JP2011205246A - Communications equipment and communication method - Google Patents

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    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of communication equipment which is used as a slave unit in a network.SOLUTION: The communication equipment includes a data communication part which transmits/receives a data signal to/from a master unit and suppresses the power consumption of the communication equipment, by stopping an operation in a period, when transmission and reception are not performed; a register which receives back-off time data received from the master unit from the data communication part to be stored; a wake-up signal reception determination part which generates a back-off time standby signal instructing back-off processing, when the wake-up signal is received from the master unit during operation stop of the data communication part; and a back-off time standby part which reads back-off time data stored in the register, when the back-off time standby signal is detected, generates a physical phenomenon by which variation with time can be observed with a scale according to back-off time, and starts the data communication part after observing the variation with time to stand by, until an elapse of the back-off time is detected.

Description

本発明は、親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークおよび当該ネットワークにおいて用いられる通信装置に関する。また、このような通信装置を動作させる方法に関する。   The present invention relates to a communication network including a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device, and a communication device used in the network. The present invention also relates to a method for operating such a communication apparatus.

近年、無線センサーネットワークなどにみられるように、センサーを具備した電池駆動の無線端末をサービスエリア内に複数台設置し、当該エリア内の環境データなどを一括して収集するようなセンシングシステムが盛んに検討されている。このような無線通信ネットワークでは、サービス内容によっては無線端末の台数が多数になることがある。また、無線端末はメンテナンスしにくい場所へ設置することもある。そのため、無線端末の消費電力を低減させて電池交換をできるだけ低頻度にする必要がある。また、家電連携サービスのように、家庭内の家電機器にこのような無線端末を接続し、ホームサーバーが各家電機器の動作状態を収集、制御することで、家電機器の一括制御やコンテンツ連携などを行うサービスが提案されている。この場合、無線端末は設置された家電機器から電源提供を受けることで、電池を不要とすることが可能である。しかしながら、家電機器の消費電力低減の要望は高く、家電機器に接続される無線端末の消費電力の低減も要求される。   In recent years, as seen in wireless sensor networks, etc., a sensing system that installs a plurality of battery-powered wireless terminals equipped with sensors in a service area and collects environmental data in the area collectively has been popular. Has been considered. In such a wireless communication network, the number of wireless terminals may be large depending on the service content. In addition, the wireless terminal may be installed in a place where maintenance is difficult. For this reason, it is necessary to reduce the power consumption of the wireless terminal and replace the battery as frequently as possible. In addition, as with home appliance linkage services, such wireless terminals are connected to home appliances in the home, and the home server collects and controls the operating status of each home appliance. Services have been proposed. In this case, the wireless terminal can eliminate the battery by receiving power supply from the installed home appliance. However, there is a high demand for reducing power consumption of home appliances, and reduction of power consumption of wireless terminals connected to home appliances is also required.

したがって、通信を行っていない間は、殆ど電力を消費しない状態で待機し、その間わずかな電力のみ使用して、親機からの通信要求信号であるウェイクアップ信号を待ち受け、自局に対するウェイクアップ信号を受信したら起動する低消費電力型の無線端末が提案されている。   Therefore, while not communicating, it waits in a state that consumes little power, while using only a small amount of power during that time, waits for a wake-up signal that is a communication request signal from the master unit, and wakes up the signal to its own station There has been proposed a low power consumption type wireless terminal that is activated when a signal is received.

このような、待機時の消費電力を低減する従来技術として、例えば、特許文献1は、図13に示すような無線起動装置1301を開示している。無線起動装置1301は、ウェイクアップ信号とみなされる親機からのトーン信号の受信電界強度に応じてアナログタイマー回路を駆動し、無線端末である電子機器1353を間欠的に起動するものである。無線起動装置1301において、アンテナ1351が受信した信号は、同調回路1352を経由して、検波回路1322に入力される。検波回路1322は受信信号を検波してトーン信号を復調し、増幅器1323は復調されたトーン信号を増幅する。ここで増幅器1323は、後述するように、間欠的に動作している。トーン共振回路1324は、増幅されたトーン信号に含まれる雑音を除去する。整流回路1329は、雑音が除去されたトーン信号を直流分に変換し、起動信号として取り出す。起動信号は、電子機器1353に入力され、電子機器1353を起動させる。また、電圧制御発振器1326は、ピーク検出回路1325を介して、トーン共振回路1324の出力に接続している。電圧制御発振器1326は、充電回路1330および放電スイッチ1327を内蔵しており、ピーク検出回路1325が出力するトーン信号のピークを示す電圧に応じた周期で、放電を行う。この放電電流が、増幅器1323に供給されており、増幅器1323はこの放電の周期に従って間欠動作している。これらの構成により、親機からのトーン信号の電界強度に応じて、電子機器1353の起動周期を制御し、無線端末である電子機器1353の消費電力を低減している。   For example, Patent Literature 1 discloses a wireless activation device 1301 as illustrated in FIG. 13 as a conventional technique for reducing power consumption during standby. The wireless activation device 1301 drives the analog timer circuit according to the received electric field strength of the tone signal from the parent device that is regarded as a wake-up signal, and intermittently activates the electronic device 1353 that is a wireless terminal. In the wireless activation device 1301, the signal received by the antenna 1351 is input to the detection circuit 1322 via the tuning circuit 1352. The detection circuit 1322 detects the received signal and demodulates the tone signal, and the amplifier 1323 amplifies the demodulated tone signal. Here, the amplifier 1323 operates intermittently as described later. The tone resonance circuit 1324 removes noise included in the amplified tone signal. The rectifier circuit 1329 converts the tone signal from which the noise has been removed into a direct current component and takes it out as an activation signal. The activation signal is input to the electronic device 1353 and activates the electronic device 1353. The voltage controlled oscillator 1326 is connected to the output of the tone resonance circuit 1324 via the peak detection circuit 1325. The voltage-controlled oscillator 1326 includes a charging circuit 1330 and a discharge switch 1327, and discharges at a cycle corresponding to the voltage indicating the peak of the tone signal output from the peak detection circuit 1325. This discharge current is supplied to the amplifier 1323, and the amplifier 1323 operates intermittently according to the discharge cycle. With these configurations, the activation cycle of the electronic device 1353 is controlled according to the electric field strength of the tone signal from the parent device, and the power consumption of the electronic device 1353 that is a wireless terminal is reduced.

しかし、起動した無線端末は、親機や他の無線端末と通信を開始するが、複数の無線端末が同時に起動するため、通信衝突が起こりうる。このような通信衝突を、消費電力を低減しながら回避する無線端末が求められている。   However, the activated wireless terminal starts communication with the base unit and other wireless terminals. However, since a plurality of wireless terminals are activated simultaneously, a communication collision may occur. There is a need for wireless terminals that avoid such communication collisions while reducing power consumption.

このような、通信衝突を回避する処理の消費電力を低減する従来技術として、例えば、特許文献2は、図14に示すキャリア検出回路1402を開示している。マルチチャンネルアクセス方式を用いる無線端末であるコードレス電話機1401に設けられたキャリア検出回路1402は、キャリアセンス時のキャリア有無の検出サイクルを早め、空きチャンネルの検出時間を短縮するものである。キャリア検出回路1402は、キャリア判定部1404および短絡放電部1403を内蔵している。キャリア判定部1404は、CR時定数回路を含んでおり、周期的に切り替えられるチャンネルごとに、受信部からの検波出力に基づき、電波の受信強度に応じた電圧によって蓄電する。キャリア判定部1404は、この蓄電量に基づき、当該チャンネルが空(あ)いているか否かを判断する。コードレス電話機1401の制御部1405は、チャンネル切替時に、チャンネル切替信号LEを、短絡放電部1403に入力する。短絡放電部1403は、チャンネル切替信号LEが入力されると、キャリア判定部1404が蓄電した電荷を短絡放電させる。これらの構成により、チャンネル切替時にキャリア判定部1404が蓄電した電荷を短絡放電部1403が瞬時に放電させるため、放電完了までの時間を短縮でき、その分だけ空きチャンネルの検出サイクルを早めるので通信衝突回避処理の消費電力を低減している。   For example, Patent Document 2 discloses a carrier detection circuit 1402 shown in FIG. 14 as a conventional technique for reducing the power consumption of such a process for avoiding a communication collision. A carrier detection circuit 1402 provided in a cordless telephone 1401 which is a wireless terminal using a multi-channel access scheme is for shortening the detection time of an empty channel by advancing the detection cycle of the presence / absence of carrier at the time of carrier sense. The carrier detection circuit 1402 includes a carrier determination unit 1404 and a short-circuit discharge unit 1403. The carrier determination unit 1404 includes a CR time constant circuit, and stores a voltage corresponding to the reception intensity of the radio wave based on the detection output from the reception unit for each channel that is periodically switched. The carrier determination unit 1404 determines whether or not the channel is empty based on the amount of stored electricity. The control unit 1405 of the cordless telephone 1401 inputs a channel switching signal LE to the short-circuit discharge unit 1403 at the time of channel switching. When the channel switching signal LE is input, the short-circuit discharge unit 1403 short-circuits and discharges the charge stored by the carrier determination unit 1404. With these configurations, since the short-circuit discharge unit 1403 instantaneously discharges the electric charge stored by the carrier determination unit 1404 at the time of channel switching, the time until the completion of discharge can be shortened, and the detection cycle of the empty channel is accelerated accordingly, so communication collision The power consumption of avoidance processing is reduced.

特開2007−243514号公報JP 2007-243514 A 特開平7−59148号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-59148

特許文献1の無線起動装置では、トーン信号の受信電界強度が起動タイミングの指標となる。受信電界強度は、近隣の無線端末においては同程度になるため、近隣の無線端末が同時に起動することが多い。そのため、起動したものの通信衝突が起こり、通信できないという状態が多く発生し、消費電力低減の効果が得られにくかった。   In the wireless activation device of Patent Document 1, the received electric field strength of the tone signal is an index of activation timing. Since the reception electric field strength is approximately the same in neighboring wireless terminals, the neighboring wireless terminals are often activated simultaneously. For this reason, there are many situations in which a communication collision occurs but the communication cannot be performed, and it is difficult to obtain an effect of reducing power consumption.

また、特許文献2のキャリア検出回路では、マルチチャンネルアクセス方式の無線端末において、空きチャンネルを探すためにチャンネル切替する時のみ消費電力が低減されるので、効果は限定的であった。また同一のチャンネルを継続して用いつつ、通信衝突を回避する通信方式の場合には、効果が得られなかった。   In addition, the carrier detection circuit of Patent Document 2 has a limited effect because power consumption is reduced only when a channel is switched to search for an empty channel in a multi-channel access wireless terminal. Further, in the case of a communication system that avoids communication collision while continuously using the same channel, no effect was obtained.

さらに、特許文献1における無線起動装置は、増幅器1323などの多くの素子が、常時動作している。また、特許文献2におけるコードレス電話機1401の制御部1405なども、空きチャンネルを検出する期間中、動作している。これらの素子は消費電力が大きいため、いずれの従来技術も消費電力低減の効果は、不十分であった。   Furthermore, in the wireless activation device in Patent Document 1, many elements such as the amplifier 1323 are always operating. Also, the control unit 1405 of the cordless telephone 1401 in Patent Document 2 is operating during the period of detecting an empty channel. Since these elements consume a large amount of power, any of the conventional techniques is insufficient in reducing power consumption.

同一のチャンネルを継続して用いつつ、通信衝突を回避する方式としては、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式が一般的に用いられている。本方式では、子機である無線端末が、チャンネルが空いているかを確認する処理(キャリアセンス)を行い、チャンネルが空いている場合は、通信を行い、空いていない場合は、所定時間(バックオフ時間)待機した後、再度キャリアセンス処理を行う。ここでバックオフ時間の長さは、無線端末ごとに異なるように予め設定されているか、ランダムに決定される。本方式を用いる無線端末においては、複数回のキャリアセンスのための消費電力、および、子機におけるバックオフ時間の決定のための乱数生成回路や、バックオフ時間の計時回路の消費電力を、低減することが重要となる。   As a method for avoiding communication collision while continuously using the same channel, a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Aidance) method is generally used. In this method, the wireless terminal that is the slave unit performs processing (carrier sense) to check whether the channel is free, performs communication when the channel is free, and performs communication for a predetermined time (back) when the channel is not available. After waiting, the carrier sense process is performed again. Here, the length of the back-off time is set in advance to be different for each wireless terminal or is determined at random. In wireless terminals using this method, the power consumption for multiple times of carrier sensing and the power consumption of the random number generation circuit for determining the back-off time in the slave unit and the time-off circuit for the back-off time are reduced. It is important to do.

それ故に、本発明の目的は、CSMA/CA方式などで通信を行う通信ネットワークで用いられる、消費電力を低減した通信装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a communication device with reduced power consumption, which is used in a communication network that performs communication using the CSMA / CA method or the like.

