JP2003101439A - 無線通信装置 - Google Patents

無線通信装置

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JP2003101439A
JP2003101439A JP2001292353A JP2001292353A JP2003101439A JP 2003101439 A JP2003101439 A JP 2003101439A JP 2001292353 A JP2001292353 A JP 2001292353A JP 2001292353 A JP2001292353 A JP 2001292353A JP 2003101439 A JP2003101439 A JP 2003101439A
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JP
Japan
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wireless communication
clock
module
clock signal
signal
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JP2001292353A
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English (en)
Inventor
Koichi Miyasaka
浩一 宮坂
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力を低減できる無線通信装置を提供す
る。 【解決手段】 スレーブとして動作する無線通信装置1
0の制御CPU31は、ビーコンを受信するための動作
を行わない間、システムクロックSCLKの周波数を低
くすべくセレクタ回路256にセレクタ信号を出力す
る。セレクタ回路256には、水晶発振回路251から
出力されるクロック信号CLK1と、RC発振回路25
3から出力され、クロック信号CLK1よりも低い周波
数のクロック信号CLK2が入力されている。セレクタ
回路256は、係るセレクタ信号を受け取ると、クロッ
ク信号CLK2を選択し、システムクロック信号SCL
Kとして出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置に係
り、特に、無線通信装置における消費電力低減化技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器間の無線通信接続方式に関する
規格として、Bluetooth(登録商標)がある。このBluet
oothに準拠した無線通信装置を内蔵した電子機器が多く
提供されている。最近は、腕時計型情報機器、携帯電話
機、MP3(MPEG1 audio Layer3)プレーヤ、ノート型
パーソナルコンピュータ、PDA(Personal DigitalAs
sistants)及びデジタルカメラといった携帯型電子機器
に無線通信装置を搭載することが検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな携帯型電子機器は、バッテリを電源としている。そ
して、特に小型であり、かつ、軽量であることが求めら
れる携帯型電子機器には、容量の小さなバッテリしか設
けることができない。従って、このような電子機器に無
線通信装置を設けると、バッテリに蓄電された電気エネ
ルギーがこの無線通信装置によって消費されるため、電
子機器の連続稼動時間が短くなってしまう。
【0004】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、消費電力を低減できる無線通信装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、無線通信モジュールと、この無線通信モ
ジュールの制御を行うベースバンドモジュールと、アプ
リケーションモジュールとを具備し、前記無線通信モジ
ュールは、第1のクロックを発生する手段であり、該第
1のクロックの周波数の制御が可能な第1のクロック発
生部と、この第1のクロックに従って、無線通信を行う
送受信部と、前記無線通信により受信されたデータを前
記ベースバンドモジュールに出力するとともに前記無線
通信により送信すべきデータを前記ベースバンドモジュ
ールから受け取る入出力部とを具備し、前記アプリケー
ションモジュールは、前記無線通信モジュールおよび前
記ベースバンドモジュールを利用して通信を行うアプリ
ケーションプログラムを実行する手段と、第2のクロッ
クを発生する第2のクロック発生部とを具備し、前記ベ
ースバンドモジュールは、前記第2のクロックに従って
計時を行い、一定周期の割り込み信号を発生するタイマ
と、前記第1のクロックに同期して動作する手段であ
り、前記無線通信モジュールとの間でデータの授受を行
い、低消費電力での動作を行うべき場合には、前記割り
込み信号が発生したときに、前記無線通信モジュールに
対し、前記第1のクロックの周波数を高くさせる指令を
送るとともに、前記無線通信の同期確立に必要な同期信
号を取得するための受信を一定期間行わせる指令を送
り、前記受信を行わせない期間は前記第1のクロックの
周波数を低くさせる指令を送る制御部とを備える第1の
無線通信装置を提供する。
【0006】また、上記目的を達成するために、本発明
は、無線通信モジュールと、この無線通信モジュールの
制御を行うベースバンドモジュールと、アプリケーショ
ンモジュールとを具備し、前記無線通信モジュールは、
第1のクロックを発生する手段であり、該第1のクロッ
クの発生および停止の制御が可能な第1のクロック発生
部と、この第1のクロックに従って、無線通信を行う送
受信部と、前記無線通信により受信されたデータを前記
ベースバンドモジュールに出力するとともに前記無線通
信により送信すべきデータを前記ベースバンドモジュー
