(57)【要約】【課題】衝突の発生を極力抑制できる通信装置を提供する。【解決手段】ＵＡＲＴ送信ポート１２の信号状態を監視するための通常入力ポート１３と、マイクロコンピュータ１内部での送信処理時点から、通常入力ポート１３の信号状態により送信データが実際にＵＡＲＴ送信ポート１２に出力されたことが検出されるまでの間、ＵＡＲＴ受信ポート１４への受信データの入力を監視する入力監視手段と、入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、ＵＡＲＴ送信ポート１２からの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えた。【選択図】  図１
2004274322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、
前記送信ポートの信号状態を監視するための入力ポートと、
前記通信手段内部での送信処理時点から、前記入力ポートの信号状態により送信データが実際に前記送信ポートに出力されたことが検出されるまでの間、前記受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、
前記入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、前記送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたことを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、
前記通信手段内部での送信処理時点から、自身が送信した送信データを前記受信ポートで受信するまでの時間として予め決定した所定時間が経過するまで、前記受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、
前記入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、前記送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたことを特徴とする、通信装置。
【請求項３】
前記通信手段は、ＵＡＲＴ機能を備えたマイクロコンピュータによって実現されており、ＵＡＲＴ送信レジスタへのデータ書込処理時点をもって前記送信処理時点とする、請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記通信手段は、ＵＡＲＴ機能を備えたマイクロコンピュータによって実現されており、送信のために前記受信ポートの信号状態をチェックし、受信データの入力が無いことを確認した時点をもって前記送信処理時点とする、請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項５】
給湯装置本体と、任意数の周辺装置とを有し、少なくとも前記給湯装置本体と前記周辺装置との間で通信可能な給湯装置であって、前記給湯装置本体および前記周辺装置に請求項１ないし４のいずれかに記載の通信装置を備えたことを特徴とする、給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段を備えた通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば給湯装置のリモートコントローラなどに採用されている通信方式は、一般に、コンテンション方式、より具体的にはＣＳＭＡ／ＣＤ方式である。
【０００３】
このようなＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用した通信システムにおいては、非常に近いタイミングで送信が重なると、通信が衝突してしまう。このため、たとえば特許文献１，２に記載されているように、通信の衝突を検出し、衝突が発生すれば再送信するという処理を必ず行っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２０５０２２号公報
【特許文献２】
特公平４−７０８１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の通信装置では、通信の頻度が高くなれば衝突の確率が高くなり、この結果再送信処理に要する合計時間が長くなってしまうという課題があった。このように再送信処理に要する時間が長くなると、ますます通信の頻度が高くなり、衝突の確率が上昇するという悪循環に陥るのである。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みて提案されたものであって、衝突の発生を極力抑制できる通信装置を提供することを、その目的としている。
