(57)【要約】【課題】互いの通信方式が異なる異種の通信装置から伝送媒体に送信された信号の衝突を回避できる通信装置を提供する。【解決手段】通信ネットワークシステムは、第１周波数帯域を使用する第１の通信方式で動作する通信装置と、第２周波数帯域を使用する第２の通信方式で動作する通信装置２０とを含む。通信装置２０は、第１の周波数帯域とは異なる第３周波数帯域の通知信号を生成し、第２の通信方式に従って送信データから第２周波数帯域の送信信号を生成する波形生成回路２６と、送信回路２７とを有する。送信回路２７は、通知信号を伝送媒体２に送出した後に、第２周波数帯域の当該送信信号を伝送媒体２に送出する。第１の通信方式で動作する通信装置は、第２の通信方式で動作する通信装置２０の送信回路２７から伝送媒体２に送出された通知信号を第１の通信方式に従って検知する。【選択図】図４
2012205047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数帯域を使用する第１の通信方式に従って動作する第１の通信装置群と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式に従って動作する第２の通信装置群とを含み、前記第１及び第２の通信装置群が共通の伝送媒体に接続されている通信ネットワークシステムにおける前記第２の通信装置群に属する通信装置であって、
前記第２周波数帯域とは異なる第３周波数帯域の通知信号を生成するとともに、前記第２の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の送信信号を生成する波形生成回路と、
前記通知信号を前記伝送媒体に送出した後に、前記第２周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出する送信回路と
を有し、
前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、前記伝送媒体に送出された前記通知信号を検知する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置であって、
前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、
前記第１の通信装置群に属する他の通信装置により前記第１周波数帯域と同一のまたは重複する送信周波数帯域の送信信号が前記伝送媒体に送出された場合に前記送信周波数帯域の当該送信信号を前記第１の通信方式に従って検知する信号検出部と、
前記第１の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域の送信信号を生成し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されないときに前記第１周波数帯域の当該送信信号を伝送媒体に送出し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されたときは前記第１周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出しない送信部と
を有し、
前記通知信号は、前記信号検出部により前記第１の通信方式に従って検知される
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置であって、
前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、前記第１の通信装置群に属する他の通信装置から前記送信周波数帯域の送信信号を前記第１の通信方式に従って受信する受信回路をさらに有し、
前記第２の通信方式は、データの送受信に関して前記第１の通信方式と互換性を有していない、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記第３周波数帯域は、前記第２周波数帯域よりも低く、前記第２周波数帯域は、前記第１周波数帯域よりも高いことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の通信装置であって、前記波形生成回路は、前記第３周波数帯域の中心周波数を段階的にまたは徐々に低下させることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記送信回路は、前記通知信号を前記伝送媒体に繰り返し送出することを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記第１周波数帯域の当該送信信号は、ベースバンド伝送方式による波形を有することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記波形生成回路は、前記送信データで前記第２周波数帯域の搬送波を変調することで前記第２周波数帯域の当該送信信号を生成することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記伝送媒体は、有線伝送路であることを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
第１周波数帯域を使用する第１の通信方式に従って動作する第１の通信装置群と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式に従って動作する第２の通信装置群とを含み、前記第１及び第２の通信装置群が共通の伝送媒体に接続されている通信ネットワークシステムであって、
