JP4217602B2 - 通信アダプタおよびこれに接続された電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器をネットワークに接続して、ネットワーク上の他の機器から遠隔制御や遠隔監視などを行うために使用される通信アダプタに関する。

複数の家庭用電気機器（家電機器）が家庭内ネットワークに接続されるホームネットワークシステムにおいて、家電機器は、ネットワーク上の通信媒体に対応した通信プログラムおよびネットワークに接続するための通信制御プラグラムを機器内部に備えている。しかしながら、家電機器に通信プログラムと通信制御プログラムを内蔵させることによって、家電機器の制御処理内容が増大し、機器のコストアップに繋がる。また、接続するネットワークの通信方式の変更に対して、柔軟に対応させることができず、不便であった。

そこで、特許文献１では、ネットワークとの通信に用いる通信制御部および通信プログラムの記憶部を家電機器から分離して、脱着可能な通信アダプタとする。そして、家電機器の機器情報により自動的に通信プログラムを最適なものに更新する動的更新手段を備えている。
特開２０００−３５４０５３号公報

特許文献１のように通信アダプタが家電機器から分離された構成であると、通信アダプタのソフトウエアの暴走や家電機器と通信アダプタ間の設定不一致などにより、家電機器と通信アダプタ間で通信異常が発生すると、家電機器はネットワークに接続された他の機器とは通信できなくなってしまう。この場合、通信アダプタは、他の機器から制御や状態取得などの要求を受け取っても、家電機器に対して通信することができず、しかも他の機器に対応不可を知らせる応答も送信ができないという問題があった。そのため、他の機器からは異常の発生を掌握することが困難である。また、掌握できたとしても、遠隔操作によって通信異常を解消しようと試みる場合、通信不能であるため、対処のしようがない。例えば、外出先から遠隔制御をしている場合には、帰宅して何らかの復帰措置を行わなくてはならず、非常に不便であった。

本発明は、上記に鑑み、電気機器と通信アダプタ間で通信異常が発生した場合、自らその異常を検知して、通信相手を自己復帰させ、通信可能とする通信アダプタおよび電気機器の提供を目的とする。

本発明は、家庭用電気機器と、該電気機器をネットワークに通信可能に接続する通信アダプタとから構成されるホームネットワークシステムであって、通信アダプタは、前記電気機器と通信する通信手段と、前記電気機器との通信状態を監視する通信監視手段と、通信異常を検知したとき、前記電気機器に初期化処理を実行させるための電気信号を前記通信とは別系統で送信する復帰手段とを備えたものである。

このように、通常の通信を行う通信系統とは異なる通信系統を設けておけば、通信異常が発生したとき、別の通信系統から電気信号を送信することができる。

ここで、別の通信系統として、給電を利用する。すなわち、通信アダプタは、電気機器に通電して電源供給する電源給電手段を備え、復帰手段は、電源給電手段からの通電をオフした後、通電をオンする。この通電のオンオフが電気信号となる。なお、電源供給用の通信系統と通信用の通信系統とは、それぞれ別の接続線を使用するか、あるいは同一の接続線を共用してもよい。通信信号と通電における電気信号とは、周波数等が全く異なる信号であるので、同じ接続線を使用しても別系統で送信されるものと言える。

これによって、電気機器は、通信アダプタから電源供給される。電気機器と通信アダプタとの通信に異常が発生したとき、通信アダプタは、前記電気機器への電源供給を停止した後、電源供給を再開し、電気機器は、電源供給が再開されたとき、初期化処理を実行する。そして、通信アダプタからの指令によって、電気機器は、初期化処理により再起動する。その結果、機器内部のエラー等が解消され、通信機能が自動復帰し、通信が可能となる。

具体的には、通信アダプタは、第１の通信形式で通信する電気機器を接続する第１通信インタフェース部と、前記第１の通信形式とは異なる第２の通信形式で通信するネットワークを接続する第２通信インタフェース部と、第１の通信形式のデータと第２の通信形式のデータとを相互に変換するデータ変換部と、前記第１通信インタフェース部を通じて前記電気機器に電源供給する電源給電部と、前記第１通信インタフェース部を通じての通信を制御するとともに前記電気機器との通信状態を監視する制御部とを備える。

第１インタフェース部と制御部とにより、通信手段が構成される。制御部は、通信監視手段および復帰手段を含んだものとされ、通信異常を検知したとき、電気機器に初期化処理を実行させるために、電気機器への電源供給を停止した後、電源供給を再開するように電源給電部を制御する。

これに対応する電気機器は、ネットワークに接続された通信アダプタを通信可能に接続する通信インタフェース部と、前記通信アダプタから電源供給を受ける電源受電部と、前記通信インタフェース部を通じての通信を制御する制御部とを備える。制御部は、通信異常が発生したときに、前記通信アダプタからの電源供給が停止され、その後電源供給が再開されると、初期化処理を実行する。

通信異常の検知は、電気機器に送信したメッセージに対する応答が返信されたか否かによって判断される。メッセージは、電気機器に電源供給を開始したときに送信され、電気機器が保持している固有の機器情報を通知するように指示するデータ信号である。

