JP2004218848A

JP2004218848A - 住宅設備機器用リモコン通信システム

Info

Publication number: JP2004218848A
Application number: JP2003003044A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hashii; 伸治橋井; Nobuhiro Tanioka; 暢宏谷岡; Yushi Watanabe; 雄史渡辺; Jun Nakamura; 純中村
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】送出時の信号レベルを抑制しつつ、通信線の長さやインピーダンス不整合等によって大きく信号が減衰して通信が不能に陥ることを回避する。
【解決手段】マスター側のリモコンは、搬送波信号の振幅を順次増加しつつ試験信号を通信線を介してスレーブ側リモコンへと送り、スレーブ側リモコンは試験信号を適切に受信すると、それに呼応して応答信号を返信する。マスター側リモコンは、規定時間ｔｐ内に応答信号が戻って来た場合、直前の送信レベルを次回以降の送信レベルと決定して処理を終了するが、規定時間ｔｐ内に応答信号が戻って来ない場合には、送信レベルを上げて再度試験信号を送る。そして、送信レベルを最大にして試験信号を送っても応答信号が戻ってこなければ、通信エラーを表示する。このようにして通信路の状態に応じて過大でない適切な送信レベルを決定し、良好なデータ通信を行うことができる。
【選択図】図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴室や台所等に給湯を行う給湯機を始めとする各種住宅設備機器を遠隔操作・制御するために使用されるリモコン通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一般家庭において、浴室や台所などに給湯を行う給湯機を遠隔操作するために、浴室内や台所の壁面などにリモコンが設置され、該リモコンでのキー操作により、給湯機の始動・停止、湯温や湯量の設定などが行えるような給湯システムが普及している。図１は、こうした給湯システムの配置の一例を示す概略図である。
【０００３】
この例では、屋外にガス燃焼式の給湯機（熱源）１が設置され、屋内の浴室５及び台所６に浴室リモコン２及び台所リモコン３がそれぞれ設置されている。給湯機１、浴室リモコン２及び台所リモコン３は居宅の壁面内や屋根裏等に配設された通信線４に接続されており、浴室リモコン２及び台所リモコン３のいずれからも給湯機１の運転に関する操作が可能となっている。なお、給湯機１がガス燃焼式でなく電気式である場合には通常屋内に設置されるが、その場合でも、通信線４を介してリモコン２、３と接続される点は同様である。
【０００４】
こうした給湯設備を始めとする各種住宅設備機器は日常生活の基盤となるものであり、故障によって運転が行えない等の不具合が発生すると、居住者に非常な不便を強いることになる。そのため、上記のような給湯システムを始めとする住宅設備機器システムにおける、リモコン２、３と給湯機１との間の通信線４を介しての制御データ等の通信には、高い信頼性が要求される。こうした点を考慮して、住宅設備機器用の通信方式としては、従来、デジタル変調方式の１つである搬送波振幅偏移方式（以下ＡＳＫ（＝ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）と称す）が利用されている（例えば、特許文献１参照）。上記システムにおいて通信線４を介して送受するデータは、主としてリモコン２、３でのキー操作に対応したデータやその他の各種の制御データであり、それほど高い伝送レートは必要ない。そこで、ＡＳＫの搬送波信号の周波数としては、２００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ程度の比較的低い周波数が利用されている。
【０００５】
一方、最近、入浴者の安全を台所から確認する等の目的で、浴室リモコン２の操作者（入浴者）Ｐ１と台所リモコン３の操作者Ｐ２との間で通話が可能であるような、いわゆるインターホン機能を有する給湯システムが提案されている。こうしたシステムでは、制御データを送受するために利用される通信線４を介して音声情報も送受できるようにすることが望ましく、例えば特許文献２には、音声信号をアナログ変調の１つであるＦＭ変調してＡＳＫ信号に重畳する方法が開示されている。しかしながら、ＦＭ変調のようなアナログ変調方式では、耐雑音性や通信可能距離等に問題がある。また、将来的に音声品質を向上させたいような場合に、拡張性・発展性に乏しいという問題もある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３９７１号公報（段落０００４、図３）
【特許文献２】