前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、
前記第１の通信装置群に属する他の通信装置により前記第１周波数帯域と同一のまたは重複する送信周波数帯域の送信信号が前記伝送媒体に送出された場合に前記送信周波数帯域の当該送信信号を前記第１の通信方式に従って検知する信号検出部と、
前記第１の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域の送信信号を生成し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されないときに前記第１周波数帯域の当該送信信号を伝送媒体に送出し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されたときは前記第１周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出しない送信部と
を有し、
前記第２の通信装置群に属する一の通信装置は、
前記第１周波数帯域とは異なる第３周波数帯域の通知信号を生成するとともに、前記第２の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の送信信号を生成する波形生成回路と、
前記通知信号を前記伝送媒体に送出した後に、前記第２周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出する送信回路と
を有し、
前記信号検出部は、前記伝送媒体に送出された前記通知信号を前記第１の通信方式に従って検知する、
ことを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の通信ネットワークシステムであって、
前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、前記第１の通信装置群に属する他の通信装置から前記送信周波数帯域の送信信号を前記第１の通信方式に従って受信する受信回路をさらに有し、
前記第２の通信方式は、データの送受信に関して前記第１の通信方式と互換性を有していない、
ことを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の通信ネットワークシステムであって、前記第３周波数帯域は、前記第２周波数帯域よりも低く、前記第２周波数帯域は、前記第１周波数帯域よりも高いことを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の通信ネットワークシステムであって、前記波形生成回路は、前記第３周波数帯域の中心周波数を段階的にまたは徐々に低下させることを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項１４】
請求項１０から１３のうちのいずれか１項に記載の通信ネットワークシステムであって、前記送信回路は、前記通知信号を前記伝送媒体に繰り返し送出することを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項１５】
請求項１０から１４のうちのいずれか１項に記載の通信ネットワークシステムであって、前記第１周波数帯域の当該送信信号は、ベースバンド伝送方式による波形を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
請求項１０から１５のうちのいずれか１項に記載の通信装置であって、前記伝送媒体は、有線伝送路であることを特徴とする通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる複数の通信方式で動作する複数種の通信装置を有する通信ネットワークシステム及びその通信技術に関し、特に、共通の伝送媒体に接続されて互いに異なる複数の通信方式で動作する複数種の通信装置を有する通信ネットワークシステム及びその通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルやツイストペアケーブルといった伝送媒体を複数台の通信装置が共用する有線ネットワークシステムでは、２台以上の通信装置が同時に信号を送出すると、当該伝送媒体に対してアクセス競合が生じてしまう。このようなアクセス競合を制御する方式の１つとして、たとえばＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式が従来より知られている。ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、通信装置は、伝送媒体に対してキャリアセンス（搬送波検知）を行い、これにより他の送信装置から伝送媒体に送出された信号が無いと確認してから信号を送出する。また、ネットワーク上の通信装置は、伝送媒体に信号が送出されている間は、衝突検出（ＣＤ：Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）処理を実行して信号衝突の有無を監視している。
【０００３】