本発明は、親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該子機端末として用いられる通信装置であって、親機との間でデータ信号を送受信し、当該送受信を行わない期間は動作停止することで、当該通信装置の消費電力を抑制するデータ通信部と、親機から受信したデータ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを、データ通信部から受け取り格納するレジスタと、データ通信部の動作停止中に、親機から当該通信装置に対してデータ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成するウェイクアップ信号受信判定部と、バックオフ時間待機信号を検知した時、レジスタが格納するバックオフ時間データを読み出し、バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、データ通信部を起動させるバックオフ時間待機部とを備える、通信装置である。   The present invention is a communication device used as a slave device terminal in a communication network system composed of a master device and a plurality of slave devices communicating with the master device, and transmits and receives data signals with the master device, The data communication unit that suppresses the power consumption of the communication device by stopping operation during the period in which the transmission / reception is not performed, and the backoff time data that specifies the backoff time included in the data signal received from the master unit, When receiving the wake-up signal, the register for receiving and storing from the data communication unit, and waiting for a wake-up signal for requesting transmission / reception of the data signal from the base unit to the communication device while the operation of the data communication unit is stopped, A wake-up signal reception determination unit that generates a back-off time standby signal instructing back-off processing and a back-off time standby signal are detected. , Read back-off time data stored in the register, generate a physical phenomenon capable of observing a change with time on a scale corresponding to the back-off time, and observe the change with time to The communication apparatus includes a back-off time standby unit that activates the data communication unit after waiting until the progress is detected.

また、バックオフ時間待機部は、キャパシタを含み、バックオフ時間に基づいて定まる電圧を当該キャパシタに印加して電荷を蓄積し、その後の放電現象を観測することにより、バックオフ時間の経過を検知してもよい。   In addition, the back-off time standby unit includes a capacitor, applies a voltage determined based on the back-off time to the capacitor, accumulates charge, and observes the subsequent discharge phenomenon to detect the back-off time. May be.

また、親機から受信したデータ信号に含まれるバックオフ時間データが表すバックオフ時間は、通信端末ごとに固有の値であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the back-off time represented by the back-off time data included in the data signal received from the parent device is a value unique to each communication terminal.

また、親機から受信したデータ信号またはウェイクアップ信号に含まれるスリープ命令に基づいて、動作停止するタイミングを決定することが好ましい。   Moreover, it is preferable to determine the timing to stop the operation based on the sleep command included in the data signal or wakeup signal received from the master unit.

また、本発明は、親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該親機として用いられる通信装置であって、通信相手となる子機端末を特定する識別子を含み、当該子機端末に通信を要求するウェイクアップ信号を送信するウェイクアップ信号送信部と、子機端末がウェイクアップ信号を受信してから通信開始するまでの待機時間である、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを生成するバックオフ時間生成部と、子機端末とデータ信号を送受信するデータ通信部とを備え、データ通信部が送信するデータ信号は、識別子とバックオフ時間データとを含む、通信装置である。   Further, the present invention provides a communication device used as a parent device in a communication network system including a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device, and an identifier for identifying a child device terminal serving as a communication partner A wake-up signal transmission unit that transmits a wake-up signal for requesting communication to the slave terminal, and a back-off time that is a standby time from when the slave terminal receives the wake-up signal until communication is started A back-off time generating unit for generating back-off time data, and a data communication unit for transmitting and receiving data signals to and from the handset terminal. The data signal transmitted by the data communication unit includes an identifier, back-off time data, and It is a communication apparatus containing.

また、バックオフ時間データが表すバックオフ時間は、子機端末ごとに固有な値であることが好ましい。また、バックオフ時間データが表すバックオフ時間は、乱数値であってもよい。   Moreover, it is preferable that the back-off time represented by the back-off time data is a value unique to each slave terminal. The backoff time represented by the backoff time data may be a random value.

また、識別子は、複数の子機端末を特定するグループ識別子であってもよい。また、識別子は、唯一の子機端末を特定する識別子であってもよい。   Further, the identifier may be a group identifier that identifies a plurality of handset terminals. Further, the identifier may be an identifier that identifies a single slave terminal.

また、通信相手となる子機端末に、動作停止のタイミングを指定するスリープ命令を含むデータ信号またはウェイクアップ信号を送信することが好ましい。   Further, it is preferable to transmit a data signal or a wake-up signal including a sleep command for designating operation stop timing to the slave terminal serving as a communication partner.

本発明は、上述のような通信装置を動作させる方法およびプログラムにも向けられている。また、上述のような通信装置の機能を集積した集積回路にも向けられている。また、さらに、上述のような通信装置からなる通信ネットワークにも向けられている。   The present invention is also directed to a method and a program for operating the communication apparatus as described above. The present invention is also directed to an integrated circuit in which the functions of the communication device as described above are integrated. Furthermore, the present invention is also directed to a communication network including the above-described communication devices.

本発明により、CSMA/CA方式などで通信を行う通信ネットワークで用いられる、消費電力を低減した通信装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a communication device with reduced power consumption, which is used in a communication network that performs communication using the CSMA / CA method or the like.

本発明の第1〜第3の実施形態に係る通信システムの構成図The block diagram of the communication system which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る親機の構成図Configuration diagram of a base unit according to the first embodiment of the present invention 本発明の第1〜第3の実施形態に係る通信端末の構成図The block diagram of the communication terminal which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るデータパケットおよびウェイクアップパケットの構成図1 is a configuration diagram of a data packet and a wake-up packet according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るデータパケットの構成図1 is a configuration diagram of a data packet according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る通信端末の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the communication terminal which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るバックオフ時間待機部の構成および動作を示す図The figure which shows the structure and operation | movement of the back-off time waiting part which concern on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の効果を示すための比較例のシーケンス図The sequence diagram of the comparative example for showing the effect of the present invention 本発明の効果を示すシーケンス図Sequence diagram showing the effect of the present invention 本発明の第2の実施形態に係る親機の構成図The block diagram of the main | base station which concerns on the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2の実施形態に係るデータパケットの構成図The block diagram of the data packet which concerns on the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施形態に係るデータパケットおよびウェイクアップパケットの構成図Configuration diagram of data packet and wake-up packet according to third embodiment of the present invention 従来の無線起動装置の構成図Configuration diagram of a conventional wireless activation device 従来の無線端末の構成図Configuration diagram of a conventional wireless terminal

(第1の実施形態)
図1は、本実施の形態に係る通信システム100の構成図である。通信システム100は、親機101と、第1の子機192である通信端末と、第2の子機193である通信端末とから構成される。この例では、通信端末が2機利用されているが、3機以上であってもよい。通信システム100では、親機101と子機192との間、および親機101と子機193との間で、通信が行われる。親機101から子機192、193に対してはウェイクアップ信号Sig.101が送信される。その後、子機192、193と親機101との間で、それぞれデータ信号Sig.102およびSig.103が送受信される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system 100 according to the present embodiment. The communication system 100 includes a parent device 101, a communication terminal that is a first child device 192, and a communication terminal that is a second child device 193. In this example, two communication terminals are used, but three or more communication terminals may be used. In the communication system 100, communication is performed between the parent device 101 and the child device 192 and between the parent device 101 and the child device 193. The wake-up signal Sig. 101 is transmitted. Thereafter, the data signal Sig. Is transmitted between the slave units 192 and 193 and the master unit 101, respectively. 102 and Sig. 103 is transmitted and received.

図2は、親機101の構成図である。親機は、アンテナ111、RFスイッチ110、データ通信部104、ウェイクアップ信号送信部107、バックオフ時間生成部103および制御部102を備えている。データ通信部104は、子機である通信端末と送受信するデータ信号の変復調を行うデータ送受信装置106と、データ信号のパケット化および逆パケット化を行うパケット処理装置105とを有する。また、ウェイクアップ信号送信部107は、ウェイクアップパケットを作成するウェイクアップパケット作成装置108およびウェイクアップパケットを変調してウェイクアップ信号を生成するするウェイクアップ信号送信装置109を有する。また、バックオフ時間生成部103は、通信端末に対して送信するデータに含まれるバックオフ時間データを生成する。なお、制御部102は、親機101のこれらの構成要素の動作を制御しており、制御部102からこれらの構成要素に、図示しない制御線が適宜接続されている。   FIG. 2 is a configuration diagram of base unit 101. The base unit includes an antenna 111, an RF switch 110, a data communication unit 104, a wakeup signal transmission unit 107, a backoff time generation unit 103, and a control unit 102. The data communication unit 104 includes a data transmission / reception device 106 that performs modulation / demodulation of a data signal transmitted / received to / from a communication terminal that is a child device, and a packet processing device 105 that performs packetization and inverse packetization of the data signal. The wakeup signal transmitter 107 includes a wakeup packet generator 108 that generates a wakeup packet, and a wakeup signal transmitter 109 that generates a wakeup signal by modulating the wakeup packet. Further, the back-off time generation unit 103 generates back-off time data included in data transmitted to the communication terminal. The control unit 102 controls the operation of these components of the parent device 101, and control lines (not shown) are appropriately connected from the control unit 102 to these components.

図3は、図1に示した子機192、193である通信端末201の構成図である。通信端末201は、アンテナ211、RFスイッチ210、制御部202を含むデータ通信部204、ウェイクアップ信号受信判定部207、バックオフ時間待機部203およびレジスタ214を備えている。データ通信部204は、親機101と送受信するデータ信号の変復調を行うデータ送受信装置206と、データ信号のパケット化および逆パケット化を行うパケット処理装置205とを有する。また、ウェイクアップ信号受信判定部207は、親機からのウェイクアップ信号を復調するウェイクアップ信号受信装置209と、ウェイクアップ信号が自機宛てのものであるか否かを判定するウェイクアップ信号判定装置208とを有する。また、バックオフ時間待機部203は、充電および放電を行う充放電装置212と、充放電装置を充電するバックオフ電圧発生装置213とを有する。なお、制御部202は、自身の動作中は、通信端末201のこれらの構成要素を制御することができ、制御部202からこれらの構成要素に、図示しない制御線が適宜接続されている。また、本実施形態では、制御部202は、データ通信部204に含まれるものとしたが、データ通信部204とは別に設けられていてもよい。   FIG. 3 is a configuration diagram of the communication terminal 201 which is the slave units 192 and 193 shown in FIG. The communication terminal 201 includes an antenna 211, an RF switch 210, a data communication unit 204 including a control unit 202, a wakeup signal reception determination unit 207, a backoff time standby unit 203, and a register 214. The data communication unit 204 includes a data transmission / reception device 206 that performs modulation / demodulation of a data signal transmitted / received to / from the base unit 101, and a packet processing device 205 that performs packetization and depacketization of the data signal. The wakeup signal reception determination unit 207 also includes a wakeup signal reception device 209 that demodulates a wakeup signal from the parent device, and a wakeup signal determination that determines whether the wakeup signal is addressed to the own device. Device 208. The back-off time standby unit 203 includes a charging / discharging device 212 that performs charging and discharging, and a back-off voltage generating device 213 that charges the charging / discharging device. Note that the control unit 202 can control these components of the communication terminal 201 during its operation, and control lines (not shown) are appropriately connected from the control unit 202 to these components. In the present embodiment, the control unit 202 is included in the data communication unit 204, but may be provided separately from the data communication unit 204.

以下に、親機101が子機である通信端末201とデータを送受信している状態における動作を受信および送信に分けて、説明する。   Hereinafter, the operation in a state in which the parent device 101 is transmitting / receiving data to / from the communication terminal 201 as a child device will be described separately for reception and transmission.

(親機によるデータ受信動作)
親機101が通信端末201からデータ信号を受信する時、RFスイッチ110は、制御部102によって、アンテナ111とデータ通信部104内のデータ送受信装置106とを接続するよう切り替えられている。通信端末201から受信したデータ信号は、アンテナ111から受信され、データ送受信装置106によってデータパケットに復調される。データパケットはパケット処理装置105に送られ、逆パケット処理され、ユーザーデータであるペイロードデータや制御データなどに分離される。通信端末201が作成したデータパケットの構成については後述する。
(Data reception operation by the main unit)
When the base unit 101 receives a data signal from the communication terminal 201, the RF switch 110 is switched by the control unit 102 to connect the antenna 111 and the data transmitting / receiving device 106 in the data communication unit 104. The data signal received from the communication terminal 201 is received from the antenna 111 and demodulated into a data packet by the data transmitting / receiving device 106. The data packet is sent to the packet processing device 105, subjected to reverse packet processing, and separated into payload data and control data as user data. The configuration of the data packet created by the communication terminal 201 will be described later.

これらのデータのうち、ペイロードデータは、制御部102を介して親機101の外部に出力される。例えば、親機101が表示装置などを備え、ペイロードデータを表示するようにすることも可能である。また、あるいは、ペイロードデータを外部に出力せず、制御部102がペイロードデータに基づく処理を行うようにしてもよい。制御データは、制御部102に送られ、親機101の各種制御に利用される。また、ヘッダに含まれる親機ID、子機IDや、符号誤り検出コードは、制御部102に送られ、通信内容の信頼性の検証に利用される。   Among these data, the payload data is output to the outside of the parent device 101 via the control unit 102. For example, the parent device 101 may include a display device and display payload data. Alternatively, the control unit 102 may perform processing based on the payload data without outputting the payload data to the outside. The control data is sent to the control unit 102 and used for various controls of the parent device 101. Further, the parent device ID, the child device ID, and the code error detection code included in the header are sent to the control unit 102 and used for verifying the reliability of the communication content.