ところで、電源供給の停止と再開を所定回数繰り返しても通信異常が解消しない場合、電源供給を停止する。これによって、通信異常は再起動しても解消されない異常であるということが判明するので、無用な動作をなくすことができる。

上記のホームネットワークシステムでは、通信アダプタから電気機器を再起動させるが、電気機器から通信アダプタを再起動させてもよい。すなわち、通信アダプタは、前記電気機器から電源供給され、前記電気機器と通信アダプタとの通信に異常が発生したとき、前記電気機器は、前記通信アダプタへの電源供給を停止した後、電源供給を再開し、前記通信アダプタは、電源供給が再開されたとき、初期化処理を実行する。

電気機器は、ネットワークに通信可能なように接続された通信アダプタと通信する通信手段と、前記通信アダプタとの通信状態を監視する通信監視手段と、通信異常を検知したとき、前記通信アダプタに初期化処理を実行させるための電気信号を前記通信とは別系統で送信する復帰手段とを備えたものとする。

そして、通信アダプタに通電して電源供給する電源給電手段を備え、復帰手段は、電気信号として、前記電源給電手段からの通電をオフした後、通電をオンする。

具体的には、電気機器は、ネットワークに通信可能なように接続された通信アダプタを接続する通信インタフェース部と、該通信インタフェース部を通じて前記通信アダプタに電源供給する電源給電部と、前記通信インタフェース部を通じての通信を制御するとともに前記通信アダプタとの通信状態を監視する制御部とを備える。制御部は、通信異常を検知したとき、前記通信アダプタに初期化処理を実行させるために、前記通信アダプタへの電源供給を停止した後、電源供給を再開する。そして、電源供給の停止と再開を所定回数繰り返しても通信異常が解消しない場合、電源供給を停止する。

通信異常の検知は、通信アダプタへの電源供給を開始したとき、前記通信アダプタからのメッセージを受信するか否かによって判断される。あるいは、通信アダプタに送信したメッセージに対する応答が返信されたか否かによって判断される。

これに対応する通信アダプタは、第１の通信形式で通信する電気機器を接続する第１通信インタフェース部と、前記第１の通信形式とは異なる第２の通信形式で通信するネットワークを接続する第２通信インタフェース部と、第１の通信形式のデータと第２の通信形式のデータとを相互に変換するデータ変換部と、前記第１通信インタフェース部を通じて前記電気機器から電源供給を受ける電源受電部と、前記第１通信インタフェース部を通じての通信を制御する制御部とを備える。制御部は、前記電気機器との間で通信異常が発生したときに、前記電気機器からの電源供給が停止され、その後電源供給が再開されると、初期化処理を実行する。

本発明によると、電気機器をネットワークにつなぐ通信アダプタと電気機器との間で通信異常が発生したとき、この異常発生を電気機器あるいは通信アダプタ自らが検知することにより、通信相手に対して、パワーオンリセット等による初期化処理を実行させて、再起動させることができる。したがって、自動的に通信異常を解消でき、メンテナンスの容易なホームネットワークシステムを構築できる。

（第１実施形態）
本実施形態のホームネットワークシステムは、図１に示すように、家電機器１と、家電機器１をネットワークに接続するための通信アダプタ２とから構成される。通信アダプタ２は、接続された家電機器１とネットワーク上の他の家電機器あるいはコントローラ等の電気機器との通信を中継する。ここで、家電機器１と通信アダプタ２との通信形式は、ネットワークの通信形式とは異なる。

家電機器１は、通信アダプタ２と接続するためのインタフェース部３と、インタフェース部３を通じた通信アダプタ２との通信を制御する制御部４と、通信アダプタ２に電源を供給する電源給電部５とを備える。なお、制御部４は、マイコンからなり、機器全体の制御も司る。

通信アダプタ２は、家電機器１と接続するための第１のインタフェース部６と、このインタフェース部６を通じた電気機器１との通信を制御する機器通信制御部７と、ネットワークと接続するための入出力部８と、入出力部８を通じたネットワーク上の電気機器との通信を制御するネットワーク通信制御部９と、一方の通信形式のデータを他方の通信形式に適合したデータに変換するデータ変換部１０と、家電機器１から電源供給を受ける電源受電部１１とを備える。なお、機器通信制御部７、ネットワーク通信制御部９およびデータ変換部１０は、機器全体の制御を司るマイコンからなる制御部１２に含まれる。

家電機器１のインタフェース部３と通信アダプタ２のインタフェース部６とは、通信ケーブルによって接続される。家電機器１と通信アダプタ２との通信形式は、特に限定されるものでないが、例えばＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）による通信方式を利用する。また、通信を無線で行ってもよく、この場合、各インタフェース部３、６は、無線ユニットとなる。

家電機器１の制御部４および通信アダプタ２の機器通信制御部７は、所定の通信形式で通信を行うための通信プログラムを実行する。ネットワーク通信制御部９は、ＴＣＰ／ＩＰ等のネットワークの規格に応じた通信方式で通信を行うための通信プログラムを実行する。ネットワークは、ＬＡＮ、ＷＡＮとされる。あるいは、インターネットを利用したものであってもよい。

