CN102892181A - 无线通信装置、无线通信方法以及无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明针对的技术问题是降低无线通信中接收待机所需的电力。解决方案是在本发明的无线通信装置、无线通信方法、以及无线通信系统中，由来自外部的电波驱动，接收来自外部的电波启动后，通过从将启动了的记录作为履历信息来存储的电路中读出履历信息，就能够进行对应于读出的履历信息的无线通信，并降低待机电力。

Description

无线通信装置、无线通信方法以及无线通信系统

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，特别涉及到无线通信装置的接收待机所需电力的降低。

背景技术

作为具有基站和无线通信装置的无线通信系统，有有源标签（active tag）系统。有源标签系统，是在作为无线通信装置的有源标签和基站之间进行无线通信的系统，在有源标签一侧有电源，通信距离一般为数十米。在有源标签系统中，为防干扰，一般使用按每个基站不同的载波频率。载波频率称为信道(channel)。在车载无线通信装置中，已知用于解决无线通信装置上配备与所运用的多个信道的数量相应的接收单元时成本升高的问题的、按每个规定的检测时间切换接收信道而进行接收待机的无线通信装置（专利文献1）。

专利文献

专利文献1日本特开2000—307506号公报

在车载无线通信装置的情况下，由于一般能够从车辆获得电力供给，接收待机时所需电力消耗不成问题。然而，人所携带的有源标签那种电池等有限容量电源的无线通信装置等情况下，接收待机所需的电力消耗就成为问题。

发明内容

本发明的无线通信装置，具备：第1电路，由来自外部的电波驱动，接收来自外部的电波而启动后，将已启动的记录作为履历信息存储；电源；以及第2电路，由上述电源的电力驱动，读出上述履历信息。

本发明的无线通信方法，是与通过多个载波频率候选中的一个载波频率发出电波而进行无线通信的基站之间的无线通信方法，其特征为，具有存储器，且具有如下工序：当通过候选中的哪一个载波频率的电波都能驱动的电路启动后，将已启动的记录作为履历信息存储在存储器的工序；以及参照存储器，在有已启动的记录的情况下，对基站进行搜索的工序。

本发明的无线通信系统，具备：基站，将多个载波频率候选中的一个载波频率的电波发出，进行无线通信；以及无线通信装置，该无线通信装置具备：第1电路，具有存储器，通过候选中哪一个载波频率的电波都能驱动，接收来自基站的电波而启动后，将已启动的记录作为履历信息存储在存储器中；以及第2电路，参照存储器，在有已启动的记录的情况下，对基站进行搜索。

发明效果

在本发明中，由于利用并非依靠电池等电源的电力所记录的履历信息，因此降低待机电力成为可能。

附图说明

图1是表示本发明的无线通信系统的结构示例的图。

图2是表示本发明的无线通信装置的结构示例的图。

图3是表示本发明的无线通信装置中第1电路的结构示例的图。

图4是表示本发明的无线通信装置中第1电路的动作示例的图。

图5是表示本发明的无线通信装置的结构示例的图。

图6是表示在本发明的无线通信装置中，决定信道搜索优先度的步骤的示例的图。

图7是表示在本发明的无线通信装置例中的存储器内存储的通信履历的一个示例的图。

图8是表示本发明的无线通信装置的结构示例的图。

图9是表示出入管理的适用例的图。

图10是表示测位系统的适用例的图。

符号说明：

100：有源标签系统

101、102：基站

103、104：无线通信装置

105、106：数据

107：干扰波

201：第1电路

202：电源

203：第2电路

204：无源读写器（无源R/W）电路

205：有源标签电路

206：控制电路

301：整流电路

302：功率检测电路

303：存储器

304：逻辑电路

305：解调电路

306：发送电路

307：天线

具体实施方式：

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，原则上相同的部件标注相同的符号，省略其重复说明。

[实施例1]

作为本发明的实施方式的例子，图1表示作为无线通信系统的有源标签系统100。在有源标签系统100中，有多个基站101、102，基站101、102发出电波与无线通信装置103及104进行无线通信。在图1的示例中，无线通信装置103接收由基站101发出的电波载波发送的数据105。还有，另外的无线通信装置104接收由基站102发出的电波载波发送的数据106。

这里，当基站101与基站102彼此接近设置时，无线通信装置103除了基站101发送的数据105之外，还要将基站102发出的电波作为干扰波107来接收。从而，由于干扰波107的影响，无线通信装置103有可能不能正确接收数据105。

于是，在本实施例中，通过在基站101与基站102各自发出电波的载波频率（以下称为“信道”）中，分别使用不同的信道来防止接收错误。也就是说，准备多个候选信道，各基站分别使用多个候选信道中的一个信道。在本实施例中，从950MHz的频段中选择各信道的频带。