(親機によるデータ送信動作)
親機101が通信端末201にデータ信号を送信する時、RFスイッチ110は、制御部102によって、アンテナ111とデータ通信部104内のデータ送受信装置106とを接続するよう切り替えられている。図4の(a)は、親機が作成するデータパケット401の構成を示す図である。データパケット401は、プリアンブル402と、同期コード403と、ヘッダ404と、ペイロードデータ405および符号誤り検出コード406から構成される。プリアンブル402は、通信端末201のデータ送受信装置206が内蔵する復調PLL回路(Phase Locked Loop 位相同期回路、不図示)の自走周波数を引き込むためなどに設けられた規則正しい符号列である。同期コード403は、データのバイトアライン先頭を示す標識であって、コード変調方式に違反した符号やPN符号などのユニークワードが使用できる。ペイロードデータ405は、ユーザーが使用できるユーザーデータであって、ユーザーデータを対象とした誤り検出訂正符号を含むことができる。符号誤り検出コード406は、当該データパケットの伝送誤りを検出するための検査符号であり、例えばCRC符号(Cyclic Redundancy Check 巡回冗長検査符号)などを用いることができる。ヘッダ404は、子機ID407と、親機ID408と、バックオフ時間データ409と、制御データ410と、符号誤り検出コード411とから構成される。子機ID407は、通信相手の子機となる通信端末を指し示すコードであり、親機ID408は、自局である親機を指し示すコードである。これら子機ID407および親機ID408によって通信元および通信先が特定されるため、信頼性の高い通信ができる。バックオフ時間データ409は、通信端末201にバックオフ時間を指定するための時間データである。制御データ410は、通信端末201の動作を制御するためのフラグ群などである。符号誤り検出コード411は、ヘッダ404の伝送誤りを検出するための検査符号であり、例えばCRC符号などを用いることができる。ヘッダ内の各データは伝送手順上の重要性が高いデータであるため、専用の符号誤り検出コード411を付与することで信頼性を高めることができる。制御データとしては、例えば、通信端末201にデータ通信部204を動作停止させるよう要求を行う第1のスリープ命令や、通信端末201からの通信を正常に受信した旨応答するACK(Acknowledgement)応答などがある。
(Data transmission operation by the main unit)
When the base unit 101 transmits a data signal to the communication terminal 201, the RF switch 110 is switched by the control unit 102 to connect the antenna 111 and the data transmission / reception device 106 in the data communication unit 104. FIG. 4A is a diagram showing a configuration of a data packet 401 created by the parent device. The data packet 401 includes a preamble 402, a synchronization code 403, a header 404, payload data 405, and a code error detection code 406. The preamble 402 is a regular code string provided for drawing the free-running frequency of a demodulation PLL circuit (Phase Locked Loop phase synchronization circuit, not shown) built in the data transmitting / receiving device 206 of the communication terminal 201. The synchronization code 403 is an indicator that indicates the beginning of byte alignment of data, and a unique word such as a code that violates the code modulation method or a PN code can be used. The payload data 405 is user data that can be used by the user, and can include an error detection and correction code for the user data. The code error detection code 406 is a check code for detecting a transmission error of the data packet. For example, a CRC code (Cyclic Redundancy Check cyclic redundancy check code) can be used. The header 404 includes a child device ID 407, a parent device ID 408, backoff time data 409, control data 410, and a code error detection code 411. The slave unit ID 407 is a code indicating a communication terminal serving as a slave unit of a communication partner, and the master unit ID 408 is a code indicating a master unit that is its own station. Since the communication source and the communication destination are specified by the child device ID 407 and the parent device ID 408, highly reliable communication can be performed. The back-off time data 409 is time data for designating the back-off time for the communication terminal 201. The control data 410 is a flag group for controlling the operation of the communication terminal 201. The code error detection code 411 is a check code for detecting a transmission error of the header 404, and for example, a CRC code can be used. Since each data in the header is highly important in the transmission procedure, the reliability can be improved by adding a dedicated code error detection code 411. As the control data, for example, a first sleep command that requests the communication terminal 201 to stop the operation of the data communication unit 204, an ACK (Acknowledgement) response that responds that the communication from the communication terminal 201 has been normally received, and the like. There is.

制御部102は、プリアンブル402と、同期コード403と、ヘッダ404と、ペイロードデータ405および符号誤り検出コード406を生成する。ペイロードデータ405はユーザーデータであり、親機101の外部から入力される。例えば、親機101が入力装置を備え、ユーザーデータが入力装置を介して制御部102に入力されるようにすることも可能である。また、あるいは、制御部102が、ユーザーデータを作成してもよい。バックオフ時間生成部103は、バックオフ時間データとして、子機ごとに固有な値を生成する。子機ごとに固有の値は、予め定めておいてもよい。パケット処理装置105は、バックオフ時間データ409と、制御部102で生成されたプリアンブル402と、同期コード403と、ヘッダ404と、ペイロードデータ405および符号誤り検出コード406をパケット化処理し、データパケット401を生成する。データパケット401はデータ送受信装置106で変調される。変調されたデータパケット401は、RFスイッチ110を介して、アンテナ111から送信される。   The control unit 102 generates a preamble 402, a synchronization code 403, a header 404, payload data 405, and a code error detection code 406. Payload data 405 is user data, and is input from the outside of parent device 101. For example, the parent device 101 may include an input device, and user data may be input to the control unit 102 via the input device. Alternatively, the control unit 102 may create user data. The back-off time generation unit 103 generates a unique value for each child device as the back-off time data. A unique value for each slave unit may be determined in advance. The packet processing device 105 packetizes the back-off time data 409, the preamble 402 generated by the control unit 102, the synchronization code 403, the header 404, the payload data 405, and the code error detection code 406, and performs data packet processing. 401 is generated. The data packet 401 is modulated by the data transmitting / receiving device 106. The modulated data packet 401 is transmitted from the antenna 111 via the RF switch 110.

次に、親機101が、データ送受信を行っていない状態の通信端末201とデータ送受信を開始する時の動作であるウェイクアップ信号送信動作について、説明する。   Next, a wake-up signal transmission operation, which is an operation when the base unit 101 starts data transmission / reception with the communication terminal 201 in a state where data transmission / reception is not performed, will be described.

(親機によるウェイクアップ信号送信動作)
親機101がウェイクアップ信号を送信する時、RFスイッチ110は、アンテナ111とウェイクアップ信号送信部107内のウェイクアップ信号送信装置109とを接続するよう、制御部102によって切り替えられている。ここで、図4の(b)を参照して、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップパケット420の構成を説明する。ウェイクアップパケット420は、プリアンブル421と、同期コード422と、ウェイクアップ情報423および符号誤り検出コード424から構成される。プリアンブル421は、通信端末のウェイクアップ信号受信装置が内蔵する復調PLL回路(不図示)の自走周波数を引き込むためなどに設けられた規則正しい符号列である。同期コード422は、データのバイトアライン先頭を示す標識であって、コード変調方式に違反した符号やPN符号などのユニークワードが使用できる。符号誤り検出コード424は、当該ウェイクアップパケットの伝送誤りを検出するための検査符号であり、例えばCRC符号などを用いることができる。ウェイクアップ情報423は、制御情報425とウェイクアップID426とで構成される。制御情報425は、ウェイクアップ動作に係る動作パラメータなどであり、ウェイクアップID426は、起動させる子機である通信端末201を特定するIDであるが、複数の子機を対象としたグループIDなどであってもよい。また、全ての子機を対象とした一斉起動IDなどであってもよい。制御部102は、プリアンブル421、同期コード422、ウェイクアップ情報423および符号誤り検出コード424を生成する。ウェイクアップパケット作成装置108は、制御部102が生成したこれらのデータをパケット化処理し、ウェイクアップパケット420を生成する。ウェイクアップパケット420はウェイクアップ信号送信装置109で変調される。変調されたウェイクアップパケット420は、RFスイッチ110を介して、ウェイクアップ信号としてアンテナ111から送信される。
(Wake-up signal transmission operation by the main unit)
When base unit 101 transmits a wakeup signal, RF switch 110 is switched by control unit 102 to connect antenna 111 and wakeup signal transmission device 109 in wakeup signal transmission unit 107. Here, the configuration of the wake-up packet 420 included in the wake-up signal will be described with reference to FIG. The wake-up packet 420 includes a preamble 421, a synchronization code 422, wake-up information 423, and a code error detection code 424. Preamble 421 is a regular code string provided for drawing a free-running frequency of a demodulation PLL circuit (not shown) built in the wake-up signal receiver of the communication terminal. The synchronization code 422 is an indicator that indicates the beginning of byte alignment of data, and a unique word such as a code that violates the code modulation method or a PN code can be used. The code error detection code 424 is a check code for detecting a transmission error of the wakeup packet. For example, a CRC code can be used. The wake-up information 423 includes control information 425 and a wake-up ID 426. The control information 425 is an operation parameter related to the wake-up operation, and the wake-up ID 426 is an ID that identifies the communication terminal 201 that is a slave device to be activated, but is a group ID that targets a plurality of slave devices. There may be. Further, it may be a simultaneous activation ID for all the slave units. The control unit 102 generates a preamble 421, a synchronization code 422, wakeup information 423, and a code error detection code 424. The wakeup packet creation device 108 packetizes these data generated by the control unit 102 and generates a wakeup packet 420. Wake-up packet 420 is modulated by wake-up signal transmitter 109. The modulated wakeup packet 420 is transmitted from the antenna 111 as a wakeup signal via the RF switch 110.

以下に、通信端末201が親機101とデータを送受信している状態である通常動作モードにおける通信端末201の動作を受信および送信に分けて、説明する。   Hereinafter, the operation of the communication terminal 201 in the normal operation mode in which the communication terminal 201 is transmitting / receiving data to / from the base unit 101 will be described separately for reception and transmission.

(通信端末によるデータ受信動作)
通信端末201が親機101とデータを送受信する時、RFスイッチ210は、制御部202によって、アンテナ211とデータ通信部204内のデータ送受信装置206とを接続するよう切り替えられている。アンテナ211から受信したデータ信号は、データ送受信装置206によってデータパケット401に復調される。データパケット401はパケット処理装置205に送られ、逆パケット処理され、ユーザーデータであるペイロードデータ405や制御データ410などに分離される。
(Data reception operation by communication terminal)
When the communication terminal 201 transmits / receives data to / from the base unit 101, the RF switch 210 is switched by the control unit 202 to connect the antenna 211 and the data transmission / reception device 206 in the data communication unit 204. The data signal received from the antenna 211 is demodulated into a data packet 401 by the data transmission / reception device 206. The data packet 401 is sent to the packet processing device 205, subjected to reverse packet processing, and separated into payload data 405, control data 410, and the like, which are user data.

これらのデータのうち、ペイロードデータ405は、制御部202を介して通信端末201の外部に出力される。例えば、通信端末201が表示装置などを備え、ペイロードデータ405を表示するようにすることも可能である。また、あるいは、ペイロードデータ405を外部に出力せず、制御部202がペイロードデータ405に基づく処理を行うようにしてもよい。制御データ410は、制御部202に送られ、通信端末201の各種制御に利用される。また、ヘッダに含まれる親機ID408、子機ID407や、符号誤り検出コード406、411は、制御部202に送られ、通信内容の信頼性の検証に利用される。   Among these data, payload data 405 is output to the outside of the communication terminal 201 via the control unit 202. For example, the communication terminal 201 may be provided with a display device or the like and display the payload data 405. Alternatively, the control unit 202 may perform processing based on the payload data 405 without outputting the payload data 405 to the outside. The control data 410 is sent to the control unit 202 and used for various controls of the communication terminal 201. In addition, the parent device ID 408, the child device ID 407, and the code error detection codes 406 and 411 included in the header are sent to the control unit 202 and used for verifying the reliability of the communication contents.

パケット処理装置205は、データパケット401に含まれるバックオフ時間データ409を、レジスタ214に送信する。また、パケット処理装置205は、バックオフ時間データ409をレジスタ214に送信するタイミングに合わせて、ラッチ信号をレジスタ214に送信する。レジスタ214は、ラッチ信号を検出すると、送信されたバックオフ時間データ409を記憶する。レジスタ214はバックオフ時間データ409のビット長に足りる数のフリップフロップ回路で構成されており、記憶する瞬間に動作電流を要するが、記憶したバックオフ時間データ409を保持している期間は、殆ど動作電流を必要としない。そのため、レジスタ214は、低消費電力のメモリー回路と等価である。パケット処理装置205は、子機ID407が自機宛てであることを示しているデータパケット401が到着するつど、そのデータパケット401に含まれるバックオフ時間データ409をレジスタ214に送信して上書きし、レジスタ214の記憶内容を更新する。したがって、レジスタ214の出力状態は、常に、最新のバックオフ時間データ409を維持したものとなっている。   The packet processing device 205 transmits back-off time data 409 included in the data packet 401 to the register 214. Further, the packet processing device 205 transmits a latch signal to the register 214 in synchronization with the timing at which the back-off time data 409 is transmitted to the register 214. When the register 214 detects the latch signal, the register 214 stores the transmitted back-off time data 409. The register 214 is composed of flip-flop circuits as many as the bit length of the back-off time data 409, and requires an operating current at the moment of storage, but the period during which the stored back-off time data 409 is held is almost Does not require operating current. Therefore, the register 214 is equivalent to a memory circuit with low power consumption. Each time the data packet 401 indicating that the child device ID 407 is addressed to the own device arrives, the packet processing device 205 transmits the back-off time data 409 included in the data packet 401 to the register 214 and overwrites it. The stored contents of the register 214 are updated. Therefore, the output state of the register 214 always maintains the latest back-off time data 409.

