JP2003319476A - 電気機器中継通信システムおよびそのアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微弱電波でも、家屋内や構内に設置されてい
る電気機器の遠隔制御を可能にする電気機器中継通信シ
ステムおよびそのアクセス制御方法を提供する。 【解決手段】 給水管または配水管１０を接続して水を
利用する複数の電気機器２１，２２と、電気機器２１，
２２に設けられ、電気機器２１，２２に接続された給水
管または配水管１０内の水の状態を検出する水検出手段
３１，３２と、電気機器２１，２２どうしに設けられた
無線送信手段とを設け、かつ、いずれの無線送受信手段
も、少なくとも１つの他の無線送受信手段との距離が無
線通信可能範囲内となるように配置するとともに、電気
機器相互間で他の電気機器２２の運転状態と水検出手段
３２の出力とに応じて、自己の電気機器２１の運転を制
御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家屋内や構内に散
在している電気機器の制御信号や監視情報を無線通信に
より各電気機器を中継して目的の電気機器に伝送する電
気機器中継通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、家屋内に設置されている各種の
電気製品には、近年ではたいていリモコン（遠隔操作装
置）が付属しており、電気製品の使い勝手を良くしてい
る。リモコンのほとんどは赤外線通信を用いたものであ
り、その操作可能範囲は光が届く範囲、すなわち操作者
が見える範囲の電気機器に限られている。しかし、操作
したい電気機器は、同じ部屋内ではなく、別の部屋のエ
アコンであったり、オーディオ機器や照明であったりす
る。これらの電気機器をケーブルでつないで家庭内ＬＡ
Ｎを構築することはケーブルの接続や引き回しなどの配
線が必要となり、実現が困難である。

【０００３】特開平５−２６８６７０号公報には、親機
と子機を無線により通信可能としたワイヤレスホームバ
スシステムが開示されている。このシステムは、親機を
中心として各子機との間にツリー型のネットワークを形
成し、１台の親機から子機のアドレスを付した制御情報
を全ての子機に対して無線伝送により発信し、自己宛の
制御情報と認識した子機はその制御情報を受け取って所
定の制御を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の親機を中心とし
たツリー型のネットワークでは、全ての子機が親機の電
波が届く範囲に設置されていなければならない。しかし
ながら、微弱な電波で通信を行う場合、家の広さによっ
ては子機全体をカバーすることができない場合がある。
したがって、制御対象の子機の位置が限定されるという
問題がある。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、微弱電
波でも、家屋内や構内に設置されている電気機器の遠隔
制御を可能にする電気機器中継通信システムおよびその
アクセス制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の電気機器中継通信システムは、給水管また
は配水管を接続して水を利用する複数の電気機器と、前
記電気機器に設けられ、前記電気機器に接続された前記
給水管または配水管内の水の状態を検出する水検出手段
と、前記電気機器どうしに設けられた無線送信手段とを
設け、かつ、いずれの無線送受信手段も、少なくとも１
つの他の無線送受信手段との距離が無線通信可能範囲内
となるように配置するとともに、前記電気機器相互間
で、他の電気機器の運転状態と前記他の電気機器の水検
出手段の出力とに応じて、自己の電気機器の運転を制御
するようにしたものである。この構成とすることによ
り、送信対象の電気機器の無線送受信手段が直接電波が
届かない距離にあっても、無線通信可能範囲内にある無
線送受信手段を中継して目的の電気機器の無線送受信手
段に信号が伝送されることになる。前記複数の無線送受
信手段の一つを親局、他を子局とし、親局から各子局に
対する通信の最適ルートによるネットワークを決定する
手段を備えることで、その都度、無作為にデータが伝送
されることによる伝送時間の長期化を解消し、最短時間
でデータを伝送することができる。

【０００７】本発明の電気機器中継通信システムのアク
セス制御方法は、送信するデータを、データ送信権が空
きであるか使用中であるかを示す送信権フラグと、デー
タ送信権の送信連番と、宛先の機器識別記号と、送信機
器の識別記号と、送信情報とを含むデータ形式とし、あ
る無線送受信手段から前記データを送信したときに、受
信した無線送受信手段では、それが自分宛のものであれ
ば当該データを受け取って前記送信情報に対する所定の
応答を行い、自分宛のものでなければ前記送信連番をイ
ンクリメントして当該データを送信し、かつ、各無線送
受信手段において、前回自分が送信した送信連番と今回
送信する送信連番の差が大きいデータほど、また、一つ
前の送信局が今回送信した送信連番と、同送信局が前回
送信した送信連番との差が大きいほど、送信を優先させ
ることとしたものである。これにより、中間に位置する
端末機の中継送信のための送信待ち時間を短縮し、送信
の輻輳を防ぐ。

【０００８】また、別のアクセス制御方法は、循環経路
を設定するために専用のデータ形式のメッセージ信号を
設けて、これらのメッセージをやりとりすることによっ
て、前記システム内の全端末機器の相互の接続状態を確
認し、送信権の循環経路を決めて、これにしたがって送
信権を巡回させることとしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図８を用いて説明する。