ルから受け取る入出力部とを具備し、前記アプリケーシ
ョンモジュールは、前記無線通信モジュールおよび前記
ベースバンドモジュールを利用して通信を行うアプリケ
ーションプログラムを実行する手段と、第2のクロック
を発生する第2のクロック発生部とを具備し、前記ベー
スバンドモジュールは、前記第2のクロックに従って計
時を行い、一定周期の割り込み信号を発生するタイマ
と、前記第1のクロックに同期して動作する手段であ
り、前記無線通信モジュールとの間でデータの授受を行
い、低消費電力での動作を行うべき場合には、前記割り
込み信号が発生したときに、前記無線通信モジュールに
対し、前記第1のクロックの発生を開始させる指令を送
るとともに、前記無線通信の同期確立に必要な同期信号
を取得するための受信を一定期間行わせる指令を送り、
前記受信を行わせない期間は前記第1のクロックの発生
を停止させる指令を送る制御部とを備える第2の無線通
信装置を提供する。
【0007】上述した第1の無線通信装置は、無線通信
モジュールと、この無線通信モジュールの制御を行うベ
ースバンドモジュールと、アプリケーションモジュール
とを備える。そして、低消費電力での動作を行うべき場
合には、同期確立に必要な同期信号を取得するための動
作を行うとき以外、無線通信モジュールの第1のクロッ
ク発生部は、低い周波数のクロックを発生する。これに
より、無線通信モジュールとベースバンドモジュール
は、タイマを除き低速動作するから、消費電力が低減さ
れる。また、上述の第2の無線通信装置は、無線通信モ
ジュールと、この無線通信モジュールの制御を行うベー
スバンドモジュールと、アプリケーションモジュールと
を備える。そして、低消費電力での動作を行うべき場合
には、同期確立に必要な同期信号を取得するための動作
を行うとき以外、無線通信モジュールの第1のクロック
発生部は、クロックの発生を停止する。これにより、無
線通信モジュールとベースバンドモジュールは、タイマ
を除き停止するから、消費電力が低減される。
【0008】ここで、前記第2の無線通信装置の前記無
線通信モジュールは、前記第1のクロックの発生が開始
された後、安定した第1のクロックが生成されるまでの
間、前記送受信部へのクロックの伝達を遮断し、前記第
1のクロックが安定したときに、前記第1のクロックの
遮断を解除するゲート部を備える構成が望ましい。この
ゲート部は、前記第1のクロックの発生が開始されると
同時に計時を開始し、所定時間を計時したときに、前記
第1のクロックの遮断を解除する構成が好ましい。
【0009】また、前記第1および第2の無線通信装置
の前記制御部は、前記同期信号を前記一定期間内に取得
できなかった場合に、前記同期信号を取得するための受
信を行う期間を長くさせる指令を前記無線通信モジュー
ルに送ることが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 <第1実施形態>図1は、本発明の第1実施形態に係る
無線通信システムの構成を示すブロック図である。この
無線通信システムは、腕時計型情報機器1、携帯電話機
2、MP3(MPEG1 audio Layer3)プレーヤ3、ノート
型パーソナルコンピュータ4、PDA(Personal Digit
al Assistants)5及びデジタルカメラ6などの携帯可
能な携帯型電子機器群によって構成されている。これら
の機器1〜6は、Bluetooth(登録商標)通信方式の技
術仕様を満たすように構成されており、ピコネットと呼
ばれる約10m程度の局所的な無線通信ネットワークを
構成し、無線通信を行う。
【0011】Bluetooth通信方式の技術仕様によれば、
このピコネットは、ピコネット内の通信制御を行う1つ
のマスタと、このマスタによって制御される最高7つま
でのスレーブによって構成される。図1に示す例では、
腕時計型情報機器1がマスタであり、携帯機器2〜6が
スレーブである。機器1〜6は、いずれもマスタとなる
ことができ、また、スレーブになることもできる。本実
施形態は、このようなマスタとしての機能とスレーブと
しての機能を併有した無線通信装置に関するものであ
る。
【0012】図2は、本実施形態に係る無線通信装置1
0の構成を示すブロック図である。同図に示されるよう
に、この無線通信装置10は、3種類の主要なモジュー
ルを有している。すなわち、RF部12と、ベースバン
ド部13と、アプリケーション実行部14である。RF
部12には、アンテナ11がアンテナ切換回路21を介
して接続されている。アンテナ11によって受信された
信号は、アンテナ切換回路21を介してRF部12に出
力され、RF部12の出力信号はアンテナ切換回路21
を介してアンテナ11から出力される。
【0013】RF部12の受信回路22は、アンテナ1
1の受信信号をアンテナ切換回路21を介して取得する
と、この信号から搬送波を分離してアナログ信号を生成
する。また、受信回路22は、このアナログ信号をA/
D変換して、パケット形式の受信ベースバンド信号RX
として出力する。送信回路23は、ベースバンド部13
から出力されるパケット形式の送信ベースバンド信号T
XをD/A変換してアナログ信号を生成する。また、送
信回路23は、このアナログ信号によって搬送波を変調
し、アンテナ切換回路21に出力する。I/Oインタフ
ェース24は、受信回路22から取得した受信ベースバ
ンド信号RXをベースバンド部13に出力する一方で、
ベースバンド部13から送信ベースバンド信号TXを取
得し、送信回路23に出力する。
【0014】システムクロック生成部25は、水晶発振
回路251とRC発振回路253とを備えている。水晶
発振回路251は、水晶発振子252により、例えば1
3MHzのクロック信号CLK1を生成し、セレクタ回
路256に出力する。RC発振回路253は、抵抗素子
254と、図示せぬコンデンサを備え、クロック信号C
LK1よりも低い周波数(例えば32kHz)のクロッ
ク信号CLK2を生成し、セレクタ回路256に出力す