特開２００１−１１９７６４号公報（段落０００７、０００８、及び図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなインターホン機能を備える住宅設備機器システムでは、伝送品質の確保の容易性や拡張性を考えると、音声情報もデジタル化し、制御データを伝送する際のＡＳＫ信号の周波数帯域と分離可能な帯域を占める信号に変換した上で、該ＡＳＫ信号に重畳する方法が有利である。また、変復調等の処理回路量の規模などを考慮すると、制御データのＡＳＫ信号とは異なる周波数の搬送波信号を用いたＡＳＫを利用すると都合がよい。この場合、周知の各種音声圧縮方式を利用することにより音声情報のデータ量を削減することは可能であるが、それでも圧縮音声データの伝送レートは上記のような制御データの伝送レートに比べればかなり高くなる。そのため、ＡＳＫの際の搬送波信号の周波数を高く設定しなければならず、例えば１ＭＨｚ程度以上とする必要が生じてくる。その場合の搬送波信号の周波数特性の一例を図３に示す。
【０００８】
しかしながら、上記のような通信路において従来より高い周波数帯域を使用した場合には、次のような問題が生じる。即ち、上記のような伝送においては、受信端でのインピーダンス整合が適切でないと、入射波の一部が反射し、入射波と反射波との干渉（合成）により図４に示すような定在波が発生する。理論的には、この定在波の波長λと周波数ｆとの関係は、
λ＝ｃ／ｆ
但し、ｃは光速
となる。
【０００９】
例えば搬送波信号の周波数が２５０ｋＨｚである場合、そのときの１波長は約１２００ｍ、１／４波長は約３００ｍである。従って、送信端から受信端までのケーブルの長さが３００ｍに近づくほどその信号減衰の程度が大きくなり、ちょうど３００ｍであるときに信号減衰が最大となる可能性がある。但し、一般的な居宅における住宅設備機器の設置条件を考えてみると、ケーブルの長さが１００ｍを越えるようなことはまずあり得ず、そのような長さのケーブルは始めから用意されていないことが多い。換言すれば、従来利用されていた通信の条件下では、伝送途中での信号減衰を考慮する必要は殆どなかった。これに対し、例えば搬送波信号の周波数を従来の約４倍の１ＭＨｚに上げると、その１波長は約３００ｍとなり、１／４波長は約７５ｍとなる。つまり、送信端から受信端までのケーブルの長さが７５ｍに近づくほどその信号減衰の程度が大きくなり、７５ｍであるときに信号減衰が最大になる可能性が生じる。
【００１０】
住宅設備機器システムの場合、居宅の間取りや住居構造などによって、各機器の配置は様々であるとともに配線などにも様々な制約が生じる。そのため、例えば、図１に示したような給湯システムに対応する各機器の配置に関して、図２（ａ）に示すように給湯機１を中心に各リモコン２、３を周辺に接続する構成や、図２（ｂ）に示すように１台のリモコン２を中継して他のリモコン３と給湯機１とを接続する構成、など様々な構成が考え得る。こうした構成によって、リモコン２、３間の通信路の長さＬが変わり、また、通信線４を接続するコネクタの接続方式によって接続構成が変わり、インピーダンスの終端条件が変化することも考え得る。更にまた、３台以上のリモコンを通信線４に接続する場合もある。従って、通信線４の長さや終端条件を規定することによって、上記の如く信号減衰量が大きくなるような条件を避けるということは、現実的には不可能である。
【００１１】
こうしたことから、例えば２台のリモコン間で通話を行おうとしたとき、場合によっては、一方のリモコンから送信した信号の減衰の程度が大きくて他のリモコンで復調が行えず又はエラーが多すぎて、通話が成立しないということがあり得る。また、通信線や住宅設備機器に近接している電気機器（例えばエアコンなど）が稼動していない状態では通信に支障がないものの、稼動し始めるとノイズの飛び込みにより通信が妨害されるという事態も起こり得る。
【００１２】
もちろん、上記のような問題を回避するには、送信端においてできだけ大きな信号振幅で以て信号を送出することが考えられる。しかしながら、その場合、今度はこうしたリモコンや通信線が強力な電磁波発生源となってしまい、テレビ等の受信機器やそのほかの電子機器に悪影響を与える恐れもある。また、搬送波信号の振幅を上げようとすればそれだけ消費電力も大きくなるから、多くの場合、本来必要である以上に電力を無駄使いすることになり、省エネルギーの観点から好ましくない。
【００１３】
本発明はかかる課題に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、通信路のケーブルの長さや終端条件等に拘わらず、常に適切な通信状態を確立し、且つ外部への電磁波漏洩による妨害を最小限に抑えつつ消費電力も抑制することができるような住宅設備機器用リモコン通信システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、給湯機等の住宅設備機器と該機器を遠隔操作するためのリモコンとの間又は複数の前記リモコンの間で相互にデータの送受信を行うために、通信路に接続された少なくとも第１及び第２なる２台の送受信装置を含み、その通信方式としてデジタル変調を利用した通信を行う住宅設備機器用リモコン通信システムにおいて、
前記第１及び第２の送受信装置の間で、搬送波信号の振幅の大きさを変化させて試験的な通信を試行したときの該通信の成否に応じて、実際の通信の際の前記振幅を決定する搬送波振幅決定手段、を備えることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態、及び効果】