このようなＣＳＭＡ／ＣＤ方式を用いた通信技術は、たとえば、特開平６−２５２９２８号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１には、複数の伝送装置が共用バスに接続されたリアルタイム通信用バス型ＬＡＮシステムが開示されており、各伝送装置は、送信すべきデータに応じた優先度を設定し、当該優先度が所定値以上であった場合は、キャリアセンスにより共用バスの未使用を確認した後に直ちにデータを送信する。一方、各伝送装置は、当該優先度が所定値未満であった場合は、キャリアセンスにより共用バスの未使用を確認した後、当該優先度に応じた待ち時間の後にデータを送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５２９２８号公報（たとえば、段落０００９〜００１０、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、通信方式が互いに異なり相互にデータの送受信ができない複数種の通信装置が共通のバス（伝送媒体）を使用する場合には、これら異種の通信装置から同時に送出された信号が衝突して壊れてしまうか、あるいは、ノイズとして認識されるために同種の通信装置間で正常な通信を行うことができない状態になるという問題がある。
【０００６】
上記に鑑みて本発明の目的は、互いに異なる通信方式で動作する複数種の通信装置が伝送媒体を共用する場合でも、異種の通信装置から伝送媒体に送信された信号同士の衝突を回避することができる通信装置及び通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による第１の態様による通信装置は、第１周波数帯域を使用する第１の通信方式に従って動作する第１の通信装置群と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式に従って動作する第２の通信装置群とを含み、前記第１及び第２の通信装置群が共通の伝送媒体に接続されている通信ネットワークシステムにおける前記第２の通信装置群に属する通信装置であって、前記第２周波数帯域とは異なる第３周波数帯域の通知信号を生成するとともに、前記第２の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の送信信号を生成する波形生成回路と、前記通知信号を前記伝送媒体に送出した後に、前記第２周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出する送信回路とを有し、前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、前記伝送媒体に送出された前記通知信号を検知することを特徴とする。
【０００８】
本発明による第２の態様による通信ネットワークシステムは、第１周波数帯域を使用する第１の通信方式に従って動作する第１の通信装置群と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式に従って動作する第２の通信装置群とを含み、前記第１及び第２の通信装置群が共通の伝送媒体に接続されている通信ネットワークシステムであって、前記第１の通信装置群に属する各通信装置は、前記第１の通信装置群に属する他の通信装置により前記第１周波数帯域と同一のまたは重複する送信周波数帯域の送信信号が前記伝送媒体に送出された場合に前記送信周波数帯域の当該送信信号を前記第１の通信方式に従って検知する信号検出部と、前記第１の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域の送信信号を生成し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されないときに前記第１周波数帯域の当該送信信号を伝送媒体に送出し、前記信号検出部により前記送信周波数帯域の当該送信信号が検知されたときは前記第１周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出しない送信部とを有し、前記第２の通信装置群に属する一の通信装置は、前記第１周波数帯域とは異なる第３周波数帯域の通知信号を生成するとともに、前記第２の通信方式に従って送信データから前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の送信信号を生成する波形生成回路と、
前記通知信号を前記伝送媒体に送出した後に、前記第２周波数帯域の当該送信信号を前記伝送媒体に送出する送信回路とを有し、前記信号検出部は、前記伝送媒体に送出された前記通知信号を前記第１の通信方式に従って検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第２の通信装置群に属する通信装置は、第１の通信装置群に属する通信装置に第３周波数帯域の通知信号を検知させることにより、第１の通信装置群に伝送媒体への信号送出を停止させることができる。したがって、互いに通信方式が異なる異種の通信装置から伝送媒体に送出された信号同士の衝突を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態１の通信ネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１の通信ネットワークシステムを構成し第１の通信方式で動作する通信装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図３】（Ａ）は、第１の通信方式による基本フレームフォーマットの一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の基本フレームフォーマットに従って送信される第１周波数帯域の信号波形の一例を概略的に示す図である。