る。セレクタ回路256は、ベースバンド部13からの
セレクタ信号に従ってクロック信号CLK1およびクロ
ック信号CLK2のいずれか一のクロック信号を選択
し、システムクロック信号SCLKとして出力する。
【0015】ベースバンド部13において、制御CPU
31は、ベースバンド部13内の各部の動作を制御す
る。また、制御CPU31は、セレクタ信号をセレクタ
回路256に出力して、システムクロック信号SCLK
の周波数を制御する。ROM32は、フラッシュメモリ
などの書換え可能な不揮発性メモリであり、制御CPU
31によって実行される制御用プログラムや各種制御用
データなどを記憶している。RAM33は、制御CPU
31のワークエリアとして用いられ、各種データを一時
的に記憶する揮発性メモリである。
【0016】受信制御部35は、制御CPU31の制御
の下、I/Oインタフェース34aを介してRF部12
からパケット形式のベースバンド信号RXを受信する。
そして、受信制御部35は、Bluetoothに定められたデ
ータ形式のベースバンド信号RXに対して、プロトコル
変換を施し、一般的な通信に用いられているプロトコル
(例えばシリアル通信やTCPなど)に対応したデータ
形式の受信データを生成し、制御CPU31に出力す
る。この受信データは、制御CPU31により、I/O
インタフェース34bを介してアプリケーション実行部
14に出力される。送信制御部36は、一般的な通信に
用いられているプロトコル(例えばシリアル通信に用い
られるプロトコルやTCPなど)に対応したデータ形式
の送信データを制御CPU31から受け取り、これにプ
ロトコル変換を施し、Bluetoothに定められたデータ形
式の送信ベースバンド信号TXを生成し、I/Oインタ
フェース34aを介してRF部12に出力する。
【0017】発振制御部37は、システムクロック信号
SCLKの周波数に比例した周波数の動作基準クロック
信号をシステムクロック信号SCLKから生成する。制
御CPU31は、この動作基準クロック信号に同期して
各種処理を行う。
【0018】パケットタイマ38は、一定時間おきにタ
イマ信号Tsを生成し、割り込み制御回路39に出力す
る。具体的には、パケットタイマ38は、アプリケーシ
ョン実行部14から入力されるクロック信号CLK5の
パルス数を計数し、所定のパルス数Npを計数する毎
に、タイマ信号Tsを出力する。パルス数Npは、制御
CPU31により予め設定される。なお、このパルス数
Npがどのように設定されるかについては後述する。割
り込み制御回路39は、タイマ信号Tsが入力される毎
に、制御CPU31に対して割り込み要求を出力する。
制御CPU31は、割り込み要求の受信から一定時間が
経過するまでの間、受信制御部35に受信を行わせる。
【0019】アプリケーション実行部14において、制
御CPU41は、アプリケーション実行部14内の各部
の動作を制御する。ROM42は、例えばフラッシュメ
モリなどの書換え可能な不揮発性メモリであり、制御C
PU41によって実行される制御用プログラムやアプリ
ケーションプログラム、各種制御用データなどを記憶し
ている。RAM43は、制御CPU41のワークエリア
として用いられ、各種データを一時的に記憶する揮発性
メモリである。表示パネル49は、液晶パネルなどから
構成され、制御CPU41の制御の下、時刻情報などの
各種情報を表示する。
【0020】RC発振回路44は、抵抗素子45とコン
デンサ(不図示)を有し、例えば1MHzのクロック信
号CLK3(不図示)を出力する。水晶発振回路46
は、水晶発振子47を有し、クロック信号CLK3より
も低い周波数(例えば32.768KHz)のクロック
信号CLK4を出力する。夫々のクロック信号CLK
3、CLK4は、制御CPU41の動作基準クロック信
号として選択的に用いられる。さらに説明すると、制御
CPU41が表示パネル49に各種情報を表示させる等
の高速なデータ処理を実行する場合、クロック信号CL
K3が動作基準クロック信号として選択される。一方、
制御CPU41が計時処理等の低速なデータ処理を実行
する場合、クロック信号CLK3よりも低い周波数のク
ロック信号CLK4が動作基準クロック信号として選択
される。分周器48は、クロック信号CLK4を分周し
てクロック信号CLK5を出力する。このクロック信号
CLK5は、上述したパケットタイマ38に出力され
る。
【0021】ところで、Bluetooth通信方式において
は、マスタとスレーブは、同期通信を行う。具体的に
は、マスタは、同期信号であるビーコンをスレーブに一
定周期P(以下、「ビーコン周期P」と称する)毎に送
信する。そして、スレーブが、このビーコンを受信し、
ビーコンの受信周期に通信動作を同期させることによ
り、マスタおよびスレーブ間の同期が確立する。このよ
うにして同期が確立した後、スレーブは、通信を行わな
い間、マスタからの指示などにより、通信可能状態から
パークモード等の待機状態に移行する。
【0022】第1実施形態の無線通信装置10において
は、パケットタイマ38がBluetoothに規定されたビー
コン周期Pと同周期でタイマ信号Tsを出力する。上述
したパルス数Npは、このビーコン周期Pをクロック信
号CLK5の周期によって除算した値に設定されてい
る。無線通信装置10がスレーブとして動作するとき、
割り込み制御回路39は、タイマ信号Tsを取得する度
に制御CPU31に割り込み要求を出力する。制御CP
U31は、割り込み要求を受信する毎に、ビーコンを受
信するための動作を受信制御部35に所定時間行わせ
る。
【0023】また、無線通信装置10は、スレーブとし
て動作するとき、待機状態である間はシステムクロック
信号SCLKの周波数を低くする。より具体的には、ス
レーブとして動作する無線通信装置10の制御CPU3
1は、マスタから待機状態への移行を指示する指示信号
を受信すると、クロック信号CLK2の選択を指示する
セレクタ信号をセレクタ回路256に出力する。セレク
タ回路256は、セレクタ信号を取得すると、クロック