入出力部８は、ネットワークとの接続が通信ケーブル、電話線、電力線等の有線の場合にはコネクタ、ＵＳＢとされる。また、無線ＬＡＮのように無線により接続される場合には、電波を送受信する無線ユニットとされる。すなわち、入出力部８は、ネットワークと接続するための第２のインタフェース部である。

家電機器１の制御部４は、通信異常検知手段１５と機器情報通知手段１６を有する。通信異常検知手段１５は、通信アダプタ２との通信状態の異常の有無を監視する。そして、通信アダプタ２から応答がないとき、あるいは電源供給を開始したときに通信アダプタ２からの通信がないとき、通信異常と判断する。制御部４は、通信異常と判断したとき、異常表示部１７において通信異常を報知する。機器情報通知手段１６は、家電機器１が保持する機器情報を通信アダプタ２に規定の通信方式にしたがって送信する。機器情報は、家電機器１における機種、機能、型番、メーカ名、製造年月日、使用履歴、ＭＡＣアドレスといった、その家電機器１における固有情報である。これらの情報は、メモリに記憶されており、機器情報通知手段１６は、これらの情報のうち少なくとも１つの情報を通信アダプタ２に送信する。

通信アダプタ２の機器通信制御部７は、機器情報取得手段１８を有する。機器情報取得手段１８は、機器情報を送信するように家電機器１に要求するとともに、送信されてきた機器情報を取得する。取得した家電機器１の機器情報に基づいて、家電機器１がネットワークと通信可能になるように、データ変換部１０の設定が行われる。

家電機器１の電源給電部５には、商用電源が供給される。通信アダプタ２の電源供給は家電機器１から行われる。通信アダプタ２は、電源供給が開始されると、動作を開始する。すなわち、電源供給を受けた電源受電部１１から制御部１２に電源が供給され、制御部１２が動作を開始する。電源供給のための通電は、両インタフェース部３、６間の通信ケーブルを通じて行われる。

なお、電源供給は、通信とは別系統としてもよい。すなわち、電源給電部５と電源受電部１１とを電源ケーブルで接続して、インタフェース部３、６を介さずに直接電源供給を行う。この電源供給は、家電機器１と通信アダプタ２が無線通信する場合に適している。また、ワイヤレスで電源供給してもよい。例えば、伝送コイルによる電磁誘導を利用して給電する、あるいは無線を利用して電気信号を送信し、電力に変換する。

次に、通信アダプタ２の初期化手順について説明する。通信アダプタ２は、電源が供給され動作を開始すると、家電機器１に対して機器情報要求信号を送信する。この機器情報要求信号を受信した家電機器１は、機器情報要求に対する応答信号を送信する。通信アダプタ２は、受信した機器情報を含んだ応答信号に基づいて、データ変換部１０の機能を設定する。このデータ変換部１０の設定は、家電機器１の機器情報に従い、家電機器１の種別毎に用意された変換プログラムを選択することによって行う。あるいは、家電機器１の種別に適した変換プログラムを家電機器１からダウンロードしてもよいし、同様にネットワーク上の電気機器からダウンロードしてもよい。また、圧縮されて保存されたライブラリデータをメモリから読み込んでもよい。

なお、この通信アダプタ２から家電機器１への機器情報要求ならびに応答のシーケンスは、通信アダプタ２が起動したときの最初の動作である。また、起動時に加えて、起動した後も定期的に行うようにする。これによって、通信の確認や通信相手の確認を行うことができ、通信を行う上で有効である。

家電機器１から返信される機器情報のデータ構成の例を図２に示す。このとき、家電機器１の機種データの他に各家電機器１に固有の特殊機能などの情報を同時に通信アダプタ２に送るようにすれば、接続されている家電機器１を詳細に識別することができるようになる。これによって、その特殊機能毎に適した変換プログラムを選択することが可能となる。

家電機器１と通信アダプタ２間での通信時に用いられる通信用データフォーマットについて説明する。図３に、家電機器１と通信アダプタ２間での通信時に用いられる家電通信用データフォーマットの一例を示す。通信用データは、「ＨＤ」コードを先頭バイトとして、順に「ＦＣＣ」コードまでの（５＋ｎ）バイトで構成されるものである。このデータフォーマットを用いて、家電機器１の制御部４と通信アダプタ２の機器通信制御部７は、家電機器１毎に規定されるプロパティコードに対する設定もしくは読み出しを行う。

エアコン用通信データの一例を図４に示す。エアコンの制御を行う場合、例えば停止状態から運転ＯＮ、冷房モード、温度２５度に設定する場合、図３に示した「ＰＣ」コードを「０ｘＦ０」、「ＣＣ」コードを「０ｘ６１」、「ＤＴ」コードの１バイト目を「０ｘ０１」、２バイト目を「０ｘ０２」、３バイト目を「０ｘ０８」に設定する。

また、冷蔵庫用通信データの例を図５に示す。例えば、ドアが開閉しているかどうかを問い合わせに対する応答データは、「ＰＣ」コードを「０ｘＦ１」、「ＣＣ」コードを「０ｘ７２」、「ＤＴ」コードの１バイト目を「０ｘ００（開）、あるいは０ｘ０１（閉）」と設定する。

次に、データ変換部１０の処理の概要について説明する。例として、家電機器１がエアコンであって、通信アダプタ２がネットワークからエアコンの動作状態変更を要求する指令を受信した場合について説明する。

