(57)【要約】【課題】無線ユニットを含んだ制御局と、被制御機器（例えばエアコン本体）を制御するために従属局内の無線ユニットにおいて、呼衝突の頻度を低減することができる無線通信装置を提供する。【解決手段】被制御機器でイベントが生じ、制御局３００に通信を行なう際、無線ユニット４２０は送信タイミング記憶部４０９に記憶された被制御機器毎に設定された固有情報に基づいて送信する通信スロット，ホッピングパターンを決定して通信を行なうので、家屋内の複数の被制御機器で同時に通信開始のイベントが発生した際も送信タイミングは異なり、呼衝突を防止する。【選択図】図１
2006121392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、
送信時のホッピングパターンを装置毎に決定する固有情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された固有情報に基に送信時のホッピングパターンを決定し無線通信を開始するよう制御する制御手段を
備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、
送信時のホッピングパターンと通信スロットの両方を装置毎に決定する固有情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された固有情報に基に送信時のホッピングパターンと通信スロットの組み合わせを決定し無線通信を開始するよう制御する制御手段を
備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
選択したホッピングパターン、又はホッピングパターンと通信スロットの組み合わせでの通信ができなかった場合、新たに前記固有情報を記憶する記憶手段に記憶された固有情報を元に次のホッピングパターン、又はホッピングパターンと通信スロットの組み合わせを決定し無線通信を開始するよう制御することを特徴とした請求項１、２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された固有情報は無線通信装置の内線番号であることを特徴とした請求項１、２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶された固有情報は無線通信装置の識別情報であることを特徴とした請求項１、２記載の無線通信装置。
【請求項６】
周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、
送信時のホッピングパターンを無線通信装置内部で生成される変数を元に選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたホッピングパターンをもとに無線通信を開始するよう制御する制御手段を
備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、
送信時のホッピングパターンと通信スロットを無線通信装置内部で生成される変数を元に選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたホッピングパターンと通信スロットの組み合わせをもとに無線通信を開始するよう制御する制御手段を
備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
選択したホッピングパターン、又は通信スロットの組み合わせでの通信ができなかった場
合、新たに、無線通信装置内部で生成される変数を元に次のホッピングパターン、又は、通信スロットの一方、又は、両方を決定し無線通信を開始するよう制御することを特徴とした請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記選択手段は、電源ＯＮ時からの経過時間を基にホッピングパターン、又はホッピングパターンと通信スロットの組み合わせを選択することを特徴とした請求項６、７の無線通信装置。
【請求項１０】
前記選択手段は、前回の通信時からの経過時間を基にホッピングパターン、又はホッピングパターンと通信スロットの組み合わせを選択することを特徴とした請求項６、７の無線通信装置。
【請求項１１】
周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行なう制御局と複数の従属局から成り、従属局から制御局に任意のタイミングで無線リンクの確立要求の送信を行なう場合と、複数の従属局が同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生する場合がある無線通信システムであって、
従属局毎に異なるホッピングパターンを装置毎に決定する固有情報を記憶する記憶手段を有し、
複数の従属局が同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合は、前記記憶手段に記憶された固有情報に基に送信時のホッピングパターンを決定し、無線通信を開始するよう制御することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線よって通信を行なうための無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内の通信インフラの開発、普及が急務とされ、内外でさまざまな技術が検討されている。家庭内の通信インフラ、即ち、ホームネットワークには、映像や音楽情報等の大容量のデータ伝送を行なうネットワークと、家庭内のさまざまな白物家電製品等の制御を行なうための低速で安価な設備系のネットワークが必要とされている。
【０００３】
近年、エアコン等設備機器やセンサー等の設備を設備系のネットワークで接続し、連携運転することより、安全、快適、そして地球環境に配慮したホームシステムの開発が進められている。例えば、その一例として、Ｅｃｈｏｎｅｔを用いたホームシステムが提案されている（非特許文献１参照）。
【０００４】
Ｅｃｈｏｎｅｔでは、白物家電機器、センサー、コントローラ等が有線或いは無線のネットワークで接続され、コントローラでネットワーク内の空調機器の一元制御や、防犯センサーの監視等が行なわれる。本システムの構築の上で重要な課題は、設置増設の容易さにあり、設置の際に配線工事が不要な無線によるネットワークの構築が、急務となっている。
【０００５】
一方、近年の無線通信では、ＴＤＭＡ方式で音声やデータ通信を行なうデジタル無線通信装置が普及し、国内では、用途の制限が少ないＩＭＳバンドの周波数帯を用いた周波数ホッピングを用いたＴＤＭＡ方式のホームシステムの無線ネットワークの構築が進められている。無線通信によってネットワークが構築されたホームシステムでは、システム内のコントローラに設けた無線通信装置が無線の制御局となり、他の白物家電機器、センサー等に設けた無線通信装置が無線の従属局となり、コントローラと各機器間が無線通信によって接続される。
【０００６】
次に、このように周波数ホッピングを用いたＴＤＭＡ方式による無線ネットワークにおける通信動作について説明を行なう。無線ネットワーク上の制御局は、定期的に制御信号の送信を行なうと同時に、各受信スロットで従属局からの無線リンクの確立要求の無線信号の待ち受けを行なう。このとき、制御局は、制御信号で該当フレームで待ち受けるホッピングパターンの報知を行ない、フレーム毎に待ち受けるホッピングパターンを変えながら従属局からの無線リンクの確立要求の無線信号の待ち受けを行なう。一方、従属局は制御局が送信する制御信号を受信し、制御局とのＴＤＭＡ及び周波数ホッピングの同期を確立・維持し、待ち受け状態を継続する。
【０００７】
従属局から制御局へデータの送信を行なう場合、従属局は、制御局が従属局からの無線リンクの確立要求の無線信号の待ち受けを行なう各受信スロットの中から任意のスロットを選択し、制御信号で報知された該当フレームでの制御局が待ち受けるホッピングパターンに沿った周波数を選択して制御局に無線リンクの確立要求を送信し、送信スロットに対応した受信スロットの受信を開始する。従属局からの無線リンクの確立要求を受信した制御局は、受信したスロットと受信したスロットに対応した送信スロットのホッピングパターンを固定し、以後、送信スロットにて応答信号を送信し、以後、無線リンクの確立要求を送信してきた従属局との双方向の無線通信を開始する。