因此，无线通信装置103，通过从多个信道（例如6信道）中搜索基站101的发送信道（以下称为“信道搜索”），并选择信道，从而接收数据105。例如，无线通信装置103启动无线通信装置103的接收电路，设定接收信道。然后，无线通信装置103依次切换接收信道来搜索基站101发送的数据105。例如，当有信道1至6的全部6个信道时，无线通信装置103按信道1、信道2、信道3、信道4、信道5、信道6的顺序扫描，进行信道搜索。

作为无线通信装置103的例子，图2表示无线通信装置200。如图2所示，无线通信装置200具有：通过来自外部的电波产生电力而启动的第1电路201；电源202；以及由电源202驱动、与第1电路进行通信的第2电路203。

通过基站101使用的候选信道中的任一个频带，第1电路都产生电力并启动。即，第1电路可以由基站101所使用的候选信道中的任一个信道驱动。还有，在第1电路201中，具备存储器。就电源202而言，例如能够使用电池或电容。在本实施方式中，使用电池作为电源202。在图2中，虽然是第1电路201、电源202、以及第2电路203包含在壳体内的示例，但如实施例4所后述，电源202以及第2电路203设在壳体中，而第1电路201设于安装在该壳体上的IC卡等的介质上也可以。

图3表示第1电路201的电路结构。如图3所示，第1电路201具备：对接收信号进行整流的整流电路301、检测整流电路301的输出功率值的功率检测电路302、存储第1电路启动的履历信息等的存储器303、命令各电路动作的逻辑电路304、对来自后述的无源(passive)读写器电路204的信号进行解调的解调电路305、发送根据解调数据由逻辑电路304所生成的信号的发送电路306、以及天线307。天线307，例如为偶极子天线，能够接收本实施方式的基站发出的950MHz频段的电波，还能够发出950MHz频段的电波。就存储器303而言，例如使用闪式(flash)存储器或相变存储器等非易失性存储器。

第2电路203具有：与第1电路201进行无线通信的无源读写器（以下称为“无源R/W”）电路204、与作为外部无线通信设备的基站进行无线通信的有源标签电路205、以及对无源R/W电路204和有源标签电路205进行控制的控制电路206。无源R/W电路204、有源标签电路205、以及控制电路206，从电源202获得电力供给。由电源202和有源标签电路205构成有源标签。即，由电源202和有源标签电路205构成能够与在数10米左右的长距离范围内的、成为读写器的基站之间收发信号的IC标签。还有，无源R/W电路204，发出950MHz频段的电波，执行读的动作及写的动作。由于无源R/W电路204与基站使用相同频段的电波，因此，第1电路201能够通过共通电路，既从基站获得电力供给，也从第2电路203获得电力供给。所以，能够廉价制造无线通信装置103。

就无线通信装置103与基站101的基本通信步骤而言，基站101发送数据105，第1电路201由数据105，即来自基站101的电波启动，并将启动履历作为履历信息存储到第1电路201的存储器303内。例如，利用存储器303的1个比特，使其将“0”作为启动前的初始值来存储，而将启动后的履历作为履历信息存储为“1”。

下面，对基本通信步骤中各电路的动作进行详细说明。

图4表示第1电路201的动作。如图4所示，第1电路201通过整流电路301对接收信号进行整流，生成内部动作电力（步骤S1）。然后，整流电路301的输出，向功率检测电路302和解调电路305发送。接着，功率检测电路302对接收信号的功率值进行检测。还有，解调电路305对接收信号进行解调（步骤S2）。接下来，逻辑电路304对解调电路305的解调信号是否为来自无源R/W电路204的发送信号进行判断（步骤S3）。

当解调信号是来自无源R/W电路204的发送信号时，实施对应于无源R/W电路204的发送信号的处理（步骤S4）。例如，如果是请求存储在存储器303中的履历信息的发送信号，则发送电路306就通过天线307发送履历信息。

当解调信号不是无源R/W电路204的发送信号时，作为履历信息，在第1电路201的存储器303内存储为“有启动”（步骤S6）。如果用1个比特对履历信息进行存储，就对初始状态进行从“0”到“1”的改写。这里，通过设置步骤S5，当功率检测电路302检出的功率值比事先设定的阈值低时，也能够执行不在履历信息中存储“有启动”的处理。这样就能设定成，当供给了比足以使第1电路201启动的功率还大的电力时，使无线通信装置103开始无线通信，例如，能够调整使基站与无线通信装置之间进行通信的距离。还有，如果步骤S5中的阈值为0，就能够使其仅存储“有启动”的履历信息。

