CN111418161A - 通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 - Google Patents

通信系统、发送装置、接收装置及通信方法 Download PDF

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Abstract

通信系统(10)是由以无线方式相互通信的发送装置(20)及接收装置(30)构成的系统，发送装置(20)具备进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式以及发送数据的处理的发送电路(21)；接收装置(30)具备：等待电路(33)，接收信号，在检测到所接收的信号中周期性地包含特定样式的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号；以及接收电路(32)，在从等待电路(33)输出检测信号后，从发送装置(20)接收数据。

Description

通信系统、发送装置、接收装置及通信方法
技术领域
本发明涉及通信系统、发送装置、接收装置及通信方法，特别涉及在由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统中，用于即使在有噪声的场环境下也以低功耗且高精度地进行等待接收的装置及方法。
背景技术
近年来，在被搭载于移动体系统的无线通信装置中，期待低功耗化，特别是，在通过电池驱动的无线通信装置中，被要求进一步的低功耗化。无线通信装置因为发送定时的不确定性，需要使接收电路常时动作，无线通信装置的功耗的大半利用于接收电路的常时动作的情况较多。
所以，以往提出了代替使接收电路常时动作而使专用的等待电路动作、仅在信号检测时使接收电路动作的方法(参照专利文献1、2)。通过这样的方法，可避免使接收电路常时动作，所以能实现无线通信装置的低功耗化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/063741号
专利文献2：美国专利第8,301,103号说明书
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1、2等的以往的等待电路中，有在有噪声的场环境下不能高精度地进行等待检测的问题。这是因为，以往的等待电路设想了检测比噪声等级充分大的等级的唤醒信号，但近年来，随着通信系统的低功耗化，唤醒信号的等级自身变小，并不一定能确保唤醒信号的等级与噪声等级相比充分大。
所以，本发明是为了解决这样的问题而做出的，目的是提供一种即使在有噪声的场环境下也能够以低功耗且高精度地进行等待接收的通信系统、发送装置、接收装置及通信方法。
用来解决课题的手段
为了达成上述目的，有关本发明的一技术方案的通信系统，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统，上述发送装置具备进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的处理以及发送数据的处理的发送电路；上述接收装置具备：等待电路，接收信号，在检测到所接收的上述信号中周期性地包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及接收电路，在从上述等待电路输出上述检测信号后，从上述发送装置接收上述数据。
此外，为了达成上述目的，有关本发明的另一技术方案的通信系统，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统，上述发送装置具备进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理以及发送数据的处理的发送电路；上述接收装置具备：等待电路，接收信号，在检测到所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及接收电路，在从上述等待电路输出上述检测信号后，从上述发送装置接收上述数据；上述特定样式是具有在超过由通信标准规定的数据发送中的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲；上述等待电路在所接收的上述信号中以在超过上述最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的电波强度接收到上述长脉冲的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号。
此外，为了达成上述目的，有关本发明的一技术方案的发送装置是构成上述通信系统的发送装置。
此外，为了达成上述目的，有关本发明的一技术方案的接收装置是构成上述通信系统的接收装置。