(通信端末によるデータ送信動作)
図5は、通信端末が作成するデータパケット501の構成を示す図である。データパケットは、親機が作成するデータパケット401とほぼ同様の構成であるが、バックオフ時間データ409を含まない点で異なっている。データパケット501は、プリアンブル502と、同期コード503と、ヘッダ504と、ペイロードデータ505および符号誤り検出コード506から構成される。プリアンブル502は、親機101のデータ送受信装置106が内蔵する復調PLL回路(不図示)の自走周波数を引き込むためなどに設けられた規則正しい符号列である。同期コード503は、データのバイトアライン先頭を示す標識であって、コード変調方式に違反した符号やPN符号などのユニークワードが使用できる。ペイロードデータ505は、ユーザーが使用できるユーザーデータであって、ユーザーデータを対象とした誤り検出訂正符号を含むことができる。符号誤り検出コード506は、当該データパケットの伝送誤りを検出するための検査符号であり、例えばCRC符号などを用いることができる。ヘッダ504は、子機ID507と、親機ID508と、制御データ510と、符号誤り検出コード511とから構成される。子機ID507は、自局である通信端末を指し示すコードであり、親機ID508は、通信相手である親機を指し示すコードである。これら子機ID507および親機ID508によって通信元および通信先が特定されるため、信頼性の高い通信ができる。子機ID507および親機ID508の配置順序は逆であってもよい。制御データ510は、親機101の動作を制御するためのフラグ群などである。符号誤り検出コード511は、ヘッダ504の伝送誤りを検出するための検査符号であり、例えばCRC符号などを用いることができる。ヘッダ内の各データは伝送手順上の重要性が高いデータであるため、専用の符号誤り検出コード511を付与することで信頼性を高めることができる。制御データとしては、例えば、親機101からの通信を正常に受信した旨応答するACK応答などがある。
(Data transmission operation by communication terminal)
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the data packet 501 created by the communication terminal. The data packet has substantially the same configuration as the data packet 401 created by the parent device, but differs in that it does not include the back-off time data 409. The data packet 501 includes a preamble 502, a synchronization code 503, a header 504, payload data 505, and a code error detection code 506. Preamble 502 is a regular code string provided to pull in a free-running frequency of a demodulation PLL circuit (not shown) built in data transmitting / receiving apparatus 106 of base unit 101. The synchronization code 503 is an indicator that indicates the beginning of byte alignment of data, and a unique word such as a code that violates the code modulation method or a PN code can be used. The payload data 505 is user data that can be used by the user, and can include an error detection and correction code for the user data. The code error detection code 506 is a check code for detecting a transmission error of the data packet. For example, a CRC code can be used. The header 504 includes a child device ID 507, a parent device ID 508, control data 510, and a code error detection code 511. The slave unit ID 507 is a code indicating the communication terminal which is the local station, and the master unit ID 508 is a code indicating the master unit which is the communication partner. Since the communication source and the communication destination are specified by the child device ID 507 and the parent device ID 508, highly reliable communication can be performed. The arrangement order of the child device ID 507 and the parent device ID 508 may be reversed. The control data 510 is a flag group for controlling the operation of the parent device 101. The code error detection code 511 is a check code for detecting a transmission error of the header 504, and for example, a CRC code can be used. Since each data in the header is highly important in the transmission procedure, the reliability can be improved by adding a dedicated code error detection code 511. The control data includes, for example, an ACK response that responds that the communication from the parent device 101 has been normally received.

制御部202は、プリアンブル502と、同期コード503と、ヘッダ504と、ペイロードデータ505および符号誤り検出コード506を生成する。ペイロードデータ505はユーザーデータであり、通信端末201の外部から入力される。例えば、通信端末201が入力装置を備え、ユーザーデータが入力装置を介して制御部202に入力されるようにすることも可能である。また、あるいは、制御部202が、ユーザーデータを作成してもよい。パケット処理装置205は、制御部202で生成されたプリアンブル502と、同期コード503と、ヘッダ504と、ペイロードデータ505および符号誤り検出コード506をパケット化処理し、データパケット501を生成する。データパケット501はデータ送受信装置206で変調される。変調されたデータパケット501は、RFスイッチ210を介して、アンテナ211から送信される。   The control unit 202 generates a preamble 502, a synchronization code 503, a header 504, payload data 505, and a code error detection code 506. Payload data 505 is user data and is input from the outside of the communication terminal 201. For example, the communication terminal 201 may include an input device, and user data may be input to the control unit 202 via the input device. Alternatively, the control unit 202 may create user data. The packet processing device 205 packetizes the preamble 502, the synchronization code 503, the header 504, the payload data 505, and the code error detection code 506 generated by the control unit 202, and generates a data packet 501. The data packet 501 is modulated by the data transmitting / receiving device 206. The modulated data packet 501 is transmitted from the antenna 211 via the RF switch 210.

このように親機101とのデータ送受信が完了すると、データ通信部204は動作を停止する。消費電力の大きい制御部202やデータ送受信装置206が停止するため、この状態での消費電力はわずかなものとなる。通信端末201のこのような状態のことを低消費電力動作モードとよぶ。データ通信部204が親機101と上述のデータ送受信をしている状態から、低消費電力動作モードに移行するまでの動作を図6を参照して、以下に説明する。   Thus, when the data transmission / reception with the parent device 101 is completed, the data communication unit 204 stops its operation. Since the control unit 202 and the data transmission / reception device 206 with large power consumption are stopped, the power consumption in this state is small. Such a state of the communication terminal 201 is referred to as a low power consumption operation mode. The operation from the state in which the data communication unit 204 is transmitting / receiving data to / from the base unit 101 to the transition to the low power consumption operation mode will be described below with reference to FIG.

図6は通信端末201の動作を示すフローチャートである。まず、ステップS601において、通信端末201は、データ通信部204の動作によって、親機101とのデータ送受信を行っている。ステップS602において、親機101からのデータパケット401に含まれるバックオフ時間データ409は、レジスタ214に格納される。ステップS603において、制御部202は、データパケット401に、第1のスリープ命令が含まれているかどうかを確認し、含まれていない場合は、ステップS601に戻りデータ送受信を継続し、含まれている場合は、ステップS604に進む。ステップS604において、制御部202は、ACK応答を含んだデータパケット501を親機に送信し、RFスイッチ210をウェイクアップ信号受信判定部207内のウェイクアップ信号受信装置209に接続するよう切り替える。また、データ通信部204の動作を、制御部202自身も含めて停止する。このステップS604における処理をスリープ処理とよぶ。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the communication terminal 201. First, in step S <b> 601, the communication terminal 201 performs data transmission / reception with the parent device 101 by the operation of the data communication unit 204. In step S 602, backoff time data 409 included in data packet 401 from base unit 101 is stored in register 214. In step S603, the control unit 202 confirms whether or not the first sleep instruction is included in the data packet 401. If not included, the control unit 202 returns to step S601 to continue data transmission and reception. If so, the process proceeds to step S604. In step S604, the control unit 202 transmits a data packet 501 including an ACK response to the base unit, and switches the RF switch 210 to connect to the wakeup signal reception device 209 in the wakeup signal reception determination unit 207. Further, the operation of the data communication unit 204 is stopped including the control unit 202 itself. The process in step S604 is referred to as a sleep process.

ここで、データ送受信の完了の条件を、ステップS603に示すように、親機101から第1のスリープ命令を含むデータパケット401を受信した時としたが、通信端末201が送信すべきデータパケット501を全て送信した時や、親機101との間で予め定められた通信シーケンスを完了した時などであってもよい。   Here, the data transmission / reception completion condition is the time when the data packet 401 including the first sleep command is received from the parent device 101 as shown in step S603, but the data packet 501 to be transmitted by the communication terminal 201 is used. May be transmitted or when a predetermined communication sequence with the parent device 101 is completed.

通信端末201が、制御部202およびデータ通信部204の動作を停止した状態に移行すると、ウェイクアップ信号受信装置209は、ステップS605において、親機101からの通信要求信号であるウェイクアップ信号を待ち受ける。通信端末201が、制御部202およびデータ通信部204の動作を停止している状態から、再び親機101との通信を開始するまでの動作を、引き続き図6を参照して、説明する。ステップS605において、ウェイクアップ信号受信装置209は、親機101からウェイクアップ信号を待ち受けている。ウェイクアップ信号受信装置209は、所定チャンネルの電波の入力をトリガとして、後続の処理を開始するため、待ち受け時の消費電力はわずかである。   When the communication terminal 201 shifts to a state where the operations of the control unit 202 and the data communication unit 204 are stopped, the wakeup signal reception device 209 waits for a wakeup signal that is a communication request signal from the parent device 101 in step S605. . Operations from when the communication terminal 201 stops the operations of the control unit 202 and the data communication unit 204 to when communication with the parent device 101 is started again will be described with reference to FIG. In step S <b> 605, the wakeup signal reception device 209 is waiting for a wakeup signal from the parent device 101. Since the wake-up signal receiving device 209 starts subsequent processing with the input of radio waves of a predetermined channel as a trigger, the power consumption during standby is very small.

ウェイクアップ信号受信装置209は、ウェイクアップ信号を受信すると、ウェイクアップパケット420に復調し、ウェイクアップ信号判定装置208に送信する。ウェイクアップ信号判定装置208は、ウェイクアップパケット420に含まれる符号誤り検出コード424に基づいて、ウェイクアップ信号の信頼性の検証を行う。また、ウェイクアップ信号判定装置208は、ウェイクアップ情報423に含まれるウェイクアップID426が指定している子機に自機が含まれている場合、制御情報425に基づいて各種制御を行う。また、ウェイクアップID426が指定している子機に自機が含まれていない場合は、再びウェイクアップ信号を受信するまで、ステップS605に留まる。   When receiving the wakeup signal, the wakeup signal reception device 209 demodulates the wakeup signal 420 and transmits the wakeup signal 420 to the wakeup signal determination device 208. The wakeup signal determination apparatus 208 verifies the reliability of the wakeup signal based on the code error detection code 424 included in the wakeup packet 420. Also, the wakeup signal determination device 208 performs various controls based on the control information 425 when the slave unit specified by the wakeup ID 426 included in the wakeup information 423 is included in the slave unit. If the slave unit specified by the wakeup ID 426 does not include the own device, the process remains in step S605 until the wakeup signal is received again.

ステップS606において、ウェイクアップ信号判定装置208は、バックオフ時間待機部203内の充放電装置212にバックオフ時間待機信号を送信する。バックオフ時間待機部203内のバックオフ電圧発生装置213は、レジスタ214が保持するバックオフ時間データに基づいて電圧値を算出し、充放電装置212に伝達する。充放電装置212は、バックオフ時間待機信号を受け取ると、この電圧値によって後述するキャパシタの充電を開始し、電荷を蓄積する。そして充電するのに十分な一定時間が経過すると、充電を完了したと判断して、放電を開始する。   In step S606, the wake-up signal determination device 208 transmits a back-off time standby signal to the charging / discharging device 212 in the back-off time standby unit 203. The back-off voltage generator 213 in the back-off time standby unit 203 calculates a voltage value based on the back-off time data held by the register 214 and transmits the voltage value to the charge / discharge device 212. When the charging / discharging device 212 receives the back-off time standby signal, the charging / discharging device 212 starts charging a capacitor, which will be described later, by this voltage value, and accumulates the electric charge. When a certain time sufficient for charging elapses, it is determined that charging is completed, and discharging is started.

次に、ステップS607において、充放電装置212は、放電によってキャパシタの端子間電圧が所定値まで低下したことを検出すると、放電が完了したと判断して、制御部202に対して制御部開始信号を送信する。放電に要する時間は、電圧が高ければ長くなり、電圧が低ければ短くなる。バックオフ電圧発生装置213は、放電に要する時間が、バックオフ時間データが表すバックオフ時間に等しくなるように、電圧値を算出している。   Next, in step S607, when the charging / discharging device 212 detects that the voltage between the terminals of the capacitor has dropped to a predetermined value due to the discharge, the charging / discharging device 212 determines that the discharging has been completed, and notifies the control unit 202 of the control unit start signal. Send. The time required for discharge becomes longer when the voltage is higher, and shorter when the voltage is lower. The back-off voltage generator 213 calculates the voltage value so that the time required for discharging is equal to the back-off time represented by the back-off time data.