【００１０】図１は本発明の電気機器中継通信システム
の概念を示すブロック図である。この図において、機器
Ａと機器Ｃ間、および機器Ｃと機器Ｂ間は無線により直
接通信可能であるが、機器Ａと機器Ｂ間は直接通信不能
であるとする。この例においては、機器Ａから機器Ｂに
通信するために、機器Ｃを中継局として機器Ａ→機器Ｃ
→機器Ｂと制御情報を伝送する。本発明の電気機器中継
通信システムのアクセス制御方式としては、遅延時間設
定によるアクセス制御方法と、循環ルート設定によるア
クセス制御方法が挙げられる。以下に、それぞれの制御
方法について説明する。

【００１１】＜第１実施形態＞ 遅延時間設定によるアクセス制御方法 この方法の基本的な考え方は、前回自分が送信したトー
クン送信連番と今回送信するトークン送信連番の差が大
きい程、送信待ち時間を小さくする。すなわち、最新の
受信データフレームのトークン送信連番と、そのデータ
フレームを送信した機器がその前に送信したトークン送
信連番との差が大きければ送信待ち時間を小さくする。

【００１２】この方法では、トークン（送信権）の中継
送信を続けて行うことを避け、システム内の全端末機器
に送信権が順番に回るようにする。送信待ち時間に時間
差を設けて優先度に差をつけることによって送信の輻輳
を防ぐ。中間に位置する端末機の中継送信のための送信
待ち時間を短縮し、送信の輻輳を防ぎ、送信効率を上げ
る。

【００１３】以下、具体的に説明する。図１に示した機
器構成のシステムにおいては、図２に示すデータフレー
ムの形式でデータを構成する。

【００１４】１．表記の説明 図２において、 Ｆ：データ送信権（トークン）が“空き”であることを
表す。 Ｂ：データ送信権（トークン）が“ビジー”であること
を表す。 ｎ（０）：トークン送信連番を示す。（最大表記数、モ
ジュロＮで繰り返す。） ｎ（−１）：前回送信したトークン送信連番を示す。 ＤＦ：宛先の機器識別記号。Ｆは特定の機器を指定しな
い（フリー）。 ＳＡ：送信機器の識別記号。機器Ａの送信データである
ことを表す。 ｄａｔａ：任意の送信データ情報

【００１５】図３に示すディレイ設定通信タイムチャー
トを用いて、以下に説明する。個々のデータフレームを
次の記号で表す。 例：Ｆ（ｎ＋４）ＳＡ・・・・・・機器Ａから送信した
トークン送信連番（ｎ＋４）のデータフレーム 送信待ち時間を次の記号で表す。 例：ｔ（ｎ＋４）ＳＡ・・・・・・機器Ａがデータフレ
ームを受信してから、Ｆ（ｎ＋４）ＳＡのデータフレー
ムを送信開始するまでの時間。

【００１６】２．送信待ち時間 送信待ち時間は、次の規則によって決定する。 （１）これから送信しようとする送信データフレームの
トークン送信連番：ｎ（０）をｎｆとする。 前回送信したトークン送信連番：ｎ（−１）をｎｐとす
る。 上記の差をｎｔｄ（＝ｎｆ−ｎｐ）とする。 （２）最新の受信データフレームのトークン送信連番：
ｎ（０）、前回送信したトークン送信連番：ｎ（−
１）、および、送信機器の識別記号をそれぞれｎｒ、ｎ
ｒｘ、および、ＳＸとする。上記のトークン送信連番の
差をｎｒｄ（＝ｎｒ−ｎｒｘ）とする。 （３）（１）、（２）のｎｔｄ、および、ｎｒｄの大き
い方をｎ（ｍａｘ）とする。 ｎ（ｍａｘ）＝ｎｒｄ（ｉｆ ｎｒｄ＞ｎｔｄ） （４）ｎ（ｍａｘ）の値に基づいて、送信待ち時間：ｔ
（ｎｍａｘ）を以下のように決める。 ｔ（ｎｍａｘ＝２）＝３α＋ｔ（ｆｒａｍｅ） ｔ（ｎｍａｘ≧３）＝α ここで、 α：定数（ディレイ時間） ｔ（ｆｒａｍｅ）：データフレーム長 である。

【００１７】３．一例での説明 上記例でｔ（ｎ＋７）ＳＣについて説明する。 （１）ｎｆ＝ｎ＋７ ｎｐ＝ｎ＋５ ｎｔｄ＝（ｎ＋７）−（ｎ＋５）＝２ （２）ｎｒ＝ｎ＋６ ＳＸ＝ＳＢ ｎｒｘ＝ｎ＋２ ｎｒｄ＝（ｎ＋６）−（ｎ＋２）＝４ （３）ｎ（ｍａｘ）＝４ （４）ｔ（４）＝α

【００１８】４．信号伝送方法 機器間で伝送信号が無い場合はＦ：“空き”とした空き
データフレームを、トークン送信連番：ｎをインクリメ
ントさせながら中継伝送する。中継伝送はシステム内を
周期的に巡回する経路で伝達される。次に、空きトーク
ンが中継伝送される過程および機器間で信号を送受信す
る過程を説明する。