【図４】実施の形態１の通信ネットワークシステムを構成し第２の通信方式で動作する通信装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図５】（Ａ）は、第２の通信方式による基本フレームフォーマットの一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の基本フレームフォーマットに従って送信される第２周波数帯域の信号波形の一例を概略的に示す図である。
【図６】（Ａ）は、第２の通信方式による基本フレームフォーマットの一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の基本フレームフォーマットに従って送信される通知信号の波形の一例を概略的に示す図である。
【図７】実施の形態２に係る第２の通信方式で動作する通信装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の通信ネットワークシステム１の構成（接続形態）を概略的に示す図である。図１に示されるように、この通信ネットワークシステム１は、伝送媒体２に接続された複数の通信装置Ａ１，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１を有する。伝送媒体２は、たとえば、電力線、同軸ケーブルあるいはツイストペアケーブルなどの物理的な有線伝送路であればよいが、これに限定されるものではない。
【００１３】
通信装置Ａ１，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１は、２種類の通信方式で動作する通信装置群からなり、互いの通信方式に互換性がある同種の通信装置間ではデータの送受信を行うことが可能であるが、互いの通信方式に互換性が無い異種の通信装置間ではデータの送受信を行うことができない。本実施の形態では、２種類の通信方式のうちの一方として、送信信号の周波数帯域が比較的高く、伝送可能距離が比較的短い通信方式（以下、第１の通信方式と呼ぶ。）が使用され、他方として、送信信号の周波数帯域が比較的低く、伝送可能距離が比較的長い通信方式（以下、第２の通信方式と呼ぶ。）が使用される。
【００１４】
たとえば、通信装置Ａ１は、第１及び第２の通信方式の双方で動作し得るハイブリッド型の構成を、通信装置Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１は、第１の通信方式で動作し得る構成を、通信装置Ｄ１〜Ｄ２，Ｅ１は、第２の通信方式で動作し得る構成をそれぞれ有するように通信ネットワークシステム１を構築することができる。
【００１５】
図２は、比較的低い第１周波数帯域を使用する第１の通信方式で動作する通信装置１０の構成を概略的に示す機能ブロック図である。通信装置Ａ１，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１のうち第１の通信方式で動作する通信装置は、少なくとも図２の通信装置１０と同じ構成を有する。
【００１６】
図２に示されるように、通信装置１０は、他の通信装置から伝送媒体２に送出された送信信号を第１の通信方式に従って受信する受信回路１１と、受信回路１１による受信結果に基づいて第１周波数帯域と同一のまたは重複する送信周波数帯域の伝送信号が伝送媒体２上に存在する場合には当該伝送信号を検知する信号検出部１２と、送信データＴＤから第１の通信方式所定の第１周波数帯域の送信信号を生成しこの送信信号を伝送媒体２に送出する送信部１５と、第１の通信方式による通信制御処理を実行する通信制御回路１８とを備えている。
【００１７】
受信回路１１は、伝送媒体２上の信号を受信して受信データＲＤを生成する。受信データＲＤは、通信制御回路１８に供給される。信号検出部１２は、信号検出回路１３及び送信判断回路１４を有する。信号検出回路１３は、受信回路１１の出力に基づいて、第１周波数帯域と同一のまたは重複する送信周波数帯域の伝送信号が伝送媒体２上に存在する場合には当該伝送信号を検知する機能を有している。ここで、信号検出回路１３は、自装置１０から送信された信号については、たとえその信号を検知したとしても無視し、自装置１０以外の通信装置から送信された伝送信号のみを検知する。信号検出回路１３は、その検知結果を送信判断回路１４に出力する。
【００１８】
送信判断回路１４は、信号検出回路１３から与えられた検知結果に応じて、自装置１０の送信部１５から伝送媒体２への信号送出の可否を判断し、信号送出可能と判断した場合には送信許可信号を送信回路１７と通信制御回路１８とに出力する。
【００１９】
通信制御回路１８は、受信回路１１から入力された受信データＲＤの内容を解釈し、その解釈結果に応じた制御処理を行う。たとえば、通信制御回路１８は、必要に応じて受信データＲＤに対して、第１の通信方式による基本フレームフォーマットを有する応答データを生成し、この応答データを送信データＴＤとして波形生成回路１６に与えることができる。また、通信制御回路１８は、送信判断回路１４から送信許可信号が入力されたときに、第１の通信方式による基本フレームフォーマットを有する送信データＴＤの生成とその送信タイミングの制御とを行う。
