JP2005312005A - 通信機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 単一の通信チャネルしか有しない通信機器が複数、同時に存在する場合でも、相互の混信を防止することができる通信機器を提供することを目的とする。
【解決手段】 基準クロックを発生するための基準クロック発生部（１０７、１２７、１４７）と、送信データを発生するための送信データ発生部（１１１、１３１、１５１）と、基準クロックに基づいて送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生する送信タイミング信号発生部（１０１、１２１、１４１）と、単一の通信チャネルで送信タイミング信号に応じて送信データを無線送信する送信部（１０５、１２５、１４２）と、を有する通信機器（１００、１２０、１４０）。
【選択図】 図１

Description

本発明は通信機器に関し、特に、単一の通信チャネルで通信を行い且つ混信防止機能を有する通信機器に関する。

ユーザがＰＣ（パーソナルコンピュータ）等を利用して、機密性の高い情報の入力や文書の作成を行っている場合、ユーザがＰＣを離れた時に、第３者にＰＣに記憶されたデータを勝手に見られたり、ダウンロードされたり、改ざんされたり、消去されたりすることを防ぐ必要性がある。

そこで、識別データを送信する通信機器と、通信機器から識別データを受信可能なＰＣから構成されるセキュリティシステムが知られている（例えば、特許文献１）。このようなシステムでは、通信機器が送信する識別データは予めＰＣに登録されており、ＰＣは、予め登録された識別データを受信した場合にはＰＣを使用可能状態とし、予め登録された識別データ以外の識別データを受信した場合又は（通信機器がＰＣから離間されているため）識別データを受信しない場合にはＰＣを使用不可状態とする。即ち、通信機器を保持する正規のユーザがＰＣの近傍にいる場合には、ＰＣが使用可能状態となるが、正規のユーザがＰＣの近傍から離れるとＰＣは使用不可状態となって、ＰＣが第３者に不正に使用されない状態に維持される。

このような、システムの一例を図１０に示す。図１０において、第１通信機器１０は、制御部１１、バス１２を介して制御部１１と接続された表示部１３、記憶部１４及び送信部１５、及び基準信号発生回路１７等を有している。また、第１通信機器１０の送信部１５からは所定時間間隔で識別データが送信されているものとする。また、第１ＰＣ端末２０は、制御部２１、バス２２を介して制御部２１と接続された表示部２３、記憶部２４、受信部２５及び操作部２６等を有している。第１ＰＣ端末２０は、第１通信機器１０から予め定められた識別データを受信部２５を介して受信した場合には、ユーザが第１ＰＣ端末２０の操作部２６を使用することができる使用可能状態に維持する。また、第１ＰＣ端末２０は、第１通信機器１０から予め定められた識別データ以外の識別データを受信した場合又は識別データを全く受信しない場合には、ユーザが第１ＰＣ端末２０の操作部２６を使用することができない使用不可状態に維持する。

図１１に、このようなシステムが同時に多数（例えば４組）、近接して存在する場合の一例を示す。図１１において、第１ＰＣ端末２０、第２ＰＣ端末４０、第３ＰＣ端末６０及び第４ＰＣ端末８０が近接して配置されている。各ＰＣ端末は、それぞれと対になっている第１通信機器１０、第２通信機器３０、第３通信機器５０、第４通信機器７０から、それぞれの識別データを受信するための受信部２５、４５、６５、８５を有している。図１１では、第１及び第２通信機器１０及び３０のみが存在する例を示している。

第１〜第４通信機器１０、３０、５０及び７０が、単一の通信チャネルしか有しておらず、それぞれが所定の時間間隔で識別データの送信を行う場合、各通信機器からの識別データは、受信可能範囲内の全てのＰＣ端末の受信部で受信されてしまう。単一の通信チャネルで同時期に送信された複数の識別データは、互いに混信し、受信部では、混信したデータから正確な識別データを抽出することができなくなる。したがって、正規の通信機器を有していながら、ＰＣ端末を使用可能状態とすることができないと言う不具合を生じる。

図１２に、図１１に示す場合における、第１通信機器１０及び第２通信機器３０の送信タイミングの一例を示す。図中７０１は第１通信機器１０が送信データを送信する送信タイミング、７０２は第２携帯端末３０が送信データを送信する送信タイミングを示している。また、図中、７０３及び７０４はそれぞれ第１及び第２通信機器１０及び３０の送信データの送信間隔を示し、７０５及び７０６はそれぞれ第１及び第２通信機器１０及び３０の識別データの送信時間を示している。

例えば、図１２（ａ）に示すように、第１及び第２通信機器１０及び３０の送信タイミングが異なれば、それぞれが送信した識別データに混信は発生しない。しかしながら、図１２（ｄ）に示すように、第１及び第２通信機器１０及び３０の送信タイミングが重なると、それぞれが送信した識別データが混ざって合成（混信）されてしまう（図中斜線で示す）。この場合、第１ＰＣ端末２０あるいは第２ＰＣ端末４０では、適切に第１通信機器１０あるいは第２通信機器３０からの識別データを受信できず、第１ＰＣ端末２０あるいは第２ＰＣ端末４０を使用可能状態とすることができないという不具合が発生する。

