JP6523657B2

JP6523657B2 - データ通信装置、及び、通信システム

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Publication number: JP6523657B2
Application number: JP2014224343A
Authority: JP
Inventors: 正裕石原; 吉秋小泉; 健治岡橋; 俊祐西野; 明宏戸田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2034-11-04
Also published as: JP2016092574A

Description

本発明は、データ通信と音声通信とで共用される通信線を介して通信するデータ通信装置、及び、通信システムに関する。

現在、共通の通信線を使用してデータ通信と音声通信とを実行する通信システムが知られている。データ通信には、例えば、搬送波をデータ信号によりＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調することにより生成されるＡＳＫ信号が用いられる。また、音声通信には、例えば、搬送波を音声信号によりＦＭ（Frequency Modulation）変調することにより生成されるＦＭ信号が用いられる。このような通信システムでは、混信を防止するため、データ通信や音声通信に使用される搬送波の周波数に十分な差を設けることが望まれる。

例えば、特許文献１には、運転信号の変調に用いる搬送波の周波数が２００ｋＨｚであり、音声信号の変調に用いる搬送波の周波数が１５０ｋＨｚと２５０ｋＨｚとである給湯装置が開示されている。ここで、他の無線通信システム等に対する電磁波の影響を考慮して、使用可能な周波数の範囲が制限されることがある。例えば、長波ラジオや、ＡＭラジオ、船舶・航空用通信等の無線通信システムへ与える影響を考慮して、１５０ｋＨｚ以上の周波数帯域の信号レベルを予め定められた信号レベル以下に抑えることが強く要望される場合が考えられる。

特開２０００−２８３５５９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された給湯装置は、このような要望に対応した設計がなされていない。ここで、このような要望に適応させる対策として、例えば、使用可能な周波数の上限値である１５０ｋＨｚを超えない範囲で、搬送波の周波数の大小関係を維持したまま、搬送波の周波数を互いに近づける対策が考えられる。しかしながら、この対策では、受信用のフィルタのＱ値を高める必要が生じるため、データ通信や音声通信の通信速度が低下することになる。また、この対策では、ＡＳＫ変調用の搬送波の周波数が低下することにより、データ通信の通信速度がさらに低下することになる。このため、データ通信と音声通信とで通信線を共用する通信システムにおいて、搬送波の周波数を予め定められた上限周波数以下に抑えつつ、通信速度を高める技術が望まれている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、データ通信と音声通信とで通信線を共用する通信システムにおいて、搬送波の周波数を予め定められた上限周波数以下に抑えつつ、通信速度を高めるデータ通信装置、及び、通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るデータ通信装置は、
ＡＳＫ変調を利用するデータ通信とアナログ変調を利用する音声通信とで共用される通信線を介して、前記データ通信により他のデータ通信装置とデータ通信するデータ通信装置であって、
前記ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、前記アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高く、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタと、
送信データを示す送信データ信号を生成する制御部と、
前記送信データ信号に基づいて前記ＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成するＡＳＫ変調回路と、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されたＡＳＫ信号を、前記バンドパスフィルタを介して前記他のデータ通信装置に送信するＡＳＫ送信回路と、を備え、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されるＡＳＫ信号は、前記送信データ信号が第１レベルである間、搬送波を有し、前記送信データ信号が前記第１レベルとは異なる第２レベルである間、搬送波を有さない信号であり、
前記送信データは、第１ビット期間が割り当てられた第１ビットデータと、前記第１ビットデータの次のビットデータであり、前記第１ビット期間と同じ長さであって前記第１ビット期間の終了時刻を開始時刻とする第２ビット期間が割り当てられた第２ビットデータと、を含むデータであり、
前記送信データ信号は、前記第１ビットデータと前記第２ビットデータとが第１の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第１レベルであり、前記第１ビットデータが前記第１の値であり、前記第２ビットデータが前記第１の値とは異なる第２の値である場合、前記第１ビット期間の開始時刻から前記第１ビット期間内における中間時刻までの間、前記第１レベルであり、前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの間、前記第２レベルであり、前記第１ビットデータが前記第２の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第２レベルである信号である。

本発明では、ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高い。従って、本発明によれば、搬送波の周波数を予め定められた上限周波数以下に抑えつつ、通信速度を高めることができる。

本発明の実施形態に係る通信システムの構成図である。バンドエリミネーションフィルタの回路図である。ＡＳＫ変調用周波数とＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数との大小関係を示す図である。ＡＳＫ変調用周波数が２００ｋＨｚであるときの立ち上がり遅延時間と立ち下がり遅延時間とを示す図である。（Ａ）は、送信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｂ）は、送信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。（Ｃ）は、受信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。（Ｄ）は、受信データ信号の電圧値を示す図である。ＡＳＫ変調用周波数が５０ｋＨｚであるときの立ち上がり遅延時間と立ち下がり遅延時間とを示す図である。（Ａ）は、送信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｂ）は、送信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。（Ｃ）は、受信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。（Ｄ）は、受信データ信号の電圧値を示す図である。送信データ信号の調整により適切な受信データ信号が生成される様子を示す図である。（Ａ）は、送信データの値を示す図である。（Ｂ）は、送信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｃ）は、受信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｄ）は、受信データの値を示す図である。変形例に係る通信システムにおいて、送信データ信号の調整により適切な受信データ信号が生成される様子を示す図である。（Ａ）は、送信データの値を示す図である。（Ｂ）は、送信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｃ）は、受信データ信号の電圧値を示す図である。（Ｄ）は、受信データの値を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る通信システム１０００について説明する。本実施形態では、通信システム１０００は、通信線４０１と基準線４０２とを介して相互に接続された、給湯器１００とリモコン装置２００とリモコン装置３００とが、相互に、データ通信と音声通信とを実行する給湯システムであるものとする。

また、本実施形態では、データ通信は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調を利用するデータ通信であり、音声通信は、アナログ変調を利用するデータ通信であるものとする。本実施形態では、データ通信に利用されるアナログ変調として、ＦＭ（Frequency Modulation）が採用される例について説明する。ここで、ＡＳＫ変調に用いられる搬送波の周波数を、ＡＳＫ変調用周波数と呼び、ＦＭに用いられる搬送波の周波数を、ＦＭ用周波数と呼ぶ。ここで、音声通信は、リモコン装置２００とリモコン装置３００とで全二重通信が可能である。従って、ＦＭ用周波数は、ＦＭ用第１周波数と、ＦＭ用第１周波数よりも低い周波数であるＦＭ用第２周波数との両方を含む概念である。

通信システム１０００は、給湯器１００と、リモコン装置２００と、リモコン装置３００とを備える。給湯器１００は、水を湯に変えて供給する器具であり、リモコン装置２００とリモコン装置３００との双方により操作される。リモコン装置２００は、給湯器１００を操作する装置である。リモコン装置３００は、給湯器１００を操作する装置である。給湯器１００と、リモコン装置２００と、リモコン装置３００とは、通信線４０１と基準線４０２とを介して相互に接続される。通信線４０１と基準線４０２とは、電力を供給する電源線としての機能と、ＡＳＫ信号を用いたデータ通信のための通信線としての機能と、ＦＭ信号を用いた音声通信のための通信線としての機能とを有する。

給湯器１００は、通信線４０１と基準線４０２とを介して、リモコン装置２００とリモコン装置３００とに電力を供給する。給湯器１００とリモコン装置２００とは、通信線４０１と基準線４０２とを介して、相互にデータ通信が可能である。また、給湯器１００とリモコン装置３００とは、通信線４０１と基準線４０２とを介して、相互にデータ通信が可能である。リモコン装置２００とリモコン装置３００とは、通信線４０１と基準線４０２とを介して、相互にデータ通信と音声通信とが可能である。

ここで、給湯器１００の構成について説明する。給湯器１００は、データ通信のための構成を備える。つまり、給湯器１００は、データ通信装置である。給湯器１００は、バンドパスフィルタ１０１と、ＡＳＫ受信回路１０２と、ＡＳＫ復調回路１０３と、制御部１０４と、ＡＳＫ変調回路１０５と、ＡＳＫ送信回路１０６と、直流電源１０７と、給電回路１０８とを備える。

