JP2004096429A - Wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置と受信装置とからなる無線通信システムに関し、特に、送信装置が、受信装置との間で事前に決められた一定時間毎の通信タイミングにてデータの無線送信を行い、受信装置が、その通信タイミングにてデータの受信動作を行う無線通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
無線送信装置の電源として、電池を用いている場合には、できるだけ消費電力を抑えて、電池の寿命を長くすることが必要である。
そこで、送信装置と受信装置とからなる無線通信システムとして、送信装置が、受信装置との間で事前に決められた一定時間毎の通信タイミングにてデータの無線送信を行い、受信装置が、その通信タイミングにてデータの受信動作を行う、とった間欠通信式のシステムが用いられることがある。
【0003】
つまり、このような間欠通信式の無線通信システムによれば、送信装置は、一定時間毎の通信タイミング毎にデータを送信することとなるため、常時送信するシステムに比べて消費電力を格段に抑えることができる。
そして更に、このような間欠通信式の無線通信システムでは、通信周期の1サイクル分(上記一定時間)を複数に区切った各時間領域である複数のチャンネルの各々を、複数の各送信装置に択一的に割り当てる多チャンネル化により、1つの受信装置と複数の各送信装置とが時分割に無線通信を行うことができる。
【0004】
ここで、こうした多チャンネル化により受信装置と複数の各送信装置とが時分割に無線通信を行う無線通信システムの具体例について説明する。
まず、図2に示すように、この例の無線通信システムでは、10秒(s)が通信の1サイクルであると共に、その1サイクルが、第1〜第5の5つのチャンネル(1ch〜5ch)に区切られている。尚、この例では、10秒を5つに分けた各2秒の中心の1秒間が各チャンネルの設計上のセンター値となっており、その各1秒間の前後各0.5秒は、送信装置側と受信装置側とでの送受信タイミングの誤差を吸収するための期間となっている。つまり、この例において、5つの各チャンネルは、1.0秒±0.5秒である。
【0005】
そして、受信装置は、各送信装置から無線送信されるデータを受信するための受信アンテナ及び受信回路等からなる無線受信手段と、内部クロックに基づき一定時間(この例では10秒)毎で且つ2秒ずつずれた各チャンネルのタイミング(図2におけるT1〜T5の各タイミング)毎に基準信号を発生する基準信号発生手段と、その基準信号発生手段により基準信号が発生されるタイミングにて上記無線受信手段にデータの受信を行わせる送信制御手段とを有することとなる。
【0006】
また、各送信装置は、データを無線にて送信するための送信アンテナ及び送信回路等からなる無線送信手段と、内部クロックに基づき一定時間毎(この例では10秒)に基準信号を発生する基準信号発生手段と、その基準信号発生手段により基準信号が発生されるタイミングにて上記無線送信手段にデータを送信させる受信制御手段とを有することとなる。
【0007】
そして更に、各送信装置では、各自の基準信号発生手段によって基準信号が発生されるタイミング(即ち、データの送信タイミング)が、受信装置側で基準信号が発生されるタイミングの何れか(図2におけるT1〜T5の何れか)に予め設定され、こうした設定により、無線送信に用いるチャンネルが5つのチャンネル1ch〜5chのうちの何れかに割り当てられることとなる。
【0008】
つまり、5つの送信装置TX1〜TX5が存在し、その各送信装置TX1〜TX5における基準信号発生手段での基準信号発生タイミングが図2のT1〜T5の各々であれば、その各送信装置TX1〜TX5からは、受信装置が認識している1ch〜5chの各タイミングでデータが無線送信されることとなり、受信装置は、その各データを各チャンネルのタイミングで正確に区別して受信することができる。尚、チャンネルが1つしか無い場合には、多チャンネル化されていない単なる間欠通信式となる。
【0009】
ところで、このような間欠通信式(多チャンネル化されたものも含む)の無線通信システムの場合、受信装置側と送信装置側とで基準信号の発生タイミングを一致させておくことは必須である。つまり、受信装置側と送信装置側との両装置間での基準信号の発生タイミングのずれが大きいと、受信装置がデータを正しく受信できず、特に、多チャンネル化したシステムの場合には、隣接チャンネルに悪影響を与えることとなるからである。
【0010】
例えば、基準信号を発生させるための内部クロック源として、誤差が20ppmの水晶発振子を用いた場合、1時間に72msecのずれが生じる。このため、定期的に基準信号の発生タイミングを補正しなければ、通信に支障が生じてしまう可能性がある。
【0011】
そこで、従来より、受信装置側と送信装置側とで基準信号の発生タイミングを一致させるための手法として、図9に示す手法があった。
まず、図9(a)に示すように、受信装置101から送信装置103へ、基準信号の発生タイミングを補正させるための情報(基準信号補正用情報)を無線送信し、送信装置103は、その情報に従って自装置103における基準信号の発生タイミングを設定し直す(例えば、特許文献1参照。)。
【0012】
また、図9(b)に示すように、受信装置101と送信装置103との双方が、GPSやJJYのような外部からの標準電波を受信して、その標準電波の情報に基づき互いの基準信号の発生タイミングを一致させる(例えば、特許文献2,3参照。)。
【0013】
【特許文献1】
特開平7−23476号公報(特に第3頁,右欄,第21〜24行及び図2)
【特許文献2】
特開平8−79854号公報(特に請求項2及び図1)
【特許文献3】
特開平8−130774号公報(特に第3頁,右欄,第25〜29行)
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法では、本来は無線送信のみ行う送信装置に、受信装置側から無線送信される基準信号補正用の情報又は外部からの標準電波を受信するための比較的高価な無線受信機(受信アンテナや無線受信回路)を設ける必要がある上に、そのような無線受信機の存在により、送信装置の消費電力が大幅に増加してしまう。
【0015】
つまり、通常の無線受信機では、一般に、通信相手からいつ情報が送信されて来るか分からないため、常に受信状態を維持している必要があり、しかも、そのような無線受信機を成す無線受信回路は、送信装置において各種処理を行うマイコン等の処理回路とは別のIC等として設けられることとなるため、そのような追加のハードウェアで常時大きな電力が消費されるからである。このため、特に送信装置が電池駆動される場合には、その電池の寿命が短くなってしまう。
【0016】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、間欠通信式の無線通信システムにおいて、送信装置の消費電力を低減することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の無線通信システムでは、従来の間欠通信式の無線通信システムと同様に、送信装置側に、データを無線にて送信するための無線送信手段と、内部クロックに基づき一定時間毎に基準信号を発生する送信側基準信号発生手段と、その送信側基準信号発生手段により基準信号が発生されるタイミングにて無線送信手段にデータを送信させる送信制御手段とが備えられており、受信装置側に、送信装置の無線送信手段により送信されたデータを受信するための無線受信手段と、内部クロックに基づき一定時間毎に基準信号を発生する受信側基準信号発生手段と、その受信側基準信号発生手段により基準信号が発生されるタイミングにて無線受信手段にデータの受信を行わせる受信制御手段とが備えられている。
【0018】
そして特に、請求項1の無線通信システムにおいて、受信装置と送信装置との各々には、受信側基準信号発生手段と送信側基準信号発生手段との双方での基準信号の発生タイミングを一致させるためのタイミング情報を、受信装置に設けられた端子と送信装置に設けられた端子とが接続されることで形成される有線伝送路による有線通信、あるいは電磁誘導方式の通信により、受信装置側から送信装置側へ転送するための第2通信手段が設けられている。そして更に、請求項1の無線通信システムでは、送信装置に設けられた設定手段が、当該送信装置の第2通信手段により受信装置からのタイミング情報を受信して、そのタイミング情報に基づき送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングを設定することにより、その送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正される。
【0019】
このような請求項1の無線通信システムによれば、図9に示した従来技術のように送信装置に通常の無線受信機を設けることなく、送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングを受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正(以下、このことを基準信号のタイミング補正ともいう)して、送信装置から受信装置への無線によるデータ通信を確実に実現することができ、しかも、その基準信号のタイミング補正のために必要な送信装置での消費電力を低減することができる。
【0020】
つまり、第2通信手段を、有線通信で情報を転送するものとすれば、送信装置は、当該送信装置の端子と受信装置の端子とが接続されている状況であって、送信装置から受信装置への本来の無線送信を停止しても良い状況でのみ、第2通信手段による通信動作を行えば良いため、無線受信機を常時或いは一定時間毎に受信状態にしておく構成よりも格段に消費電力を小さくすることができる。しかも、その第2通信手段による通信動作の処理は、送信装置内の既存のマイコンに行わせることができるため、大幅な小型化が可能であると共に、追加のハードウェアで電力が消費されることもない。また、第2通信手段が、電磁誘導方式の通信で情報を転送するものとすれば、送信装置が受信装置に接近して実際に通信する状態になったときにだけ、通信動作に必要な電力が発生することとなるため、余計な電力消費を確実に削減することができる。
【0021】
次に、請求項2に記載の無線通信システムでは、請求項1の無線通信システムにおいて、送信装置は、当該送信装置に搭載された二次電池の電力によって動作するものであると共に、受信装置には、送信装置の二次電池を充電するための充電器が付随している。
【0022】
そして特に、この請求項2の無線通信システムでは、送信装置が充電器から取り外される際に、その送信装置へ、受信装置から第2通信手段を介して前記タイミング情報が送信されて、送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正されるようになっている。
【0023】
そして、このような請求項2の無線通信システムによれば、「送信装置を充電器に取り付けて二次電池を充電した後、その送信装置を充電器から取り外す」という使用者の必須且つ定期的な行動によって、自動的に基準信号のタイミング補正が行われるため、使用者は、基準信号のタイミング補正を行うためだけの行動を起こす必要が無くなる。つまり、使用者が特に意識しなくても、送信装置から受信装置への無線によるデータ通信を確実に実現することができる。
【0024】
尚、送信装置が充電器に取り付けられた際に基準信号のタイミング補正が行われるようにしても良いが、充電中は送信装置からデータを無線送信する必要がないため、請求項2に記載のように、送信装置が充電器から取り外される際に補正が行われるようにする方が効果的である。つまり、二次電池の充電中に伴い中断されていたデータの無線送信が再開される際に基準信号のタイミング補正が行われることとなり、基準信号のずれによる影響が現れるまでの時間(即ち、送信装置から受信装置への無線通信を確実に行うことができる継続時間)を長くすることができるからである。
【0025】
次に、請求項3に記載の無線通信システムでは、請求項1の無線通信システムにおいて、受信装置又は送信装置にスイッチが設けられており、受信装置と送信装置とが第2通信手段を介して通信可能な状態で、そのスイッチが操作されると、受信装置から送信装置への第2通信手段による前記タイミング情報の転送が行われて、送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正されるようになっている。
【0026】
そして、このような無線通信システムによれば、送信装置の使用者は、基準信号のタイミング補正を自分の好きなときに行うことができる。
ところで、本発明の無線通信システムによれば、受信装置が、送信装置との第2通信手段を介した通信により、その送信装置側での基準信号の発生タイミング(即ち、その送信装置がデータを無線送信するタイミング)を制御することができるため、受信装置は、通信周期の1サイクル分を複数に区切った各時間領域である複数のチャンネルの何れかを、複数の各送信装置に択一的に割り当てて、その各送信装置と時分割に無線送信手段及び無線受信手段による無線通信を行うことができる。
【0027】
そこで次に、請求項4に記載の無線通信システムは、請求項1の無線通信システムにおいて、送信装置が複数存在すると共に、受信装置は、通信周期の1サイクル分を複数に区切った各時間領域である複数のチャンネルの何れかを、通信相手の各送信装置に択一的に割り当てることで、その各送信装置と時分割に無線送信手段及び無線受信手段による無線通信を行うようになっており、更に、この無線通信システムでは、受信装置が送信装置と第2通信手段を介して通信することより、その送信装置に対するチャンネル割り当て、或いはその送信装置に既に割り当てていたチャンネルの解放(そのチャンネルを未使用の空き状態にすること)を行うことを特徴としている。
【0028】
そして、このような無線通信システムによれば、特にハードウェアを追加しなくても、基準信号のタイミング補正を行うための第2通信手段を利用して、チャンネル割り当て制御を行うことができ、1つの受信装置と複数の各送信装置とが確実に無線通信を行うことができる。
【0029】
具体的には、例えば請求項5に記載のように、受信装置が、チャンネル割り当て対象の送信装置へ、前記タイミング情報として、その送信装置における送信側基準発生手段での基準信号の発生タイミングを当該送信装置との無線通信に使用するチャンネル(即ち、割り当てるべきチャンネル)Xchのタイミングに設定させるための情報を送信するようにすれば、その送信装置の無線送信手段による無線送信タイミングが、受信装置におけるチャンネルXchのタイミングとなり、その送信装置に対してチャンネルXchが割り当てられることとなる。
