JP3455084B2 - 機器制御ネットワークシステム - Google Patents
機器制御ネットワークシステムInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2803—Home automation networks
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Description
ルシステムに適用して好適な、複数の機器間でデータを
交換するための機器制御ネットワークシステムに関す
る。
してデータを交換するシステムでは、使用する各通信プ
ロトコルに応じて、伝送媒体(無線、有線、赤外線な
ど)とのインターフェイス部が設計されていた。このた
めインターフェイス部は、各システムや機器に固有の構
成を有し、他の機器を新たに追加するなどの改変が容易
でなかった。
電気機器などを制御するホームコントロールシステムで
は、各機器にインターフェイス部を後付で追加できるよ
うにすることによって機器の設計自由度が増す。また、
通信プロトコルによらずにデータの交換をできるように
することによって、インターフェイス部と各機器とを独
立に設計できるので、より自由な組み合わせを容易に実
現できる。
ス部とを独立に設計でき、通信プロトコルによらずにデ
ータ交換できる機器制御ネットワークシステムを提供す
ることを目的とする。
め、本発明の機器制御ネットワークシステムは、外部と
の制御データの送受を行う入出力ポートを備えた機器
と、この機器の入出力ポートから受けた制御データをあ
らかじめ設定された通信プロトコルに応じて変換し、こ
の変換されたデータ信号を通信ポートにて送受する通信
コントローラと、伝送媒体に対し送信する信号および受
信する信号をそれぞれ変調および復調する変復調手段を
具備するトランシーバとを備え、このトランシーバは、
通信コントローラからのデータ信号を前記伝送媒体に送
信する場合に、送信開始指示を検出したとき、当該デー
タ信号の送信を中断させて、前記伝送媒体アクセスのた
めの付加符号を変復調手段を介して前記伝送媒体に送出
した後、この送出を受けてデータ信号の送信の中断を解
除し、当該データ信号を変復調手段を介して前記伝送媒
体に送出する符号付加手段と、伝送媒体からの変復調手
段を介して受信信号を通信コントローラに送信する場合
に、待機中においては通信コントローラへの送信を遮断
させておき、当該受信信号を検出したときは、前記伝送
媒体アクセスのための付加符号の終了後、通信コントロ
ーラへの送信の遮断を解除し、通信コントローラに対し
て前記伝送媒体アクセスのための付加符号に続くデータ
信号だけを出力する符号削除手段とを有することを特徴
とする構成を有する。
ットワークシステムは、機器が入出力ポートを備えると
共に、通信コントローラが通信ポートを備え、トランシ
ーバが、データ信号に付加符号を付加して送信し、受信
した信号から付加符号を削除してデータ信号とするの
で、機器本体に対し、ネットワーク機能を後付けでき
る。
施の形態を詳細に説明する。
ットワークシステムの構成を示すブロック図である。機
器1(エアコン、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジなど)
は、制御のための機器コントローラ11を有し、センサ
12、スイッチ14などからデータを取得し、そのデー
タを用いた演算結果に基づきアクチュエータ13、表示
器15の制御を行う。機器コントローラ11はマイクロ
コンピュータなどによって構成され、メモリに内蔵され
たプログラムによって制御を行う。そしてこれらの制御
データを入出力ポート1Pからシリアル転送にて通信コ
ントローラ2と交換を行う。
ト1Pから受けた制御データをあらかじめ設定された通
信プロトコルに応じて変換し、通信ポート2Pにてデー
タ信号を送受する。
信ポート2Pから受けたデータ信号を変調信号として伝
送媒体に送信・受信を行う。
動作を説明する。通信コントローラ2は、機器コントロ
ーラ11から受け取った制御データを、使用する通信プ
ロトコルに合わせて変換する。そして、ステータス信号
からトランシーバ3の状況を把握して、その状況(BU
SY、READYなど)を考慮して送信タイミングを決
める。そして送信する際に、イネーブルを有効にして、
トランシーバ3にこれから送信することを通知(送信開
始指示)する。
されると、トランシーバコントローラ33にてウェイト
を有効にして、通信コントローラ2に送信データの出力
を一時中断させ、同時に送信スイッチ(T・SW)31
に入力切換え指示し、その入力をトランシーバコントロ
ーラ33側にする。そして伝送媒体アクセスのための付
加符号を送信スイッチ31経由にて出力し、変復調器3