また、当初図１２（ａ）に示すように、混信が発生していなくても、送信タイミングの基準となる基準信号発生回路１７にも必ず誤差はあるので、第１及び第２通信機器１０及び３０の送信タイミングが少しずつズレて、図１２（ｂ）〜図１２（ｃ）の様に送信タイミングが接近し、最終的には図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）のように混信が発生する場合がある。送信タイミングがズレ続ければ、その後図１２（ｇ）のように、再度混信が発生しなくなるが、図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）の期間は混信が続くこととなる。また、図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）の期間は、通信機器の送信時間間隔を定める基準信号発生回路１７等の精度が高いほど長くなり、時には１０時間を越えることも考えら、長期間ＰＣ端末を利用することができないという不具合が生じる。
特開２０００−９９１８７（第５−６頁、第２図）

そこで、本発明は、上記の不具合を解消することを可能とした混信防止機能を有する通信機器を提供することを目的とする。

また、本発明は、単一の通信チャネルしか有しない通信機器が複数、同時に存在する場合でも、相互の混信を防止することができる通信機器を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、単一の通信チャネルしか有せず且つ高精度な基準信号発生回路に基づいて送信タイミングを決定する通信機器が複数、同時に存在する場合でも、相互の長期間に渡る混信を防止することができる混信防止装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、単一の通信チャネルしか有せず且つ高精度な基準信号発生回路に基づいて送信タイミングを決定する通信機器が複数、同時に存在する場合であって、乱数を発生させる手段を有していなくても、相互の長期間に渡る混信を防止することができる混信防止装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、単一の通信チャネルしか有せず且つ高精度な基準信号発生回路に基づいて送信タイミングを決定する通信機器が複数、同時に存在する場合でも、相互の長期間に渡る混信を防止することができ、さらに省電力化を図ることができる混信防止装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る通信機器は、基準クロックを発生するための基準クロック発生部と、送信データを発生するための送信データ発生部と、基準クロックに基づいて送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生する送信タイミング信号発生部と、単一の通信チャネルで送信タイミング信号に応じて送信データを無線送信する送信部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る通信機器では、送信タイミングはランダムに変化させることが好ましく、さらに、送信タイミング信号発生部が送信間隔をランダムに変化させた変化量は、常に、送信部が送信データを送信するための送信時間より長く設定されることが好ましい。変化量を送信時間より大きくすることによって、送信タイミングを変化させた場合にも、確実に混信を防止できるように構成したものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、ランダム信号を発生するランダム信号発生部を有し、送信タイミング発生部は、基準クロックとランダム信号を用いて、送信間隔をランダムに変化させた送信タイミング信号を発生することが好ましい。基準クロックとランダム信号を用いて、送信間隔をランダムに変更できるように構成したものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、基準クロックを用いてクロック間隔をランダムに変化させたランダム信号を発生するランダム信号発生部を有し、送信タイミング信号発生部はランダム信号を用いて送信間隔をランダムに変化させた送信タイミング信号を発生することが好ましい。最初に基準クロックに基づいたランダム信号を発生させ、ランダム信号に基づいて送信間隔をランダムに変更できるように構成したものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング信号発生部は、基準クロック発生部を第１の周期でリセットさせることによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させることが好ましい。基準クロック発生部を例えば制御値ｔ１又はｔ３に応じた第１の周期でリセットすることによって、基準クロックの発信タイミングをずらし、送信間隔を変化させるようにしたものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング信号発生部は、参照する基準クロックを第２の周期毎に半周期ずらすことによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させることが好ましい。送信タイミングを決定するために参照する基準クロックを、例えば制御値ｔ２に応じた第２の周期毎に半周期ずらすことによって、送信間隔を変化させるようにしたものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング信号発生部は、基準クロックの立ち上がり及び立ち下がり、又は基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方に対応して、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させることが好ましい。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング信号発生部は、参照する基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりを、第３の周期毎に切換えることによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させることが好ましい。参照する基準クロックの立ち上がりと立ち下がりを例えば制御値ｔ３に応じた第３の周期毎に切換えることによって、送信間隔を変化させるようにしたものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング発生部は、送信部による無線送信終了後に省電力により動作を行うスリープモードに移行することが好ましい。混信を防止するために送信間隔を変化させ、さらに省電力化の為にスリープモードに移行できるようにしたものである。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信タイミング発生部は、基準クロックの立ち上がり及び立ち下がりに対応して、又は基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方に対応して、スリープモードから送信部による無線送信が可能な通常モードへ復帰することが好ましい。また、送信タイミング発生部は、スリープモードから通常モードへ復帰する基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方を設定することができることが好ましい。