即ち、本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムでは、搬送波振幅決定手段は、第１の送受信装置において搬送波信号を或る振幅に設定した状態で試験信号の送信を試行し、第２の送受信装置にその試験信号が到達して受信できたか否かを検出する。受信できたことが確認された場合には通信が成功したわけであるから、そのときの振幅に基づいて実際の通信の際の搬送波振幅を決定する。一方、通信が不成功であった場合には、先に設定した搬送波信号の振幅が適切でなかったと判断し、搬送波信号の振幅を変化させて再び試験信号の送信を実行する。このようにして振幅を変化させながら試験信号の送信を繰り返し、通信が成功した時点で振幅を決定すればよい。
【００１６】
本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムの具体的な一実施形態として、前記搬送波振幅決定手段は、
第１の送受信装置にあって、
ａ）搬送波信号の振幅を変化させる振幅調整手段と、
ｂ）該振幅調整手段により所定の振幅を設定した状態で変調が施された所定の信号を、前記第２の送受信装置に向けて送信する試験信号送信手段と、
ｃ）前記信号を送信した後に第２の送受信装置から返送されて来る応答信号を検出する応答信号検出手段と、
ｄ）前記応答信号が戻って来たときには、前記設定された振幅に基づいて実際の通信の際の振幅を確定する一方、前記応答信号が得られないときには、前記振幅調整手段により搬送波信号の振幅を増加させて前記試験信号送信手段により再度送信を実行する制御手段と、
を含むとともに、第２の送受信装置にあって、
ｅ）前記通信路を介して第１の送受信装置から送られて来た試験信号を検出する試験信号検出手段と、
ｆ）前記試験信号の検出に応答して、第１の送受信装置に向けて応答信号を送信する応答信号送信手段と、
を含んで成る構成とすることができる。
【００１７】
この構成では、本来目的とする情報の通信に先立って又はその通信の途中の適宜の時点で、第１の送受信装置において、振幅調整手段により搬送波信号の振幅を所定値に設定した上で、試験信号送信手段は通信路を介して第２の送受信装置に向けて試験信号を送信する。これに対し第２の送受信装置においては、試験信号検出手段が上記試験信号を問題なく受信すると、応答信号送信手段は第１の送受信装置に対して確認用の応答信号を返送する。第１の送受信装置において、応答信号検出手段は応答信号の返送を監視し、応答信号が戻って来るとこれを検出する。制御手段は、応答信号が戻って来た場合には、直前に送信した試験信号の搬送波振幅が適切であったと判断し、その振幅に基づいて実際の通信の際の振幅を確定させる。
【００１８】
一方、例えば試験信号を送信してから規定時間以内に応答信号が戻って来なかった場合には、直前に送信した試験信号の搬送波振幅が不適切であったために試験信号が相手先（第２の送受信装置）に届かなかったものと判断する。そこで、振幅調整手段により搬送波信号の振幅を変化（一般的には増加）させ、試験信号送信手段は、搬送波振幅が変化した状態で、通信路を介して第２の送受信装置に向けて試験信号を再び送信する。送信端における搬送波信号の振幅が増加していれば受信端で受け取る信号のレベルも高くなり、その通信路での各種要因による信号減衰の影響を受けにくくなる。また、通信路に対しノイズの飛び込みがあった場合でも、信号レベルが相対的に高くなっているのでＳＮ比としては有利になる。従って、搬送波振幅の変化前よりも、試験信号が相手先に届く可能性が高まる。このときにも先と同様に応答信号が戻って来ない場合には、更に搬送波振幅を増加させて試験信号の再送を試みればよい。
【００１９】
こうして本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムによれば、通信路の長さや配設条件、機器の終端条件などの通信条件の如何に拘わらず、良好な通信が可能であるような搬送波信号の振幅を適切に定めて、通信が可能な状態を確立することができる。また、必要以上に搬送波信号の振幅を大きく定めることがなく、通信が可能な範囲で振幅を抑えることができる。それによって、送信電力を無駄に消費することがなく、機器や通信線から外部に放射される電磁波のエネルギーも抑制できるので他の電子機器等に対する影響を最小限に抑えることができる。
【００２０】
更にまた、本発明によれば、良好な通信状態でデータ通信を行うことができるので、例えばデータのエラーや受信不良の際の再送要求を減らすことができ、全体として通信路の伝送レートの向上に寄与し得る。また、データの再送が減少することによって、送信側や受信側でバッファメモリに保存しておくデータ量が少なくて済むので、バッファメモリの容量を減らしてコストの削減にも有効である。
【００２１】
本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムにおいて、前記試験信号送信手段は、送信する情報の一部に該時点での搬送波信号の振幅を表す情報を含ませる構成とすることが好ましい。
【００２２】