【００１９】５．空きトークンの中継伝送の過程 Ｆ（ｎ＋３）ＳＣの送信動作以降の信号が機器Ｃ→機器
Ａ→機器Ｃ→機器Ｂ→機器Ｃ→機器Ａの経路で中継伝送
される動作について説明する。 （１）機器Ｃから送信されたＦ（ｎ＋３）ＳＣは機器
Ｂ、および、機器Ａで受信される。

【００２０】（２）機器Ａではトークン連番（ｎ＋４）
の送信信号Ｆ（ｎ＋４）ＳＡを送信ディレイｔ（ｎ＋
４）ＳＡのタイミングにて送信する。ｔ（ｎ＋４）ＳＡ
は以下のように決定される。 ｎｆ＝ｎ＋４ ｎｐ＝ｎ ｎｔｄ＝ｎｆ−ｎｐ＝（ｎ＋４）−ｎ＝４ ｎｒ＝ｎ＋３ ｎｒｘ＝ｎ＋１ ｎｒｄ＝ｎｒ−ｎｒｘ＝（ｎ＋３）−（ｎ＋１）＝２ ｎｔｄ＞ｎｒｄなのでｎ（ｍａｘ）＝ｎｔｄ＝４ ゆえにｔ（ｎ＋４）ＳＡ＝ｔ（４）＝αを選択する。

【００２１】（３）同様に機器Ｂではトークン連番（ｎ
＋４）の送信信号Ｆ（ｎ＋４）ＳＢを送信ディレイｔ
（ｎ＋４）ＳＢのタイミングにて送信する。ｔ（ｎ＋
４）ＳＡは以下のように決定される。 ｎｆ＝ｎ＋４ ｎｐ＝ｎ＋２ ｎｔｄ＝ｎｆ−ｎｐ＝（ｎ＋４）−（ｎ＋２）＝２ ｎｒ＝ｎ＋３ ｎｒｘ＝ｎ＋１ ｎｒｄ＝ｎｒ−ｎｒｘ＝（ｎ＋３）−（ｎ＋１）＝２ ｎｔｄ＝ｎｒｄなのでｎ（ｍａｘ）＝２ ゆえにｔ（ｎ＋４）ＳＢ＝ｔ（２）＝３α＋ｔ（ｆｒａ
ｍｅ）を選択する。

【００２２】（４）ｆ（ｎ＋３）ＳＣを同時に受信した
機器Ａ、および、機器Ｂの送信待ち時間は、 機器Ａ：ｔ（ｎ＋４）ＳＡ＝ｔ（４）＝α 機器Ｂ：ｔ（ｎ＋４）ＳＢ＝ｔ（２）＝３α＋ｔ（ｆｒ
ａｍｅ） で、機器Ａの待ち時間の方が小さいので先に送信が開始
される。この送信信号Ｆ（ｎ＋４）ＳＡは機器Ｃで受信
されるが、機器Ｂでは受信されない。

【００２３】（５）機器ＣではＦ（ｎ＋４）ＳＡを受信
した後、送信信号Ｆ（ｎ＋５）ＳＣを送信ディレイｔ
（ｎ＋５）ＳＣのタイミングにて送信する。ｔ（ｎ＋
４）ＳＡは以下のように決定される。 ｎｆ＝ｎ＋５ ｎｐ＝ｎ＋３ ｎｔｄ＝ｎｆ−ｎｐ＝（ｎ＋５）−（ｎ＋３）＝２ ｎｒ＝ｎ＋４ ｎｒｘ＝ｎ ｎｒｄ＝ｎｒ−ｎｒｘ＝（ｎ＋４）−（ｎ）＝４ ｎｔｄ＜ｎｒｄなのでｎ（ｍａｘ）＝ｎｒｄ＝４ ゆえにｔ（ｎ＋５）ＳＣ＝ｔ（４）＝αを選択する。

【００２４】（６）機器ＢではＦ（ｎ＋３）ＳＣを受信
完了した後、Ｆ（ｎ＋５）ＳＣの受信を開始する迄の時
間は、 ｔ（ｎ＋４）ＳＡ＋ｔ（ｆｒａｍｅ）＋ｔ（ｎ＋５）Ｓ
Ｃ＝ｔ（４）＋ｔ（ｆｒａｍｅ）＋ｔ（４）＝２α＋ｔ
（ｆｒａｍｅ） なので、上記（３）に示した動作により、Ｆ（ｎ＋３）
ＳＣを受信した後Ｆ（ｎ＋４）ＳＢの送信待ち時間 ｔ（ｎ＋４）ＳＢ＝ｔ（２）＝３α＋ｔ（ｆｒａｍｅ） よりも短い時間の内にＦ（ｎ＋５）ＳＣの受信を開始す
ることになる。