【０００８】
又、制御局から従属局へデータの送信を行なう場合、従属局は、常時、制御局が送信す
る制御信号を送信するスロットの受信を行なっているので、制御局と従属局間の双方向の無線リンクを確立することなく、制御局は、送信データを制御信号に重畳して同報通信で従属局へデータの送信を行ない、従属局は、制御信号と共に送られてきた送信データを受信し、処理を行なう。制御局が、同報通信でデータ伝送を行なう場合、制御信号或いは送信データに送り先の従属局を指定する識別符号を付加して送信し、従属局側では、受信した信号が自局宛のデータか否かを判断して、受信データの処理を行なう。又、送り先の指定は、単一の従属局、複数の同一グループの従属局、或いは全従属局の指定を行ない、従属局毎の個別のデータ伝送、或いは、複数の従属局への同時のデータ伝送が可能である。
【０００９】
次に、上述の無線ネットワークを用いたホームシステムの動作について説明を行なう。ここでは、制御局であるコントローラと複数台の従属局であるエアコンで構成されたホームシステムの例を示す。各エアコンは、コントローラから電源のＯＮ・ＯＦＦ，温度設定等の制御が可能で、使用者は、コントローラの操作パネルより、各エアコンの操作を行なう。又、コントローラは、定期的に各エアコンより、現在の室温のデータを受信し、表示パネルに表示を行なう。例えば、使用者が、エアコンの電源を入れる場合、コントローラの操作パネルで、電源を入れるエアコンを選択し、電源ＯＮの操作を行なう。
【００１０】
コントローラは、使用者の操作に従い、該当のエアコンに対し、電源ＯＮのコマンドの送信データを同報通信にて送信を行なう。電源ＯＮの通知を受信したエアコンは、電源をＯＮし、正常に電源ＯＮが完了すると、コントローラと双方向の無線リンクを確立し、電源ＯＮ状態になったことをコントローラに通知する。そして、コントローラは表示パネルに表示されているエアコンの動作状態をＯＮ状態に切替え、使用者にエアコンが正常にＯＮされたことを通知する。
【００１１】
又、使用者はすべてのエアコンの電源を一斉にＯＮ，ＯＦＦすることも可能で、使用者が一斉ＯＮの操作を行なった場合、コントローラは、すべてのエアコンに電源ＯＮのコマンドの送信データを同報通信にて送信を行なう。このとき、電源ＯＮのコマンドの宛先を全従属局とすることにより、１回のコマンド送信ですべてのエアコンに対し、電源ＯＮのコマンドが通知される。そして、電源ＯＮの通知を受信した各エアコンは、電源をＯＮし、正常に電源ＯＮが完了すると、コントローラと双方向の無線リンクを確立し、電源ＯＮ状態になったことをコントローラに通知し、コントローラはエアコンからの通知を受信するたびに表示パネルに表示されている各エアコンの動作状態をＯＮ状態に切替え、使用者に各エアコンが正常にＯＮされたことを通知する。
【００１２】
又、コントローラは定期的に全エアコンに対し、室温情報を要求するコマンドの送信を行なう。このときの、室温情報を要求するコマンドは、送り先の指定が全従属局に指定された同報通信で行なわれ、１回の送信で全エアコンに対し、コマンドの送信が完了する。そして、コマンドを受信した各エアコンは、コントローラと双方向の無線リンクを確立し、室温情報を送信し、コントローラは、表示パネルに表示された各エアコン毎の室温情報を更新する。
【非特許文献１】ＥＣＨＯＮＥＴ  ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  第１部  ＥＣＨＯＮＥＴの概要
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従属局から制御局に任意のタイミングで無線リンクの確立要求の送信を行なう無線通信装置では、同一の無線システム内の従属局において、同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合、それぞれの従属局から制御局に送られる通信開始の要求が衝突し通信が困難になるという問題点を有していた。
【００１４】
例えば、従来の無線通信装置を用いてホームシステムの無線ネットワークを構築した場合、同報通信によってホームシステムのコントローラ（制御局）が、複数の機器（従属局）を同時に制御し、複数の機器から何らかの応答の通知を行なう場合、各従属局から制御局に送信される無線リンクの確立要求の送信タイミングが重なる場合が多く、制御局で受信エラーが発生する頻度が高くなるという問題点を有していた。
【００１５】
本発明の無線通信装置は、同一の無線システム内の従属局において、同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合に、それぞれの従属局から制御局に送られる通信開始の要求が衝突しないようにすることが要求される。
【００１６】
本発明は、同一の無線システム内の従属局において、同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合に、それぞれの従属局から制御局に送られる通信開始の要求を分散し、無線信号の衝突を回避する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信（以下ＴＤＭＡと記す）を行なう無線通信装置を用いて、通信に使用するホッピングパターン、又は、通信スロットの一方又は両方を無線通信装置毎に予め決められた方法で決定することによって無線の通信を必要とするイベントの発生から無線の通信開始の要求を送信するまでの時間を無線通信装置毎に変えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の無線通信装置は、周波数ホッピング方式を用いたＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置を用いて、通信に使用するホッピングパターン、又は、通信スロットの一方又は両方を無線通信装置毎に予め決められた方法で決定することによって無線の通信を必要とするイベントの発生から無線の通信開始の要求を送信するまでの時間を無線通信装置毎に変えるようにしたものであり、複数の無線通信装置で同時に通信開始のイベントが発生した場合に、送信タイミングが衝突による相互の無線干渉によって発信失敗等の通信障害が発生する頻度を低減するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、複数の無線通信装置で同時に通信開始のイベントが発生した場合に、送信開始のタイミングが衝突し、相互の無線干渉によって発信失敗等の通信障害が発生する頻度を低減させるという目的を、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、通信開始時のホッピングパターン又は、通信スロットの選択を、無線通信装置に記憶された固有情報に基づき決定することによって実現した。
【００２０】
又、本発明は、複数の無線通信装置で同時に通信開始のイベントが発生した場合に、送信開始のタイミングが衝突し、相互の無線干渉によって発信失敗等の通信障害が発生する頻度を低減させるという目的を、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、通信開始時のホッピングパターン又は、通信スロットの選択を、無線通信装置内部で生成される変数を元に選択する選択手段によって決定することによって実現した。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信（以下ＴＤＭＡと記す）を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、送信時のホッピングパターンを装置毎に決定する固有情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された固有情報に基に送信時のホッピングパターンを決定し無線通信を開始するよう制御する制御手段を備えたものであり、通信開始のイベント発生から無線信号の送信周波数を記憶手段に記憶した情報に基づき制御可能としたものであり、複数の無線通信