これにより、試験信号を受け取った第２の送受信装置では、送信時の適切な搬送波振幅を認識することができる。第１の送受信装置から第２の送受信装置へ向けての送信と、その逆方向の送信とでは通信条件はほぼ同じであると看做すことができるから、例えば、前記応答信号送信手段は、受信した試験信号に含まれる前記搬送波信号の振幅を表す情報に基づき搬送波信号の振幅を設定した上で、応答信号を送信する構成とするとよい。また、前記第２の送受信装置は、受信した試験信号に含まれる前記搬送波信号の振幅を表す情報に基づいて、当該送受信装置からの実際の通信の際の搬送波信号の振幅を確定する構成としてもよい。
【００２３】
また、本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムは、第１の周波数を有する搬送波信号を用いた第１のデジタル変調信号と、該第１の周波数よりも高い第２の周波数を有する搬送波信号を用いた第２のデジタル変調信号とを重畳して通信を行うものであって、該第２のデジタル変調信号による通信に関して、前記試験的な通信による搬送波信号の振幅の設定を行う構成とすると好ましい。
【００２４】
即ち、上述した理由により、搬送波信号の周波数が比較的高い場合に、通信路での信号減衰が問題となることが多い。そこで、こうした高い周波数の搬送波信号を用いた第２のデジタル変調信号に関してのみ、試験的な通信を実行して搬送波信号の振幅の設定を行えば充分である。これにより、試験的な通信に要する時間が短くて済むとともに、回路規模や制御プログラムのデータ量を抑制するのにも有効である。
【００２５】
その場合の一実施形態として、前記第１のデジタル変調信号を用い、主として住宅設備機器の制御データを送信するとともに、前記第２のデジタル変調信号を用い、圧縮された音声データを送信する構成とすることができる。また、第２のデジタル変調信号の搬送波信号の周波数は略１ＭＨｚ以上とするとよい。
【００２６】
また、上述したような試験的な通信による搬送波信号の振幅の設定は、任意の時点で行うことが可能であるが、少なくとも第１及び第２の送受信装置に対する電力供給開始時に実行することが好ましい。これにより、住宅設備機器が新規に設置されたり、居宅のリフォーム等によって既存の住宅設備機器の配置が変更されたりした後に、実際の通信を行うに先立って試験的な通信が実行され、適切な搬送波振幅を決定することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明に係る住宅設備機器用リモコン通信システムの一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
本実施例のリモコン通信システムを適用するのは、基本的には、既述の図１に示したような給湯システムである。この給湯システムでは、従来通り、浴室リモコン２及び台所リモコン３からキー操作を行うと、その操作に応じた制御データが通信線４を介して給湯機１へと伝送され、給湯機１の動作が制御されるようになっている。また、それ以外に、浴室リモコン２と台所リモコン３との間で通話が行えるようになっている。
【００２９】
浴室リモコン２及び台所リモコン３は基本的には同一の構成を有している。図６はこのリモコンの電気系の機能的構成を示すブロック図である。制御の中心には、ＣＰＵ１０１、タイマ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４等を含む中央制御部１０が据えられ、中央制御部１０には通信処理部１１、操作部１２、表示制御部１３、音声入出力制御部１５等が接続されている。
【００３０】
通信処理部１１は、機能的に搬送波信号生成部１１１、分離・混合部１１２、変復調部１１３等を備える。搬送波信号生成部１１１はＡＳＫ変調に必要な２５０ｋＨｚと１ＭＨｚの２つの搬送波信号を生成する。図３に示したように、２５０ｋＨｚの搬送波は制御データのＡＳＫに、１ＭＨｚの搬送波は音声データのＡＳＫに利用される。変復調部１１３は変調部と復調部とから成り、変調部では中央制御部１０から与えられるデジタル信号に応じて２つの搬送波信号をそれぞれ振幅変調する。一方、復調部では分離・混合部１１２から与えられる２系統のＡＳＫ信号を検波して、元のデジタル信号列を取り出して中央制御部１０へと送る。分離・混合部１１２は、送信時には２系統のＡＳＫ信号を重畳して通信線４へと送出し、受信時には、重畳されている２系統のＡＳＫ信号を周波数帯域で分離して変復調部１１３へと与える。
【００３１】
操作部１２は給湯機１の動作制御のための各種操作キーを含み、これらの操作キーが操作される度に、操作内容に応じた信号を中央制御部１０へ送る。表示制御部１３は中央制御部１０の指示に従って、ＬＥＤやＬＣＤから成る表示器１４を用いて視覚的に情報を表示する。また、音声入出力制御部１５は、マイク１７から入力された音声信号を適宜に増幅した後にデジタル信号に変換して中央制御部１０へと送る一方、スピーカ１６を用いて他のリモコンから送られて来た音声やブザー音等を出力する。
【００３２】
中央制御部１０は、操作部１２からの操作指示信号や、通信処理部１１を通じて給湯機１から送られて来る各種信号及び他のリモコンから送られて来る音声信号を所定の方法で処理し、その処理結果に応じて表示制御部１３や音声入出力制御部１５へ情報表示や音声出力に関する信号を送ったり、通信処理部１１を通じて給湯機１へ制御信号を送ったり、同じく通信処理部１１を通じて他のリモコンへ音声信号を送ったりする。なお、中央制御部１０やその周囲の回路の一部は、マイクロコンピュータを中心に具現化することができ、該マイクロコンピュータが内蔵する又は外付けのＲＯＭに格納した制御プログラムを実行することにより、各種の制御を遂行することができる。