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面によれば、通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、送信ポートの信号状態を監視するための入力ポートと、通信手段内部での送信処理時点から、入力ポートの信号状態により送信データが実際に送信ポートに出力されたことが検出されるまでの間、受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたことを特徴とする、通信装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２の側面によれば、通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、通信手段内部での送信処理時点から、自身が送信した送信データを受信ポートで受信するまでの時間として予め決定した所定時間が経過するまで、受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたことを特徴とする、通信装置が提供される。
【００１０】
好ましい実施の形態によれば、通信手段は、ＵＡＲＴ機能を備えたマイクロコンピュータによって実現されており、ＵＡＲＴ送信レジスタへのデータ書込処理時点をもって送信処理時点とする。
【００１１】
他の好ましい実施の形態によれば、通信手段は、ＵＡＲＴ機能を備えたマイクロコンピュータによって実現されており、送信のために受信ポートの信号状態をチェックし、受信データの入力が無いことを確認した時点をもって送信処理時点とする。
【００１２】
本発明の第３の側面によれば、給湯装置本体と、任意数の周辺装置とを有し、少なくとも給湯装置本体と周辺装置との間で通信可能な給湯装置であって、給湯装置本体および周辺装置に請求項１ないし４のいずれかに記載の通信装置を備えたことを特徴とする、給湯装置が提供される。
【００１３】
本発明によれば、通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、送信ポートの信号状態を監視するための入力ポートと、通信手段内部での送信処理時点から、入力ポートの信号状態により送信データが実際に送信ポートに出力されたことが検出されるまでの間、受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたので、送信データが実際に送信ポートに出力されるまでの間、受信データの監視を継続することから、衝突の発生を極力抑制できる。
【００１４】
また本発明によれば、通信のための送信ポートおよび受信ポートと、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信手段とを有する通信装置であって、通信手段内部での送信処理時点から、自身が送信した送信データを受信ポートで受信するまでの時間として予め決定した所定時間が経過するまで、受信ポートへの受信データの入力を監視する入力監視手段と、入力監視手段により受信データの入力が検出されたときに、送信ポートからの送信データの送信を停止する送信停止手段とを備えたので、送信データが実際に送信ポートに出力されると見込まれるまでの間、受信データの監視を継続することから、衝突の発生を極力抑制できる。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る通信装置の概略構成図である。この通信装置は、たとえば給湯装置本体に設置されており、マイクロコンピュータ１、送受信インターフェイス２、および端子盤３を備えている。端子盤３には、２芯のケーブル４が接続されており、このケーブル４は、たとえば台所のリモートコントローラに接続されている。さらに端子盤３には、浴室のリモートコントローラやその他の機器などが２芯のケーブルを介して接続されており、これらの周辺装置は端子盤３により相互に接続されている。また、端子盤３を介して相互に接続された各種のリモートコントローラやその他の機器などの周辺装置は、それぞれ給湯装置本体と同様の通信装置を備えている。
【００１８】
マイクロコンピュータ１は、ＵＡＲＴ機能を有し、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１を備えている。またマイクロコンピュータ１は、ＵＡＲＴ送信ポート１２、通常入力ポート１３、およびＵＡＲＴ受信ポート１４を備えており、ＵＡＲＴ送信ポート１２と通常入力ポート１３とは互いに接続されている。このマイクロコンピュータ１は、給湯装置本体の全体を制御しており、その機能の一部として、給湯装置本体外部との通信を実行する通信手段を実現している。
【００１９】
次に動作を説明する。図２は、送信データと受信データとの競合がない場合の通信装置の各部信号波形図、図３は、送信データと受信データとが競合した場合の通信装置の各部信号波形図である。送信すべきデータが発生した場合、マイクロコンピュータ１は、先ず、ＵＡＲＴ受信ポート１４の状態を調べ、受信データが存在していなければ、時刻ｔ１にてＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データを書き込む。この送信データは、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１からＵＡＲＴ送信ポート１２を介して送受信インターフェイス２に供給され、送受信インターフェイス２によって所定の方式で変調されてケーブル４に出力される。このとき、時刻ｔ１においてＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データが書き込まれてから、時刻ｔ２において実際にＵＡＲＴ送信ポート１２に送信データが出力されるまで、マイクロコンピュータ１の特性に応じてたとえば送信データの１ビット長の０．５〜１．５倍程度（１ビット長が４００μＳならば２００〜６００μＳ程度）の時間を要する。