装置で記憶手段に記憶する固有情報を各々異なる値にすることにより、同時に送信開始にイベントが発生した際の呼衝突を防止する効果を有するものである。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、送信時のホッピングパターンと通信スロットの両方を装置毎に決定する固有情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された固有情報に基に送信時のホッピングパターンと通信スロットの組み合わせを決定し無線通信を開始するよう制御する制御手段を備えたものであり、通信開始のイベント発生から無線信号の送信開始のタイミングを記憶手段に記憶した情報に基づき制御可能としたものであり、複数の無線通信装置で記憶手段に記憶する固有情報を各々異なる値にすることにより、同時に送信開始にイベントが発生した際の呼衝突を防止する効果を有するものである。
【００２３】
また選択したホッピングパターン、又はホッピングパターンと通信スロットの組み合わせでの通信ができなかった場合、新たに、前記固有情報を記憶する記憶手段に記憶された固有情報を元に次のホッピングパターン、又は、通信スロットの一方、又は、両方を決定し無線通信を開始するよう制御することを特徴としたものであり、選択したホッピングパターン、又は、通信スロットでの通信ができず、再度、ホッピングパターン、又は、通信スロットを選択し、通信を行なう場合に新たに選択したホッピングパターン、又は、通信スロットが他の通信と重なる危険を小さくでき、同時に送信開始にイベントが発生した際の呼衝突を防止する効果を有するものである。
【００２４】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記記憶手段に記憶された固有情報は無線通信装置の内線番号であることを特徴としたものであり、複数の通信装置からなる無線通信システムにおいて無線通信システム内で重複しない内線番号を基に通信時に使用するホッピングパターン、又は、通信スロットを装置毎に決定するようにしたことにより、容易に通信衝突を低減する効果を有するものである。
【００２５】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記記憶手段に記憶された固有情報は無線通信装置の識別情報であることを特徴としたものであり、複数の通信装置からなる無線通信システムにおいて無線通信装置毎に異なる固有番号を基に通信時に使用するホッピングパターン、又は、通信スロットを装置毎に決定するようにしたことにより、容易に通信衝突を低減する効果を有するものである。
【００２６】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、周波数ホッピング方式を用いた時分割多重通信（以下ＴＤＭＡと記す）を行ない、一方の無線通信装置が送信する制御信号を受信し、周波数ホッピング及びＴＤＭＡの同期をとり通信を行なう無線通信装置であって、送信時のホッピングパターン、又は、通信スロットの一方、又は、両方を無線通信装置内部で生成される変数を元に選択する選択手段と、選択手段で選択されたホッピングパターン、又は、通信スロットの一方、又は、両方をもとに無線通信を開始するよう制御する制御手段を備えたものであり、通信を行なう場合、選択手段にて無線通信装置内部で生成される変数を基にホッピングパターン、又は、通信スロットを選択し、選択されたホッピングパターン、又は、通信スロットを用いて通信を行なうよう制御するようにしたことにより、複数の無線通信装置において同時に送信開始のイベントが発生した際の呼衝突を低減する効果を有するものである。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、選択したホッピングパターン、又は、通信スロットの一方、又は、組み合わせでの通信ができなかった場合、新たに、無線通信装置内部で生成される変数を元に次のホッピングパターン、又は、通信スロットの一方
、又は、両方を決定し無線通信を開始するよう制御することを特徴としたものであり、選択したホッピングパターン、又は、通信スロットでの通信ができず、再度、ホッピングパターン、又は、通信スロットを選択し、通信を行なう場合に新たに選択したホッピングパターン、又は、通信スロットが他の通信と重なる危険を小さくでき、同時に送信開始にイベントが発生した際の呼衝突を防止する効果を有するものである。
【００２８】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、電源ＯＮ時からの経過時間を基にホッピングパターン、又は、通信スロットを選択するようにしたものであり、無線通信装置毎に異なる電源ＯＮ時からの経過時間を基にホッピングパターン、又は、通信スロットが選択されるため、複数の無線通信装置において同時に送信開始のイベントが発生した際の呼衝突を低減する効果を有するものである。
【００２９】
上記課題を解決するためになされた第８の発明は、前回の通信時からの経過時間を基にホッピングパターン、又は、通信スロットを選択するようにしたものであり、無線通信装置毎に異なる前回の通信時からの経過時間を基にホッピングパターン、又は、通信スロットが選択されるため、複数の無線通信装置において同時に送信開始のイベントが発生した際の呼衝突を低減する効果を有するものである。
【００３０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。実施の形態１は、周波数ホッピング方式を用いたＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置で本発明の目的である同一の無線システム内の従属局において、同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合に、それぞれの従属局から制御局に送られる通信開始の要求を分散し、無線信号の衝突を回避する無線通信装置の例を示す。
【００３１】
図１は、本発明の周波数ホッピング方式を用いたＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置をもちいて、コントローラとエアコンを無線ネットワークで接続したシステムのブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１の無線通信装置の待ち受け中の動作を説明する説明図である。図３は、本発明の実施の形態１の無線通信装置の通信中の動作を説明する説明図である。また図４は、本発明の実施の形態１の無線通信装置の通信で用いられるスロットのデータフォーマットを示す説明図である。（表１）は、実施の形態２の無線通信装置のホッピングテーブルである。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
図１において、３００は、無線ネットワーク上の機器をコントロールする機能を備えた
制御局、４００は制御局３００で制御される無線ネットワーク上の非制御機器（例えばエアコン）を含む従属局である。図１の例では、従属局４００はエアコン本体２２０に無線ユニット４２０を接続したものである。尚、無線ネットワーク上の従属局（エアコン等）は複数台接続可能であるが、各エアコンの構成は図１の従属局４００と同一であり、図示を省略する。
【００３４】
制御局３００は、コントローラユニット１２０と無線ユニット３２０で構成される。コントローラユニット１２０は、無線ネットワーク上の各機器をコントロールし、各機器の状態を管理、表示するコントローラ本体１２１と、コントローラ１００の操作を入力する操作部１２２で構成され、無線ユニット３２０は、アンテナ３０１と、入力されたデータ列を変調、増幅し出力し、又、受信した無線信号を増幅、復調し、受信データを出力する周波数ホッピングを用いたＴＤＭＡ−ＴＤＤの無線の通信を行なう無線部３０２と、制御信号、通信信号に、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信に必要な同期信号とエラー検知用のエラー検知信号を付加し、ＴＤＭＡのフレーム、スロットに合わせて送信データ列を生成し、受信した受信データ列から、ＴＤＭＡのフレーム、スロットに合わせてエラー検知の処理を行ない、エラーのなかったスロットで受信された、制御信号、通信信号等を出力し、又、後述する制御部３１０にフレーム、スロットのタイミングを通知するフレーム処理部３０３と、周波数ホッピングに用いられるホッピングパターンが記憶されたホッピングパターン記憶部３０８と、無線ユニット３２０全体を制御する制御部３１０で構成される。