【００２５】送信待ち時間中に受信を開始したら一旦送
信を保留し、受信動作を完了させる。受信信号がＦ（ｎ
＋５）ＳＣであり送信待ち信号のトークン送信連番ｎ＋
４よりも大であることから送信待ち信号を更新する。ｔ
（ｎ＋４）ＳＡは以下のように決定される。ここで、前
回送信したトークン送信連番はｎｐ＝ｎ＋２となる。
（ｎ＋４は未送信なので採用しない。） ｎｆ＝ｎ＋６ ｎｐ＝ｎ＋２ ｎｔｄ＝ｎｆ−ｎｐ＝（ｎ＋６）−（ｎ＋２）＝４ ｎｒ＝ｎ＋５ ｎｒｘ＝ｎ＋３ ｎｒｄ＝ｎｒ−ｎｒｘ＝（ｎ＋５）−（ｎ＋３）＝２ ｎｔｄ＞ｎｒｄなのでｎ（ｍａｘ）＝ｎｔｄ＝４ ゆえにｔ（ｎ＋６）ＳＢ＝ｔ（４）＝αを選択する。

【００２６】（７）機器Ｂから送信されたＦ（ｎ＋６）
ＳＢは機器Ｃで受信されるが、機器Ａでは受信されな
い。 機器ＣではＦ（ｎ＋６）ＳＢを受信した後、送信信号Ｆ
（ｎ＋７）ＳＣを送信ディレイｔ（ｎ＋７）ＳＣ＝ｔ
（４）のタイミングにて送信する。

【００２７】（８）機器ＡではＦ（ｎ＋５）ＳＣを受信
完了した後、Ｆ（ｎ＋７）ＳＣの受信を開始する迄の時
間は、 ｔ（ｎ＋６）ＳＢ＋ｔ（ｆｒａｍｅ）＋ｔ（ｎ＋７）Ｓ
Ｃ＝ｔ（４）＋ｔ（ｆｒａｍｅ）＋ｔ（４）＝２α＋ｔ
（ｆｒａｍｅ） なので、Ｆ（ｎ＋６）ＳＡの送信待ち時間 ｔ（ｎ＋６）ＳＡ＝ｔ（２）＝３α＋ｔ（ｆｒａｍｅ） よりも短い時間の内にＦ（ｎ＋７）ＳＣの受信を開始す
ることになる。

【００２８】送信待ち時間中に受信を開始したら一旦送
信を保留し、受信動作を完了させる。受信信号がＦ（ｎ
＋７）ＳＣであり送信待ち信号のトークン送信連番ｎ＋
６よりも大であることから送信待ち信号を更新する。ｔ
（ｎ＋８）ＳＡ＝ｔ（４）＝αとなる。ｔ（ｎ＋６）Ｓ
Ａ、ｔ（ｎ＋８）ＳＡの値は前述と同様な過程により求
められるので省略する。 （９）以上の過程で機器Ｃ→機器Ａ→機器Ｃ→機器Ｂ→
機器Ｃ→機器Ａの経路で信号が中継伝送され、この過程
が繰り返される。

【００２９】６．機器間の信号の送受信 （１）機器Ａから機器Ｂにメッセージデータ：ｄａｔａ
（ａｂ）を送信する過程について図４を用いて説明す
る。 （２）機器Ａのタイムチャート上の『機器Ｂ向けメッセ
ージ送信要求発生』のタイミングにて、機器Ａにて機器
Ｂ向けのメッセージを送信する必要が生じた場合、機器
Ａは空きトークンのデータフレームを受信するのを待
つ。

【００３０】（３）空きトークンのデータフレーム：Ｆ
（ｎ＋３）ＳＣを受信したらデータ送信権をビジー：Ｂ
に変えて機器Ｂ向けのメッセージデータフレーム：Ｂ
（ｎ＋４）ＳＡを送信する。 データ送信権：Ｂ（ビジー） トークン送信連番：ｎ＋４（インクリメント） 宛先：ＤＢ（機器Ｂの識別アドレス） 送信機器：ＳＡ（機器Ａの識別アドレス）

【００３１】（４）データ送信権がＢ（ビジー）のデー
タフレームを受信した機器にて宛先が自己アドレスで無
い時はＦ（空き）の場合と同様にトークン送信連番をイ
ンクリメントして中継伝送する。 機器ＣにてＢ（ｎ＋４）ＳＡを受信後、このルールに従
ってＢ（ｎ＋５）ＳＣを送信する。 データ送信権：Ｂ（ビジー） トークン送信連番：ｎ＋５（インクリメント） 宛先：ＤＢ（機器Ｂの識別アドレス） 送信機器：ＳＣ（機器Ｃの識別アドレス）

【００３２】（５）データ送信権がＢ（ビジー）のデー
タフレームを受信した機器にて宛先が自己アドレスの時
は送信データ：ｄａｔａ（ＡＢ）を自分宛てのメッセー
ジデータとして受信し、データ送信権を“空き”にして
送信する。トークン連番は同様にインクリメントする。
機器ＢにてＢ（ｎ＋５）ＳＣを受信後、このルールに従
ってＦ（ｎ＋６）ＳＢを送信する。 データ送信権：Ｆ（空き） トークン送信連番：ｎ＋６（インクリメント） 宛先：ＤＦ（フリー） 送信機器：ＳＢ（機器Ｂの識別アドレス）