バンドパスフィルタ１０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＦＭ信号を除去して、ＡＳＫ受信回路１０２とＡＳＫ送信回路１０６とに供給する。従って、バンドパスフィルタ１０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＡＳＫ信号を抽出して、ＡＳＫ受信回路１０２に供給する。なお、ＡＳＫ信号を抽出することは、ＡＳＫ変調用周波数の信号成分を抽出することを意味する。また、ＡＳＫ信号を抽出することは、ＦＭ信号を除去すると考えることもできる。ここで、ＦＭ信号を除去することは、ＦＭ用第１周波数の信号成分とＦＭ用第２周波数の信号成分とを除去することを意味する。なお、ＦＭ信号は、音声信号であり、ＡＳＫ信号は、データ信号である。

バンドパスフィルタ１０１の中心周波数は、ＡＳＫ変調用周波数である。また、バンドパスフィルタ１０１のＱ値は、ＡＳＫ受信回路１０２によるＡＳＫ信号の受信に影響を与えないようにＦＭ用第１周波数の信号成分とＦＭ用第２周波数の信号成分とを十分に減衰させる程度に、高い値であることが望ましい。バンドパスフィルタ１０１は、例えば、ＬＣフィルタ回路を備える。

ＡＳＫ受信回路１０２は、バンドパスフィルタ１０１を介して、リモコン装置２００やリモコン装置３００から送信されたＡＳＫ信号を受信する。ＡＳＫ受信回路１０２は、ＡＳＫ復調回路１０３においてＡＳＫ信号の復調が可能となるように、ＡＳＫ信号を増幅する。ＡＳＫ受信回路１０２は、例えば、トランジスタ回路を備える。

ＡＳＫ復調回路１０３は、ＡＳＫ受信回路１０２から供給されたＡＳＫ信号（以下「受信ＡＳＫ信号」という。）を復調することにより、受信データ信号を生成する。受信データ信号は、受信ＡＳＫ信号が搬送波を有する間、第１レベル（例えば、５Ｖ）となり、受信ＡＳＫ信号が搬送波を有さない間、第１レベルとは異なる第２レベル（例えば、０Ｖ）となる信号である。受信データ信号は、電圧信号であってもよいし、電流信号などであってもよい。ＡＳＫ復調回路１０３は、例えば、ダイオード検波回路やマイクロコントローラを備える。

なお、マイクロコントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＲＴＣ（Real Time Clock）などを備える。このＣＰＵは、例えば、ＲＡＭを一時記憶領域として使用しながら、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行する。

制御部１０４は、給湯器１００全体の動作を制御する。制御部１０４は、リモコン装置２００やリモコン装置３００との間で、データ通信する機能を有する。具体的には、制御部１０４は、ＡＳＫ復調回路１０３から供給された受信データ信号により示される受信データを取得する。また、制御部１０４は、送信データを示す送信データ信号を生成し、ＡＳＫ変調回路１０５に供給する。なお、送信データや受信データは、第１の値と第２の値との組み合わせにより表されるデータである。例えば、第１の値は「１」であり、第２の値は「０」である。

制御部１０４は、例えば、受信データ信号が１つのビット期間の間、第１のレベル（例えば、５Ｖ）を維持したときに、第１の値（例えば、「１」）を取得し、受信データ信号が１つのビット期間の間、第２のレベル（例えば、０Ｖ）を維持したときに、第２の値（例えば、「０」）を取得する。また、制御部１０４は、例えば、送信データが第１の値（例えば、「１」）であるとき、１つのビット期間の間、第１のレベル（例えば、５Ｖ）を維持し、送信データが第２の値（例えば、「０」）であるとき、１つのビット期間の間、第２のレベル（例えば、０Ｖ）を維持する送信データ信号を生成する。制御部１０４は、例えば、マイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ変調回路１０５は、制御部１０４から供給された送信データ信号に基づいてＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成する。ＡＳＫ変調回路１０５は、例えば、送信データ信号が第１のレベル（例えば、５Ｖ）である間、搬送波を有し、送信データ信号が第２のレベル（例えば、０Ｖ）である間、搬送波を有さないＡＳＫ信号を生成する。ＡＳＫ変調回路１０５は、例えば、送信データ信号と搬送波とを乗算する乗算器やマイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ送信回路１０６は、ＡＳＫ変調回路１０５から供給されたＡＳＫ信号（以下「送信ＡＳＫ信号」という。）を、送信可能となる程度に増幅する。ＡＳＫ送信回路１０６は、例えば、トランジスタ回路を備える。

直流電源１０７は、給湯器１００を動作させるための直流電力を供給する。直流電源１０７は、給電回路１０８を介して、リモコン装置２００とリモコン装置３００とにも、直流電力を供給する。直流電源１０７は、電源端子と接地端子との間に、容量が大きいバイパスコンデンサを備える。このバイパスコンデンサの影響により、直流電源１０７は、ＡＳＫ信号やＦＭ信号に対するインピーダンスが低くなる。このため、直流電源１０７は、給電回路１０８を介さず、直接、通信線４０１と基準線４０２とに接続されると、通信線４０１と基準線４０２とを用いたデータ通信や音声通信ができなくなる。そこで、直流電源１０７は、給電回路１０８を介して、通信線４０１と基準線４０２とに接続される。

給電回路１０８は、直流電源１０７から供給された直流電力を、通信線４０１と基準線４０２とを介して、リモコン装置２００とリモコン装置３００とに供給する。給電回路１０８は、ＡＳＫ信号やＦＭ信号に対するインピーダンスを上昇させる回路である。給電回路１０８は、例えば、チョークコイルを備える。

次に、リモコン装置２００の構成について説明する。リモコン装置２００は、データ通信のための構成と、音声通信のための構成と、を備える。つまり、リモコン装置２００は、データ通信装置であるとともに音声通信装置である。なお、リモコン装置２００が備えるデータ通信のための構成は、基本的に、給湯器１００が備えるデータ通信のための構成と同様である。リモコン装置２００は、バンドパスフィルタ２０１と、ＡＳＫ受信回路２０２と、ＡＳＫ復調回路２０３と、制御部２０４と、ＡＳＫ変調回路２０５と、ＡＳＫ送信回路２０６と、直流電源２０７と、受電回路２０８と、ボタン２０９と、バンドエリミネーションフィルタ２１１と、ＦＭ受信回路２１２と、ＦＭ復調回路２１３と、インターフォン回路２１４と、ＦＭ変調回路２１５と、ＦＭ送信回路２１６と、マイク２１７と、スピーカ２１８とを備える。

バンドパスフィルタ２０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＦＭ信号を除去して、ＡＳＫ受信回路２０２とＡＳＫ送信回路２０６とに供給する。従って、バンドパスフィルタ２０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＡＳＫ信号を抽出して、ＡＳＫ受信回路２０２に供給する。バンドパスフィルタ２０１の中心周波数は、ＡＳＫ変調用周波数である。また、バンドパスフィルタ２０１のＱ値は、ＡＳＫ受信回路２０２によるＡＳＫ信号の受信に影響を与えないようにＦＭ用第１周波数の信号成分とＦＭ用第２周波数の信号成分とを十分に減衰させる程度に、高い値であることが望ましい。バンドパスフィルタ２０１は、例えば、ＬＣフィルタ回路を備える。

ＡＳＫ受信回路２０２は、バンドパスフィルタ２０１を介して、給湯器１００やリモコン装置３００から送信されたＡＳＫ信号を受信する。ＡＳＫ受信回路２０２は、ＡＳＫ復調回路２０３においてＡＳＫ信号の復調が可能となるように、ＡＳＫ信号を増幅する。ＡＳＫ受信回路２０２は、例えば、トランジスタ回路を備える。

ＡＳＫ復調回路２０３は、ＡＳＫ受信回路２０２から供給された受信ＡＳＫ信号を復調することにより、受信データ信号を生成する。ＡＳＫ復調回路２０３は、受信ＡＳＫ信号の搬送波の周波数がＡＳＫ変調用周波数であるものとして、受信ＡＳＫ信号を復調する。ＡＳＫ復調回路２０３は、例えば、ダイオード検波回路やマイクロコントローラを備える。