【0030】
また、例えば請求項6に記載のように、受信装置は、何れかの送信装置に割り当てていたチャンネルの解放を行う際に、そのチャンネル解放対象の送信装置へ、第2通信手段を介して送信停止指令を送信して、その送信装置に無線送信手段による無線送信を止めさせるようにすれば、チャンネル解放を確実に行うことができる。つまり、チャンネルを解放したはずの送信装置が、そのチャンネルのタイミングで無線送信してしまうことが確実に防止されるからである。
【0031】
次に、請求項7に記載の無線通信システムでは、上記請求項5に記載の無線通信システムにおいて、送信装置は、当該送信装置に搭載された二次電池の電力によって動作するものであると共に、受信装置には、送信装置の二次電池を充電するための充電器が付随している。
【0032】
そして特に、この請求項7の無線通信システムでは、充電器から送信装置が取り外される際に、その充電器から取り外される送信装置へ、受信装置から第2通信手段を介して前記タイミング情報が送信されて、その送信装置に対するチャンネル割り当てが行われるようになっている。
【0033】
そして、このような請求項7の無線通信システムによれば、請求項2の無線通信システムと同様の効果が得られる。即ち、送信装置の二次電池を充電する、という使用者の当たり前の行動によって、その送信装置に対するチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われることとなるため、使用者は、特別な行動を起こす必要が無くなる。
【0034】
尚、送信装置が充電器に取り付けられた際にチャンネルの割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われるようにしても良いが、請求項2の無線通信システムについて述べたのと同じ理由により、送信装置が充電器から取り外される際にチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われるようにする方が効果的である。
【0035】
次に、請求項8に記載の無線通信システムでは、請求項4〜6の無線通信システムにおいて、受信装置又は送信装置にスイッチが設けられており、受信装置と何れかの送信装置とが第2通信手段を介して通信可能な状態で、そのスイッチが操作されると、その送信装置に対するチャンネル割り当てが行われるようになっている。
【0036】
そして、このような無線通信システムによれば、送信装置の使用者は、受信装置によってその送信装置にチャンネルを割り当ててもらうこと(つまり、その送信装置を使用できる状態にすること)を、自分の好きなときに行うことができる。
【0037】
次に、請求項9に記載の無線通信システムでは、請求項4〜6の無線通信システムにおいて、受信装置又は送信装置にスイッチが設けられており、受信装置と何れかの送信装置とが第2通信手段を介して通信可能な状態で、そのスイッチが操作されると、その送信装置に割り当てられていたチャンネルが解放されるようになっている。
【0038】
そして、このような無線通信システムによれば、送信装置の使用者は、その送信装置に割り当てられていたチャンネルを受信装置に解放させること(つまり、その送信装置を不使用状態にすること)を、自分の好きなときに行うことができる。
【0039】
次に、請求項10に記載の無線通信システムでは、請求項4,5の無線通信システムにおいて、受信装置は、送信装置に割り当てているチャンネルのうちで、無線受信手段によりデータが受信されない継続時間が規定時間を越えたチャンネルが存在する場合には、そのチャンネルを解放するようになっている。
【0040】
そして、この無線通信システムによれば、何等かの原因で無線送信不能となったり電波が届かなくなった送信装置に割り当てられていたチャンネルを自動的に解放して、他の正常な送信装置に割り当てることができるため、チャンネルの有効活用が可能となる。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態の無線通信システムについて、図面を用いて説明する。
まず図1は、第1実施形態の無線通信システムを成す親機1と子機3との構成を表す構成図である。尚、本実施形態では、子機3が送信装置に相当し、親機1が受信装置に相当している。
【0042】
本第1実施形態の無線通信システムにおいて、子機3は、被験者の体(例えば腕など)に装着されて皮膚の上から光学的に脈波を検出し、その検出結果を表す生体情報データを無線送信するものである。そして、親機1は、子機3からの電波を受信して、その子機3が装着された被験者の脈拍数や呼吸数等といった生体情報の収集,解析及び表示などを行うものである。
【0043】
また、本第1実施形態の無線通信システムにおいて、子機3は、複数存在している。そして、[従来の技術]の欄で説明した具体例の無線通信システムと同様に、図2に示した5つのチャンネル(1ch〜5ch)のうちの何れかが、最大5つまでの各子機3に割り当てられることにより、その各子機3と親機1との無線通信が時分割に行われるようになっている。
【0044】
ここで、図1(a)に示すように、子機3は、各種処理を行うマイコン5と、無線送信用のアンテナ7と、マイコン5から与えられる送信対象データを変調(例えばASK変調)して所定周波数帯の信号に変換しアンテナ7から送信させる無線送信回路9と、当該子機3の電力源である二次電池11と、二次電池11の出力電圧から、当該子機3内の各部を動作させるための一定の電源電圧を生成して出力する電源回路13と、二次電池11を充電するための充電端子15と、親機1との間で有線通信を行うための接続端子17と、親機1から接続端子17を介して伝達される信号をマイコン5に入力させる入力回路19とを備えている。
【0045】
そして、マイコン5は、発光素子及び受光素子等からなる光学的検出回路(図示省略)によって上記生体情報データを取得するための検出処理を始め、その生体情報データを親機1へ無線送信するための処理として、当該マイコン5の動作クロック(内部クロックに相当)に基づき親機1との通信の1サイクルである10秒毎に基準信号を発生する送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理と、そのタイマ処理によって基準信号が発生されるタイミングにて、無線送信回路9へ送信対象データを出力して、そのデータをアンテナ7から無線送信させる送信制御手段5bとしての送信制御処理とを行う。
【0046】
つまり、子機3では、例えば20Hzのサンプリング周波数で且つ10ビット程度の低ビットレートで生体情報データの取得を行っているため、その生体情報データをある程度メモリに貯めておき、それを10秒に一回の自スロット(即ち、自分に割り当てられたチャンネル)のタイミングであって、送信側基準信号発生手段5aとしての上記タイマ処理によって基準信号が発生されるタイミング毎に、アンテナ7から無線送信するようになっている。尚、各子機3は、被験者から検出した生体情報データと共に、その子機3に予め付与された識別情報としての子機番号も、送信対象データとして無線送信するようになっている。また、本第1実施形態では、アンテナ7と無線送信回路9とが、無線送信手段に相当している。
【0047】
一方、図1(b)に示すように、親機1は、子機3からの電波を受信するためのアンテナ21と、そのアンテナ21が受信した電波を復調して該電波からデータ(受信データ)を抽出する無線受信回路23と、各種処理を行うマイコン25とを備えている。
【0048】
そして、マイコン25は、子機3から無線送信されたデータを受信するための処理として、当該マイコン25の動作クロック(内部クロックに相当)基づき通信の1サイクルである10秒毎で且つ2秒ずつずれた各チャンネル1ch〜5chのタイミング(即ち、図2におけるT1〜T5の各タイミング)毎に基準信号を発生する受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理と、そのタイマ処理によって基準信号が発生される各チャンネルのタイミングにて、無線受信回路23を動作させて、該当するチャンネルが割り当てられた子機3からのデータを取得する受信制御手段25bとしての受信制御処理とを行い、このような処理により、最大5つの子機3と時分割に無線通信を行う。尚、本第1実施形態では、アンテナ21と無線受信回路23とが、無線受信手段に相当している。
【0049】
そして更に、マイコン25は、子機3から受信したデータを各チャンネル毎に管理及び処理して、最大同時に5人分の生体情報の収集,解析,及び表示器(図示省略)への表示等を行う。尚、親機1においては、各チャンネルの生体情報データがどの子機3から送られてきたものであるかが分かるように、子機3からの生体情報データは、それと共に送られてきた子機番号とセットで処理されるようになっている。
【0050】
また、親機1には、子機3の二次電池11を充電するための充電回路27と、子機3の充電端子15に接続されて、その充電端子15へ充電回路27から出力される充電電力を供給する充電端子29と、子機3の接続端子17に接続されて、その子機3との間で有線通信を行うための接続端子31と、マイコン25から出力される有線通信用の信号を、接続端子31から子機3へと出力するための出力回路33と、充電対象の子機3が挿入されるソケット部35とが備えられている。
【0051】
そして、親機1のソケット部35に子機3が挿入されると、その子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とが接触して、充電回路27からの充電電力が子機3の二次電池11に供給されると共に、その子機3の接続端子17と親機1の接続端子31とが接触し、この両接続端子17,31の接続によって形成される有線伝送路により、その子機3と親機1とが有線通信を行うことができるようになっている。
【0052】
尚、充電回路27は、親機1の充電端子29に子機3の充電端子15が接続されていることを電気的に検出すると共に、そのことを検出している間は、マイコン25へ充電中信号を出力するようになっている。そして、本第1実施形態では、充電回路27と充電端子29とソケット部35とが、充電器に相当している。
【0053】
また、図1(b)における一点鎖線の楕円内に示すように、親機1の接続端子31は、充電端子29よりも大きく伸び縮みするようになっており、子機3がソケット部35から取り外される際(即ち、子機3が充電器から取り外される際)には、まず、子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とが離れ、その後、最低でも所定の遅れ時間tdが経ってから、子機3の接続端子17と親機1の接続端子31とが離れるようになっている。そして、本第1実施形態では、充電端子15,29同士が離れてから、接続端子17,31同士が離れるまでの上記遅れ時間td内に、親機1と子機3との接続端子17,31を介した有線通信が行われるようになっている。
【0054】
そして更に、親機1には、ソケット部35に挿入された子機3に対して新規にチャンネルを割り当てるための新規登録用スイッチ37と、ソケット部35に挿入された子機3に対して既に割り当てていたチャンネルを解放するためのチャンネル解放スイッチ39と、その両スイッチ37,39のオン/オフ状態をマイコン25に読み取らせるための入力回路41とが設けられている。尚、上記各スイッチ37,39は、押したときだけオンするものである。
【0055】
ここで、本第1実施形態の無線通信システムにおいても、[従来の技術]の欄で説明した具体例の無線通信システムと同様に、親機1側と子機3側とで、基準信号の発生タイミングのずれが大きいと、親機1が各子機3からのデータを正しく受信することができなくなる。
【0056】
例えば、親機1と子機3との双方において、基準信号を発生するクロック源として、誤差が5ppmの水晶発振子を用いたとする。この場合、1日に最大で0.432秒のずれが生じることとなる。そして、本実施形態では、図2のように、各子機3に割り当てられるチャンネルは1.0秒±0.5秒である。このため、一日に一回程度は、子機3側での基準信号の発生タイミング(即ち、マイコン5における送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理で基準信号が発生されるタイミング)を、親機1側での基準信号の発生タイミング(即ち、マイコン25における受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で、その子機3のチャンネルに対応する基準信号が発生されるタイミング)と一致するように補正する必要がある。
【0057】
そこで次に、このような基準信号のタイミング補正とチャンネル割り当て制御とを行うために、親機1のマイコン25と子機3のマイコン5との各々で実行される処理の内容について説明する。
まず、子機3は、二次電池11の充電中(具体的には、親機1のソケット部35に挿入されて、充電端子15が親機1の充電端子29に接続されているとき)には、アンテナ7からの無線送信を停止するように構成されている。そして、子機3は、二次電池11が充電中ではなく、且つ、親機1との接続端子17,31を介した有線通信によって当該子機3での基準信号の発生タイミングが既に設定されている場合(チャンネル割り当て済みの場合)には、送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理で基準信号が発生されるタイミング毎に、アンテナ7からデータを無線送信する。
【0058】
ここで、子機3のマイコン5は、接続端子17に有線通信開始を示すレベル反転エッジ(本実施形態では、立ち上がりエッジ)が入力されたことを検知すると、図3に示す有線通信処理を実行する。
そして、子機3のマイコン5は、図3の有線通信処理の実行を開始すると、まず最初のS110で、上記立ち上がりエッジに続いて親機1から接続端子17に出力される情報としての信号を入力する。
【0059】
次に、S120にて、S110で入力した信号が、送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理で基準信号を発生すべきタイミングを示すタイミング情報であるか否かを判定し、タイミング情報であると判定したならば、続くS130にて、送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理で基準信号が発生されるタイミング(即ち、無線送信のタイミング)を、上記S110で入力したタイミング情報が示すタイミングに設定する。そして、その後、当該有線通信処理を終了する。