まず、ネットワークの規格および通信媒体に対応した形式の受信データから「ネットワークアドレス」などのネットワーク通信固有のデータを削除する。次に、家電機器１に対するデータのみを抽出して、そのデータを家電機器１が処理可能なデータ形式であるエアコン制御プロパティ（ＰＣ＝０ｘＦ０）に対応した設定データに変換する。そして、家電通信用データフォーマットの設定要求電文に変換して、エアコンに対してデータ送信を行う。

このようにデータ変換部１０によってデータ変換することにより、各家電機器固有の通信仕様で必要最小限のデータのやりとりを行うことができる。そのため、家電機器１にかかる負荷が少なくなり、容易にネットワークと通信することができる。

次に、本ホームネットワークシステムにおける通信動作について説明する。まず、図６に示す家電機器１および通信アダプタ２の起動シーケンスについて説明する。家電機器１の電源給電部５が、通信アダプタ２に対して電源供給を開始すると、通信アダプタ２が起動する（Ｓ６０１）。電源供給開始のタイミングは、家電機器１の電源が入ったときに自動的に開始する。あるいは、任意のタイミングで行ってもよい。

通信アダプタ２の制御部１２は、電源供給を受けて起動すると、機器情報取得手段１８が家電機器１に対して機器情報要求信号を送信する（Ｓ６０２）。このとき、ノイズなどにより通信不可能な状態である場合、家電機器１から応答信号が返信されない。機器情報取得手段１８は、機器情報要求に対して正常な応答信号を受信できない場合、所定のインターバルをおいて再度機器情報要求信号を再送する（Ｓ６０３）。この再送を繰り返して、ノイズレベルが改善して家電機器１と通信可能状態になり次第、通信アダプタ２は、機器情報を取得することができる（Ｓ６０４）。

通信アダプタ２の制御部１２は、接続されている家電機器１の機器情報を取得すると、データ変換部１０における変換プログラムの選択、確認を行い、家電機器１との通信確認を行う。通信可能を確認してから、ネットワーク通信制御部９は、コントローラ等のネットワーク側に家電機器１をネットワークに登録するための家電機器登録要求信号の送信（Ｓ６０５）、家電機器登録応答信号の受信（Ｓ６０６）など一連のネットワーク側との通信を行う。

このように、通信アダプタ２と家電機器１との間で双方の通信が確認されることにより、初めてネットワーク側と通信を行えるようになる。すなわち、家電機器１からネットワーク通信機能を分離して、通信アダプタ２の形態としても、ネットワーク側から見て、一体的な電気機器として取り扱うことができる。しかも、この通信アダプタ２は各種の家電機器１に対応可能であるので、汎用性があり、家電機器１のネットワーク化を容易に図れる。

次に、通信アダプタ２が正常に起動できなかったときの動作を図７に示す。家電機器１の制御部４は通信異常検知手段１５を有している。例えば、家電機器１から通信アダプタ２に対して電源供給を開始して通信アダプタ２を起動したとき（Ｓ７０１）、正常に通信アダプタ２が起動すると、通信アダプタ２から家電機器１に対して、機器情報要求信号が送信される。しかしながら、所定の時間Ｔ経過後もこの機器情報要求信号が家電機器１に対して送信されず、この信号を制御部４が受信できない場合、通信異常検知手段１５は通信異常と判断する（Ｓ７０２）。そして、異常表示部１７に通信異常が発生したことを表示して、報知する。なお、表示の代わりに、音声で報知してもよい。

通信異常検知手段１５によって通信異常を検出すると、制御部４は、通信アダプタ２に対する給電を一旦停止した後、再度給電を再開する（Ｓ７０３）。通信アダプタ２への通電が一旦オフとなり、その後通電オンとなる。通電アダプタ２は受電して、再起動する。この再起動によって、通信アダプタ２の制御部１２は、初期化処理を実行する。ソフトウエアが暴走してしまった場合などには、正常に動作するようになり、異常に対する救済が可能となる。以降、この電源の停止／再開による再起動工程をパワーオンリセット（Power−On−Reset）と称する。

通信アダプタ２がパワーオンリセットされることにより、通信不能である異常状態が解消され、機器情報取得手段１８は、機器情報要求信号を送信する（Ｓ７０４）。家電機器１は機器情報要求信号を受信して、通信異常が回復したことを認識する。以後、通常の通信動作が行われる（Ｓ７０５）。

このように、通信異常を検知すると、家電機器１から通信アダプタ２への給電を一時停止し、再度給電することにより、通信アダプタ２をパワーオンリセットすることができる。そのいため、通信アダプタ２側のソフトウエアの暴走等が原因である通信異常を解消することができる。

また、家電機器１の制御部４が通信異常を検知したとき、給電の停止／再開を行うとともに、自らリセットを行って、制御部４の再起動を行ってもよい。これによって、家電機器１側のソフトウエアの暴走等が原因である場合にも、対処することができる。

なお、上記では、通信アダプタ２からの機器情報要求に基づく通信異常の検出方法について説明したが、家電機器１から通信アダプタ２に一定周期でポーリング通信を行っている場合、家電機器１は、一定時間受信がないことを検知することにより、通信異常を検知することができる。