制御部２０４は、リモコン装置２００全体の動作を制御する。制御部２０４は、給湯器１００やリモコン装置３００との間で、データ通信する機能を有する。また、制御部２０４は、リモコン装置３００との間で、音声通信する機能を有する。具体的には、制御部２０４は、インターフォン回路２１４を制御して、ＦＭ復調回路２１３から供給された音声信号（以下「受信音声信号」という。）を、スピーカ２１８に出力させる。また、制御部２０４は、インターフォン回路２１４を制御して、マイク２１７から供給された音声信号（以下「送信音声信号」という。）を、ＦＭ変調回路２１５に供給させる。なお、送信音声信号や受信音声信号は、例えば、アナログ電圧信号である。

制御部２０４は、ボタン２０９から供給されるボタン信号に基づいて、各種の処理を実行する。制御部２０４が実行する処理は、例えば、インターフォン回路２１４の電源をオン・オフする処理や、給湯器１００やリモコン装置３００とデータ通信する処理である。制御部２０４は、例えば、マイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ変調回路２０５は、制御部２０４から供給された送信データ信号に基づいてＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成する。ＡＳＫ変調回路２０５は、例えば、送信データ信号と搬送波とを乗算する乗算器やマイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ送信回路２０６は、ＡＳＫ変調回路２０５から供給された送信ＡＳＫ信号を、送信可能となる程度に増幅する。ＡＳＫ送信回路２０６は、例えば、トランジスタ回路を備える。

電源回路２０７は、リモコン装置２００を動作させるための直流電力を供給する。電源回路２０７は、受電回路２０８を介して、給湯器１００から直流電力を受電する。電源回路２０７は、電源端子と接地端子との間に、容量が大きいバイパスコンデンサを備える。このバイパスコンデンサの影響により、電源回路２０７は、ＡＳＫ信号やＦＭ信号に対するインピーダンスが低くなる。このため、電源回路２０７は、受電回路２０８を介さず、直接、通信線４０１と基準線４０２とに接続されると、通信線４０１と基準線４０２とを用いたデータ通信や音声通信ができなくなる。そこで、電源回路２０７は、受電回路２０８を介して、通信線４０１と基準線４０２とに接続される。

受電回路２０８は、通信線４０１と基準線４０２とを介して、給湯器１００から供給された直流電力を、電源回路２０７に供給する。受電回路２０８は、ＡＳＫ信号やＦＭ信号に対するインピーダンスを上昇させる回路である。受電回路２０８は、例えば、チョークコイルを備える。

ボタン２０９は、ユーザから各種の操作を受け付ける。ボタン２０９は、受け付けられた操作に応じたボタン信号を制御部２０４に供給する。なお、ボタン２０９が受け付ける操作は、例えば、インターフォン回路２１４の電源のオン・オフを指示する操作や、給湯器１００の動作を指示する操作である。

バンドエリミネーションフィルタ２１１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＡＳＫ信号を除去して、ＦＭ受信回路２１２とＦＭ送信回路２１６とに供給する。従って、バンドエリミネーションフィルタ２１１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＦＭ信号を抽出して、ＦＭ受信回路２１２に供給する。バンドエリミネーションフィルタ２１１の中心周波数は、ＡＳＫ変調用周波数である。また、バンドエリミネーションフィルタ２１１のＱ値は、ＦＭ受信回路２１２によるＦＭ信号の受信に影響を与えないようにＡＳＫ信号の周波数成分を十分に減衰させる程度に、高い値であることが望ましい。バンドエリミネーションフィルタ２１１は、例えば、ＬＣフィルタ回路を備える。図２に、バンドエリミネーションフィルタ２１１の構成を示す。

バンドエリミネーションフィルタ２１１は、インダクタ２１１１と、コンデンサ２１１２と、端子２１１３と、端子２１１４と、端子２１１５と、端子２１１６とを備える。ここで、インダクタ２１１１とコンデンサ２１１２との共振周波数がＡＳＫ変調用周波数となるように、インダクタ２１１１のインダクタンスとコンデンサ２１１２の容量とが選定される。端子２１１３は、通信線４０１に接続される。端子２１１４は、基準線４０２に接続される。端子２１１５は、ＦＭ受信回路２１２とＦＭ送信回路２１６とに接続される。端子２１１６は、ＦＭ受信回路２１２とＦＭ送信回路２１６とに接続される。

ＦＭ受信回路２１２は、バンドエリミネーションフィルタ２１１を介して、リモコン装置３００から送信されたＦＭ信号を受信する。ＦＭ受信回路２１２は、ＦＭ復調回路２１３においてＦＭ信号の復調が可能となるように、ＦＭ信号を増幅する。ＦＭ受信回路２１２は、例えば、トランジスタ回路を備える。

ＦＭ復調回路２１３は、ＦＭ受信回路２１２から供給されたＦＭ信号（以下「受信ＦＭ信号」という。）を復調することにより、受信音声信号を生成する。ＦＭ復調回路２１３は、受信ＦＭ信号の搬送波の周波数がＦＭ用第１周波数であるものとして、受信ＦＭ信号を復調する。ＦＭ復調回路２１３は、例えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を備える。

インターフォン回路２１４は、制御部２０４による制御に従って、リモコン装置３００との間で音声通信する。具体的には、インターフォン回路２１４は、ＦＭ復調回路２１４から供給された受信音声信号をスピーカ２１８に供給し、マイク２１７から供給された送信音声信号をＦＭ変調回路２１５に供給する。インターフォン回路２１４は、供給された受信音声信号や送信音声信号を、適宜、変換してから、供給する。インターフォン回路２１４は、電源が投入されると、ＦＭ復調回路２１３から供給された受信音声信号をスピーカ２１８に供給する処理や、マイク２１７から供給された送信音声信号をＦＭ変調回路２１５に供給する処理を開始する。インターフォン回路２１４の電源は、制御部２０４によりオン・オフされる。

ＦＭ変調回路２１５は、インターフォン回路２１４から供給された送信音声信号の電圧レベルに応じて、ＦＭ用第２周波数の搬送波の周波数を変化させることにより、ＦＭ信号を生成する。ＦＭ変調回路２１５は、例えば、入力電圧により発振周波数をコントロール可能な、ＲＣ発振回路やＬＣ発振回路を備える。

ＦＭ送信回路２１６は、ＦＭ変調回路２１５から供給されたＦＭ信号（以下「送信ＦＭ信号」という。）を、送信可能となる程度に増幅する。ＦＭ送信回路２１６は、例えば、トランジスタ回路を備える。

マイク２１７は、音声を送信音声信号に変換し、送信音声信号をインターフォン回路２１４に供給する。

スピーカ２１８は、インターフォン回路２１４から供給された受信音声信号により示される音声を出力する。

次に、リモコン装置３００の構成について説明する。リモコン装置３００は、受信ＦＭ信号の周波数と送信ＦＭ信号の周波数とがリモコン装置２００とは逆である点を除き、基本的に、リモコン装置２００と同様の構成である。つまり、リモコン装置３００は、データ通信装置であるとともに音声通信装置である。リモコン装置３００は、バンドパスフィルタ３０１と、ＡＳＫ受信回路３０２と、ＡＳＫ復調回路３０３と、制御部３０４と、ＡＳＫ変調回路３０５と、ＡＳＫ送信回路３０６と、直流電源３０７と、受電回路３０８と、ボタン３０９と、バンドエリミネーションフィルタ３１１と、ＦＭ受信回路３１２と、ＦＭ復調回路３１３と、インターフォン回路３１４と、ＦＭ変調回路３１５と、ＦＭ送信回路３１６と、マイク３１７と、スピーカ３１８とを備える。

バンドパスフィルタ３０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＦＭ信号を除去して、ＡＳＫ受信回路３０２とＡＳＫ送信回路３０６とに供給する。従って、バンドパスフィルタ３０１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＡＳＫ信号を抽出して、ＡＳＫ受信回路３０２に供給する。バンドパスフィルタ３０１の中心周波数は、ＡＳＫ変調用周波数である。また、バンドパスフィルタ３０１のＱ値は、ＡＳＫ受信回路３０２によるＡＳＫ信号の受信に影響を与えないようにＦＭ用第１周波数の周波数成分とＦＭ用第２周波数の周波数成分とを十分に減衰させる程度に、高い値であることが望ましい。バンドパスフィルタ３０１は、例えば、ＬＣフィルタ回路を備える。