【００３３】（６）以上の動作により、データ送信権が
“空き”の状態から、機器Ａにてデータ送信権を捕捉
（ビジー）にして、機器Ｂ宛てのメッセージデータを送
信し、宛先以外の機器の中継伝送を経て、宛先の機器Ｂ
にてメッセージを受信すると共に送信権を元の“空き”
の状態に戻し、送受信動作が完了する。この第１実施形
態によれば、各端末が他の機器や、システム全体の状態
に関係なく個別に動作可能なので、機器の追加削除が自
由にでき、システムの柔軟性が高い。

【００３４】＜第２実施形態＞ 循環ルート設定によるアクセス制御方法 この方法の基本的な考え方は、システム内の全端末機器
の相互の接続状態を確認し、トークンの循環経路を決め
て、これに従ってトークンを巡回させることであり、端
末機器が追加された場合や、トークンの巡回が停止した
場合には、定期的に、循環経路を更新するようにしたも
のである。

【００３５】以下、具体的に説明する。図５〜図７に、
本実施形態の通信アクセス制御方法の処理フローを示
す。

【００３６】１．循環ルート設定の動作例 機器Ａ、機器Ｂ、機器Ｃの３台からなるシステムにおけ
る循環ルート設定動作を図８に示すタイムチャートおよ
び図５〜図７に示す処理フローを用いて説明する。機器
Ａにて受信信号が無いことを確認して＃０１の『マスタ
宣言メッセージ』を送信する（Ｓ１００，Ｓ１１０，Ｓ
１２０）。機器Ｃは＃０１を受信したら＃０２の『マス
タ宣言メッセージ』を中継伝送する（Ｓ２２０，Ｓ２３
０）。同時に＃０３の機器Ｃの情報を付加した『サブ応
答メッセージ（Ｃ）』を送信する（Ｓ２４０）。＃０１
は機器Ｂには伝送されないので機器Ｂはこれに応答しな
い。機器Ａは＃０２を受信するが、＃０１で『マスタ宣
言メッセージ』を送信しているので、＃０２を中継伝送
することはない（Ｓ２３０）。

【００３７】機器Ａは＃０３の『サブ返答メッセージ』
を受け取り、循環ルート作成のための接続情報として
『Ｃ→Ａ』を得る（Ｓ１３０）。機器Ｂは＃０２を受信
すると＃０４の『マスタ宣言メッセージ』を中継伝送す
る（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。同時に＃０５の機器Ｂの識
別記号を付加した『サブ応答メッセージ（Ｂ）』を送信
する（Ｓ２４０）。さらに＃０３の受信信号に対して＃
０６の機器Ｂの識別記号を付加した『サブ応答メッセー
ジ（ＣＢ）』を送信する（Ｓ２５０、Ｓ２６０）。機器
Ｃは＃０５の受信信号に対して＃０７の機器Ｃの識別記
号を付加した『サブ応答メッセージ（ＢＣ）』を送信す
る（Ｓ２５０、Ｓ２６０）。

【００３８】機器Ｃは＃０４の『マスタ宣言メッセー
ジ』を受信するが、既に一定時間内に＃０２の中継伝送
を行っているので＃０４に対しては中継伝送を行わな
い。また、機器Ｃは＃０６の機器Ｂからの『サブ応答メ
ッセージ』を受信するが、既に一定時間内に（同じ）機
器Ｂから＃０５を受信し、これに対して＃０７を中継伝
送を行っているので＃０６に対しては中継伝送を行わな
い。機器Ａは＃０７の『サブ返答メッセージ』を受け取
り、循環ルート作成のための接続情報として『Ｂ→Ｃ→
Ａ』を得る（Ｓ１３０）。機器Ｂは＃０７の機器Ｃから
の『サブ応答メッセージ』を受信するが、既に一定時間
内に（同じ）機器Ｃから＃０３を受信し、これに対して
＃０６の中継伝送を行っているので＃０６に対しては中
継伝送を行わない。

【００３９】機器Ａでは＃０１の『マスタ宣言メッセー
ジ』を送信後一定時間経過した時点（Ｓ１４０）で受信
した全ての『サブ応答メッセージ』から得られた接続情
報として、 ＃０３『Ｃ→Ａ』 ＃０７『Ｂ→Ｃ→Ａ』 を利用して、循環ルート『Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ』を決定
し（Ｓ１５０）、＃０８の『循環ルートメッセージ（Ａ
ＣＢＣＡ）』を送信する（Ｓ１６０）。機器Ｃは＃０８
を受信したら（Ｓ２７０）、＃０９にて中継伝送を行う
（Ｓ２８０）と共に、循環ルート『Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→
Ａ』を記憶する（Ｓ２９０）。