在第2电路203中，控制电路206对无源R/W电路204命令间歇性（例如每隔数秒~数分钟）读出第1电路201的存储器303内存储的上述履历信息的命令。收到读出命令的无源R/W电路204，从第1电路201读出履历信息。另外，作为履历信息的读出步骤，例如使用依照国际标准ISO/IEC18000-6C的无线通信步骤。

无源R/W电路204，将从第1电路201读出的履历信息发送到控制电路206。当读出的履历信息是启动后的履历的“1”时，控制电路206对有源标签电路205命令开始与基站的无线通信。收到命令的有源标签电路205，通过启动包含在有源标签电路205中的接收电路进行信道搜索，来进行基站的搜索。

如果通过信道搜索，成功鉴定基站101所使用的信道，有源标签电路205就选择已鉴定的信道接收数据105。还有，通过控制电路206的控制，无源R/W电路204，重置第1电路201的存储器303的履历信息，即，将存储器303的比特归“0”。

另一方面，当履历信息是表示无启动后的履历的状态的“0”时，控制电路206不对有源标签电路205命令开始与基站的无线通信。因此，不进行信道搜索。这样，当没有能够通信的基站时，能够限制无线通信装置103的动作，并抑制无线通信装置103的待机电力。

经过以上的工序，无线通信装置103与基站101的无线通信结束。

如上述，本实施方式的无线通信装置103，通过利用基站发出的电波所产生的电力，使第1电路201启动，并将启动履历作为履历信息留保留在存储器303内。然后，无线通信装置103的第2电路203读出履历信息。无线通信装置103，根据读出的履历信息来进行无线通信。也就是说，当读出的履历信息中包含启动履历时，则启动有源标签电路205中包含的接收电路，搜索基站，并接收基站发出的电波载波数据。

无线通信装置103，即使并非总是启动有源标签电路205的接收电路，也能够通过间歇性动作，从第1电路201的履历信息中确认基站的存在，能够实现低耗电地接收待机。还有，当无线通信装置103与基站之间的距离在设想的距离范围外等，履历信息中没有已启动的履历的情况下，无线通信装置103能够不进行信道搜索等对动作进行限制，将能够更进一步地抑制待机电力。从而，能够防止无线通信装置103的电力消耗，即电源202的电池消耗。

[实施例2]

作为实施例1的无线通信装置103的例子，图5表示进一步追加了存储器500的无线通信装置501。在存储器500内记录有源标签电路205的通信履历。具体说，有源标签电路205从基站101接收的数据105和接收信道的信息，都通过控制电路206存储到存储器500内。

本发明的无线通信装置501与基站101的无线通信步骤，虽然基本上与实施例1的无线通信装置103与基站101的无线通信步骤相同，但不同点在于要根据存储在存储器500内的接收信道的信息而改变信道搜索时各信道的搜索顺序这点上。

在实施例1中，作为信道搜索的顺序的例子，当信道是全部6信道时，按信道1、信道2、信道3、信道4、信道5、信道6的顺序来表示信道搜索的顺序。在本实施例的无线通信装置501中，通过控制电路206，有源标签电路205的接收电路参照存储器500内存储的上次通信的接收信道，设定信道搜索的顺序，以使其他信道都比上次通信的接收信道优先。当信道是信道1至6的全部6信道，且上次的接收信道是信道2时，将信道2放到最后，例如，按信道3、信道4、信道5、信道6、信道1、信道2的步骤进行信道搜索。还有，如果有与基站101的通信，则有源标签电路205就将基站101发送的数据105和接收信道的信息，通过控制电路206存储到存储器500内。这样一来，在存储器500中所存储的接收信道的信息，在每次通信时进行更新。

以上，本实施例的无线通信装置501，在有源标签电路205的信道搜索中，参照存储器500中存储的上次通信的接收信道，将上次通信的接收信道以外的信道优先进行信道搜索。于是，在无线通信装置501处于能够接收多个基站的发送信号的位置时，无线通信装置501能够实现不会连续地接收同一基站的发送数据。

[实施例3]

在实施例1及实施例2当中，表示多个基站使用按每个基站不同的信道的情况，但也存在不同基站使用同一信道而发送时间并不重合地发送数据，且无线通信装置501必需连续以同一信道接收不同基站的发送数据的情况。