ＡＳＫ受信回路３０２は、バンドパスフィルタ３０１を介して、給湯器１００やリモコン装置２００から送信されたＡＳＫ信号を受信する。ＡＳＫ受信回路３０２は、ＡＳＫ復調回路３０３においてＡＳＫ信号の復調が可能となるように、ＡＳＫ信号を増幅する。ＡＳＫ受信回路３０２は、例えば、トランジスタ回路を備える。

ＡＳＫ復調回路３０３は、ＡＳＫ受信回路３０２から供給された受信ＡＳＫ信号を復調することにより、受信データ信号を生成する。ＡＳＫ復調回路３０３は、受信ＡＳＫ信号の搬送波の周波数がＡＳＫ変調用周波数であるものとして、受信ＡＳＫ信号を復調する。ＡＳＫ復調回路３０３は、例えば、ダイオード検波回路やマイクロコントローラを備える。

制御部３０４は、リモコン装置３００全体の動作を制御する。制御部３０４は、給湯器１００やリモコン装置２００との間で、データ通信する機能を有する。また、制御部３０４は、リモコン装置２００との間で、音声通信する機能を有する。具体的には、制御部３０４は、インターフォン回路３１４を制御して、ＦＭ復調回路３１３から供給された受信音声信号を、スピーカ３１８に出力させる。また、制御部３０４は、インターフォン回路３１４を制御して、マイク３１７から供給された送信音声信号を、ＦＭ変調回路３１５に供給させる。

制御部３０４は、ボタン３０９から供給されるボタン信号に基づいて、各種の処理を実行する。制御部３０４が実行する処理は、例えば、インターフォン回路３１４の電源をオン・オフする処理や、給湯器１００やリモコン装置２００とデータ通信する処理である。制御部３０４は、例えば、マイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ変調回路３０５は、制御部３０４から供給された送信データ信号に基づいてＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成する。ＡＳＫ変調回路３０５は、例えば、送信データ信号と搬送波とを乗算する乗算器やマイクロコントローラを備える。

ＡＳＫ送信回路３０６は、ＡＳＫ変調回路３０５から供給された送信ＡＳＫ信号を、送信可能となる程度に増幅する。ＡＳＫ送信回路３０６は、例えば、トランジスタ回路を備える。

電源回路３０７は、リモコン装置３００を動作させるための直流電力を供給する。電源回路３０７は、受電回路３０８を介して、給湯器１００から直流電力を受電する。電源回路３０７は、受電回路３０８を介して、通信線４０１と基準線４０２とに接続される。

受電回路３０８は、通信線４０１と基準線４０２とを介して、給湯器１００から供給された直流電力を、電源回路３０７に供給する。受電回路３０８は、ＡＳＫ信号やＦＭ信号に対するインピーダンスを上昇させる回路である。受電回路３０８は、例えば、チョークコイルを備える。

ボタン３０９は、ユーザから各種の操作を受け付ける。ボタン３０９は、受け付けられた操作に応じたボタン信号を制御部３０４に供給する。なお、ボタン３０９が受け付ける操作は、例えば、インターフォン回路３１４の電源のオン・オフを指示する操作や、給湯器１００の動作を指示する操作である。

バンドエリミネーションフィルタ３１１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＡＳＫ信号を除去して、ＦＭ受信回路３１２とＦＭ送信回路３１６とに供給する。従って、バンドエリミネーションフィルタ３１１は、通信線４０１と基準線４０２とを介して供給された信号からＦＭ信号を抽出して、ＦＭ受信回路３１２に供給する。バンドエリミネーションフィルタ３１１の中心周波数は、ＡＳＫ変調用周波数である。また、バンドエリミネーションフィルタ３１１のＱ値は、ＦＭ受信回路３１２によるＦＭ信号の受信に影響を与えないようにＡＳＫ信号の周波数成分を十分に減衰させる程度に、高い値であることが望ましい。バンドエリミネーションフィルタ３１１は、例えば、ＬＣフィルタ回路を備える。バンドエリミネーションフィルタ３１１は、基本的に、図２に示すバンドエリミネーションフィルタ２１１と同様の構成である。

ＦＭ受信回路３１２は、バンドエリミネーションフィルタ３１１を介して、リモコン装置２００から送信されたＦＭ信号を受信する。ＦＭ受信回路３１２は、ＦＭ復調回路３１３においてＦＭ信号の復調が可能となるように、ＦＭ信号を増幅する。ＦＭ受信回路３１２は、例えば、トランジスタ回路を備える。

ＦＭ復調回路３１３は、ＦＭ受信回路３１２から供給された受信ＦＭ信号を復調することにより、受信音声信号を生成する。ＦＭ復調回路３１３は、受信ＦＭ信号の搬送波の周波数がＦＭ用第２周波数であるものとして、受信ＦＭ信号を復調する。ＦＭ復調回路３１３は、例えば、ＰＬＬ回路を備える。

インターフォン回路３１４は、制御部３０４による制御に従って、リモコン装置２００との間で音声通信する。具体的には、インターフォン回路３１４は、ＦＭ復調回路３１４から供給された受信音声信号をスピーカ３１８に供給し、マイク３１７から供給された送信音声信号をＦＭ変調回路３１５に供給する。インターフォン回路３１４は、供給された受信音声信号や送信音声信号を、適宜、変換してから、供給する。インターフォン回路３１４は、電源が投入されると、ＦＭ復調回路３１３から供給された受信音声信号をスピーカ３１８に供給する処理や、マイク３１７から供給された送信音声信号をＦＭ変調回路３１５に供給する処理を開始する。インターフォン回路３１４の電源は、制御部３０４によりオン・オフされる。

ＦＭ変調回路３１５は、インターフォン回路３１４から供給された送信音声信号の電圧レベルに応じて、ＦＭ用第１周波数の搬送波の周波数を変化させることにより、ＦＭ信号を生成する。ＦＭ変調回路３１５は、例えば、入力電圧により発振周波数をコントロール可能な、ＲＣ発振回路やＬＣ発振回路を備える。

ＦＭ送信回路３１６は、ＦＭ変調回路３１５から供給された送信ＦＭ信号を、送信可能となる程度に増幅する。ＦＭ送信回路３１６は、例えば、トランジスタ回路を備える。

マイク３１７は、音声を送信音声信号に変換し、送信音声信号をインターフォン回路３１４に供給する。

スピーカ３１８は、インターフォン回路３１４から供給された受信音声信号により示される音声を出力する。

次に、図３を参照して、ＡＳＫ変調用周波数とＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数との大小関係について説明する。ＡＳＫ変調用周波数は、給湯器１００とリモコン装置２００とリモコン装置３００との間で送受信されるＡＳＫ信号の搬送波の周波数である。ＦＭ用第１周波数は、リモコン装置２００がリモコン装置３００から受信するＦＭ信号の搬送波の周波数である。ＦＭ用第２周波数は、リモコン装置３００がリモコン装置２００から受信するＦＭ信号の搬送波の周波数である。

本実施形態では、規格により、１５０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの周波数の使用が制限されているものとする。この場合、３０ＭＨｚ以上の周波数を使用することは現実的ではないため、１５０ｋＨｚ以下の周波数を使用することになる。このように、本実施形態では、搬送波の周波数として使用可能な周波数の上限値（以下「上限周波数」という。）が、１５０ｋＨｚであるものとする。この場合、０Ｈｚから１５０ｋＨｚまでの範囲で、ＡＳＫ変調用周波数とＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数とを選択することになる。ただし、所望の周波数成分が適切に抽出・分離可能となるように、ＡＳＫ変調用周波数とＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数とは相互に十分な差があることが要求される。

まず、ＡＳＫ変調用周波数が高くなる程、送信データ信号が立ち下がってから受信データ信号が立ち下がるまでの遅延時間が短くなる。この遅延時間が短くなるほど通信エラーが減少し、その結果、通信速度が向上する。このため、通信速度を向上させるためには、ＡＳＫ変調用周波数は、できるだけ高い周波数であることが望ましい。そこで、ＡＳＫ変調用周波数を、ＦＭ用第１周波数やＦＭ用第２周波数よりも高くすることが好適である。例えば、ＡＳＫ変調用周波数は、１００ｋＨｚから１５０ｋＨｚまでの範囲から選択される。