此外，为了达成上述目的，有关本发明的一技术方案的通信方法，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统的通信方法，包括：发送步骤，上述发送装置进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的处理以及发送数据的处理；等待步骤，上述接收装置接收信号，在检测到所接收的上述信号中周期性地包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及接收步骤，在上述等待步骤中输出上述检测信号后，上述接收装置从上述发送装置接收上述数据。
此外，为了达成上述目的，有关本发明的另一技术方案的通信方法，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统的通信方法，包括：发送步骤，上述发送装置进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理以及发送数据的处理；等待步骤，上述接收装置接收信号，在检测到所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及接收步骤，在上述等待步骤中输出上述检测信号后，上述接收装置从上述发送装置接收上述数据；上述特定样式是具有在超过由通信标准规定的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲；在上述等待步骤中，在所接收的上述信号中以在超过上述最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的电波强度接收到上述长脉冲的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号。
发明效果
通过本发明，能提供一种即使在有噪声的场环境下也能够以低功耗且高精度地进行等待接收的通信系统、发送装置、接收装置及通信方法。
附图说明
图1是表示有关实施方式的通信系统的结构的框图。
图2A是表示构成实施方式的唤醒信号的特定样式的一例(被开关调制的信号)的时间图。
图2B是表示构成实施方式的唤醒信号的特定样式的另一例(长脉冲)的时间图。
图3A是表示图1中的接收装置具备的等待电路的详细的结构的框图。
图3B是表示图3A所示的信号检测电路的详细的结构例的电路图。
图3C是表示图3A所示的检测等级形状判定电路的详细的结构例的电路及表示其信号处理的图。
图3D是表示图3A所示的检测周期判定电路的详细的结构例的电路图。
图4是表示有关实施方式的通信系统的动作的通信顺序图。
图5是表示图4的各步骤中的发送或接收的信号例的时间图。
图6是表示有关实施方式的接收装置的等待电路的动作例的时间图。
图7A是表示环境噪声的等级较低的环境下的有关以往技术的唤醒信号的波形例的时间图。
图7B是表示环境噪声的等级较高的环境下的有关以往技术的唤醒信号的波形例的时间图。
图8是表示环境噪声的等级较高的环境下的构成有关实施方式的唤醒信号的特定样式(长脉冲)的波形例的时间图。
图9是表示在构成实施方式的唤醒信号的特定样式中包含将任意的数据进行调制而得到的调制信号的例子的时间图。
图10A是表示有关实施方式的变形例的等待电路的详细的结构的框图。
图10B是表示构成有关实施方式的变形例的等待电路的检测时间·等级判定电路的详细的结构例的电路及表示其信号处理的图。
图11是表示有关实施方式的变形例的通信系统的通信方法中的发送或接收的信号例的时间图。
具体实施方式
以下，使用附图对有关本发明的实施方式详细地进行说明。另外，以下说明的实施方式都表示一具体例。在以下的实施方式中表示的数值、电路、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，不是限定本发明的意思。此外，关于以下的实施方式的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。此外，各图并不一定是严密地图示的。在各图中，有对实质上相同的结构赋予相同的标号而将重复的说明省略或简略化的情况。
图1是表示有关实施方式的通信系统10的结构的框图。通信系统10是即使在有噪声的场环境下也能够以低功耗且高精度地进行等待接收的通信系统的一例，由以无线方式相互通信的发送装置20及接收装置30构成。
发送装置20是发送数据的无线通信装置的一例，在本实施方式中，具有收发数据的功能，具备发送电路21、接收电路22、等待电路23、控制电路24及天线25。
天线25是发送并接受无线信号的空中线，例如是垂直天线。