【００３３】
通信線４を通して送受される信号は、一種のパケット通信の形式になっている。その１パケットの信号形式の一例を図５に示す。各パケットの先頭にはスタート信号、最後尾にはエンド信号が付加されており、これによってパケットの始まりと終わりとが認識可能である。アドレス信号は同一の通信線に接続される機器を識別するための信号であり、送信先の機器のアドレスを付加する。送信レベル信号については後述する。なお、本実施例では、音声データの伝送レートは４０ｋｂｐｓ程度、制御データの伝送レートは１０ｋｂｐｓ程度以下に設定している。
【００３４】
本実施例の給湯システムでは、台所リモコン３と浴室リモコン２との間で行われる通話のための通信路を確立すべく実行される各リモコン２、３での動作に特徴を有する。以下、この点について、上記中央制御部１０による制御の下でのリモコン２、３の動作を中心に説明する。リモコン２、３間での通話の際には、いずれにも優先権が設定されないか、或いは一方に優先権が設定されるが、後述する通信レベル設定処理の際には、便宜的に一方（ここでは台所リモコン３）をマスター、他方（ここでは浴室リモコン２）をスレーブに設定する。
【００３５】
図７はマスター側である台所リモコン３における通信レベル設定処理時の処理手順を示すフローチャート、図８はスレーブ側である浴室リモコン２における通信レベル設定処理時の処理手順を示すフローチャートである。まず、これら図７、図８に従って、通信レベル設定処理時の動作を説明する。なお、上記のようにマスター側とスレーブ側のリモコンの構成は同一であるが、以下、便宜上、マスター側リモコンの構成要素には上記説明した符号の末尾にａ、スレーブ側リモコンの構成要素には上記説明した符号の末尾にｂを付する。
【００３６】
マスター側の台所リモコン３の中央制御部１０ａでは、電力の供給が開始された後、又はリセット動作が実行された後に、初回の通信であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。本システムの設置工事の後などに始めて電力が供給される場合には、初回通信であると判定されるから、ステップＳ１１へと進み、音声データを送信するための１ＭＨｚの搬送波信号の振幅である送信レベルを最小の［０００］にセットする。なお、本実施例では、送信レベルは、図１２に示すように［０００］〜［１１１］の８段階で可変できるようになっている。
【００３７】
そして、図５に示したような１パケット分の送信データをセットする（ステップＳ１３）。この送信データにおいて送信レベル信号には、上記送信レベルを表すデータ（上記の場合には［０００］）を埋め込み、アドレス信号には浴室リモコン２のアドレスを埋め込む。その後、搬送波信号生成部１１１ａに対し送信レベル制御信号を出力する（ステップＳ１４）。これにより、搬送波信号生成部１１１ａは送信レベル［０００］に対応した振幅値で周波数が１ＭＨｚである搬送波信号を生成し、変復調部１１３ａでは中央制御部１０ａから出力されたデータで上記搬送波信号を振幅変調して、試験信号として通信線４に送出する。このときには、２５０ｋＨｚの搬送波信号によるＡＳＫ信号は重畳してもしなくてもよい。
【００３８】
上記試験信号を送信した後、中央制御部１０ａはタイマ１０２ａにより返信待ち時間の計時を開始する（ステップＳ１６）。その後、スレーブ側である浴室リモコン２からの応答信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ１７）、未だ受信していなければタイマ１０２ａの計時がタイムアウト時間ｔｐを経過したか否かを判定する（ステップＳ１９）。即ち、ステップＳ１６でタイマ１０２ａの計時をスタートした後、タイムアウトになるまではステップＳ１７及びＳ１９の繰り返しにより、応答信号が来るまで待機する。この間に応答信号を受信したならば、ステップＳ１７からＳ１８へと進み、その時点でセットされている送信レベルを次回の送信レベルとするために、ＲＡＭ１０４ａの送信レベルデータ記憶領域に記憶する。
【００３９】
一方、応答信号が受信できないままタイムアウトに到った場合には、ステップＳ１９からステップＳ２０へと進み、そのときの送信レベルが既に最大値［１１１］であるか否かを判定する。送信レベルが最大値［１１１］に達していなければ、送信レベルを１段階だけ増加し（ステップＳ２１）、ステップＳ１３へと戻って再び上記のようなステップＳ１３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６→Ｓ１７の処理を実行する。従って、試験信号の送信を実行した後、タイムアウト時間内に通信線４を通して応答信号が戻って来ない場合には、図１２において右方向に移動するように送信レベルは１段階ずつ増加してゆき、搬送波信号の振幅は段階的に大きくなってゆく。当然のことながら、搬送波信号の振幅が大きくなれば、それだけ受信側で受ける際の信号レベルは高くなり、また外来ノイズに対するＳＮ比は改善される。