次に、ＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数とが選択される。ここで、音声の周波数の上限値が３ｋＨｚ程度であることを考慮すると、ＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数とは、３ｋＨｚの１０倍程度の周波数である３０ｋＨｚ以上であることが望ましい。そこで、ＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数とは、３０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの範囲から選択される。本実施形態では、ＦＭ用第１周波数の方がＦＭ用第２周波数よりも高いものとするが、ＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数との大小関係逆であってもよい。

ＦＭ用第１周波数は、ＡＳＫ変調用周波数よりも十分に低いことが望ましい。この理由は、ＦＭ用第１周波数とＡＳＫ変調用周波数との差が小さいほど、バンドパスフィルタ１０１、バンドパスフィルタ２０１、バンドパスフィルタ３０１、バンドエリミネーションフィルタ２１１、バンドエリミネーションフィルタ３１１などのＱ値を高くする必要があり、Ｑ値が高くなるほど、ＡＳＫ信号を用いたデータ通信の通信速度やＦＭ信号を用いた音声通信の通信速度を低くする必要が生じるためである。そこで、ＦＭ用第１周波数として、ＡＳＫ変調用周波数よりも予め定められた周波数（以下「余裕周波数」という。）以上、低い周波数が選択される。例えば、ＦＭ用第１周波数は、ＡＳＫ変調用周波数の半分以下の周波数であることが好適である。なお、Ｑ値が高いほど、ゲインが急激に変化するゲイン特性になる。

また、ＦＭ用第２周波数は、混信を防止するため、ＦＭ用第１周波数とは、ある程度の差があることが望ましい。そこで、ＦＭ用第２周波数として、ＦＭ用第１周波数よりも予め定められた周波数（以下「分離用周波数」という。）以上、低い周波数が選択される。本実施形態では、ＡＳＫ変調用周波数が１２０ｋＨｚ、ＦＭ用第１周波数が５０ｋＨｚ、ＦＭ用第２周波数が３０ｋＨｚであるものとする。

次に、図３を参照して、バンドパスフィルタ２０１のゲイン特性とバンドエリミネーションフィルタ２１１のゲイン特性とについて説明する。なお、バンドパスフィルタ１０１やバンドパスフィルタ３０１のゲイン特性は、バンドパスフィルタ２０１のゲイン特性と同様である。また、バンドエリミネーションフィルタ３１１のゲイン特性は、バンドエリミネーションフィルタ２１１のゲイン特性と同様である。

図３に示すように、バンドパスフィルタ２０１は、中心周波数がＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタである。従って、バンドパスフィルタ２０１は、中心周波数の近傍の周波数帯域における信号レベルをあまり減衰させず、他の周波数帯域における信号レベルを大きく減衰させるゲイン特性となる。つまり、バンドパスフィルタ２０１は、ＡＳＫ変調用周波数の信号レベルをあまり減衰させず、ＦＭ用第１周波数の信号レベルとＦＭ用第２周波数の信号レベルとを大きく減衰させる。

また、図３に示すように、バンドエリミネーションフィルタ２１１は、中心周波数がＡＳＫ変調用周波数であるバンドエリミネーションフィルタである。従って、バンドエリミネーションフィルタ２１１は、中心周波数の近傍の周波数帯域における信号レベルを大きく減衰させ、他の周波数帯域における信号レベルをほとんど減衰させないゲイン特性となる。つまり、バンドエリミネーションフィルタ２１１は、ＡＳＫ変調用周波数の信号レベルを大きく減衰させ、ＦＭ用第１周波数の信号レベルとＦＭ用第２周波数の信号レベルとをほとんど減衰させない。

次に、図４と図５とを参照して、ＡＳＫ変調用周波数が高くなる程、送信データ信号が立ち上がってから受信データ信号が立ち上がるまでの遅延時間（以下「立ち上がり遅延時間」という。）と、送信データ信号が立ち下がってから受信データ信号が立ち下がるまでの遅延時間（以下「立ち下がり遅延時間」という。）とが、短くなる理由について説明する。本実施形態では、リモコン装置２００が給湯器１００からデータを受信する例について説明する。

図４は、ＡＳＫ変調用周波数が２００ｋＨｚであるときの立ち上がり遅延時間と立ち下がり遅延時間とを示す図である。まず、制御部１０４は、送信データに基づいて送信データ信号を生成する。図４（Ａ）は、制御部１０４が生成した送信データ信号の電圧値を示す図である。図４（Ａ）に示すように、送信データ信号は、測定開始時刻から２００ｕＳｅｃが経過するまで０Ｖを維持し、その後、さらに４００ｕＳｅｃが経過するまで５Ｖを維持し、その後、０Ｖとなる信号であるものとする。つまり、送信データ信号は、測定開始時刻から２００ｕＳｅｃが経過した時刻で立ち上がり、さらに４００ｕＳｅｃが経過した時刻で立ち下がる信号である。

ＡＳＫ変調回路１０５は、２００ｋＨｚの搬送波を、制御部１０４から供給された送信データ信号でＡＳＫ変調することにより、送信ＡＳＫ信号を生成する。図４（Ｂ）は、ＡＳＫ変調回路１０５が生成した送信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。送信ＡＳＫ信号は、送信データ信号が０Ｖである間、搬送波を有さず、送信データ信号が５Ｖである間、搬送波を有する信号となる。つまり、送信ＡＳＫ信号は、測定開始時刻から２００ｕＳｅｃが経過するまで搬送波がない状態を維持し、その後、さらに４００ｕＳｅｃが経過するまで搬送波がある状態を維持し、その後、搬送波がない状態となる信号である。

ここで、ＡＳＫ変調回路１０５により生成された送信ＡＳＫ信号は、ＡＳＫ送信回路１０６→バンドパスフィルタ１０１→通信線４０１→バンドパスフィルタ２０１→ＡＳＫ受信回路２０２→ＡＳＫ復調回路２０３という経路をたどって、ＡＳＫ復調回路２０３により受信される。図４（Ｃ）は、ＡＳＫ復調回路２０３により受信された受信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。受信ＡＳＫ信号は、バンドパスフィルタ１０１とバンドパスフィルタ２０１とを通過した信号となるため、搬送波の有無が変化するタイミングにおいて歪んだ信号となり、送信ＡＳＫ信号と異なる信号となる。

なお、ＡＳＫ変調回路１０５により生成された送信ＡＳＫ信号は、ＡＳＫ送信回路１０６→バンドパスフィルタ１０１→通信線４０１→バンドエリミネーションフィルタ２１１という経路をたどって、バンドエリミネーションフィルタ２１１により受信される。しかしながら、バンドエリミネーションフィルタ２１１は、受信ＡＳＫ信号の信号レベルを大きく減衰させる。このため、受信ＡＳＫ信号は、ＦＭ受信回路２１２により殆ど受信されない。

そして、ＡＳＫ復調回路２０３は、ＡＳＫ受信回路２０２から受信した受信ＡＳＫ信号をＡＳＫ復調することにより、受信データ信号を生成する。図４（Ｄ）は、ＡＳＫ復調回路２０３により生成された受信データ信号の電圧値を示す図である。受信データ信号は、送信ＡＳＫ信号とは異なる受信ＡＳＫ信号の復調により生成されるため、送信データ信号とは異なる信号となる。具体的には、受信データ信号は、送信データ信号に対して、立ち上がり遅延時間（ｔｄｒ１）分だけ立ち上がり時刻が遅れ、立ち下がり遅延時間（ｔｄｌ１）分だけ立ち下がり時刻が遅れる。なお、立ち上がり遅延時間は、受信ＡＳＫ信号において、搬送波の振幅が予め定められた値を上回るまでの期間（搬送波の起動に要する期間）といえる。なお、立ち下がり遅延時間は、受信ＡＳＫ信号において、搬送波の振幅が予め定められた値を下回るまでの期間（搬送波が残存する期間）といえる。