さらに、本発明に係る通信機器では、送信データは、通信機器の識別データであることが好ましい。通信機器からの識別データによってＰＣ端末等の使用可能状態及び使用不可状態の切換え制御を行えるように構成したものである。

本発明によれば、送信間隔を変化させることによって、単一の通信チャネルのみを有する複数の通信機器が同時に存在する場合であっても、相互の混信を防止することが可能となった。

また、本発明によれば、送信間隔を変化させることによって、単一の通信チャネルのみを有する複数の通信機器が同時に存在する場合であっても、相互の長期間に渡り連続した混信を防止することが可能となった。即ち、仮に、複数の通信機器の送信タイミングが一致することがあっても、連続して一致することが無いので、長期間に渡る混信を防止することができる。

以下図面を参照して、本発明に係る通信機器について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信機器１００及び通信機器１００と対になっているＰＣ端末２００の構成を示す概略ブロック図である。通信機器１００は、腕時計として構成されたものであり、制御部１０１、バス１０２を介して制御部１０１と接続されている液晶ディスプレイ等から構成される表示部１０３、各種記憶媒体から構成された記憶部１０４、送信データを無線送信するための送信部１０５、時計動作を主に制御するための竜頭やプッシュボタンから構成される操作部１０６、基準信号発生回路１０７及びランダム信号発生回路１０８、電源回路（不図示）、時計用のムーブメント（不図示）等から構成されている。

通信機器１００は、ユーザが常時携帯することを前提とした腕時計型に構成されているが、首からぶら下げる名刺サイズのカードタイプ、胸にピンなどで止めるバッチ型の名札タイプ、携帯電話、ＰＤＡ、小型ＰＣ端末など既存の情報端末装置等であっても良く、そのサイズ、重さ、形態などは特に限定されるものではない。

制御部１０１は、ＣＰＵコア、プログラム等を格納するためのＲＯＭ（Read Only Memory）、作業領域であるＲＡＭ（Random Access Memory）及び周辺回路等から構成され、送信タイミング信号発生手段１１０、送信データ発生手段１１１を有している。また、記憶部１０４には、通信機器１００を識別するための固有の識別データ（例えば１６ビットの数字列）が予め記憶されている。識別データは、通信機器を識別するための固有識別データだけでなく、ユーザが自由に設定できるパスワードであっても良い。

送信タイミング信号発生手段１１０は、基準信号発生回路１０７が発生する基準クロック及びランダム信号発生回路１０８から発生されるランダム信号（乱数データ）を利用して、２．００秒を中心に０．０２秒毎に変化する１０個の送信間隔（１．９２秒、１．９４秒、１．９６秒、１．９８秒、２．００秒、２．０２秒、２．０４秒、２．０６秒、２．０８秒及び２．１０秒）の内の１つを有する送信タイミング信号を発生する。また、送信タイミング信号発生手段１１０は、制御部１０１中にソフトウエア、ハードウエア又は両者の何れかによって構成されている。

送信データ発生手段１１１は、記憶部１０４から、予め定められている識別データを取得し、識別データに基づいて送信データを発生する。送信データ発生手段１１１は、制御部１０１中にソフトウエア、ハードウエア又は両者の何れかによって構成されている。

送信部１０５は、単一の通信チャネル（発信周波数）のみを有する無線送信機である。本実施形態において、送信部１０５が、送信データを送信するのに必要な送信時間は、０．０１秒である。

制御部１０１は、毎回、送信タイミング信号発生手段１１０が発生したランダムな送信間隔を有する送信タイミング信号のタイミングで、送信データ発生手段１１１が発生した送信データを送信部１０５から無線送信するように制御する。

ＰＣ端末２００は、制御部２０１、バス２０２を介して制御部２０１と接続された液晶又はＣＲＴディスプレイより構成される表示部２０３、ハードディスク等の記憶媒体より構成される記憶部２０４、通信機器１００から識別データを受信するための受信部２０５、キーボード及びマウス等から構成される操作部２０６等から構成されている。記憶部２０４には、予め通信機器１００と共有された識別データが記憶されている。

制御部２０１は、受信部２０５を介して通信機器１００から識別データを受信した場合、予め記憶部２０４に記憶されている識別データと比較し、一致した場合には操作部２０６の使用を可能とし、ＰＣ端末２００を使用可能状態に維持するように制御する。また、制御部２０１は、所定時間以内（例えば、７秒以内）に、予め記憶された識別データと一致する識別データを受信しない場合（識別データを全く受信しない場合を含む）には、操作部２０６を使用できなくして、ＰＣ端末２０を使用不可状態に維持するように制御する。なお、ＰＣ端末２００側の制御方法は、上記に限定されず、様々な改変が可能である。

