ）の時間が必
要となる。ここで、受信確認信号ＡＣＫは、データ送信
よりも少ないデータ、１２６ビット（１２６μｓ）で可
能であるので、単位タイムスロット×３＋０．１２６ｍ
ｓ（＝２．００１ｍｓ）のマグネトロン非動作時間が確
保できれば、マグネトロンの運転中であってもその非動
作時間を利用した通信が可能となる。つまり、図１０の
グラフにおいて、電源周期（６０Ｈｚで８ｍｓの間、５
０Ｈｚで１０ｍｓの間）に上述したτ＝２．００１ｍｓ
の非動作時間を確保できれば、いわゆるブルートゥース
仕様の無線通信が可能となるのである。したがって、タ
イムスロット長さ６２５μｓ以下であれば、インバータ
方式のマグネトロン方式でも通信が可能となる。

【００４３】マグネトロンは商用周波数電源に同期して
動作しているので、電源の０ボルトの前後の所定期間の
間に通信を行えば、インバータ方式のマグネトロン駆動
方式でも鉄トランス方式のマグネトロン駆動方式でも、
マグネトロンの非動作タイミングを通信に有効に利用す
ることができ、より速い通信を行うことができる。この
タイミングを、図１２に示してある。電源に同期をとっ
た通信を行うために、電源周期が通信の最小区切りであ
るタイムスロット長の整数倍になっている必要がある。
つまり、τ３はτ１、τ２の整数分の１である必要があ
る。

【００４４】そこで、ＲＦ分配制御回路１２２は、無線
通信を行う際には、電源周期の０ボルト検知結果に基づ
き、通信パケットのタイムスロットの長さτ３を、検知
した半周期τ１の整数分の１となるように決定し、タイ
ムスロットの起点が商用電源の０ボルトになるように同
期化する制御を行う。

【００４５】つまり、鉄トランス方式のマグネトロンの
場合、図１２（ａ）に示す商用周波電源波形に対して、
マグネトロンの電流波形は同図（ｂ）のように半周期ご
との半波波形となり、マグネトロンの動作電流が立たな
い残りの半周期τ１は通信可能であり、このＲＦ分配制
御回路１２２はその周期期間を利用してブルートゥース
方式の無線通信を行う。他方、インバータ方式のマグネ
トロンの場合、同図（ａ）に示す商用周波電源波形に対
して、同図（ｃ）に示すマグネトロンの動作電流が流れ
ない非動作期間τ２において、同図（ｄ）に示すように
この期間τ２に収まる時間長さだけパケット通信を行
う。ＲＦ分配制御回路１２２はまた、ホッピング周波数
の切替制御も行う。

【００４６】なお、図１１（ｂ）に示すように、現在の
ブルートゥース仕様の無線通信装置では、一度の送信の
単位タイムスロットは６２５μｓ（１スロット使用送信
パケット）であるが、他に１．８７５ｍｓ（３スロット
使用送信パケット）、３．１２５ｍｓ（５スロット使用
パケット）が決められている。そのため、３スロット使
用パケットの場合は、単位通信時間は（１．８７５×２
＋０．６２５＋０．１２６）ｍｓ＝４．４ｍｓ、５スロ
ット使用パケットの場合は、単位通信時間は（３．１２
５×２＋０．６２５＋０．１２６）ｍｓ＝７．００１ｍ
ｓである。

【００４７】電子レンジ１０２が停止中であればその漏
洩マイクロ波の影響を受けないのでより長い単位通信時
間のパケット通信を行う。そして電子レンジ１０２の運
転中を検知すれば、あるいは無線通信速度が遅くなり、
あるいは通信できなくなれば、上述したように無線通信
仕様を、パケット長を短くする方向へ段階的に切り替
え、最遅モードでも十分な通信速度が確保できなかった
り、無線通信そのものができなかったりしたならば、有
線通信に切り替えて通信するのである。

【００４８】なお、上述した無線／有線通信装置１１６
は電子レンジ１０２内だけでなく、他の家電機器１０
１，１０３や機器コントローラ１０４にも組み込まれて
いる。そして、それぞれの家電機器の制御データを受信
して復号し、リモートコントロールでき、また機器の動
作状況をデータにして符号化し、自動的に遠隔地のユー
ザに送信する。例えば、エアコン１０１の場合、リモー
トコントロール制御データには、タイマ設定、電源オン
／オフ、温度設定等の制御データを受信し、動作状況や
室温をデータにして送信することができる。また冷蔵庫
１０３の場合、温度設定、電源オン／オフ等の制御デー
タを受信し、冷却温度状況、消費電力等を送信データと
することができる。