发送电路21是经由天线25进行作为唤醒信号而将特定样式(pattern)周期性地发送的处理以及发送数据的处理的电路，例如由调制电路、放大电路、带通滤波器等构成。这里，特定样式指的是构成唤醒信号的预先设定的信号样式，例如是如图2A所示的被开关调制(ON－OFF－Keying)为横穿规定的阈值的电波强度的信号(虚线)、或如图2B所示的具有在超过由通信系统10中采用的通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过规定的阈值(即，第1阈值)的电波强度的长脉冲(虚线)。在图2A及图2B中，为了参考，也同时图示了环境噪声(实线)及阈值(单点划线)的例子。另外，特定样式中也可以包含将不依存于特定样式自身的波形的任意的数据进行调制而得到的调制信号。
等待电路23是经由天线25接收信号，在检测到所接收的信号中周期性地包含特定样式(即周期性)的情况下输出表示接收到唤醒信号的检测信号(以下也称作“唤醒检测信号”)的电路。具体而言，等待电路23以一定规则反复进行在规定期间(也称作“唤醒使能期间”)内判断在所接收的信号中是否包含特定样式的处理，在规定次数以上判断为在所接收的信号中包含特定样式的情况下输出唤醒检测信号。
这里，一定规则指的是预先设定的定时，不仅包括以一定的时间间隔进行，还包括使时间间隔以规定顺序变化。在本实施方式中，作为一定规则而假设以一定的时间间隔进行。在此情况下，一定的时间间隔是发送电路21将特定样式周期性地发送时的周期的n倍，n是2以上的整数。等待电路23为了检测特定样式的周期性，具体而言，在将上述规定期间分割为多个时隙(例如100μs)的情况下，在多个时隙中的一个时隙中上述规定次数以上判断为在所接收的信号中包含特定样式的情况下，输出唤醒检测信号。
接收电路22是在从等待电路23输出唤醒检测信号后、经由天线25接收从发送装置20发送的数据的电路，例如由带通滤波器、放大电路、解调电路等构成。接收电路22为了发送装置20的低功耗化，通常为了不从电源电路(未图示)接受电力供给而处于不动作的状态(即，低消耗等待模式)，在从等待电路23输出唤醒检测信号后，接受电力供给而动作(即，成为数据接收模式)，进而，在一定时间没有接收到数据的情况下，再次成为低消耗等待模式。
控制电路24是控制发送电路21、接收电路22及等待电路23的电路，例如由保存有程序的ROM、RAM、执行程序的处理器、输入输出电路等构成。控制电路24还进行经由触摸面板等输入装置(未图示)受理来自用户的指示、或经由显示器等输出装置(未图示)向用户提示信息的用户接口的处理，或进行使动作模式(低消耗等待模式/数据接收模式)转移的控制。
接收装置30是接收数据的无线通信装置的一例，在本实施方式中，具有收发数据的功能，具备发送电路31、接收电路32、等待电路33、控制电路34及天线35。发送电路31、接收电路32、等待电路33、控制电路34及天线35分别具有与发送装置20具备的发送电路21、接收电路22、等待电路23、控制电路24及天线25相同的功能，所以省略详细的说明。
图3A是表示图1中的接收装置30具备的等待电路33的详细的结构的框图。另外，关于发送装置20具备的等待电路23，也具备与接收装置30具备的等待电路33相同的结构。
等待电路33具备信号检测电路40、检测等级形状判定电路41及检测周期判定电路42。
信号检测电路40是通过将对经由天线35接收到的信号(称作“唤醒信号”)进行检波而得到的基带信号变换为数字信号而输出检波后数据的电路。
检测等级形状判定电路41是对于从信号检测电路40输出的检波后数据，通过检测并判定超过了规定的阈值的期间及低于规定的阈值的期间来检测特定样式，在检测到特定样式的情况下输出表示该情况的唤醒单个信号的电路。
检测周期判定电路42是通过判定从检测等级形状判定电路41输出的唤醒单个信号以一定规则(这里是周期性)出现的情况而检测特定样式的出现的一定规则性，在检测到特定样式的出现的一定规则性的情况下输出表示该情况的唤醒检测信号的电路。
图3B是表示图3A所示的信号检测电路40的详细的结构例的电路图。信号检测电路40由低噪声放大器(LNA)40a、检波器40b、低通滤波器(LPF)40c及A/D变换器(ADC)40d构成。输入到信号检测电路40中的唤醒信号在由低噪声放大器40a放大后被检波器40b解调，接着由低通滤波器40c仅提取低频成分，然后由A/D变换器40d从模拟信号变换为数字信号，作为检波后数据输出。
图3C是表示图3A所示的检测等级形状判定电路41的详细的结构例的电路(图3C的(a))及其信号处理(图3C的(b))的图。另外，在图3C的(b)中，以特定样式是图2A所示的被开关调制的信号的情况下的情形说明信号处理。
检测等级形状判定电路41如图3C的(a)所示，由比较器41a、计数器41b、比较器41c及样式判定器41d构成。输入到检测等级形状判定电路41中的检波后数据由比较器41a与规定的等级阈值比较后(参照图3C的(b)的“等级阈值比较”)，由计数器41b计测超过及低于等级阈值的时间。将计测出的时间用比较器41c与规定的时间阈值比较(参照图3C的(b)的“时间阈值比较”)。由样式判定器41d判定比较器41c中的比较结果是否与特定样式的开启状态及关闭状态的全部对应，在被判定为对应的情况下，输出表示检测到特定样式的唤醒单个信号。另外，在特定样式是图2B所示的长脉冲的情况下，不需要样式判定器41d。