図２（ａ）〜（ｊ）に、送信タイミング信号発生手段１１０が発生する１０種類の送信タイミング信号の一例を示す。前述したように、送信タイミング信号発生手段１１０は、ランダムに図２（ａ）〜（ｊ）の内の１つの送信タイミング信号を発生し、制御部１０１は、発生された送信タイミング信号の信号の立ち上がりに同期して（立ち下りに同期しても良い）送信部１０５から送信データが送信されるように制御する。

図３に、２台（１台目の通信機器からの送信タイミングを（ａ）、２台目の通信機器からの送信タイミングを（ｂ）とする）の図１に示す通信機器１００を、近接して同時に用いた場合の例を示す。図３に示すように、仮に図３の３０１の時点で、２台の通信機器の送信タイミングが同じになったとしても、次に送信される送信データまでの送信間隔は、それぞれの送信タイミング信号発生手段がランダムに発生する送信タイミング信号に同期しているので、複数回続けて同じ送信タイミングになる可能性は極めて低い。したがって、図３の３０２及び３０３の時点のように、送信タイミングがずれて、混信を防止することが可能となる。

また、本実施形態では、送信タイミング信号発生手段１１０は、送信データの送信時間（０．０１秒）に対して、送信タイミングを０．０２秒毎に変化させて、１０種類の送信間隔の異なる送信タイミングを決定している。このように、送信データの送信時間より大きい時間間隔で送信タイミングをランダムに変化させることが、異なった送信タイミングを選択した場合に、確実に混信を防止することができるので、より好ましい。例えば、図３の例で、仮に送信タイミングを変化させる時間間隔が送信時間より小さいとすると（例えば、０．００１秒）、図３の３０２の時点でそれぞれの送信タイミング信号発生手段が異なった送信タイミングを決定したとしても、３０１の時点で引き続き混信を生じてしまう可能性がある。

さらに、本実施形態では、送信タイミング信号発生手段１１０は、送信時間（０．０１秒）より大きい時間間隔（０．０２秒）で送信間隔がランダムに変化する１０種類の送信タイミングを決定したが、これは一例であって、数々の変更が考えられる。例えば、送信時間（０．０１秒）より大きい０．０４秒間隔で、送信時間がランダムに変化する２０種類の送信タイミングを決定しても良い。

さらに、本実施形態では、送信タイミング信号発生手段１１０は、ランダム信号発生手段１０８が発生するランダム信号を用い、基準信号発生手段１０７が発生する基準クロックに基づいて、０．０２秒毎にランダムに変化する１．９２秒〜２．１０秒の送信タイミングを決定した。しかしながら、送信タイミング信号発生手段１１０は、基準クロックを変化させる変化量を、所定の計算式によりランダム信号が表すデータ内容を演算することによって求めてもよいし、ランダム信号が表すデータ内容を用いて予め記憶された１０種類の基準クロックを変化させる変化量のうちの一つをランダムに選択するようにしても良い。その場合、上記のごとく所定の計算式を用いずにランダム信号に対応する変化量を示す乱数表を用いることもできる。このようにして得られた基準クロックを変化させる変化量を用いて、基準クロックを変化させて、０．０２秒毎に変化する１０種類の送信タイミングを決定することもできる。

図４に本発明の第２の実施形態に係る通信機器１２０の概略ブロック図を示す。通信機器１２０は、腕時計として構成されたものであり、制御部１２１、バス１２２を介して制御部１２１と接続されている液晶ディスプレイ等から構成される表示部１２３、各種記憶媒体から構成された記憶部１２４、送信データを無線送信するための送信部１２５、時計動作を主に制御するための竜頭やプッシュボタンから構成される操作部１２６、基準信号発生回路１２７及びランダム信号発生回路１２８、電源回路（不図示）、時計用のムーブメント（不図示）等から構成されている。

制御部１２１は、ＣＰＵコア、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び周辺回路等から構成され、送信タイミング信号発生手段１３０、送信データ発生手段１３１を有している。

ランダム信号発生回路１２８は、基準信号発生回路１２７からの基準クロックのクロック間隔をランダムに変更した１０種類のランダム信号の内の１つを発生する。

送信タイミング信号発生手段１３１は、ランダム信号発生回路１２８が発生するランダム信号を用いて、図１の送信タイミング信号発生手段１１０と同様に、２．００秒を中心に０．０２秒毎に変化する１０個の送信間隔（１．９２秒、１．９４秒、１．９６秒、１．９８秒、２．００秒、２．０２秒、２．０４秒、２．０６秒、２．０８秒及び２．１０秒）の内の１つを有する送信タイミング信号を発生する。また、送信タイミング信号発生手段１３０は、制御部１２１中にソフトウエア、ハードウエア又は両者の何れかによって構成されている。

送信データ発生手段１２１は、記憶部１２４から、予め定められている識別データを取得し、識別データに基づいて送信データを発生する。送信データ発生手段は、制御部１２１中にソフトウエア、ハードウエア又は両者の何れかによって構成されている。