【００２０】
送信部１５は、波形生成回路１６及び送信回路１７を有する。波形生成回路１６は、通信制御回路１８から入力された送信データＴＤを、第１の通信方式による信号波形を有する送信信号に変換する。送信回路１７は、送信判断回路１４から送信許可信号が入力されたときは、波形生成回路１６から供給された送信信号を増幅して伝送媒体２に送出するが、送信許可信号が入力されないときは、伝送媒体２に送出された信号同士の衝突を回避するために送信信号を伝送媒体２に送出しない。よって、送信回路１７は、信号検出部１２で信号が検知された場合には、伝送媒体２への信号送出を直ちに停止する。
【００２１】
また、送信回路１７の出力は、信号検出回路１３にも与えられる。信号検出回路１３は、送信回路１７の出力を受信回路１１で受信された信号と照合することにより、自装置１０から伝送媒体２に送信された信号を検知したとしてもその信号を無視することができる。
【００２２】
図３（Ａ）は、第１の通信方式によるパケット伝送のための基本フレームフォーマットの一例を概略的に示す図である。通信装置１０は、この基本フレームフォーマットを有するフレーム信号を送受信する機能を有する。すなわち、通信制御回路１８は、この基本フレームフォーマットに従って送信データＴＤを構成する。波形生成回路１６は、送信データＴＤに従ってフレームを生成し、送信回路１７は、このフレームを送信信号として伝送媒体２に送出する。受信回路１１は、第１の通信方式で動作する他の通信装置から、この基本フレームフォーマットを有する送信信号（フレーム）を受信する機能を有する。図３（Ａ）に示されるように、各フレームは、優先コードＰＲ、自己アドレスＳＡ、相手アドレスＤＡ、制御コードＣＣ、電文長コードＢＣ、データＤＡＴＡ、チェックコードＦＣＣ、ダミーコードＤＣ及び肯定応答コードＡＣＫがこの順に連結された構成を有する。肯定応答コードＡＣＫの後には、送受信禁止区画Ｔｘが設けられている。送受信禁止区画Ｔｘの経過後は、伝送媒体２に第１周波数帯域の信号がなければ、次のフレームの先頭部の優先コードＰＲが送信される。
【００２３】
優先コードＰＲは、信号衝突時における伝送パケットの勝ち残りの優先順位を決めるための値を示すコードであり、自己アドレスＳＡは、通信ネットワークシステム１において自装置１０を一意に識別可能な識別コードであり、相手アドレスＤＡは、送信先の通信装置を一意に識別可能な識別コードであり、制御コードＣＣは、フレームの通信制御内容を指定するコードである。チェックコードＦＣＣは、誤り検出に使用されるコードであり、たとえば、優先コードＰＲからデータＤＡＴＡまでの範囲の値に対応するものであるが、必ずしもこの範囲でなくてもよい。ダミーコードＤＣは、誤り検出の計算時間あるいは肯定応答コードＡＣＫが返送されるまでの待ち時間のためのコードである。肯定応答コードＡＣＫの代わりに、否定応答コードＮＡＫが返送される場合もある。また、肯定応答コードＡＣＫが時間内に返送されなかった場合は、否定応答がなされたとみなされる。なお、通信内容によっては、ダミーコードＤＣや肯定応答コードＡＣＫが無い場合もある。
【００２４】
図３（Ｂ）は、第１の通信方式によりフレームに割り当てられる送信信号波形の一例を示す図である。図３（Ｂ）に示されるように、送信信号波形は、ＧＮＤ電圧（０ボルト）からＤＣボルトだけオフセットした基準電圧Ｖａを中心として、基準電圧Ｖａから正側の方形波と、基準電圧Ｖａから負側の方形波との組み合わせで構成される。たとえば、これら方形波の振幅を変えることで、「０」及び「１」の論理値の組み合わせからなるディジタル情報を送信することができる。また、この送信信号波形は、たとえば、中心周波数が９６００Ｈｚ程度から数ｋＨｚ程度の第１周波数帯域を有しており、５００メートル以上の信号伝送を可能とするものである。
【００２５】
なお、図３（Ｂ）の信号波形は、ベースバンド伝送方式によるものであるが、このベースバンド伝送方式に限定されるものではない。ベースバンド伝送方式に代えて、波形生成回路１６は、比較的低い周波数帯域の搬送波（正弦波や余弦波）を送信データＴＤで変調することで送信信号を生成してもよい。変調方式には、たとえば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を使用すればよいが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
通信制御回路１８は、送信データＴＤを送信しようとする際には、一定期間（たとえば送受信禁止区間Ｔｘ）、伝送媒体２上の信号の有無を監視する。その結果、通信制御回路１８は、伝送媒体２上に信号が無いことを確認したときは、送信データＴＤを波形生成回路１６に出力し、伝送媒体２上に信号が存在するときは、送信データＴＤの送信を延期する。そして、再び一定期間、伝送媒体２上の信号の有無を監視し、伝送媒体２上に信号が無いことを確認したときは、送信データＴＤを波形生成回路１６に出力する。信号検出回路１３は、たとえば、受信回路１１で受信された信号の振幅やパルス幅がそれぞれ或る一定値以上であるか否かを判定することにより、伝送媒体２上の信号の有無を検知することができる。
【００２７】