图3D是表示图3A所示的检测周期判定电路42的详细的结构例的电路图。检测周期判定电路42是为了判定唤醒单个信号以一定规则(这里是周期性)出现的情况而将规定期间(“唤醒使能期间”)分割为多个时隙，在多个时隙中的一个时隙中规定次数以上判定为接收到唤醒单个信号的情况下输出表示接收到唤醒信号的唤醒检测信号的电路，由时隙计数器42a、时隙切换器42b、移位寄存器42c、加法器42d及比较器42e构成。
时隙计数器42a按照每个规定期间(“唤醒使能期间”)，将表示分割为多个(这里是7个)而得到的各时隙的定时的切换信号向时隙切换器42b输出。时隙切换器42b每当从时隙计数器42a接收到切换信号，就将输入信号(即，唤醒单个信号)向移位寄存器42c的7个输入端口依次分配并输出。移位寄存器42c是具有7个输入端口的多级(这里是5级)的移位寄存器(即，7列×5级的移位寄存器)，每当时隙计数器42a溢出，就使所保持的值移位。加法器42d计算移位寄存器42c的各列的合计值。比较器42e将加法器42d计算出的各列的合计值(即，7个合计值)各自与阈值(上述规定次数)比较，在至少一个合计值是阈值以上的情况下输出唤醒检测信号。
接着，对如以上那样构成的有关本实施方式的通信系统10的动作(即通信方法)进行说明。
图4是表示有关实施方式的通信系统10的动作的通信顺序图。图5是表示图4的各步骤中的发送或接收的信号例的时间图。
如图4所示，首先，在发送装置20中，发送电路21因为不知道接收装置30的模式(是否是数据接收模式)，所以在发送数据时，发送唤醒信号(即，周期性地出现特定样式的信号)和数据发送用帧(发送步骤S10)。另外，唤醒信号和数据发送用帧哪个在先都可以，也可以重复至少一方。此外，将该发送步骤S10反复进行任意的次数，直到发送装置20接收到从接收装置30发送来的ACK信号(S14)。图5的(a)表示图4的发送步骤S10中的发送的信号例。这里，表示了在将数据发送用帧随机地发送后发送唤醒信号(这里，是将通信数据调制而包含的特定样式的周期性的反复)的例子。
另一方面，在处于低消耗等待模式的接收装置30中，如图4所示，等待电路33接收信号，在检测出所接收的信号中周期性地包含特定样式(即周期性)的情况下，输出表示接收到唤醒信号的唤醒检测信号(等待步骤S11)。图5的(b)表示图4的等待步骤S11中的接收的信号例。在该例中，对先被送来的多个数据发送用帧而言，在处于低消耗等待模式的接收装置30中因为接收电路32不动作所以被忽视(参照图中的用虚线表示的数据发送帧)。等待电路33对于接着传送来的唤醒信号反应(即，输出唤醒检测信号)。由此，接收装置30在控制电路34的控制下，从低消耗等待模式切换为数据接收模式。另外，在图5的(b)中，还在信号例的后部表示了由接收到从接收装置30发送的ACK信号的发送装置20停止唤醒信号的发送的例子(参照图中的由虚线表示的唤醒信号)。
接着，在接收装置30中，如图4所示，接收电路32接收从等待电路33输出的唤醒检测信号，然后接收从发送装置20发送的数据发送用帧(接收步骤S12)。并且，接收装置30的发送电路31为了向发送装置20通知接收到数据的情况，向发送装置20返送ACK信号(S13)。
发送装置20如图4所示，在控制电路24的控制下，在发送了唤醒信号及数据发送用帧之后转移到接收模式，由接收电路22接收从接收装置30发送来的ACK信号(S14)。接收到ACK信号的发送装置20停止发送(即，唤醒信号及数据发送用帧的发送)。图5的(c)表示图4的步骤S14中的接收的信号例。这里，表示了在接收到ACK信号的时间点(例如，在第2次的发送时正常接收了的情况下)停止发送(唤醒信号及数据发送用帧的发送)的例子(参照图中的由虚线表示的数据发送帧及唤醒信号)。
图6是表示接收装置30的等待电路33的动作例的时间图。图6的(a)表示等待电路33动作的规定期间(即，唤醒使能期间(图中的“ON(开启)”期间))的定时例。图6的(b)表示发送装置20发送的唤醒信号(即，特定样式的反复)的定时例。
如该图6所示，等待电路33动作的唤醒使能期间以一定的时间间隔发生。该一定的时间间隔是发送装置20作为唤醒信号周期性地发送特定样式时的周期的整数(这里是4)倍。
等待电路33按照以一定的时间间隔出现的每个唤醒使能期间，判断在将唤醒使能期间划分成的7个时隙的各自中是否检测到特定样式(图中的“detect”)，在规定次数(例如两次)以上在相同的时隙中检测到特定样式的情况下，判断为检测到唤醒信号，输出唤醒检测信号。