【００３５】
又、従属局４００は、エアコン本体２２０と無線ユニット４２０で構成される。無線ユニット４２０は、アンテナ４０１と、入力されたデータ列を変調、増幅し出力し、又、受信した無線信号を増幅、復調し、受信データを出力する周波数ホッピングを用いたＴＤＭＡ−ＴＤＤの無線の通信を行なう無線部４０２と、制御信号、通信信号に、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信に必要な同期信号とエラー検知用のエラー検知信号を付加し、ＴＤＭＡのフレーム、スロットに合わせて送信データ列を生成し、受信した受信データ列から、ＴＤＭＡのフレーム、スロットに合わせてエラー検知の処理を行ない、エラーのなかったスロットで受信された、制御信号、通信信号等を出力し、又、後述する制御部４１０にフレーム、スロットのタイミングを通知するフレーム処理部４０３と、周波数ホッピングに用いられるホッピングパターンが記憶されたホッピングパターン記憶部４０８と、送信するスロット及びホッピングパターンを記憶する送信タイミング記憶部４０９と、無線ユニット４２０全体を制御する制御部４１０で構成される。
【００３６】
次に、以上のように構成された実施の形態１の無線通信装置の動作について説明を行なう。実施の形態１の無線通信装置では、制御局３００の無線ユニット３２０が制御局として動作し、各従属局４００の無線ユニット４２０は、従属局として動作する。制御局として動作する無線ユニット３２０と従属局として動作する無線ユニット４２０の状態は、制御局３００から一斉電源ＯＮ等の従属局４００の制御信号を無線ユニット３２０から通信信号に載せて無線ユニット４２０に送信する同報通信状態と、従属局４００から制御局３００に一斉電源ＯＮ等制御信号への応答を送信するため、双方向の無線リンクを確立し通信を行なっている双方向通信状態と、無線ユニット３２０から送信される制御信号を受信し待機しているアイドル状態の３つの状態がある。
【００３７】
先ず、最初にアイドル状態の動作について説明を行なう。
【００３８】
アイドル状態では、無線ユニット３２０は、フレーム内の特定のスロットで定期的に制御信号の送信を行ない、この制御信号によって、自己の識別情報、制御信号を送信しているスロット（以下制御スロットと記す）の番号及びホッピングパターン、受信スロットの待ち受けホッピングパターン、呼び出し信号等を通知する。このとき制御スロットは、図４（Ａ）のフォーマットで送信され、同期信号と制御データフィールドのエラー検知用の
信号（図４のＣＲＣ１）が付されて、制御信号が制御データフィールドで送信される。
【００３９】
すなわち、制御部３１０は、フレーム処理部３０３から通知されるスロットのタイミングを基に制御スロットのタイミングに合わせて、フレーム処理部３０３に制御信号を出力する。又、制御部３１０は、ホッピングパターン記憶部３０８を参照し、制御スロットで使用しているホッピングパターンと制御部３１０内部で管理するインデクッスをもとに送信周波数を決定し、制御スロットを決定した周波数で送信を行なうよう無線部３０２の制御を行なう。そして、フレーム処理部３０３は、制御部３１０から入力された制御信号に同期信号と制御データフィールドのエラー検知用の信号（図４のＣＲＣ１）を付して、無線部３０２に出力し、制御信号を含むデータ列は無線部３０２で変調、増幅されて、アンテナ３０１より送信される。
【００４０】
又、無線ユニット３２０は、アイドル状態でフレーム内の受信スロットのうち、制御スロットに対応した受信スロットを除いた受信スロット（以下待ち受けスロットと記す）で無線ユニット４２０からの無線リンクの確立要求の制御信号の受信を行なう。
【００４１】
すなわち、制御部３１０は、フレーム処理部３０３から通知されるスロットのタイミングを基に待ち受けスロットのタイミングに合わせて、ホッピングパターン記憶部３０８を参照し、インデクッスをもとに待ち受けのホッピングパターンを選択し、選択したホッピングパターンとインデクッスをもとに受信周波数を決定し、待ち受けスロットを決定した周波数で受信を行なうよう無線部３０２の制御を行なう。そして、無線ユニット４２０からの無線リンクの確立要求の制御信号が受信され、受信データがフレーム処理部３０３に出力されると、フレーム処理部３０３は、同期信号を基に制御データフィールドとエラー検知用の信号の分離を行ない、エラーの判定を行ない、エラーの無かった制御データフィールドのデータ列、すなわち無線リンクの確立要求の制御信号を制御部３１０に通知し、無線ユニット４２０との双方向の無線リンクの確立動作が起動される。
【００４２】
次に図２及び（表１）を用いて、アイドル状態の無線ユニット３２０の動作を説明する。図２は、１つのフレームをスロット１からスロット８の８つのスロットに分割し、無線ユニット３２０がスロット１からスロット４で送信し、無線ユニット４２０がスロット５からスロット８で送信するＴＤＭＡ−ＴＤＤの例を示す。又、制御信号の送信をホッピングパターン１（Ｐ１）を用いてスロット１で行ない、フレーム１ではインデックスが１から始まる例を示している。又、（表１）はインデックスとホッピングパターンから決まる通信周波数の対応例を示している。
【００４３】
すなわち、無線ユニット３２０は、各フレームのスロット１でホッピングパターン１（Ｐ１）を用いて制御信号の送信を行なっており、本例では、フレーム１ではインデクッス＝１であるためｆ１で送信を行ない、フレーム２ではインデクッス＝２であるためｆ２で送信を行ない、以後同様に、フレーム毎にインデックスは１〜１０までの値を巡回し、インデックスに応じてホッピングパターン１（Ｐ１）の各周波数で制御信号が送信される。
【００４４】
又、無線ユニット３２０は、待ち受けのホッピングパターンをフレーム毎に順に切替えながら、待ち受けスロット（図２の例ではスロット６、スロット７、スロット８）の受信を行なう。すなわち、フレーム１の待ち受けスロットをホッピングパターン２（Ｐ２）で待ち受けた場合、フレーム２ではホッピングパターン３（Ｐ３）の待ち受けを行ない、以後同様に、フレーム毎にＰ０〜Ｐ９のまでホッピングパターンを巡回し待ち受けを行なう。従って、フレーム１の待ち受けスロットではインデクッス＝１、ホッピングパターン２（Ｐ２）であるためｆ２で受信を行ない、フレーム２の待ち受けスロットではインデクッス＝２、ホッピングパターン３（Ｐ３）であるためｆ４で受信を行ない、以後同様にインデクッスとホッピングパターンに応じて受信周波数を決定し受信を行なう。
【００４５】
次に、アイドル状態の無線ユニット４２０の動作について説明を行なう。アイドル状態では、無線ユニット４２０は、無線ユニット３２０との同期を確立する制御局補足動作状態と、無線ユニット３２０との同期を確立し、無線ユニット３２０の制御信号を継続して受信している同期確立状態で動作が異なる。
【００４６】
先ず、制御局補足動作状態の動作について説明を行なう。無線ユニット４２０は、電源投入直後等でまだ無線ユニット３２０との同期を確立していない場合、制御局補足動作状態となり、連続受信により、無線ユニット３２０の制御信号をサーチし、無線ユニット３２０とのフレーム、スロット、周波数ホッピングの同期を確立する動作を実施する。無線ユニット４２０は、無線ユニット３２０の制御信号の受信を行なうため、無線ユニット３２０が制御信号を送信している周波数の１つを連続して受信を行ない、無線ユニット３２０の補足動作を行なう。連続受信にて無線ユニット３２０の制御信号を受信すると、それ以降、順次フレーム毎に受信周波数を変えながら、受信を行ない、連続して、無線ユニット３２０の制御信号の受信を行なう。そして、無線ユニット３２０の制御信号に含まれる制御信号の送信に使用している送信スロットの番号及びホッピングパターンの情報を受信し、無線ユニット３２０とのフレーム、スロット、周波数ホッピングの同期を確立する。すなわち、制御部４１０は、ホッピングパターン記憶部４０８に記憶された任意の１つの周波数を読み込み、無線部４０２を読み込んだ周波数で連続受信するよう制御を行なう。