【００４０】
上記のように段階的に送信レベルを上げていったにも拘わらず応答信号が戻って来ない場合、最終的には、ステップＳ２０で送信レベルが最大値［１１１］であると判定される。このときには、本リモコンで定められている最も大きな信号振幅で試験信号を送信しても、受信側で適切に受信できなかったものと判断し、表示制御部１３ａを介して表示器１４ａに通信エラーを表示する（ステップＳ２１）。設置作業者（又はユーザ）はこの表示を見て、通信が正常に行えないような何らかの不具合があったことを認識し、適切な処置をとることができる。
【００４１】
一方、スレーブ側である浴室リモコン２の中央制御部１０ｂでは、電力の供給が開始された後又はリセットが実行された後に、タイマ１０２ｂにより受信待ち時間の計時を開始する（ステップＳ３０）。そして、通信線４を通して受信すべき試験信号が到来したか否かを判定し（ステップＳ３１）、未だ受信していなければタイマ１０２ｂの計時がタイムアウト時間ｔｑを経過したか否かを判定する（ステップＳ３７）。即ち、ステップＳ３０でタイマ１０２ｂの計時をスタートした後、タイムアウトになるまではステップＳ３１及びＳ３７の繰り返しにより、試験信号が送られて来るまで待機する。なお、ここで言う試験信号の「受信」とは、単に試験信号を検出したのではなく、その試験信号に含まれるデータが正常であることが確認された状態を言う。従って、例えばデータ中にエラー検出コードが含まれている場合には、そのコードを用いたチェックの結果、エラーがなくデータが正常であることを認識する必要がある。
【００４２】
タイムアウトまでの間に試験信号を受信したならば、ステップＳ３１からＳ３２へと進み、受信した試験信号に含まれる送信レベルデータを抽出する。そして、この送信レベルデータで表現される送信レベルを次回の送信レベルとするために、ＲＡＭ１０４ｂの送信レベルデータ記憶領域に記憶する（ステップＳ３３）。そして、返信すべき応答信号を構成するデータをセットし（ステップＳ３４）、その送信レベルに応じて搬送波信号生成部１１１ｂに送信レベル制御信号を出力する（ステップＳ３５）。そして、その送信レベルに対応した搬送波振幅で以てＡＳＫ変調を行い、応答信号を通信線４を介して台所リモコン３に向けて送信する（ステップＳ３６）。
【００４３】
一方、ステップＳ３７において試験信号を受信できないままタイムアウトに到った場合には、本リモコンで定められている最も大きな信号レベルで試験信号が送られて来たにも拘わらず受信できなかったものと判断し、表示制御部１３ｂを介して表示器１４ｂに通信エラーを表示する（ステップＳ３８）。設置作業者（又はユーザ）はこの表示を見て、通信が正常に行えないような何らかの不具合があったことを認識し、適切な処置をとることができる。
【００４４】
理解を容易にするために、様々な場合における両リモコン２、３の状態遷移を、図９〜図１１に示す。
【００４５】
図９は、１回目の試験信号の送信によって、正常な受信が可能であった場合である。即ち、台所リモコン３から送られた試験信号は浴室リモコン２に到達して受信され、それに対して短時間の間に、浴室リモコン２から台所リモコン３に応答信号の返信が実行される。従って、台所リモコン３側では、タイムアウト時間ｔｐが経過する以前に応答信号を受け取ることができ、これによって次回以降の送信レベルが確定する。
【００４６】
図１０は、１回目の試験信号の送信は正常でなかったが、送信レベルを１段階上げた２回目の試験信号の送信により受信が可能であった場合である。即ち、台所リモコン３から送られた１回目の試験信号は浴室リモコン２で受信されず、そのため、台所リモコン３では応答信号を受け取れないままタイムアウト時間ｔｐが経過してしまう。その結果を受けて、台所リモコン３では送信レベルを１段階上げて試験信号の再送信を行うと、その２回目の試験信号は浴室リモコン２に到達して受信され、それに対して短時間の間に、浴室リモコン２から台所リモコン３に応答信号が返信される。従って、台所リモコン３では、２回目のタイムアウト時間ｔｐが経過する以前に応答信号を受け取ることができ、これによって次回以降の送信レベルが確定する。
【００４７】
図１１は、送信レベルを最大限に上げても受信が行えなかった場合である。即ち、台所リモコン３から送信レベルを段階的に上げて試験信号を送っても、いずれも浴室リモコン２で受信されず、そのため、毎回、台所リモコン３では応答信号を受け取れないままタイムアウト時間ｔｐが経過してしまう。その結果、台所リモコン３では通信エラーが表示器１４に表示される。一方、浴室リモコン２では、台所リモコン３からの試験信号の到着を待つが、少なくとも復調可能であるような試験信号が来ないままタイムアウト時間ｔｑが経過してしまう。その結果、浴室リモコン２でも通信エラーが表示器１４に表示される。
【００４８】
通信線４の通信条件によって、例えば図１２に示すような受信可能レベルの状態にあった場合、上記のような送信レベル設定処理により、送信レベル［０１０］では試験信号の通信が成功しないが、送信レベルを更に１段階上げて［０１１］にすると、試験信号の通信が成功する筈である。従って、その場合には、台所リモコン３と浴室リモコン２の送信レベルは［０１１］に決定される。
【００４９】