如以上这样，有关本实施方式的通信系统10是由以无线方式相互通信的发送装置20及接收装置30构成的通信系统，发送装置20具备进行作为唤醒信号而将特定样式周期性地发送的处理以及发送数据的处理的发送电路21，接收装置30具备：等待电路33，接收信号，在检测到所接收的信号中周期性地包含特定样式的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号；以及接收电路32，在从等待电路33输出检测信号后，从发送装置20接收数据。
此外，有关本实施方式的通信方法是由以无线方式相互通信的发送装置20及接收装置30构成的通信系统10的通信方法，包括：发送步骤S10，发送装置20进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的处理、以及发送数据的处理；等待步骤S11，接收装置30接收信号，在检测到所接收的信号中周期性地包含特定样式的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号；以及接收步骤S12，在等待步骤S11中输出检测信号后，接收装置30从发送装置20接收数据。
由此，由与接收电路32独立地动作的(即，以低功耗动作的)等待电路33检测的唤醒信号不是仅仅比噪声等级大的等级的信号，而是特定样式周期性地反复的特殊的信号，所以实现了即使在有噪声的场环境下也以低功耗且能够高精度地进行等待接收的通信系统10及通信方法。
此外，等待电路33以一定规则反复进行在规定期间(唤醒使能期间)内判断在所接收的信号中是否包含特定样式的处理，在规定次数以上判断为在所接收的信号中包含特定样式的情况下，输出检测信号。由此，可靠地检测在所接收的信号中周期性地包含特定样式的情况，并且通过间歇动作进一步实现低功耗。
这里，一定规则例如是以一定的时间间隔进行。具体而言，一定的时间间隔是发送装置20的发送电路21将特定样式周期性地发送时的周期的n倍，n是2以上的整数。由此，以比发送装置20的发送电路21周期性地发送特定样式时的周期长的周期出现唤醒使能期间，等待电路33进行间歇动作，所以实现了进一步的低功耗化。
此外，等待电路33在将规定期间(唤醒使能期间)划分为多个时隙的情况下，在多个时隙中的一个时隙中规定次数以上判断为在所接收的信号中包含特定样式的情况下，输出检测信号(唤醒检测信号)。由此，不仅仅利用在唤醒使能期间检测到特定样式的情况，而是在还考虑在唤醒使能期间检测到特定样式的定时(即相位)的同一性的基础上检测出唤醒信号，所以即使在有噪声的场环境下也以较高的精度进行等待接收。
此外，特定样式的一例是被开关调制的信号。由此，特定样式是能够与数据区别的被开关调制的信号，所以唤醒信号的检测较容易。
此外，发送装置20的发送电路21在发送数据之后发送唤醒信号。由此，在发送装置20发送数据的时间点接收装置30已经处于数据接收模式的情况下，接收装置30不用等待唤醒信号的接收就能够迅速地进行数据接收。
接着，对构成唤醒信号的特定样式是长脉冲的情况下的好处进行说明。
图7A是表示环境噪声的等级较低的环境下的有关以往技术的唤醒信号的波形例的时间图。另外，纵轴表示电波强度，横轴表示时间。实线表示环境噪声，虚线表示有关以往技术的唤醒信号，单点划线表示在唤醒信号的判定中使用的阈值。
该图7A所示的有关以往技术的唤醒信号是具有在不超过由通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过规定的阈值的电波强度的脉冲。如该图7A所示，在环境噪声的等级较低的情况下，有关以往技术的唤醒信号由于是与环境噪声的等级相比足够高的等级，所以在接收装置中能够检测到。
但是，在环境噪声的等级较高的情况下，有关以往技术的唤醒信号的检测变得困难。图7B是表示环境噪声的等级较高的环境下的有关以往技术的唤醒信号的波形例的时间图。如该图7B所示，在环境噪声的等级较高的情况下，有关以往技术的唤醒信号被环境噪声掩盖，在接收装置中难以检测到。
另外，环境噪声的等级较高的情况是指与唤醒信号的电波强度相比环境噪声的等级相对高，特别是近年来，通信设备有根据功耗而发送输出变化的趋势，实际环境的噪声等级(即环境噪声)比低功耗系统处置的信号等级大的情况较多。进而在其他通信设备混合的场所，电波的混杂也较严重，有关以往技术的唤醒信号常常被环境噪声掩盖。
相对于此，在有关本实施方式的通信系统10中，作为构成唤醒信号的特定样式的一例，采用具有在超过由通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过规定的阈值(即第1阈值)的电波强度的长脉冲。由此，即使在环境噪声的等级较高的情况下，接收装置中的检测也变得容易。