信号CLK2をシステムクロック信号SCLKとして発
振制御部37に出力する。クロック信号CLK2は、ク
ロック信号CLK1よりも周波数が低いから、発振制御
部37から出力される動作基準クロック信号の周波数も
低くなる。制御CPU31は、この動作基準クロック信
号に従って低速動作する。
【0024】また、上述したように、ビーコン周期P毎
に、制御CPU31には、割り込み制御回路39から割
り込み要求が与えられる。制御CPU31は、割り込み
要求を受け取ると、クロック信号CLK1の選択を指示
するセレクタ信号をセレクタ回路256に出力する。次
いで、制御CPU31は、受信制御部35を制御して、
ビーコンを受信するための動作を行わせる。この受信動
作において通信可能状態への移行を指示する指示信号が
マスタから受信されなかった場合、制御CPU31は、
システムクロック信号SCLKの周波数を低くすべくク
ロック信号CLK2の選択を指示するセレクタ信号をセ
レクタ回路256に出力する。
【0025】以上説明したように、第1実施形態によれ
ば、無線通信装置10は、送受信処理を行わない間、シ
ステムクロック信号SCLKの周波数を低くするから、
制御CPU31が低速動作し、消費電力が削減される。
【0026】<第2実施形態>上述した第1実施形態で
は、スレーブとして動作する無線通信装置10が待機状
態に移行するとき、無線通信装置10の制御CPU31
を駆動するためのシステムクロック信号SCLKの周波
数が低い周波数に切り換えられた。しかし、消費電力を
低減するためには、制御CPU31を低速動作させるよ
りも、停止させた方がよい。そこで、第2実施形態で
は、スレーブとして動作する無線通信装置10が待機状
態である間、制御CPU31の動作を停止させるように
した。
【0027】図3は、本発明の第2実施形態に係る無線
通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図3に
おいて、図2に対応するものには、同一の符号を付し、
その説明を省略する。また、同図に示されるように、発
振制御部37には、水晶発振回路251から出力された
クロック信号CLK1が入力される。
【0028】図3に示す構成において、スレーブとして
動作する無線通信装置10の制御CPU31は、待機状
態への移行を指示する指示信号をマスタから受信する
と、水晶発振回路251に停止信号を出力する。そし
て、水晶発振回路251は、停止信号を取得すると、ク
ロック信号CLK1の出力動作を停止する。この結果、
発振制御部37に対するクロック信号CLK1の供給が
途絶え、発振制御部37は、制御CPU31への動作基
準クロック信号の供給を停止する。このため、制御CP
U31の動作が停止する。このようにして無線通信装置
10は待機状態となる。
【0029】また、図3に示す無線通信装置10では、
通信可能状態のみならず、待機状態においても、ビーコ
ン周期毎にパケットタイマ38からタイマ信号Tsが水
晶発振回路251に出力される。水晶発振回路251
は、タイマ信号Tsを取得すると、クロック信号CLK
1の発振制御部37への出力動作を開始する。この発振
制御部37は、クロック信号CLK1が供給されると、
動作基準クロック信号を生成する。これにより、制御C
PU31の動作が開始する。
【0030】そして、制御CPU31は、動作基準クロ
ック信号を受け取って動作を開始すると、受信制御部3
5を制御して、ビーコンを受信するための動作を行わせ
る。この受信動作において通信可能状態への移行を指示
する指示信号がマスタから受信されなかった場合、制御
CPU31は、動作基準クロック信号の供給を停止すべ
く、水晶発振回路251に停止信号を出力する。
【0031】以上説明したように、第2実施形態によれ
ば、スレーブとして動作する無線通信装置10は、待機
状態において間欠的にビーコンの受信動作を行う。そし
て、無線通信装置10は、ビーコンの受信動作を行って
から次のビーコンの受信動作を行うまでの間、水晶発振
回路251を停止する。従って、無線通信装置10の消
費電力が削減される。さらに、発振制御部37に供給さ
れるクロック信号が途絶えるから、発振制御部37は、
基準動作クロックの供給を停止する。この結果、制御C
PU31が停止し、消費電力が更に削減される。
【0032】<第2実施形態の変形例> <変形例1>図4は、第2実施形態の第1変形例に係る
無線通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示
されるように、ベースバンド部13のパケットタイマ3
8から出力されたタイマ信号Tsは、割り込み制御回路
39に入力される。割り込み制御回路39は、タイマ信
号Tsを取得すると、I/Oインタフェース34aを介
してRF部12に割り込み信号を出力する。この割り込
み信号は、ベースバンド部13のI/Oインタフェース
34aとRF部12のI/Oインタフェース24との間
に配設された信号線を介して伝送される。RF部12の
I/Oインタフェース24は、ベースバンド部13から
割り込み信号を取得すると、この割り込み信号を水晶発
振回路251に出力する。そして、水晶発振回路251
は、割り込み信号を取得すると、クロック信号CLK1
の出力動作を開始する。
【0033】本変形例によれば、割り込み信号は、ベー
スバンド部13のI/Oインタフェース34aとRF部
12のI/Oインタフェース24から配設された汎用の
信号線を介して伝送される。従って、水晶発振回路25
1を起動するための信号を伝送するための新たな信号線
をRF部12に配設する必要がない。
【0034】<変形例2>第2実施形態において、水晶
発振回路251は、制御CPU31から停止信号を取得
して、クロック信号CLK1の出力動作を停止した。水
晶発振回路251は、その起動時からある程度の時間が
経過するまで、デューティや電圧レベルを満足しない不
安定なクロック信号CLK1を出力する。従って、水晶