因此，就本实施例而言，在无线通信装置501中，不仅利用存储器500所存储的接收信道，也利用接收数据，以图6所示的步骤来决定有源标签电路205的信道搜索的优先度。

如图6所示，有源标签电路205通过控制电路206读出存储器500内存储的通信履历（步骤S61）。然后，对上次与上上次的接收信道是否相同进行判断（步骤S62）。图7表示在存储器500内存储的通信履历的一例。如图7所示，当上次与上上次的接收信道相同时，对上次与上上次的接收数据是否相同进行判断（步骤S63）。并且，如图7，当上次与上上次的接收数据不同时，将上次的接收信道优先，进行信道搜索（步骤S64）。例如，图7当中，信道为全部6信道时，由于上次的接收信道是信道2，则将信道2排在第一位，例如按信道2、信道3、信道4、信道5、信道6、信道7的顺序进行信道搜索。

还有，当经步骤S62的判断是上次与上上次的接收信道不同时，或经步骤S63的判断，上次与上上次的接收数据相同时，则将上次的接收信道以外的信道优先进行信道搜索（步骤S65）。

以上，在本实施例中，基于存储器500内所存储的接收信道以及接收数据的通信履历，决定有源标签电路205的信道搜索的优先度。于是，当不同基站使用相同信道而发送时间不重合地发送数据时，无线通信装置501就能够连续接收使用相同信道的不同基站所发送的数据。

[实施例4]

在本实施例中，表示电源202以及第2电路203设在壳体内，而第1电路201设于安装在壳体上的IC卡等的介质上的实施例。通过这种方式，就能够利用现有的壳体或IC卡等的介质，低成本实现本发明的无线通信装置。

作为无线通信装置103的例子，图8表示将第1电路201设于内置有电源202及第2电路203的壳体上的IC卡801上的无线通信装置802。由于除了第1电路未内置于壳体内而是安装在壳体上这一点，与实施例1至3没有变化，因此省略动作的说明。

另外，向壳体上安装介质，例如可以通过粘着剂粘上来实现。还有，作为壳体，也可以利用如图8所示的手机机壳。还有，在使用手机机壳的时候，除了有源标签电路205之外，还能够利用手机本身的无线通信功能实现无线通信系统。

[实施例5]

本实施例中，表示将本发明的无线通信系统用于出入管理的例子。

图9表示出入管理的适用例。在房间901中设置基站101，在房间902中设置基站102。每个房间的室壁屏蔽各自的基站发出的电波。还有，基站101及基站102与未图示的服务器连接。在服务器中，保存着携带无线通信装置103的人利用各房间的时间的信息，例如会议的开始与结束的时间。数据105中包含房间901的利用时间的信息。

在房间901的入口附近的人903所携带的无线通信装置103，利用基站101的发送数据105的发送，使第1电路201启动，并将启动履历留存在存储器303内。然后，无线通信装置103的第2电路203读出履历信息。接下来，包含在有源标签电路205中的接收电路启动，接收数据105。通过上述，无线通信装置103，从数据105中获得房间901的利用时间的信息。这里，在利用实施例4所示的手机的情况下，在手机的显示画面上能够显示利用时间的信息，携带无线通信装置103的人能够确认能否按预定时间到达会议场所。

另一方面，已离开房间901的人904所携带的无线通信装置104，由于通过房间901的室壁屏蔽基站101的发送数据105而不能接收数据105。这里，无线通信装置104与无线通信装置103是同型装置，在有源标签电路205内所存储的作为有源标签的识别号码是要与无线通信装置103不同的。因此，就人904携带的无线通信装置104而言，第1电路201不启动，有源标签电路205不工作，待机电力得以抑制。于是，就能够防止无线通信装置104的电力消耗，即电源202的电池消耗。

还有在这里，当读出履历信息，没有第1电路201的启动履历时，就将到下次读出履历信息为止的间隔设为例如10秒，而有第1电路201的启动履历时，通过将到下次读出履历信息为止的间隔延长，例如设为60秒，当没必要像本实施例的会议日期时间信息这样频繁地收发数据的情况下，就能够进一步降低无线通信装置103处于可与基站通信的场所时的耗电量。

[实施例6]

在本实施例中，表示将本发明的无线通信系统用于测位的例子。

图10表示测位的适用例。分别设置基站1001、1002、以及1003，并在未图示的服务器中设有数据库，数据库中保存着基站1001、1002、以及1003各自的位置。在本实施例中，将无线通信装置103的第1电路201能够由基站1001、1002、以及1003各自的电波启动的距离，分别设定为五米。每个基站发送的数据中包含每个基站的信息。

在距离基站1001五米范围内的人1004所携带的无线通信装置103中，通过来自基站1001的电波启动第1电路201，并将启动履历留存在存储器303内。然后，无线通信装置103的第2电路203读出履历信息。接着，包含在有源标签电路205中的接收电路启动，接收来自基站1001的发送数据。根据上述，无线通信装置103获得其处于距基站101五米以内的信息。