图8是表示环境噪声的等级较高的环境下的构成有关本实施方式的唤醒信号的特定样式(即长脉冲)的波形例的时间图。该图8相当于对图2B追加了特定样式(即长脉冲)与环境噪声叠加的波形(虚线)的时间图。实际环境场中的高强度噪声是通信设备的通信信号的情况较多，在此情况下，由于通信在一定时间(即最大的帧期间)内停止，所以与此对应而噪声等级下降的情况较多。有关本实施方式的长脉冲如该图8所示，由于具有在一定时间(即最大的帧期间)中持续超过阈值(即第1阈值)的电波强度，所以容易与环境噪声区别而检测。即，根据有关本实施方式的长脉冲，通过发送具有比高强度噪声的持续时间长的时间宽度的脉冲，噪声等级下降时的谷间被填埋而总的信号等级(即，环境噪声和长脉冲被叠加的信号的等级)不下降(参照虚线)，所以被环境噪声掩盖的唤醒信号的检测也变得容易。
这样，构成有关本实施方式的唤醒信号的特定样式的一例是具有在由通信标准规定的数据发送中的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲。由此，特定样式成为能够与数据区别的信号，所以即使在有噪声的场环境下也能够更可靠地检测到唤醒信号。
另外，在构成有关本实施方式的唤醒信号的特定样式中也可以包含将任意的数据进行调制而得到的调制信号的情况如上所述。图9是表示在构成唤醒信号的特定样式中包含将任意的数据调制成的调制信号的例子的时间图。图9的(a)是将数据调制而包含到被开关调制的特定样式中的例子的时间图。图9的(b)是将数据调制而包含到作为长脉冲的特定样式中的例子的时间图。
如该图9所示，构成有关本实施方式的唤醒信号的特定样式可以包含将任意的数据进行调制而得到的调制信号。由此，唤醒信号不仅成为使接收装置30从低消耗等待模式转变为数据接收模式的触发，还表示发送数据，所以由发送装置20进行的发送(即，唤醒信号及数据发送用帧的发送)及由接收装置30进行的数据接收所需要的时间被缩短。
另外，在上述实施方式中，发送装置20作为唤醒信号而将特定样式周期性地发送，但在作为特定样式而使用长脉冲情况下，也可以不周期性地发送。即，唤醒信号也可以是1个长脉冲。唤醒信号即使由1个长脉冲构成，也根据使用上述图7A～图8说明的内容可知，是与数据明确地区别的信号，所以在有噪声的场环境下也能够容易地检测。
使用这样由1个长脉冲构成的唤醒信号的有关上述实施方式的变形例的通信系统可以通过对有关上述实施方式的通信系统施以若干变更(即，简洁化)来实现。
例如，关于发送电路21(关于发送电路31也同样)，只要作为唤醒信号代替周期性地发送长脉冲而仅发送1次长脉冲就可以。
此外，关于等待电路33(关于等待电路23也同样)，只要代替接收信号并检测在所接收的信号中周期性地包含特定样式而检测在所接收的信号中包含长脉冲就可以(即，不需要周期性的检测)。更详细地讲，有关本变形例的等待电路33a如图10A的框图所示，具备信号检测电路40及检测时间·等级判定电路43。信号检测电路40具备与图3B所示的结构相同的结构。检测时间·等级判定电路43具备表示其详细结构的图10B的(a)所示的结构。图10B的(a)所示的结构相当于从图3C的(a)所示的结构去除了样式判定器41d后的结构。图10B的(b)是说明图10B的(a)中的比较器41a及比较器41c的信号处理的图。
另外，有关本变形例的通信系统的通信方法除了唤醒信号由1个长脉冲构成这一点以外，基本的流程与图4所示的有关上述实施方式的通信方法相同。但是，在有关本变形例的通信系统的通信方法中，由于图4的各步骤中的发送或接收的信号例与上述实施方式不同，所以以下使用图11说明其信号例。
图11是表示有关本变形例的通信系统的通信方法中的发送或接收的信号例的时间图。图11的(a)表示图4的发送步骤S10中的发送的信号例。这里，表示了在将数据发送用帧发送多次后发送唤醒信号(这里是1个长脉冲)的例子。
图11的(b)表示图4的等待步骤S11中的接收的信号例。在该例中，先被送来的多个数据发送用帧由于在处于低消耗等待模式的接收装置30中接收电路32没有动作，所以被忽视(参照由图中的虚线表示的数据发送帧)。对于接着被送来的唤醒信号，等待电路33a反应(即，输出唤醒检测信号)。由此，接收装置30在控制电路34的控制下，从低消耗等待模式切换为数据接收模式。
图11的(c)表示图4的步骤S14中的接收的信号例。这里，表示了在接收到ACK信号的时间点(例如在第2次的发送时正常接收了的情况下)停止发送(唤醒信号及数据发送用帧的发送)的例子(参照由图中的虚线表示的数据发送帧及唤醒信号)。
这样，有关本变形例的通信系统是由以无线方式相互通信的发送装置20及接收装置30构成的通信系统，发送装置20具备进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理及发送数据的处理的发送电路21；接收装置30具备：等待电路33a，接收信号，在检测出所接收的信号中包含特定样式的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号；以及接收电路32，在从等待电路33a输出检测信号之后，从发送装置20接收数据；特定样式是具有在超过由通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲，等待电路33a在所接收的信号中以在超过最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的功率接收到长脉冲的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号。