発振回路251が起動されたときには、不安定なクロッ
ク信号CLK1がベースバンド部13の発振制御部37
に出力されるため、ベースバンド部13の各部において
誤動作が発生する場合がある。
【0035】そこで、本変形例では、第2実施形態のシ
ステムクロック生成部25を次のように変形した。図5
は、本変形例に係るシステムクロック生成部の構成を示
すブロック図である。同図に示されるように、システム
クロック生成部25は、上述した水晶発振回路251の
他に、RC発振回路253と、セレクタ回路256と、
安定発振検出器257とを備えている。水晶発振回路2
51とRC発振回路253には、パケットタイマ38か
ら出力されるタイマ信号Tsがビーコン周期に相当する
一定の時間間隔で入力される。水晶発振回路251とR
C発振回路253の夫々は、タイマ信号Tsが入力され
ると、クロック信号のセレクタ回路256への出力動作
を開始する。
【0036】安定発振検出器257は、水晶発振回路2
51からクロック信号CLK1を受け取り、このクロッ
ク信号CLK1のデューティおよび電圧レベルが定常動
作時のものであれば、Hレベルの安定検出信号Zをセレ
クタ回路256に出力する。セレクタ回路256は、安
定検出信号Zと制御CPU31から出力されたセレクタ
信号Sとに従ってクロック信号CLK1およびクロック
信号CLK2のいずれか一の信号を選択し、システムク
ロック信号SCLKとして出力する。具体的には、セレ
クタ回路256は、Lレベルのセレクタ信号Sが入力さ
れたときに、安定検出信号Zの論理レベルがHレベルで
あれば、クロック信号CLK1を選択し、安定検出信号
Zの論理レベルがLレベルであれば、クロック信号CL
K2を選択し、この選択したクロック信号をシステムク
ロック信号SCLKとして出力する。一方、セレクタ回
路256は、Hレベルのセレクタ信号Sが入力されたと
き、安定検出信号Zの論理レベルに関らず、クロック信
号CLK2を選択し、システムクロック信号SCLKと
して出力する。
【0037】図6は、システムクロック生成部の動作を
示すタイミングチャートである。同図に示すように、時
刻t0において、タイマ信号Tsが水晶発振回路251
およびRC発振回路253に入力されると、水晶発振回
路251は、クロック信号CLK1の出力を開始し、ま
た、RC発振回路253は、クロック信号CLK2の出
力を開始する。このとき、水晶発振回路251からは、
不安定なクロック信号CLK1が出力されるため、安定
発振検出器257からは、Lレベル安定検出信号Zが出
力される。また、セレクタ回路256には、Hレベルの
セレクタ信号Sが入力されているから、セレクタ回路2
56からは、クロック信号CLK2がシステムクロック
信号SCLKとして出力される。
【0038】次いで、時刻t1において、水晶発振回路
251から安定なクロック信号CLK1が出力される
と、安定発振検出器257からは、Hレベルの安定検出
信号Zが出力される。そして、時刻t2において、セレ
クタ信号SがHレベルからLレベルに切り替わると、セ
レクタ回路256は、Hレベルの安定検出信号Zが入力
されているので、クロック信号CLK1を選択して、シ
ステムクロック信号SCLKとして出力する。しかし、
安定検出信号ZがLレベルであれば、セレクタ回路25
6は、セレクタ信号SがHレベルからLレベルに切り替
わったとしても、クロック信号CLK1の選択をせず
に、クロック信号CLK2をシステムクロック信号SC
LKとして出力する。
【0039】このように、セレクタ回路256は、Hレ
ベルの安定検出信号Zが入力されているときだけクロッ
ク信号CLK1を選択し、システムクロック信号SCL
Kとして出力する。この安定検出信号Zは、クロック信
号CLK1が安定したときだけ、Hレベルとなるから、
水晶発振回路251の起動時における不安定なクロック
信号CLK1がシステムクロック信号SCLKとしてベ
ースバンド部13に出力されることが防止され、これに
より、ベースバンド部13の各部の誤動作が防止され
る。
【0040】なお、本変形を更に次のように変形しても
良い。すなわち、水晶発振回路251が起動したときか
ら、その出力が安定する時間(以下、「発振起動時間」
と称する)が経過したときに、Hレベルの安定タイマ信
号Zaをセレクタ回路256に出力する安定タイマを安
定発振検出器257のかわりに設ける。
【0041】図7は、このような構成のシステムクロッ
ク生成部の動作を示すタイミングチャートである。同図
に示すように、水晶発振回路251の起動時(時刻t
0)において、安定タイマは、Lレベルの安定タイマ信
号Zaをセレクタ回路256に出力する。そして、水晶
発振回路251の起動時から発振起動時間が経過すると
(時刻t1’)、安定タイマは、Hレベルの安定タイマ
信号Zaをセレクタ回路256に出力する。次いで、時
刻t2において、セレクタ信号SがHレベルからLレベ
ルに切り替わると、セレクタ回路256には、Hレベル
の安定タイマ信号Zaが入力されているから、クロック
信号CLK1を選択して、システムクロック信号SCL
Kとして出力する。しかし、安定タイマ信号ZaがLレ
ベルであれば、セレクタ回路256は、セレクタ信号S
がHレベルからLレベルに切り替わったとしても、クロ
ック信号CLK1の選択を行わず、クロック信号CLK
2をシステムクロック信号SCLKとして出力する。
【0042】このように、セレクタ回路256は、水晶
発振回路251の起動時から発振起動時間が経過したと
きだけ、セレクタ信号Sに従ってクロック信号CLK1
を選択し、システムクロック信号SCLKとして出力す
る。従って、水晶発振回路251の起動時における不安
定なクロック信号CLK1がシステムクロック信号SC
LKとしてベースバンド部13に出力されることが防止
され、これにより、ベースバンド部13の各部の誤動作
が防止される。なお、第2実施形態および第2実施形態
の各変形例の無線通信装置10において、第1実施形態
の無線通信装置10と同様に、RF部12がRC発振回