【００４０】同様に、機器Ｂは＃０９を受信したら（Ｓ
２７０）、＃１０にて中継伝送を行う（Ｓ２８０）と共
に、循環ルート『Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｃ→Ａ』を記憶する（Ｓ
２９０）。機器Ｃは＃１０を受信するが（Ｓ２７０）、
一定時間内に既に＃０９にて中継伝送を行っているの
で、＃１０を中継伝送しない（Ｓ２８０）。機器Ａは一
定時間ディレイ後（Ｓ１７０）、決定した循環ルートに
従って宛先を機器Ｃ（ＤＣ）として“空き”データフレ
ーム＃１１の送信を開始する（Ｓ１８０）。機器Ｃは＃
１１を受信したら自分宛てのデータフレームであること
（ＤＣ）を確認し（Ｓ２１０）、決定した循環ルートに
従って宛先を機器Ｂ（ＤＢ）として“空き”データフレ
ーム＃１２の送信を開始する（Ｓ３７０）。

【００４１】同様に、機器Ｂは＃１２を受信したら自分
宛てのデータフレームであること（ＤＢ）を確認し（Ｓ
２１０）、決定した循環ルートに従って宛先を機器Ｃ
（ＤＣ）として“空き”データフレーム＃１３の送信を
開始する（Ｓ３７０）。＃１２は機器Ａでも受信される
が自分宛てのデータフレームではない（ＤＢ）ので、何
も行わない。同様に、機器Ｃは＃１３を受信したら自分
宛てのデータフレームであること（ＤＣ）を確認し（Ｓ
２１０）、決定した循環ルートに従って宛先を機器Ａ
（ＤＡ）として“空き”データフレーム＃１４の送信を
開始する（Ｓ３７０）。

【００４２】同様に、機器Ａは＃１４を受信したら自分
宛てのデータフレームであること（ＤＡ）を確認し（Ｓ
２１０）、決定した循環ルートに従って宛先を機器Ｃ
（ＤＣ）として“空き”データフレーム＃１５の送信を
開始する（Ｓ３７０）。＃１４は機器Ｂでも受信される
が自分宛てのデータフレームではない（ＤＡ）ので、何
も行わない。以上の過程により決められた循環ルートに
従ってデータフレームが伝送される。

【００４３】機器間のメッセージデータの送受信は第１
の実施形態の場合と同様の手順で実施できるため、説明
を省略する。この第２実施形態によれば、相互の接続状
態に応じて、予め循環経路を決めるため、送信待ち時間
を設ける必要が無く、送信競合も発生しない。このた
め、トークンの巡回を効率よく行える。また、機器の追
加、削除が自由にでき、システムの柔軟性が高い。

【００４４】

【実施例】本発明の電気機器中継通信システムの実施例
を、図９〜図１４を用いて説明する。なお、これらの実
施例中、「機器」とは、水道配管に接続される水廻り機
器であり、台所、トイレ、浴室等の給水・給湯機器等を
いう。

【００４５】＜第１実施例＞図９に示すように、屋内の
給水元の近くに機器２２が設置され、長い配水管１０を
介して機器２１が設置されている場合、配水管１０の給
水元側に水量センサ３２を、機器２１の近くに水量セン
サ３１を設ける。水量センサ３１で機器２１の使用水量
を測り、水量センサ３２で配水管１０の入口の水量を測
る。水量センサ３１と３２による測定水量のデータは、
無線で送信される。水量センサ３１は水量センサ３２と
機器２１のいずれとも電波が到達可能な範囲に設置され
るが、水量センサ３２と機器２１とは電波到達距離外で
ある場合、水量センサ３２の測定水量のデータは水量セ
ンサ３１を中継して機器２１で受信し、機器２１におい
ては、水量センサ３１の測定水量と水量センサ３２の測
定水量との水量差を演算して、途中配管部の漏水を検知
する。

【００４６】＜第２実施例＞図１０に示すように、給湯
機２４に給湯機出力水路１２を介して三方弁２５が接続
され、三方弁２５の出力側に機器２３に湯を供給するた
めの給水路１３と循環水路１１が接続され、循環水路１
１が給湯機２４に接続されるという循環系を有する給水
機器において、給湯機出力水路１２の末端に、水温セン
サ付き三方弁駆動回路３３を設ける。三方弁２５の入口
の給水温度を水温センサで計測し、機器２３の設定温度
に達するまで給湯機２４を高出力で動作させ、機器２３
を使用していないときは三方弁２５を循環水路１１に切
り換えて、給湯機出力水路１２内の水温が低下すること
により、次回の使用開始時の水温が低く、設定温度に達
するまで捨てていたという無駄をなくす。機器２３は給
湯機２４とは電波到達距離外であるが、水温センサ付き
三方弁駆動回路３３を中継して給湯温度等の指示を与え
る。

【００４７】＜第３実施例＞図１１に示すように、屋内
の給水元の近くに機器２２が設置され、長い配水管１０
を介して機器２１が設置されている場合、配水管１０の
給水元側に水温センサ３５を、機器２１の近くに水温セ
ンサ３４を設ける。水温センサ３４で機器２１に供給さ
れる水温を測り、水量センサ３５で配水管１０の入口の
水温を測る。水温センサ３４と水温センサ３５による測
定水温のデータは、無線で送信される。水温センサ３４
は水温センサ３５と機器２１のいずれとも電波が到達可
能な範囲に設置されるが、水温センサ３５と機器２１と
は電波到達距離外である場合、水温センサ３５の測定水
温のデータは水温センサ３４を中継して機器２１で受信
し、機器２１においては、水温センサ３５の測定水温と
水温センサ３４の測定水温との水温差を演算すること
で、配水管１０の途中における結露を検知する。