次に、ステップS608において、制御部202は、制御部開始信号によって起動する。次に、ステップS609において、制御部202は、データ通信部204を起動する。また、制御部202は、アンテナ211とデータ通信部204内のデータ送受信装置206とを接続するよう、RFスイッチ210を切り替える。このようにして、通信端末201は、親機とデータ送受信をする状態であるステップS601に戻る。   Next, in step S608, the control unit 202 is activated by a control unit start signal. Next, in step S609, the control unit 202 activates the data communication unit 204. In addition, the control unit 202 switches the RF switch 210 so as to connect the antenna 211 and the data transmission / reception device 206 in the data communication unit 204. In this way, the communication terminal 201 returns to step S601, which is in a state of transmitting / receiving data to / from the parent device.

ここで、バックオフ時間待機部の構成および動作の詳細を説明する。図7の(a)は、バックオフ時間待機部203の内部構成を示す図である。   Here, the configuration and operation of the back-off time standby unit will be described in detail. FIG. 7A is a diagram illustrating an internal configuration of the back-off time waiting unit 203.

バックオフ電圧発生装置213は、DA(デジタル−アナログ)変換装置701を含んでいる。DA変換装置701は、レジスタ214の出力側が保持している、バックオフ時間データSig.791をDA変換して、バックオフ電圧Sig.751を発生させている。DA変換装置701が行うDA変換においては、上述のように、充放電装置212が行う充放電に要する時間が、バックオフ時間データSig.791が表すバックオフ時間に等しくなるように、バックオフ電圧Sig.751の電圧値が決定される。   The back-off voltage generator 213 includes a DA (digital-analog) converter 701. The DA converter 701 includes back-off time data Sig. 791 is DA-converted, and the back-off voltage Sig. 751 is generated. In the DA conversion performed by the DA converter 701, as described above, the time required for the charge / discharge performed by the charge / discharge device 212 is the back-off time data Sig. 791 is equal to the back-off time represented by 791. A voltage value of 751 is determined.

充放電装置212は、第1のパルス発生装置709、トランジスタ702、キャパシタ703、トランジスタ704、抵抗705、インバータ706、抵抗707、第2のパルス発生装置708およびインバータ710とで構成される。第1のパルス発生装置709は、入力信号の立ち上がりエッジの検出によって単一のパルス信号を発生するパルス発生回路である。ここでは、第1のパルス発生装置709は、ウェイクアップ信号判定装置208が出力するバックオフ時間待機信号Sig.792の立ち上がりエッジによって単一のパルス信号を発生する。   The charge / discharge device 212 includes a first pulse generator 709, a transistor 702, a capacitor 703, a transistor 704, a resistor 705, an inverter 706, a resistor 707, a second pulse generator 708, and an inverter 710. The first pulse generation device 709 is a pulse generation circuit that generates a single pulse signal by detecting a rising edge of an input signal. Here, the first pulse generator 709 is connected to the back-off time standby signal Sig. A single pulse signal is generated by the rising edge of 792.

トランジスタ702は、ゲートへの入力である第1のゲート信号Sig.752に応じて、トランジスタ702のスイッチング動作を制御する。また、第1のゲート信号Sig.752は、インバータ710によって論理が反転され、第2のゲート信号Sig.754としてトランジスタ704へのゲートに入力され、トランジスタ704のスイッチング動作を制御する。したがって、トランジスタ702とトランジスタ704は、コンプリメンタリ動作を行う。ここでは、第1のパルス発生装置709が発生したパルス信号が、第1のゲート信号Sig.752となる。   The transistor 702 has a first gate signal Sig. In accordance with 752, the switching operation of the transistor 702 is controlled. Further, the first gate signal Sig. 752 is inverted in logic by the inverter 710, and the second gate signal Sig. 754 is input to the gate to the transistor 704 to control the switching operation of the transistor 704. Therefore, the transistor 702 and the transistor 704 perform complementary operations. Here, the pulse signal generated by the first pulse generator 709 is the first gate signal Sig. 752.

キャパシタ703の一方の端子は、トランジスタ702のソースとトランジスタ704のドレインに接続されており、他方の端子が接地されている。また、抵抗705は、一方の端子がトランジスタ704のソースに接続され、他方の端子が接地されている。バックオフ時間待機信号Sig.792によって、第1のパルス発生装置が、パルス信号を出力し、第1のゲート信号Sig.752がハイになっている時は、トランジスタ702がオンとなり、同時にトランジスタ704がオフとなるため、キャパシタ703にバックオフ電圧Sig.751による電圧が印加され、電荷が急速充電される。   One terminal of the capacitor 703 is connected to the source of the transistor 702 and the drain of the transistor 704, and the other terminal is grounded. The resistor 705 has one terminal connected to the source of the transistor 704 and the other terminal grounded. Back-off time standby signal Sig. 792 causes the first pulse generator to output a pulse signal, and the first gate signal Sig. When the transistor 752 is high, the transistor 702 is turned on and at the same time the transistor 704 is turned off. Therefore, the back-off voltage Sig. A voltage according to 751 is applied and the charge is rapidly charged.

その後、第1のゲート信号Sig.752がローになった時は、トランジスタ702がオフとなり、同時にトランジスタ704がオンとなるため、キャパシタ703に充電された電荷は、抵抗705を経て放電される。したがって、トランジスタ704のソース側の信号であるソース信号Sig.755は、キャパシタ703の放電にともなって、電圧が降下していく。ソース信号Sig.755は、インバータ706に入力される。インバータ706は、その入出力間が抵抗707を介して接続されているため、ヒステリシス付きコンパレータと等価である。ソース信号Sig.755の電圧が、インバータ706の閾値電圧より高い間は、インバータ706の出力であるインバータ信号Sig.756はローとなる。放電が進み、ソース信号Sig.755の電圧が、インバータ706の閾値電圧を下回ると、インバータ信号Sig.756はハイとなる。   Thereafter, the first gate signal Sig. When 752 goes low, the transistor 702 is turned off and at the same time the transistor 704 is turned on, so that the charge charged in the capacitor 703 is discharged through the resistor 705. Therefore, the source signal Sig. The voltage 755 drops as the capacitor 703 is discharged. Source signal Sig. 755 is input to the inverter 706. The inverter 706 is equivalent to a comparator with hysteresis because its input and output are connected via a resistor 707. Source signal Sig. While the voltage of 755 is higher than the threshold voltage of the inverter 706, the inverter signal Sig. 756 goes low. As the discharge proceeds, the source signal Sig. When the voltage of 755 falls below the threshold voltage of the inverter 706, the inverter signal Sig. 756 goes high.

インバータ706の閾値電圧を変化させると、放電を完了したと判定するタイミングが変化することになる。したがって、インバータ706の閾値電圧は、上述のDA変換と同様、充電開始から放電完了と判定されるまでの時間が、バックオフ時間データが表すバックオフ時間に等しくなるように、決定される。   When the threshold voltage of the inverter 706 is changed, the timing for determining that the discharge has been completed changes. Therefore, the threshold voltage of inverter 706 is determined so that the time from the start of charging to the completion of discharging is equal to the back-off time represented by the back-off time data, as in the above-described DA conversion.

第2のパルス発生装置708は、入力信号の立ち上がりエッジの検出によって単一のパルス信号を発生するパルス発生回路である。ここでは、第2のパルス発生装置708は、インバータ信号Sig.756の立ち上がりエッジによって、単一のパルス信号である制御部開始信号Sig.793を発生する。制御部開始信号は、バックオフ時間待機部203の出力として、制御部202に送信される。   The second pulse generator 708 is a pulse generator that generates a single pulse signal by detecting the rising edge of the input signal. Here, the second pulse generator 708 is connected to the inverter signal Sig. With the rising edge of 756, the control unit start signal Sig. 793 is generated. The control unit start signal is transmitted to the control unit 202 as an output of the back-off time standby unit 203.

次に、バックオフ時間待機部203の入力信号である、バックオフ時間データSig.791およびバックオフ時間待機信号Sig.792と、バックオフ時間待機部203の出力信号である、制御部開始信号Sig.793と、内部信号である、第1のゲート信号Sig.752、インバータ信号Sig.756および、キャパシタ703の端子間電圧Sig.753の時間的変化の様子を説明する。図7の(b)はこれらの信号の時間的変化を示すタイミングチャートである。   Next, back-off time data Sig. 791 and a back-off time waiting signal Sig. 792 and the control unit start signal Sig. 793, and the first gate signal Sig. 752, inverter signal Sig. 756 and the voltage Sig. A state of time change 753 will be described. FIG. 7B is a timing chart showing temporal changes of these signals.

時刻T70において、バックオフ時間待機信号Sig.792のエッジが立ち上がると、第1のパルス発生装置709は、時刻T71において、パルス幅Tcの第1のゲート信号Sig.752を生成する。パルス幅Tcは、キャパシタ703に電荷が急速充電されるのに十分な一定のパルス幅を持つ。第1のゲート信号Sig.752は、時刻T71においてトランジスタ702をオンにし、その結果、キャパシタ703へ充電が開始され、充電量が増加し始める。   At time T70, the back-off time standby signal Sig. 792 rises, the first pulse generator 709 causes the first gate signal Sig. Having the pulse width Tc at time T71. 752 is generated. The pulse width Tc has a constant pulse width sufficient to quickly charge the capacitor 703. The first gate signal Sig. 752 turns on the transistor 702 at time T71, and as a result, the capacitor 703 starts to be charged and the amount of charge starts to increase.

時刻T71から時間Tcが経過した時刻T72において、キャパシタ703が充電されるのに十分な時間が経過しており、充電が完了しているとみなしうる。この時点でのキャパシタ703の端子間電圧Sig.753は、バックオフ電圧Sig.751の電圧にほぼ等しくなっている。   At time T72 when the time Tc has elapsed from time T71, a sufficient time has elapsed for the capacitor 703 to be charged, and charging can be considered complete. At this time, the voltage Sig. 753 is a back-off voltage Sig. It is approximately equal to the voltage of 751.

時刻T72において、第1のゲート信号Sig.752はローとなり、トランジスタ702をオフにし、第1のゲート信号Sig.752の逆論理を持つ第2のゲート信号Sig.754がHiとなり、トランジスタ704をオンにするので、キャパシタ703から抵抗705に向けて放電が開始され、充電量が減少し始める。この時、キャパシタ703の端子間電圧Sig.753とインバータ706の入力信号であるソース信号Sig.755は、ほぼ同電位である。時刻T72の直後では、インバータ706の閾値電圧より、ソース信号Sig.755の電位が高いので、インバータ706の出力であるインバータ信号Sig.756はローとなる。   At time T72, the first gate signal Sig. 752 goes low, turning off the transistor 702 and the first gate signal Sig. The second gate signal Sig. Since 754 becomes Hi and the transistor 704 is turned on, discharging starts from the capacitor 703 toward the resistor 705, and the charge amount starts to decrease. At this time, the voltage Sig. 753 and the source signal Sig. 755 is substantially the same potential. Immediately after time T72, the source signal Sig. Since the potential of 755 is high, the inverter signal Sig. 756 goes low.

その後、時刻T73において、キャパシタ703の端子間電圧Sig.753がインバータ706の閾値電圧を下回ったとする。これにより、キャパシタ703の放電が完了したと判断される。この時、インバータ706の出力であるインバータ信号Sig.756はハイとなる。第2のパルス発生装置708は、このインバータ信号Sig.756の立ち上がりエッジを検出して、時刻T74において、単一のパルス信号である制御部起動信号Sig.793を発生する。   After that, at time T73, the inter-terminal voltage Sig. Assume that 753 falls below the threshold voltage of the inverter 706. As a result, it is determined that the discharge of the capacitor 703 has been completed. At this time, the inverter signal Sig. 756 goes high. The second pulse generator 708 receives the inverter signal Sig. 756 rising edge is detected, and at time T74, the control unit activation signal Sig. 793 is generated.

バックオフ時間待機部203は、このようにして、バックオフ時間待機信号Sig.792が入力されてから、バックオフ時間の経過後に、制御部起動信号Sig.793を発生することができる。   In this way, the back-off time standby unit 203 performs the back-off time standby signal Sig. 792 is input, after the back-off time has elapsed, the control unit activation signal Sig. 793 can be generated.

図7の(b)に示す時刻T75〜T79におけるチャートは、バックオフ電圧Sig.751が、T70〜T74における場合より高い場合を示したものである。この場合、キャパシタの端子間電圧Sig.753が、放電によりインバータ706の閾値電圧を下回るまでの時間が、長くなっている。すなわち、時刻T77から時刻T78までの時間は、時刻T72から時刻T73までの時間より長い。このように、バックオフ電圧Sig.751の値によって、バックオフ時間を制御することができる。   The chart at time T75 to T79 shown in FIG. 7B shows the back-off voltage Sig. The case where 751 is higher than the case in T70 to T74 is shown. In this case, the capacitor terminal voltage Sig. The time until 753 falls below the threshold voltage of the inverter 706 due to discharge is longer. That is, the time from time T77 to time T78 is longer than the time from time T72 to time T73. Thus, the back-off voltage Sig. The backoff time can be controlled by a value of 751.