【００４７】
無線部４０２で受信復調された受信データ列は、フレーム処理部４０３に出力される。フレーム処理部４０３では、受信データ列に含まれる同期信号の検出を行ない、同期信号が検出されると、同期信号を元に、制御データフィールドとエラー検知用の信号を分離し、受信したエラー検知用の信号を元に制御データフィールドのエラー判定を行ない、正常受信と判断した場合は、受信した制御データフィールドの受信データ列を、制御部４１０に出力する。
【００４８】
制御部４１０では、フレーム処理部４０３から入力された受信データ列の解析を行ない、制御信号に含まれる無線ユニット３２０の識別情報を元に、待ち受けようとする無線ユニット３２０か否かを判断し、待ち受けようとする無線ユニット３２０であった場合、フレーム毎の間欠受信動作に移行するよう制御を行なう。すなわち、制御部４１０は、無線ユニット３２０と同様に制御部４１０で管理するインデクッスを元に、ホッピングパターン記憶部４０８より順次受信周波数を読み込み、各フレームで受信周波数を変えながら、先に無線ユニット３２０の制御信号を受信したスロットのタイミングに合わせて受信を行なうよう無線部４０２を制御する。
【００４９】
先に制御部４１０が連続受信した際にホッピングパターン記憶部４０８より読み込んだ周波数が、ホッピングパターン０（Ｐ０）のインデックス１に対応したｆ０であった場合、連続受信で、ｆ０の制御信号を受信した以降は、フレーム毎にインデックスを１つづつ進めｆ１、ｆ２・・・と受信する。そして、無線ユニット３２０の送信する制御信号に含まれる制御信号の送信に使用している送信スロットの番号及びホッピングパターンの情報を受信すると、無線ユニット３２０とスロットの同期と周波数ホッピングの同期、すなわち、インデックスの同期を確立する。又、制御部４１０は、受信した制御信号に含まれるスロットの番号を基に、制御信号を受信したスロットを確定し、制御信号を受信したスロットの番号をフレーム処理部４０３に通知する。
【００５０】
フレーム処理部４０３は、制御信号を受信したスロットを通知されたスロット番号で受信したようにタイミングの変更を行ない、無線ユニット３２０とのＴＤＭＡの同期が確立した状態へ移行し、制御部４１０にＴＤＭＡのフレーム、スロットのタイミングを通知するように動作する。又、制御部４１０は、制御信号に含まれる制御局の待ち受けスロット
のホッピングパターンの情報を受信し、制御局の待ち受けスロットでの周波数ホッピングの制御に同期を取り、リンク確立の動作に備え、送信スロット（制御局の待ち受けスロット）の周波数ホッピングの制御を開始する。
【００５１】
このようにして、無線ユニット３２０とのフレーム、スロット、周波数ホッピングの同期を確立した無線ユニット４２０は、制御局補足動作状態から、制御局の制御信号を継続して受信している同期確立状態へと移行し、以後、制御部４１０は、フレーム処理部から通知されるフレーム、スロットのタイミングを基にフレーム毎にインデクッスを更新しながら、制御スロットのタイミングに合わせて、インデクッスと制御スロットのホッピングパターンに応じた受信周波数をホッピングパターン記憶部４０８より読み込み、無線部４０２の受信周波数を設定し、制御スロットの受信を行なうよう制御を行なう。
【００５２】
次に、同報通信状態の動作について説明を行なう。制御局３００の操作部１２２でエアコンの一斉電源ＯＮの操作が行なわれたことを検知し、コントローラ本体１２１から制御部３１０に一斉電源ＯＮの送信要求が行なわれると、制御局３００は、無線ユニット４２０に通信信号の送信を行なう同報通信状態に移行する。
【００５３】
先ず最初に制御部３１０は、通信信号の送信開始を報知する制御信号（以後、報知情報と記す）を送信するために、フレーム処理部３０３から通知されるフレーム、スロットのタイミングを基に、制御スロットのタイミングに合わせて、フレーム処理部３０３に報知情報を出力する。フレーム処理部３０３は、制御データフィールドに報知情報をのせて同期信号とエラー検知信号を付けて無線部３０２に出力し、無線部３０２では、フレーム処理部３０３から入力されたデータ列を変調しアンテナ３０１を介して報知情報の送信を行なう。続いて、制御部３１０は、フレーム処理部３０３に通信信号の送信開始を通知する。
【００５４】
制御部３１０は、フレーム処理部３０３に通信信号の送信開始を通知した以降、フレーム処理部３０３から通知される制御スロットのフレーム、スロットのタイミングを基に通信信号を送信する制御スロットのタイミングに合わせて、コントローラ本体１２１からの一斉電源ＯＮを通知する通信信号をフレーム処理部３０３に出力しながら、ホッピングパターン記憶部３０８を参照し、制御スロットで使用しているホッピングパターンと制御部３１０内部で管理するインデクッスをもとに送信周波数を決定し、決定した周波数で送信を行なうよう無線部３０２の制御を行なう。このとき、制御スロットは、通信信号を送信する前に使用していたホッピングパターンを継続して使用する。又、通信信号を送信する際には、図４（Ｂ）のフォーマットが用いられ、通信信号は情報データフィールドで送信される。そして、制御部３１０は、図４（Ｂ）のフォーマットに従い、無線部３０２の送信回路の電源制御を行なう。
【００５５】
次に、無線ユニット４２０の同報通信状態の動作について説明を行なう。無線ユニット４２０は、アイドル状態では、無線ユニット３２０から送信される制御信号を受信しており、制御信号を送信するスロットと同一スロットで無線ユニット３２０によって送信される報知情報を受信すると、アイドル状態から同報通信状態に遷移する。
【００５６】
無線ユニット４２０の制御部４１０は、報知情報を受信すると、以後、制御スロットの受信を図４（Ｂ）のフォーマットの信号を受信するよう、フレーム処理部４０３、無線部４０２を制御する。
【００５７】
上記のようにして同報通信状態に移行し、通信信号が無線ユニット３２０から送られてくると、該当スロットの無線信号が無線ユニット４２０の無線部４０２で受信、復調され、受信データ列がフレーム処理部４０３に出力される。フレーム処理部４０３は通信信号
を受信するスロットの受信データ列の同期信号をもとに、情報データフィールドで送られてきた通信信号とエラー検知信号を分離し、エラーが無ければ、受信した通信信号を制御部４１０に通知する。制御部４１０は、通知された通信信号をエアコン本体２２０に出力する。そして、エアコン本体２２０は通知された通信信号に基づきエアコンの動作状態を制御する。上述のように、制御局３００から、一斉電源ＯＮが通知された場合、エアコン本体２２０は、電源をＯＮ状態にし、動作状態の変更通知、即ち、電源ＯＮの応答信号を制御局３００に通知する動作へ移行する。
【００５８】
次に各従属局４００から制御局３００に応答信号を通知する為の双方向通信状態の動作について説明を行なう。エアコン本体２２０から制御部４１０に電源ＯＮの応答信号の送信要求が行なわれると、無線ユニット３２０に通信信号の送信を行なう双方向通信状態に移行する。
【００５９】
エアコン本体２２０から制御部４１０に電源ＯＮの応答信号の送信要求が行なわれると、無線ユニット４２０の制御部４１０は、送信タイミング記憶部４０９を参照し、通信スロット及びホッピングパターンを決定し、無線ユニット３２０の待ち受けスロットのホッピングパターンの制御に合わせて、フレーム処理部４０３から通知されるスロットのタイミングを基に、無線リンクの確立要求の制御信号をフレーム処理部４０３に出力する。フレーム処理部４０３は、制御データフィールドに無線リンクの確立要求の制御信号をのせて同期信号とエラー検知信号を付けて無線部４０２に出力し、無線部４０２では、フレーム処理部４０３から入力されたデータ列を変調しアンテナ４０１を介して無線リンクの確立要求の制御信号の送信を行なう。又、制御部４１０は、無線リンクの確立要求の制御信号を送信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットで無線ユニット３２０からの応答を待つよう無線リンクの確立要求の制御信号を送信したスロットで使用したホッピングパターンと同じホッピングパターンを用いて受信を開始するよう無線部４０２とフレーム処理部４０３の制御を行なう。