【００４９】さらに、電子レンジ１０２以外の家電機器
に内蔵された通信装置１１６には、そのＲＦ分配制御回
路１２２に、電子レンジ１０２の運転中であるか否かを
次の方法によって検知し、それに基づき、送信電力を上
昇させて相互通信を行うようにし、それでもなお無線通
信が行えない場合に、有線通信に切り替える機能を持た
せることができる。

【００５０】アンテナ１２１がその受信する電波を検波
し、リミッタを通して出力パルスの信号幅を計測し、そ
の信号幅を通信信号の信号幅と比較し、無線通信に影響
を与えるような漏洩電波を受信していないか否かを判別
し、判別結果によって送信電力を切り替える制御機能を
持たせるのである。

【００５１】すなわち、図１３において、同図（ａ）の
破線で示す包絡線は、鉄トランス方式のマグネトロンか
らの漏洩電波を示し、同図（ｂ）の破線で示す包絡線
は、インバータ方式のマグネトロンからの漏洩電波を示
している。そして、一定のリミッタを通した後の検波波
形は、それぞれ波形４０，４１となり、信号幅の広いも
のとなる。これに対して、通常の通信信号の波形は同図
（ｃ）に示す細かいパルス波形４２となる。そこで、マ
グネトロン動作中であるか否かを、これらの波形４０，
４１，４２のパルス幅を計測し、通信信号波形である
か、漏洩マイクロ波であるかを判別するのである。

【００５２】これにより、特に電子レンジ以外の家電機
器それぞれに組み込まれている通信装置１１６間で無線
通信を行う場合に、各通信装置が自身のマグネトロン動
作中検知機能によって電子レンジの動作中を判別し、送
信電力を増大させて無線通信を行うことができ、マグネ
トロンの運転中でも無線通信を継続して行うことができ
るようになる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の通信シ
ステムによれば、通信環境に応じて有線通信も無線通信
も行うことができ、無線通信手段による通信状況が悪い
場合には通信方式切替手段を用いて有線通信手段に切り
替えて通信し、逆に有線通信手段による通信状況が悪い
場合には通信方式切替手段を用いて無線通信手段に切り
替えて通信することができ、当該通信システムをサー
バ、クライアントに組み込んで通信ネットワークを構築
する場合、通信の高速性と信頼性を高めることができ
る。

【００５４】請求項２の発明の通信システムによれば、
有線通信に電灯線を利用するので、サーバ、クライアン
トそれぞれに当該通信システムを組み込み、通信ネット
ワークを構築する場合、有線通信手段として別途にＬＡ
Ｎケーブルを敷設することなく、低いコストで通信ネッ
トワークを構築することができる。

【００５５】請求項３の発明の通信システムによれば、
サーバ、クライアントそれぞれに当該通信システムを組
み込み、通信ネットワークを構築した場合に、外来ノイ
ズ等により無線通信の状況が悪化すれば、自動的に有線
通信に切り替えて通信を継続することができ、通信の信
頼性を高めることができる。

【００５６】請求項４の発明の通信システムによれば、
無線通信手段が、ＩＳＭ周波数を利用するので、既存技
術であるブルートゥース仕様の無線通信方式を利用する
ことができる。

【００５７】請求項５〜7の発明の通信システムによれ
ば、当該通信システムを各種の家電機器に組み込み、各
家電機器間を結ぶ家庭内ＬＡＮを構築した場合に、電子
レンジの運転中でもマグネトロンの非発振動作期間を利
用した無線通信が可能であり、信頼性の高い通信が可能
である。

【００５８】請求項８の発明の通信システムによれば、
周波数ホッピングの基本単位であるタイムスロットの長
さを、商用周波数電源の周期の整数分の１の長さにした
ので、当該通信システムを家庭内ＬＡＮに利用する場合
に、鉄トランス方式のマグネトロンを有する電子レンジ
でもインバータ方式のマグネトロンを有する電子レンジ
でも、その運転中にマグネトロンの非発振期間を利用し
て無線通信することができ、信頼性の高い通信が可能で
ある。

【００５９】請求項９の発明の通信システムによれば、
電子レンジの動作中であることを認識して無線通信電力
を増大させることにより、電子レンジ動作中でも無線通
信を継続できる。

【００６０】請求項１０の発明の家庭内通信ネットワー
クによれば、請求項１〜９の発明の通信システムが組み
込まれた各種の家電機器を結ぶので、外来ノイズ等によ
り無線通信の状況が悪化すれば、自動的に有線通信に切
り替えて通信を継続することができ、通信の信頼性を高
めることができる。

【００６１】請求項１１の発明の家庭内通信ネットワー
クによれば、無線携帯端末をリモートコントロール手段
にして各種の家電機器をリモートコントロール操作する
ことができる。