本発明の効果を説明するため、このようなバックオフ時間待機部を設けず、ウェイクアップ信号によって制御部202が即時起動するような従来の通信端末の動作を考える。図8は、このような通信端末が2機、それぞれ第1の子機802および第2の子機803として、親機801と通信を行う場合の動作の一例を示す図である。   In order to explain the effect of the present invention, consider the operation of a conventional communication terminal in which such a back-off time standby unit is not provided and the control unit 202 is immediately activated by a wake-up signal. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of operation when two such communication terminals communicate with the parent device 801 as the first child device 802 and the second child device 803, respectively.

時刻T80までは、第1の子機802および第2の子機803は、いずれも低消費電力動作モードとなっている。時刻T80において、親機801が各子機を一斉に起動させるため、ウェイクアップ信号851を送信する。   Until time T80, both the first slave unit 802 and the second slave unit 803 are in the low power consumption operation mode. At time T80, the base unit 801 transmits a wake-up signal 851 in order to start all the slave units simultaneously.

時刻T80において、第1の子機802および第2の子機803は、ウェイクアップ信号851を受信し、低消費電力動作モードから通常動作モードに遷移する。その後、両方の子機は、キャリアセンスを行う(図中にCSと記載)。第1の子機802および第2の子機803は、キャリアセンスの結果、チャンネルが空いていると判定し、各々データ信号852とデータ信号853とを送信するが、時刻T81において、送信が重なり、通信が衝突する。   At time T80, the first slave unit 802 and the second slave unit 803 receive the wake-up signal 851, and transition from the low power consumption operation mode to the normal operation mode. Thereafter, both slave units perform carrier sense (denoted as CS in the figure). As a result of carrier sense, first slave unit 802 and second slave unit 803 determine that the channel is free, and transmit data signal 852 and data signal 853, respectively, but at time T81, transmissions overlap. , Communication conflicts.

時刻T81での通信衝突によって親機801が正常に、データ信号852とデータ信号853とを受信できず応答を返信しないため、両方の子機は受信待ち状態に入り、時刻T82でタイムアウトする。   Since the base unit 801 cannot normally receive the data signal 852 and the data signal 853 due to a communication collision at the time T81 and does not return a response, both the slave units enter a reception waiting state and time out at the time T82.

第1の子機802は、タイムアウト直後から、第1のバックオフを開始し、第2の子機803は第2のバックオフを開始する。第1の子機802は、時刻T83において第1のバックオフを終了し、キャリアセンスしてチャンネルが空いていることを確認し、時刻T84において、データ信号854をデータ信号852の再送として親機801へ送信する。データ信号854は、第2の子機803の送信信号とは衝突しないので親機801へ正常受信される。親機801は、データ信号854を受信後、時刻T85において、第1のスリープ命令を含むデータ信号であるスリープ信号855を第1の子機802に送信する。スリープ信号855を受信した第1の子機802は、時刻T86においてACK応答を含むデータ信号であるACK信号856を親機801へ送信して通信セッションを終了する。その後、再びデータ通信部および制御部は停止する。   The first handset 802 starts the first back-off immediately after the timeout, and the second handset 803 starts the second back-off. The first handset 802 terminates the first backoff at time T83, confirms that the channel is free by carrier sense, and at time T84, transmits the data signal 854 as a retransmission of the data signal 852. To 801. Since the data signal 854 does not collide with the transmission signal of the second slave unit 803, it is normally received by the master unit 801. After receiving data signal 854, base unit 801 transmits sleep signal 855, which is a data signal including the first sleep command, to first slave unit 802 at time T85. Receiving sleep signal 855, first slave unit 802 transmits an ACK signal 856, which is a data signal including an ACK response, to master unit 801 at time T86 and ends the communication session. Thereafter, the data communication unit and the control unit are stopped again.

第2の子機803は、時刻T86において第2のバックオフを終了し、以下、第1の子機802と同様の手順で親機801と通信した後、通信セッションを終了して再びデータ通信部および制御部を停止する。   The second slave unit 803 terminates the second back-off at time T86, and thereafter communicates with the master unit 801 in the same procedure as the first slave unit 802, and then terminates the communication session and performs data communication again. And the control unit are stopped.

第1の子機802および第2の子機803として動作する通信端末は、バックオフ時間待機部を有しないため、ウェイクアップ信号によって即時起動した制御部が、キャリアセンスや、バックオフ時間の決定のための乱数生成動作、デジタルカウンターなどによる計時動作などの制御を行うため、制御部での消費電力が必要となる。さらに、同時にウェイクアップ信号を受信して制御部が起動した場合、同時に通信を開始するため、1回目の送信データ信号の送信において、通信衝突が起こりやすい。そのため再度のキャリアセンスが必要となり、制御部が起動した状態での待ち時間が多く発生するため、全体の通信所要時間も長くなるとともに、さらに多くの消費電力が必要となる。   Since the communication terminals that operate as the first slave unit 802 and the second slave unit 803 do not have a back-off time standby unit, the control unit that is immediately activated by the wake-up signal determines the carrier sense and the back-off time. In order to control the random number generation operation for the user and the time counting operation using a digital counter, etc., power consumption in the control unit is required. Further, when the control unit is activated by receiving the wake-up signal at the same time, since communication is started at the same time, a communication collision is likely to occur in the first transmission of the transmission data signal. Therefore, another carrier sense is required, and a long waiting time is generated in a state where the control unit is activated, so that the total communication time becomes long and more power consumption is required.

次に、本実施の形態に係る通信端末201が2機、それぞれ第1の子機192および第2の子機193として、親機101と通信を行う場合の動作を説明する。図9は、第1の子機192および第2の子機193が、親機101と通信を行う場合の動作の一例を示す図である。   Next, the operation when two communication terminals 201 according to the present embodiment communicate with the parent device 101 as the first child device 192 and the second child device 193 will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an operation when the first slave unit 192 and the second slave unit 193 communicate with the master unit 101.

時刻T90まで、第1の子機192および第2の子機193は、低消費電力動作モードで、ウェイクアップ信号を待ち受けている。時刻T90において、親機101が各子機を一斉に起動させるため、ウェイクアップ信号951を送信する。   Until time T90, the first handset 192 and the second handset 193 are waiting for a wake-up signal in the low power consumption operation mode. At time T90, the base unit 101 transmits a wake-up signal 951 to activate all the slave units at the same time.

時刻T90で、第1の子機192と第2の子機193は、ウェイクアップ信号951を受信する。その直後から第1の子機192は、低消費電力動作モードのまま、第1のバックオフを開始し、第2の子機193も、低消費電力のまま、第2のバックオフを開始する。   At time T90, the first handset 192 and the second handset 193 receive the wake-up signal 951. Immediately thereafter, the first slave unit 192 starts the first back-off while remaining in the low power consumption operation mode, and the second slave unit 193 also starts the second back-off while maintaining the low power consumption. .

第1の子機192は、時刻T91において、第1のバックオフが終了し、低消費電力動作モードから通常動作モードに遷移し、時刻T91でデータ信号952を親機101へ送信する。第2の子機193は、この時、データ信号を送信しないので、データ信号952は、通信衝突することなく、親機101によって、正常に受信される。   The first handset 192 completes the first backoff at time T91, transitions from the low power consumption operation mode to the normal operation mode, and transmits the data signal 952 to the parent device 101 at time T91. Since the second handset 193 does not transmit a data signal at this time, the data signal 952 is normally received by the base unit 101 without a communication collision.

親機101は、データ信号952を受信後、時刻T92において、スリープ信号953を第1の子機192に送信する。スリープ信号953を受信した第1の子機192は、時刻T93において、ACK信号954を親機101へ送信し通信セッションを終了する。その後、再び低消費電力動作モードに入る。   After receiving data signal 952, base unit 101 transmits sleep signal 953 to first slave unit 192 at time T92. The first slave unit 192 that has received the sleep signal 953 transmits an ACK signal 954 to the master unit 101 at time T93 and ends the communication session. Thereafter, the low power consumption operation mode is entered again.

第2の子機193は、時刻T94において、第2のバックオフを終了後に低消費電力動作モードから通常動作モードに遷移し、以下、第1の子機192と同様の手順で親機101と通信した後、時刻T95で、通信セッションを終了して再び低消費電力動作モードに入る。   The second slave unit 193 transitions from the low power consumption operation mode to the normal operation mode after completing the second back-off at time T94, and thereafter, the second slave unit 193 and the master unit 101 in the same procedure as the first slave unit 192. After communication, at time T95, the communication session is terminated and the low power consumption operation mode is entered again.

なお、第1の子機192および第2の子機193は、親機101から受信した受信データ信号にバックオフ時間データが含まれている場合は、バックオフ時間データをレジスタに格納する。   Note that the first handset 192 and the second handset 193 store the backoff time data in a register when the received data signal received from the base unit 101 includes backoff time data.

このように、本実施形態に係る通信端末では、バックオフ時間は、親機101から受信するため、乱数生成回路などが不要である。また、充放電装置により、デジタルカウンターなどが不要になる。そのため、制御部がバックオフ時間の決定のための乱数生成動作、デジタルカウンターなどによる計時動作などの制御を行う必要がなく、親機との通信を実際に行う直前まで起動する必要がない。さらに、ウェイクアップ信号受信後、親機が通信端末ごとに固有の値として決定したバックオフ時間を用いて、バックオフした後に、最初の送信データ信号の送信を、行うことにより、通信衝突が発生する可能性を減らし、キャリアセンスを不要にしている。そのため、全体の通信所要時間も短縮できる。これらにより、消費電力を低減することができる。そのため、通信端末が電池駆動である場合、電池寿命が長くなる。   As described above, in the communication terminal according to the present embodiment, the back-off time is received from the parent device 101, so that a random number generation circuit or the like is not necessary. Moreover, a digital counter etc. become unnecessary by a charging / discharging apparatus. Therefore, it is not necessary for the control unit to perform control such as a random number generation operation for determining the back-off time, a time counting operation using a digital counter, or the like, and it is not necessary to start up until immediately before actually communicating with the parent device. Furthermore, after receiving the wake-up signal, the base unit uses the back-off time determined as a unique value for each communication terminal, and then back-off and then the transmission of the first transmission data signal causes a communication collision. It reduces the possibility of doing so and makes carrier sense unnecessary. Therefore, the overall communication time can be shortened. As a result, power consumption can be reduced. Therefore, when the communication terminal is battery-driven, the battery life is extended.

また、バックオフ待機部を構成する、キャパシタ、トランジスタ、抵抗およびインバータなどは、半導体のエレメントとして容易に構成することができるため、集積回路化しやすい。また、バックオフ待機部の大部分は、低消費電力型の受動回路であるので、動作していない間は消費電力が殆ど発生せず、動作中の消費電力も小さく抑えることができる。   In addition, capacitors, transistors, resistors, inverters, and the like that constitute the back-off standby unit can be easily configured as semiconductor elements, and thus are easily integrated. Further, since most of the back-off standby unit is a low power consumption type passive circuit, almost no power consumption occurs during operation, and power consumption during operation can be kept small.

なお、通信の信頼性を高めるために、通信端末は、データ信号を送信する直前でキャリアセンスを行ってもよい。キャリアセンス処理は、例えば、データ送受信装置が受信電波強度を測定し、制御部が、その強度を閾値と比較することで行う。キャリアセンスの結果、他の通信端末が通信中であったり、他の通信システムからの混信などにより、受信電波強度が閾値より大きい場合は、チャンネルが使用できないと判定される。この場合、通信端末は、再度、バックオフ時間ほど待機する。この場合における待機処理は、上述同様、バックオフ時間待機部によって行ってもよい。   In addition, in order to improve the reliability of communication, the communication terminal may perform carrier sense immediately before transmitting a data signal. The carrier sense process is performed, for example, by the data transmitter / receiver measuring the received radio wave intensity and the control unit comparing the intensity with a threshold value. As a result of the carrier sense, if the received radio wave intensity is greater than the threshold due to other communication terminals communicating or interference from other communication systems, it is determined that the channel cannot be used. In this case, the communication terminal waits again for the back-off time. The standby process in this case may be performed by the back-off time standby unit as described above.