【００６０】
そして、無線ユニット３２０から応答信号を受け取ると、フレーム処理部４０３から通知される送信スロットのタイミングに合わせて電源ＯＮの応答信号を通知する通信信号をフレーム処理部４０３に出力する。フレーム処理部４０３は、無線リンクの確立要求を送信したスロットで、情報データフィールドに通信信号をのせて同期信号とエラー検知信号（ＣＲＣ２）を付けて送信データ列を生成し、無線部４０２に出力すると共に、無線部４０２から入力された受信を行なうスロット（応答信号を受信したスロット）の受信データ列から同期信号を基に通信信号とエラー検知信号（ＣＲＣ２）を分離し、エラーの無かったスロットの通信信号を制御部４１０に出力する。
【００６１】
一方、無線ユニット３２０は、待ち受けスロットで無線ユニット４２０からの無線リンクの確立要求を受信すると、無線リンクの確立要求を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットで応答信号を送信し、それ以降、無線リンクの確立要求を受信したスロットと無線リンクの確立要求を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットのホッピングパターンを無線リンクの確立要求を受信した際のホッピングパターンに固定して通信信号の通信を行なうよう制御を行なう。すなわち制御部３１０は、待ち受けスロットで無線リンクの確立要求が受信され、フレーム処理部３０３より、無線リンクの確立要求が通知されると、無線リンクの確立要求を受信したスロットと予め決められた位置関係にあるスロットのタイミングに合わせて、ホッピングパターン記憶部３０８を参照し、無線リンクの確立要求を受信したホッピングパターンと同じホッピングパターンを選択し、制御部内部で管理するインデクッスをもとに送信周波数を決定し、決定した周波数で送信を行なうよう無線部３０２の制御を行ない、フレーム処理部３０３に応答信号を出力する。フレーム処理部３０３では、制御データフィールドに応答信号をのせて同期信号とエラー検知信号を付けて無線部３０２に出力し、無線部３０２では、フレーム処理
部３０３から入力されたデータ列を変調しアンテナ３０１を介して応答信号の送信を行なう。
【００６２】
これ以降、制御部３１０は通信信号をフレーム処理部３０３に出力し、フレーム処理部３０３は、応答信号を送信したスロットで、情報データフィールドに制御部３１０から入力された通信信号をのせて同期信号とエラー検知信号（ＣＲＣ２）を付けて送信データ列を生成し、無線部３０２に出力すると共に、無線部３０２から入力された無線リンクの確立要求を受信したスロットの受信データ列から同期信号を基に通信信号とエラー検知信号（ＣＲＣ２）を分離し、エラーの無かったスロットの通信信号を制御部３１０に出力する。そして、制御部３１０は、従属局４００から受信した通信信号をコントローラ本体１２１に出力する。
【００６３】
上述のように、従属局４００から受信した通信信号が電源ＯＮに対する応答であれば、コントローラ本体１２１は従属局４００の電源がＯＮされたことを表示して、使用者に通知する。そして、コントローラ本体１２１は、電源ＯＮの応答を受け取ると、制御部３１０に応答受信確認の送信を要求する。応答受信確認を通知する通信信号は、上述したすでに確立された従属局４００との双方向の無線通信の通信路を用いて、従属局４００へ送信される。そして、従属局４００では、応答受信確認を受信することによって、双方向の通信を切断し、無線ユニット４２０は、アイドル状態へと遷移する。
【００６４】
次に図３を用いて同報通信状態から双方向通信状態への遷移について説明する。図３の例では、制御スロットがスロット１で、そして、スロット３とスロット７を用いて双方向の通信を開始する例を示している。又、フレーム２１から、インデックスが１、待ち受けスロットの受信のホッピングパターンが２で始まる例を示している。又、図３の制御局（コントローラ側）、従属局（エアコン側）の送受信の列の数字は周波数を示している（ｆは省略しており、１はｆ１を示す）。
【００６５】
図３において、無線ユニット４２０で双方向通信状態への移行が開始されると、無線ユニット４２０は、送信タイミング記憶部４０９に記憶されている送信スロット及び通信周波数を元に、無線ユニット３２０の待ち受けスロットの１つのスロットを選択して、無線ユニット３２０の待ち受けスロットの通信周波数の制御に合わせて、送信を開始する。図３の例では、フレーム２１で無線ユニットが双方向の通信が必要となるイベント（例えば、電源ＯＮの通知）を受信し、双方向通信状態へ移行する例を示しており、又、送信タイミング記憶部４０９に記憶されている送信スロットが７、ホッピングパターンがＰ３（インデックス＝２）の場合の、双方向通信状態へ移行の例を示している。
【００６６】
図３の例では、フレーム２１で無線ユニットが双方向の通信が必要となるイベント（例えば、電源ＯＮの通知）を受信すると、無線ユニット４２０は、制御局が待ち受けるホッピングパターンが３（Ｐ３）になるフレーム２２を待って、スロット７で送信を開始する。この時、送信周波数は、フレーム２２のインデックス２に対応した周波数ｆ４で無線リンクの確立要求を送信する。そして、フレーム２３以降、スロット７とスロット７に対応するスロット３でホッピングパターン３（Ｐ３）で各フレームのインデックスに対応した送受信周波数で無線ユニット３２０との双方向の通信を開始する。
【００６７】
一方、無線ユニット３２０は、フレーム２２のスロット７で無線リンクの確立要求を受信すると、次のフレーム２３でスロット７に対応するスロット３で無線リンクの確立要求を受信した際のホッピングパターンと同じホッピングパターンを選択し、ホッピングパターン３（Ｐ３）、インデックス３に対応した送信周波数ｆ５で応答信号を送信し、以降、スロット７とスロット７に対応するスロット３でホッピングパターン３（Ｐ３）で各フレームのインデックスに対応した送受信周波数で無線ユニット４２０との双方向の通信を開
始する。
【００６８】
次に、双方向通信状態からアイドル状態への移行について説明する。
【００６９】
上記のごとくして、従属局４００は、同報通信により一斉電源ＯＮの通知を受信し、双方向通信で、電源ＯＮの応答信号を送信し、応答受信確認を通知する通信信号を受信すると、制御部４１０は、双方向通信の送信を行なっているスロットのタイミングに合わせて、切断の制御信号をフレーム処理部４０３に出力し、切断の制御信号は無線リンクの確立要求の制御信号の送信時と同様にして無線部４０２送信される。そして、制御局３００から切断確認の制御信号を受信すると、双方向通信を行なっていたスロットの送受信停止し、制御スロットのみの受信に移行し、アイドル状態へ遷移する。
【００７０】
一方、制御局３００は、従属局４００からの切断の制御信号を受信すると、通信信号を送信していたスロットで、無線リンクの確立要求に対する応答信号を送信した時と同様に、切断確認の制御信号を送信し、双方向通信を行なっていたスロットの送受信を停止し、制御スロットで制御信号を送信するアイドル状態へ遷移する。
【００７１】
次に、実施の形態１の従属局側（非制御機器側）の送信開始のタイミングの設定について説明を行なう。実施の形態１の非制御機器であるエアコンが複数台ある場合、上記の説明の例のように非制御機器（以下、エアコンとする）に一斉に電源ＯＮさせ、この一斉電源ＯＮに対する応答信号送信のように一斉に送信通信を開始するイベントが発生した場合、実際に無線信号の送信が開始されるタイミングが、送信タイミング記憶部４０９の記憶内容によって決定される。複数台のエアコンが１つの制御局で制御される場合、各エアコンの送信タイミング記憶部４０９のスロット、ホッピングパターンはそれぞれ異なる値を記憶しておく。
【００７２】