送信部１２５は、単一の通信チャネル（発信周波数）のみを有する無線送信機である。本実施形態において、送信部１２５が、送信データを送信するのに必要な送信時間は、０．０１秒である。

制御部１２１は、毎回、送信タイミング信号発生手段１３０が発生したランダムな送信間隔を有する送信タイミング信号のタイミングで、送信データ発生手段１３１が発生した送信データを送信部１２５から無線送信するように制御する。

通信機器１２０と対となっているＰＣ端末は、図１に示すＰＣ端末２０と同様である。図４に示す通信機器１２０を複数、同時に利用した場合でも、通信機器１２０から送信される送信データの送信タイミングがランダムに変化するために、相互の混信を防止することが可能となる。また、仮に２台の通信機器の送信タイミングが同じになったとしても、次に送信される送信データまでの送信間隔は、それぞれの送信タイミング信号発生手段がランダムに発生する送信タイミング信号に同期しているので、複数回続けて同じ送信タイミングになる可能性は極めて低い。したがって、相互の長期間に渡り連続した混信を防止することが可能となる。

図５に本発明の第３の実施形態に係る通信機器１４０の概略ブロック図を示す。通信機器１４０は、腕時計として構成されたものであり、制御部１４１、バス１４２を介して制御部１４１と接続されている液晶ディスプレイ等から構成される表示部１４３、各種記憶媒体から構成された記憶部１４４、送信データを無線送信するための送信部１４５、時計動作を主に制御するための竜頭やプッシュボタンから構成される操作部１４６、ウェイクアップ信号発生回路１４７、電源回路（不図示）、時計用のムーブメント（不図示）等から構成されている。

制御部１４１は、ＣＰＵコア、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び周辺回路等から構成され、送信データ発生手段１５１を有している。

ウェイクアップ信号発生回路１４７は、制御部１４１をスリープモードから通常モードに復帰させるためのウェイクアップクロック１４８を制御部１４１に対して２秒間隔で出力するように構成されている。また、ウェイクアップ信号発生回路１４７は、ウェイクアップクロックリセット信号１４９を受信すると、ウェイクアップクロック１４８を出力するタイミングがリセットされるように構成されている。

送信データ発生手段１５１は、記憶部１４４から、予め定められている識別データを取得し、識別データに基づいて送信データを発生する。送信データ発生手段１５１は、制御部１４１中にソフトウエア、ハードウエア又は両者の何れかによって構成されている。

送信部１４５は、単一の通信チャネル（発信周波数）のみを有する無線送信機である。本実施形態において、送信部１４５が、送信データを送信するのに必要な送信時間は、０．０１秒である。制御部１４１は、ウェイクアップクロック１４８によって、スリープモードから通常モードに復帰した後、所定のタイミングで、送信データ発生手段１５１が発生した送信データを送信部１４５から無線送信するように制御する。なお、通信機器１４０と対となっているＰＣ端末は、図１に示すＰＣ端末２００と同様である。

以下、図６及び図７を用いて、通信機器１４０が送信データを無線送信する手順について説明する。図６に示す手順は、制御部１４１中のＲＯＭに予めインストールされたプログラムに従って、ＣＰＵコアによって実行されるように構成した。

最初に、電源をＯＮし、処理を開始する（ステップ６００）。処理開始時点は、図７の７０１に対応している。

次に、制御値ｔ１（図７（ｂ）参照）をＳに（本実施形態では２）、制御値ｔ２（図７（ａ）参照）をＮに（本実施形態では８）設定し（ステップ６０１）、送信タイミングフラグ（図７（ｅ）参照）をクリア（「０」レベルに設定）する（ステップ６０２）。制御部１４１は、送信タイミングフラグが「１」レベルの時に、送信部１４５から前述した送信データを送信するように制御する。
次に、送信タイミングフラグが「１」レベルか否かが判断される（ステップ６０３）。ここでは、送信タイミングフラグ＝０であるので、ステップ６１０へ進み、制御部１４１はスリープモードに移行する（図７（ｇ）参照）。スリープモードとは、制御部１４１の使用電力を極力抑えた省電力モードである。本実施形態では、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８（図７の（ｃ）参照）の立ち上がり及び立ち下りで、制御部１４１がスリープモードから通常モードに復帰するように構成されている。
次に、制御部１４１は、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８の立ち下りに対応して（ステップ６１１）、スリープモードから通常モードに復帰する（ステップ６１２）。さらに、制御値ｔ２から１をディクリメントし（ステップ６１３）、制御値ｔ２が０（ゼロ）か否かを判断する（ステップ６１４）。ここでは、制御値ｔ２＝７であるので、ステップ６１５へ進み、送信タイミングフラグをトグル（反転）させる。即ち、送信タイミングフラグが「０」レベルから「１」レベルに反転される。このタイミングは、図７の７０２に対応している。