通信端末が、初めて通信システムに参加した時や、電池交換などにより再起動した時、バックオフ時間データをレジスタが保持していない状態となっている場合がありうる。このような場合のため、例えば、バックオフ時間待機部は、バックオフ時間初期値を保持しておき、親機から受信したバックオフ時間データがレジスタに格納されるまでは、バックオフ時間初期値をバックオフ時間とすればよい。   When the communication terminal first participates in the communication system or restarts due to battery replacement or the like, there may be a case where the register does not hold the back-off time data. For such a case, for example, the back-off time standby unit holds the back-off time initial value, and the back-off time initial value is stored until the back-off time data received from the parent device is stored in the register. May be used as the back-off time.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態において、親機のバックオフ時間生成部を、乱数発生部に置き換えたものである。通信端末については、第1の実施形態の通信端末201と同様である。図10は、本実施形態に係る親機1001の構成図である。図10において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。乱数発生部1003は、通信端末に送信するバックオフ時間として、乱数データを生成する。パケット処理装置105は、図11に示すように、第1の実施形態におけるデータパケット401において、バックオフ時間データの代わりに乱数データ1109をパケット化した、データパケット1101を作成する。これにより、子機ごとにランダムなバックオフ時間が与えられ、通信衝突の可能性を低減し、CSMA/CA通信の効率を向上できる。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention is obtained by replacing the back-off time generation unit of the parent device with a random number generation unit in the first embodiment. The communication terminal is the same as the communication terminal 201 of the first embodiment. FIG. 10 is a configuration diagram of the parent device 1001 according to the present embodiment. In FIG. 10, the same components as those in FIG. The random number generation unit 1003 generates random number data as a back-off time to be transmitted to the communication terminal. As shown in FIG. 11, the packet processing device 105 creates a data packet 1101 in which random number data 1109 is packetized instead of backoff time data in the data packet 401 in the first embodiment. Thereby, a random back-off time is given to each slave unit, the possibility of a communication collision is reduced, and the efficiency of CSMA / CA communication can be improved.

乱数発生部1003は、通信相手となる通信端末の子機IDを乱数生成の種としてもよい。この場合、子機ごとに乱数系列の固有性が与えられるため、ランダム性が向上し、CSMA/CA通信の効率をより向上できる。また、乱数発生部は、ダイオードなどの電子部品を内蔵し、その熱雑音を検出し、これに基づいて乱数を発生するものとしてもよい。この場合、乱数発生部は真の乱数を発生させるため、さらに、CSMA/CA通信の効率をより向上できる。   The random number generation unit 1003 may use the slave device ID of a communication terminal as a communication partner as a seed for random number generation. In this case, since the uniqueness of the random number sequence is given to each slave unit, the randomness is improved and the efficiency of CSMA / CA communication can be further improved. The random number generator may include an electronic component such as a diode, detect thermal noise thereof, and generate a random number based on the detected thermal noise. In this case, since the random number generator generates a true random number, the efficiency of CSMA / CA communication can be further improved.

(実施の形態3)
本発明の第3の実施形態は、第1または第2の実施形態において、通信端末が親機101または1001から受信して復調する、データパケットに含まれる制御データとして、あるいは、ウェイクアップパケットにおける制御情報として、第2のスリープ命令が含まれるものである。このようなデータパケット1201およびウェイクアップパケット1220の構成例を図12に示す。図12では、データパケット1201において、第1の実施形態に係るデータパケット401における制御データ410として、第2のスリープ命令1202が格納されている。また、ウェイクアップパケット1220において、第1の実施形態に係るウェイクアップパケット420における制御情報425として、第2のスリープ命令1203が格納されている。
(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, in the first or second embodiment, the communication terminal receives from the base unit 101 or 1001 and demodulates as control data included in the data packet or in the wake-up packet. The control information includes a second sleep command. A configuration example of such a data packet 1201 and a wake-up packet 1220 is shown in FIG. In FIG. 12, in the data packet 1201, the second sleep instruction 1202 is stored as the control data 410 in the data packet 401 according to the first embodiment. In the wake-up packet 1220, a second sleep command 1203 is stored as the control information 425 in the wake-up packet 420 according to the first embodiment.

通信端末201は、親機101または1001から受信したデータ信号またはウェイクアップ信号を復号した際、第2のスリープ命令が含まれている場合は、第2のスリープ命令が制御部202に送信される。制御部202は、ウェイクアップ信号受信による起動から所定時間後に、親機との通信が完了していなくても、スリープ処理に移行する。これにより、通信エラーなどでプロトコル上のデッドロック状態などに通信端末が陥り、制御部202およびデータ通信部204が起動し続け、消費電力が増大して電池の消耗が早くなることを防止できる。なお、制御部は第1のスリープ命令を受け取った場合、第2のスリープ命令をその前後に受け取っても、所定時間待つ必要はなく、直ちにスリープ処理を行えばよい。   When the communication terminal 201 decodes the data signal or wakeup signal received from the parent device 101 or 1001, if the second sleep command is included, the second sleep command is transmitted to the control unit 202. . The control unit 202 shifts to the sleep process even if the communication with the parent device is not completed after a predetermined time from activation by receiving the wakeup signal. As a result, it is possible to prevent the communication terminal from falling into a protocol deadlock state due to a communication error or the like, and the control unit 202 and the data communication unit 204 to continue to be activated to increase power consumption and accelerate battery consumption. When the control unit receives the first sleep command, even if the second sleep command is received before or after the first sleep command, it is not necessary to wait for a predetermined time, and the sleep processing may be performed immediately.

以上の各実施形態において、バックオフ時間待機部は、キャパシタを放電させて電位を観測し、バックオフ時間の経過を検知するとしたが、バックオフ時間の経過を検出する手段は、これに限定されることはなく、一定の時間的変動特性を有し再現可能な他の現象を用いてもよい。例えば、また、インダクタンスにパルス電流を流し、電流を観測してもよい。また、ナノ構造のキャビティに光子を閉じ込め、光子の漏れ出しを観測してもよい。また電解質を電離させ、イオン電流を観測してもよい。このような物理現象は、発生させる際には、所定のエネルギーが必要となるが、その後の経時変化においては、エネルギーを放出するのみである。また、観測は、放出されるエネルギーを用いればよい。したがって、このような物理現象によって計時を行う場合、計時中、常に電源供給が必要であるデジタルカウンターなどを用いて計時を行う場合よりも消費電力を小さくできる。   In each of the above embodiments, the back-off time standby unit discharges the capacitor and observes the potential to detect the passage of the back-off time. However, the means for detecting the passage of the back-off time is limited to this. In other words, another phenomenon having a certain temporal variation characteristic and reproducible may be used. For example, a current may be observed by passing a pulse current through the inductance. Alternatively, photons may be confined in a nanostructure cavity and leakage of the photons may be observed. Alternatively, the electrolyte may be ionized and the ionic current may be observed. When such a physical phenomenon is generated, predetermined energy is required, but only energy is released in the subsequent aging. Moreover, what is necessary is just to use the energy discharge | released for observation. Therefore, when the time is measured by such a physical phenomenon, the power consumption can be made smaller than when the time is measured using a digital counter or the like that always requires power supply during the time measurement.

また、各実施形態に係る通信端末201のアンテナ211を除く構成、および親機101および1001のアンテナ111を除く構成は、それぞれ集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらの構成は、1チップ化されてもよいし、一部を含むようにチップ化されてもよい。ここでいうLSIとは、集積度の違いによって、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと称呼されることもあるが、いずれをも含む。また集積回路化の手法は、LSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで集積回路化を行ってもよい。また、LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable GateArray)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを用いてもよい。あるいは、これらの機能ブロックの演算は、例えばDSPやCPUなどを用いて演算することもできる。さらにこれらの処理ステップは、プログラムとして記録媒体に記録して実行することで処理してもよい。また、アンテナ211やアンテナ111を、フェーズドアレイ形などで構成するためにLSI化してもかまわない。   The configuration excluding the antenna 211 of the communication terminal 201 according to each embodiment and the configuration excluding the antenna 111 of the parent device 101 and 1001 may be realized as an LSI that is an integrated circuit. These configurations may be made into one chip, or may be made into a chip so as to include a part thereof. The term “LSI” here may be referred to as “IC”, “system LSI”, “super LSI”, or “ultra LSI” depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and circuit integration may be performed with a dedicated circuit or a general-purpose processor. Alternatively, a field programmable gate array (FPGA) that can be programmed after manufacturing the LSI, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used. Alternatively, the calculation of these functional blocks can be performed using, for example, a DSP or a CPU. Furthermore, these processing steps may be processed by being recorded on a recording medium as a program and executed. Further, the antenna 211 and the antenna 111 may be formed as an LSI so as to be configured in a phased array type or the like.

また、本発明は、上述のような通信端末および親機の機能を実現する方法およびプログラムにも向けられている。さらに、上述のような通信端末および親機によって構成される通信ネットワークシステムにも向けられている。   The present invention is also directed to a method and program for realizing the functions of the communication terminal and the parent device as described above. Furthermore, the present invention is also directed to a communication network system including the communication terminal and the parent device as described above.

本発明は、通信端末に有用であり、とくに、無線センサーネットワークや無線リモコンなどにみられるように、低消費電力が要求される電池駆動の無線通信端末などに有用である。   The present invention is useful for communication terminals, and is particularly useful for battery-driven wireless communication terminals that require low power consumption, as seen in wireless sensor networks and wireless remote controllers.

100 通信システム
101、801、1001 親機
102 制御部
103 バックオフ時間生成部
104 データ通信部
105 パケット処理装置
106 データ送受信装置
107 ウェイクアップ信号送信部
108 ウェイクアップパケット作成装置
109 ウェイクアップ信号送信装置
110、210 RFスイッチ
111、211 アンテナ
192、802 第1の子機
193、803 第2の子機
201 通信端末
202 制御部
203 バックオフ時間待機部
204 データ通信部
205 パケット処理装置
206 データ送受信装置
207 ウェイクアップ信号受信判定部
208 ウェイクアップ信号判定装置
209 ウェイクアップ信号受信装置
212 充放電装置
213 バックオフ電圧発生装置
214 レジスタ
401、501、1101、1201 データパケット
402、502 プリアンブル
403、503 同期コード
404、504 ヘッダ
405、505 ペイロードデータ
406、411、506、511 符号誤り検出コード
407、507 子機ID
408、508 親機ID
409 バックオフ時間データ
410、510 制御データ
420、1220 ウェイクアップパケット
421 プリアンブル
422 同期コード
423 ウェイクアップ情報
424 符号誤り検出コード
425 制御情報
426 ウェイクアップID
701 DA変換装置
702、704 トランジスタ
703 キャパシタ
705、707 抵抗
706、710 インバータ
708 第2のパルス発生装置
709 第1のパルス発生装置
851 ウェイクアップ信号
852、853、952 データ信号
855、953 スリープ信号
856、954 ACK信号
951 ウェイクアップ信号
1003 乱数発生部
1109 乱数データ
1202、1203 第2のスリープ命令
1301 無線起動装置
1322 検波回路
1323 増幅器
1324 トーン共振回路
1325 ピーク検出回路
1327 放電スイッチ
1329 整流回路
1330 充電回路
1351 アンテナ
1352 同調回路
1353 電子機器
1401 コードレス電話機
1402 キャリア検出回路
1403 短絡放電部
1404 キャリア判定部
1405 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Communication system 101,801,1001 Base unit 102 Control part 103 Backoff time production | generation part 104 Data communication part 105 Packet processing apparatus 106 Data transmission / reception apparatus 107 Wakeup signal transmission part 108 Wakeup packet production apparatus 109 Wakeup signal transmission apparatus 110 , 210 RF switch 111, 211 Antenna 192, 802 First slave unit 193, 803 Second slave unit 201 Communication terminal 202 Control unit 203 Back-off time waiting unit 204 Data communication unit 205 Packet processing unit 206 Data transmission / reception unit 207 Wake Up signal reception determination unit 208 Wake-up signal determination device 209 Wake-up signal reception device 212 Charging / discharging device 213 Back-off voltage generator 214 Register 401, 501, 110 1, 1201 Data packet 402, 502 Preamble 403, 503 Synchronization code 404, 504 Header 405, 505 Payload data 406, 411, 506, 511 Code error detection code 407, 507 Slave unit ID
408, 508 Base unit ID
409 Backoff time data 410, 510 Control data 420, 1220 Wakeup packet 421 Preamble 422 Synchronization code 423 Wakeup information 424 Code error detection code 425 Control information 426 Wakeup ID
701 DA converter 702, 704 Transistor 703 Capacitor 705, 707 Resistor 706, 710 Inverter 708 Second pulse generator 709 First pulse generator 851 Wake-up signal 852, 853, 952 Data signal 855, 953 Sleep signal 856, 954 ACK signal 951 Wake-up signal 1003 Random number generator 1109 Random number data 1202, 1203 Second sleep command 1301 Wireless activation device 1322 Detection circuit 1323 Amplifier 1324 Tone resonance circuit 1325 Peak detection circuit 1327 Discharge switch 1329 Rectification circuit 1330 Charging circuit 1351 Antenna 1352 Tuning Circuit 1353 Electronic Device 1401 Cordless Telephone 1402 Carrier Detection Circuit 1403 Short-Circuit Discharge Unit 1404 Key Rear determination unit 1405 control unit

Claims (15)