4にて変調して伝送媒体に送出する。伝送媒体アクセス
のための付加符号を送出後、送信スイッチ31に入力切
換え指示し、その入力を通信コントローラ2側に切り換
えると共に、ウェイトを無効にする。通信コントローラ
2は、ウェイトが無効にされたことを受けて、送信デー
タを出力する。その結果、伝送媒体アクセスのための付
加符号に続いて、送信データが変復調器34にて変調さ
れて伝送媒体に送出される。
状態では、受信スイッチ(R・SW)32が、トランシ
ーバコントローラ33からの出力入り切り指示によって
オフ状態となっている。したがって、変復調器34にて
復調された受信信号は、最初にトランシーバコントロー
ラ33のみに入力される。トランシーバコントローラ3
3は、送信時に付加された伝送媒体アクセスのための付
加符号を確認し、その符号信号が終了した時点で受信ス
イッチ32をオンとし、受信信号が通信コントローラ2
にも流れるようにする。したがって、通信コントローラ
2は、自己の扱うことのできる通信プロトコルに従った
信号のみを受信データとして受信する。その後、通信コ
ントローラ2はプロトコルの内容を解析して、必要な制
御データを機器コントローラ11に送信する。
ローラ33と送信スイッチ31とは、符号付加手段とし
て機能し、トランシーバコントローラ33と受信スイッ
チ32とは、符号削除手段として機能し、変復調器34
は変調送信手段・受信復調手段として機能する。
ステムの動作を示す説明図であって、(a)は送信時、
(b)は受信時を示す。本実施の形態では、LONTALK(米
国Echelon社の米国登録商標)をプロトコルとする通信コ
ントローラNeuron Chip(米国Echelon社の米国登録商標)
を用い、伝送媒体を特定小電力無線とする。また、グル
ープIDとして、特定小電力無線トランシーバに付与す
ることが義務づけられている呼出し名称の中でネットワ
ークに接続されている端末の中のどれか一つの(例えば
メインコントローラの)ものを用いる。すなわち、ネッ
トワークシステムに接続されているトランシーバのうち
どれか一つの呼出し名称を登録しておき、それ以外のも
のは同じネットワークのものではないと判定する。
ローラ2は、自己のプロトコルに従ってデータを変換す
る。すなわち、プリアンブル、CRC(Cycric Redundan
cy Check) の付加などを行い、送信しようとする。トラ
ンシーバコントローラ33は、通信コントローラ2から
の送信にウェイトを設定して、その間に通信に使用する
周波数を決定する。例えば周波数決定のためにのみ使用
するチャネルでの通信によって、実際にデータの送受を
行うためのチャネルの周波数を決める。その後、特定小
電力無線での通信に必要なビット同期信号、バイト同期
信号、呼出し名称を変復調器34に送る。なお、以上の
通信に必要な手続きは、トランシーバ3が、機器1およ
び通信コントローラ2の動作とは独立に行い、その後に
ウェイトを解除してLONTALK によるデータ信号(プリア
ンブル,データ,CRC)を変復調器34に送る。
たデータをトランシーバコントローラ33のみが受け取
る。トランシーバコントローラ33は、ビット同期信
号、バイト同期信号に続く呼出し名称を解析して、グル
ープIDを確認する。そして、同じグループのものであ
ると判断した場合のみ、呼出し名称に続くLONTALK によ
るデータ信号のみを通信コントローラ2に送る。通信コ
ントローラ2は、その中からデータを取り出し、機器1
に送る。このとき、アクノリッジの返信、再送サービス
は、通信コントローラ2のプロトコル(LONTALK) の機能
となり、機器コントローラ11が行う制御とは独立して
行われる。
ラと通信コントローラとを別の装置として構成したが、
同一の装置内で一体として構成し、通信ポートを装置外
部との入出力として、トランシーバとデータを交換する
こともできる。
シーバの制御、プロトコルの操作を行うこと無く、通信
コントローラとのデータ交換機能のみあればよく、これ
までの機器に小さな規模のハードウェア、ソフトウェア
を追加するのみでネットワーク対応機器とすることがで
きる。
するプロトコルとは無関係に伝送媒体にアクセスするの
に必要な手続きを行うため、伝送媒体、変調方式、同期
のための手順、使用する搬送波の周波数、MCA(Multi
ple Channel Access) の手順、グループIDのフォーマ
ットなどが変わっても、機器本体、通信コントローラを
変更する必要がない。このため、機器本体、通信コント
ローラは伝送媒体とそのアクセス方法が異なるものに対
して共通設計が可能となる。
ントローラおよびトランシーバ(機器と通信コントロー
ラとが一体構成の場合は、トランシーバ)を変更する必
要がない。
クシステムでは、伝送媒体に特定小電力無線を用い、グ
ループIDによって、隣接して使用される他の同様のネ