ところで、家電機器１の動作中、機器状態が変化した際、変更後の機器情報が通信アダプタ２に通知される。すなわち、家電機器１から通信アダプタ２への機器情報通知と、これに対する通信アダプタからの応答が行われるようになっている。当然、通信アダプタ２の制御部１２の暴走などにより通信異常が発生した場合には、通信不能に陥り、応答を返すことができない。

そこで、このような状況を自己判断して、通信アダプタ２を再起動できるようにした。このときの動作を図８に基づいて説明する。まず、運転の切替、運転条件の設定変更といったような家電機器１の状態が変化した場合、変更された機器情報を含んだ機器情報通知信号が通信アダプタ２に対して送信される（Ｓ８０１）。このとき、万が一、通信アダプタ２のマイコンが暴走などしていると、家電機器１に対して応答することができない。家電機器１は、通信アダプタ２から所定の時間経過しても応答信号を受信できないとき、再度機器情報通知信号を送信する（Ｓ８０２）。所定の回数だけ機器情報通知信号を送信しても、通信アダプタ２から応答がないとき通信異常検知手段１５は、通信異常と判断する（Ｓ８０３）。

通信異常が検知されると、家電機器１は、通信アダプタ２に対して、パワーオンリセットを実行する（Ｓ８０４）。パワーオンリセットにより通信アダプタ２が正常に再起動されると、通信アダプタ２の機器情報取得手段１８により、家電機器１に機器情報通知信号が送信される（Ｓ８０５）。家電機器１は、通信アダプタ２からの機器情報通知信号を受信すると、通信アダプタ２が正常に復帰したことを認識する（Ｓ８０６）。通信アダプタ２は、家電機器１から機器情報応答信号を受信すると、ネットワークに対して家電機器登録要求信号を送信する。その後、家電機器１は、機器状態が変化するたびに、あるいは定期的に最新の機器情報を含んだ機器情報通知信号を通信アダプタ２に送信し、これを受信した通信アダプタ２は、家電機器１に機器情報通知応答信号を送信する。

次に、所定の回数のパワーオンリセットを行っても、通信アダプタ２が正常に復帰しない場合がある。このときの動作を図９に基づいて説明する。上記に示したように、家電機器１からの機器情報通知信号に対して、通信アダプタ２から所定の時間Ｔ経過しても、応答信号が返ってこないとき、家電機器１の通信異常検知手段１５は、通信異常が発生したと判断する(Ｓ９０３)。家電機器１は、通信アダプタ２にパワーオンリセットを実施させ、通信アダプタ２の再起動を試みる（Ｓ９０４）。通信アダプタ２は、パワーオンリセットを実行して、再起動する。

通信アダプタ２が再起動しても正常に復帰できない場合、家電機器１の通信異常検知手段１５は、所定の時間Ｔ経過しても、通信アダプタ２からの応答信号を受信しない。そこで、通信アダプタ２の復帰不可能と判断し（Ｓ９０７）、通信アダプタ２に対する電源供給を停止する（Ｓ９０８）。このとき、家電機器１に設けられた異常表示部１７に、異常発生を表示する。これによって、通信アダプタ２の異常を報知でき、サービスマンによる修理等が行われる。

図８、９の動作シーケンスを１つのフローにすると、図１０に示すようになる。なお、図９の場合、２回の通信異常検知で給電停止が実行される。これに限るものではなく、２回以上の複数回の再立上げ（パワーオンリセット）を行ってから、給電停止を行ってもよい。また、通信異常の表示についても、給電停止時だけでなく、通信異常を検知した時点で表示を行い、給電停止した時点で再び表示を行い、詳細に通信異常状態を報知してもよい。さらに、音声で報知してもよい。

図示していないが、家電機器が再度電源ＯＮ／ＯＦＦされた場合や、再度通信アダプタへの給電開始を指示する操作入力があった場合、通信アダプタへの給電を開始するようにする。これによって、使い勝手をよくすることができる。使用者が通信異常を確認後、再給電する操作を行える。

（第２実施形態）
第２実施形態のホームネットワークシステムにおける家電機器１および通信アダプタ２を図１１に示す。家電機器１の制御部４は、機器情報通知手段１６を有する。通信アダプタ２の機器通信制御部７は、機器情報取得手段１８と通信異常検知手段２０とを有する。各手段の機能は、第１実施形態のものと同じである。そして、家電機器１は、電源受電部１１を備え、通信アダプタ２は、電源給電部５および異常表示部２１を備え、通信アダプタ２から家電機器１に電源供給が行われる。通信アダプタ２が通信異常を検知するので、家電機器１において、通電オフ／オンによるパワーオンリセットが実行される。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

まず、図１２に基づいて家電機器１と通信アダプタ２の起動シーケンスを説明する。家電機器１が電源オフの状態になるとき、通信アダプタ２の電源給電部５が家電機器１に対して電源供給を開始すると、家電機器１は、受電して起動する（Ｓ１１０１）。電源供給開始のタイミングは、通信アダプタ２の電源が入ったときに自動的に供給開始される。あるいは、外部スイッチの入力操作などにより、任意のタイミングで行ってもよい。