上記通信装置１０とこれと同種の他の通信装置とから同時に信号が送出されることによりアクセス競合が生じた場合、通信装置１０の信号検出回路１３は、自装置１０から送出された送信信号と他の通信装置から受信した受信信号との間で優先コードＰＲ及び自己アドレスＳＡについてビット単位の照合を行う。その照合の結果、信号検出回路１３が送信信号と受信信号との間に不一致を検出しなかった場合には、自装置１０から伝送媒体２への信号送出は継続して行われる。一方、信号検出回路１３が送信信号と受信信号との間に不一致を検出した場合は、送信判断回路１４はその検出結果に基づいて送信許可信号の出力を停止、あるいは、送信不許可信号を通信制御回路１８と送信回路１７とに与える。これにより、自装置１０から伝送媒体２への信号送出は停止される。そして、送信判断回路１４は、優先コードＰＲの照合結果に基づいて、当該送信信号のパケットが競合に勝ち残ったか否かを判定する。競合に勝ち残った場合には、同じ送信データＴＤの再送が行われる。一方、競合に負けた場合には、通信制御回路１８は、競合で競り勝った相手側の通信装置から送信された信号の送受信禁止区間Ｔｘの経過後に同じ送信データＴＤの再送を試みる。
【００２８】
次に、第２周波数帯域を使用する第２の通信方式で動作する通信装置について説明する。図４は、第２の通信方式で動作する通信装置２０の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１の通信装置Ａ１，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１のうち第２の通信方式で動作する通信装置は、少なくとも図４の通信装置２０と同じ構成を有している。
【００２９】
図４に示されるように、通信装置２０は、他の同種の通信装置から伝送媒体２に送出された送信信号を第２の通信方式に従って受信する受信回路２１と、受信回路２１による受信結果に基づいて他の同種の通信装置から送出された伝送信号が伝送媒体２上に存在する場合には当該伝送信号を検知する信号検出部２２と、送信データＴＤから第２の通信方式所定の第２周波数帯域の送信信号を生成し、この送信信号を伝送媒体２に送出する送信部２５と、第２の通信方式による通信制御処理を実行する通信制御回路２８とを備えている。
【００３０】
受信回路２１は、伝送媒体２上の信号を受信して受信データＲＤを生成する。受信データＲＤは、通信制御回路２８に供給される。信号検出部２２は、信号検出回路２３及び送信判断回路２４を有する。信号検出回路２３は、受信回路２１の出力に基づいて、第２周波数帯域の伝送信号が伝送媒体２上に存在する場合には当該伝送信号を検知する機能を有している。ここで、信号検出回路２３は、自装置２０から送信された信号については、たとえその信号を検知したとしても無視し、自装置２０以外の同種の通信装置から送信された伝送信号のみを検知する。送信回路２７の出力は、伝送媒体２だけでなく信号検出回路２３にも与えられるので、信号検出回路２３は、送信回路２７の出力を受信回路２１で受信された信号と照合することにより、自装置２０から伝送媒体２に送信された信号を検知したとしてもその信号を無視することができる。
【００３１】
送信判断回路２４は、信号検出回路２３から与えられた検知結果に応じて、自装置２０の送信部２５から伝送媒体２への信号送出の可否を判断し、信号送出可能と判断した場合には送信許可信号を送信回路２７と通信制御回路２８とに出力する。
【００３２】
通信制御回路２８は、受信回路２１から入力された受信データＲＤの内容を解釈し、その解釈結果に応じた制御処理を行う。たとえば、通信制御回路２８は、必要に応じて受信データＲＤに対して、第２の通信方式による基本フレームフォーマットを有する応答データを生成し、この応答データを送信データＴＤとして波形生成回路２６に与えることができる。また、通信制御回路２８は、送信判断回路２４から送信許可信号が入力されたときに、第２の通信方式による基本フレームフォーマットを有する送信データＴＤの生成とその送信タイミングの制御とを行う。
【００３３】
送信部２５は、波形生成回路２６及び送信回路２７を有する。波形生成回路２６は、通信制御回路２８から入力された送信データＴＤを、第２の通信方式による第２周波数帯域の信号波形を有する送信信号に変換する。送信回路２７は、送信判断回路２４から送信許可信号が入力されたときは、波形生成回路２６から供給された送信信号を増幅して伝送媒体２に送出するが、送信許可信号が入力されないときは、信号衝突を回避するために送信信号を伝送媒体２に送出しない。よって、送信回路２７は、上記通信装置１０の送信回路１７と同様に、信号検出部２２で信号が検知された場合には、伝送媒体２への信号送出を直ちに停止する。
【００３４】
また、波形生成回路２６は、第２の通信方式で使用される第２周波数帯域とは異なる周波数帯域（第３周波数帯域）の通知信号を生成する機能をも有する。送信回路２７は、送信データＴＤから生成された送信信号の送出に先立ち、この通知信号を伝送媒体２に送出することにより、この通知信号を、第１の通信方式で動作する通信装置１０の信号検出回路１３に検知させることができる。通知信号の周波数帯域は、第１の通信方式に従って検出することが可能な帯域であるので、信号検出回路１３は、第１の通信方式で動作する他の通信装置から伝送媒体２に送出された信号を検知する機能を用いて、通知信号を検知することができる。
【００３５】