【0060】
このため、例えば、S110で入力したタイミング情報が“2.5秒後”を示していたとすると、S130の処理が行われた時点から2.5秒後に且つその後10秒毎に、送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理で基準信号が発生されて、当該子機3から親機1への無線送信が行われることとなる。
【0061】
また、上記S120にて、S110で入力した信号がタイミング情報ではないと判定した場合には、S140に移行して、S110で入力した信号が送信停止指令であるか否かを判定する。
そして、入力した信号が送信停止指令ではないと判定した場合には(S140:NO)、そのまま当該有線通信処理を終了するが、送信停止指令であると判定したならば(S140:YES)、S150に進んで、その後に上記S130の処理が行われるまで、アンテナ7からの無線送信を停止するように内部設定を行う。そして、このS150の処理により、当該子機3での基準信号の発生タイミングが未設定の状態になり、当該有線通信処理が終了する。
【0062】
一方、親機1のマイコン25は、充電回路27からの前述した充電中信号により、ソケット部35に子機3が挿入されて該子機3の二次電池11が充電中であることを検知すると、図4に示すチャンネル割り当て制御処理を実行する。
そして、親機1のマイコン25は、図4のチャンネル割り当て制御処理の実行を開始すると、まずS205にて、新規登録用スイッチ37とチャンネル解放スイッチ39とのオン/オフ状態を読み取る。そして更に、続くS210にて、充電回路27からの充電中信号に基づき、子機3がソケット部35から取り外されようとしているか否かを判定して、子機3がソケット部35から取り外されようとしていなければ、S205に戻る。
【0063】
また、S210にて、子機3がソケット部35から取り外されようとしていると判定したならば、S220に進む。尚、S210では、充電回路27から充電中信号が出力されなくなれば、子機3がソケット部35から取り外されようとしていると判定する。
【0064】
そして、S220では、子機3の二次電池11の充電中(以下、子機3の充電中という)にチャンネル解放スイッチ39がオンされたか否かを判定し、オンされていなければ、S230に進んで、子機3の充電中に新規登録用スイッチ37がオンされたか否かを判定する。
【0065】
ここで、子機3の充電中に新規登録用スイッチ37がオンされたと判定した場合には(S230:YES)、S240に進み、ソケット部35から取り外されようとしている子機3に対して新規にチャンネルを割り当てるための処理を行う。
【0066】
即ち、S240では、まず、5つのチャンネルのうちで、現在何れの子機3にも割り当てていない未使用のチャンネルの1つ(例えば、未使用チャンネルのうちで、番号が一番小さいチャンネル)を選択する。次いで、受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で計時している当該親機1側での図2におけるT1〜T5の各タイミングのうち、上記選択したチャンネルに対応するタイミングが到来するまでの現在時刻からの時間を求める。そして、出力回路33への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、上記求めた時間を表すデータを、子機3へのタイミング情報として、出力回路33へ出力する。そして更に、上記選択したチャンネルを、割り当て済みのチャンネルとして記憶する。
【0067】
尚、この時点で、子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とは既に離れているが、子機3の接続端子17と親機1の接続端子31は未だ接触している。つまり、S240の処理は、子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とが離れてから、前述した遅れ時間tdが経過するまでに完了するようになっている。
【0068】
このため、親機1側でS240の処理が行われたならば、ソケット部35から取り外されようとしている子機3側にて、前述した図3におけるS130の処理が行われ、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、新たに設定されることとなり、その子機3に対する新規のチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S240の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0069】
また、親機1のマイコン25は、上記S230で、子機3の充電中に新規登録用スイッチ37がオンされていないと判定した場合(即ち、子機3の充電中に新規登録用スイッチ37とチャンネル解放スイッチ39とが何れもオンされなかった場合)には、S250に移行して、ソケット部35から取り外されようとしている子機3での基準信号の発生タイミングを補正するための処理を行う。
【0070】
即ち、S250では、まず、ソケット部35から取り外されようとしている子機3に割り当てていたチャンネルを特定する。尚、本実施形態では、何れかの子機3に割り当てているチャンネル(割り当て済みのチャンネル)のうち、当該チャンネル割り当て制御処理が開始された時点から無線信号の受信ができなくなったチャンネルを、ソケット部35から取り外されようとしている子機3に割り当てていたチャンネルと判断する。次いで、受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で計時している当該親機1側での図2におけるT1〜T5の各タイミングのうち、上記特定したチャンネルに対応するタイミングが到来するまでの現在時刻からの時間を求める。そして、S240の場合と同様に、出力回路33への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、上記求めた時間を表すデータを、子機3へのタイミング情報として、出力回路33へ出力する。
【0071】
尚、このS250の処理も、S240の処理と同様に、子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とが離れてから、前述した遅れ時間tdが経過するまでに完了するようになっている。
このため、親機1側でS250の処理が行われたならば、ソケット部35から取り外されようとしている子機3側にて、前述した図3におけるS130の処理が行われ、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、その子機3に割り当てられているチャンネルの親機1側での受信タイミングと一致するように補正されることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S250の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0072】
また、親機1のマイコン25は、上記S220で、子機3の充電中にチャンネル解放スイッチ39がオンされたと判定した場合には(S220:YES)、S260に移行して、ソケット部35から取り外されようとしている子機3に割り当てていたチャンネルを解放する(未使用の空き状態にする)ための処理を行う。
【0073】
即ち、S260では、まず、ソケット部35から取り外されようとしている子機3に割り当てていたチャンネルを、S250と同様の手法で特定する。次いで、その特定したチャンネルを、何れの子機3にも割り当てていない未使用のチャンネル(空きチャンネル)であると記憶する。そして、S240,S250の場合と同様に、出力回路33への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、送信停止指令としてのデータを、出力回路33へ出力する。
【0074】
尚、このS260の処理も、S240,S250の処理と同様に、子機3の充電端子15と親機1の充電端子29とが離れてから、前述した遅れ時間tdが経過するまでに完了するようになっている。
このため、親機1側でS260の処理が行われたならば、ソケット部35から取り外されようとしている子機3側にて、前述した図3におけるS150の処理が行われ、その結果、以後、その子機3からの無線送信が停止されることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S260の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0075】
以上のような本第1実施形態の無線通信システムにおいて、チャンネルが割り当てられていない未使用の子機3を新たに使用したい場合には、その子機3を親機1のソケット部35に挿入して、新規登録用スイッチ37をオンすれば良い。
つまり、このようにすれば、その子機3の二次電池11の充電が完了して、該子機3を親機1のソケット部35から取り外す際に、親機1にて、図4における「S210:YES→S220:NO→S230:YES→S240」の処理が行われ、その子機3にて、図3における「S110→S120:YES→S130」の処理が行われることとなり、その結果、前述したように、その子機3での基準信号の発生タイミングが、親機1における5つのチャンネル1ch〜5chのうちの何れかのタイミング(T1〜T5)に新規設定され、以後、その子機3では、その設定されたタイミングで無線送信が行われることとなる。
【0076】
例えば、親機1のソケット部35から子機3が取り外される直前の時点で、図2における第1チャンネル1chと第3チャンネル3chとが使用中であり、また、図4のS240の実行時刻が、図2における時刻tn(1サイクルの開始から1秒後)であったとすると、親機1のマイコン25は、図4のS240の処理により、時刻tnから未使用の第2チャンネル2chに対応するタイミングT2までの時間である“1.5秒後”を示すタイミング情報を、ソケット部35から取り外されようとしている子機3へ、接続端子17,31を介した有線通信によって送信することとなる。そして、そのタイミング情報を受け取った子機3のマイコン5は、その時点から1.5秒後に最初の無線送信を行うと共に、それ以後は、10秒毎に無線送信を行うこととなる。
【0077】
また、本第1実施形態の無線通信システムにおいて、既にチャンネルが割り当てられている子機3については、その子機3を親機1のソケット部35に取り付けて二次電池11を充電した後、当該子機3をソケット部35から取り外すだけで、自動的に基準信号のタイミング補正が行われることとなる。
【0078】
つまり、チャンネル割り当て済みの子機3を親機1のソケット部35から取り外す際には、親機1にて、図4における「S210:YES→S220:NO→S230:NO→S250」の処理が行われ、その子機3にて、図3における「S110→S120:YES→S130」の処理が行われることとなり、その結果、前述したように、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、その子機3に割り当てられているチャンネルの親機1側での受信タイミングと一致するように補正されることとなる。
【0079】
一方、本第1実施形態の無線通信システムにおいて、チャンネル割り当て済みの子機3を未使用状態にしたい場合には、その子機3を親機1のソケット部35に挿入して、チャンネル解放スイッチ39をオンすれば良い。
つまり、このようにすれば、その子機3を親機1のソケット部35から取り外す際に、親機1にて、図4における「S210:YES→S220:YES→S260」の処理が行われ、その子機3にて、図3における「S110→S120:NO→S140:YES→S150」の処理が行われることとなり、その結果、前述したように、その子機3からの以後の無線送信が停止されると共に、親機1側では、その子機3に割り当てられていたチャンネルが空きチャンネルであると記憶されることとなる。
【0080】
尚、本第1実施形態では、親機1の接続端子31と出力回路33とが、受信装置側の第2通信手段に相当し、子機3の接続端子17と入力回路19とが、送信装置側の第2通信手段に相当している。そして、親機1の接続端子31と子機3の接続端子17とが接続されることで形成される親機1側のマイコン25と子機3側のマイコン5との間の信号伝達経路(即ち、マイコン25→出力回路33→接続端子31→接続端子17→入力回路19→マイコン5の信号伝達経路)が、有線伝送路に相当している。また、子機3のマイコン5で実行される図3のS110〜S130の処理が、設定手段に相当している。
【0081】
以上のように本第1実施形態の無線通信システムでは、親機1と子機3とが、双方の接続端子17,31の接続による有線通信を行うことで、子機3側での無線送信タイミングを決定する基準信号の発生タイミングを、その子機3に割り当てられているチャンネルの親機1側での受信タイミングと一致するように補正するようにしている。
【0082】
このため、本第1実施形態の無線通信システムによれば、こうした基準信号のタイミング補正を行うために必要な子機3での消費電力を低減することができる。
つまり、子機3は、自分の接続端子17と親機1の接続端子31とが接続されている状況でのみ、その接続端子17,31を介した有線通信動作を行えば良いため、子機3に通常の無線受信機を設けて該無線受信機を常時或いは一定時間毎に受信状態にしておく構成よりも、格段に消費電力を小さくすることができる。具体的には、接続端子17にレベル反転エッジ(上記例では立ち上がりエッジ)が入力されたとこを、マイコン5のエッジ割込みポート等を使って検出したときにだけ、通信動作が行われるように構成することができる。しかも、そのような接続端子17,31を介した有線通信の処理は、子機3内の既存のマイコン5に行わせることができるため、大幅な小型化が可能であると共に、追加のハードウェアで電力が消費されることもない。
【0083】