【００２０】
時刻ｔ２において、ＵＡＲＴ送信ポート１２から送信データが出力されれば、図２（ａ）および図３（ａ）破線のように、ＵＡＲＴ送信ポート１２のレベルが反転する。そして、この送信データは、送受信インターフェイス２に供給されるとともに、通常入力ポート１３にも供給されるので、図２（ｂ）および図３（ｂ）破線のように、通常入力ポート１３のレベルも反転する。マイクロコンピュータ１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間、ＵＡＲＴ受信ポート１４の状態を監視し、受信データが入力されたか否かを調べる。
【００２１】
いま、図２（ｃ）のように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間にＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力されなかった場合、マイクロコンピュータ１は、通信の衝突が発生しなかったものと判断して、送信データの送信を継続する。この場合、図２（ｄ）のように、時刻ｔ２から若干遅れた時点で、送信データによって変調された２５０ＫＨｚの搬送波が送受信インターフェイス２からケーブル４に出力される。そして、図２（ｃ）のように、時刻ｔ３の時点で、送受信インターフェイス２に供給された送信データが受信データとしてＵＡＲＴ受信ポート１４に反映され、ＵＡＲＴ受信ポート１４のレベルが反転する。
【００２２】
一方、図３（ｄ）のように、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の時刻ｔ０１において、送受信インターフェイス２に受信データによって変調された搬送波が入力されると、図３（ｃ）のように、時刻ｔ０２において、ＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力され、ＵＡＲＴ受信ポート１４のレベルが反転する。これによりマイクロコンピュータ１は、他の機器からの受信データを受信して通信が競合したものと判断して、図３（ａ）（ｂ）の実線のように、送信データの送信を停止する。送信を停止した送信データは、受信データの受信終了後、送信が必要な状態が継続していれば、再送される。
【００２３】
なお、図２および図３において、（ａ）はＵＡＲＴ送信ポート１２の電圧波形、（ｂ）は通常入力ポート１３の電圧波形、（ｃ）はＵＡＲＴ受信ポート１４の電圧波形、（ｄ）は送受信インターフェイス２によって送受信されるケーブル４上の電圧波形である。
【００２４】
このように、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データが書き込まれた時刻ｔ１から、実際にＵＡＲＴ送信ポート１２に送信データが出力されてそれが通常入力ポート１３に反映される時刻ｔ２までの期間、ＵＡＲＴ受信ポート１４の信号状態を監視して、ＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力された場合、送信データの送信を停止するので、通信の衝突の発生を極力抑制できる。
【００２５】
すなわち、従来の通信装置では、時刻ｔ１以降に他の機器から受信データを受信しても、送信データの送信を停止しなかったので、通信の衝突が生じていたのに対して、本実施形態の通信装置では、時刻ｔ２までに他の機器から受信データを受信した場合、送信データの送信を停止するので、通信の衝突が発生する確率を大幅に低減できるのである。
【００２６】
この結果、通信の衝突による再送処理の回数を良好に低減でき、再送処理により通常の通信が妨げられるような事態に陥ることを良好に防止できる。
【００２７】
図４は、別の実施形態における通信装置の概略構成図である。この通信装置は、図１に示す通信装置と比較して、通常入力ポート１３を用いていない点に特徴を有しており、他の構成は同様である。
【００２８】
次に動作を説明する。図５は、送信データと受信データとの競合がない場合の通信装置の各部信号波形図、図６は、送信データと受信データとが競合した場合の通信装置の各部信号波形図である。送信すべきデータが発生した場合、マイクロコンピュータ１は、先ず、ＵＡＲＴ受信ポート１４の状態を調べ、受信データが存在していなければ、時刻ｔ１にてＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データを書き込む。この送信データは、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１からＵＡＲＴ送信ポート１２を介して送受信インターフェイス２に供給され、送受信インターフェイス２によって所定の方式で変調されてケーブル４に出力される。このとき、時刻ｔ１においてＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データが書き込まれてから、時刻ｔ２において実際にＵＡＲＴ送信ポート１２に送信データが出力されるまで、マイクロコンピュータ１の特性に応じてたとえば送信データの１ビット長の０．５〜１．５倍程度（１ビット長が４００μＳならば２００〜６００μＳ程度）の時間を要する。
【００２９】