図５（Ａ）は、第２の通信方式によるパケット伝送のための基本フレームフォーマットの一例を概略的に示す図である。通信装置２０は、この基本フレームフォーマットを有するフレーム信号を送受信する機能を有する。すなわち、通信制御回路２８は、この基本フレームフォーマットに従って送信データＴＤを構成する。波形生成回路２６は、送信データＴＤに従ってフレームを生成し、送信回路２７は、フレームを送信信号として伝送媒体２に送出する。受信回路２１は、第２の通信方式で動作する他の通信装置から、この基本フレームフォーマットを有する送信信号（フレーム）を受信する。図５（Ａ）の基本フレームフォーマットは、第１の通信方式による図３（Ａ）の基本フレームフォーマットと同じであるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
図５（Ｂ）は、第２の通信方式によりフレームに割り当てられる送信信号波形の一例を示す図である。図５（Ｂ）に示されるように、この送信信号は、ＧＮＤ電圧（０ボルト）からＤＣボルトだけオフセットした基準電圧Ｖｂを中心とする変調搬送波である。波形生成回路２６は、第２周波数帯域の搬送波（正弦波や余弦波）を送信データＴＤで変調することで送信信号を生成することができる。変調方式には、たとえば、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）といったディジタル変調方式を使用すればよいが、これに限定されるものではない。
【００３７】
第１の通信方式では、９６００Ｈｚから数ｋＨｚ程度の第１周波数帯域が使用されているが、第２の通信方式では、通信速度の向上を目的として数十ｋＨｚ以上の第２周波数帯域を使用して送信信号が生成される。また、本実施の形態では、第１の通信方式は、ベースバンド伝送方式を採用しているのに対し、第２の通信方式は、搬送波を用いた変調方式を採用している。このため、第１の通信方式で動作する通信装置１０は、第２の通信方式で動作する通信装置２０から伝送媒体２に送出された高周波の変調搬送波や無変調搬送波をノイズ成分として検出するか、あるいは、ローパスフィルタで除去するので、これら変調搬送波や無変調搬送波を検知することができない。
【００３８】
通信制御回路２８は、送信データＴＤを送信しようとする際には、一定期間（たとえば送受信禁止区間Ｔｘ）、伝送媒体２上の信号の有無を監視する。その結果、通信制御回路２８は、伝送媒体２上に信号が無いことを確認したときは、送信データＴＤを波形生成回路２６に出力し、伝送媒体２上に信号が存在するときは、送信データＴＤの送信を延期する。そして、再び一定期間、伝送媒体２上の信号の有無を監視し、伝送媒体２上に信号が無いことを確認したときは、送信データＴＤを波形生成回路２６に出力する。
【００３９】
このような通信装置２０とこれと同種の他の通信装置とから同時に信号が送出されることによりアクセス競合が生じた場合、通信装置２０は、基本フレームフォーマットに基づいて上記通信装置１０と同様の処理を行う。
【００４０】
第２の通信方式で動作する同種の通信装置同士は通信することが可能であるが、第１の通信方式で動作する通信装置１０と第２の通信方式で動作する通信装置２０との間では、使用周波数帯域が異なり、データ送受信に関して互換性が無いので、通信不能である。よって、伝送媒体２への信号送出のタイミングが重ならなければ、同じ通信方式で動作する通信装置同士は、同じ伝送媒体２を介して互いに通信することが可能である。第２の通信方式では、第１の通信方式よりも短時間で多くの情報を送信するために、第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域が使用されている。周波数が高い信号が伝送媒体２に送出された場合、伝送媒体２における減衰や反射によってその波形が歪んでしまい、遠方に配置された他の通信装置まで到達しない場合がある。かかる場合を回避するには、第２の通信方式で動作する通信装置群を、伝送媒体２において互いに近い位置に配置すればよい。
【００４１】
しかしながら、異種の通信装置１０，２０が互いの信号を検知する機能が働かない場合には、通信方式の異なる異種の通信装置１０，２０から送出された信号同士が衝突すると、第１の通信方式で動作する同種の通信装置１０，１０間、あるいは、第２の通信方式で動作する同種の通信装置２０，２０間で正常な通信ができない状態が発生することがある。このような状態が頻繁に発生すると、データ伝送効率が悪くなるという問題が発生する。
【００４２】
たとえば、第１の通信方式で動作する通信装置１０の受信回路１１（図２）が受信信号の高周波ノイズ成分を減衰させるローパスフィルタを有する場合、受信回路１１は、第２の通信方式で動作する通信装置２０から送信された高周波信号をノイズ成分として除去してしまう場合がある。このような場合、通信装置１０は、通信装置２０から送信された伝送媒体２上の信号を検知することはできない。よって、異種の通信装置１０，２０から送出された信号同士が衝突するような通信環境では、通信装置１０は、伝送媒体２への信号送出を停止することができないという課題がある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、第２の通信方式で動作する通信装置２０の送信回路２７が、送信データＴＤから生成された送信信号の送出に先立ち、通知信号を伝送媒体２に送出して、第１の通信方式で動作する通信装置１０の信号検出回路１３に検知させる。これにより、通信装置１０では、送信判断回路１４が送信許可信号の出力を停止し、あるいは、送信不許可信号を送信回路１７と通信制御回路１８とに与えるので、通信装置１０から伝送媒体２への信号送出を停止させることができる。このため、異種の通信装置１０，２０間で衝突検出機能が働かなくとも、信号衝突を回避させることができる。したがって、第２の通信方式で動作する通信装置群は、第１の通信方式で動作する通信装置群に優先して、通信を行うことが可能となる。