また、本第1実施形態の無線通信システムでは、親機1のソケット部35から子機3が取り外される際に、その子機3と親機1との接続端子17,31を介した有線通信が行われて、その子機3についての基準信号のタイミング補正とチャンネル割り当て制御とが行われるようになっている。このため、特にハードウェアを追加しなくてもチャンネル割り当て制御を行うことができ、また、使用者が特別な行動を起こさなくても、子機3の二次電池11を充電するという当たり前の行動を行うことで、複数の各子機3から親機1への確実な無線通信が実現されることとなる。
【0084】
尚、上記第1実施形態の無線通信システムは、下記の各変形例▲1▼〜▲7▼のようにしても良い。
▲1▼:上記第1実施形態では、通信の1サイクルが固定値(=10秒)であるものとして説明したが、親機1から子機3へのタイミング情報に、通信の1サイクルを示す情報も含ませ、親機から子機へ、“Y秒後・Z秒間隔”、といった情報を指示すると共に、このような情報を受けた子機3では、その時点からY秒後に最初の無線送信を行い、それ以後は、Z秒毎に無線送信を行うようにしても良い。このようにすれば、通信の1サイクルは元より、チャンネル数までも可変にすることができる。
【0085】
▲2▼:接続端子31及び充電端子29とソケット部35(つまり、子機3に接続されるコネクタ部分)は、親機1と一体化されている必要は無く、例えば、親機1から伸びたケーブルの先に設けられている構成でも良い。
▲3▼:新規登録用スイッチ37とチャンネル解放スイッチ39との両方又は一方を、子機3側に設けても良い。尚、この場合には、子機3から親機1へスイッチのオン/オフ状態を伝える必要があるため、親機1側の出力回路33と子機3側の入力回路19とを、双方向の信号伝達が可能な入出力回路に変更し、子機3のマイコン5は、何れかのスイッチがオンされると、そのスイッチがオンされたことを示す信号を、接続端子17から親機1へ出力すれば良い。そして、親機1のマイコン25は、その子機3からの信号に基づいて、図4におけるS220やS230の判定を行えば良い。
【0086】
▲4▼:親機1側の出力回路33と子機3側の入力回路19とを、双方向の信号伝達が可能な入出力回路に変更した場合、親機1のマイコン25は、子機3のマイコン5から、接続端子17,31を介した有線通信により子機番号を受信して、その子機番号をチャンネル割り当て制御に用いても良い。
【0087】
具体的に説明すると、図4のS240では、前述した処理に加え、ソケット部35から取り外されようとしている子機3のマイコン5から、接続端子17,31を介した有線通信により子機番号を取得すると共に、その子機番号の子機3に対してどのチャンネルを割り当てたかを記憶する。そして、図4のS250とS260では、ソケット部35から取り外されようとしている子機3のマイコン5から、接続端子17,31を介した有線通信により子機番号を取得して、その子機番号から、その子機3に割り当てていたチャンネルを特定する。
【0088】
▲5▼:基準信号のタイミング補正や、子機3に対する新規のチャンネル割り当ては、子機3が親機1のソケット部35に挿入された際に行われるように構成しても良い。
但し、二次電池11の充電中は子機3からデータを無線送信する必要がないため、前述した第1実施形態のように、子機3がソケット部35から取り外される際にタイミング補正やチャンネル割り当てが行われるようにする方が効果的である。つまり、二次電池11の充電によって中断されていたデータの無線送信が再開される際に基準信号のタイミング補正が行われることとなり、基準信号のずれによる影響が現れるまでの時間(即ち、子機3から親機1への無線通信を確実に行うことができる継続時間)を長くすることができるからである。
【0089】
▲6▼:上記第1実施形態及び上記各変形例において、基準信号のタイミング補正及びチャンネル割り当て制御のための親機1と子機3との通信には、有線通信ではなく、非接触式IDカード等で一般に用いられている電磁誘導方式の通信を用いても良い。尚、この場合、親機1においては、出力回路33(又は入出力回路)及び接続端子31に代えて、電磁誘導式通信用のコイルアンテナ及び通信回路からなる電磁誘導式通信装置を設け、同様に、子機3においては、入力回路19(又は入出力回路)及び接続端子17に代えて、電磁誘導式通信用のコイルアンテナ及び通信回路からなる電磁誘導式通信装置を設ければ良い。また、この場合には、親機1と子機3との各々に設けられる電磁誘導式通信装置が、第2通信手段に相当することとなる。
【0090】
そして、このように電磁誘導方式の通信でタイミング情報等を転送するように構成すれば、子機3が親機1に接近して実際に通信する状態になったとき(具体的には、子機3が親機1のソケット部35に挿入される直前から、該子機3がソケット部35から取り出された直後までの間)にだけ、通信動作に必要な電力が発生することとなり、通信のための待機電力を簡単に無くすことができる。よって、この構成によっても、子機3における余計な電力消費を確実に削減することができる。また、接続端子17が不要となり、小型化が図れる。
【0091】
▲7▼:子機3に対する充電も、電磁誘導を用いた非接点方式で行うように構成しても良い。
次に、第2実施形態の無線通信システムについて説明する。尚、ここでは、第1実施形態と異なる点について説明すると共に、第1実施形態と同じ部材については、同一の符号を用いる。
【0092】
第2実施形態の無線通信システムは、第1実施形態の無線通信システムに対して、下記(A)〜(D)の点が異なっている。
(A)親機1側の接続端子31が、親機1の本体から伸びたケーブルの先端に取り付けられたコネクタ(以下、親機側コネクタという)に設けられており、その親機側コネクタが子機3側のコネクタと嵌合されることで、親機1側の接続端子31と子機3側の接続端子17とが接続される。
【0093】
(B)親機1には、新規登録用スイッチ37及びチャンネル解放スイッチ39に加えて、補正スタートスイッチも設けられている。
(C)親機1と子機3には、両者が双方向の有線通信を行うために、出力回路33と入力回路19との各々に代えて、双方向の信号伝達が可能な入出力回路が設けられている。
【0094】
(D)親機1のマイコン25は、図4のチャンネル割り当て制御処理に代えて、接続端子31に子機3の接続端子17が接続されたことを検知すると、図5のチャンネル割り当て制御処理を実行する。
そして、親機1のマイコン25は、図5のチャンネル割り当て制御処理の実行を開始すると、まずS310にて、新規登録用スイッチ37、チャンネル解放スイッチ39、及び補正スタートスイッチのうちの何れかがオンされるまで待ち、それらスイッチのうちの何れかがオンされたことを検知すると(S310:YES)、S320に進んで、どのスイッチがオンされたかを判定する。
【0095】
ここで、新規登録用スイッチ37がオンされた場合には、S330に進んで、親機側コネクタに接続されている子機3(有線通信可能な子機3)に対して新規にチャンネルを割り当てるための処理を行う。
即ち、S330では、前述した図4のS240と同様に、まず、未使用のチャンネルのうちの1つ(例えば、未使用チャンネルのうちで、番号が一番小さいチャンネル)を選択し、次いで、受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で計時している当該親機1側での図2におけるT1〜T5の各タイミングのうち、上記選択したチャンネルに対応するタイミングが到来するまでの現在時刻からの時間を求める。そして、当該親機1の入出力回路への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、上記求めた時間を表すデータを、子機3へのタイミング情報として、当該親機1の入出力回路へ出力する。そして更に、子機3のマイコン5に子機番号を出力させて、その子機番号を取得し、その子機番号の子機3に対してどのチャンネルを割り当てたかを記憶する。
【0096】
このため、親機1側でS330の処理が行われたならば、親機側コネクタに接続されている子機3側にて、前述した図3におけるS130の処理が行われ、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、新たに設定されることとなり、その子機3に対する新規のチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S330の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0097】
また、親機1のマイコン25は、上記S320で、補正スタートスイッチがオンされたと判定した場合には、S340に移行して、親機側コネクタに接続されている子機3での基準信号の発生タイミングを補正するための処理を行う。
即ち、S340では、まず、現在親機側コネクタに接続されている子機3に対して割り当てているチャンネルを特定する。尚、本実施形態では、子機3のマイコン5から接続端子17,31を介した有線通信により子機番号を取得して、その子機番号から、その子機3に割り当てているチャンネルを特定する。次いで、受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で計時している当該親機1側での図2におけるT1〜T5の各タイミングのうち、上記特定したチャンネルに対応するタイミングが到来するまでの現在時刻からの時間を求める。そして、S330の場合と同様に、当該親機1の入出力回路への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、上記求めた時間を表すデータを、子機3へのタイミング情報として、当該親機1の入出力回路へ出力する。
【0098】
このため、親機1側でS340の処理が行われたならば、親機側コネクタに接続されている子機3側にて、前述した図3におけるS130の処理が行われ、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、その子機3に既に割り当てられているチャンネルの親機1側での受信タイミングと一致するように補正されることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S340の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0099】
また、親機1のマイコン25は、上記S320で、チャンネル解放スイッチ39がオンされたと判定した場合には、S350に移行して、親機側コネクタに接続されている子機3に割り当てていたチャンネルを解放するための処理を行う。
即ち、S350では、まず、現在親機側コネクタに接続されている子機3に対して割り当てているチャンネルを、S340と同様の手法で特定する。次いで、その特定したチャンネルを未使用のチャンネル(空きチャンネル)であると記憶する。そして、S330,S340の場合と同様に、当該親機1の入出力回路への信号をローレベルからハイレベルに立ち上げて、子機3の接続端子17に立ち上がりエッジを発生させた後、送信停止指令としてのデータを、当該親機1の入出力回路へ出力する。
【0100】
このため、親機1側でS350の処理が行われたならば、親機側コネクタに接続されている子機3側にて、前述した図3におけるS150の処理が行われ、その結果、以後、その子機3からの無線送信が停止されることとなる。そして、親機1のマイコン25では、上記S350の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0101】
以上のような本第2実施形態の無線通信システムにおいて、チャンネルが割り当てられていない未使用の子機3を新たに使用したい場合には、その子機3を親機側コネクタに接続して、新規登録用スイッチ37をオンすれば良い。
つまり、このようにすれば、親機1にて、図5におけるS330の処理が行われ、子機3にて、図3におけるS130の処理が行われることとなり、その子機3での基準信号の発生タイミングが、親機1における5つのチャンネル1ch〜5chのうちの何れかのタイミング(T1〜T5)に新規設定されて、以後、その子機3では、その設定されたタイミングで無線送信が行われることとなる。
【0102】
また、本第2実施形態の無線通信システムにおいて、既にチャンネルが割り当てられている使用中の子機3について、その子機3での基準信号の発生タイミングを補正したい場合には、その子機3を親機側コネクタに接続して、補正スタートスイッチをオンすれば良い。
【0103】
つまり、このようにすれば、親機1にて、図5におけるS340の処理が行われ、子機3にて、図3におけるS130の処理が行われることとなり、その子機3での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、その子機3に割り当てられているチャンネルの親機1側での受信タイミングと一致するように補正されることとなる。
【0104】
一方、本第2実施形態の無線通信システムにおいて、チャンネル割り当て済みの子機3を未使用状態にしたい場合には、その子機3を親機側コネクタに接続して、チャンネル解放スイッチ39をオンすれば良い。
つまり、このようにすれば、親機1にて、図5におけるS350の処理が行われ、子機3にて、図3におけるS150の処理が行われることとなる。そして、その子機3からの以後の無線送信が停止されると共に、親機1側では、その子機3に割り当てられていたチャンネルが空きチャンネルであると記憶されることとなる。
【0105】
以上のような本第2実施形態の無線通信システムによれば、第1実施形態と同様に子機3の消費電力を低減することができ、また、子機3の使用者は、親機1によってその子機3にチャンネルを割り当ててもらうこと(つまり、その子機3を使用できる状態にすること)と、その子機3についての基準信号のタイミング補正と、その子機3に割り当てられていたチャンネルを親機1に解放させること(つまり、その子機3を不使用状態にすること)とを、スイッチの操作によって自分の好きなときに行うことができる。
【0106】
尚、上記第2実施形態の無線通信システムにおいても、新規登録用スイッチ37とチャンネル解放スイッチ39と補正スタートスイッチとの全て又は一部を、子機3側に設けても良く、この場合、子機3のマイコン5は、何れかのスイッチがオンされると、そのスイッチがオンされたことを示す信号を、接続端子17から親機1へ出力すれば良い。そして、親機1のマイコン25は、その子機3からの信号に基づいて、図5におけるS310やS320の判定を行えば良い。
【0107】
また、上記第2実施形態の無線通信システムにおいても、前述した▲1▼の変形例を施すことができる。