時刻ｔ２において、ＵＡＲＴ送信ポート１２から送信データが出力されれば、図５（ａ）および図６（ａ）破線のように、ＵＡＲＴ送信ポート１２のレベルが反転する。そして、図５（ｃ）のように、時刻ｔ２から若干遅れた時点で、送信データによって変調された２５０ＫＨｚの搬送波が送受信インターフェイス２からケーブル４に出力される。そして、図５（ｂ）のように、時刻ｔ２から５０μＳ程度遅れた時刻ｔ３の時点で、送受信インターフェイス２に供給された送信データが受信データとしてＵＡＲＴ受信ポート１４に反映され、ＵＡＲＴ受信ポート１４のレベルが反転する。
【００３０】
そこで、マイクロコンピュータ１は、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間に相当する時間Ｔの期間、ＵＡＲＴ受信ポート１４の状態を監視し、受信データが入力されたか否かを調べる。なお、時間Ｔはマイクロコンピュータ１のタイマ機能により計測される。この時間Ｔは、予めマイクロコンピュータ１の特性に応じて設定しておく。本実施形態においては、２５０μＳである。時間Ｔにばらつきがある場合、そのうちの最小時間を時間Ｔとして設定すればよい。すなわち、この時間Ｔの間に、ＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力されなければ、通信の競合が発生していないと判断できるのである。
【００３１】
一方、図６（ｃ）のように、時刻ｔ１と時刻ｔ３との間の時刻ｔ０１において、送受信インターフェイス２に受信データによって変調された搬送波が入力されると、図６（ｂ）のように、時刻ｔ０２において、ＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力され、ＵＡＲＴ受信ポート１４のレベルが反転する。これによりマイクロコンピュータ１は、他の機器からの受信データを受信して通信が競合したものと判断して、図６（ａ）の実線のように、送信データの送信を停止する。送信を停止した送信データは、受信データの受信終了後、送信が必要な状態が継続していれば、再送される。
【００３２】
なお、図５および図６において、（ａ）はＵＡＲＴ送信ポート１２の電圧波形、（ｂ）はＵＡＲＴ受信ポート１４の電圧波形、（ｃ）は送受信インターフェイス２によって送受信されるケーブル４上の電圧波形である。
【００３３】
このように、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１に送信データが書き込まれた時刻ｔ１から、実際にＵＡＲＴ送信ポート１２に送信データが出力されてそれがＵＡＲＴ受信ポート１４に反映される時刻ｔ３までの時間Ｔの間、ＵＡＲＴ受信ポート１４の信号状態を監視して、ＵＡＲＴ受信ポート１４に受信データが入力された場合、送信データの送信を停止するので、通信の衝突の発生を極力抑制できる。
【００３４】
すなわち、従来の通信装置では、時刻ｔ１以降に他の機器から受信データを受信しても、送信データの送信を停止しなかったので、通信の衝突が生じていたのに対して、本実施形態の通信装置では、時刻ｔ３までに他の機器から受信データを受信した場合、送信データの送信を停止するので、通信の衝突が発生する確率を大幅に低減できるのである。
【００３５】
この結果、通信の衝突による再送処理の回数を良好に低減でき、再送処理により通常の通信が妨げられるような事態に陥ることを良好に防止できる。
【００３６】
また、図１の実施形態と比較して、通常入力ポート１３を使用しないので、従来の通信装置を本実施形態の通信装置に改良するに際して、ハードウェアの変更を必要とせず、ソフトウェアのみの変更で実現できる。
【００３７】
なお、上記実施形態においては、ＵＡＲＴ送信レジスタ１１への送信データの書込時点を、ＵＡＲＴ受信ポート１４の状態監視を開始する基準時である送信処理時点としたが、送信データの送信のためにＵＡＲＴ受信ポート１４の信号状態をチェックし、受信データの入力が無いことを確認した時点を送信処理時点としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態においては、本発明の通信装置を給湯装置に採用した例について説明したが、本発明の通信装置は、給湯装置に限らず、あらゆる電気機器や電子機器などに採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信装置の概略構成図である。
【図２】送信データと受信データとの競合がない場合の通信装置の各部信号波形図である。
【図３】送信データと受信データとが競合した場合の通信装置の各部信号波形図である。
【図４】他の実施形態における通信装置の概略構成図である。
【図５】送信データと受信データとの競合がない場合の通信装置の各部信号波形図である。
【図６】送信データと受信データとが競合した場合の通信装置の各部信号波形図である。
【符号の説明】
１  マイクロコンピュータ
２  送受信インターフェイス
３  端子盤
４  ケーブル
１１  ＵＡＲＴ送信レジスタ
１２  ＵＡＲＴ送信ポート
１３  通常入力ポート
１４  ＵＡＲＴ受信ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004274322.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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