路253およびセレクタ回路256を備えていても良
い。
【0043】<各実施形態の変形例および応用例>上述
した各実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、
本発明の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下
に、各実施形態の変形例および応用例を説明する。
【0044】<変形例1>上述した各実施形態におい
て、セレクタ回路256は、セレクタ信号Sの論理レベ
ルに従ってクロック信号CLK1およびクロック信号C
LK2のいずれか一のクロック信号を選択し、システム
クロック信号SCLKとして出力した。しかし、図6お
よび図7に示されるように、セレクタ信号Sの論理レベ
ルの切り替わりタイミングによっては、セレクタ回路2
56は、クロック信号CLK1のパルスの途中から、こ
のクロック信号CLK1をシステムクロック信号SCL
Kとして出力するから、システムクロック信号SCLK
にグリッジ(図中矢印Aで示す)が発生することがあ
る。そして、このグリッジを含むシステムクロック信号
SCLKがベースバンド部13に出力されると、ベース
バンド部13の各部において誤動作が発生することがあ
る。
【0045】そこで、本変形例では、セレクタ回路25
6は、クロック信号CLK1のダウンエッジまたはアッ
プエッジと同期して、クロック信号CLK2からクロッ
ク信号CLK1に切り換え、システムクロック信号SC
LKとして出力する。図8は、本変形例に係るセレクタ
回路256の構成を示す回路図である。また、図9は、
セレクタ回路256の動作を示すタイミングチャートで
ある。図8に示すように、セレクタ回路256は、3つ
のフリップフロップ2561、2562、2563を備
えている。夫々のフリップフロップ2561、256
2、2563は、クロック入力端子とデータ入力端子の
2つの信号入力端子を備えている。フリップフロップ2
561、2562、2563の夫々は、クロック入力端
子に入力されるクロック信号のダウンエッジと同期し
て、データ入力端子に入力されている信号を出力する。
【0046】フリップフロップ2561のデータ入力端
子には、セレクタ信号Sが入力され、クロック入力端子
には、クロック信号CLK1が入力されている。この構
成において、図9に示すように、フリップフロップ25
61は、セレクタ信号Sの論理レベルの切り替わりタイ
ミングをCLK1のダウンエッジと同期させて、セレク
タ信号Saとして出力する。フリップフロップ2561
の後段には、アンド回路2570が設けられている。こ
のアンド回路2570には、セレクタ信号Saの反転信
号とクロック信号CLK1が入力されている。この構成
において、アンド回路2570は、セレクタ信号Saが
Lレベルの間、すなわち、セレクタ信号Saによりクロ
ック信号CLK1が選択されている間、クロック信号C
LK1を出力する(クロック信号Ca)。
【0047】一方、フリップフロップ2562のデータ
入力端子には、セレクタ信号Sが入力され、クロック入
力端子には、クロック信号CLK2が入力されている。
この構成において、フリップフロップ2562は、セレ
クタ信号Sの切り替わりタイミングをクロック信号CL
K2のダウンエッジと同期させて、セレクタ信号Sbと
して出力する。フリップフロップ2562の後段には、
アンド回路2571が設けられている。このアンド回路
2571には、セレクタ信号Sbとクロック信号CLK
2が入力されている。この構成において、アンド回路2
571は、セレクタ信号SbがHレベルの間、すなわ
ち、セレクタ信号Sbによりクロック信号CLK2が選
択されている間、クロック信号CLK2を出力する(ク
ロック信号Cb)。
【0048】また、フリップフロップ2563のデータ
入力端子には、セレクタ信号Sbが入力され、クロック
入力端子には、クロック信号CLK1が入力されてい
る。この構成において、フリップフロップ2563は、
セレクタ信号Sbの論理レベルの切り替わりタイミング
をクロック信号CLK1のダウンエッジと同期させて、
セレクタ信号Scとして出力する。フリップフロップ2
563の後段には、アンド回路2572が設けられてい
る。このアンド回路2572には、セレクタ信号Scの
反転信号とクロック信号Caが入力されている。この構
成において、アンド回路2572は、セレクタ信号Sc
がLレベルの間だけ、すなわち、セレクタ信号Scによ
りクロック信号CLK1が選択されている間だけ、クロ
ック信号Caをクロック信号Ccとして出力する。オア
回路2580は、クロック信号Ccとクロック信号Cb
の論理和をシステムクロック信号SCLKとして出力す
る。
【0049】このように、セレクタ回路256は、クロ
ック信号CLK1のダウンエッジと同期していないタイ
ミングで、セレクタ信号Sの論理レベルが切り替わった
としても、クロック信号CLK1のダウンエッジと同期
して、システムクロック信号SCLKとして出力するク
ロック信号の切り替えを行うから、このシステムクロッ
ク信号SCLKにおいて、グリッジが発生することがな
い。
【0050】<変形例2>上述した各実施形態におい
て、スレーブとして動作する無線通信装置10の制御C
PU31は、タイマ信号Tsのパケットタイマ38から
の出力タイミングを動作開始タイミングとして、ビーコ
ンを受信するための動作を受信制御部35に行わせた。
しかしながら、タイマ信号Tsの出力タイミングがビー
コンを受信すべきタイミングからズレることがある。こ
のため、図10に示すように、無線通信装置10は、ビ
ーコンを受信するためのスキャンウィンドウWをタイマ
信号Tsの出力と同期させて形成したとしても、ビーコ
ンを受信することができない。
【0051】そこで、本変形例では、無線通信装置10
は、スレーブとして動作する場合、タイマ信号Tsの出
力タイミングがビーコンを受信すべきタイミングからズ
レたとき、次のようにしてビーコンを受信するための動
作を行う。図11は、スレーブとして動作する無線通信