また更に、上記第2実施形態の無線通信システム及びそれの上記変形例においても、前述した▲6▼と同様に、基準信号のタイミング補正及びチャンネル割り当て制御のための親機1と子機3との通信には、有線通信ではなく、電磁誘導方式の通信を用いても良い。尚、この場合、親機1のマイコン25は、当該親機1(詳しくは、親機1側の電磁誘導式通信装置)に子機3(詳しくは、その子機3側の電磁誘導式通信装置)が近づいて、その子機3から応答信号が返って来たならば、図5と同様のチャンネル割り当て制御処理を実行すれば良い。
【0108】
次に、第3実施形態の無線通信システムについて説明する。尚、本第3実施形態においても、第1実施形態と同じ部材については、同一の符号を用いるため、詳細な説明は省略する。そして、以下では、第1実施形態と異なる点について説明する。
【0109】
まず、図6に示すように、第3実施形態の無線通信システムは、X線が使用される空間50内で作業を行う作業者H1,H2,H3,…が浴びたX線放射量を計測するものであり、空間50内に設置された親機51(受信装置に相当)と、各作業者H1,H2,H3,…に携帯される複数の子機53(送信装置に相当)と、空間50の出入口55,57に夫々設けられた電磁誘導式通信装置59,61と、上記出入口55,57に夫々設けられた人センサ63,65とを備えている。そして、電磁誘導式通信装置59,61と人センサ63,65は、ケーブル67,69を介して親機51に接続されている。つまり、電磁誘導式通信装置59,61と人センサ63,65は、親機51の一部である。
【0110】
尚、電磁誘導式通信装置59,61は、電磁誘導式通信用のコイルアンテナと通信回路等からなるものであり、出入口55,57付近の所定領域(以下、電磁誘導通信可能領域という)に常時電磁波を出している。また、人センサ63,65は、出入口55,57を通過する作業者H1,H2,H3,…の進行方向(つまり、空間50へ入るのか、空間50から出るのか)を検出するものである。
【0111】
次に、子機53は、第1実施形態の子機3と比較すると、下記(1)〜(3)の点が異なっている。
(1)子機53は、脈波を検出するための光学的検出回路に代えて、X線放射量センサを備えており、そのX線放射量センサの検出結果を表すデータ(X線放射量データ)を当該子機53の子機番号と一緒に、10秒に一回の自スロット(即ち、自分に割り当てられたチャンネル)のタイミングであって、送信側基準信号発生手段5aとしてのタイマ処理によって基準信号が発生されるタイミング毎に、アンテナ7から無線送信する。
【0112】
(2)子機53には、親機51との間で電磁誘導方式の通信を行うために、入力回路19及び接続端子17に代えて、電磁誘導式通信用のコイルアンテナ及び通信回路からなる電磁誘導式通信装置が備えられている。
(3)子機53のマイコン5は、当該子機53が出入口55,57付近の電磁誘導通信可能領域に入って、そのことが当該子機53の電磁誘導式通信装置により検知されると、その電磁誘導式通信装置から出入口55,57の電磁誘導式通信装置59,61へ、応答信号として、当該子機53の子機番号を返信させ、更に、前述した図3と同様の処理を実行する。但し、図3のS110に相当する処理では、出入口55,57の電磁誘導式通信装置59,61から送信される情報を受信する。
【0113】
一方、親機51は、第1実施形態の親機1と比較すると、下記(4)〜(6)の点が異なっている。
(4)接続端子31、出力回路33、新規登録用スイッチ37、チャンネル解放スイッチ39、及び入力回路41が削除されており、その代わりに、親機51のマイコン25には、ケーブル67,69を介して、出入口55,57の電磁誘導式通信装置59,61と人センサ63,65が接続されている。
【0114】
(5)親機51のマイコン25は、アンテナ21及び無線受信回路23で受信した子機53からのデータを各チャンネル毎に管理及び処理して、最大同時に5人分のX線放射量の収集,解析,及び表示器への表示等を行う。尚、本第3実施形態においても、各チャンネルのX線放射量データがどの子機53から送られてきたものであるかが分かるように、子機53からのX線放射量データは、それと共に送られてきた子機番号とセットで処理される。
【0115】
(6)親機51のマイコン25は、図4のチャンネル割り当て制御処理に代えて、図7のチャンネル割り当て制御処理を実行する。尚、図7のチャンネル割り当て制御処理は、各出入口55,57毎について夫々実行されると共に、その出入口の電磁誘導式通信装置(59又は61)が子機53からの応答信号(子機番号)を受信すると、実行が開始される。
【0116】
ここで、図7に示すチャンネル割り当て制御処理の内容について、出入口55,57のうち、例えば出入口55の方を例に挙げて説明する。
まず、親機51のマイコン25は、出入口55の電磁誘導式通信装置59が子機53からの応答信号(子機番号)を受信すると、まずS410にて、出入口55の人センサ63による検出結果に基づき、その出入口55に対する作業者の進行方向が、空間50へ入る方向か否かを判定する。
【0117】
そして、出入口55に対する作業者の進行方向が空間50へ入る方向(入室方向)であれば、S420に進んで、その出入口55から空間50へ入ろうとしている作業者(例えば図6の作業者H1)に携帯されている子機53に対してチャンネルを割り当てるための処理を行う。
【0118】
即ち、S420では、まず、電磁誘導式通信装置59が受信した子機番号を取得すると共に、前述した図4のS240と同様に、未使用のチャンネルのうちの1つを選択する。例えば、図6の例では、既に空間50内に存在する作業者H2が携帯している子機53に割当てられているチャンネル以外のチャンネルを選択する。次いで、受信側基準信号発生手段25aとしてのタイマ処理で計時している当該親機51側での図2におけるT1〜T5の各タイミングのうち、上記選択したチャンネルに対応するタイミングが到来するまでの現在時刻からの時間を求める。そして、電磁誘導式通信装置59に、上記求めた時間を表すデータを、子機53へのタイミング情報として送信させる。そして更に、電磁誘導式通信装置59から取得した子機番号の子機53(即ち、出入口55から空間50へ入ろうとしている作業者の子機53)に対してどのチャンネルを割り当てたかを記憶する。
【0119】
このため、親機51側でS420の処理が行われたならば、空間50へ入ろうとしている作業者に携帯されている子機53側にて、図3のS130と同様の処理が行われ、その子機53での基準信号の発生タイミング(無線送信タイミング)が、新たに設定されることとなり、その子機53に対するチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正が行われることとなる。そして、親機51のマイコン25では、上記420の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0120】
また、親機51のマイコン25は、上記S410にて、出入口55に対する作業者の進行方向が空間50へ入る方向ではないと判定した場合には、作業者の進行方向が空間50から出る方向(退室方向)であると判断して、S430に移行する。そして、このS430にて、空間50から出る作業者に携帯されている子機53に割り当てていたチャンネルを解放するための処理を行う。
【0121】
即ち、S430では、まず、電磁誘導式通信装置59が受信した子機番号を取得すると共に、その子機番号の子機53に対して割り当てているチャンネルを特定する。次いで、その特定したチャンネルを未使用のチャンネル(空きチャンネル)であると記憶する。そして、電磁誘導式通信装置59に、送信停止指令としてのデータを送信させる。
【0122】
このため、親機51側でS430の処理が行われたならば、空間50から出る作業者に携帯されている子機53側にて、図3のS150と同様の処理が行われ、その結果、その子機53からの無線送信が停止されることとなる。つまり、空間50から出た子機53はX線放射量データを無線送信する必要がなくなるため、無線送信回路9はスリープ状態となり、二次電池11の電力消費を一層少なくすることができる。そして、親機51のマイコン25では、上記S430の処理が終わると、チャンネル割り当て制御処理が終了する。
【0123】
尚、出入口57の方についても、電磁誘導式通信装置61と人センサ65とが用いられるという点以外は、上記と全く同じ処理が行われる。
以上のような本第3実施形態の無線通信システムによれば、子機53が各出入口55,57付近の電磁誘導通信可能領域に入ったときにだけ、基準信号のタイミング補正及びチャンネル割り当て制御を行うための通信動作が行われることとなり、その通信に関して待機電力が発生しないため、第1実施形態と同様に、子機3の消費電力を低減することができる。
【0124】
また、本第3実施形態の無線通信システムによれば、子機53を携帯した作業者H1,H2,H3,…が、空間50の出入口55,57を通過するだけで、その子機53に対するチャンネル割り当て兼基準信号のタイミング補正、又はチャンネル解放が自動的に行われ、作業者H1,H2,H3,…に特別な行動を起こさせる必要がない。つまり、作業者H1,H2,H3,…が出入口55,57を通過するだけで、親機51と複数の子機53との間の時分割チャンネルでの無線通信が可能となる。
【0125】
例えば、基準信号を発生するクロック源として、第1実施形態と同様に、誤差が5ppmの水晶発振子を用いたならば、一日に一回、空間50へ入るという動作を行うことで、子機53側の送信タイミングを親機51側の受信タイミングに一致させることができる。特に、本第3実施形態のようにX線を用いた作業を行う場合、空間50に一日以上連続して入っていることは考え難いため、十分な確実性を確保することができる。
【0126】
尚、上記第3実施形態の無線通信システムにおいて、電磁誘導式通信装置59,61や人センサ63,65の数は、2つに限るものではなく、1つや3つ以上でも良い。
また、第1実施形態や第2実施形態と同様に、使用者が、空間50内で親機51のソケット部35に子機53を挿入したり、親機51のコネクタに子機53を接続することでも、その子機53に対する基準信号のタイミング補正及びチャンネル割り当て制御が行えるようにしても良い。
【0127】
また更に、親機51と出入口55,57の電磁誘導式通信装置59,61及び人センサ63,65は、ケーブル67,69でなく、無線通信で接続しても良い。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【0128】
例えば、上記各実施形態において、親機は1,51は、通信の1サイクルよりも長く設定された規定時間内に子機3,53からの無線送信がない場合には、その子機3,53に割当てているチャンネルを開放するように構成しても良い。
即ち、図8に示すように、親機1,51のマイコン25は、定期的に実行される処理にて、まず、子機3,53に割り当てている各チャンネル(使用中チャンネル)について、無線受信回路23によりデータが受信されない継続時間を計測し(S510)、その継続時間が規定時間を越えたチャンネルがあれば、そのチャンネルを空きチャンネルであると記憶すれば良い(S520)。
【0129】
そして、このように構成すれば、何等かの原因でアンテナ7からの無線送信が不能となったり電波が届かなくなった子機3,53に割り当てられていたチャンネルを自動的に解放して、他の正常な子機3,53に割り当てることができるため、チャンネルの有効活用が可能となる。
【0130】
一方、上記各実施形態において、ある子機3,53の基準信号のタイミング補正の実施が忘れられたことによる他のチャンネルへの干渉を防ぐために、ある一定の時間(例えば1日)内に基準信号のタイミング補正が行われなかった子機3,53と親機1,53との無線通信が自動的に停止される、という機能を子機3,53側又は親機1,51側に設けてもよい。
【0131】
また、上記各実施形態において、空きチャンネルが無いときに、新規にチャンネルを割り当てる操作が行われた場合に、通信不能であることを利用者に報知する手段を、子機3,53側又は親機1,51側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の無線通信システムを成す親機と子機との構成を表す構成図である。
【図2】通信仕様の説明図である。
【図3】第1実施形態の子機のマイコンで実行される有線通信処理を表すフローチャートである。
【図4】第1実施形態の親機のマイコンで実行されるチャンネル割り当て制御処理を表すフローチャートである。
【図5】第2実施形態の親機のマイコンで実行されるチャンネル割り当て制御処理を表すフローチャートである。
【図6】第3実施形態の無線通信システムを表す構成図である。
【図7】第3実施形態の親機のマイコンで実行されるチャンネル割り当て制御処理を表すフローチャートである。
【図8】他の変形例を表すフローチャートである。
【図9】従来技術を表す説明図である。
【符号の説明】
1,51…親機、3,53…子機、5,25…マイコン、5a…送信側基準信号発生手段、5b…送信制御手段、7,21…アンテナ、9…無線送信回路、11…二次電池、13…電源回路、15,29…充電端子、17,31…接続端子、19,41…入力回路、23…無線受信回路、25a…受信側基準信号発生手段、25b…受信制御手段、27…充電回路、33…出力回路、35…ソケット部、37…新規登録用スイッチ、39…チャンネル解放スイッチ、50…空間、55,57…出入口、59,71…電磁誘導式通信装置、63,65…人センサ、67,69…ケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication system including a transmission device and a reception device, and in particular, a transmission device performs wireless transmission of data at predetermined communication timings with a reception device at a predetermined communication timing, and performs reception. The present invention relates to a wireless communication system in which a device performs a data receiving operation at the communication timing.