这里，在利用如实施例4所示的手机时，能够通过手机的显示画面显示信息，携带无线通信装置103的人1004，能够确认其位于基站1001的附近。还有，无线通信装置103，能够通过手机线路与数据库中保存有基站1001、1002、以及1003的位置信息的服务器连接，取得基站的位置信息，并对当前位置以五米左右的分辨率进行测位。为了更高精度地进行测位，除了基站1001之外，由有源标签电路205接收基站1002及1003的发送数据，也能够通过各基站的位置信息和来自各基站的电波强度导出无线通信装置103的位置。通过手机线路与服务器连接，能够省掉基站与服务器连接的布线的麻烦，能够以低成本导入测位系统。还有，也可以通过使基站本身具有与手机线路连接的功能，能够从有源标签电路205通过基站与服务器连接，并且能够省掉基站与服务器之间布线的麻烦，以低成本将测位系统导入。本实施例的系统，特别适用于使用GPS困难的室内的测位等。还有，由于通过手机线路在服务器的数据库中保存已测定的无线通信装置103的位置，就能够在与服务器连接后，对无线通信装置103的当前位置进行确认。

另一方面，位于离各基站1001、1002、以及1003中的任一个都超过五米的人1005所携带的无线通信装置104，不处于能够测定当前位置的区域。在这里，无线通信装置104与无线通信装置103是同型装置，有源标签电路205中存储的作为有源标签的识别号码是要与无线通信装置103不同的。这时，就人1005所携带的无线通信装置104而言，第1电路201不启动，有源标签电路205不工作，待机电力得以抑制。从而，能够防止无线通信装置104的电力消耗，即电源202的电池消耗。

以上，基于实施方式对本发明人所做的发明进行了具体的说明，但本发明并不限于上述实施方式，当然可能在不离主旨的范围内做各种变更。

Claims (15)

1.一种无线通信装置，其特征为，

具备：

第1电路，由来自外部的电波驱动，接收来自外部的电波而启动后，将已启动的记录作为履历信息存储；

电源；以及

第2电路，由上述电源的电力驱动，读出上述履历信息。

2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

上述无线通信装置，从多个载波频率候选中选择一个，与外部的无线通信设备进行通信，

上述第1电路通过上述候选中的哪一个电波都能启动。

3.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

该无线通信装置根据上述履历信息进行无线通信。

4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

上述无线通信装置，当上述第2电路读出上述履历信息时，在上述履历信息中有上述第1电路已启动的记录的情况下，对来自外部的电波的载波频率进行搜索。

5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

上述第2电路间歇地进行上述履历信息的读出，

当上述第2电路读出上述履历信息时，在上述履历信息中有上述第1电路已启动的记录的情况下，与上述履历信息中没有上述第1电路已启动的记录的情况相比，将到下次读出上述履历信息为止的间隔时间延长。

6.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

上述第2电路设在壳体内，

上述第1电路设于安装在上述壳体的介质。

7.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征为，

上述壳体是手机机壳。

8.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征为，

上述介质是IC卡。

9.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征为，

上述电源是电池。

10.一种无线通信方法，是与通过多个载波频率候选中的一个载波频率发出电波而进行无线通信的基站之间的无线通信方法，

其特征为，

具有存储器，且具有如下工序：

当通过上述候选中的哪一个载波频率的电波都能驱动的电路启动后，将已启动的记录作为履历信息存储在上述存储器的工序；以及

参照上述存储器，在有上述电路已启动的记录的情况下，对上述基站进行搜索的工序。

11.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征为，

在进行上述搜索的工序中，对上述多个载波频率进行扫描。

12.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征为，

上述存储器是闪式存储器。

13.一种无线通信系统，其特征为，

具备：

基站，将多个载波频率候选中的一个载波频率的电波发出，进行无线通信；以及

无线通信装置，

该无线通信装置具备：

第1电路，具有存储器，通过上述候选中的哪一个载波频率的电波都能驱动，接收来自上述基站的电波而启动后，将已启动的记录作为上述履历信息存储在上述存储器中；以及

第2电路，参照上述存储器，在有上述第1电路已启动的记录的情况下，对上述基站进行搜索。

14.如权利要求13所述的无线通信系统，其特征为，

上述基站设在房间内，

上述基站与存储上述房间的预约信息的服务器连接，

上述基站向上述无线通信装置发送上述预约信息。

15.如权利要求13所述的无线通信系统，其特征为，

具有存储上述基站的位置信息的数据库，

基于上述位置信息，对上述无线通信装置的位置进行测定。

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