それぞれ、異なる値に設定する方法の１つの例は、各エアコンの識別番号を元に決定する方法である。即ち、制御局３００によって複数のエアコンを制御する場合、予め制御局３００に各エアコンを登録し、この時、制御局３００より各エアコンに対し、重複しない１つの番号を付与し、各エアコンは、付与された番号を元に送信タイミング記憶部４０９のスロット、及びホッピングパターンを装置毎に決定する。例えば、番号１が付与されたエアコン１は、スロット４およびホッピングパターン１に、また番号２が付与されたエアコン２は、スロット５およびホッピングパターン２に決定される。このようにエアコン１，２に付与された番号を元に一定の法則に従いスロットとホッピングパターンを決定する。
【００７３】
次に、図５を用いて、複数の従属局が、同時に、発信動作に移行した時の動作を説明する。図５の例では、従属局４００として２台のエアコン１，エアコン２が一斉に電源ＯＮされた場合であり、制御局３００からの“一斉電源ＯＮ”の要求を受信した２台のエアコンが制御局３００に応答する動作例を示している。又、本動作例では、制御局３００から各エアコンへの制御信号や同報通信でのメッセージを送信するスロットをスロット１で行ない、エアコン１と制御局３００の双方向通信時に使用するスロットをスロット６、ホッピングパターンをＰ３、又、エアコン２と制御局３００の双方向通信時に使用するスロットをスロット７、ホッピングパターンをＰ４の例を示し、ＴＤＭＡのフレーム、スロット構成、周波数ホッピング、待ち受け等の制御は、上述の実施の形態１の無線通信装置と同様の制御を行なう場合の例を示す。
【００７４】
図５において、制御局３００は、フレーム２１のスロット１で“一斉電源ＯＮ“の要求を送信する。
【００７５】
このメッセージを受信した従属局であるエアコン１、エアコン２は電源をＯＮ状態にし、電源をＯＮにしたことを制御局に伝える動作に移行する。即ち、”一斉電源ＯＮ“の要求を受信したエアコン１、エアコン２は電源をＯＮ状態にし送信タイミング記憶部に記憶されていた送信スロット及びホッピングパターンを選択し、制御局へ”電源ＯＮ応答“の送信を行なうよう動作する。図５の例では、エアコン１は、スロット６、ホッピングパターン３を選択して制御局との双方向の通信を行なう例を示しており、制御局がホッピングパターン３の待ち受けを行なうフレーム２２を待って、スロット６で”リンク確立要求“を送信し、スロット２とスロット６で制御局との双方向の無線通信路を確立し、”電源ＯＮ応答“を制御局に通知する。一方、エアコン２は、スロット７、ホッピングパターン４を選択して制御局との双方向の通信を行なう例を示しており、制御局がホッピングパターン４の待ち受けを行なうフレーム２３を待って、スロット７で”リンク確立要求“を送信し、スロット３とスロット７で制御局との双方向の無線通信路を確立し、”電源ＯＮ応答“を制御局に通知する。
【００７６】
このように、複数の無線通信装置で同時に送信を必要とするイベントが発生した場合、本発明の無線通信装置では、無線通信装置毎に、通信時に選択する通信スロット、ホッピングパターンを異なる値に設定することにより、呼衝突を防止することが可能になり、相互の無線干渉による接続失敗の発生を無くすことができる。
【００７７】
次に、本方式での登録台数について説明を行なう。
送信タイミングをスロット、ホッピングパターンの組み合わせによって決定するため、同時発信の際の呼衝突を避けるためには１つのシステムに登録可能な制御局台数は、使用可能なスロット数と、ホッピングパターンの数との積で制限される。従って、制御局の台数によって、ホッピングパターンを多くすることにより、制御局の数に依存することなく、呼衝突を回避することが可能である。
【００７８】
又、制御局の数が少数である場合、発信時に使用するスロットのみを制御局に割り当てる方法も有効である。
【００７９】
例えば、図５の例で１台の制御局で２台のエアコンを制御する場合、送信タイミング記憶部に送信時に使用するスロットのみを記憶し、各エアコン毎に送信スロット割り当てる方法も有効である。この場合、各エアコンは、送信開始のイベントが発生すると、次のフレーム２２で制御局が待ち受けるホッピングパターンで即座に送信を開始することが可能となり、エアコン２もフレーム２２、ホッピングパターン３で“リンク確立要求”を送信することになり、送信開始のイベントが発生から通信開始までの待ち時間を短くすることが可能となる。
【００８０】
尚、実施の形態１の上記説明では、各従属局が通信開始に１つのスロット、又は、スロットとホッピングパターンの組み合わせを選択して制御局との通信を行なう方法について説明した。他の応用例として送信タイミング記憶部４０９に通信時に使用するスロット、又は、スロットとホッピングパターンの組み合わせを複数記憶し、それぞれ優先順位を設け、優先順位の高い順に選択する方法も可能である。この方法では、最初に選択したスロットが使用中である場合や、選択したホッピングパターンでは干渉等の影響で通信ができない場合のように、優先順位が最も高いスロット、又は、スロットとホッピングパターンの組み合わせで制御局との接続ができなかった場合、次に優先順位の高いスロット、又は、スロットとホッピングパターンの組み合わせで再度制御局への通信を試みることが可能となる。
【００８１】
【表２】
2006121392.tif 000004
【００８２】
（表２）に、送信タイミング記憶部４０９に記憶する優先順位を付した複数のスロットとホッピングパターンの組み合わせの例を示す。（表２）は、４台の従属局が通信時に選択するスロットとホッピングパターンの組み合わせを示しており、例えば、従属局Ａは、通信開始時に、スロット５、ホッピングパターンＰ０で最初に制御局との通信を行なうよう動作し、制御局との接続に失敗した場合、次のスロット６、ホッピングパターンＰ１で制御局との通信を行なうよう動作し、以後、制御局との接続に失敗する毎に次の優先順位のスロットとホッピングパターンの組み合わせを用いて、制御局との通信を行なうよう動作する。
【００８３】
（表２）に従い、各従属局が同時に通信開始する場合、例えば、スロット５が制御局からの制御信号の送信スロットの対向スロットのため双方向の通信に使用できない場合、従属局Ａは、第２の優先順位のスロット６、ホッピングパターンＰ１で制御局との通信を行なうよう動作する。一方、従属局Ｂもスロット６で通信を行なうよう動作するが、選択するホッピングパターンが異なるため、呼衝突は発生しない。送信開始のイベント発生後、制御局の待ち受けホッピングパターンが、従属局Ａが送信しようとするＰ１より先に従属局Ｂが送信しようとするＰ０になった場合、スロット６では、制御局と従属局Ｂとの通信が開始される。その後、従属局ＡからＰ１のホッピングパターンで、制御局に送信を開始しても、制御局と従属局Ｂ間のホッピングパターン（通信周波数）と異なっているので、制御局と従属局Ｂ間の通信に干渉を与えることがない。
【００８４】
次に、すべてのスロットが使用中である場合の動作について説明を行なう。制御局が同時に通信可能なスロット数より、従属局の数が多い場合、すべてのスロットが使用中になる場合が発生する。このようなシステムで、各従属局が同時に通信を開始する動作を行なう場合、効率的にスロットを選択するため、制御局は、使用中のスロット、或いは、使用可能なスロットの情報を制御信号で従属局に通知を行ない、従属局は、制御局から通知されるスロット使用状況に応じて空きスロットを選択して制御局との通信を行なうよう動作する。
【００８５】
即ち、従属局は、通信開始のイベントが発生した場合、制御局から通知された送信可能
なスロットの中から優先順位の高いスロットとホッピングパターンの組み合わせを選択し、通信を開始するよう動作を行なう。すべてのスロットが使用中の場合、いずれかのスロットが空き（送信可）になったことを制御局から通知されるまで待機し、スロットが空きになったことを通知された後に、該当スロットのホッピングパターンを優先順位に従い選択し、送信を開始するよう動作する。
【００８６】
次に、（表２）の優先順位でスロットと通信周波数の選択を行なう従属局Ａ〜Ｄが、すべてのスロットが使用不可の状態、即ち、制御局が従属局Ａ〜Ｄ以外の従属局と通信中の状態で従属局Ａ〜Ｄにおいて送信開始のイベントが発生し、１つのスロットが使用可能な状態になった場合の動作について説明を行なう。
【００８７】