[0002]
[Prior art]
When a battery is used as a power source of the wireless transmission device, it is necessary to reduce power consumption as much as possible and extend the life of the battery.
Therefore, as a wireless communication system including a transmitting device and a receiving device, the transmitting device performs wireless transmission of data at predetermined communication timings with the receiving device at predetermined communication timings. An intermittent communication system that performs a data reception operation at a communication timing may be used.
[0003]
In other words, according to such an intermittent communication type wireless communication system, the transmitting device transmits data at each communication timing every certain time, so that the power consumption is significantly reduced as compared with a system that constantly transmits data. be able to.
Further, in such an intermittent communication type wireless communication system, each of a plurality of channels in each time region obtained by dividing one communication cycle (the above-mentioned fixed time) into a plurality is selected by a plurality of transmitting devices. Due to the multi-channel assignment that is assigned temporarily, one receiving device and a plurality of transmitting devices can perform time-division wireless communication.
[0004]
Here, a specific example of a wireless communication system in which a receiving apparatus and a plurality of transmitting apparatuses perform wireless communication in a time-division manner by using such multi-channels will be described.
First, as shown in FIG. 2, in the wireless communication system of this example, 10 seconds (s) is one cycle of communication, and one cycle is composed of the first to fifth five channels (1ch to 5ch). Are separated into In this example, one second at the center of each two seconds obtained by dividing ten seconds into five is a design center value of each channel, and each 0.5 second before and after each one second is transmitted. This is a period for absorbing an error in transmission / reception timing between the device side and the receiving device side. That is, in this example, each of the five channels is 1.0 seconds ± 0.5 seconds.
[0005]
Then, the receiving device is provided with a wireless receiving means including a receiving antenna and a receiving circuit for receiving data wirelessly transmitted from each transmitting device, and for every predetermined time (10 seconds in this example) based on the internal clock and for 2 seconds. Reference signal generating means for generating a reference signal at each channel timing (each timing of T1 to T5 in FIG. 2) shifted by seconds, and the wireless reception at a timing at which the reference signal is generated by the reference signal generating means. Transmission control means for causing the means to receive data.
[0006]
Further, each transmitting apparatus includes a wireless transmitting means including a transmitting antenna and a transmitting circuit for wirelessly transmitting data, and a reference for generating a reference signal every predetermined time (10 seconds in this example) based on an internal clock. A signal generating means and a receiving control means for causing the wireless transmitting means to transmit data at a timing when the reference signal is generated by the reference signal generating means.
[0007]
Further, in each transmitting apparatus, the timing at which the reference signal is generated by its own reference signal generating means (that is, the data transmission timing) corresponds to one of the timings at which the receiving apparatus generates the reference signal (see FIG. 2). T1 to T5) and a channel used for wireless transmission is assigned to any of the five channels 1ch to 5ch.
[0008]
That is, if there are five transmission devices TX1 to TX5, and the reference signal generation timing in the reference signal generation means in each of the transmission devices TX1 to TX5 is each of T1 to T5 in FIG. From the TX5, data is wirelessly transmitted at each of the timings 1ch to 5ch recognized by the receiving device, and the receiving device can accurately distinguish and receive each data at the timing of each channel. If there is only one channel, it is a simple intermittent communication type without multi-channeling.
[0009]
By the way, in the case of such a wireless communication system of the intermittent communication type (including a multi-channel type), it is indispensable that the generation timing of the reference signal is matched between the receiving device side and the transmitting device side. In other words, if there is a large difference between the timings of generating the reference signal between the receiving device and the transmitting device, the receiving device cannot receive the data correctly. This is because it will adversely affect the channel.
[0010]
For example, when a crystal oscillator having an error of 20 ppm is used as an internal clock source for generating a reference signal, a shift of 72 msec occurs per hour. Therefore, unless the generation timing of the reference signal is periodically corrected, communication may be hindered.
[0011]
Therefore, conventionally, there is a method shown in FIG. 9 as a method for matching the generation timing of the reference signal on the receiving device side and the transmitting device side.
First, as shown in FIG. 9A, information for correcting the generation timing of the reference signal (reference signal correction information) is wirelessly transmitted from the receiving
[0012]
Further, as shown in FIG. 9B, both the
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-7-23476 (especially
[Patent Document 2]
JP-A-8-79854 (especially claim 2 and FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-8-130774 (especially
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, a relatively expensive radio receiver for receiving information for correcting a reference signal wirelessly transmitted from the receiving device or a standard radio wave from the outside is provided to a transmitting device which originally performs only wireless transmission. (A receiving antenna or a wireless receiving circuit), and the presence of such a wireless receiver significantly increases the power consumption of the transmitting device.
[0015]
In other words, a normal wireless receiver generally does not know when information is transmitted from a communication partner, so it is necessary to always maintain the reception state, and moreover, the wireless reception that forms such a wireless receiver This is because the circuit is provided as an IC or the like separate from a processing circuit such as a microcomputer that performs various types of processing in the transmission device, and thus such additional hardware always consumes large power. Therefore, especially when the transmitting device is driven by a battery, the life of the battery is shortened.
[0016]
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to reduce the power consumption of a transmission device in an intermittent communication wireless communication system.
[0017]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
The wireless communication system according to claim 1, which has been made to achieve the above object, similarly to a conventional intermittent wireless communication system, a wireless transmission means for wirelessly transmitting data to a transmission device. Transmission-side reference signal generation means for generating a reference signal at regular intervals based on an internal clock, and transmission control for transmitting data to the wireless transmission means at a timing at which a reference signal is generated by the transmission-side reference signal generation means Means for receiving the data transmitted by the wireless transmitting means of the transmitting device, and a receiving side reference for generating a reference signal at regular intervals based on an internal clock. Signal generating means; and receiving control means for causing the wireless receiving means to receive data at a timing when the reference signal is generated by the receiving-side reference signal generating means. It is.
[0018]
In particular, in the wireless communication system according to the first aspect, it is preferable that each of the receiving device and the transmitting device have the same reference signal generation timing in both the receiving-side reference signal generating means and the transmitting-side reference signal generating means. Is transmitted from the receiving device side by wired communication via a wired transmission path formed by connecting a terminal provided on the receiving device and a terminal provided on the transmitting device, or by electromagnetic induction communication. Second communication means for transferring the data to the device is provided. Further, in the wireless communication system according to claim 1, the setting means provided in the transmitting device receives the timing information from the receiving device by the second communication means of the transmitting device, and sets the transmission-side reference based on the timing information. By setting the generation timing of the reference signal in the signal generation means, the generation timing of the reference signal in the transmission-side reference signal generation means is corrected so as to match the generation timing of the reference signal in the reception-side reference signal generation means. Is done.
[0019]
According to the wireless communication system of the first aspect, the generation timing of the reference signal by the transmission-side reference signal generating means does not need to include a normal wireless receiver in the transmission device as in the prior art shown in FIG. (Hereinafter, also referred to as reference signal timing correction) so that wireless data communication from the transmitting device to the receiving device is ensured. In addition, the power consumption of the transmission device required for correcting the timing of the reference signal can be reduced.
[0020]
In other words, if the second communication means transfers information by wire communication, the transmitting device is in a state where the terminal of the transmitting device is connected to the terminal of the receiving device, and The communication operation by the second communication means may be performed only in a situation in which the original wireless transmission to the wireless receiver may be stopped, so that the wireless receiver is significantly consumed compared to a configuration in which the wireless receiver is always in a receiving state or at regular intervals. The power can be reduced. In addition, the processing of the communication operation by the second communication means can be performed by the existing microcomputer in the transmission device, so that the size can be significantly reduced and power is consumed by additional hardware. Nor. Further, if the second communication means transfers information by electromagnetic induction communication, the power required for the communication operation is required only when the transmitting device approaches the receiving device and actually communicates. Is generated, so that unnecessary power consumption can be reliably reduced.
[0021]
Next, in the wireless communication system according to the second aspect, in the wireless communication system according to the first aspect, the transmitting device operates by power of a secondary battery mounted on the transmitting device, and the receiving device has Has a charger for charging the secondary battery of the transmission device.
[0022]
In particular, in the wireless communication system according to the second aspect, when the transmitting device is removed from the charger, the timing information is transmitted from the receiving device to the transmitting device via the second communication unit, and the transmission-side reference is transmitted. The generation timing of the reference signal by the signal generation means is corrected so as to coincide with the generation timing of the reference signal by the reception-side reference signal generation means.
[0023]
According to the wireless communication system of the second aspect, after the user attaches the transmitter to the charger and charges the secondary battery, then removes the transmitter from the charger. Since the timing of the reference signal is automatically corrected by such an action, the user does not need to take an action only for correcting the timing of the reference signal. That is, wireless data communication from the transmitting device to the receiving device can be reliably realized without the user being particularly conscious.
[0024]
The timing of the reference signal may be corrected when the transmitter is attached to the charger, but it is not necessary to wirelessly transmit data from the transmitter during charging. As described above, it is more effective to perform the correction when the transmitter is removed from the charger. That is, the timing correction of the reference signal is performed when the wireless transmission of the data that has been interrupted during the charging of the secondary battery is resumed, and the time until the influence of the shift of the reference signal appears (that is, the transmission time). This is because it is possible to lengthen the duration during which wireless communication from the device to the receiving device can be reliably performed.
[0025]
Next, in the wireless communication system according to the third aspect, in the wireless communication system according to the first aspect, a switch is provided in the receiving device or the transmitting device, and the receiving device and the transmitting device communicate with each other via the second communication unit. When the switch is operated in a communicable state, the timing information is transferred from the receiving device to the transmitting device by the second communication means, and the generation timing of the reference signal in the transmitting-side reference signal generating means is changed. The correction is made so as to coincide with the generation timing of the reference signal in the receiving-side reference signal generation means.
[0026]
According to such a wireless communication system, the user of the transmission device can perform timing correction of the reference signal at his / her desired time.