本実施例のような給湯システムでは、一般的に、リモコン２、３や給湯機１に一旦、電力を供給し始めると、電力が遮断されるのは、停電、ブレーカによる強制的な電源遮断時、設備の移設や故障修理などの工事などの場合だけである。従って、電力の供給開始時に送信レベルを決めてしまえば、その後に、送信レベルを上げる必要が生じることは少ない。しかしながら、例えば、他の電気機器と通信線との距離が近い場合など外来ノイズの飛び込みが多い環境下で、且つそのノイズの状態が時間的に変動し易いような場合には、ノイズが少なく通信条件が良好な状態で一旦送信レベルを定めても、ノイズが増加して通信条件が悪化したときに通信が不能に陥るようなことが起こり得る。
【００５０】
そうした場合を考慮して、電力供給開始時点以外でも、例えば定期的又は不定期に、上記送信レベルの設定処理を実行するようにしてもよい。その場合には、図７のフローチャートにおいてステップＳ１０で初回通信でないと判定され、前回の送信レベルがセットされた状態で（ステップＳ１２）、ステップＳ１３以降の処理が実行される。従って、ノイズの増加等により通信条件が悪化している場合には、新たに送信レベルが設定し直され、良好な通信が可能であるような搬送波振幅によりＡＳＫ変調が行われる。
【００５１】
上記実施例は本発明の一実施例にすぎず、各種の形態に変形することができる。例えば、上記説明では、送信レベル設定処理において段階的な送信レベルの増加が一巡した時点で通信エラーと判断したが、こうした段階的な送信レベルの増加（又は増減）を複数回繰り返して行い、所定回数の繰り返しの間に応答信号が戻って来ないか、或いは所定時間が経過する間に応答信号が戻って来ない場合に、始めて通信エラーであると判断してもよい。また逆に、１回通信が成功してもそれで送信レベルを確定せず、同じ送信レベルでの通信が複数回成功した場合に、始めて通信が正常に行えると判断して送信レベルを確定するようにしてもよい。このように信頼性を向上させるために、適宜の変更を加えることができる。
【００５２】
また、上記実施例は、音声データの通信が台所リモコン３と浴室リモコン２との間のみで行われる形態の例であったが、３台以上のリモコンが同一の通信線に接続され、その３台のリモコンの任意の２台の間で音声データの相互通信が行われる形態も考えられる。例えば、いま３台のリモコンが設置される場合について考えると、任意の２台のリモコンを選択する組み合わせは３通り考え得る。これら３通りのリモコンの組み合わせにおける各通信路の状態はそれぞれ相違する場合があるから、上記実施例のように送信レベルを設定するために、その３つの組み合わせのそれぞれについて適切な送信レベルを調べる必要がある。その場合、一方をマスター、他をスレーブとし、上記のような送信レベル設定処理を順次実行すればよい。
【００５３】
但し、実際に通信を行う場合に、通信の相手先のリモコンによって送信レベルの設定を変更するのはハードウエア的に煩わしい場合もあるから、そうした場合には、上記のような複数の組み合わせについて送信レベルを調べた中で最も高い送信レベルを選択し、いずれのリモコン間で通信を行う場合にもその統一された送信レベルを利用してもよい。
【００５４】
また、上記実施例では音声データを通信するためのＡＳＫ信号に送信レベル設定処理を適用していたが、必ずしも音声データでなくとも、一般に伝送レートが従来の制御データの伝送レートよりも高く、高い周波数の搬送波信号を必要とするような各種データの通信に利用することができる。具体的に言えば、例えば音楽ＣＤ等を再生して得られるオーディオデータを通信線４を通して浴室リモコン２に送り、浴室内で音楽を楽しむといった応用が考え得る。また、音声データやオーディオデータでなく、映像データ（圧縮動画像データ）を通信線４を通して送り、その映像を浴室リモコンが備える小型ディスプレイを通して鑑賞するというような応用も考えられる。
【００５５】
また、本発明を適用可能なデジタル変調方式もＡＳＫに限定するものではなく、送信端で搬送波信号の振幅を変化させることによって受信端での受信性能が変化するような全ての変調方式に適用できることは明らかである。従って、具体的に言えば、ＡＳＫのほか、ＦＳＫ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、ＰＳＫ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、更にはＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）などの多値変調にも適用が可能である。
【００５６】
更にまた、上記で言及した以外の点についても、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正、追加を行っても本発明に包含されることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用対象である住宅設備機器システムの一例である給湯システムの概略構成を示す図。
【図２】図１の住宅設備機器システムの配線構成の例を示す図。
【図３】住宅設備機器システムにおける搬送波信号の周波数特性を示す図。
【図４】信号減衰の原理を説明するための図。