【００６２】請求項１２の発明の家庭内通信ネットワー
クによれば、電子レンジの運転中で漏洩マイクロ波が大
きい場合には有線通信手段により切り替えて通信し、電
子レンジが休止中であれば無線通信手段に切り替えて通
信することにより、有線通信による信頼性の高い通信と
無線通信による高速の通信とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の家庭内ＬＡＮを示すブ
ロック図。

【図２】上記の家庭内ＬＡＮに接続される電子レンジの
構成を示すブロック図。

【図３】上記の電子レンジの通信機能部のブロック図。

【図４】上記の通信機能部内のＲＦ分配制御回路による
ＲＦ分配制御処理のフローチャート。

【図５】一般的な鉄トランス方式のマグネトロンの回路
図。

【図６】一般的なインバータ方式のマグネトロンの回路
図。

【図７】一般的なマグネトロンの電流−電圧特性のグラ
フ。

【図８】一般的な鉄トランス方式のマグネトロンの非動
作タイミングを示すタイミングチャート。

【図９】一般的なインバータ方式のマグネトロンの非動
作タイミングを示すタイミングチャート。

【図１０】マグネトロン運転中に通信するのに必要とす
る非動作期間を示すタイミングチャート。

【図１１】一般的なブルートゥース仕様のパケットのデ
ータ構造を示すブロック図。

【図１２】鉄トランス方式、インバータ方式それぞれの
マグネトロンの運転中の非動作期間とその期間中に通信
可能なパケットのタイムスロットとの関係を示すタイミ
ングチャート。

【図１３】マグネトロンの漏洩マイクロ波の検波波形と
通信信号の波形との波形図。

【図１４】従来の家庭内ＬＡＮのブロック図。

【符号の説明】

１００家１０１エアコン１０２電子レンジ１０３冷蔵庫１０４機器コントローラ１０５携帯電話１０６電灯線１０７モデム１０８公衆回線１１５マグネトロン１１６通信装置１２１アンテナ１２２ＲＦ分配制御回路１２３送受信切替回路１２４受信ＲＦ回路１２５復号化回路１２６符号化回路１２７送信ＲＦ回路１２８１００Ｖカットコンデンサ１３１電子レンジ制御部

【手続補正書】

【提出日】平成１３年６月１９日（２００１．６．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｓ３１１３２１Ｅ３２１Ｈ０４Ｊ 13/00 ＥＦターム(参考） 5K022 EE04 EE12 5K033 AA05 AA07 BA01 DA05 DA17 DB01 DB23 EA07 EB02 EB06 5K046 AA03 AA09 BA05 PS55 PS57 5K048 AA06 AA08 BA12 DB01 DC01 DC06 DC07 EB02 HA01 HA02 5K101 KK11 LL01 LL05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有線通信手段と、無線通信手段と、前記有線通信手段と無線通信手段とを切り替える通信方
式切替手段とを備えて成る通信システム。
【請求項２】前記有線通信手段は、電灯線を利用する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】前記通信方式切替手段は、前記無線通信
手段の通信状況を観測し、通信状況が悪い場合に前記有
線通信手段に切り替えて通信させることを特徴とする請
求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】前記無線通信手段は、ＩＳＭ周波数を利
用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の通信システム。
【請求項５】前記無線通信手段は、スペクトラム拡散
方式として周波数ホッピング方式による無線通信を行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通信
システム。
【請求項６】前記周波数ホッピング方式の周波数ホッ
ピングの基本単位であるタイムスロットの長さを、６２
５μｓを超えない長さにしたことを特徴とする請求項５
に記載の通信システム。
【請求項７】前記周波数ホッピング方式の通信パケッ
トの始点は、商用周波数電源電圧の０クロスタイミング
に基づいて設定することを特徴とする請求項５又は６に
記載の通信システム。
【請求項８】前記周波数ホッピング方式の周波数ホッ
ピングの基本単位であるタイムスロットの長さを、商用
周波数電源の周期の整数分の１の長さにしたことを特徴
とする請求項５〜７のいずれかに記載の通信システム。
【請求項９】前記無線通信手段は、前記電子レンジが
動作中であることを検知する電子レンジ動作検知手段
と、前記電子レンジ動作中を検知した時に無線通信電力
を増大させる手段とを備えたことを特徴とする請求項４
〜８のいずれかに記載の通信システム。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の通信
システムが組み込まれた各種の家電機器を結ぶ家庭内通
信ネットワーク。
【請求項１１】前記無線通信手段は無線携帯端末を含
み、当該無線携帯端末を各種家電機器のリモートコント
ロール手段とすることを特徴とする請求項１０に記載の
家庭内通信ネットワーク。
【請求項１２】電子レンジを含むことを特徴とする請
求項１０又は１１に記載の家庭内通信ネットワーク。