【００４４】
図６（Ａ）は、第２の通信方式による基本フレームフォーマットの一例を示す図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の基本フレームフォーマットに従って送信される送信信号波形３１の例と通知信号波形３０の例とを概略的に示す図である。送信信号波形３１は、通知信号波形３０の後に送信される。また、通知信号波形３０は、データフィールドＤＡＴＡにおいて繰り返し周期的に送信されている。
【００４５】
通知信号波形３０は、第１の通信方式で検出することが可能な周波数を有していればよく、たとえば、第１の通信方式による送信信号波形１９（図３（Ｂ））よりも低い周波数を有し、送信信号波形１９と同程度の振幅を有するものとすることができる。通知信号を送信するタイミングについては、たとえば、第１の通信方式による基本フレームフォーマットの送受信禁止区間Ｔｘに通知信号の送信を開始してもよい。また、通信装置１０が送信を開始しようとしている場合には、通知信号波形３０と送信信号波形３１との送信を延期してもよく、伝送媒体２が無信号状態になって所定期間の無信号状態が続けば通知信号波形３０と送信信号波形３１とを伝送媒体２に送出してもよい。
【００４６】
以上に説明したように、本実施の形態では、第２の通信方式で動作する通信装置２０から通知信号波形３０とこれに続く送信信号波形３１とを伝送媒体２に送出するので、通知信号波形３０を検知した通信装置１０は、伝送媒体２への信号送出を停止することができる。したがって、通信方式が異なる異種の通信装置１０，２０間での信号衝突の発生を回避することができる。
【００４７】
また、通信装置２０は、高速データ伝送を可能とする第２周波数帯域を使用して動作し、通信装置２０の通信が通信装置１０の通信よりも優先されるので、伝送媒体２の利用効率を向上させることができる。
【００４８】
実施の形態２．
図７は、本発明に係る実施の形態２の通信装置２０Ｍの構成を概略的に示す機能ブロック図である。図７の通信装置２０Ｍの構成は、送信部２５Ｍの構成と通信制御回路２８が周波数変更信号ＦＣを出力する点とを除いて、上記実施の形態１の通信装置２０の構成と同じである。
【００４９】
本実施の形態では、送信部２５Ｍは、波形生成回路２６Ｍ及び送信回路２７を有する。送信回路２７の構成は、上記実施の形態１の送信回路２７（図４）の構成と同じである。波形生成回路２６Ｍは、上記実施の形態１の波形生成回路２６（図４）と同じ機能を有し、さらに、周波数変更信号ＦＣに応じて、正常な通信が可能となるまで、通知信号の周波数帯域の中心周波数を段階的にまたは徐々に低下させる機能を有する。たとえば、同一フレーム内あるいは複数のフレームに亘って通知信号の周波数は、段階的にまたは徐々に低下させられる。
【００５０】
このようにすることで、遠方に配置された通信装置１０に通知信号を大幅に減衰させることなく伝達させて検知させることができる。したがって、通信装置の配置によって通知信号の到達距離が異なる場合でも、通知信号の周波数を適切に変更することにより最小限の時間幅で通知信号を生成することが可能になる。また、より効率の高い伝送を実現することができる。
【００５１】
実施の形態１，２の変形例．
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、建物や工場などの小規模ドメインまたは中規模ドメイン内に分散して配置された複数の機器にそれぞれ通信装置Ａ１，Ｂ１〜Ｂ５，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１を通信インタフェースユニットとして組み込むことにより、通信ネットワークシステム１を構築することができる。具体的には、通信装置Ａ１を空気調和機の室外機に、通信装置Ｃ３を空気調和機の遠隔操作（リモートコントロール）用通信ユニットにそれぞれ組み込むことが可能である。この場合、使用者は、リモートコントローラを操作して、空気調和機に対して室内の温度設定や湿度設定などの情報を伝送媒体２経由で送信することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  通信ネットワークシステム、  ２  伝送媒体、  １０  通信装置（第１の通信装置）、  １１  受信回路、  １２  信号検出部、  １３  信号検出回路、  １４  送信判断回路、  １５  送信部、  １６  波形生成回路、  １７  送信回路、  １８  通信制御回路、  １９  送信信号波形、  ２０  通信装置（第２の通信装置）、  ２１  受信回路、  ２２  信号検出部、  ２３  信号検出回路、  ２４  送信判断回路、  ２５  送信部、  ２５Ｍ  送信部、  ２６，２６Ｍ  波形生成回路、  ２７  送信回路、  ２８  通信制御回路。
【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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【図７】
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