家電機器１は電源供給を受けて起動すると、通信アダプタ２の機器情報取得手段１８が、機器情報要求信号を送信する（Ｓ１１０２）。家電機器１が、これに対して応答信号を送信する（Ｓ１１０５）と、通信アダプタ２は、家電機器１から応答が返ってきた時点で、ネットワークに対して家電機器登録要求信号（Ｓ１１０６）を送信し、応答信号を受信する（Ｓ１１０７）。これにより、家電機器１がネットワークと通信可能につながる。

機器情報要求信号が送信されたとき、ノイズなどにより通信不能な状態である場合、家電機器１からの応答信号は返信されない。機器情報取得手段１８は、機器情報要求に対する正常な応答信号を受信できないとき、所定のインターバルを挟んで再度機器情報要求信号を再送する（Ｓ１１０３）。この再送を繰り返して（Ｓ１１０４）、ノイズレベルが改善して家電機器１と通信可能な状態になり次第、通信アダプタ２は家電機器情報を取得することができるようになる（Ｓ１１０５）。

次に、家電機器１が正常に起動できなかったときの動作を図１３に示す。通信アダプタ２の機器通信制御部７は通信異常検知手段２０を有している。通信アダプタ２が家電機器１を起動した（Ｓ１２０１）後、機器情報要求をして家電機器１からの応答を待つ（Ｓ１２０２）。所定の時間Ｔ経過した後も、家電機器１から応答信号がなければ、通信異常と判断する（Ｓ１２０３）。

通信異常検知手段２０により通信異常を検出すると、制御部１２は、家電機器１に対する給電を一旦停止した後、再度給電を再開する（Ｓ１２０４）。家電機器１は再起動する。この再起動によって、家電機器１は、初期化処理を再度行う。ソフトウエアが暴走してしまった場合などには、正常に動作するようになり、異常に対する救済が可能となる。家電機器１は、パワーオンリセットされることにより、通信できない異常状態が解消されると、機器情報応答信号を送信する（Ｓ１２０６）。

このように、通信異常を検知すると、通信アダプタ２から家電機器1への給電を一時停止し、再度給電することにより、家電機器１をパワーオンリセットすることができる。したがって、家電機器１側のソフトウエアの暴走等による通信異常を解消することが可能となる。

なお、上記では、通信アダプタ２からの機器情報要求に基づく通信異常の検出方法について説明したが、家電機器１から通信アダプタ２に一定周期でポーリング通信を行っている場合、通信アダプタ２は、一定時間受信がないことを検知することにより、通信異常を検知することができる。

ネットワーク上のコントローラ等の電気機器から家電機器１に対して制御や状態取得などの命令を発したとき、家電機器１と通信アダプタ２との間が通信不能状態に陥っていると、当然家電機器１にその命令が到達しなくなる。このような状況を自己判断して、家電機器１を再起動することができる。

すなわち、図１４に示すように、通信アダプタ２は、ネットワークから機器情報通知信号を受信する（Ｓ１３０１）と、家電機器１に対して通知する（Ｓ１３０２）。家電機器１からこの命令に対する応答がない場合、通信アダプタ２は、家電機器１に再度通知を行う(Ｓ１３０２)。所定の回数だけ機器情報通知信号を送信しても、家電機器１から応答がないとき、通信アダプタの通信異常検知手段は、通信異常と判断する（Ｓ１３０３）。

通信アダプタ３は、通信異常を検知すると、家電機器１に対してパワーオンリセットを実行させる（Ｓ１３０４）。パワーオンリセットにより、家電機器１が正常に再起動すると、家電機器１から通信アダプタ２に機器情報応答信号が送信される（Ｓ１３０５）。通信アダプタ２は、家電機器１から機器情報応答信号を受信すると、ネットワークに対して家電機器登録要求信号を送信する（Ｓ１３０６）。これによって、家電機器１は、ネットワークに通信可能につながる。また、家電機器１に機器状態の変更があったとき、家電機器１は機器情報通知を行い、通信アダプタ２は、これに応答するとともに、ネットワーク上の電気機器に機器情報通知を行う。

次に、所定の回数パワーオンリセットを行っても、家電機器１が正常に復帰しない場合の動作を図１５に基づいて説明する。通信アダプタ２からの機器情報要求に対して、家電機器１から所定の時間経過しても、応答が返ってこないとき、通信アダプタ２の通信異常検知手段２０は通信異常が発生したと判断する(Ｓ１４０３)。通信アダプタ２は、家電機器１に対してパワーオンリセットを実施させて、再起動を試みる（Ｓ１４０４）。

家電機器１がパワーオンリセットした後、所定の時間経過しても機器情報要求に対する家電機器１からの応答がないとき、通信アダプタ２の通信異常検知手段２０は、復帰不可能と判断する（Ｓ１４０６）。通信アダプタ２０は、家電機器１に対して電源供給を停止する。そして、異常表示部２１に通信異常が発生したことを表示して、報知する（Ｓ１４０７）。

なお、ここでは２回の通信異常検知によって、給電停止したが、これに限るものではなく、２回以上の複数回の再立上げ（パワーオンリセット）してから、給電停止を行ってもよい。また、通信異常の表示についても、給電停止時だけでなく、通信異常を検知した時点で表示を行い、給電停止した時点で再び表示を行い、詳細に通信異常状態を報知してもよい。さらに、音声で報知してもよい。