次に、ステップ６０３へ進み、送信タイミングフラグが「１」レベルか否かが判断される。ここでは、送信タイミングフラグ＝１であるので、制御値ｔ１から１をディクリメントし（ステップ６０４）、制御値ｔ１が０「ゼロ」か否かが判断される（ステップ６０５）。ここでは、制御値ｔ１＝１であるので、ステップ６０９へ進み送信データが送信され（図７（ｆ）参照）、制御部１４１はスリープモードに移行する（ステップ６１０）。
次に、制御部１４１は、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８の立ち上がりに対応して（ステップ６１１）、スリープモードから通常モードに復帰する（ステップ６１２）。さらに、制御値ｔ２から１をディクリメントし（ステップ６１３）、制御値ｔ２が０（ゼロ）か否かを判断する（ステップ６１４）。ここでは、制御値ｔ２＝６であるので、ステップ６１５へ進み、送信タイミングフラグをトグル（反転）させる。即ち、送信タイミングフラグが「１」レベルから「０」レベルに反転される。このタイミングは、図７の７０３に対応している。

次に、ステップ６０３へ進み、再度、送信タイミングフラグが「１」レベルか否かが判断される。ここでは、送信タイミングフラグ＝０であるので、ステップ６１０へ進み、送信データを送信せずに、制御部１４１はスリープモードに移行する。
次に、制御部１４１はウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８の立ち下がりを受信し（ステップ６１１）、それに対応して制御部１４１はスリープモードから通常モードに復帰する（ステップ６１２）。さらに、制御値ｔ２から１をディクリメントし（ステップ６１３）、制御値ｔ２が０（ゼロ）か否かを判断する（ステップ６１４）。ここでは、制御値ｔ２＝５であるので、ステップ６１５へ進み、送信タイミングフラグをトグル（反転）させる。即ち、送信タイミングフラグが「０」レベルから「１」レベルに反転される。このタイミングは、図７の７０４に対応している。

次に、ステップ６０３へ進み、再度、送信タイミングフラグが「１」レベルか否かが判断される。ここでは、送信タイミングフラグ＝１であるので、ステップ６０４へ進み、制御値ｔ１から１をディクリメントし、制御値ｔ１が０「ゼロ」か否かが判断される（ステップ６０５）。ここでは、制御値ｔ１＝０であるので、ステップ６０６へ進み、ウェイクアップクロックリセット信号が「Ｌ」レベルに設定され、送信データが送信される（ステップ６０７）。
次に、ステップ６０８へ進み、ウェイクアップクロックリセット信号が「Ｈ」レベルに設定される。これによって、ウェイクアップ信号発生回路１４７が発生する周期Ｔ（本実施形態では２秒間隔）のウェイクアップクロック１４８がリセットされ、そこから周期Ｔでウェイクアップクロック１４８がクロックを開始する。このタイミングは、図７の７０５に対応している。

以下、図６のフローの各ステップに従い送信データの送信を所定のタイミングで繰り返すが、制御値ｔ２の値をディクリメントし続けた結果、ｔ２＝０となった場合、ステップ６１４からステップ６１６へ進み、制御値ｔ２が再度Ｎに設定し直される。その結果、ステップ６１５をスキップすることから、通信タイミング信号が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変更されず、ステップ６０３から送信データの送信を行わずにステップ６１０へスキップし、制御部１４１がスリープモードに移行してしまう。したがって、送信データの送信タイミングが、ウェイクアップクロック１４８の１／２周期ズレルこととなる。このタイミングは、図７の７１２に対応している。

このように図６に示すフローに従うと、制御値ｔ１の値に従った第１の周期で、ウェイクアップ信号発生回路１４７が発生するウェイクアップクロック１４８の周期Ｔは変化しないが、クロックの開始タイミングが変化する（図７の７０５参照）。さらに、制御値ｔ２の値に従った第２の周期で、送信データが送信されるタイミングが、ウェイクアップクロック１４８の１／２周期ズレルこととなる（図７の７１２参照）。ウェイクアップクロック１４８を基準クロックとして利用し、通信機器１４０の制御値ｔ１及びｔ２の値を、個体毎に異ならせることによって、各通信機器から送信データが送信されるタイミングがズレ、複数回続けて同じ送信タイミングになる可能性は極めて低い。したがって、相互の長期間に渡り連続した混信を防止することが可能となる。

本実施形態における通信機器１４０では、図１及び図４に示す制御部と異なり、送信タイミングを取るための送信間隔を計測する必要がないので、処理を簡素化することが可能となった。また、送信タイミングをランダムに制御するための乱数を発生させるための手段を必要としないので、構成を簡素化することが可能となった。さらに、送信が終了した後は、次の送信までスリープモード状態で待機することができるので、省電力化を図ることが可能となった。