親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該子機端末として用いられる通信装置であって、
前記親機との間でデータ信号を送受信し、当該送受信を行わない期間は動作停止することで、当該通信装置の消費電力を抑制するデータ通信部と、
前記親機から受信した前記データ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを、前記データ通信部から受け取り格納するレジスタと、
前記データ通信部の動作停止中に、前記親機から当該通信装置に対して前記データ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成するウェイクアップ信号受信判定部と、
前記バックオフ時間待機信号を検知した時、前記レジスタが格納する前記バックオフ時間データを読み出し、前記バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、前記データ通信部を起動させるバックオフ時間待機部とを備える、通信装置。
In a communication network system composed of a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device, a communication device used as the child device terminal,
A data communication unit that transmits and receives data signals to and from the base unit, and stops operation during a period in which the transmission and reception are not performed, thereby suppressing power consumption of the communication device;
A register that is included in the data signal received from the base unit and receives back-off time data specifying a back-off time from the data communication unit;
While the operation of the data communication unit is stopped, the master unit waits for a wake-up signal requesting the communication device to transmit / receive the data signal, and when the wake-up signal is received, a back-off process is instructed. A wake-up signal reception determination unit that generates an off-time standby signal;
When the back-off time standby signal is detected, the back-off time data stored in the register is read, and a physical phenomenon capable of observing a change with time on a scale according to the back-off time is generated. A communication device comprising: a back-off time standby unit that activates the data communication unit after observing the change over time and detecting the elapse of the back-off time.
前記バックオフ時間待機部は、キャパシタを含み、前記バックオフ時間に基づいて定まる電圧を当該キャパシタに印加して電荷を蓄積し、その後の放電現象を観測することにより、前記バックオフ時間の経過を検知する、請求項1に記載の通信装置。   The back-off time standby unit includes a capacitor, applies a voltage determined based on the back-off time to the capacitor, accumulates electric charge, and observes a subsequent discharge phenomenon, thereby measuring the lapse of the back-off time. The communication device according to claim 1, wherein the communication device is detected. 前記親機から受信した前記データ信号に含まれるバックオフ時間データが表すバックオフ時間は、通信端末ごとに固有の値である、請求項1または2に記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein a back-off time represented by back-off time data included in the data signal received from the base unit is a value unique to each communication terminal. 前記通信部は、前記親機から受信した前記データ信号または前記ウェイクアップ信号に含まれるスリープ命令に基づいて、動作停止するタイミングを決定する、請求項1〜3のいずれかに記載の通信装置。   The communication device according to claim 1, wherein the communication unit determines a timing to stop the operation based on a sleep command included in the data signal or the wake-up signal received from the parent device. 親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該親機として用いられる通信装置であって、
通信相手となる子機端末を特定する識別子を含み、当該子機端末に通信を要求するウェイクアップ信号を送信するウェイクアップ信号送信部と、
前記子機端末が前記ウェイクアップ信号を受信してから通信開始するまでの待機時間である、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを生成するバックオフ時間生成部と、
前記子機端末とデータ信号を送受信するデータ通信部とを備え、
前記データ通信部が送信するデータ信号は、前記識別子と前記バックオフ時間データとを含む、通信装置。
In a communication network system composed of a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device, a communication device used as the parent device,
A wakeup signal transmission unit that includes an identifier that identifies a slave terminal that is a communication partner, and that transmits a wakeup signal that requests communication to the slave terminal;
A back-off time generating unit for generating back-off time data specifying a back-off time, which is a waiting time from when the slave terminal receives the wake-up signal until communication is started;
A data communication unit that transmits and receives data signals to and from the slave terminal;
The data signal transmitted by the data communication unit includes the identifier and the back-off time data.
前記バックオフ時間データが表すバックオフ時間は、前記子機端末ごとに固有な値である、請求項5に記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 5, wherein the back-off time represented by the back-off time data is a value unique to each slave terminal. 前記バックオフ時間データが表すバックオフ時間は、乱数値である、請求項6に記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 6, wherein the back-off time represented by the back-off time data is a random value. 前記識別子は、複数の子機端末を特定するグループ識別子である、請求項5〜7のいずれかに記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 5, wherein the identifier is a group identifier that specifies a plurality of handset terminals. 前記識別子は、唯一の子機端末を特定する識別子である、請求項5〜7のいずれかに記載の通信装置。   The communication device according to any one of claims 5 to 7, wherein the identifier is an identifier that identifies a single handset terminal. 前記通信相手となる子機端末に、動作停止のタイミングを指定するスリープ命令を含む前記データ信号または前記ウェイクアップ信号を送信する、請求項5〜9のいずれかに記載の通信装置。   The communication device according to any one of claims 5 to 9, wherein the data signal or the wake-up signal including a sleep command for designating operation stop timing is transmitted to the slave terminal serving as the communication partner. 制御部を含むデータ通信部と、レジスタと、ウェイクアップ信号受信判定部と、バックオフ時間待機部とを備える通信装置を、親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該子機端末として機能させる動作方法であって、
前記データ通信部が、前記親機との間でデータ信号を送受信し、当該送受信を行わない期間は、動作停止することで、当該通信装置の消費電力を抑制するステップと、
前記データ通信部が、前記親機から受信した前記データ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを、前記レジスタに格納するステップと、
前記ウェイクアップ信号受信判定部が、前記データ通信部の動作停止中に、前記親機から当該通信装置に対して前記データ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成するステップと、
前記バックオフ時間待機部が、前記バックオフ時間待機信号を検知した時、前記レジスタが格納する前記バックオフ時間データを読み出し、前記バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、前記データ通信部を起動させるステップとを含む、動作方法。
A communication network comprising a data communication unit including a control unit, a register, a wake-up signal reception determination unit, and a back-off time standby unit, and comprising a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device In the system, an operation method for functioning as the slave terminal,
The data communication unit transmits and receives data signals to and from the master unit, and suppresses power consumption of the communication device by stopping operation during a period in which the data communication is not performed;
The data communication unit is included in the data signal received from the master unit, and stores back-off time data specifying a back-off time in the register;
The wake-up signal reception determination unit waits for a wake-up signal for requesting transmission / reception of the data signal from the base unit to the communication device while the operation of the data communication unit is stopped, and receives the wake-up signal. Generating a back-off time standby signal instructing back-off processing;
When the back-off time standby unit detects the back-off time standby signal, the back-off time data stored in the register is read, and a change with time is observed on a scale corresponding to the back-off time. Generating a possible physical phenomenon, observing the change over time and waiting until the back-off time is detected, and then activating the data communication unit.
制御部を含むデータ通信部と、レジスタと、ウェイクアップ信号受信判定部と、バックオフ時間待機部とを備える通信装置を、親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該子機端末として機能させるため、当該制御部が実行するプログラムであって、
前記制御部が、前記データ通信部に、前記親機との間でデータ信号を送受信させ、当該送受信を行わない期間は、当該制御部自身を含めて動作停止させることで、当該通信装置の消費電力を抑制するステップと、
前記制御部が、前記データ通信部に、前記親機から受信した前記データ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを、前記レジスタに格納させるステップとを含み、
前記ウェイクアップ信号受信判定部が、前記データ通信部の動作停止中に、前記親機から当該通信装置に対して前記データ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成し、
前記バックオフ時間待機部が、前記バックオフ時間待機信号を検知した時、前記レジスタが格納する前記バックオフ時間データを読み出し、前記バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して、当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、前記データ通信部を起動することにより、再度実行される、プログラム。
A communication network comprising a data communication unit including a control unit, a register, a wake-up signal reception determination unit, and a back-off time standby unit, and comprising a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device In the system, a program executed by the control unit to function as the child device terminal,
The control unit causes the data communication unit to transmit / receive a data signal to / from the base unit, and during a period when the transmission / reception is not performed, stops the operation including the control unit itself, thereby consuming the communication device. Suppressing power, and
The control unit includes the step of causing the data communication unit to store back-off time data for specifying a back-off time in the register, which is included in the data signal received from the master unit,
The wake-up signal reception determination unit waits for a wake-up signal for requesting transmission / reception of the data signal from the base unit to the communication device while the operation of the data communication unit is stopped, and receives the wake-up signal. A back-off time standby signal for instructing back-off processing,
When the back-off time standby unit detects the back-off time standby signal, the back-off time data stored in the register is read, and a change with time is observed on a scale corresponding to the back-off time. A program that is executed again by activating the data communication unit after generating a possible physical phenomenon, observing the change over time, and waiting until the elapse of the back-off time is detected.
親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムにおいて、当該子機端末として用いられる通信装置の機能を集積した集積回路であって、
前記親機との間でデータ信号を送受信し、当該送受信を行わない期間は動作停止することで、当該通信装置の消費電力を抑制するデータ通信部と、
前記親機から受信した前記データ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを前記データ通信部から受け取り格納するレジスタと、
前記データ通信部の動作停止中に、前記親機から当該通信装置に対して前記データ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成するウェイクアップ信号受信判定部と、
前記バックオフ時間待機信号を検知した時、前記レジスタが格納する前記バックオフ時間データを読み出し、前記バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、前記データ通信部を起動させるバックオフ時間待機部との機能を集積した、集積回路。
In a communication network system composed of a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device, an integrated circuit in which functions of a communication device used as the child device terminal are integrated,
A data communication unit that transmits and receives data signals to and from the base unit, and stops operation during a period in which the transmission and reception are not performed, thereby suppressing power consumption of the communication device;
A register that is included in the data signal received from the base unit and receives back-off time data specifying a back-off time from the data communication unit;
While the operation of the data communication unit is stopped, the master unit waits for a wake-up signal requesting the communication device to transmit / receive the data signal, and when the wake-up signal is received, a back-off process is instructed. A wake-up signal reception determination unit that generates an off-time standby signal;
When the back-off time standby signal is detected, the back-off time data stored in the register is read, and a physical phenomenon capable of observing a change with time on a scale according to the back-off time is generated. An integrated circuit in which a function with a back-off time standby unit that activates the data communication unit is integrated after waiting for the back-off time to be detected by observing the change over time.
親機および当該親機と通信する複数の子機端末からなる通信ネットワークシステムであって、
前記親機は、
通信相手となる子機端末を特定する識別子を含み、当該子機端末に通信を要求するウェイクアップ信号を送信するウェイクアップ信号送信部と、
前記子機端末が前記ウェイクアップ信号を受信してから通信開始するまでの待機時間である、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを生成するバックオフ時間生成部と、
前記子機端末とデータ信号を送受信する親機側データ通信部とを備え、
前記親機側データ通信部が送信するデータ信号は、前記識別子と前記バックオフ時間データとを含み、
前記子機端末は、
前記親機との間でデータ信号を送受信し、当該送受信を行わない期間は動作停止することで、当該通信装置の消費電力を抑制する子機側データ通信部と、
前記親機から受信した前記データ信号に含まれ、バックオフ時間を指定するバックオフ時間データを、前記データ通信部から受け取り格納するレジスタと、
前記子機側データ通信部の動作停止中に、前記親機から当該通信装置に対して前記データ信号の送受信を要求するウェイクアップ信号を待ち受け、当該ウェイクアップ信号を受信した時、バックオフ処理を指示するバックオフ時間待機信号を生成するウェイクアップ信号受信判定部と、
前記バックオフ時間待機信号を検知した時、前記レジスタが格納する前記バックオフ時間データを読み出し、前記バックオフ時間に応じた規模で、経時的変化を観測することが可能な物理現象を発生させ、当該経時的変化を観測して当該バックオフ時間の経過を検知するまで待機した後、前記子機側データ通信部を起動させるバックオフ時間待機部とを備える、通信ネットワークシステム。
A communication network system comprising a parent device and a plurality of child device terminals communicating with the parent device,
The base unit is
A wakeup signal transmission unit that includes an identifier that identifies a slave terminal that is a communication partner, and that transmits a wakeup signal that requests communication to the slave terminal;
A back-off time generating unit for generating back-off time data specifying a back-off time, which is a waiting time from when the slave terminal receives the wake-up signal until communication is started;
A master side data communication unit that transmits and receives data signals to and from the slave terminal,
The data signal transmitted by the base-side data communication unit includes the identifier and the back-off time data,
The slave terminal is
A slave side data communication unit that suppresses power consumption of the communication device by transmitting and receiving data signals to and from the base unit and stopping operation during a period in which the transmission and reception is not performed;
A register that is included in the data signal received from the base unit and receives back-off time data specifying a back-off time from the data communication unit;
While the operation of the data communication unit on the slave side is stopped, the master unit waits for a wakeup signal requesting the communication device to transmit / receive the data signal, and when the wakeup signal is received, backoff processing is performed. A wake-up signal reception determination unit that generates a back-off time standby signal to be instructed;
When the back-off time standby signal is detected, the back-off time data stored in the register is read, and a physical phenomenon capable of observing a change with time on a scale according to the back-off time is generated. A communication network system, comprising: a back-off time standby unit that activates the data communication unit on the slave unit after observing the change over time and detecting the elapse of the back-off time.
前記子機端末のバックオフ時間待機部は、キャパシタを含み、前記バックオフ時間データに基づいて定まる電圧を当該キャパシタに印加して電荷を蓄積し、その後の放電現象を観測することにより、前記バックオフ時間の経過を検知する、請求項14に記載の通信ネットワークシステム。   The back-off time standby unit of the slave terminal includes a capacitor, stores a charge by applying a voltage determined based on the back-off time data to the capacitor, and observing a subsequent discharge phenomenon. The communication network system according to claim 14, wherein the passage of off time is detected.
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