此外，有关本变形例的通信方法是由以无线方式相互通信的发送装置20及接收装置30构成的通信系统的通信方法，包括：发送步骤S10，发送装置20进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理以及发送数据的处理；等待步骤，接收装置30接收信号，在检测出所接收的信号中包含特定样式的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号；以及接收步骤S12，在等待步骤中输出检测信号后，接收装置30从发送装置20接收数据；特定样式是具有在超过由通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲，在等待步骤中，在所接收的信号中以在超过最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的功率接收到长脉冲的情况下，输出表示接收到唤醒信号的检测信号。
由此，由与接收电路32独立动作的(即，以低功耗动作的)等待电路33a检测的唤醒信号不是仅仅比噪声等级大的等级的信号，而是具有在超过由通信标准规定的数据发送的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲这样的特殊的信号，所以可实现在有噪声的场环境下也能够以低功耗且高精度地进行等待接收的通信系统或通信方法。
以上，基于实施方式及变形例对有关本发明的通信系统、发送装置、接收装置及通信方法进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式及变形例。只要不脱离本发明的主旨，对本实施方式及变形例施以了本领域技术人员想到的各种变形后的形态、或将实施方式及变形例的一部分构成要素组合而构建的其他形态也包含在本发明的范围内。
例如，有关上述实施方式的通信系统10由具备相同的构成要素的发送装置20及接收装置30构成，但并不限于这样的结构，也可以是，发送装置20是仅具备发送电路21的发送专用的装置，并且接收装置30是具备接收电路32及等待电路33的接收专用的装置。即使是具备这样的结构的通信系统，也具有作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的特征。
此外，在上述实施方式中，在低消耗等待模式下，接收电路32(接收电路22也同样)是不从电源电路接受电力供给的状态，但并不限于这样的状态，也可以是从电源电路接受电力供给但不动作的状态、或者是动作所需要的时钟信号的供给被停止的状态。不论是哪种状态，在低消耗等待模式下，接收电路32(接收电路22也同样)都停止动作，都为接收装置30(发送装置20也同样)中的功耗较低的状态。
此外，在上述实施方式中，构成唤醒信号的特定样式是被开关调制的信号及长脉冲中的某一个，但也可以是包含被开关调制的信号及长脉冲双方的信号。进而，各个特定样式是被开关调制的信号及长脉冲中的某一个，但也可以是随着时间的经过而被开关调制的信号及长脉冲切换。例如，也可以是被开关调制的信号及长脉冲以一定的时间间隔交替地替换为特定样式。
产业上的可利用性
本发明能够作为通信系统、发送装置、接收装置及通信方法利用，特别是，能够作为在由以无线方式相同通信的发送装置及接收装置构成的通信系统中，用于在有噪声的场环境下也以低功耗且高精度地进行等待接收的通信装置利用。
标号说明
10 通信系统
20 发送装置
21 发送电路
22 接收电路
23 等待电路
24 控制电路
25、35 天线
30 接收装置
31 发送电路
32 接收电路
33、33a 等待电路
34 控制电路
40 信号检测电路
40a 低噪声放大器(LNA)
40b 检波器
40c 低通滤波器(LPF)
40d A/D变换器(ADC)
41 检测等级形状判定电路
41a、41c 比较器
41b 计数器
41d 样式判定器
42 检测周期判定电路
42a 时隙计数器
42b 时隙切换器
42c 移位寄存器
42d 加法器
42e 比较器
43 检测时间·等级判定电路

Claims (14)

1.一种通信系统，由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成，其特征在于，
上述发送装置具备发送电路，该发送电路进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的处理、以及发送数据的处理；