【００４８】＜第４実施例＞図１２に示すように、屋内
の給水元の近くに機器２２が設置され、長い配水管１０
を介して機器２１が設置されている場合、配水管１０の
給水元側に水圧センサ３７を、機器２１の近くに水圧セ
ンサ３６を設ける。水圧センサ３６で機器２１に供給さ
れる水圧を測り、水圧センサ３７で配水管１０の入口の
水圧を測る。水圧センサ３６と水圧センサ３７による測
定水圧のデータは、無線で送信される。水圧センサ３６
は水圧センサ３７と機器２１のいずれとも電波が到達可
能な範囲に設置されるが、水圧センサ３７と機器２１と
は電波到達距離外である場合、水圧センサ３７の測定水
圧のデータは水圧センサ３６を中継して機器２１で受信
し、機器２１においては、水圧センサ３７の測定水圧と
水圧センサ３６の測定水圧との水圧差を演算すること
で、配水管１０の途中における漏水を検知する。

【００４９】＜第５実施例＞図１３に示すように、給水
元からの水をそのまま使用する機器２７と、給湯機２４
と、給湯機出力水路１２からの湯と給水路１３からの水
とを混合して適温で使用する湯水混合水栓２６とが設置
されている給水システムにおいて、湯水混合水栓２６の
給水路１３側入力部に水圧センサ付き湯水混合調整機３
８を設ける。機器２７の水量変化に伴って水圧センサ付
き湯水混合調整機３８の水圧センサにおいて水側の水圧
低下が検知されたとき、給湯機２４に水側の水圧の情報
を無線で伝送し、給湯機２４側の給湯設定温度を下げ、
混合水の温度バランスを保つ。湯水混合水栓２６は給湯
機２４とは電波到達距離外であるが、水圧センサ付き湯
水混合調整機３８を中継して給湯温度等の指示を与え
る。

【００５０】＜第６実施例＞図１４に示すように、給水
元からの水をそのまま使用する機器２７と、圧力調整機
付き給湯機２８と、給湯機出力水路１２からの湯と給水
路１３からの水とを混合して適温で使用する湯水混合水
栓２６とが設置されている給水システムにおいて、湯水
混合水栓２６の給水路１３側入力部に水圧センサ付き湯
水混合調整機３８を設ける。機器２７の水量変化に伴っ
て水圧センサ付き湯水混合調整機３８の水圧センサにお
いて水側の水圧低下が検知されたとき、圧力調整機付き
給湯機２８に水側の水圧の情報を無線で伝送し、圧力調
整機付き給湯機２８の出力圧値を下げ、混合水の温度バ
ランスを保つ。湯水混合水栓２６は給湯機２４とは電波
到達距離外であるが、水圧センサ付き湯水混合調整機３
８を中継して給湯温度等の指示を与える。

【００５１】その他、図示しないが、機器への配管入力
部に水質センサを具備してｐＨ値を計測したり、機器へ
の配管入力部に電気伝導度センサを具備して水の電気伝
導度を計測することにより、水質を監視することができ
る。

【００５２】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば下記の
効果を奏する。 （１）給水管または配水管を接続して水を利用する複数
の電気機器と、前記電気機器に設けられ、前記電気機器
に接続された前記給水管または配水管内の水の状態を検
出する水検出手段と、前記電気機器どうしに設けられた
無線送信手段とを設け、かつ、いずれの無線送受信手段
も、少なくとも１つの他の無線送受信手段との距離が無
線通信可能範囲内となるように配置するとともに、前記
電気機器相互間で、他の電気機器の運転状態と前記他の
電気機器の水検出手段の出力とに応じて、自己の電気機
器の運転を制御することにより、送信対象の電気機器の
無線送受信手段が直接電波が届かない距離にあっても、
無線通信可能範囲内にある無線送受信手段を中継して目
的の電気機器の無線送受信手段に信号が伝送されること
になる。これにより、微弱電波でも、家屋内や構内に設
置されている電気機器の遠隔制御が可能になる。 （２）複数の無線送受信手段の一つを親局、他を子局と
し、親局から各子局に対する通信の最適ルートによるネ
ットワークを決定する手段を備えることで、その都度、
無作為にデータが伝送されることによる伝送時間の長期
化を解消し、最短時間でデータを伝送することができ
る。 （３）送信するデータを、データトークン（送信権）が
空きであるか使用中であるかを示すトークンフラグと、
データトークンの送信連番と、宛先の機器識別記号と、
送信機器の識別記号と、送信情報とを含むデータ形式と
し、ある無線送受信手段から前記データを送信したとき
に、受信した無線送受信手段では、それが自分宛のもの
であれば当該データを受け取って前記送信情報に対する
所定の応答を行い、自分宛のものでなければ前記送信連
番をインクリメントして当該データを送信し、かつ、各
無線送受信手段において、前回自分が送信した送信連番
と今回送信する送信連番の差が大きいデータほど、ま
た、一つ前の送信局が今回送信した送信連番と、同送信
局が前回送信した送信連番との差が大きいほど、送信を
優先させることとしたことにより、中間に位置する端末
機の中継送信のための送信待ち時間を短縮し、送信の輻
輳を防ぎ、送信効率を上げることができる。 （４）循環経路を設定するために専用のデータ形式のメ
ッセージ信号を設けて、これらのメッセージをやりとり
することによって、システム内の全端末機器の相互の接
続状態を確認し、トークンの循環経路を決めて、これに
したがってトークンを巡回させることにより、端末機器
が追加された場合や、トークンの巡回が停止した場合に
は、定期的に、循環経路を更新することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電気機器中継通信システムの概
念を示すブロック図である。