以下、図８及び図９を用いて、第３の実施形態における通信機器１４０が送信データを無線送信する他の手順について説明する。図８に示す手順は、制御部１４１中のＲＯＭに予めインストールされたプログラムに従って、ＣＰＵコアによって実行されるように構成した。また、図６の場合では、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８（図７の（ｃ）参照）の立ち上がり及び立ち下りで、制御部１４１がスリープモードから通常モードに復帰するように構成されているが、図８の場合では、制御部１４１がウェイクアップクロック１４８（図９の（ｃ）参照）の立ち上がり又は立ち下りのどちらで通常モードに復帰するかを設定できるように構成されている。その他の構成は、全て図５及び図６の場合と同様である。

最初に、電源をＯＮし、処理を開始する（ステップ８００）。処理開始時点は、図９の９０１に対応している。

次に、制御値ｔ３（図９（ｂ）参照）をＳ（本実施形態では２）に、制御値ｔ４（図９（ａ）参照）をＮ（本実施形態では４）に設定し（ステップ８０１）、起動エッジ（図９（ｅ）参照）を「立下り」に設定する（ステップ８０２）。
次に、制御値ｔ３が０（ゼロ）か否かが判断される（ステップ８０３）。ここでは、ｔ３＝２であるので、ステップ８０７へ進み、送信データが送信される。さらに、制御部１４１はスリープモード（図９（ｇ）参照）に移行する（ステップ８０８）。本実施形態では、予め設定された、ウェイクアップクロック１４８（図７の（ｃ）参照）の立ち上がり又は立ち下りで、制御部１４１がスリープモードから通常モードに復帰するように構成されている。
次に、制御部１４１は、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８の立ち下りに対応して（ステップ８０９）、スリープモードから通常モードに復帰する（ステップ８１０）。このタイミングは、図９の９０２に対応している。

次に、制御値ｔ３から１をディクリメントし（ステップ８１１）、制御値ｔ４から１をディクリメントし（ステップ８１２）、制御値ｔ４が０（ゼロ）か否かを判断する（ステップ８１３）。ここでは、制御値ｔ４＝３であるので、ステップ８０３へ進み、制御値ｔ３が０（ゼロ）か否かが判断される。ここでは、ｔ３＝１であるので、ステップ８０７へ進み、送信データが送信される。さらに、制御部１４１はスリープモード（図９（ｇ）参照）に移行する（ステップ８０８）。
次に、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８が立ち上がるが、前述したように、制御部１４１はウェイクアップクロック１４８の立ち下りに対応するように設定されているため、通常モードへの復帰は行われない。このタイミングは、図９の９０３に対応している。

次に、制御部１４１は、ウェイクアップ信号発生回路１４７からのウェイクアップクロック１４８の立ち下りに対応して（ステップ８０９）、スリープモードから通常モードに復帰する（ステップ８１０）。このタイミングは、図９の９０４に対応している。

次に、制御値ｔ１から１をディクリメントし（ステップ８１１）、制御値ｔ４から１をディクリメントし（ステップ８１２）、制御値ｔ４が０（ゼロ）か否かを判断する（ステップ８１３）。ここでは、制御値ｔ４＝２であるので、ステップ８０３へ進み、制御値ｔ３が０（ゼロ）か否かが判断される。ここでは、ｔ３＝０であるので、ステップ８０４へ進み、ウェイクアップクロックリセット信号が「Ｌ」レベルに設定し、送信データが送信される（ステップ８０５）。
次に、ステップ８０６へ進み、ウェイクアップクロックリセット信号が「Ｈ」レベルに設定される。これによって、ウェイクアップ信号発生回路１４７が発生する周期Ｔ（本実施形態では２秒間隔）のウェイクアップクロック１４８がリセットされ、そこから周期Ｔでウェイクアップクロック１４８がクロックを開始する。このタイミングは、図９の９０５に対応している。

以下、図８のフローの各ステップに従い送信データの送信を所定のタイミングで繰り返すが、制御値ｔ４の値をディクリメントし続けた結果、ｔ４＝０となった場合、ステップ８１３からステップ８１４へ進み、制御値ｔ４が再度Ｎに設定し直され、起動エッジが変更（この場合、立ち下り「１」から立ち上がり「０」に変更）される（ステップ８１５）。このタイミングは、図９の９１０に対応している。その結果、その後は、ウェイクアップクロック１４８の立ち上がりに対応して制御部１４１が通常モードに復帰して送信データを送信するようになることから、送信タイミングは、ウェイクアップクロック１４８の１／２周期ずれることとなる。

このように図８に示すフローに従うと、制御値ｔ３の値に従った第１の周期で、ウェイクアップ信号発生回路１４７が発生するウェイクアップクロック１４８の周期Ｔは変化しないが、クロックの開始タイミングが変化する（図９の９０５参照）。さらに、制御値ｔ４の値に従った第３の周期で、送信データが送信されるタイミングが、ウェイクアップクロック１４８の１／２周期ズレルこととなる（図９の９１０参照）。ウェイクアップクロック１４８を基準クロックとして利用し、通信機器１４０の制御値ｔ３及びｔ４の値を、個体毎に異ならせることによって、各通信機器から送信データが送信されるタイミングがズレ、複数回続けて同じ送信タイミングになる可能性は極めて低い。したがって、相互の長期間に渡り連続した混信を防止することが可能となる。