上述接收装置具备：
等待电路，接收信号，在检测到所接收的上述信号中周期性地包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及
接收电路，在从上述等待电路输出上述检测信号后，从上述发送装置接收上述数据。
2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
上述等待电路以一定规则反复进行在规定期间内判断在所接收的上述信号中是否包含上述特定样式的处理，在规定次数以上判断为在所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出上述检测信号。
3.如权利要求2所述的通信系统，其特征在于，
上述一定规则是以一定的时间间隔进行。
4.如权利要求3所述的通信系统，其特征在于，
上述一定的时间间隔是上述发送电路周期性地发送上述特定样式时的周期的n倍，上述n是2以上的整数。
5.如权利要求4所述的通信系统，其特征在于，
上述等待电路在将上述规定期间划分为多个时隙的情况下，在上述多个时隙中的一个时隙中上述规定次数以上判断为在所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出上述检测信号。
6.如权利要求1～5中任一项所述的通信系统，其特征在于，
上述特定样式是被开关调制的信号。
7.如权利要求1～5中任一项所述的通信系统，其特征在于，
上述特定样式是具有在超过由通信标准规定的数据发送中的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲。
8.如权利要求1～7中任一项所述的通信系统，其特征在于，
上述特定样式包含将任意的数据进行调制而得到的调制信号。
9.如权利要求1～8中任一项所述的通信系统，其特征在于，
上述发送电路在发送上述数据后，发送上述唤醒信号。
10.一种通信系统，由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成，其特征在于，
上述发送装置具备发送电路，该发送电路进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理、以及发送数据的处理；
上述接收装置具备：
等待电路，接收信号，在检测到所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及
接收电路，在从上述等待电路输出上述检测信号后，从上述发送装置接收上述数据；
上述特定样式是具有在超过由通信标准规定的数据发送中的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲；
上述等待电路在所接收的上述信号中以在超过上述最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的电波强度接收到上述长脉冲的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号。
11.一种发送装置，其特征在于，
该发送装置构成权利要求1～10中任一项所述的通信系统。
12.一种接收装置，其特征在于，
该接收装置构成权利要求1～10中任一项所述的通信系统。
13.一种通信方法，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统的通信方法，其特征在于，包括：
发送步骤，上述发送装置进行作为唤醒信号而周期性地发送特定样式的处理、以及发送数据的处理；
等待步骤，上述接收装置接收信号，在检测到所接收的上述信号中周期性地包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及
接收步骤，在上述等待步骤中输出上述检测信号后，上述接收装置从上述发送装置接收上述数据。
14.一种通信方法，是由以无线方式相互通信的发送装置及接收装置构成的通信系统的通信方法，其特征在于，
包括：
发送步骤，上述发送装置进行作为唤醒信号而发送特定样式的处理、以及发送数据的处理；
等待步骤，上述接收装置接收信号，在检测到所接收的上述信号中包含上述特定样式的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号；以及
接收步骤，在上述等待步骤中输出上述检测信号后，上述接收装置从上述发送装置接收上述数据；
上述特定样式是具有在超过由通信标准规定的最大的帧期间的时间中持续超过第1阈值的电波强度的长脉冲；
在上述等待步骤中，在所接收的上述信号中以在超过上述最大的帧期间的时间中持续超过第2阈值的电波强度接收到上述长脉冲的情况下，输出表示接收到上述唤醒信号的检测信号。
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