装置10のビーコン受信動作を示す概略図である。同図
に示すように、無線通信装置10は、時刻t5におい
て、時間幅がΔSのスキャンウィンドウWを形成し、ビ
ーコンの受信を試みる。この試みの結果、ビーコンの受
信ができなかった場合、無線通信装置10は、次のビー
コンの受信を試みるときに、スキャンウィンドウWの時
間幅を広くする。
【0052】より具体的に説明すると、時刻t5におい
て形成したスキャンウィンドウW内で、ビーコンが受信
できなかった場合、無線通信装置10の制御CPU31
は、パケットタイマ38が計数するパルス数Npを
‘1’だけデクリメントして、パケットタイマ38がタ
イマ信号Tsを次に出力するタイミングを早くする。こ
れにより、時刻t5からビーコン周期Pよりも短い時間
P1が経過したときに、タイマ信号Tsが出力され、こ
れと同時に制御CPU31は、受信制御部35を制御し
て、ビーコンを受信させるための動作を行わせる。ま
た、このとき、制御CPU31は、スキャンウィンドウ
Wの時間幅を広げるべく、受信制御部35に受信時間指
示信号を出力する。この結果、時刻t5+P1から時間
幅2ΔSのスキャンウィンドウW1が形成され、このス
キャンウィンドウW1の間、無線通信装置10は、ビー
コンの受信を試みる。
【0053】この試みの結果、ビーコンが受信されなか
った場合、無線通信装置10は、次のビーコンを受信す
るための動作を行う時に、同様にして、時間幅をより広
くしたスキャンウィンドウW2を形成する。そして、無
線通信装置10は、ビーコンの受信がなされるまで、同
様にして、スキャンウィンWの時間幅を広げて行く。
【0054】一方、図11に示されるように、時刻t5
+P1+P2にてビーコンが受信されると、制御CPU
31は、ビーコンを受信したと同時に、パケットタイマ
38にリセット信号を出力する。パケットタイマ38
は、リセット信号が入力されると、このリセット信号の
入力と同時に、パケットタイマ38に入力されたクロッ
ク信号CLK5のパルス(図中矢印Cで示す)から、ク
ロック信号CLK5のパルス数の計数を開始する。そし
て、パケットタイマ38は、パルス数Npを計数する毎
に、タイマ信号Tsを出力する。この結果、パケットタ
イマ38からは、タイマ信号Tsがビーコンを受信すべ
きタイミングと同期して、ビーコン周期に相当する一定
時間間隔で出力されるから、無線通信装置10は、ビー
コンを受信できる。
【0055】<変形例3>また、上述した各実施形態に
おいて、無線通信装置10の一例として、携帯電話や腕
時計、PDA(Personal Digital Assistant)、デジタ
ルカメラ等の携帯型の電子機器を挙げて説明したが、そ
の他の電子機器にも適用可能であることは勿論である。
また、無線通信装置10は、携帯型の電子機器に限ら
ず、固定型の電子機器であっても良い。
【0056】<変形例4>上述した各実施形態におい
て、ベースバンド部13の制御CPU31は、システム
クロック生成部25を制御して、システムクロック信号
SCLKの周波数を変更したり、システムクロック信号
SCLKの生成を停止したが、次のように変形しても良
い。すなわち、アプリケーション実行部14の制御CP
U14は、制御CPU31にI/Oインタフェース34
bを介してコマンドを出力し、そして、制御CPU31
が取得したコマンドの指示にしたがってシステムクロッ
ク生成部25を制御するように構成する。
【0057】この構成によれば、アプリケーション実行
部14にて実行されるアプリケーションプログラムにシ
ステムクロック生成部25の動作を制御する処理手順を
組み込めば、システムクロック生成部25の動作を制御
できる。したがって、システムクロック生成部25の動
作を制御するためのハードウェアを無線通信装置10に
実装する必要がなく、無線通信装置10の回路設計が容
易となる。
【0058】<応用例>次いで、本発明を電子時計に応
用する場合について説明する。本発明を電子時計に応用
する場合、アプリケーション実行部14には、この電子
時計の計時用回路を用いる。また、計時用回路には、1
Hzの計時用クロック信号を生成する目的で32.76
8kHzの周波数のクロック信号CLK4を出力する水
晶発振回路46が用いられる。
【0059】しかしながら、Bluetoothによれば、パケ
ットタイマ38に入力されるクロック信号CLK5の周
波数は、一般的に3.2kHzの整数倍であり、上述の
32.768kHzのクロック信号CLK4を分周器4
8にて分周したとしても3.2kHzの整数倍のクロッ
ク信号を生成することができない。そこで、本応用例に
おいて、図1乃至図4に示すアプリケーション実行部1
4は、水晶発振回路46として、周波数が32kHzの
クロック信号CLK4を出力するものを備える。また、
本応用例の無線通信装置10のアプリケーション実行部
14は、分周器48のかわりにクロック生成回路49を
備える。
【0060】図12は、クロック生成回路49の構成を
示すブロック図である。同図に示すように、クロック生
成回路49は、カウンタ491、492を備えている。
カウンタ491には、’10’をレジスト値として記憶
したレジスタ493が設けられ、また、カウンタ492
には、’3200’をレジスト値として記憶したレジス
タ494が設けられている。また、カウンタ491に
は、クロック信号4が入力されている。カウンタ49
1、492の夫々は、対応するレジスタに記憶されたレ
ジスト値だけ、入力されたクロック信号のパルス数をカ
ウントすると、1パルスの信号を出力する。
【0061】この構成において、32kHzのクロック
信号CLK4がカウンタ491に入力されると、このカ
ウンタ491は、10パルスのクロック信号CLK4の
入力に対し1パルスの信号を出力するから、3.2kH
zのクロック信号CLK5を出力する。この3.2kH
zのクロック信号CLK5は、カウンタ492とパケッ
トタイマ38に入力される。これにより、パケットタイ
マ38に入力するクロック信号CLK5の周波数を3.