【図５】本実施例の給湯システムにおける送信データの１パケットの信号形式の一例を示す図。
【図６】本実施例の給湯システムにおけるリモコンの電気系の機能的構成を示すブロック図。
【図７】マスター側リモコンにおける通信レベル設定処理時の処理手順を示すフローチャート。
【図８】スレーブ側リモコンにおける通信レベル設定処理時の処理手順を示すフローチャート。
【図９】本実施例の給湯システムにおける台所リモコン及び浴室リモコンの状態遷移の一例を示す図。
【図１０】本実施例の給湯システムにおける台所リモコン及び浴室リモコンの状態遷移の一例を示す図。
【図１１】本実施例の給湯システムにおける台所リモコン及び浴室リモコンの状態遷移の一例を示す図。
【図１２】本実施例の給湯システムにおける搬送波信号の送信レベルの変化を模式的に示す図。
【符号の説明】
１…給湯機
２…浴室リモコン
３…台所リモコン
４…通信線
１０…中央制御部
１０１…ＣＰＵ
１０２…タイマ
１０３…ＲＯＭ
１０４…ＲＡＭ
１１…通信処理部
１１１…搬送波信号生成部
１１２…分離・混合部
１１３…変復調部
１２…操作部
１３…表示制御部
１４…表示器
１５…音声入出力制御部
１６…スピーカ
１７…マイク

Claims

給湯機等の住宅設備機器と該機器を遠隔操作するためのリモコンとの間又は複数の前記リモコンの間で相互にデータの送受信を行うために、通信路に接続された少なくとも第１及び第２なる２台の送受信装置を含み、その通信方式としてデジタル変調を利用した通信を行う住宅設備機器用リモコン通信システムにおいて、
前記第１及び第２の送受信装置の間で、搬送波信号の振幅の大きさを変化させて試験的な通信を試行したときの該通信の成否に応じて、実際の通信の際の前記振幅を決定する搬送波振幅決定手段、を備えることを特徴とする住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記搬送波振幅決定手段は、
第１の送受信装置にあって、
ａ）搬送波信号の振幅を変化させる振幅調整手段と、
ｂ）該振幅調整手段により所定の振幅を設定した状態で変調が施された所定の信号を、前記第２の送受信装置に向けて送信する試験信号送信手段と、
ｃ）前記信号を送信した後に第２の送受信装置から返送されて来る応答信号を検出する応答信号検出手段と、
ｄ）前記応答信号が戻って来たときには、前記設定された振幅に基づいて実際の通信の際の振幅を確定する一方、前記応答信号が得られないときには、前記振幅調整手段により搬送波信号の振幅を増加させて前記試験信号送信手段により再度送信を実行する制御手段と、
を含むとともに、第２の送受信装置にあって、
ｅ）前記通信路を介して第１の送受信装置から送られて来た試験信号を検出する試験信号検出手段と、
ｆ）前記試験信号の検出に応答して、第１の送受信装置に向けて応答信号を送信する応答信号送信手段と、
を含んで成ることを特徴とする請求項１に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記試験信号送信手段は、送信する情報の一部に該時点での搬送波信号の振幅を表す情報を含ませることを特徴とする請求項２に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記応答信号送信手段は、受信した試験信号に含まれる前記搬送波信号の振幅を表す情報に基づき搬送波信号の振幅を設定した上で、応答信号を送信することを特徴とする請求項３に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記第２の送受信装置は、受信した試験信号に含まれる前記搬送波信号の振幅を表す情報に基づいて、当該送受信装置からの実際の通信の際の搬送波信号の振幅を確定することを特徴とする請求項３又は４に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
第１の周波数を有する搬送波信号を用いた第１のデジタル変調信号と、該第１の周波数よりも高い第２の周波数を有する搬送波信号を用いた第２のデジタル変調信号とを重畳して通信を行うものであって、該第２のデジタル変調信号による通信に関して、前記試験的な通信による搬送波信号の振幅の設定を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記第１のデジタル変調信号を用い、主として住宅設備機器の制御データを送信するとともに、前記第２のデジタル変調信号を用い、圧縮された音声データを送信することを特徴とする請求項６に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
前記第２のデジタル変調信号の搬送波信号の周波数は略１ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項６又は７に記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。
少なくとも第１及び第２の送受信装置に対する電力供給開始時に、前記試験的な通信による搬送波信号の振幅の設定を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の住宅設備機器用リモコン通信システム。