図示していないが、通信アダプタ２が再度電源ＯＮ／ＯＦＦされた場合や、再度家電機器１への給電開始を指示する操作入力があった場合、家電機器１への給電を開始するようにする。これによって、使い勝手をよくすることができる。使用者が通信異常を確認後、再給電する操作を行える。

このように、通信アダプタ２から家電機器１に給電する機能を持つことにより、電子レンジや洗濯機等のように、動作終了後オートパワーオフする家電機器に対して、電源オンできる。コントローラ等のホームネットワーク側から動作指示を通信アダプタ２が受信したとき、給電を行うことにより、家電機器１を動作状態に移行させることができる。したがって、使い勝手のいいホームネットワークシステムを実現することができる。通信アダプタ２から電子レンジや洗濯機等の家電機器１にＡＣ１００Ｖの電源を供給するだけでなく、家電機器１のＣＰＵ等の制御部４に対して電源を供給することにより、動作開始、停止、パワーオンリセットを制御することもできる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。ホームネットワークシステムでは、１つの家電機器が１つの通信アダプタを通じてネットワークに接続されているが、１つの通信アダプタに複数の家電機器を接続したり、通信アダプタにさらに副通信アダプタを接続する構成にしてもよい。上記実施形態では、通信アダプタは、家電機器から独立した別体のものとしているが、家電機器に着脱可能に内蔵させてもよい。

また、両インタフェース部をつなぐ接続線と独立して、一方の制御部と他方の制御部とをつなぐ接続線を別の通信系統として設ける。通信異常が発生したとき、一方の制御部から他方の制御部に対してリセット信号をインタフェース部を介さずにこの別系統で送信するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態のホームネットワークシステムにおける家電機器および通信アダプタの要部構成図 機器情報の内容の一例を示す図 通信アダプタと家電機器間での通信に用いられるデータフォーマットを示す図 エアコン用通信データの一例を示す図 冷蔵庫用通信データの一例を示す図 起動時のシーケンスを示す図 起動時に通信エラーが発生したときのシーケンスを示す図 動作時に通信エラーが発生したときのシーケンスを示す図 復帰不可能時の電源休止シーケンスを示す図 家電機器の動作中に通信エラーが発生したときのフローチャート 第２実施形態のホームネットワークシステムにおける家電機器および通信アダプタの要部構成図 起動時のシーケンスを示す図 起動時に通信エラーが発生したときのシーケンスを示す図 動作時に通信エラーが発生したときのシーケンスを示す図 復帰不可能時の電源休止シーケンスを示す図

符号の説明

１ 家電機器
２ 通信アダプタ
３ インタフェース部
４ 制御部
５ 電源給電部
６ 第１のインタフェース部
７ 機器通信制御部
１０ データ変換部
１１ 電源受電部
１５ 通信異常検知手段
１６ 機器情報通知手段
１８ 機器情報取得手段

Claims (17)