2kHzとすることができる。また、カウンタ492
は、3200パルスの入力に対し1パルスの信号を出力
するから、カウンタ492から3.2kHzのクロック
信号CLK5が入力されると、1Hzのクロック信号C
LK6を出力する。この1Hzの周波数のクロック信号
CLK6は、計時用クロック信号として用いられる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
消費電力を低減できる無線通信装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る無線通信システ
ムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】 同無線通信装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】 本発明の第2実施形態に係る無線通信装置の
構成を示すブロック図である。
【図4】 第2実施形態の第1の変形例に係る無線通信
装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 第2実施形態の第2の変形例に係るシステム
クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図6】 同システムクロック生成部の動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図7】 同システムクロック生成部の動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図8】 各実施形態の第1の変形例に係るセレクタ回
路の構成を示す回路図である。
【図9】 同セレクタ回路の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図10】 ビーコン受信動作を説明するための図であ
る。
【図11】 ビーコン受信動作を説明するための図であ
る。
【図12】 本発明を電子時計に応用した例を説明する
ための図である。
【符号の説明】
10…無線通信装置、12…RF部、13…ベースバン
ド部、14…アプリケーション実行部、25…システム
クロック生成部、31…制御CPU、38…パケットタ
イマ、39…割り込み制御回路、46…水晶発振回路、
48…分周器、49…クロック生成回路、251…水晶
発振回路、253…RC発振回路、256…セレクタ回
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K011 DA05 DA28 EA01 EA05 FA03 GA01 GA03 HA00 JA01 JA11 JA12 KA03 5K067 AA43 BB04 BB21 CC08 CC10 DD25 EE02 EE25 FF23 KK13 KK15

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線通信モジュールと、この無線通信モ
    ジュールの制御を行うベースバンドモジュールと、アプ
    リケーションモジュールとを具備し、 前記無線通信モジュールは、 第1のクロックを発生する手段であり、該第1のクロッ
    クの周波数の制御が可能な第1のクロック発生部と、 この第1のクロックに従って、無線通信を行う送受信部
    と、 前記無線通信により受信されたデータを前記ベースバン
    ドモジュールに出力するとともに前記無線通信により送
    信すべきデータを前記ベースバンドモジュールから受け
    取る入出力部とを具備し、 前記アプリケーションモジュールは、 前記無線通信モジュールおよび前記ベースバンドモジュ
    ールを利用して通信を行うアプリケーションプログラム
    を実行する手段と、 第2のクロックを発生する第2のクロック発生部とを具
    備し、 前記ベースバンドモジュールは、 前記第2のクロックに従って計時を行い、一定周期の割
    り込み信号を発生するタイマと、 前記第1のクロックに同期して動作する手段であり、前
    記無線通信モジュールとの間でデータの授受を行い、低
    消費電力での動作を行うべき場合には、前記割り込み信
    号が発生したときに、前記無線通信モジュールに対し、
    前記第1のクロックの周波数を高くさせる指令を送ると
    ともに、前記無線通信の同期確立に必要な同期信号を取
    得するための受信を一定期間行わせる指令を送り、前記
    受信を行わせない期間は前記第1のクロックの周波数を
    低くさせる指令を送る制御部とを具備することを特徴と
    する無線通信装置。
  2. 【請求項2】 無線通信モジュールと、この無線通信モ
    ジュールの制御を行うベースバンドモジュールと、アプ
    リケーションモジュールとを具備し、 前記無線通信モジュールは、 第1のクロックを発生する手段であり、該第1のクロッ
    クの発生および停止の制御が可能な第1のクロック発生
    部と、 この第1のクロックに従って、無線通信を行う送受信部
    と、 前記無線通信により受信されたデータを前記ベースバン
    ドモジュールに出力するとともに前記無線通信により送
    信すべきデータを前記ベースバンドモジュールから受け
    取る入出力部とを具備し、 前記アプリケーションモジュールは、 前記無線通信モジュールおよび前記ベースバンドモジュ
    ールを利用して通信を行うアプリケーションプログラム
    を実行する手段と、 第2のクロックを発生する第2のクロック発生部とを具
    備し、 前記ベースバンドモジュールは、 前記第2のクロックに従って計時を行い、一定周期の割
    り込み信号を発生するタイマと、 前記第1のクロックに同期して動作する手段であり、前
    記無線通信モジュールとの間でデータの授受を行い、低
    消費電力での動作を行うべき場合には、前記割り込み信
    号が発生したときに、前記無線通信モジュールに対し、
    前記第1のクロックの発生を開始させる指令を送るとと
    もに、前記無線通信の同期確立に必要な同期信号を取得
    するための受信を一定期間行わせる指令を送り、前記受
    信を行わせない期間は前記第1のクロックの発生を停止
    させる指令を送る制御部とを具備することを特徴とする
    無線通信装置。
  3. 【請求項3】 前記無線通信モジュールは、前記第1の
    クロックの発生が開始された後、安定した第1のクロッ
    クが生成されるまでの間、前記送受信部へのクロックの
    伝達を遮断し、前記第1のクロックが安定したときに、
    前記第1のクロックの遮断を解除するゲート部を具備す
    ることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。
  4. 【請求項4】 前記ゲート部は、前記第1のクロックの
    発生が開始されると同時に計時を開始し、所定時間を計
    時したときに、前記第1のクロックの遮断を解除するこ
    とを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。
  5. 【請求項5】 前記制御部は、前記同期信号を前記一定
    期間内に取得できなかった場合に、前記同期信号を取得
    するための受信を行う期間を長くさせる指令を前記無線
    通信モジュールに送ることを特徴とする請求項1乃至4
    のいずれかに記載の無線通信装置。
  6. 【請求項6】 携帯型電子機器に搭載されることを特徴
    とする請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信装
    置。
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