さらに、図８に示す手順では、図６に示す手順と異なり、ウェイクアップクロック１４８の何れかのエッジ（立ち上がり又は立ち下がり）でしか制御部１４１が通常モードに復帰しないので、送信データを送信するタイミングでないのに通常モードに復帰することを避けることが可能となり、さらに、省電力化を図ることが可能となった。

本発明の第１の実施形態に係わる通信機器の一例を示す概略ブロック図である。 （ａ）〜（ｊ）は、送信タイミング発生手段が発生する送信間隔が異なる送信タイミング信号の一例である。 本発明に係わる通信機器を複数、同時に使用した場合の送信状況を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係わる通信機器の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係わる通信機器の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態における送信データを送信する手順を説明するための図である。 図６に対応した各種信号状態を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態における送信データを送信する他の手順を説明するための図である。 図８に対応した各種信号状態を説明するための図である。 従来の通信機器の一例を示す概略ブロック図である。 従来の通信機器を複数、同時に使用した状況を説明するための図である。 従来の通信機器を複数、同時に使用した場合の送信状況を説明するための図である。

符号の説明

１００、１２０、１４０ 通信機器
１０１、１２１、１４１ 制御部
１０４、１２４、１４４ 記憶部
１０５、１２５、１４５ 送信部
１０７、１２７ 基準信号発生回路
１０８、１２８ ランダム信号発生回路
１１０、１３０ 送信タイミング信号発生手段
１１１、１３１、１５１ 送信データ発生手段
１４７ ウェイクアップ信号発生回路
２００ ＰＣ端末
２０５ 受信部
２０６ 操作部

Claims (15)

1. 通信機器であって、
   基準クロックを発生するための基準クロック発生部と、
   送信データを発生するための送信データ発生部と、
   前記基準クロックに基づいて、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生する送信タイミング信号発生部と、
   単一の通信チャネルで、前記送信タイミング信号に応じて前記送信データを無線送信する送信部と、
   を有することを特徴とする通信機器。
2. 前記送信タイミング信号発生部は、前記基準クロックに基づいて、送信間隔をランダムに変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項１に記載の通信機器。
3. 前記送信タイミング信号発生部が前記送信間隔をランダムに変化させた変化量は、常に、前記送信部が前記送信データを送信するための送信時間より長く設定される、請求項２に記載の通信機器。
4. さらに、ランダム信号を発生するランダム信号発生部を有し、
   前記送信タイミング発生部は、前記基準クロックと前記ランダム信号を用いて、送信間隔をランダムに変化させた送信タイミング信号を発生する、請求項２又は３に記載の通信機器。
5. さらに、前記基準クロックに基づいてクロック間隔をランダムに変化させたランダム信号を発生するランダム信号発生部を有し、
   前記送信タイミング信号発生部は、前記ランダム信号を用いて、送信間隔をランダムに変化させた送信タイミング信号を発生する、請求項２又は３に記載の通信機器。
6. 前記送信タイミング信号発生部は、前記基準クロック発生部を第１の周期でリセットさせることによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項１に記載の通信機器。
7. 前記送信タイミング信号発生部は、参照する前記基準クロックを第２の周期毎に半周期ずらすことによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項１に記載の通信機器。
8. 前記送信タイミング信号発生部は、前記基準クロックの立ち上がり及び立ち下がりに対応して、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項６〜７の何れか一項に記載の通信機器。
9. 前記送信タイミング信号発生部は、前記基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方に対応して、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項６〜７の何れか一項に記載の通信機器。
10. 前記送信タイミング信号発生部は、参照する前記基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりを、第３の周期毎に切換えることによって、送信間隔を変化させた送信タイミング信号を発生させる、請求項８又は９に記載の通信機器。
11. 前記送信タイミング発生部は、前記送信部による無線送信終了後に省電力により動作を行うスリープモードに移行する請求項６〜１０の何れか一項に記載の通信機器。
12. 前記送信タイミング発生部は、前記基準クロックの立ち上がり及び立ち下がりに対応して、前記スリープモードから前記送信部による無線送信が可能な通常モードへ復帰する請求項１１に記載の通信機器。
13. 前記送信タイミング発生部は、前記基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方に対応して、前記スリープモードから前記送信部による無線送信が可能な通常モードへ復帰する請求項１１に記載の通信機器。
14. 前記送信タイミング発生部は、前記スリープモードから前記通常モードへ復帰する前記基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりの何れか一方を設定することができる、請求項１３に記載の通信機器。
15. 前記送信データは、前記通信機器の識別データである、請求項１〜１４の何れか一項に記載の通信機器。

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