ここで、バンドパスフィルタ１０１やバンドパスフィルタ２０１の回路構成では、立ち上がり遅延時間よりも立ち下がり遅延時間の方が、ずっと長くなる。その結果、送信データ信号において５Ｖが維持される期間よりも、受信データ信号において５Ｖが維持される期間の方が、立ち下がり遅延時間と立ち上がり遅延時間との差分（ｔｄｌ１−ｔｄｒ１）だけ長くなる。つまり、受信データ信号におけるデューティー比は、送信データ信号におけるデューティー比よりも高くなる。

この傾向は、ＡＳＫ変調用周波数が低くなるほど顕著になる。図５は、ＡＳＫ変調用周波数が５０ｋＨｚであるときの立ち上がり遅延時間と立ち下がり遅延時間とを示す図である。図５（Ａ）は、制御部１０４が生成した送信データ信号の電圧値を示す図である。図５（Ａ）に示すように、送信データ信号は、測定開始時刻から２００ｕＳｅｃが経過した時刻で立ち上がり、さらに４００ｕＳｅｃが経過した時刻で立ち下がる信号である。

図５（Ｂ）は、ＡＳＫ変調回路１０５が生成した送信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。送信ＡＳＫ信号は、測定開始時刻から２００ｕＳｅｃが経過するまで搬送波がない状態を維持し、その後、さらに４００ｕＳｅｃが経過するまで搬送波がある状態を維持し、その後、搬送波がない状態となる信号である。

図５（Ｃ）は、ＡＳＫ復調回路２０３により受信された受信ＡＳＫ信号の電圧値を示す図である。受信ＡＳＫ信号は、バンドパスフィルタ１０１とバンドパスフィルタ２０１とを通過した信号となるため、搬送波の有無が変化するタイミングにおいて歪んだ信号となり、送信ＡＳＫ信号と異なる信号となる。ＡＳＫ変調用周波数が５０ｋＨｚの場合、ＡＳＫ変調用周波数が２００ｋＨｚの場合に比べ、搬送波の有無が変化するタイミングにおいて歪む期間が長くなる。

図５（Ｄ）は、ＡＳＫ復調回路２０３により生成された受信データ信号の電圧値を示す図である。受信データ信号は、送信ＡＳＫ信号とは異なる受信ＡＳＫ信号の復調により生成されるため、送信データ信号とは異なる信号となる。具体的には、受信データ信号は、送信データ信号に対して、立ち上がり遅延時間（ｔｄｒ２）分だけ立ち上がり時刻が遅れ、立ち下がり遅延時間（ｔｄｌ２）分だけ立ち下がり時刻が遅れる。

その結果、送信データ信号において５Ｖが維持される期間よりも、受信データ信号において５Ｖが維持される期間の方が、立ち下がり遅延時間と立ち上がり遅延時間との差分（ｔｄｌ２−ｔｄｒ２）だけ長くなる。ここで、ｔｄｒ１に対するｔｄｒ２の増加分よりも、ｔｄｌ１に対するｔｄｌ２の増加分の方が、ずっと大きい。このため、ＡＳＫ変調用周波数が低くなるほど、受信データ信号において５Ｖが維持される期間が長くなる。

つまり、ＡＳＫ変調用周波数が低くなるほど、送信データ信号におけるデューティー比に対する、受信データ信号におけるデューティー比の増加量が増える。ここで、デューティー比の増加量が増えすぎると、制御部２０４は、受信データ信号を適切に受信データに変化することができなくなる可能性が増大する。このため、ＡＳＫ変調用周波数が低くなるほど、通信速度を下げるなどの対策が必要になる。つまり、通信速度を向上させるためには、ＡＳＫ変調用周波数をなるべく高くすることが好適である。

なお、ＡＳＫ変調用周波数は、上限周波数以下にする必要があるため、ＡＳＫ変調用周波数を高くするだけでは、デューティー比の増加量を完全になくすことは難しい。そこで、本実施形態では、デューティー比の増加量の予測値分、送信データ信号におけるデューティー比を予め減らす手法を採用する。つまり、受信データ信号において５Ｖが維持される期間の増加量の予測値（ｔｄｌ１−ｔｄｒ１）分だけ、送信データ信号において５Ｖが維持される期間を予め短くする。

図６は、送信データ信号の調整により適切な受信データ信号が生成される様子を示す図である。図６（Ａ）は、給湯器１００からリモコン装置２００に送信する送信データの値を示す図である。図６（Ａ）に示す例では、送信データは、「１」又は「０」であるビットデータが順に並べて構成されるデータであり、「０１０１１０」の７ビットのデータである。ビットデータには、このビットデータを送信するためのビット期間（ｔｂ）が割り当てられる。

ここで、注目するビットデータを第１ビットデータ、第１ビットデータの次のビットデータを第２ビットデータとし、第１ビットデータに割り当てられたビット期間を第１ビット期間、第２ビットデータに割り当てられたビット期間を第２ビット期間とする。この場合、遅延時間が大きな問題となるのは、送信データが「１」から「０」に変化するときである。従って、第１ビットデータが「１」であり、第２ビットデータが「０」である場合に、第１ビット期間における電圧レベルを調整することが好適である。

具体的には、第１ビット期間の開始時刻よりも後の時刻であり、第１ビット期間の終了時刻よりも前の時刻である中間時刻に、電圧値が５Ｖから０Ｖになるように、送信データ信号が生成されることが好適である。ここで、中間時刻から第１ビット期間の終了時刻までの時間は、（ｔｄｌ１−ｔｄｒ１）であることが好適である。

図６（Ｂ）は、制御部１０４が生成する送信データ信号の電圧値を示す図である。この送信データ信号は、立ち下がり時刻が調整された信号である。図６（Ｂ）は、２個目のビットデータに対応するビット期間の途中で電圧値が５Ｖから０Ｖになり、５個目のビットデータに対応するビット期間の途中で電圧値が５Ｖから０Ｖになる例を示している。

ここで、制御部１０４により生成された送信データ信号は、ＡＳＫ変調回路１０５により送信ＡＳＫ信号に変換される。ＡＳＫ変調回路１０５により生成された送信ＡＳＫ信号は、ＡＳＫ送信回路１０６→バンドパスフィルタ１０１→通信線４０１→バンドパスフィルタ２０１→ＡＳＫ受信回路２０２→ＡＳＫ復調回路２０３という経路をたどって、ＡＳＫ復調回路２０３により受信される。ＡＳＫ復調回路２０３により受信された受信ＡＳＫ信号は、ＡＳＫ復調回路２０３により受信データ信号に変換され、制御部２０４に供給される。

図６（Ｃ）は、制御部２０４に供給された受信データ信号の電圧値を示す図である。図６（Ｃ）に示すように、受信データ信号は、送信データ信号と比べ、立ち上がり時刻がｔｄｒ１だけ遅く、立ち下がり時刻がｔｄｌ１だけ遅くなる。しかしながら、受信データ信号においては、立ち上がり時刻から立ち下がり時刻までの時間は、ビット期間の長さの整数倍となる。つまり、受信データ信号は、適切なデューティー比を有する信号となる。このため、制御部２０４は、受信データ信号を、適切に、受信データに変換することができる。その結果、ビット期間を長くする、つまり、通信速度を低下させることなく、適切なデータ受信が可能となる。

図６（Ｄ）は、制御部２０４により取得された受信データの値を示す図である。図６（Ｄ）は、「０１０１１０」である送信データが、適切に、「０１０１１０」である受信データとして取得される様子を示している。

以上、ＡＳＫ変調を用いたデータ通信において、立ち上がり遅延時間や立ち下がり遅延時間を考慮して、送信データ信号を調整する例について説明した。ＦＭ変調を用いた音声通信においては、遅延時間等を考慮しなくてもよく、送信音声信号を調整しなくてもよい。以下、ＦＭ変調を用いた音声通信について簡単に説明する。

音声通信は、例えば、ユーザにより、リモコン装置２００が備えるボタン２０９、又は、リモコン装置３００が備えるボタン３０９が操作されたことに応答して開始される。本実施形態では、リモコン装置２００が備えるボタン２０９が操作されるものとして説明する。

ボタン２０９が操作されると、制御部２０４にボタン信号が供給される。制御部２０４は、このボタン信号を受信すると、インターフォン回路２１４を制御して、ＦＭ変調回路２１５にＦＭ用第２周波数の搬送波を変調する処理を開始させる。ＦＭ変調回路２１５により生成されたＦＭ信号は、ＦＭ送信回路２１６→バンドエリミネーションフィルタ２１１→通信線４０１→バンドエリミネーションフィルタ３１１→ＦＭ受信回路３１２→ＦＭ復調回路３１３という経路で伝達される。