1. 電気機器をネットワークに通信可能なように接続するための通信アダプタであって、前記電気機器を起動するために前記電気機器に電源供給する電源給電手段と、前記電気機器と通信する通信手段と、起動させた前記電気機器との間の通信異常の発生を自ら検知するために、前記電気機器と通信を行って、通信状態を監視する通信監視手段と、電源供給を開始したときに通信異常を検知すると、前記電気機器に初期化処理を実行させるための電気信号を前記通信とは別系統で送信する復帰手段とを備えたことを特徴とする通信アダプタ。
2. 通信手段は、ネットワークと通信するときに必要な電気機器の機器情報を取得するために、前記電気機器への電源供給を開始したときに電気機器に機器情報を要求する通信を行うことを特徴とする請求項１記載の通信アダプタ。
3. 復帰手段は、電気信号として、電源給電手段からの通電をオフした後、通電をオンすることを特徴とする請求項１または２記載の通信アダプタ。
4. 第１の通信形式で通信する電気機器を接続する第１通信インタフェース部と、前記第１の通信形式とは異なる第２の通信形式で通信するネットワークを接続する第２通信インタフェース部と、第１の通信形式のデータと第２の通信形式のデータとを相互に変換するデータ変換部と、前記電気機器を起動するために前記第１通信インタフェース部を通じて前記電気機器に電源供給する電源給電部と、起動させた前記電気機器との間の通信異常の発生を自ら検知するために、前記電気機器に電源供給を開始したときに通信を行って、電気機器との通信状態を監視する制御部とを備え、前記制御部は、ネットワークと通信するときに必要な前記電気機器の機器情報を取得するために、前記電気機器への電源供給を開始したときに電気機器と通信し、通信異常が発生すると、前記制御部は、前記電気機器に初期化処理を実行させるために、前記電気機器への電源供給を停止した後、電源供給を再開することを特徴とする通信アダプタ。
5. 通信異常は、機器情報を通知するように指示するメッセージに対する応答が返信されたか否かによって判断されることを特徴とする請求項２または４記載の通信アダプタ。
6. 電源供給の停止と再開を所定回数繰り返しても通信異常が解消しない場合、電源供給を停止することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の通信アダプタ。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の通信アダプタによって起動される電気機器であって、ネットワークに接続された前記通信アダプタを通信可能に接続する通信インタフェース部と、起動するために前記通信アダプタから電源供給を受ける電源受電部と、電源供給を受けて起動したときに、前記通信アダプタの要求に応答して、ネットワークと通信するときに必要な電気機器の機器情報を送信する制御部とを備え、該制御部は、電源供給が開始されたときに通信異常が発生すると、この異常を検知した前記通信アダプタからの電源供給の停止および電源供給の再開により、再起動することを特徴とする電気機器。
8. 家庭用電気機器と、該電気機器をネットワークに通信可能に接続する通信アダプタとから構成され、前記通信アダプタは、前記電気機器を起動するために前記電気機器に電源供給する電源給電手段を備え、前記電気機器は、前記通信アダプタから電源供給されて起動し、前記通信アダプタは、起動させた前記電気機器との間の通信異常の発生を自ら検知するために、前記電気機器と通信を行って、通信状態を監視する制御部を備え、制御部は、電源供給を開始したときに、ネットワークと通信するときに必要な前記電気機器の機器情報を取得するために前記電気機器と通信を行って、この通信状態を監視し、通信異常が発生したとき、前記制御部は、前記電気機器への電源供給を停止した後、電源供給を再開し、前記電気機器は、電源供給が再開されたとき、再起動することを特徴とするホームネットワークシステム。
9. ネットワークに通信可能なように接続された通信アダプタと通信する通信手段と、前記通信アダプタを起動するために通信アダプタに電源供給する電源給電手段と、起動させた前記通信アダプタとの間の通信異常の発生を自ら検知するために、前記通信アダプタからの通信の有無を検知して、通信アダプタとの通信状態を監視する通信監視手段と、電源供給を開始したときに通信異常を検知すると、前記通信アダプタに初期化処理を実行させるための電気信号を前記通信とは別系統で送信する復帰手段とを備えたことを特徴とする電気機器。
10. 電源供給を開始したときに、通信手段は、通信アダプタからの要求に応答して、ネットワークと通信するときに必要な電気機器の機器情報を通信アダプタに送信することを特徴とする請求項９記載の電気機器。
11. 復帰手段は、電気信号として、電源給電手段からの通電をオフした後、通電をオンすることを特徴とする請求項９または１０記載の電気機器。
12. ネットワークに通信可能なように接続された通信アダプタを接続する通信インタフェース部と、前記通信アダプタを起動するために前記通信インタフェース部を通じて前記通信アダプタに電源供給する電源給電部と、起動させた前記通信アダプタとの間の通信異常の発生を自ら検知するために、電源供給を開始したときに前記通信アダプタからの通信の有無を検知して、前記通信アダプタとの通信状態を監視する制御部とを備え、前記制御部は、電源供給を開始したときに、前記通信アダプタの要求に応答して、ネットワークと通信するときに必要な電気機器の機器情報を送信し、通信異常を検知したとき、前記制御部は、前記通信アダプタに初期化処理を実行させるために、前記通信アダプタへの電源供給を停止した後、電源供給を再開することを特徴とする電気機器。
13. 通信異常は、通信アダプタからのメッセージを受信するか否かによって判断されることを特徴とする請求項１０または１２記載の電気機器。
14. 電源供給の停止と再開を所定回数繰り返しても通信異常が解消しない場合、電源供給を停止することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の電気機器。
15. 通信異常を検知したとき、自らリセットを行うことを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の電気機器。
16. 第１の通信形式で通信する請求項９〜１５のいずれかに記載の電気機器を接続する第１通信インタフェース部と、前記第１の通信形式とは異なる第２の通信形式で通信するネットワークを接続する第２通信インタフェース部と、第１の通信形式のデータと第２の通信形式のデータとを相互に変換するデータ変換部と、起動するために前記第１通信インタフェース部を通じて前記電気機器から電源供給を受ける電源受電部と、電源供給を受けたとき、ネットワークと通信するときに必要な前記電気機器の機器情報を取得するために、前記電気機器に機器情報を要求する制御部とを備え、前記制御部は、電源供給を受けたときに通信異常が発生すると、この異常を検知した前記電気機器からの電源供給の停止および電源供給の再開により、初期化処理を実行することを特徴とする通信アダプタ。
17. 家庭用電気機器と、該電気機器をネットワークに通信可能に接続する通信アダプタとから構成され、前記電気機器は、前記通信アダプタを起動するために通信アダプタに電源供給する電源給電手段を備え、前記通信アダプタは、前記電気機器から電源供給されて起動し、前記通信アダプタは、ネットワークと通信するときに必要な前記電気機器の機器情報を取得するために、電源供給が開始されたときに、前記電気機器に機器情報を要求し、前記電気機器は、起動させた前記通信アダプタとの間の通信異常の発生を自ら検知するために、電源供給を開始したときに前記通信アダプタからの通信の有無を検知して、前記通信アダプタとの通信状態を監視する制御部を備え、制御部は、電源供給を開始したときに通信異常を検知すると、前記通信アダプタへの電源供給を停止した後、電源供給を再開し、前記通信アダプタは、電源供給が再開されたとき、初期化処理を実行することを特徴とするホームネットワークシステム。

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