ットワークシステムに対し、自他の判別が可能となって
いる。
記載の機器制御ネットワークシステムは、機器が入出力
ポートを備えると共に、通信コントローラが通信ポート
を備え、トランシーバが、データ信号に付加符号を付加
して送信し、受信した信号から付加符号を削除してデー
タ信号とするので、機器本体に対し、ネットワーク機能
を簡単に後付けできる。すなわち、機器本体は、制御デ
ータの入出力ポートのみを備えればよく、全ての機器を
ネットワーク対応可能なものとして製造し、通信コント
ローラ、トランシーバをオプションとして提供した場
合、機器本体の価格をネットワーク非対応なものとして
製造した場合との差を少なくすることができる。このた
め、ネットワーク機能を後から追加することが容易にな
ると共にネットワーク化するときのコストが低減し、そ
の移行がスムーズになる。
機器制御ネットワークシステムは、伝送媒体に例えば特
定小電力無線などを用いた場合に、各請求項の構成手段
を適宜組み合わせることによって、伝送媒体の特性を利
用しながら隣接して使用される他の同様のネットワーク
システムからの影響を少なくし、確実に自他の判別がで
きる。
ステムの構成を示すブロック図である。
を示す説明図であって、(a)は送信時、(b)は受信
時を示す図である。
ラ,2P…通信ポート,3…トランシーバ,11…機器
コントローラ,12…センサ,13…アクチュエータ,
14…スイッチ,15…表示器,31…送信スイッチ
(T・SW),32…受信スイッチ(R・SW),33
…トランシーバコントローラ,34…変復調器。
Claims (7)
- 【請求項1】 外部との制御データの送受を行う入出力
ポートを備えた機器と、 この機器の入出力ポートから受けた制御データをあらか
じめ設定された通信プロトコルに応じて変換し、この変
換されたデータ信号を通信ポートにて送受する通信コン
トローラと、 伝送媒体に対し送信する信号および受信する信号をそれ
ぞれ変調および復調する変復調手段を具備するトランシ
ーバとを備え、 このトランシーバは、 通信コントローラからのデータ信号を前記伝送媒体に送
信する場合に、送信開始指示を検出したとき、当該デー
タ信号の送信を中断させて、前記伝送媒体アクセスのた
めの付加符号を変復調手段を介して前記伝送媒体に送出
した後、この送出を受けてデータ信号の送信の中断を解
除し、当該データ信号を変復調手段を介して前記伝送媒
体に送出する符号付加手段と、伝送媒体からの変復調手段を介して受信信号を通信コン
トローラに送信する場合に、受信待機中においては通信
コントローラへの送信を遮断させておくとともに、当該
受信信号を検出したときは、 前記伝送媒体アクセスのた
めの付加符号の送信終了後、通信コントローラへの送信
の遮断を解除し、通信コントローラに対して前記伝送媒
体アクセスのための付加符号に続くデータ信号だけを出
力する符号削除手段とを有することを特徴とする機器制
御ネットワークシステム。 - 【請求項2】 各ネットワークシステムごとに異なるグ
ループIDを有し、このグループIDを前記伝送媒体ア
クセスのための付加符号の一部としたことを特徴とする
請求項1に記載の機器制御ネットワークシステム。 - 【請求項3】 ネットワークシステムを構成する端末ご
とに固有の符号が付与され、この符号を前記伝送媒体ア
クセスのための付加符号の一部としたことを特徴とする
請求項1に記載の機器制御ネットワークシステム。 - 【請求項4】 ネットワークシステムを構成する端末ご
とに付与された固有の符号をグループIDとして、前記
伝送媒体アクセスのための付加符号の一部としたことを
特徴とする請求項3に記載の機器制御ネットワークシス
テム。 - 【請求項5】 信号送受のための同期信号を前記伝送媒
体アクセスのための付加符号の一部としたことを特徴と
する請求項1に記載の機器制御ネットワークシステム。 - 【請求項6】 伝送媒体が無線であって、 前記トランシーバが、他の構成要素とは独立して単独で
搬送波の周波数選択を行う周波数選択手段を有すること
を特徴とする請求項1に記載の機器制御ネットワークシ
ステム。 - 【請求項7】 前記トランシーバが、他の構成要素とは
独立して単独でグループIDを確認するID確認手段を
有することを特徴とする請求項1に記載の機器制御ネッ
トワークシステム。
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- 1998-10-15 KR KR1019980043568A patent/KR19990037177A/ko not_active Application Discontinuation
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