ＦＭ復調回路３１３は、受信ＦＭ信号を復調することにより、受信音声信号を生成する。インターフォン回路３１４は、ＦＭ復調回路３１３から受信音声信号を受信すると、制御部３０４に受信音声信号を受信した旨を通知する。制御部３０４は、この通知を受信したことに応答して、インターフォン回路３１４を制御して、ＦＭ変調回路３１５にＦＭ用第１周波数の搬送波を変調する処理を開始させる。このような一連の処理により、全二重の音声通信が可能となる。

例えば、マイク２１７に音声が入力されると、マイク２１７により生成された送信音声信号がＦＭ変調回路２１５に供給される。ＦＭ変調回路２１５は、ＦＭ用第２周波数の搬送波を、供給された送信音声信号でＦＭ変調することにより、送信ＦＭ信号を生成する。生成された送信ＦＭ信号は、ＦＭ送信回路２１６→バンドエリミネーションフィルタ２１１→通信線４０１→バンドエリミネーションフィルタ３１１→ＦＭ受信回路３１２→ＦＭ復調回路３１３という経路で伝達される。ＦＭ復調回路３１３は、受信ＦＭ信号を復調することにより、受信音声信号を生成する。インターフォン回路３１４は、ＦＭ復調回路３１３から供給された受信音声信号をスピーカ３１８に供給する。スピーカ３１８は、供給された受信音声信号により示される音声を出力する。

また、例えば、マイク３１７に音声が入力されると、マイク３１７により生成された送信音声信号がＦＭ変調回路３１５に供給される。ＦＭ変調回路３１５は、ＦＭ用第１周波数の搬送波を、供給された送信音声信号でＦＭ変調することにより、送信ＦＭ信号を生成する。生成された送信ＦＭ信号は、ＦＭ送信回路３１６→バンドエリミネーションフィルタ３１１→通信線４０１→バンドエリミネーションフィルタ２１１→ＦＭ受信回路２１２→ＦＭ復調回路２１３という経路で伝達される。ＦＭ復調回路２１３は、受信ＦＭ信号を復調することにより、受信音声信号を生成する。インターフォン回路２１４は、ＦＭ復調回路２１３から供給された受信音声信号をスピーカ２１８に供給する。スピーカ２１８は、供給された受信音声信号により示される音声を出力する。

以上説明したように、本実施形態では、ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数が、予め定められた上限周波数よりも低く、ＦＭ変調に使用される搬送波の周波数であるＦＭ用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高い。従って、本実施形態によれば、搬送波の周波数を予め定められた上限周波数以下に抑えつつ、通信速度を高めることができる。なお、本実施形態では、音声通信のために用いる変調方式として、ＦＭ変調が採用されている。このため、本実施形態では、受信信号（受信ＦＭ信号）のレベルにより、音圧が変動しないという効果が得られる。

また、本実施形態では、データ通信装置が備えるバンドパスフィルタの中心周波数がＡＳＫ変調用周波数である。従って、本実施形態によれば、データ通信装置は、バンドパスフィルタにより、ＡＳＫ変調用周波数における信号成分のみを抽出することができる。つまり、本実施形態によれば、データ信号と音声信号とが混信しにくくなる。

また、本実施形態では、データ通信装置が備えるバンドパスフィルタは、ＦＭ用周波数における信号レベルを予め定められた基準レベル以下に減衰させるＱ値を有する。従って、本実施形態によれば、データ信号と音声信号とがさらに混信しにくくなる。

また、本実施形態では、搬送波を有する期間が短くなるように送信ＡＳＫ信号が調整される。従って、本実施形態によれば、送信ＡＳＫ信号が搬送波を有する期間が適切な長さになる。このため、本実施形態によれば、通信速度の向上が期待できる。

また、本実施形態では、立ち下がり遅延時間と立ち上がり遅延時間との差分だけ、搬送波を有する期間が短くなるように送信ＡＳＫ信号が調整される。従って、本実施形態によれば、送信ＡＳＫ信号が搬送波を有する期間が更に適切な長さになる。このため、本実施形態によれば、通信速度の更なる向上が期待できる。

また、本実施形態では、ＦＭ用第１周波数とＦＭ用第２周波数との差は、予め定められた分離用周波数以上である。従って、本実施形態によれば、適切な全二重の音声通信が実行可能となる。

また、本実施形態では、音声通信装置が備えるバンドエリミネーションフィルタの中心周波数がＡＳＫ変調用周波数である。従って、本実施形態によれば、音声通信装置は、バンドエリミネーションフィルタにより、ＡＳＫ変調用周波数における信号成分を十分に除去することができる。つまり、本実施形態によれば、データ信号と音声信号とが混信しにくくなる。

また、本実施形態では、音声通信装置が備えるバンドエリミネーションフィルタは、ＡＳＫ変調用周波数における信号レベルを予め定められた基準レベル以下に減衰させるＱ値を有する。従って、本実施形態によれば、データ信号と音声信号とがさらに混信しにくくなる。

（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。

本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。

上記実施形態では、送信データが「１」から「０」に変化する場合、つまり、第１ビットデータが「１」であり、第２ビットデータが「０」である場合に、第１ビット期間における電圧レベルを調整する例について説明した。本発明において、第１ビットデータが「１」である場合、第２ビットデータの値にかかわらず、第１ビット期間における電圧レベルを調整してもよい。以下、変形例に係る通信システムにおける送信データ信号の調整処理について説明する。

図７は、変形例に係る通信システムにおいて、送信データ信号の調整により適切な受信データ信号が生成される様子を示す図である。図７（Ａ）は、給湯器１００からリモコン装置２００に送信する送信データの値を示す図である。図７（Ａ）は、基本的に、図６（Ａ）と同様の送信データを示す。

図７（Ｂ）は、制御部１０４が生成する送信データ信号の電圧値を示す図である。この送信データ信号は、立ち下がり時刻が調整された信号である。図７（Ｂ）は、値が「１」である全てのビットデータ、つまり、２，４，５個目のビットデータに対応するビット期間の途中で電圧値が５Ｖから０Ｖになる例を示している。

図７（Ｃ）は、制御部２０４に供給された受信データ信号の電圧値を示す図である。図７（Ｃ）に示すように、受信データ信号は、送信データ信号と比べ、立ち上がり時刻がｔｄｒ１だけ遅く、立ち下がり時刻がｔｄｌ１だけ遅くなる。その結果、送信データ信号において、立ち下がり時刻から立ち上がり時刻までの時間がｔｄｌ１−ｔｄｒ１以下である場合、受信データ信号においては、立ち下がりが発生せず、５Ｖを維持する。従って、受信データ信号は、４個目のビットデータに対応するビット期間では、５Ｖを維持する。つまり、受信データ信号は、適切なデューティー比を有する信号となる。

このため、制御部２０４は、受信データ信号を、適切に、受信データに変換することができる。その結果、ビット期間を長くする、つまり、通信速度を低下させることなく、適切なデータ受信が可能となる。図７（Ｄ）は、制御部２０４により取得された受信データの値を示す図である。図７（Ｄ）は、基本的に、図６（Ｄ）と同様の受信データを示す。変形例に係る通信システムでは、第１ビットデータが「１」である場合、第２ビットデータの値にかかわらず、送信データ信号のデューティー比が調整される。このため、変形例に係る通信システムによれば、簡単な処理で、受信データ信号を適切なデューティー比を有する信号にすることができる。

上記実施形態では、音声通信のために用いる変調方式として、ＦＭが採用される例について説明した。本発明において、音声通信のために用いる変調方式として、種々のアナログ変調方式を採用することができる。例えば、音声通信のために用いる変調方式として、ＡＭ（Amplitude Modulation）を採用することができる。

上記実施形態では、本発明を、給湯システムに適用する例について説明した。本発明は、データ通信と音声通信とで通信線を共用するあらゆる通信システムに適用することができる。

本発明に係る給湯器１００、リモコン装置２００、リモコン装置３００の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係る給湯器１００、リモコン装置２００、リモコン装置３００として機能させることも可能である。