By the way, according to the wireless communication system of the present invention, the receiving device communicates with the transmitting device via the second communication means to generate the reference signal on the transmitting device side (that is, the transmitting device transmits the data). The timing of wireless transmission can be controlled, so that the receiving device can select one of a plurality of channels in each time domain obtained by dividing one communication cycle into a plurality of transmitting devices. And wireless communication can be performed by the wireless transmitting means and the wireless receiving means with each of the transmitting devices in a time sharing manner.
[0027]
Therefore, a wireless communication system according to a fourth aspect of the present invention is the wireless communication system according to the first aspect, wherein a plurality of transmitting devices are present, and the receiving device is configured to divide one communication cycle into a plurality of time domains. By selectively assigning any one of a plurality of channels to each transmitting device of the communication partner, wireless communication by the wireless transmitting unit and the wireless receiving unit is performed with each of the transmitting devices in a time sharing manner. Furthermore, in this wireless communication system, the receiving device communicates with the transmitting device via the second communication means, thereby allocating a channel to the transmitting device or releasing a channel already allocated to the transmitting device (changing the channel. (To make it an unused empty state).
[0028]
According to such a wireless communication system, it is possible to perform channel assignment control using the second communication means for correcting the timing of the reference signal without particularly adding hardware. One receiving device and a plurality of transmitting devices can reliably perform wireless communication.
[0029]
Specifically, for example, as set forth in
[0030]
Further, for example, when the receiving device releases a channel allocated to any of the transmitting devices, the receiving device transmits the channel to the channel releasing target transmitting device via the second communication unit. If a stop command is transmitted to cause the transmitting device to stop the wireless transmission by the wireless transmission means, the channel can be reliably released. That is, it is possible to surely prevent a transmitting apparatus that should have released a channel from performing wireless transmission at the timing of the channel.
[0031]
Next, in the wireless communication system according to
[0032]
In particular, in the wireless communication system according to the seventh aspect, when the transmitting device is removed from the charger, the timing information is transmitted from the receiving device to the transmitting device removed from the charger via the second communication unit. Thus, a channel is allocated to the transmitting device.
[0033]
According to the wireless communication system of the seventh aspect, the same effect as that of the wireless communication system of the second aspect can be obtained. In other words, the user naturally takes a special action to charge the secondary battery of the transmission device, and thus the timing of the channel assignment and reference signal for the transmission device is corrected. There is no need.
[0034]
The timing of the channel assignment and the reference signal may be corrected when the transmitter is attached to the charger. However, for the same reason as described for the wireless communication system of claim 2, the transmitter may be used. It is more effective that the timing of the channel assignment and reference signal is corrected when is removed from the charger.
[0035]
Next, in the wireless communication system according to claim 8, in the wireless communication system according to claims 4 to 6, a switch is provided in the receiving device or the transmitting device, and the receiving device and any of the transmitting devices are connected to the second device. When the switch is operated in a state where communication is possible via the communication means, a channel is assigned to the transmitting device.
[0036]
According to such a wireless communication system, the user of the transmitting apparatus has his or her own request that the receiving apparatus allocate a channel to the transmitting apparatus (that is, make the transmitting apparatus usable). You can do it whenever you want.
[0037]
Next, in the wireless communication system according to the ninth aspect, in the wireless communication system according to the fourth to sixth aspects, a switch is provided in the receiving device or the transmitting device, and the receiving device and any one of the transmitting devices are connected to the second device. When the switch is operated in a state where communication is possible via the communication means, the channel assigned to the transmitting device is released.
[0038]
According to such a wireless communication system, the user of the transmitting apparatus causes the receiving apparatus to release the channel allocated to the transmitting apparatus (that is, to set the transmitting apparatus to an unused state). You can do it when you like.
[0039]
Next, in the wireless communication system according to claim 10, in the wireless communication system according to claim 4, the receiving apparatus is configured such that, among the channels allocated to the transmitting apparatus, a duration during which data is not received by the wireless receiving unit. When there is a channel exceeding the specified time, the channel is released.
[0040]
Then, according to this wireless communication system, the channel assigned to the transmitting device for which radio transmission becomes impossible or the radio wave cannot reach for some reason is automatically released and assigned to another normal transmitting device. Can be used effectively.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a parent device 1 and a
[0042]
In the wireless communication system of the first embodiment, the
[0043]
In the wireless communication system according to the first embodiment, a plurality of
[0044]
Here, as shown in FIG. 1A, the
[0045]
Then, the
[0046]
That is, since the
[0047]
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the base unit 1 includes an
[0048]
Then, the
[0049]
Further, the
[0050]
Further, the base unit 1 is connected to a charging
[0051]
When the
[0052]
The charging
[0053]
1B, the
[0054]
Further, the master unit 1 has a
[0055]
Here, also in the wireless communication system of the first embodiment, similarly to the wireless communication system of the specific example described in the section of [Prior Art], the reference signal of the reference If the difference in the occurrence timing is large, the master unit 1 cannot correctly receive data from each
[0056]
For example, it is assumed that a crystal oscillator having an error of 5 ppm is used as a clock source for generating a reference signal in both the master unit 1 and the
[0057]
Then, next, the contents of the processing executed by each of the
First, the
[0058]
Here, when the
Then, when the
[0059]
Next, in S120, it is determined whether or not the signal input in S110 is timing information indicating a timing at which a reference signal should be generated in a timer process as the transmission-side reference signal generating means 5a, and is the timing information. Then, in S130, the timing at which the reference signal is generated by the timer processing as the transmission-side reference signal generating means 5a (ie, the timing of wireless transmission) is set to the timing indicated by the timing information input in S110. Set to. After that, the wired communication processing ends.
[0060]
Therefore, for example, if the timing information input in S110 indicates "2.5 seconds later", the transmission-side reference signal is transmitted 2.5 seconds after the processing of S130 is performed and every 10 seconds thereafter. The reference signal is generated by the timer processing as the generation unit 5a, and the wireless transmission from the
[0061]
If it is determined in step S120 that the signal input in step S110 is not timing information, the process proceeds to step S140 to determine whether the signal input in step S110 is a transmission stop command.
If it is determined that the input signal is not the transmission stop command (S140: NO), the wired communication processing is terminated as it is. If it is determined that the input signal is the transmission stop command (S140: YES), S150 is performed. Then, the internal setting is performed so that the wireless transmission from the
[0062]
On the other hand, the
Then, when starting the execution of the channel assignment control process of FIG. 4, the
[0063]
If it is determined in S210 that the
[0064]
Then, in S220, it is determined whether or not the
[0065]
Here, when it is determined that the
[0066]
That is, in S240, first, among the five channels, one of the unused channels which are not currently allocated to any of the slaves 3 (for example, the channel with the smallest number among the unused channels) is assigned. select. Next, of the timings T1 to T5 in FIG. 2 on the master unit 1 side, which are measured by the timer processing as the receiving-side reference signal generation unit 25a, until the timing corresponding to the selected channel arrives. Find the time from the current time. Then, after raising the signal to the
[0067]
At this point, the charging
[0068]
For this reason, if the process of S240 is performed on the master device 1 side, the above-described process of S130 in FIG. Is newly set, and a new channel assignment for the
[0069]
If the
[0070]
That is, in S250, first, the channel assigned to the
[0071]
Note that, similarly to the process of S240, the process of S250 is completed so that the above-described delay time td elapses after the charging
For this reason, if the process of S250 is performed on the master device 1 side, the process of S130 in FIG. 3 described above is performed on the
[0072]
If the
[0073]
That is, in S260, first, the channel assigned to the
[0074]
Note that, similarly to the processing of S240 and S250, the processing of S260 is also completed until the above-described delay time td elapses after the charging
For this reason, if the process of S260 is performed on the master device 1 side, the above-described process of S150 in FIG. 3 is performed on the
[0075]
In the wireless communication system according to the first embodiment as described above, when it is desired to newly use an
That is, with this configuration, when the charging of the secondary battery 11 of the
[0076]
For example, immediately before the
[0077]
In the wireless communication system according to the first embodiment, with respect to the
[0078]
That is, when detaching the
[0079]
On the other hand, in the wireless communication system of the first embodiment, when it is desired to set the
That is, in this way, when the
[0080]
In the first embodiment, the
[0081]
As described above, in the wireless communication system according to the first embodiment, the master unit 1 and the
[0082]
For this reason, according to the wireless communication system of the first embodiment, it is possible to reduce the power consumption in the
That is, the
[0083]
In the wireless communication system according to the first embodiment, when the
[0084]
The wireless communication system according to the first embodiment may have the following modifications (1) to (7).
{Circle around (1)} In the first embodiment described above, one cycle of communication is a fixed value (= 10 seconds), but one cycle of communication is indicated in the timing information from the master unit 1 to the
[0085]
{Circle around (2)}: The
{Circle around (3)} Both or one of the
[0086]
{Circle around (4)} When the
[0087]
More specifically, in S240 of FIG. 4, in addition to the above-described processing, the
[0088]
{Circle around (5)} The timing correction of the reference signal and the assignment of a new channel to the
However, since there is no need to wirelessly transmit data from the
[0089]
{Circle around (6)} In the first embodiment and each of the above-described modifications, the communication between the master unit 1 and the
[0090]
When the timing information and the like are transferred by the electromagnetic induction communication in this way, when the
[0091]
{Circle around (7)} The
Next, a wireless communication system according to a second embodiment will be described. Here, different points from the first embodiment will be described, and the same reference numerals will be used for the same members as the first embodiment.
[0092]
The wireless communication system according to the second embodiment differs from the wireless communication system according to the first embodiment in the following points (A) to (D).
(A) The
[0093]
(B) In addition to the
(C) An input / output circuit capable of bidirectional signal transmission instead of each of the
[0094]
(D) When the
When the
[0095]
Here, if the
That is, in S330, as in S240 of FIG. 4 described above, first, one of the unused channels (for example, the channel with the smallest number among the unused channels) is selected, and then the reception is performed. Of the respective timings T1 to T5 in FIG. 2 on the master unit 1 side, which are measured by timer processing as the side reference signal generating means 25a, from the current time until the timing corresponding to the selected channel arrives Ask for time. Then, the signal to the input / output circuit of the base unit 1 rises from the low level to the high level, and a rising edge is generated at the
[0096]
For this reason, if the process of S330 is performed on the master device 1 side, the above-described process of S130 in FIG. 3 is performed on the
[0097]
When the
That is, in S340, first, the channel assigned to the
[0098]
For this reason, if the process of S340 is performed on the master device 1 side, the above-described process of S130 in FIG. 3 is performed on the
[0099]
If the
That is, in S350, first, the channel allocated to the
[0100]
For this reason, if the process of S350 is performed on the master device 1 side, the above-described process of S150 in FIG. 3 is performed on the
[0101]
In the wireless communication system according to the second embodiment as described above, when it is desired to newly use an
That is, with this configuration, the process of S330 in FIG. 5 is performed by the base unit 1, and the process of S130 in FIG. 3 is performed by the
[0102]
In the wireless communication system according to the second embodiment, when it is desired to correct the generation timing of the reference signal in the
[0103]
That is, with this configuration, the process of S340 in FIG. 5 is performed in the base unit 1, and the process of S130 in FIG. 3 is performed in the
[0104]
On the other hand, in the wireless communication system according to the second embodiment, when it is desired to set the
That is, in this way, the process of S350 in FIG. 5 is performed in the parent device 1, and the process of S150 in FIG. 3 is performed in the
[0105]
According to the wireless communication system of the second embodiment as described above, the power consumption of the
[0106]
In the wireless communication system according to the second embodiment, all or a part of the
[0107]
In the wireless communication system according to the second embodiment, the modification (1) described above can be applied.
Further, also in the wireless communication system of the second embodiment and the above-mentioned modified example thereof, similarly to the above-mentioned (6), the master unit 1 and the
[0108]
Next, a wireless communication system according to a third embodiment will be described. In the third embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted. In the following, different points from the first embodiment will be described.