【図２】 本発明の実施形態において送受信に使用する
データのデータフレームの形式を示す説明図である。

【図３】 本発明の第１実施形態のタイムチャートであ
る。

【図４】 本発明の第１実施形態のタイムチャートであ
る。

【図５】 本発明の第２実施形態の処理フローチャート
である。

【図６】 本発明の第２実施形態の処理フローチャート
である。

【図７】 本発明の第２実施形態の処理フローチャート
である。

【図８】 本発明の第２実施形態の処理タイムチャート
である。

【図９】 本発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。

【図１０】 本発明の第２実施例を示すブロック図であ
る。

【図１１】 本発明の第３実施例を示すブロック図であ
る。

【図１２】 本発明の第４実施例を示すブロック図であ
る。

【図１３】 本発明の第５実施例を示すブロック図であ
る。

【図１４】 本発明の第６実施例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 配水管 １１ 循環水路 １２ 給湯機出力水路 １３ 給水路 ２１，２２，２３，２７ 機器 ２４ 給湯機 ２５ 三方弁 ２６ 湯水混合水栓 ２８ 圧力調整機付き給湯機 ３１，３２ 水量センサ ３３ 水温センサ付き三方弁駆動回路 ３４，３５ 水温センサ ３６，３７ 水圧センサ ３８ 水圧センサ付き湯水混合調整機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹生 哲治 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 5K012 AA03 AB05 AC12 BA05 5K048 BA14 DB01 DC01 EA16 EB10 HA01 HA02 HA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水管または配水管を接続して水を利用
   する複数の電気機器と、 前記電気機器に設けられ、前記電気機器に接続された前
   記給水管または配水管内の水の状態を検出する水検出手
   段と、 前記電気機器どうしに設けられた無線送信手段とを設
   け、かつ、いずれの無線送受信手段も、少なくとも１つ
   の他の無線送受信手段との距離が無線通信可能範囲内と
   なるように配置するとともに、 前記電気機器相互間で、他の電気機器の運転状態と前記
   他の電気機器の水検出手段の出力とに応じて、自己の電
   気機器の運転を制御するようにしたことを特徴とする電
   気機器中継通信システム。
2. 【請求項２】 前記複数の無線送受信手段の一つを親
   局、他を子局とし、親局から各子局に対する通信の最適
   ルートによるネットワークを決定する手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の電気機器中継通信システ
   ム。
3. 【請求項３】 制御または監視対象の複数の電気機器も
   しくは中継器にそれぞれ無線送受信手段を設け、かつ、
   いずれの無線送受信手段も、少なくとも１つの他の無線
   送受信手段との距離が無線通信可能範囲内となるように
   配置されている電気機器中継通信システムにおけるアク
   セス制御方法であって、 送信するデータを、データ送信権が空きであるか使用中
   であるかを示す送信権フラグと、データ送信権の送信連
   番と、宛先の機器識別記号と、送信機器の識別記号と、
   送信情報とを含むデータ形式とし、 ある無線送受信手段から前記データを送信したときに、
   受信した無線送受信手段では、それが自分宛のものであ
   れば当該データを受け取って前記送信情報に対する所定
   の応答を行い、自分宛のものでなければ前記送信連番を
   インクリメントして当該データを送信し、 かつ、各無線送受信手段において、前回自分が送信した
   送信連番と今回送信する送信連番の差が大きいデータほ
   ど、また、一つ前の送信局が今回送信した送信連番と、
   同送信局が前回送信した送信連番との差が大きいほど、
   送信を優先させることを特徴とする電気機器中継通信シ
   ステムにおけるアクセス制御方法。
4. 【請求項４】 制御または監視対象の複数の電気機器も
   しくは中継器にそれぞれ無線送受信手段を設け、かつ、
   いずれの無線送受信手段も、少なくとも１つの他の無線
   送受信手段との距離が無線通信可能範囲内となるように
   配置されている電気機器中継通信システムにおけるアク
   セス制御方法であって、 循環経路を設定するために専用のデータ形式のメッセー
   ジ信号を設けて、これらのメッセージをやりとりするこ
   とによって、前記システム内の全端末機器の相互の接続
   状態を確認し、送信権の循環経路を決めて、これにした
   がって送信権を巡回させることを特徴とする電気機器中
   継通信システムにおけるアクセス制御方法。