また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、共通の通信線を使用してデータ通信と音声通信とを実行する通信システムに適用可能である。

１００給湯器、１０１、２０１、３０１バンドパスフィルタ、１０２、２０２、３０２ＡＳＫ受信回路、１０３、２０３、３０３ＡＳＫ復調回路、１０４、２０４、３０４制御部、１０５、２０５、３０５ＡＳＫ変調回路、１０６、２０６、３０６ＡＳＫ送信回路、１０７直流電源、１０８給電回路、２００、３００リモコン装置、２０７、３０７電源回路、２０８、３０８受電回路、２０９、３０９ボタン、２１１、３１１バンドエリミネーションフィルタ、２１２、３１２ＦＭ受信回路、２１３、３１３ＦＭ復調回路、２１４、３１４インターフォン回路、２１５、３１５ＦＭ変調回路、２１６、３１６ＦＭ送信回路、２１７、３１７マイク、２１８、３１８スピーカ、２１１１インダクタ、２１１２コンデンサ、２１１３、２１１４、２１１５、２１１６端子、１０００通信システム

Claims

ＡＳＫ変調を利用するデータ通信とアナログ変調を利用する音声通信とで共用される通信線を介して、前記データ通信により他のデータ通信装置とデータ通信するデータ通信装置であって、
前記ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、前記アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高く、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタと、
送信データを示す送信データ信号を生成する制御部と、
前記送信データ信号に基づいて前記ＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成するＡＳＫ変調回路と、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されたＡＳＫ信号を、前記バンドパスフィルタを介して前記他のデータ通信装置に送信するＡＳＫ送信回路と、を備え、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されるＡＳＫ信号は、前記送信データ信号が第１レベルである間、搬送波を有し、前記送信データ信号が前記第１レベルとは異なる第２レベルである間、搬送波を有さない信号であり、
前記送信データは、第１ビット期間が割り当てられた第１ビットデータと、前記第１ビットデータの次のビットデータであり、前記第１ビット期間と同じ長さであって前記第１ビット期間の終了時刻を開始時刻とする第２ビット期間が割り当てられた第２ビットデータと、を含むデータであり、
前記送信データ信号は、前記第１ビットデータと前記第２ビットデータとが第１の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第１レベルであり、前記第１ビットデータが前記第１の値であり、前記第２ビットデータが前記第１の値とは異なる第２の値である場合、前記第１ビット期間の開始時刻から前記第１ビット期間内における中間時刻までの間、前記第１レベルであり、前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの間、前記第２レベルであり、前記第１ビットデータが前記第２の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第２レベルである信号である、
データ通信装置。
ＡＳＫ変調を利用するデータ通信とアナログ変調を利用する音声通信とで共用される通信線を介して、前記データ通信により他のデータ通信装置とデータ通信するデータ通信装置であって、
前記ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、前記アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高く、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタと、
送信データを示す送信データ信号を生成する制御部と、
前記送信データ信号に基づいて前記ＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成するＡＳＫ変調回路と、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されたＡＳＫ信号を、前記バンドパスフィルタを介して前記他のデータ通信装置に送信するＡＳＫ送信回路と、を備え、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されるＡＳＫ信号は、前記送信データ信号が第１レベルである間、搬送波を有し、前記送信データ信号が前記第１レベルとは異なる第２レベルである間、搬送波を有さない信号であり、
前記送信データは、第１ビット期間が割り当てられた第１ビットデータを含むデータであり、
前記送信データ信号は、前記第１ビットデータが第１の値である場合、前記第１ビット期間の開始時刻から前記第１ビット期間内における中間時刻までの間、前記第１レベルであり、前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの間、前記第２レベルであり、前記第１ビットデータが前記第１の値とは異なる第２の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第２レベルである信号である、
データ通信装置。
前記他のデータ通信装置は、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタを備え、
前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの時間は、
前記データ通信装置が備えるバンドパスフィルタに入力されるＡＳＫ信号が搬送波を有する状態から搬送波を有さない状態に変化してから、前記他のデータ通信装置が備えるバンドパスフィルタから出力されるＡＳＫ信号が搬送波を有する状態から搬送波を有さない状態に変化するまでの遅延時間と、
前記データ通信装置が備えるバンドパスフィルタに入力されるＡＳＫ信号が搬送波を有さない状態から搬送波を有する状態に変化してから、前記他のデータ通信装置が備えるバンドパスフィルタから出力されるＡＳＫ信号が搬送波を有さない状態から搬送波を有する状態に変化するまでの遅延時間と、の差の時間である、
請求項１又は２に記載のデータ通信装置。
前記データ通信装置が備えるバンドパスフィルタは、前記アナログ変調用周波数における信号レベルを予め定められた基準レベル以下に減衰させるＱ値を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
前記通信線を介して、前記音声通信により他の音声通信装置と音声通信する音声通信装置である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ通信装置。
ＡＳＫ変調を利用するデータ通信とアナログ変調を利用する音声通信とで共用される通信線を介して相互にデータ通信する複数のデータ通信装置と、前記通信線を介して相互に音声通信する複数の音声通信装置と、を備える通信システムであって、
前記ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、前記アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高く、
前記複数のデータ通信装置は、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタと、
送信データを示す送信データ信号を生成する制御部と、
前記送信データ信号に基づいて前記ＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成するＡＳＫ変調回路と、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されたＡＳＫ信号を、前記バンドパスフィルタを介して他のデータ通信装置に送信するＡＳＫ送信回路と、を備え、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されるＡＳＫ信号は、前記送信データ信号が第１レベルである間、搬送波を有し、前記送信データ信号が前記第１レベルとは異なる第２レベルである間、搬送波を有さない信号であり、
前記送信データは、第１ビット期間が割り当てられた第１ビットデータと、前記第１ビットデータの次のビットデータであり、前記第１ビット期間と同じ長さであって前記第１ビット期間の終了時刻を開始時刻とする第２ビット期間が割り当てられた第２ビットデータと、を含むデータであり、
前記送信データ信号は、前記第１ビットデータと前記第２ビットデータとが第１の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第１レベルであり、前記第１ビットデータが前記第１の値であり、前記第２ビットデータが前記第１の値とは異なる第２の値である場合、前記第１ビット期間の開始時刻から前記第１ビット期間内における中間時刻までの間、前記第１レベルであり、前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの間、前記第２レベルであり、前記第１ビットデータが前記第２の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第２レベルである信号である、
通信システム。
ＡＳＫ変調を利用するデータ通信とアナログ変調を利用する音声通信とで共用される通信線を介して相互にデータ通信する複数のデータ通信装置と、前記通信線を介して相互に音声通信する複数の音声通信装置と、を備える通信システムであって、
前記ＡＳＫ変調に使用される搬送波の周波数であるＡＳＫ変調用周波数は、予め定められた上限周波数よりも低く、前記アナログ変調に使用される搬送波の周波数であるアナログ変調用周波数よりも予め定められた余裕周波数以上高く、
前記複数のデータ通信装置は、
前記通信線に接続され、中心周波数が前記ＡＳＫ変調用周波数であるバンドパスフィルタと、
送信データを示す送信データ信号を生成する制御部と、
前記送信データ信号に基づいて前記ＡＳＫ変調用周波数の搬送波を変調することにより、ＡＳＫ信号を生成するＡＳＫ変調回路と、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されたＡＳＫ信号を、前記バンドパスフィルタを介して他のデータ通信装置に送信するＡＳＫ送信回路と、を備え、
前記ＡＳＫ変調回路により生成されるＡＳＫ信号は、前記送信データ信号が第１レベルである間、搬送波を有し、前記送信データ信号が前記第１レベルとは異なる第２レベルである間、搬送波を有さない信号であり、
前記送信データは、第１ビット期間が割り当てられた第１ビットデータを含むデータであり、
前記送信データ信号は、前記第１ビットデータが第１の値である場合、前記第１ビット期間の開始時刻から前記第１ビット期間内における中間時刻までの間、前記第１レベルであり、前記中間時刻から前記第１ビット期間の終了時刻までの間、前記第２レベルであり、前記第１ビットデータが前記第１の値とは異なる第２の値である場合、前記第１ビット期間の間、前記第２レベルである信号である、
通信システム。