[0109]
First, as shown in FIG. 6, the wireless communication system according to the third embodiment measures the amount of X-ray radiation received by workers H1, H2, H3,... Working in a
[0110]
Note that the electromagnetic
[0111]
Next, the
(1) The
[0112]
(2) The
(3) When the
[0113]
On the other hand, the
(4) The
[0114]
(5) The
[0115]
(6) The
[0116]
Here, the contents of the channel assignment control process shown in FIG. 7 will be described by taking, for example, the
First, when the electromagnetic
[0117]
If the traveling direction of the worker with respect to the
[0118]
That is, in S420, first, the slave unit number received by the electromagnetic
[0119]
For this reason, if the process of S420 is performed on the
[0120]
If the
[0121]
That is, in S430, first, the slave unit number received by the electromagnetic
[0122]
For this reason, if the process of S430 is performed on the
[0123]
Note that the same processing as described above is performed for the
According to the wireless communication system of the third embodiment as described above, the timing correction of the reference signal and the channel assignment control are performed only when the
[0124]
Also, according to the wireless communication system of the third embodiment, the workers H1, H2, H3,... The timing correction of the assignment and reference signal or the channel release is automatically performed, and it is not necessary to cause the workers H1, H2, H3,. That is, the wireless communication on the time-division channel between the
[0125]
For example, as in the first embodiment, if a crystal oscillator having an error of 5 ppm is used as a clock source for generating a reference signal, the operation of entering the
[0126]
In the wireless communication system according to the third embodiment, the number of the electromagnetic
Further, similarly to the first embodiment and the second embodiment, the user inserts the
[0127]
Further, the
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take various forms.
[0128]
For example, in each of the above-described embodiments, the
That is, as shown in FIG. 8, the
[0129]
With this configuration, the channel assigned to the
[0130]
On the other hand, in each of the above-described embodiments, in order to prevent interference with another channel due to forgetting to perform the timing correction of the reference signal of a
[0131]
Further, in each of the above embodiments, when there is no available channel and a new channel assignment operation is performed, a means for notifying the user that communication is not possible to the user is provided on the side of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a master unit and a slave unit that form a wireless communication system according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of communication specifications.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a wired communication process executed by a microcomputer of the slave unit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a channel assignment control process executed by a microcomputer of the master device of the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a channel assignment control process executed by a microcomputer of a master unit according to the second embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a wireless communication system according to a third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a channel assignment control process executed by a microcomputer of a parent device according to the third embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating another modified example.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1, 51: master unit, 3, 53: slave unit, 5, 25: microcomputer, 5a: transmission-side reference signal generation unit, 5b: transmission control unit, 7, 21: antenna, 9: wireless transmission circuit, 11: two Next battery, 13 power supply circuit, 15, 29 charging terminal, 17, 31 connection terminal, 19, 41 input circuit, 23 wireless receiving circuit, 25a receiving-side reference signal generating means, 25b receiving control means, 27 charging circuit, 33 output circuit, 35 socket part, 37 new registration switch, 39 channel release switch, 50 space, 55, 57 entrance, 59, 71 electromagnetic induction communication device, 63, 65: human sensor, 67, 69: cable
Claims (10)
前記送信装置の無線送信手段により送信されたデータを受信するための無線受信手段と、内部クロックに基づき一定時間毎に基準信号を発生する受信側基準信号発生手段と、その受信側基準信号発生手段により基準信号が発生されるタイミングにて前記無線受信手段にデータの受信を行わせる受信制御手段と、を有した受信装置と、
からなる無線通信システムにおいて、
前記受信装置と前記送信装置との各々には、前記受信側基準信号発生手段と前記送信側基準信号発生手段との双方での基準信号の発生タイミングを一致させるためのタイミング情報を、前記受信装置に設けられた端子と前記送信装置に設けられた端子とが接続されることで形成される有線伝送路による有線通信、あるいは電磁誘導方式の通信により、前記受信装置側から前記送信装置側へ転送するための第2通信手段が設けられており、
前記送信装置に設けられた設定手段が、当該送信装置の前記第2通信手段により前記受信装置からのタイミング情報を受信して、そのタイミング情報に基づき前記送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングを設定することにより、前記送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが前記受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正されること、
を特徴とする無線通信システム。Wireless transmission means for transmitting data wirelessly, transmission-side reference signal generation means for generating a reference signal at regular intervals based on an internal clock, and timing at which the reference signal is generated by the transmission-side reference signal generation means And a transmission control unit that causes the wireless transmission unit to transmit data,
Wireless receiving means for receiving data transmitted by the wireless transmitting means of the transmitting device; receiving-side reference signal generating means for generating a reference signal at regular intervals based on an internal clock; and receiving-side reference signal generating means A reception device having reception control means for causing the wireless reception means to receive data at a timing at which a reference signal is generated,
In a wireless communication system consisting of
Each of the receiving device and the transmitting device includes, in the receiving device, timing information for matching generation timing of a reference signal in both the receiving-side reference signal generating unit and the transmitting-side reference signal generating unit. Is transferred from the receiving device side to the transmitting device side by wire communication through a wire transmission path formed by connecting the terminal provided on the transmission device and the terminal provided on the transmission device, or by electromagnetic induction communication. A second communication means for performing
The setting means provided in the transmitting device receives timing information from the receiving device by the second communication means of the transmitting device, and sets a reference signal in the transmitting-side reference signal generating means based on the timing information. By setting the generation timing, the generation timing of the reference signal in the transmission-side reference signal generation means is corrected so as to match the generation timing of the reference signal in the reception-side reference signal generation means,
A wireless communication system, comprising:
前記送信装置は、当該送信装置に搭載された二次電池の電力によって動作するものであると共に、
前記受信装置には、前記送信装置の二次電池を充電するための充電器が付随しており、
前記送信装置が前記充電器から取り外される際に、その送信装置へ、前記受信装置から前記第2通信手段を介して前記タイミング情報が送信されて、前記送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが前記受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正されること、
を特徴とする無線通信システム。The wireless communication system according to claim 1,
The transmission device operates with the power of a secondary battery mounted on the transmission device,
The receiving device has a charger for charging the secondary battery of the transmitting device,
When the transmission device is removed from the charger, the timing information is transmitted from the reception device to the transmission device via the second communication unit, and the transmission-side reference signal generation unit generates a reference signal. The generation timing is corrected so as to match the generation timing of the reference signal in the receiving-side reference signal generation means,
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置又は前記送信装置に、スイッチが設けられており、
前記受信装置と前記送信装置とが前記第2通信手段を介して通信可能な状態で、前記スイッチが操作されると、前記受信装置から前記送信装置への前記第2通信手段による前記タイミング情報の転送が行われて、前記送信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングが前記受信側基準信号発生手段での基準信号の発生タイミングと一致するように補正されること、
を特徴とする無線通信システム。The wireless communication system according to claim 1,
A switch is provided on the receiving device or the transmitting device,
When the switch is operated in a state where the receiving device and the transmitting device can communicate with each other via the second communication means, the timing information is transmitted from the receiving device to the transmitting device by the second communication means. The transfer is performed, and the generation timing of the reference signal in the transmission-side reference signal generation means is corrected so as to match the generation timing of the reference signal in the reception-side reference signal generation means,
A wireless communication system, comprising:
前記送信装置が複数存在すると共に、
前記受信装置は、通信周期の1サイクル分を複数に区切った各時間領域である複数のチャンネルの何れかを、通信相手の各送信装置に択一的に割り当てることで、その各送信装置と時分割に前記無線送信手段及び前記無線受信手段による無線通信を行うようになっており、
更に、前記受信装置が前記送信装置と前記第2通信手段を介して通信することより、その送信装置に対するチャンネル割り当て、或いはその送信装置に既に割り当てていたチャンネルの解放を行うこと、
を特徴とする無線通信システム。The wireless communication system according to claim 1,
With a plurality of the transmitting device,
The receiving device is able to communicate with each transmitting device by selectively assigning any one of a plurality of channels in each time region obtained by dividing one communication cycle to a plurality of transmitting devices of the communication partner. The wireless transmission means and the wireless receiving means to perform wireless communication in the division,
Further, the receiving device communicates with the transmitting device via the second communication means, thereby performing channel allocation to the transmitting device or releasing a channel already allocated to the transmitting device.
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置が、チャンネル割り当て対象の送信装置へ、前記タイミング情報として、その送信装置における前記送信側基準発生手段での基準信号の発生タイミングを当該送信装置との無線通信に使用するチャンネルのタイミングに設定させるための情報を送信することで、その送信装置に対するチャンネル割り当てが行われること、
を特徴とする無線通信システム。The wireless communication system according to claim 4,
The receiving device transmits, to the transmitting device to which the channel is to be allocated, the timing of generating a reference signal in the transmitting-side reference generating means in the transmitting device as the timing information, to the timing of a channel used for wireless communication with the transmitting device. By transmitting the information for setting, the channel is assigned to the transmitting device,
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置は、何れかの送信装置に割り当てていたチャンネルの解放を行う際に、そのチャンネル解放対象の送信装置へ、前記第2通信手段を介して送信停止指令を送信して、その送信装置に前記無線送信手段による無線送信を止めさせること、
を特徴とする無線通信システム。In the wireless communication system according to claim 4 or claim 5,
When the receiving device releases a channel allocated to any of the transmitting devices, the receiving device transmits a transmission stop command to the transmitting device targeted for channel release via the second communication unit, and the transmitting device Causing the wireless transmission means to stop wireless transmission,
A wireless communication system, comprising:
前記送信装置は、当該送信装置に搭載された二次電池の電力によって動作するものであると共に、
前記受信装置には、前記送信装置の二次電池を充電するための充電器が付随しており、
前記充電器から前記送信装置が取り外される際に、その充電器から取り外される送信装置へ、前記受信装置から前記第2通信手段を介して前記タイミング情報が送信されて、その送信装置に対するチャンネル割り当てが行われること、
を特徴とする無線通信システム。The wireless communication system according to claim 5,
The transmission device operates with the power of a secondary battery mounted on the transmission device,
The receiving device has a charger for charging the secondary battery of the transmitting device,
When the transmitting device is removed from the charger, the timing information is transmitted from the receiving device to the transmitting device removed from the charger via the second communication unit, and the channel assignment for the transmitting device is What is done,
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置又は前記送信装置に、スイッチが設けられており、
前記受信装置と何れかの送信装置とが前記第2通信手段を介して通信可能な状態で、前記スイッチが操作されると、その送信装置に対するチャンネル割り当てが行われること、
を特徴とする無線通信システム。In the wireless communication system according to any one of claims 4 to 6,
A switch is provided on the receiving device or the transmitting device,
When the switch is operated in a state where the receiving device and any of the transmitting devices can communicate with each other via the second communication unit, channel assignment to the transmitting device is performed;
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置又は前記送信装置に、スイッチが設けられており、
前記受信装置と何れかの送信装置とが前記第2通信手段を介して通信可能な状態で、前記スイッチが操作されると、その送信装置に割り当てられていたチャンネルが解放されること、
を特徴とする無線通信システム。In the wireless communication system according to any one of claims 4 to 6,
A switch is provided on the receiving device or the transmitting device,
When the switch is operated in a state in which the receiving device and any of the transmitting devices can communicate via the second communication unit, the channel assigned to the transmitting device is released,
A wireless communication system, comprising:
前記受信装置は、前記送信装置に割り当てているチャンネルのうちで、前記無線受信手段によりデータが受信されない継続時間が規定時間を越えたチャンネルが存在する場合には、そのチャンネルを解放すること、
を特徴とする無線通信システム。In the wireless communication system according to claim 4 or claim 5,
The receiving device, among the channels assigned to the transmitting device, if there is a channel that exceeds a specified time duration during which data is not received by the wireless receiving unit, release that channel.
A wireless communication system, comprising:
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