すべてのスロットが使用中の状態で、（表２）の優先順位でスロットとホッピングパターンの選択を行なう従属局Ａ〜Ｄの各従属局に送信開始のイベントが発生した場合、各従属局は、制御局からスロット５から８のいずれか１つが使用可能な状態になったことを通知されるまで待機する。そして、制御局からいずれかのスロットが使用可能な状態になったことが通知されると、各従属局Ａ〜Ｄは、使用可能になったスロットで制御局に通信を開始するよう動作を開始する。この時、各従属局Ａ〜Ｄは、同時に、同一のスロットで制御局への通信を開始するよう動作を開始するが、各々の従属局が選択するホッピングパターン（通信周波数）が異なるため、実際の送信開始のタイミング、即ち、送信開始のフレームが重なることがなく、又、それぞれの送信信号が他の従属局の通信に干渉妨害を与えることがない。
【００８８】
例えば、スロット６が使用可能な状態になった場合、従属局ＡはＰ１のホッピングパターンで送信を開始するように動作し、従属局ＢはＰ０のホッピングパターンで送信を開始するように動作し、従属局ＣはＰ３のホッピングパターンで送信を開始するように動作し、従属局ＤはＰ２のホッピングパターンで送信を開始するように動作し、それぞれ異なるホッピングパターン（通信周波数）が選択され、通信開始の動作を行なう。
上述のように、各従属局が優先順位に従い、スロット及びホッピングパターンを選択する場合、各従属局のスロット及びホッピングパターンの選択順序は、各従属局が同一のスロットで通信を行なうよう動作する場合に、異なるホッピングパターンを選択するように決められる。又、各従属局が選択するスロットは、送信可能なスロット全体に均等に分散される。
【００８９】
（実施の形態２）
更に、本発明の他の実施の形態について説明する。実施の形態２は、実施の形態１と同様に周波数ホッピング方式を用いたＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置で本発明の目的である同一の無線システム内の従属局において、同時に制御局に対し通信を開始するイベントが発生した場合に、それぞれの従属局から制御局に送られる通信開始の要求を分散し、無線信号の衝突を回避する無線通信装置の例を示す。
【００９０】
図６は、本発明の周波数ホッピング方式を用いたＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置をもちいて、制御局とエアコンを無線ネットワークで接続したシステムのエアコンのブロック図である。
【００９１】
尚、実施の形態２では、制御局側のブロック構成は、実施の形態１の制御局３００と同じであり、説明を省略する。又、図６において、実施の形態１のエアコンと同一の効果作用を有するブロックは、同一の番号を付して説明を省略する。
【００９２】
図６において、エアコン５００の無線ユニット５２０は、図１の送信タイミング記憶部４０９の代わりに、電源ＯＮ時から一定時間毎に０から［使用可能なスロット数×ホッピ
ングパターン数−１］までの値を巡回してカウントする計時部５３１と、計時部５３１でカウントされた値を元に送信開始時の送信スロット、及び、ホッピングパターンを決定する送信タイミング決定部５３０が設けられ、無線ユニット５２０を制御する制御部５１０が設けられている。
【００９３】
次に、以上のように構成された実施の形態２の無線通信装置の動作について説明を行なう。尚、実施の形態２の無線通信装置は、エアコン側より制御局側へ発信する際の送信タイミングの決定方法が、実施の形態１の無線通信装置と異なり、その相違点について説明を行なう。
【００９４】
実施の形態２の無線ユニット５２０の電源が投入されると、計時部５３１は、カウントアップを開始する。例えば、図２，図３に示すよう、１つのフレームをスロット１からスロット８の８つのスロットに分割し、制御局がスロット１からスロット４で送信し、従属局がスロット５からスロット８で送信するＴＤＭＡ−ＴＤＤで、ホッピングパターンが（表１）に示すよう１０通りである場合、従属局４００が双方向の通信のために使用できる送信スロットの数は、制御局３００が制御信号を送信するスロットに対応した送信スロットを除く３スロットであるため、計時部５３１は、０から２９までの値を取る。そして、送信タイミング決定部５３０は、３つのスロットと１０種類のホッピングパターンの３０通りの組み合わせと計時部５３１の０から２９までの値を対応させ、計時部５３１の値を基に送信スロットとホッピングパターンの組み合わせを決定する。
【００９５】
そして、実施の形態１と同様に、制御局３００からの一斉電源ＯＮの信号の受信等で、エアコン本体２２０から制御部５１０に送信を行なうイベントが発行されると、制御部５１０は、送信タイミング決定部５３０で決定された送信スロット、及び、ホッピングパターンを読み込み、送信するスロット、及び、ホッピングパターンを決定し、制御局３００への送信を開始する。
【００９６】
尚、実施の形態２の例では、無線ユニットの電源ＯＮからの経過時間を基に、送信スロット、及び、ホッピングパターンを決定する方法の例を示したが、他の例としては、前回通話時からの経過時間のように、通信開始毎に従属局毎に固有に変化する値を基に送信スロット、及び、ホッピングパターンを決定することによって、複数の従属局に同時に送信開始のイベントが発生した場合の呼衝突発生頻度を低減することが可能となる。
【００９７】
以上のように、本発明によれば、通信開始のイベント発生から実際の送信開始のタイミングを無線通信装置毎の固有の値、又は、イベント発生毎に変化する値を基に、遅延をかけるようにしたので、複数の無線通信装置において同時に通信開始のイベント発生した場合の呼衝突を回避することが可能となり、制御局との接続性の向上が可能となる。
【００９８】
又、ＴＤＭＡの通信方式による無線通信装置の場合、無線通信装置毎に送信するスロットを変えることにより、通信開始のイベント発生から実際の送信開始のタイミングの遅延を小さくしつつ、複数の無線通信装置において同時に通信開始のイベント発生した場合の呼衝突を回避することが可能となり、応答速度を劣化させること無く制御局との接続性の向上が可能となる。
【００９９】
尚、本実施の形態では、制御局と複数のエアコンによる制御信号の通信を本発明の無線通信装置において行なう例を示したが、コードレス電話のような音声通話用の無線通信装置においても、一斉着信時に複数の子機が自動応答する場合のように、呼衝突の発生する場合があり、本発明は、音声通信用の無線通信装置においても有益である。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は無線通信装置に関するものであり、複数の無線通信装置で同時に通信開始のイベントが発生した場合に、送信タイミングが衝突による相互の無線干渉によって発信失敗等の通信障害が発生する頻度を低減するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１の無線通信装置において制御局と従属局を無線接続したシステムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の無線通信装置の待ち受け中の動作を説明する説明図
【図３】本発明の実施の形態１の無線通信装置の通信中の動作を説明する説明図
【図４】本発明の実施の形態１の無線通信装置の通信で用いられるデータフォーマットを示す説明図
【図５】本発明の実施の形態１の無線通信装置の通信動作を説明するシーケンス図
【図６】本発明の実施の形態２においてＴＤＭＡ通信を行なう無線通信装置をもちいた従属局のブロック図
【符号の説明】
【０１０２】
１２０    コントローラユニット
１２１    コントローラ本体
１２２    操作部
２２０    エアコン本体
３００    制御局
３０１    アンテナ
３０２    無線部
３０３    フレーム処理部
３０８    ホッピングパターン記憶部
３１０    制御部
３２０    無線ユニット
４００    従属局
４０１    アンテナ
４０２    無線部
４０３    フレーム処理部
４０８    ホッピングパターン記憶部
４０９    送信タイミング記憶部
４１０    制御部
４２０    無線ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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